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Beitrag zur Desinfektion von Wässern mittels elektrischer Entladung
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Watzlawik, Steffen
Betreuer
- Prof. Dr. sc. techn. Peter Krebs
Weitere Betreuer
Prof. Dr.Ing. S. Großmann (Institut für Elektrische Energieversorung und Hochspannungstechnik), PD Dr. rer. Nat. habl. R. Fischer (IWB Possendorf)
Abstract
"Elektrische Entladungen führen in Gasen und Flüssigkeiten zur Entstehung lokaler Plasmen, in denen UV-Strahlung und aktive Spezies mit hohem Oxidationspotential erzeugt werden.
In der Diplomarbeit wurde untersucht, ob sich die Lichtbogenentladung und dielektrische Barriereentladung zur Desinfektion von Mikroorganismen eignen. Es wurde der Stand der Technik dargestellt und Versuche zum Einfluss des Elektrodenmaterials, des Elektrodenabstandes, der Elektrodenform, dem Ort der Entladung, der Stromstärke, dem Probevolumen und bestimmter Wasserinhaltsstoffe auf die Desinfektion der Mikroorganismen durchgeführt. Für die dielektrische Barriereentladung wurden darüber hinaus die Größe und Stärke des Dielektrikums variiert.
Im Ergebnis zeigte sich in Modellwässern eine sehr gute Desinfektionswirkung beider Entladungsarten. Die Desinfektionsleistung weist eine starke Abhängigkeit zu den verwendeten Stromstärken und Probevolumina auf. Bei Anwesenheit von Hydrogencarbonat, Trübstoffen und gelösten Kohlenstoffverbindungen verschlechtert sich die Desinfektionswirkung. Besonders die dielektrische Barriereentladung reagiert in Bezug auf die Desinfektion von Mikroorganismen empfindlich auf eine Veränderung der Wasserzusammensetzung. Erste Versuche mit realen Abwässern führten bei keiner der beiden Entladungsarten zu wirtschaftlichen Desinfektionsergebnissen. Kommunale Abwässer ließen sich unter den gegeben Versuchsbedingungen nur mit hohem Energieverbrauch desinfizieren.
Für beide Entladungsarten wurde eine Depotwirkung festgestellt, wobei die Lichtbogenentladung die stärkere Depotwirkung aufwies. Die Depotwirkung konnte zur Desinfektion von Modellwässern im Teilstromverfahren genutzt werden."
In der Diplomarbeit wurde untersucht, ob sich die Lichtbogenentladung und dielektrische Barriereentladung zur Desinfektion von Mikroorganismen eignen. Es wurde der Stand der Technik dargestellt und Versuche zum Einfluss des Elektrodenmaterials, des Elektrodenabstandes, der Elektrodenform, dem Ort der Entladung, der Stromstärke, dem Probevolumen und bestimmter Wasserinhaltsstoffe auf die Desinfektion der Mikroorganismen durchgeführt. Für die dielektrische Barriereentladung wurden darüber hinaus die Größe und Stärke des Dielektrikums variiert.
Im Ergebnis zeigte sich in Modellwässern eine sehr gute Desinfektionswirkung beider Entladungsarten. Die Desinfektionsleistung weist eine starke Abhängigkeit zu den verwendeten Stromstärken und Probevolumina auf. Bei Anwesenheit von Hydrogencarbonat, Trübstoffen und gelösten Kohlenstoffverbindungen verschlechtert sich die Desinfektionswirkung. Besonders die dielektrische Barriereentladung reagiert in Bezug auf die Desinfektion von Mikroorganismen empfindlich auf eine Veränderung der Wasserzusammensetzung. Erste Versuche mit realen Abwässern führten bei keiner der beiden Entladungsarten zu wirtschaftlichen Desinfektionsergebnissen. Kommunale Abwässer ließen sich unter den gegeben Versuchsbedingungen nur mit hohem Energieverbrauch desinfizieren.
Für beide Entladungsarten wurde eine Depotwirkung festgestellt, wobei die Lichtbogenentladung die stärkere Depotwirkung aufwies. Die Depotwirkung konnte zur Desinfektion von Modellwässern im Teilstromverfahren genutzt werden."
Schlagwörter
Lichtbogenentladung, dielektrische Barriereentladung, Desinfektionsleistung, Depotwirkung
Berichtsjahr
2006