Trinkwasser

Schöpfen, absetzen, filtern, abkochen

Datum
um 8.400 v. Chr.
Epoche
Vorgeschichte
Stufe
II Sesshaftigkeit
Schwierigkeit

Tafel

Legende
  1. 1Mit Stein ausgemauerter Brunnenschacht
  2. 2Brunnenkranz, Deckel und Haspel
  3. 3Geneigte Brunnenplatte und Rinne
  4. 4Absetzkrug
  5. 5Feinsandbett mit biologischer Schicht
  6. 6Kies und Auslaufrohr
  7. 7Topf in sprudelndem Kochen

Anatomie

20 µm
Biologische Schicht in den obersten 1–2 cm des Sandes, wo die meisten Keime hängen bleibenFeiner Sand über feinem und grobem Kies, im SchnittBetonkörper aus einem Guss, mit VerteilerplatteAuslaufrohr und abgedeckter VorratseimerEin Sandfilter für den Haushalt, wie ihn das Handbuch des CAWST beschreibt: aus Beton gegossen, 94 cm hoch, an der vorderen Ecke aufgeschnitten. Das Wasser, das man auf die Verteilerplatte gießt, sickert durch 54 cm feinen Sand und zwei Lagen Kies und verlässt den Filter durch das Auslaufrohr. Das Rohr steigt außen hoch und endet 5 cm über dem Sand; so stehen immer 5 cm Wasser über dem Sand, und die biologische Schicht bleibt nass. Die Abbildung zeigt einen Durchlauf gleich nach dem Füllen des 12-Liter-Vorratsraums. Danach sinkt der Durchfluss mit dem Wasserstand; die Anzeige nennt die Zeit, bis 90 % der Füllung durchgelaufen sind. Das Handbuch gibt für diese Version 0,4 l/min vor; seine Checkliste für die Aufstellung nennt 0,6 l/min, den Wert früherer Versionen, als absolute Obergrenze; langsamer gibt saubereres Wasser. Die 12 eingefüllten Liter füllen ungefähr die Poren des Sandes (Porosität 0,40). Jede Füllung schiebt also das Wasser der vorigen hinaus, das zwischen den Durchläufen im Sand gestanden hat. Die Lupe zeigt die Sandoberfläche, das Wasser bewegt sich darin in seiner echten Geschwindigkeit; was hängen bleibt, verblasst nach einigen Sekunden, damit das Bild lesbar bleibt. Im Filter werden die Bakterien über Stunden abgeweidet, und der Schluff sammelt sich, bis die Oberfläche gereinigt wird. Im Labor halten solche Filter mit ausgereifter Schicht 99,98 % der Protozoen und 90–99 % der Bakterien zurück, im Haushalt 80–98 % der E. coli. Viren, zu klein, um sie hier zu zeichnen, kommen viel öfter durch. Das gefilterte Wasser muss noch abgekocht oder desinfiziert werden, und gelöste Stoffe wie Nitrat oder Arsen hält der Filter nicht zurück.

Sicheres Trinkwasser beginnt mit einer geschützten Quelle, etwa einem ausgemauerten, abgedeckten Brunnen, der oberhalb und weit entfernt von Latrinen und Viehpferchen liegt. Ist das Wasser zweifelhaft, entfernen oder töten Absetzen, langsame Sandfiltration und Abkochen die meisten Erreger von Durchfall, Cholera und Typhus, doch keines dieser Verfahren beseitigt gelöste Chemikalien.

Was es ist

Wasser, das krank macht, sieht meist sauber aus. Die Gefahr steckt in Bakterien, Viren, Protozoen und Wurmeiern, die fast alle aus menschlichem oder tierischem Kot stammen. Cholera, Typhus, Ruhr und die Durchfälle, an denen noch heute kleine Kinder sterben, werden so übertragen.

Sicheres Wasser ist das Ergebnis einer Kette von Gewohnheiten: eine sauber gehaltene Quelle, zweifelhaftes Wasser, das durch Absetzen oder langsame Sandfiltration geklärt und danach abgekocht wird, und sorgfältige Aufbewahrung, denn ein schmutziger Becher oder eine Hand verdirbt sauberes Wasser wieder.

Wie es funktioniert

Regen spült Fäkalien von Feldern und Höfen in Bäche und Teiche. Flüssigkeit aus einer Latrinengrube sickert durch den Boden zum oberflächennahen Grundwasser, durch Kies oder klüftigen Kalkstein schneller als durch Ton.

Grundwasser ist meist sauberer als Oberflächenwasser, weil der Boden Teilchen und Mikroben zurückhält. Ein Brunnen bewahrt diesen Vorteil, wenn die vermörtelte obere Auskleidung, der Brunnenkranz, der Deckel und die geneigte, dichte Brunnenplatte Abfluss und verschüttetes Wasser vom Schacht fernhalten.

Viele Keime haften an Schluff- und Tonteilchen. Steht trübes Wasser einige Stunden still, sinken die Teilchen zu Boden und nehmen einen Teil davon mit. Absetzen allein macht Wasser nicht trinkbar.

Ein langsamer Sandfilter ist vor allem ein lebendes System. Das Wasser sickert mit wenigen Zehntelmetern pro Stunde durch feinen Sand. In den ersten Wochen siedelt sich in den obersten Zentimetern eine Schicht aus Bakterien, Algen und winzigen Organismen an. Teilchen bleiben dort hängen, die Mikroben der Schicht ernähren sich von vielen der festgehaltenen Erreger, und andere sterben ab, bevor sie durchkommen. Manche Bakterien und viele Viren gelangen dennoch hindurch: Der Filter verbessert das Wasser, macht es aber allein nicht sicher.

Abkochen tötet durch Hitze. Laut WHO genügt es, Wasser sprudelnd aufzukochen, um krankmachende Bakterien, Viren und Protozoen unschädlich zu machen. Gegen Chemikalien richtet Hitze nichts aus.

Wie man vorgeht

Die Quelle wählen und schützen. Am besten ist geschütztes Grundwasser oder eine gefasste Quelle, danach Regen von einem sauberen Dach, erst zuletzt Flüsse und Teiche. Legen Sie den Brunnen oberhalb jeder Latrine an, mindestens 30 m entfernt, in Kies oder klüftigem Fels weiter, und halten Sie Tiere mit einem Zaun in etwa 15 m Abstand, wie die WHO vorschlägt. Wäsche wird unterhalb gewaschen, Vieh unterhalb getränkt.

Den Brunnen graben und ausmauern. Graben Sie einen Schacht von mindestens einem Meter Durchmesser und mauern Sie ihn beim Abteufen mit Stein oder Ziegeln aus. Die WHO empfiehlt, mindestens die obersten 3 m mit vermörtelten Fugen wasserdicht zu machen, während die Auskleidung unter dem Wasserspiegel offen bleibt, damit Grundwasser zufließen kann. Setzen Sie einen Brunnenkranz und einen Deckel auf und legen Sie ringsum eine wasserdichte, mindestens 1 m breite Brunnenplatte an, die dicht an den Brunnenkranz anschließt und zu einer Rinne hin abfällt, die verschüttetes Wasser bergab leitet. Seil und Eimer gehören nur zum Brunnen und werden nie auf den Boden gestellt. Ein neuer oder überfluteter Brunnen muss desinfiziert und sein Wasser nach Möglichkeit untersucht werden; bis dahin wird es abgekocht. Einen tiefen Brunnen graben oder reinigen erfahrene Brunnenbauer, nie eine Person allein.

Trübes Wasser wird durch ein gefaltetes Tuch gegossen, das über die Öffnung eines Tontopfs gespannt ist Ein mehrfach gefaltetes Tuch hält Schlamm und das Plankton zurück, an dem Choleraerreger haften.

Absetzen und durchseihen. Lassen Sie trübes Wasser einige Stunden in einem abgedeckten Krug stehen und gießen Sie dann den klaren oberen Teil ab, ohne den Bodensatz aufzuwirbeln. Seihen Sie es durch ein sauberes, mehrlagig gefaltetes Baumwolltuch. In Dörfern in Bangladesch senkte ein achtfach gefalteter Sari die Cholerafälle fast um die Hälfte.

Einen Sandfilter bauen. Diese Maße zeigen das Prinzip; ein erprobter Bauplan wie der Biosandfilter von CAWST legt Körnung und Durchfluss genau fest. Nehmen Sie ein dichtes Gefäß von etwa 0,9 m Höhe. Unten kommt Kies um das Ende eines Auslaufrohrs, darüber gröberer Sand, dann mindestens ein halber Meter feiner, gewaschener Sand. Führen Sie das Rohr außen hoch, sodass sein Ende etwa 5 cm über der Sandoberfläche liegt; prüfen Sie, wenn der Durchfluss stoppt, dass noch etwa 5 cm Wasser über dem Sand stehen. Eine gelochte Platte oder ein flacher Stein obenauf verhindert, dass das Eingießen den Sand aufwühlt. Füllen Sie das Wasser eimerweise ein und lassen Sie den Filter zwischen zwei Füllungen mindestens eine Stunde und höchstens zwei Tage ruhen. Wird der Durchfluss zu langsam, kreisen Sie mit der flachen Hand leicht über die oberste Sandschicht, ohne tiefer zu mischen, und schöpfen Sie das schmutzige Wasser ab.

Abgedeckter Tonkrug auf einem Steinsockel, daneben eine Schöpfkelle an einem Pfosten Deckel, erhöhter Sockel und Kelle halten Hände und Schmutz vom gelagerten Wasser fern.

Abkochen und aufbewahren. Kochen Sie jedes Wasser aus zweifelhafter Quelle vor dem Trinken ab, auch wenn es abgesetzt und gefiltert ist. Bringen Sie es zum sprudelnden Kochen; die CDC raten, es 1 Minute so zu halten, oberhalb von etwa 2000 m 3 Minuten. Abgedeckt abkühlen lassen, dann in einen sauberen Krug mit engem Hals und Deckel füllen. Mit sauberer Kelle schöpfen oder ausgießen, nie mit Becher oder Hand hineinlangen.

Sicherheit. Abkochen und Filtern wirken gegen Keime, nicht gegen Chemikalien. Nitrat aus Mist und Latrinen, Arsen, Fluorid, Blei, Salz, Treibstoff und Pestizide bleiben im Wasser, und beim Kochen reichert sich Nitrat an, weil Wasser verdampft. Kann eine Quelle chemisch belastet sein, suchen Sie eine andere. Absetzen und Sandfilter halten nicht alle Keime zurück: Das Wasser zusätzlich abkochen. Jede Latrine liegt mindestens 30 m vom Brunnen entfernt und unterhalb davon, die Grubensohle mindestens 1,5 m über dem höchsten Grundwasserstand in der Regenzeit. Kochendes Wasser verbrüht: Topf standsicher aufstellen, Kinder fernhalten. Steigen Sie nicht in einen Brunnen: Am Grund kann Sauerstoff fehlen, die Wände können einstürzen, und ein Seil schützt vor keinem von beidem. Decken Sie jeden Brunnen ab, damit kein Kind und kein Tier hineinfällt.

Geschichte und Entwicklung

Die ältesten sicher datierten Brunnen liegen auf Zypern: In Kissonerga-Mylouthkia erreichte ein um 8400 v. Chr. in den Kalkstein getriebener Schacht in 8 m Tiefe das Wasser.

Gefiltertes Wasser für die Öffentlichkeit ging auf einen Versuchsfilter zurück, den eine schottische Bleicherei 1804 einrichtete. 1829 nahm James Simpson, Ingenieur der Chelsea Waterworks Company in London, ein rund 0,4 Hektar großes Filterbecken aus Ziegelbruch, Kies und Sand für Themsewasser in Betrieb.

Gusseiserne Straßenpumpe auf Kopfsteinpflaster, ihr langer Schwengel liegt zu ihren Füßen Broad Street, September 1854: Ohne Schwengel ließ sich die Pumpe nicht mehr benutzen.

John Snow vertrat 1849 die Ansicht, die Cholera werde durch abwasserverseuchtes Wasser übertragen, während die meisten Ärzte schlechte Luft verantwortlich machten. Als die Seuche am 31. August 1854 Soho traf, führte er die Todesfälle auf die Pumpe in der Broad Street zurück: Von 73 Todesfällen, die er in den umliegenden Straßen untersuchte, betrafen 61 Menschen, die ihr Wasser getrunken hatten. Die Gemeinde ließ den Schwengel am 8. September entfernen, als der Ausbruch bereits abflaute. Der Geistliche Henry Whitehead fand später den wahrscheinlichen Ursprung: eine Senkgrube vor Haus Nr. 40, in die das Wasser von den Windeln eines kranken Säuglings geschüttet worden war. Snow verglich außerdem zwei Wassergesellschaften, die dieselben Straßen belieferten: Häuser mit Wasser von unterhalb der Londoner Abwassereinleitungen zählten etwa 315 Choleratote je 10.000 Häuser, gegenüber 37 bei der Gesellschaft, die flussaufwärts schöpfte.

1908 chlorte Jersey City als erste amerikanische Stadt sein Wasser routinemäßig; das im Wasser verbleibende Chlor schützt es weiter in den Leitungen.


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