Abwasserreinigung mittels Membranbelebungsanlagen : Weiterentwicklung eines Prototyps sowie Ermittlung der Lebenszykluskosten der Anlage

Abstract

Wasser stellt die Grundlage des Lebens auf unserem Planeten dar.<br />Aus diesem Grund sind der Schutz und die Reinhaltung der Gewässer mit höchster Priorität zu verfolgen. In dünn besiedelten Gebieten und exponierten Lagen besteht oft keine Möglichkeit das produzierte Abwasser in einen öffentlichen Kanal einzuleiten. Hier kommen in der Regel Kleinkläranlagensysteme zum Einsatz. Bei herkömmlichen Typen stellen eine bedarfsgerechte Dimensionierung, zur Einhaltung einer geforderten Reinigungsleistung, sowie das Realisieren eines automatischen Betriebs Probleme dar.<br />Seit einiger Zeit wird versucht diese Herausforderungen mittels des Einsatzes der Membrantechnik zu lösen. So wurde im Vorfeld dieser Diplomarbeit der Prototyp einer Membranbelebungsanlage entwickelt und getestet. Mittels umfangreicher Literaturrecherche wird zu Beginn der Arbeit versucht das nötige Grundlagenwissen über diese Technik zu vermitteln, um das eigentliche Ziel, nämlich die Weiterentwicklung der Kleinkläranlage, so dass ein seriennahes Produkt entsteht, verfolgen zu können. Im weiteren Verlauf werden Verbesserungsvorschläge zum einfacheren Bau und zum automatischen Betrieb erarbeitet und ein 3D-Modell der zukünftigen Anlage wird konstruiert. Zur Abschätzung der Kosten wird eine umfangreiche Lebenszyklusanalyse durchgeführt. Mit zur Aufgabenstellung passenden Kostenrechnungsmodellen werden, zusätzlich zur Ermittlung eines Kaufpreises, die Betriebs- sowie auch die Entsorgungskosten der Anlage aus der Sicht eines Käufers abgeschätzt. Die erwarteten Kosten, bzw. Erlöse durch die Produktion und den Verkauf werden durch Konstruktion und Kalibrierung eines Modells basierend auf prognostizierten Absatzzahlen graphisch für das Unternehmen aufbereitet.<br />

Water is the basis of life on our planet. Owing to this fact, an environmental contamination control as well as the protection of waters should be given top priority. In most sparsely populated and exposed areas it is not possible to carry the produced sewage into a public drain. In this case small sewage treatment plants are normally used. An appropriate dimension for keeping the required cleaning capacity as well as the implementation of an automatic operation, are facing problems considering conventional types.<br />For a while it is tried to resolve this challenge using the technique of the membrane bioreactor. As a preparation for this diploma thesis, the prototype of a membrane bioreactor has been developed and tested. With the help of a comprehensive literature research I was able to gain and impart a knowledge base about this technique. This was important to achieve the main aim of advancing the small sewage treatment plant in order to track a close-to-production product. In the course of process suggestions for improvement for a simpler construction and an automatic operation has been designed. Furthermore a 3D-model of the prospective machine has been made.<br />In order to estimate the costs, a comprehensive life cycle analysis is being conducted. In addition to the purchasing price, the costs of operations as well as the disposal costs are being estimated with the help of cost accounting models. The expected costs and benefits of the production and the disposal are put into graphs for the producing company in order to see the predicted sales figures.