DE202007000031U1

DE202007000031U1 - Device for water disinfection or sterilization of water by treatment with ultraviolet (UV) radiation

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Publication number: DE202007000031U1
Application number: DE200720000031
Authority: DE
Original assignee: BIOTEC UMWELT ANALYTIK BERATUN; Biotec GmbH Umwelt Analytik Beratung Service
Current assignee: BIOTEC UMWELT ANALYTIK BERATUN; Biotec GmbH Umwelt Analytik Beratung Service
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2017-08-24

Abstract

Vorrichtung (1) zur Wasserdesinfektion bzw. Entkeimung von Wasser durch Behandlung mit ultravioletter (UV-)Strahlung, umfassend wenigstens einen Strahler (2) mit einem Wellenlängenbereich im UVC-Bereich, der entweder unmittelbar in der Flüssigkeit eines zu entkeimenden Wasservorratsbehälter (3) oder in einem zum Wasservorratsbehälter (3) angeordneten Bypass angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) aus einem in einen Wasservorratsbehälter (3) versenkbaren Entkeimungsreaktor (4) besteht, der aus einer länglichen beidseits geöffneten Reaktorkammer (5) mit einem Systemeinlass (6) und einem Systemauslass (7) gebildet ist, in der neben einem UVC-Tauchstrahler (2) eine Pumpe (8) zur Erzeugung eines Volumenstromes in der Reaktorkammer (5) angeordnet ist, wobei eine Steuereinheit (9) außerhalb des Wasservorratsbehälters (3) vorgesehen ist.contraption (1) for water disinfection or disinfection of water by treatment with ultraviolet (UV) radiation comprising at least one radiator (2) with a wavelength range in the UVC range, either directly in the liquid a to be sterilized water reservoir (3) or in a for Water reservoir (3) disposed bypass, characterized in that that the device (1) from a into a water reservoir (3) retractable sterilization reactor (4) consists of an elongated open on both sides Reactor chamber (5) with a system inlet (6) and a system outlet (7) is formed, in addition to a UVC immersion heater (2) a pump (8) for Generation of a volume flow in the reactor chamber (5) arranged with a control unit (9) outside the water reservoir (3) is provided.

Description

Technisches UmfeldTechnical environment

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasserdesinfektion bzw. Entkeimung von Wasser durch Behandlung mit ultravioletter (UV-)Strahlung, umfassend wenigstens einen Strahler mit einem Wellenlängenbereich im UVC-Bereich, der entweder unmittelbar in der Flüssigkeit eines zu entkeimenden Wasservorratsbehälter oder in einem zum Wasservorratsbehälter angeordneten Bypass angeordnet ist.The The invention relates to a device for water disinfection or Sterilization of water by treatment with ultraviolet (UV) radiation, comprising at least one radiator with a wavelength range in the UVC range, either directly in the liquid of a water reservoir to be sterilized or in a to the water reservoir arranged bypass is arranged.

Stand der TechnikState of the art

Wasserdesinfektion durch UV-Strahlung ist gängige Praxis. So ist seit 1959 die Desinfektion von Trinkwasser durch Behandlung mit ultravioletter UV-Strahlung gesetzlich zugelassen. So werden UV-Desinfektionsanlagen in der Trinkwasseraufbereitung mit großem und nachhaltigem Erfolg eingesetzt. Neben der klassischen Wasseraufbereitung für zahlreiche Anwendungen (Trinkwassergewinnung, Wasser für Lebensmittelbetriebe, Wasser für industrielle Anwendungen allgemein) finden leistungsstarke und heißwassergeeignete UV-Anlagen auch wirkungsvollen Einsatz zur Bewahrung einer einwandfreien mikrobiologischen Wasserqualität in den Trinkwasseranlagen von Gebäuden. Der Wirkungsmechanismus der Desinfektion durch UV-Strahlung beruht auf einer photochemischen Veränderung von Teilen der DNA bei Bestrahlung mit Wellenlängen im UVC-Bereich um 260 Nanometer. Diese Strahlung wird wirtschaftlich mit Quecksilberdampf-Niederdruckstrahlen erzeugt. Die photochemische Veränderung ist die Dimerisierung benachbarter Thyminbasen an der DNA. Die Mikroorganismen verlieren sofort ihre Vermehrungsfähigkeit.water disinfection by UV radiation is common Practice. So has been the disinfection of drinking water since 1959 Treatment with ultraviolet UV radiation allowed by law. This is how UV disinfection systems become in drinking water treatment with big and sustainable success. In addition to the classic water treatment for many Applications (drinking water production, water for food companies, water for industrial Applications in general) find powerful and hot water suitable UV systems also effective use to maintain a flawless microbiological water quality in the drinking water systems of buildings. The mechanism of action The disinfection by UV radiation is based on a photochemical change of parts of the DNA when irradiated with wavelengths in the UVC range around 260 Nanometers. This radiation is economical with mercury vapor low pressure jets generated. The photochemical change is the dimerization of adjacent thymine bases on the DNA. The microorganisms lose their reproductive capacity immediately.

Gemäß dem Stand der Technik sind hierzu Vorrichtungen zur Wasserdesinfektion bzw. Entkeimung von Wasser bekannt, bei denen UV-Strahler in ein Wasservorratsbecken eingehängt werden. Bei dieser Art der Strahlungsbehandlung des zu entkeimenden Wassers gibt es dahingehend Nachteile, dass insbesondere Schattenbildungen in dem Vorratsbehälter gegeben sind, so dass eine effektive Entkeimung nicht gegeben ist.According to the state The technique for this purpose are devices for water disinfection or Sterilization of water known where UV emitters in a water reservoir hooked become. In this type of radiation treatment of the to be sterilized Water there are disadvantages, that in particular shadow formations in the reservoir are given, so that an effective sterilization is not given.

Eine andere Lösung stellt die Anordnung eines Bypasses zu dem Wasservorratsbehälter dar, in dem der oder die UV-Strahler angeordnet sind.A another solution illustrates the location of a bypass to the water reservoir, in which the one or more UV lamps are arranged.

Bei dieser Art der Vorrichtung wird das Wasser aus dem Vorratsbehälter in einem Bypass umgewälzt, in dem der Reaktorbereich angeordnet ist. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist die aufwendige anlagentechnische Anordnung des Bypasses, wobei eine Abstimmung insbesondere der Intensität bei der Bypass-Anordnung oft nicht gegeben ist.at This type of device will drain the water from the reservoir circulated through a bypass, in which the reactor area is arranged. A disadvantage of this embodiment is the complex system engineering arrangement of the bypass, wherein a vote in particular the intensity in the bypass arrangement often is not given.

Aufgabetask

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Vorrichtung zur Wasserdesinfektion bzw. Entkeimung von Wasser durch Behandlung mit ultravioletter UV-Strahlung dahingehend weiter zu bilden, die einerseits die Nachteile der Bestrahlungsanordnung in einem Wasservorratsbehälter überwindet, wobei andererseits das System wesentlich flexibler aber auch wesentlich kostengünstiger ausgestaltet werden soll.Of the Invention thus raises the problem, a device for water disinfection or sterilization of water by treatment with ultraviolet UV radiation to continue to form on the one hand the disadvantages of the irradiation arrangement in overcomes a water reservoir, on the other hand, the system is much more flexible but also essential cost-effective should be designed.

Lösungsolution

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Hauptanspruch gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention this Problem solved by the main claim, advantageous developments emerge from the dependent claims.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, dass durch einfaches Einsetzen eines versenkbaren Entkeimungsreaktors in einen Wasservorratsbehälter eine Entkeimung vorgenommen werden kann, ohne dass ein größerer Installationsbedarf erforderlich ist. Der Entkeimungsreaktor und die Pumpe bilden eine Einheit und sind hierzu in einem Modul zusammengesetzt, so dass es ohne Anschlussleitungen in jeden beliebigen Wasservorratsbehälter eingebracht werden kann. Der Entkeimungsreaktor ist mit einer reflektierenden Wandung versehen, so dass ein hoher Wirkungsgrad daraus resultiert und keine Gefährdung durch offene UV-Strahlung für das Wartungspersonal gegeben ist.The achieved with the invention advantages are that by simple insertion of a submersible sterilization reactor into a Water reservoir A sterilization can be made without requiring a major installation is. The degermination reactor and the pump form a unit and are assembled in a module, so that it without connection cables can be introduced into any water reservoir. The sterilization reactor is provided with a reflective wall, so that a high degree of efficiency results from this and no danger from open UV radiation for the maintenance staff is given.

Dabei ist von besonderem Vorteil, dass der Entkeimungsreaktor ohne aufwendige Vorinstallationen beispielsweise in Umlaufsprühbefeuchtern von Reinraumluft-Anlagen zum Einsatz kommen kann. Weiterhin ist der Entkeimungsreaktor ebenfalls geeignet für die Entkeimung von Trinkwasservorratsbehältern jeder Art.there is of particular advantage that the sterilization reactor without consuming Pre-installations, for example in circulating spray humidifiers of clean room air systems can be used. Furthermore, the sterilization reactor is also suitable for the sterilization of drinking water storage tanks of all kinds.

Der Entkeimungsreaktor ist aus Stahl mit reflektierender Innenoberfläche gefertigt, wobei außerhalb des Wasservorratsbehälters eine Steuereinheit angebracht wird. In dem Entkeimungsreaktor ist ein Ozonfrei arbeitender UV-Tauchstrahler in Längsrichtung zentral in der Brennkammer eingebracht. Der Strahler wird durch eine dicht schließende Quarzglashülle geschützt. Der Tauchstrahler ist hierbei über Federnuten im Reaktor vibrationsfrei fixiert. Je nach Länge und damit nach Leistung des Tauchstrahlers sind verschiedene Reaktorlängen bei gleich bleibendem Reaktorquerschnitt möglich. Der Tauchstrahler wird über ein in der Steuereinheit angebrachtes elektronisches Vorschaltgerät geschaltet. Die Bestrahlungszeit ist über eine Zeitschaltuhr programmierbar. Steuereinheit und Reaktor sind elektrisch über wasserdichte Kabelleitungen verbunden.Of the Disinfection reactor is made of steel with reflective inner surface, being outside of the water reservoir a control unit is attached. In the sterilization reactor is an ozone-free UV immersion heater in the longitudinal direction centrally in the Combustion chamber introduced. The spotlight is protected by a tight-fitting quartz glass envelope. Of the Immersion heater is here about keyways fixed vibration-free in the reactor. Depending on the length and thus on performance of the submersible are different reactor lengths at the same Reactor cross section possible. The submersible is over a mounted in the control unit electronic ballast connected. The irradiation time is over a timer programmable. Control unit and reactor are electrically over connected waterproof cable lines.

Vor der Reaktorkammer befindet sich eine Wasserpumpe, die in linearer Weise das zu entkeimende Wasser in die Reaktorkammer pumpt. Die Pumpe ist ebenfalls elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und über die Steuereinheit ist der Volumenstrom nach Bedarf einzuregulieren. Die Pumpe ist für Wartungs- und Reinigungszwecke totraumfrei ausgelegt und kann separat entnommen werden. Das quaderförmig ausgelegte System ist mit einem Deckel versehen, der über Schnellverschlüsse entfernt werden kann. Damit sind die Pumpe und auch der Strahler leicht zugänglich.In front the reactor chamber houses a water pump, which is in linear Way that pumps to be sterilized water in the reactor chamber. The pump is also electrically connected to the control unit and via the Control unit is the volume flow to regulate as needed. The pump is for Maintenance and cleaning purposes designed dead space-free and can be separately be removed. The cuboid designed system is provided with a lid, which removes via quick-release fasteners can be. Thus, the pump and the radiator are easily accessible.

In vorteilhafter Weise sind am Systemeinlass und -Auslass Lichtfallen angebracht, die aus V-förmig gebogenen Blechen bestehen. Diese gewährleisten einen hohen Wasserdurchsatz bei geringem Widerstand und darüber hinaus eine ungewollte Freisetzung von UVC-Strahlungen. Gemäß einer besonderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können beim Durchsatz von größeren Wasservolumina mehrere versenkbare Entkeimungsreaktoren modular kombiniert werden.In Advantageously, at the system inlet and outlet are light traps attached, made of V-shaped bent Sheet metal exist. These ensure one high water flow with low resistance and beyond an unwanted release of UVC radiation. According to one particular advantageous embodiment of the invention can in Throughput of larger volumes of water several submersible sterilization reactors can be modularly combined.

Bei der Versenkung von mehreren Entkeimungsreaktoren in einen Wasservorratsbehälter, können diese dann verteilt, übereinander, nebeneinander oder aber auch hintereinander in dem Wasservorratsbehälter eingesetzt bzw. eingebracht werden, um auf diese Weise eine effiziente Entkeimung zu erzielen. Dabei besteht die Möglichkeit, dass mittels einer Steuereinheit die Regelung und die Versorgung der einzelnen Entkeimungsreaktoren erfolgen kann.at the sinking of several sterilization reactors in a water reservoir, this can then distributed, one above the other, next to each other or in succession used in the water reservoir or introduced in order to achieve this in an efficient sterilization to achieve. There is the possibility that by means of a control unit, the regulation and the supply of individual degermination reactors can be done.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer einzigen Figur rein schematisch dargestellt.One embodiment The invention is shown purely schematically with reference to a single figure.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die einzige Figur zeigt in der schematischen Darstellung eine Vorrichtung 1 zur Wasserdesinfektion bzw. Entkeimung von Wasser durch Behandlung mit ultravioletter UV-Strahlung. Die Vorrichtung 1 umfasst dabei wenigstens einen Strahler 2 mit einem Wellenlängenbereich im UVC-Bereich. Die Vorrichtung 1 besteht dabei erfindungsgemäß aus einem in einem Wasservorratsbehälter 3 versenkbaren Entkeimungsreaktor 4, so wie er sich in der Figur darstellt.The single figure shows in the schematic representation of a device 1 for water disinfection or disinfection of water by treatment with ultraviolet UV radiation. The device 1 includes at least one radiator 2 with a wavelength range in the UVC range. The device 1 According to the invention consists of one in a water reservoir 3 retractable sterilization reactor 4 , as he presents himself in the figure.

Der Entkeimungsreaktor 4 ist dabei aus einer länglichen beidseits geöffneten Reaktorkammer 5 mit einem Systemeinlass 6 und einem Systemauslass 7 gebildet. In der Reaktorkammer 5 ist neben dem UVC-Tauchstrahler 2 eine Pumpe 8 zur Erzeugung eines Volumenstroms gemäß angegebener Pfeilrichtungen in dem Entkeimungsreaktor 4 angeordnet. Wie aus der Figur weiter zu erkennen ist, ist außerhalb des Wasservorratsbehälters 3 eine Steuereinheit 9 vorgesehen. Über diese Steuereinheit 9 werden einerseits die Pumpe 8 sowie der UVC-Tauchstrahler 2 gesteuert und mit der nötigen Energie versorgt. Die Reaktorkammer 5 ist im Bereich des UVC-Tauchstrahlers 2 innen mit einer reflektierenden Oberfläche versehen.The degermination reactor 4 is from an elongated reactor chamber open on both sides 5 with a system inlet 6 and a system outlet 7 educated. In the reactor chamber 5 is next to the UVC immersion heater 2 a pump 8th for generating a volume flow according to indicated arrow directions in the sterilization reactor 4 arranged. As can be seen from the figure is outside the water reservoir 3 a control unit 9 intended. About this control unit 9 on the one hand the pump 8th as well as the UVC immersion heater 2 controlled and supplied with the necessary energy. The reactor chamber 5 is in the range of UVC submersible 2 inside provided with a reflective surface.

Der in Längsrichtung zentral in der Reaktorkammer 5 angeordnete UVC-Tauchstrahler 2 wird mittels nicht näher dargestellter Federnuten im Querschnitt der Reaktorkammer 5 vibrationsfrei gehalten bzw. fixiert. Der UVC-Tauchstrahler 2 ist dabei mittels einer dicht schließenden Quarzglashülle geschützt.The longitudinally central in the reactor chamber 5 arranged UVC immersion lamps 2 is by means not shown detail in the cross section of the reactor chamber 5 held vibration-free or fixed. The UVC immersion heater 2 is protected by a tight-fitting quartz glass shell.

In Weiterbildung der Erfindung sind wie bereits schon beschrieben der UVC-Tauchstrahler 2 und die Pumpe 8 über eine wasserdichte Kabelleitung 10 mit einer außerhalb des Wasservorratsbehälters 3 angeordneten Steuereinheit 9 verbunden. Dabei ist in vorteilhafter Weise die Reaktorkammer 5 vorzugsweise quaderförmig ausgebildet. Die Deckfläche 11 der Reaktorkammer 5 ist mit wenigstens einem abnehmbaren Deckel versehen, um auf diese Weise einen leichten Zugriff zum UVC-Tauchstrahler 2 bzw. zur Pumpe 8 zu bekommen.In a further development of the invention, as already described, the UVC immersion radiator 2 and the pump 8th over a waterproof cable line 10 with one outside the water reservoir 3 arranged control unit 9 connected. In this case, the reactor chamber is advantageously 5 preferably formed cuboid. The top surface 11 the reactor chamber 5 is provided with at least one removable lid to provide easy access to the UVC immersion heater 2 or to the pump 8th to get.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jeweils am Systemeinlass 6 und am Systemauslass 7 der Reaktorkammer 5 eine Lichtfalle 12 und 13 angeordnet. Die Lichtfallen 12 und 13 gestalten sich dabei derart, dass sie aus V-förmig gebogenen Blechen 14 be stehen, die im Querschnitt der Reaktorkammer 5 derart übereinander dachförmig angeordnet sind, dass sie einen Überdeckungsbereich im Bereich der Schenkelflächen aufweisen. Somit ergibt sich eine Lichtundurchlässigkeit für die Reaktorkammer 5, wobei insbesondere die Volumina der zu entkeimenden Flüssigkeit ungehindert durchtreten können.According to an advantageous embodiment of the invention is in each case at the system inlet 6 and at the system outlet 7 the reactor chamber 5 a light trap 12 and 13 arranged. The light traps 12 and 13 They are designed in such a way that they are made of V-shaped bent sheets 14 be in the cross section of the reactor chamber 5 are arranged one above the other roof-shaped, that they have a coverage area in the region of the leg surfaces. This results in a opacity for the reactor chamber 5 In particular, the volumes of the liquid to be sterilized can pass unhindered.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, die nicht näher dargestellt ist, können dabei mehrere versenkbare Entkeimungsreaktoren 4 modular kombiniert werden. Es versteht sich von selbst, dass, wenn die Kapazität erhöht werden soll, hier Entkeimungsreaktoren 4 entweder hintereinander geschaltet werden können oder auch nebeneinander in einem Wasservorratsbehälter 3 versenkt werden können, um auf diese Weise die Durchsatzkapazität zu erhöhen.According to a development of the invention, which is not shown in detail, it is possible to use several retractable sterilization reactors 4 be combined modularly. It goes without saying that if the capacity is to be increased, here disinfection reactors 4 either can be connected in series or even side by side in a water reservoir 3 can be sunk in order to increase the throughput capacity in this way.

Bei der Versenkung von mehreren Entkeimungsreaktoren 4 in einen Wasservorratsbehälter 3, können diese dann verteilt, übereinander, nebeneinander oder aber auch hintereinander in dem Wasservorratsbehälter 3 eingesetzt bzw. eingebracht werden, um auf diese Weise eine effiziente Entkeimung zu erzielen. Dabei besteht die Möglichkeit, dass mittels einer Steuereinheit 9 die Regelung und die Versorgung der einzelnen Entkeimungsreaktoren 4 erfolgen kann.In the sinking of several sterilization reactors 4 in a water reservoir 3 , These can then be distributed, one above the other, next to each other or even one behind the other in the water reservoir 3 can be used or introduced in order to achieve in this way an efficient sterilization. There is a possibility that with a control unit 9 the regulation and the supply of the individual degermination reactors 4 can be done.

Claims

Contraption ( 1 ) for water disinfection or sterilization of water by treatment with ultraviolet (UV) radiation, comprising at least one radiator ( 2 ) having a wavelength range in the UVC range, either directly in the liquid of a water reservoir to be sterilized ( 3 ) or in a water reservoir ( 3 ) arranged bypass, characterized in that the device ( 1 ) from a to a water reservoir ( 3 ) retractable sterilization reactor ( 4 ) consisting of an elongated reactor chamber ( 5 ) with a system inlet ( 6 ) and a system outlet ( 7 ) is formed, in addition to a UVC submersible ( 2 ) a pump ( 8th ) for generating a volume flow in the reactor chamber ( 5 ) is arranged, wherein a control unit ( 9 ) outside the water reservoir ( 3 ) is provided.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 1, characterized in that the reactor chamber ( 5 ) in the area of the UVC immersion radiator ( 2 ) is internally provided with a reflective surface.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 2, characterized in that the UVC immersion emitter ( 2 ) longitudinally centrally in the reactor chamber ( 5 ) is arranged.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 3, characterized in that the UVC immersion emitter ( 2 ) by means of tongue grooves in the cross section of the reactor chamber ( 5 ) is fixed vibration-free.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 4, characterized in that the UVC immersion emitter ( 2 ) is protected by means of a tightly closing quartz glass envelope.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 1 to 5, characterized in that the UVC immersion emitter ( 2 ) and the pump ( 8th ) via a watertight cable line ( 10 ) with one outside the water reservoir ( 3 ) arranged control unit ( 9 ) are connected.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 1 to 6, characterized in that the reactor chamber ( 5 ) is preferably cuboid, wherein the top surface ( 11 ) is provided with at least one removable lid.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 1 to 7, characterized in that at the system inlet ( 6 ) and at the system outlet ( 7 ) of the reactor chamber ( 5 ) a light trap ( 12 ) and ( 13 ) is arranged.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 1 to 8, characterized in that the light traps ( 12 ) and ( 13 ) of V-shaped bent sheets ( 14 ), which in the cross-section of the reactor chamber ( 5 ) are arranged one above the other roof-shaped.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 1 to 9, characterized in that several retractable disinfection ( 4 ) can be modularly combined.

Device for water disinfection or sterilization of water according to claim 10, characterized in that in the sinking of several sterilization reactors ( 4 ) into a water reservoir ( 3 ), these distributed over each other, next to each other or even one behind the other in the water reservoir ( 3 ) can be inserted or introduced, and jointly by means of a control unit ( 9 ) are controllable.