DE4214994A1 - Einrichtung zur Wasserentkeimung durch Bestrahlung mit ultra-violettem Licht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wasserentkeimung durch Bestrahlung mit ultra-violettem Licht, wobei die UV-Strah­ ler in einem Behälter mit Zulauf -, Ablaufeinrichtung und was­ serführendem Leitblech sowie wasserführender Bodenplatte, ober­ halb der Wasseroberfläche angeordnet sind.

Bei UV-Entkeimungsanlagen üblicher Bauart, sind die UV-Strah­ ler meistens direkt im Wasser angeordnet. Diese Anordnung ist ohne Zweifel wirkungsvoll, hat aber u. a. den Nachteil, daß sich auf den Strahlern Belag bildet und daß diese, je nach Medium, schnell und stark verschmutzen. Um die Leistungsfähigkeit der UV-Entkeimung aufrecht zu erhalten, müssen aufwendige Warnsy­ steme integriert werden, die den Verschmutzungsgrad anzeigen. Als nächstes müssen die verschmutzten UV-Strahler ausgetauscht oder gereinigt werden, was in den meisten Fällen Anlagenstillstand bedeutet. Desweiteren gibt es häufig Platzprobleme, vor allem bei bestehenden Anlagen, die gemäß dem Stand der Technik mit UV-Ent­ keimungsanlagen nachgerüstet werden müssen.

Aus der DE 25 43 418 C2 ist es bekannt, UV-Strahler oberhalb der Wasseroberfläche anzuordnen.

Nachteilig hierbei ist, daß das unterhalb des Filters befindli­ che Wasser im Schatten der UV-Strahler liegt, nicht entkeimt wird und direkt in den Filter abfließen kann. Desweiteren können Bakterien, Keime, Sporen, Pilze oder dgl., bedingt durch ihre Größe, kaum oder nur unter schwierigsten Bedingungen in kleineren Mengen filtriert werden. Bei den großen Wassermengen, die v. g. Anlage entkeimen muß, ist das nur bedingt gewährleistet. Die Bakterien, Keime usw. müßten vor Erreichen der Filterelemente eliminiert werden, was ebenfalls nicht gewährleistet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, wirkungsvolle, konti­ nuierlich arbeitende, auf geringsten Platzbedarf ausgerichtete und leistungsmäßig nachrüstbare UV-Entkeimungsanlage zu ent­ wickeln, bei der die UV-Strahler nicht durch das Medium ver­ schmutzt werden können, geringer Wartungsaufwand entsteht und auch bei größeren Wassermengen, die z. B. im Schwimmbad- und Klär­ anlagenbereich anfallen, die erforderliche Entkeimungsleistung bringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Anspruch 1 bis 5 gelöst.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß das zu entkeimende Wasser, flach und breitgezogen über das Leitblech (9) und dann als dün­ ne Wasserschicht über die geneigte Bodenplatte (6) fließt. Durch die oberhalb der Wasseroberfläche angeordneten UV-Strahler (1), wird eine schnelle und gute Durchdringung der Wasserschicht und somit eine wirkungsvolle Entkeimung gewährleistet, ohne daß die UV-Strahler mit dem Wasser in Berührung kommen und Anlagen­ ausfallwartung, weitgehend auf ein Minimum beschränken.

Es lassen sich je nach geforderter Leistung, weitere Einrichtun­ gen (Stufen) v. g. Art untereinander anordnen, wobei der Einlaufka­ sten (15) das abfließende Wasser der vorgeschalteten Stufe ver­ mischt und wieder über ein Leitblech (9) und schräge Bodenplat­ te (6), mit darüber angeordneten UV-Strahlern (1) zur nächsten Stufe, oder zur Auslaufeinrichtung (8) leitet.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht eine größtmögliche UV-Strahlenausnutzung, da die dünne flache Wasserschicht auf der durchsichtigen Bodenplatte (6) beidseitig, also auch von unten, von den UV-Strahlern der nachfolgenden Stufe bestrahlt wird. Bedingt durch höhere Durchsatzleistungen oder verschärfte Vor­ schriften, kann die Einrichtung auf einfachste Weise um eine Stufe erweitert werden, wobei sich lediglich die Anlagenhöhe geringfügig ändert.

Die Leistung v. g. Einrichtung hängt zunächst von der Wassermenge ab, die kontinuierlich durch den Einlauf (7) gepumpt wird. Die Dicke der Wasserschicht über Leitblech (9) und Bodenplatte (6) hängt u. a. vom Transmissionsgrad und Trübung des Wassers, Anzahl der Strahler, sowie Länge und Neigung der Bodenplatte ab. Aus der zu entkeimenden Wassermenge und der ermittelten Wasserschichtdicke über Leitblech (9), läßt sich die Anlagenbreite errechnen.

Zur UV-Entkeimung haben sich bisher Hg-Niederdruckstrahler mit der Wellenlänge von 254 nm bewährt.

Es ist erwiesen, daß die UV-Bestrahlung zur Desinfektion nur eine kurze Kontaktzeit erfordert. Auch bei trübem, bzw. leicht verschmutztem Wasser, werden wesentliche Teile des UV-Lichtes von den Schmutzpartikeln lediglich gestreut und gehen der Keimreduzierung nicht verloren.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 4 angegeben. Diese Anordnung stellt eine optimale Kom­ bination zwischen Entkeimungsanlage und Bogensieb dar. Hierbei wird ebenfalls die bogensiebtypische, breite und flache Wasser­ führung ausgenutzt. Die UV-Strahler (1) werden ca. 2-7 cm ober­ halb des Wasserspiegels von Leitblech (9), bzw. Bodenplatte (6), auf dem die dünne Wasserschicht entlangfließt, angeordnet.

Neben der UV-Entkeimung, wird auch die mechanische Reinigung des Wassers, sowie dessen Sauerstoffanreicherung, wirkungsvoll durch­ geführt. Diese Kombination hat z. B. im Schwimmbadbereich große Vorteile, zumal für die Entkeimungsanlage kein zusätzlicher Platz benötigt wird.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist u. a. die Obst-Gemüse verarbeiten­ de Industrie. Dort wird das Wasser im Kreislauf gefahren und die Absiebung der Früchte erfolgt mittels Bogensieben. Eine UV-Ent­ keimung kann hier nur mit den unteren Strahlern (1) über Bo­ denplatte (6) erfolgen, s. Darstellung Fig. 3.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5, ermöglicht eine Rückrefle­ xion durch die dünne Wasserschicht. Da das Leitblech (9) und die Bodenplatte (6) vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt werden, kann durch Polieren der Oberfläche bereits der Reflexionseffekt er­ reicht werden. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der UV-Entkeimung nochmals verbessert.

Die UV-Entkeimung soll auf einfachste Weise eine Keimreduktion auf die zulässigen Grenzwerte bewirken. Das sollte bei Abwasser­ einleitung in Oberflächengewässer, sowie bei der Verwendung von geklärtem Abwasser zu Brauchwasser, zur Bewässerung, usw., erfol­ gen. Weitere Einsatzgebiete sind u. a.: Trinkwasser, Prozeßwasser in der Halbleiterindustrie, Wasser für die Getränkeindustrie, Befeuchtungswasser in Klimaanlagen, Brauchwasser für die Her­ stellung von Pharmaka und Kosmetika usw.

Auch kleinere Unternehmen und Privatleute können hiermit ihren Beitrag zum Umweltschutz durch Wasserrecycling, Reduktion der Chemikalien im Schwimmbadbereich, usw., leisten, da die Betriebs­ kosten je m³ Abwasser sehr gering sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung dar­ gestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 stellt eine 3-stufige UV-Entkeimungsanlage dar, wobei das Wasser durch den Zulauf (7) in der Einlaufkammer (10) über Leit­ blech (9) steigt. Von dort fließt das Wasser über die Bodenplatte (6) in die Umlenkkammer (15) der nächsten Stufe, oder am Ende durch Auslauf (8) ab. Oberhalb der Wasseroberfläche sind die UV- Strahler (1) angeordnet. (4) = Abdeckung, (2) = Gehäuse.

Fig. 2 eine Draufsicht von Fig. 1 gemäß Schnitt A-B.

Fig. 3 ein Bogensieb mit integrierten UV-Strahlern (1)/(1′) so­ wie reflektierende Abdeckung (4)/(4′) und reflektierendes Leit­ blech (9), Bodenplatte (6).
(2) = Bogensiebgehäuse, (3) = Siebplatte, (5) = Abwurfblech für Fest­ stoffe, (7) = Zulauf, (8) = Ablauf.

Fig. 4 eine Seitenansicht von Fig. 3, jedoch ohne reflektierende Abdeckung (4). Die UV-Strahler (1′) sind hierbei wechselseitig links und rechts in die Gehäuseseitenwände eingesetzt. Sie können aber auch nur einseitig angeordnet werden.

Fig. 5 ein Bogensieb mit integrierten UV-Strahlern (1), die quer zur Strömungsrichtung oberhalb von Leitblech (9) angeordnet sind. (4) = reflektierende Abdeckung.

Fig. 6, eine Seitenansicht von Fig. 5, wobei die UV-Strahler wechselseitig links und rechts in der Gehäusewand angeordnet sind. Sie können aber auch nur einseitig angeordnet werden.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Wasserentkeimung durch Bestrahlung mit ul­ tra-violettem Licht, wobei die UV-Strahler in einem Behälter mit Zulaufeinrichtung und Ablaufeinrichtung oberhalb der Was­ seroberfläche angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Zulaufeinrichtung ein stehendes Leitblech (9) in Funktion eines Wehres angeordnet ist und die zulaufende Wassermenge, flach und breitgezogen der schräg an­ ordneten Bodenplatte (6) zuleitet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu entkeimende Wassermenge über mehrere nachgeschaltete, gegenläufige Entkeimungsstrecken, be­ stehend aus Leitblech (9), Bodenplatte (6) und Umlenkkammer (15) geleitet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest die wasserführende Bo­ denplatte (6) aus durchscheinendem UV-beständigem Material, vorzugsweise Quarzglas, hergestellt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die UV -Strahler in mechanische Absieb­ vorrichtungen, vorzugsweise Bogensiebe, oberhalb der wasser­ führenden Bleche eingebaut sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das wasserführende Leitblech (9) und die wasserführende Bodenplatte (6) reflektierend ausge­ führt sind.