Projekt 21507/01

Entwicklung und Erprobung einer Anlage auf Basis der Diaphragmalyse-Technologie zur Erzeugung einer hochwirksamen Lösung zur Desinfektion von Trinkwasser im Hochwasserschutzmanagement für den stationären und mobilen Einsatzfall

Projektdurchführung

Institut für innovative Technologie GmbH - ITA GmbH
Hubertus 1a
06366 Köthen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Diaphragmalyse-Technologie ist eine neuartige und eigenständige Technologie zur Herstellung einer hoch wirksamen Desinfektionslösung für die Desinfektion von Trinkwasser. Die elektrochemische Aktivierung erfolgt in einem speziellen Elektrolysereaktor mit einem Keramikdiaphragma durch Dia-phragmalyse einer wässrigen Natriumchlorid-Lösung.
Ziel des Projektes war der technische und praktische gesicherte Nachweis für den vorteilhaften Einsatz der Diaphragmalyse-Technologie bei der Trinkwasserversorgung in Einsatzfällen des Technischen Hilfs-werks (THW) mit mobilen Trinkwasseranlagen (TWA).
Die Nutzung der für die Anwendung in mobilen Trinkwasseranlagen entwickelten Diaphragmalyse-Anlage war die Trinkwasserversorgung im Katastrophenfall vorgesehen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Erarbeitung der anlagentechnischen Lösung für die Erzeugung einer hochwirksamen Desinfektionslösung geringer Konzentration für die mobilen Trinkwasseranlagen des THW.
- Praktische Erprobung der Anlage und analytische Vorort-Untersuchungen beim Einsatz der Trinkwasseranlagen des THW für die Herstellung von Trinkwasser aus Oberflächenwasser unterschiedlicher Qualität.
- Analytische Untersuchungen relevanter physikalischer, chemischer und mikrobiologischer Parameter, insbesondere schwer abzutötender Keime.
- Technische und ökonomische Bewertung der Diaphragmalysetechnologie im Vergleich zu den nach Trinkwasserverordnung zugelassenen Desinfektionsverfahren.
Besondere Schwerpunkte waren:
Integration der Diaphragmalyse-Anlage in die mobile THW-Aufbereitungsanlage,
Testeinsatz der Anlagentechnik unter Praxisbedingungen,
Vergleichende Untersuchung konventioneller Behandlungen mit der OXY-sys-Behandlung von zwei Rohwässern Flussrohwasser und Kläranlagenablauf,
Untersuchungen zum Nachweis von AOX beim Produkteinsatz.


Ergebnisse und Diskussion

Das Ziel des technischen und praktisch gesicherten Nachweises für den vorteilhaften Einsatz der Diaphragmalyse-Technologie bei der Trinkwasserversorgung in Einsatzfällen des THW mit mobilen Trinkwasseranlagen (TWA) wurde erreicht.
Dem THW steht die entwickelte Diaphragmalyse-Anlage für die Trinkwasserversorgung im Katastrophenfall und Anwendung in mobilen Trinkwasseranlagen als geprüfte Desinfektionstechnologie einschließlich einer integrativ entwickelten technischen Peripherie zur Verfügung.
Die anlagentechnische Lösung für die Erzeugung einer hochwirksamen Desinfektionslösung optimaler Konzentration für die mobilen Trinkwasseranlagen des THW ist durch folgende Entwicklungsergebnisse gekennzeichnet:
Die Diaphragmalyse-Technologie wurde durch Erprobung und Einsatz von neuentwickelten hochvergüteten Elektrodenwerkstoffen verbessert.
Die Anlage DESINFEKTOR pro gewährleistet im Feldeinsatz eine stabile Produktion von 40 -50 l/h OXI-sys als Desinfektionsmittel bei Nutzung der peripheren Wasserenthärtung. OXI-sys wurde unter dem Aktenzeichen Nr. 6282 0001 nach WRMG beim Umweltbundesamt registriert. Die Steuertechnik wurde soweit möglich minimiert. Durch die von Siemens neu entwickelte Modulsteuerung Siemens logo mit neuen Programmabläufen konnte die Anlage fortentwickelt und eine verbesserte Arbeitssicherheit und Qualitätssicherung des Produktes OXI-sys erreicht werden. Das gesamte hydraulische System der Anlage wurde einer vollkommenen Revision unterzogen, um eine stabilen Produktion im Feldeinsatz zu erreichen. Insgesamt wurden dabei eine Gewichtsreduzierung auf 15 kg/Anlage, eine hohe Transportstabilität, eine Energieverbrauchsreduzierung um 40 % auf 150 - max. 200 W elektrische Leistung erzielt. Mit der anlagentechnischen Optimierung wurde eine hohe Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kostenreduzierung erreicht. Die periphere Ionenaustauschanlage für die Wasserenthärtung wird stromlos betrieben. Das Umweltentlastungspotenzial im Bereich der Anlagenentwicklung wurde systematisch umgesetzt. Die Anlagenentwicklung wurde mit der Erteilung eines Gebrauchsmuster-schutzes Nr. 20 2005 015 370.2 durch das Patentamt abgeschlossen.
Für die OXI-sys Dosierung wurde zusätzlich der robuste Statikmischer Typ ITA-FLUIDMIX mono w entwickelt, der im Einsatz bei der vorangehenden Flockung eine Chemikalieneinsparung von 20 -30 % unter Feldeinsatzbedingungen ermöglichte.
Die mehrfache praktische Erprobung der Anlage ‚DESINFEKTOR pro über den Zeitraum von mehr als einem Jahr unter den unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen und THW-Einsatzbedingungen an unterschiedlichen Standorten bewies die hohe Zuverlässigkeit und geforderte notwendige Robustheit der entwickelten Technik und Technologie. Es gab keine Anlagenausfälle oder Reparaturen.
Der Einsatz von OXI-sys als vorort-produziertes Desinfektionsmittel erfüllte die mikrobiologischen Anforderungen nach der Trinkwasserverordnung bei Einhaltung des erforderlichen Redoxpotentials mit ei-nem Verdünnungsfaktor zwischen 1:200 bis 1:300 beim bestimmungsgemäßen Einsatz der Trinkwas-seranlagen des THW für die Herstellung von Trinkwasser aus Oberflächenwasser unterschiedlicher Qualität. Umwelttechnisch und ökonomisch bringt die Diaphragmalyse-Technologie im Vergleich zu den nach Trinkwasserverordnung anderen zugelassenen Desinfektionsverfahren den Vorteil von geringeren Gesamtkosten und einem höheren Umweltentlastungspotenzial durch die energetischen, arbeitstechni-schen, transporttechnischen Vorteile im nationalen und internationalen Einsatz des THW bei Katastro-phenfällen. Teure Gefahrguttransporte, besonders im Luftfrachtbereich für herkömmliche Desinfektionsmittel werden nicht notwendig, da Kochsalz zum Einsatz kommt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Foschungsergebnisse des Projektes wurden mit Unterstützung durch die ZUK gemeinsam mit dem Praxispartner THW zur Messe Wasser Berlin 2006 präsentiert. Dauerhaft werden die entwickelte Anlagentechnik und -technologie über das Internet auf der ITA - site: www.ita-koethen.de und dem Virtuellen Messemarktplatz der Wasser-Messe Berlin www.virtualmarket.wasser-berlin.de präsentiert. Weiterhin wird auf die Internetpräsentation der DBU www.dbu.de hingewiesen.


Fazit

Im Ergebnis des Projektes ist durch die praktische Zusammenarbeit mit dem THW eine industriereife, praxiserprobte und vermarktungsfähige Anlage des DESINFEKTOR pro vorhanden. Das Projekt konnte damit einen wesentlichen Beitrag zur weltweiten Verbreitung von umweltentlastenden Technologien und zur Trinkwasserversorgung im Katastrophenschutz leisten. Das THW konnte einen eigenen Entwicklungsmeilenstein in dem Gesamtkonzept der Weiterentwicklung einzelner Trinkwasseraufbereitungsschritte erfolgreich bearbeiten. Der erfolgreiche Weg des Technologietransfers sollte nach Ansicht der ITA GmbH intensiviert werden und in anderen Branchen beispielgebend sein.