Alpenblick

UV-Desinfektion

Ein umweltfreundliches und einfach zu handhabendes Verfahren ist die Bestrahlung von Wasser mit ultraviolettem Licht (UV-C). Die UV-Bestrahlung ist nach TrinkwV zugelassen (§ 11, Teil II Desinfektionsverfahren) und tötet Bakterien und Viren zuverlässig ab.

UV-Licht ist unsichtbares Licht mit einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm. Licht ist eine elektromagnetische Welle, deren Energie durch die Wellenlänge angegeben wird. Je kürzer die Wellenlänge, desto größer die Energie. UV-Licht wird nach seiner Wellenlänge eingeteilt in UV-A, UV-B und UV-C. Für die UV-Desinfektion ist nur die kurzwelligste und energiereichste UV-C Strahlung wichtig, die sich über einen Wellenlängenbereich von 200 nm bis 280 nm erstreckt. Ein Maximum an Effektivität wird bei einer Wellenlänge von 254 nm erreicht, da hier die Absorptionskurve von Nukleinsäure und die Bestrahlungsstärke der UV-Niederdruckstrahler ein gemeinsames Maximum aufweisen.

Im Zellkern des Mikroorganismus werden durch die Bestrahlung fotochemische Reaktionen ausgelöst, die die Erbinformation stören. Eine Vermehrung durch Zellteilung ist nicht mehr möglich, die Mikroorganismen sterben ab. UV-Desinfektion hinterlässt keine chemischen Nebenprodukte im Wasser, ist völlig unschädlich und beeinträchtigt weder Geruch noch Geschmack des Wassers. Außerdem kann es zu keiner Resistenzbildung der bestrahlten Mikroorganismen kommen.

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Das UV-Entkeimungsverfahren weist gegenüber der chemischen Desinfektion einige Vorteile auf. Dies sind der geringe Raum- und Platzbedarf der Anlage, der fehlende Zusatz von desinfizierenden Fremdstoffen zum Wasser und die nicht stattfindende Bildung von Desinfektionsnebenprodukten, insbesondere von Trihalogenmethanen. Zudem findet durch die UV-Bestrahlung weder eine Veränderung der geruchlichen Beschaffenheit des Wassers (Chlorgeruch) statt noch werden geruchlich unerwünschte Stoffe (Chlorphenole) gebildet.

Diesen Vorteilen stehen folgende Nachteile gegenüber:

  • Bei der UV-Desinfektion ist die bakterizide Wirkung nur während der Bestrahlungsdauer gegeben. Damit keine Reinfektion des Wassers durch das Leitungsnetz erfolgt, sollte die Trinkwasser-Entnahmestelle daher nicht zu weit von der UV-Anlage entfernt sein.
  • Aufgrund der fehlenden Desinfektionswirkung auf dem Transportweg ist bei defekten Rohrsystemen die Desinfektion mit UV-Strahlen ungeeignet. Hier stellt die Chlorung das geeignetere Desinfektionsverfahren dar.

Um eine wirksame Desinfektion zu erzielen, müssen die mit UV-Strahlen zu behandelnden Wässer farblos und klar, frei von Färbungen und Trübungen sein. Zudem dürfen die Eisen- und Mangan-Ionengehalte im Wasser bestimmte Konzentrationen nicht überschreiten. Eine vollständige UV-Desinfektion bei der Wellenlänge 254 nm ist nur gewährleistet, wenn die UV-Absorption bei 254 nm (spektraler Absorptionskoeffizient SPAK 254 nm) unter 8 m-1, entsprechend einer UV- Durchlässigkeit > 83%, die Färbung bei 436 nm (spektraler Absorptionskoeffizient SPAK 436 nm) unter 0,5 m-1, die Trübung unter 0,2 NTU (nephelometrische Trübungseinheiten), der Eisen-Ionengehalt unter 0,03 mg/l sowie der Mangan-Ionengehalt unter 0,02 mg/l liegt. Zudem muss die Bestrahlungsstärke mindestens 400 Joule/m2 betragen.

Ergänzend ist anzumerken, dass mittels UV-Strahlen alle Arten von vegetativen Bakterien getötet und Viren inaktiviert werden. Demgegenüber werden Bakteriensporen und Dauerstadien parasitischer Protozoen nicht ausreichend unschädlich gemacht. Diese müssten vor der UV-Entkeimung durch einen vorausgehenden Aufbereitungsschritt (Flockungsfiltration mit Festbettfiltern oder Mikrofiltration mit der Porengröße <0,2 Mikrometer oder Faserfiltern) entfernt werden.