Source-separating sanitation technologies aim at handling urine separately from other wastewater streams. Source-separation is seen as a promising solution in terms of pollution control and allows the reuse of urine as a fertilizer. Recovery of these nutrients is one of the primary objectives of urine diversion toilets installed in developing regions. However, the economical operation of nutrient recovery reactors requires a medium to large scale urine collection system. Establishing such a system poses a challenge, especially in developing regions. The DeSaM model was developed to assist in the planning of a sanitation product transport scheme. It is a stochastic model used for calculating volume flows, mass flows and performing simple cost assessments.
For the work on this Master’s thesis DeSaM was applied to a case study for the first time. Two potential collection setups were defined for the situation in eThekwini Municipality; one setup is based on a centralized collection, while the other setup additionally includes local collection and intermediate storage. The performance of the setups and alternative schemes were assessed and compared. Systems analysis was employed to identify collection scheme constraints, limiting factors and the potential for improvement, achievable by varying the collection scheme input parameters and through the (conceived) effects of interventions. It was shown that the collection scheme performance is affected by conditions such as urine flow to toilet or working capacity. The base collection scheme of Setup A had more potential to improve the performance by increasing urine flow to toilet. However, collection schemes that allow the collection of urine at a lower price and with better performance (+80% collected urine) were identified.
The benefits of the DeSaM application for the collection scheme planning were demonstrated. It was shown that the simulation results support the refinement and subsequent selection of an optimum system.

Bei urinseparierenden Toiletten wird Urin getrennt von anderen Abwasserströmen gesammelt. Durch ein solches System wird eine separate Behandlung und die Wiederverwendung der im Urin enthaltenen Nährstoffe möglich. Um Reaktoren zur effizienten Nährstoffrückgewinnung ökonomisch betreiben zu können, bedarf es einer großen Menge an Urin. In Entwicklungsregionen kann der Bedarf und die Planung einer großflächigen Urinsammlung zur Herausforderung werden. Das stochastische Computermodel DeSaM wurde als unterstützendes Instrument für diesen Planungs- und Entscheidungsprozess entwickelt. In der vorliegenden Masterarbeit findet das Modell erstmals Anwendung.
Angelehnt an die Situation in der südafrikanischen Gemeinde eThekwini wurden zwei mögliche Sammelsysteme – eine zentrale Sammlung und eine Sammlung mit zusätzlicher lokaler Sammelaktivität und Zwischenspeichern – modelliert, analysiert und verglichen. Mit Hilfe einer Systemanalyse wurden die Grenzen und das Verbesserungspotential von bestimmten Sammelansätzen analysiert und die (fiktiven) Auswirkungen von Eingriffen in das Sammelsystem untersucht. Es wird aufgezeigt, dass die Leistung eines Sammelansatzes durch den Urinfluss zum Toilettentank und die Arbeitsleistung der Sammelteams beeinflusst werden kann. Der ursprüngliche Sammelansatz von System A (= Setup A) kann bei gesteigertem Urinfluss zu den Toilettentanks eine bessere Leistungssteigerung erzielen. Durch eine Anpassung des Sammelansatzes könnte jedoch deutlich mehr Urin (+80%) zu einem besseren Preis gesammelt werden.
Der Nutzen einer Anwendung von DeSaM im Planungsprozess wurde aufgezeigt und es wurde bewiesen, dass mit Hilfe der Simulationsergebnisse eine Identifikation des optimalen Systems erleichtert wird.