Desinfektion mit UV-Strahlen

UV-Strahlen sind Komponente der Sonnenstrahlung, die auf natürliche Weise auftreten. Das elektromagnetische Spektrum ist der Bereich zwischen Röntgenstrahlen und sichtbares Licht. UV-Strahlen beziehen sich allgemein auf den Bereich zwischen 100 nm-400 nm Wellenlänge. Dieser Bereich im Spektrum wird in Unterbereiche der Wellenlängen entsprechend unterteilt.

Was sind UV-Strahlen?

Wissenschaftler haben hinsichtlich der Unterbereiche des UV-Bereichs im elektromagnetischen Spektrum verschiedene Meinungen, allerdings wird allgemein das UV-Spektrum in vier Bereiche unterteilt. Diese sind Vakuum (100-200 nm), UV-C (200-280 nm), UV-B (280-315 nm), UV-A (315-400nm). Die UV-Desinfektion  basiert auf die tödliche Wirkung der UV-B- und UV-C Strahlen auf die Mikroorganismen. UV-C-Strahlung verfügt über eine tödliche Bandbreite (Antiseptikum) und kann desinfizieren. Maximum-Wellenlänge beträgt 260 nm. Damit die UV-A-Strahlung wirksam desinfizieren kann, ist eine lange Kontaktzeit  erforderlich. Sie ist nicht so wirkungsvoll wie das UV-C-Licht. Da fast die vollständige UV-C-Licht durch die Weltatmosphäre gefiltert wird, werden im Handel künstliche UV-Lampen erzeugt, um die Vorteile ihrer antiseptischen Eigenschaften von der UV-C-Licht zu verwenden.

 

Desinfizieren mit UV-C Strahlen

Die Wissenschaftler haben vor vielen Jahren schon entdeckt, dass die UV-Strahlen mit 200-280 nm Wellenlänge viele Mikroorganismen  wie die Bakterien und Viren bekämpfen können. UV-Licht fügt dauerhaften Schaden auf die DNA der Bakterien, Viren, Schimmel und verhindert deren Tätigkeiten und Vermehrung. UV-Strahlen ist vor allem gegenüber der Gesundheit des Menschen gefährdende und gegenüber Chlor beständige Mikroorganismen wirksam und ändert weder Geruch noch Geschmack.

Für die Desinfektionsanwendungen verwendeten UV-Lampen verfügen über in kleinen Mengen an Quecksilber in Rohren die frei schweben oder eingebettet sind. In den Anwendungen werden mithilfe von Strom aufgrund des Flusses von Elektronen Quecksilber gebildet und verdampft und somit werden UV-Strahlen ausgebreitet. Die Wellenlänge des emittierten Lichtes variiert in Abhängigkeit von dem Druck in dem Rohr. UV-Lampen mit Niederdruck (1 bis 10 Pa) verfügen über Druck und Längsdruckwelle (254 nm). Mitteldrucklampen haben eine höhere Dichte (254-265 nm). Dem Anwendungsbereich entsprechend ist es Angesicht der Desinfektionseffizienz wichtig, die Lampe zu wählen.

  

In der UV-Desinfektionsanlage sind einige Parameter zu berücksichtigen.

      Diese sind;

·         Wasserqualität 

·         Die Strömungsgeschwindigkeit des Wasser

·         Inaktivierung von Mikroorganismen

Es ist wichtig, der Besonderheit und Qualität des zu desinfizierenden Wassers entsprechend ein UV-System auszuwählen. UVT (UV-Durchlässigkeit) (UV-Durchlässigkeit), von der UV-Lampe auf das Wasser übertragene spezifische Wellenlänge und UV-Energie und die beförderten UV-C-Strahlen müssen genug sein, die Mikroorganismen im Wasser zu bekämpfen. Wassertrübung und die Menge de gelösten Feststoffen sind andere Faktoren, die die Beförderung der UV-C-Licht beeinflussen. Die Salinität des Wassers können die Mikroorganismen vor dem UV-C-Licht schützen oder die Baustoffe des UV-Desinfektionssystems korrodieren.

Ein weiterer Parameter ist der Auswahl der UV-Dosierung der UV-Desinfektion. Es ist zu wissen, welche UV-Dosis für das Neutralisieren der Mikroorganismen erforderlich ist. In der Praxis wird in Abhängigkeit mit dem Wasserdurchfluss stehende Desinfektionskraft als UV-Dosis bezeichnet. Technisch ist die Kontaktzeit zu dem Produkt von Energie pro Flächeneinheit  fallende UV-C in den Reaktor gleich ist. Verschiedene Mikroorganismen zeigen unterschiedliche Beständigkeit gegenüber den UV-C-Strahlen. Deshalb wird für eine 99,99% Beseitigung an Mikroorganismen ist der Bedarf an 400J/m2 UV-Dosis, die Desinfektionsvorrichtungen werden für diese Parameter eingestellt. Wenn keine ausreichende UV-Dosis angewendet werden sollte, werden einige der Mikroorganismen ihr durch UV-Strahlen beschädigte DNS behandeln können. Diese Mechanismen werden als "Photoreaktivierung" bezeichnet. Der wichtigste Parameter für diese Behandlungsmechanismus ist die erste Dosis der UV-Strahlen. Damit durch UV-Strahlen desinfiziertes Wasser die Mikroorganismen sich nicht erneuern können, ist die UV-Dosis unter Kontrolle zu halten.