Erstellung einer Verfahrenskonzeption zur autarken Aufbereitung von Grauwasser zu Trinkwasser und Bewertung der einzelnen Systemkomponenten (engl.: Creation of a process concept for the self-sufficient treatment of grey water to drinking water and evaluation of the individual system components)

Research output: Types of ThesisMaster thesis

Contributors

  • Julia Röhr - (Author)

Abstract

Um in Zukunft alle Menschen mit sauberem Wasser zu versorgen, sind technologische Fortschritte notwendig. Die Aufbereitung und Wiederverwendung von häuslichem Grauwasser stellt eine vielversprechende Alternative zum Trinkwassergebrauch dar. In der vorliegenden Arbeit sollten die optimalen Prozessparameter für die Betriebsführung einer Verfahrenskombination für die Aufbereitung von Grauwasser zu Trinkwasser zum Einsatz in einem dezentralen System festgelegt werden. Für die Prozesskette wurden die Verfahren Grobfiltration, keramische Membranfiltration und AOP (Photokatalyse bzw. Elektrolyse) mit Hilfe von synthetischem und realem Grauwasser untersucht. Für die Grobfiltration in einem häuslichen System erwiesen sich Filterbeutel mit Porengrößen von 10 µm als am besten geeignet. Mit diesen konnten primär partikuläre Stoffe zurückgehalten werden. Durch den Einsatz keramischer Membranen (Porengrößen 0,9…70 nm) konnten betriebsstabile E. coli- und partikelfreie Permeate erzeugt werden. Die 0,9 nm Membranen wurden für den Einsatz in der Prozesskette in Hinblick auf eine photokatalytische Nachaufbereitung und die Einhaltung der strengen Grenzwerte der TrinkwV ausgewählt. Als nachgeschaltetes AOP Verfahren konnte sich die Photokatalyse (UV C) betriebsbedingt gegenüber der Elektrolyse mit Diamantelektroden durchsetzen. Mit der Photokatalyse konnte das Permeat zuverlässig von organischer Restbelastung befreit werden. Trinkwasserqualität konnte mit der Verfahrenskette (Photokatalyse mit 16 und 120 W) noch nicht erreicht werden, da vor allem die Grenzwert der TrinkwV für Ammonium und bei 16 W und 1 L/min auch für die Koloniezahl bei 36°C und Pseudomonas aeruginosa überschritten wurden.

Technological advances are necessary to provide everyone with clean water in the future. The treatment and reuse of domestic greywater represents a promising alternative to drinking water use. In the present work, the optimal process parameters for the operation of a process combination for the treatment of greywater to drinking water for use in a decentralised system were to be determined. For the process chain, the methods coarse filtration, ceramic membrane filtration and AOP (photocatalysis or electrolysis) were investigated using synthetic and real greywater. For coarse filtration in a domestic system, filter bags with pore sizes of 10 µm proved to be the most suitable. With these, primarily particulate matter could be retained. By using ceramic membranes (pore sizes 0.9...70 nm), operationally stable E. coli and particle-free permeates could be produced. The 0.9 nm membranes were selected for use in the process chain with regard to photocatalytic post-treatment and compliance with the strict limits of the TrinkwV. As a downstream AOP process, photocatalysis (UV C) was able to prevail over electrolysis with diamond electrodes for operational reasons. With photocatalysis, the permeate could be reliably freed from residual organic contamination. Drinking water quality could not yet be achieved with the process chain (photocatalysis with 16 and 120 W), because above all the limits of the Drinking Water Ordinance for ammonium and at 16 W and 1 L/min also for the colony count at 36°C and Pseudomonas aeruginosa were exceeded.

Details

Original languageGerman
Qualification levelMaster of Science
Awarding Institution
Supervisors/Advisors
  • Lerch, André Paul, Examiner
  • Saft, Franziska, Examiner, External person
  • Brückner, Heike, Supervisor
Defense Date (Date of certificate)15 Jul 2016
Publication statusPublished - 2016
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Keywords

Research priority areas of TU Dresden

Subject groups, research areas, subject areas according to Destatis

Keywords

  • Grauwasser, Trinkwassergewinnung, Keramische Membranfiltration, AOP, Dezentrales System