UV - Entkeimung

         INHALT:

            Einführung

            Technische Ausführung der Geräte Typ “ PUV ”

EINFÜHRUNG 

UF-Strahlen sind energiereiche elektromagnetische Strahlen, die im natürlichen Spektrum der von der Sonne ausgehenden Strahlung vorkommen. Sie liegen im Bereich des kurzwelligen unsichtbaren Lichtes von 100-400 nm.
Die physikalische Größe: 1 nm = 10^-9 m. ( nm = nanometer = millardstel Millimeter )

Die UV-Strahlung werden wie folgt unterteilt:
                        - UV - A             315-400 nm
                        - UV - B             280-315 nm
                        - UV - C             100-280 nm
Der Strahlungsbereich unterhalb 200 nm beinhaltet ionisierende ozonerzeugende bzw. harte Strahlung. Dieser Bereich ist gesetzlich für die Behandlung von Trinkwasser nicht zugelassen und findet daher in der Wasseraufbereitung keine Anwendung.

Untersuchungen ergaben, daß die Wellenlänge bei 254 nm eine besonders starke Entkeimungsleistung hat. Begründet ist dies darin, daß das Absorptionsspektrum der DNS (Desoxiribonucleinsäure) mit ihrem Maximalwert zwischen 260 und 280 nm liegt. Dazu sollte auch die angeführt Grafik beachtet werden.

Die für die UV-Desinfektion verwendeten Quecksilber-Niederdruckstrahler haben ihr Leistungsmaximum bei 254 nm und decken sich somit nahezu mit der Absorptionskurve der DNS. UV-Strahlung löst eine photochemische Reaktion in der DNS aus, wobei es zur Bildung von Dimeren, bevorzugt an den Thyminbasen kommt. Dadurch wird sofort die Bindungsmöglichkeit zu den Adeninbasen blockiert, und somit eine weitere Zellvermehrung und der Stoffwechsel unterbunden.

Auf diese Weise werden die Mikroorganismen inaktiviert und unschädlich gemacht. Es entstehen dabei keinerlei Nebenprodukte, die eine Veränderung des Wassers oder Negativfolgen beim Genuß des Wassers hervorrufen könnten. 

Nachfolgend eine UV - Dosiertabelle als D10 - und D0,1 - Werte zur Abtötung von Mikroorganismen. Der D10 Wert sagt aus, welche Dosis auf eine Anzahl von Mikroorganismen eingebracht werden muß, um eine Reduktion  auf 10 % zu erreichen, der D0,1  - Wert  gibt die Dosis an um eine Reduktion auf  0,1% zu erreichen.

 * UV - Strahlungsdosis in mWsec/cm zur Abtötung von 90 % der Mikroorganismen

** UV - Strahlungsdosis in mWsec/cm zur Abtötung von 99,9 % der Mikroorganismen

Die künstliche Erzeugung von UV-Strahlung wird fast ausschließlich mit Quecksilberdampf- Gasentladungsstrahlern betrieben. 

Gasentladungsstrahler bestehen aus einem (meist gestreckten) Entladungsgefäß. Das darin befindliche Gas (Gemisch, Dampf) ist gegen die Außenwelt vakuumdicht abgeschlossen. An den Enden befinden sich Elektroden mit vakuumdicht eingeschmolzenen Stromzuführungen.
An die Stromzuführungen wird eine Spannung angelegt, die zwischen den Elektroden im Gas ein elektrisches Feld erzeugt. Ist die Spannung und somit die Feldstärke hoch genug, so treten Elektronen aus den Elektroden aus. Sie werden im elektrischen Feld beschleunigt. Beim Zusammenstoß mit Gasatomen oder -molekülen geben sie ihre kinetische Energie an diese ab. Das so angeregte Atom oder Molekül kehrt nach kurzer Zeit in einen energetisch niedrigeren oder den Grundzustand zurück. Die dabei freiwerdende Energie wird im allgemeinen in Form von Strahlung (Strahlungsquant) emittiert.

Aufgrund der Lage der Energieniveaus im Atom ist Quecksilber ein ideales Gas zu Erzeugung von UV-Strahlung.

Prinzipiell unterscheidet man drei Arten von Quecksilber-Gasentladungsstrahlern:

                        - Niederdruckstrahler
                        - Mitteldruckstrahler
                        - Hochdruckstrahler

Die   verwendeten    Niederdruckstrahler  können  zwar nur mit geringerer Leistung betrieben werden, jedoch erzielen  sie einen deutlich besseren  Wirkungsgrad  von  ca. 45%  im Vergleich zu Mittel - oder Hochdruckstrahlern. Dadurch  ergeben sich  bei  den  Systemen  mit Hoch - und Mitteldruckstrahlern  deutlich  höhere  Betriebskosten. Aus Betriebskostensicht werden  daher fast ausschließlich Niederdruckstrahler eingesetzt.

 TECHNISCHE AUSFÜHRUNG DER ULTRAVIOLET - GERÄTE VOM TYP ” PUV ”

 Alle UV - Geräte sind zylinderförmig aufgebaut . Der Durchströmungszylinder ist aus aus Edelstahl ( 1.4571). Die UV - Lampen sind geschützt durch jeweils ein Quarz-glasrohr, daß die UV - Lampe vom durchfließenden Medium trennt. Dieses Quarz-glas hat eine UV - C  Strahlungsdurchlässigkeit von 98%.

Alle PUV - Systeme sind so ausgelegt, daß mindestens, bei den maximal angegebenem Durchfluß in m³/h eine Strahlungsintensität von 40 mW sec / cm erreicht wird.

Die UV -Strahler sind Quecksilber - Niederdruckstrahler und für eine Betriebszeit von ca. 8000 Stunden ausgelegt.

Alle Quarzglasrohre sind einzeln ausbaubar, um eine einfache Reinigung und Inspektion durch zu führen.

UV - System Type PUV 4S

Übersicht  UV - Desinfektionssysteme  Typ " PUV

UV - System Type PUV 6S

Die Systeme sind ausgerüstet mit:
            - einer LED - Anzeige je UV - Strahler
            - Betriebsstundenzähler
            - Betriebsanzeige
            - Störungs- / Alarmanzeige
            - pot. Kontakt für Remote - Alarm

Die  Systeme  PUV - 1S  und  PUV - 2S  sind  mit einem Transformator 220V/24V und Hochfrequenz Endstörungsfiltern ausgerüstet. Die  anderen Systeme  haben  alle  einen  Schaltschrank  mit eingebauter Ventilation,  Haupt - und Einzelschalter. Zulaufspannung 220V/380V - 50Hz.

Type PUV 1S

Type PUV 2S

OPTIONEN

- UV-C Intensitätskontrollmessung und Anzeige kann bei allen Geräten ab PUV - 4S eingesetzt werden um die Strahlungsintensität ( um 254 nm ) zu messen. Die Anzeige gibt die prozentuale verbleibende Effektivität an, und läßt Rückschlüsse zu auf die Lebensdauer, Verschmutzungsgrad der Quarzrohre, und die Wasserqualität zu.

 - Temperaturmessung und Anzeige kann bei allen Geräten ab PUV - 4S eingesetzt werden um bei Stillstandszeiten zu hohe Temperaturen zu vermeiden und das Gerät am vorgegebenen Set-Point abzuschalten.

 - Reinigungssystem für die Anlagen Typ PUV “ XL ” zur Reinigung der Quarzglasröhren entweder manuell oder automatisch

 - Programmierbare Steuerung für die Anlagen Typ PUV “ XL ”, zur freiprogrammierbaren Steuerung der UV - Systeme.