Planung einer Arsenentfernungsanlage

Research output: Types of thesisMaster thesis

Contributors

  • Fabio Andreas Viktor Slotta - (Author)

Abstract

Im Rahmen der neuen Trinkwasserverordnung wurde der Grenzwert für Arsen von 10 µg/l auf 4 µg/l verschärft. Damit würde der kommunale Trinkwasserversorger SÜC diesen Grenzwert ab 2036 im Mischwasser überschreiten. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Vor- und Nachteile der Aufbereitungsverfahren Fällung/Flockung, Ionen-austauscher und Adsorption an Metalloxidhydraten verglichen. Das Adsorptions-verfahren stellte sich als am besten geeignet für die gezielte Arsenentfernung heraus. Ausgehend davon wurde eine Filteranlage für das Versorgungsunternehmen bemessen. Mit einem Schüttelversuch wurde versucht, eine Adsorptionsisotherme für die Filterauslegung zu bestimmen. Aufgrund von Fehlern bei der Versuchsdurchführung konnte kein Gleichgewichtszustand erreicht werden. Mit den Ergebnissen des Schüttelversuchs konnte daher keine Adsorptionsisotherme aufgestellt werden, die den tatsächlichen Beladungsvorgang beschreibt. Bei dem dabei verwendeten Granulat handelt es sich um GEH 102. Dies ist ein Eisen(III)hydroxidoxid, das von der GEH Wasserchemie GmbH & Co. KG produziert und vertrieben wird und für die Laborversuche kostenfrei zur Verfügung gestellt wurde. Zusätzlich wurde ein Säulenversuch durchgeführt, um die Funktionsfähigkeit der Adsorption für das Rohwasser der SÜC zu garantieren. Weiterhin wurde eine Standortbetrachtung vorgenommen, bei welcher sich die Pumpstation im Gewinnungsgebiet des mit Arsen belasteten Rohwassers als am besten geeignet herausstellte. Die Filterbemessung wurde anhand des maximal zu erwartenden Volumenstroms (in m³/h) und dem durchschnittlich jährlichen Durchsatz (in m³/a) vorgenommen. Die Filter wurden so bemessen, dass die Betriebsempfehlungen von GEH Wasserchemie eingehalten werden. Da es für die Filteranzahl und den Filterdurchmesser viele Möglichkeiten gibt, wurden drei Varianten bemessen und miteinander verglichen. Die Variante mit vier Filtern, mit einem Durchmesser von 3,0 m, wurde als Ausbauvorschlag empfohlen. Für diese Filteranlage wurde ein Filteraustausch-Konzept für die Optimierung der Standzeit entwickelt. Das mit Arsen beladene GEH darf nicht verfüllt, sondern muss deponiert werden. Im Rahmen der Recherche konnte abgeschätzt werden, dass die Beseitigung auf einer Deponie der Klasse I oder II am wahrscheinlichsten ist. Es wurden Recherchen zur Vorentwurfsplanung angestellt und sich mit Anlagenbauern getroffen, um wichtige Details für die Umsetzung der Maßnahme zu spezifizieren. Zuletzt wurden die anfallenden Investitionskosten sowie die Betriebskosten für den GEH-Austausch und die Deponierung abgeschätzt.

Details

Original languageGerman
Qualification levelMaster of Science
Awarding Institution
Supervisors/Advisors
  • Brückner, Heike, Supervisor
  • Schuster, Linda, Supervisor
  • Kerst, Kristin, Supervisor
  • Zimmerlein, Jürgen, Examiner, External person
  • Lerch, André Paul, Examiner
Defense Date (Date of certificate)25 Mar 2026
Publication statusPublished - 25 Mar 2026
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Keywords

Research priority areas of TU Dresden

Subject groups, research areas, subject areas according to Destatis

Sustainable Development Goals

Keywords

  • Trinkwasserverordnung, Trinkwasserversorgung, Arsenentfernung, Arsen, Adsorption, Eisenhydroxid, Eisen(III)hydroxidoxid, Granulat, GEH