Im Rahmen des abgeschlossenen BMBF-Verbundforschungsvorhabens KaWaTechSolutions testete das TZW gemeinsam mit dem Industriepartner Hydro-Elektrik GmbH die konventionelle Flockungsfiltration sowie keramische Membranen zur Trinkwassergewinnung, die unter ländlichen Bedingungen in Vietnam angewendet werden können.
Im Projektverbund KaWaTechSolutions (Koordination: KIT, finanzielle Förderung: BMBF) übernahm das TZW ein Teilprojekt zur Entwicklung eines Verfahrenskonzeptes für die Trinkwasseraufbereitung in der ländlichen Region Dong Van im Norden Vietnams.
Auf Grund des Wassermangels in der Karstregion wird Flusswasser über einen geodätischen Höhenunterschied von 400 m in die Region Dong Van gefördert. Für dieses Flusswasser wurde vom TZW ein Verfahrenskonzept für die Trinkwasseraufbereitung entwickelt und den vietnamesischen Partnern zur Verfügung gestellt. Ziel ist die Einhaltung der WHO-Guidelines und der Vorgaben der vietnamesischen Trinkwasserverordnung. Das Aufbereitungskonzept basiert auf Schnellfiltration mit optionaler Flockungsmitteldosierung im Zulauf des Schnellfilters zur Verbesserung des Partikelrückhaltes. Zur Desinfektion des Filtrates wurde die Dosierung von Natriumhypochlorit vorgesehen. Ebenfalls Bestandteil der Anlage ist ein Sedimentationsbecken zur Behandlung des Spülabwassers aus der Schnellfiltration.
In das Verfahrenskonzept flossen Ergebnisse von kleintechnischen Versuchen ein. Dazu wurde durch den Projektpartner, dem mittelständischen Unternehmen Hydroelektrik GmbH, ein Versuchscontainer gefertigt. Der Versuchscontainer enthielt eine Aufbereitungslinie mit konventionellen Schnellfiltern sowie zwei Aufbereitungslinien mit keramischen Membranen. Hierbei kamen verschiedene Membrantypen zum Einsatz, mit denen bisher unerprobte Betriebsweisen im Dauerbetrieb getestet wurden. Aufbereitungslinie 1 war dauerhaft mit einem Ultrafiltrationsmodul aus Aluminiumoxid ausgestattet. Bei Straße 2 wurden phasenweise Mikrofiltrationsmembranmodule aus Siliziumkarbid sowie aus Aluminiumoxid eingesetzt. Diese wurden im Labormaßstab aus verschiedenen Modultypen als am geeignetsten ausgewählt. Die Membranflächen der in der Pilotanlage eingesetzten Module lagen zwischen 1 und 3,2 m². Zur Filtration wurden Fluxwerte zwischen 100 und 300 L/(m² h) eingestellt. Im Filtrationsbetrieb resultierte eine Permeabilität bezogen auf 20 °C zwischen 200 und 400 L/(m² h·bar) bei der Ultrafiltration und 1.000 bis 2.000 L/(m² h·bar) mit der Mikrofiltrationsmembran aus Siliziumkarbid. Die Membranen wurden mit einem speziellen Vorgehen unter Einbeziehung von Ozon betrieben.
Die Rohwassertrübung im Zulauf der Versuchsanlage unterlag ausgeprägten Schwankungen und erreichte Werte im Bereich von 0,5 und 3 FNU. Der Versuchscontainer wurde in Deutschland an zwei unterschiedlichen Standorten mit vergleichbaren Wässern betrieben.
Die Versuche haben gezeigt, dass keramische Membranen mit deutlich höheren Fluxwerten stabil betrieben werden können. Unter den Versuchsbedingungen wäre zur Produktion einer gegebenen Wassermenge mit keramischen Membranen eine Halbierung der Membranfläche im Vergleich zu Polymermembranen möglich gewesen. Unter den Versuchsbedingungen wies die Membran aus Siliciumcarbid eine bessere Permeabilität auf als die Membran aus Aluminiumoxid. Im Vergleich zu der parallel betriebenen konventionellen Aufbereitung durch Flockungsfiltration war selbst mit Mikrofiltrationsmembranen der Rückhalt mikrobiologischer Indikatororganismen (z. B. E. coli, coliforme Bakterien) besser. Prinzipiell könnten damit auch keramische Membranen in der Projektregion in Vietnam zum Einsatz kommen.
Die Bearbeitung des Projektes erfolgte gemeinsam mit einer vietnamesischen Master-Studentin des KIT.
Das Projekt ist abgeschlossen.
