von Joana Flottmann und Christina Vatheuer

INHALT Definition

A d b i i l Anwendungsbeispiele Reinigung von Wasser Wasserdesinfektion Quellen

Definition Nach der deutschen Trinkwasserversorgung: f i K kh it frei von Krankheitserregern

rein genusstauglich bestimmte chemische Grenzwerte Keimzahl: bei 22 °C unter 100 Keime/Liter weitere Parameter wie: Geruch, Farbe, pH-Wert, weitere Parameter wie: Geruch, Farbe, pH Wert,

Sauerstoffgehalt, usw.

Ionen Grenzwert in mg/l Ionen Grenzwert in 

mg/l

Ch     Al i i    Chrom  0,05  Aluminium  0,2 

Fluorid  1,5  Ammonium  0,5 

Nit t    Chl id   Nitrat  50  Chlorid  250 

Quecksilber  0,001  Eisen  0,2 

Blei  0 01  Mangan  0 05 Blei  0,01  Mangan  0,05 

Cadmium  0,005  Natrium  200 

Kupfer  2  Sulfat  240 Kupfer  2  Sulfat  240 

Nickel  0,02  Nitrit 0,5

Anwendungsbeispieleg p Trinkwasseraufbereitung

P l d S h i bäd Pools und Schwimmbäder Prozesswasser (Getränke) Teiche und Aquarien Abwasser

Reinigung von Wasserg g Sedimentation und Filtration

D it ifik ti U k h Denitrifikation: Umkehrosmose Ionenaustauschverfahren

Eisen- und Manganentfernung4 Fe(HCO3)2 + O2 + 2 H2O → 4 Fe(OH)3 + 8 CO23 3

Aktivkohle (Adsorption von Farb- und Schadstoffen) Gasaustausch (O2-Anreicherung, CO2-Entweichung)Gasaustausch (O2 Anreicherung, CO2 Entweichung)

Wasserdesinfektion Selektive Entkeimung (Abtöten und Entfernen von

Krankheitserregern)Krankheitserregern) Thermische Behandlung

B it Chl Begasung mit Chlorgas Behandlung mit Chlordioxid Behandlung mit Ozon Bestrahlung mit UV-Strahlungg g Silberdosierung

Beispiel zur Wasserdesinfektion

Bestrahlung mit UV‐Strahlungg g Erstmals 1878 angewendet

P kti h k t d W ll lä b i h Praktisch kommt nur der Wellenlängenbereich von 250 - 280 nm infrageDi i d d N kl i ä (DNA) d K i Diese wird von den Nukleinsäuren (DNA) der Keime (Bakterien, Viren, Protozoen, Pilze, Sporen) absorbiertG t i l i d ä d t d i i h i ht Genmaterial wird so verändert, dass sie sich nicht mehr vermehren könnenM i t d Q k ilb d f Ni d d k t hl Meist werden Quecksilberdampf-Niederdruckstrahler (185 und 254 nm) verwendet

R k i DNA i UV S hlReaktion von DNA mit UV‐Strahlung Im DNA-Strang befindet sich Thymidin

UV-Strahlen regen es photochemisch an

Reaktion on DNA mit UV Strahl ngReaktion von DNA mit UV‐Strahlung Wechselwirkung mit einem benachbarten Thymidin Wechselwirkung mit einem benachbarten Thymidin

(Grundzustand) Cycloaddition über Cyclobutan Ring (Thymidin Cycloaddition über Cyclobutan-Ring (Thymidin-

Dimer) Doppelbindungen werden aufgelöst zwei Doppelbindungen werden aufgelöst, zwei

Einfachbindungen entstehenÄ d d ä li h G t lt d DNA Änderung der räumlichen Gestalt der DNA

Zellwachstum wird gestoppt

R k i DNA i UV S hlReaktion von DNA mit UV‐Strahlung

Vorteile der UV‐Bestrahlungg Umweltfreundlich

K i Ch ik li i Chl t di Keine Chemikalien wie Chlor notwendig Trinkwasser behält natürlichen Geschmack und

G hGeruch Keine Überdosierung möglich

Probleme der UV‐Bestrahlungg Wasser muss klar sein, damit die Strahlung bis in die

tiefsten Schichten gelangttiefsten Schichten gelangt

K i l L ö li h d ht ä li h Keine lange Lagerung möglich, da nachträgliche Verunreinigungen nicht ausgeschlossen werden könnenkönnen

Lampen haben eine Lebensdauer von 8000 Stunden

Optimierungp g Zusätzliche Ultraschall-Behandlung:V hädi d K i ff kti Vorschädigung der Keime zur effektiveren BestrahlungHöh L i t d i E i b h Höhere Leistung und geringerer Energieverbrauch

längere Lebensdauer der Lampen (16000 Stunden) Forschung an UV emittierenden Leuchtdioden!

QuellenQ www.seilnacht.com www.wasser.dewww.wasser.de www.umweltbundesamt.de www.purion.de www.wasser-wissen.de www.prominent.de

d b d www.der-brunnen.de www.innovations-report.de http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/5/bc/vlus/dna schttp://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/5/bc/vlus/dna_sc

haeden.vlu/Page/vsc/de/ch/5/bc/dna_schaeden/exogene_faktoren/strahlenschaeden/uv_schaeden.vscml.html