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Kategorie: > Technik
UV-Absorption in Trinkwasser
Wolfgang Geiger
(Mailadresse bestätigt)

  30.12.2010

Hallo!
Ich bin neu hier im Forum. Habe allerdings schon des Öfteren gelesen.

Ich habe eine Frage zur Absorption von UV Strahlen in Trinkwasser.

Es gibt den spektralen Absorptionskoeffizient (SAK) bei 254 nm.
Wenn ich richtig verstanden habe kann man damit die Reduktion der Energie der UV-Strahlung über den Weg berechnen.
Nun dürfte der SAK auch von Inhaltsstoffen abhängig sein.
Einen Wert habe bei meinen Recherchen bisher nicht gefunden. Gibt es einen Wert, den man für Trinkwasser ansetzen kann?

Der Hintergrund meiner Frage ist:
Zur Zerstörung von Bakterien ist bei der UV Desinfektion eine Bestrahlungsstärke von 400 J/m angegeben.
Ich möchte berechnen wie weit eine UV Quelle einer bestimmten Stärke wirkt.

Ist das die richtige Vorgehensweise?

Gruß
Wolfgang



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 5
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  06.01.2011
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Wolfgang Geiger vom 05.01.2011!  Zum Bezugstext

Hallo Wolfgang,

dies lichttechnischen Begriffe purzeln gerne etwas durcheinander und werden je nach Anwendung auch anders benannt. Bei deiner Anwendung kannst du von der kugelförmigen Lichtausbreitung einer punktförmigen Lichtquelle ausgehen und die Begriffe "Lichtstrom" und Beleuchtungsstärke verwenden.

Die Beleuchtungsstärke ist ein Quotient aus dem Lichtstrom; also betrachten wir zuerst den Lichtsstrom. Der Lichtstrom ist die gesamte, von einer idealerweise punkttförmigen Lichtquelle nach allen Richtungen abgestrahlte Lichtleistung. Die Beleuchtungsstärke, die eine punktförmige Lichtquelle auf einer Fläche hervorruft,sinkt mit dem Quadrat der Entfernung. Und genau da hast du es mit deiner Erklärung auf den Punkt gebracht. Man darf dabei ruhig einbeziehen, dass diese auf einer gewissen Entfernung pro Fläche wirksame Leistung mit kleinen Abschattungen durch die Lampenfassung und Richtungsinhomogenitäten der Lichtquelle quasi kugelförmig wirksam wird. Also die wirksame Fläche als ganzes betrachtet schon Wirkung zeigt.

Meine persönliche Meinung dazu wäre noch die, dass man mit einer kleinen Pumpe oder einer Art motorisch angetriebenem Quirl die Schichtung im Behälter stört und für einen stetigen Auftrieb in der Nähe der UV-Leuchte sorgt. Der erfinderische Gedanke wäre ein berührungsloses System wie eine kleine Wärmepumpe, welche am Behälterboden unter der UV-Leuchte heizt und das nach oben steigende Wasser in Oberflächennähe wieder abkühlt. Sollte aber möglichst mit nicht zuzukaufender Energie laufen, grins.

Gruß Lothar
Wolfgang Geiger
(Mailadresse bestätigt)

  05.01.2011
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 31.12.2010!  Zum Bezugstext

Hallo!
Erstmal vielen Dank für die Antworten.
Ich habe in  der Zwischenzeit weiter recherchiert und bin schlauer geworden.

[Quote]Allerdings bin ich mir auch nicht sicher, was in dem Satz "Ich möchte berechnen wie weit eine UV Quelle einer bestimmten Stärke wirkt." mit "wie weit" gemeint ist.[/quote]

Die Frage von mir war nicht präzise.
Ich hätte fragen müssen:
Wie verlängert sich eine notwendige Bestrahlungszeit mit zunehmender Entfernung zur Quelle.

Meine Recherchen haben folgendes ergeben.
Ich gebe mir jetzt selbst die Antwort.
Zum Desinfizieren ist eine bestimmte Strahlendosis (J/m) erforderlich.
Die Strahlungsdichte (J/m) nimmt mit der Entfernung ab.

Die erforderliche Strahlungszeit ist der Quotient aus Stahlungsdosis/Strahlungsdichte

Gruß
Wolfgang
Gast (Walter)
(Gast - Daten unbestätigt)

  04.01.2011

Hallo Wolfgang
Ein wesentlicher Faktor ist auch die Trübung.
Speziel bei Quellen die sich in einem Karstgebiet befinden können innerhalb von kurzer Zeit, bei Starkregen oder Schneeschmelze, Feinteile in eine Fassung eingeschwemmt werden. Nur durch entsprechende Vorfiltration ist eine richtige Dimensionierung einer UV - Anlage möglich. Schwankungsbereiche im Zufluss können 1 zu 50 und mehr betragen.
lg
Walter
Hoffmann
(Mailadresse bestätigt)

  02.01.2011

Hallo Wolfgang,

in einem Wasser kann die UV-Absorption mit einem Spektralphotometer gemessen werden, angegeben dann in 1/m und bei einer Wellenlänge von 254 nm gemessen, ergibt es den SAK254. Im sichtbaren Bereich kann man die Färbung messen und zwar bei 436 nm. Da überwiegend organische Stoffe eine UV-Absorption im Bereich von 254 nm aufweisen, korreliert dieser Parameter meist mit dem DOC, also dem Gehalt an organischen Inhaltsstoffen (dissolved organic carbon). Da der DOC-Gehalt eines Trinkwassers je nach Aufbereitung variiert, kann man somit auch keinen pauschalen Wert ansetzten. Aber mit einem DOC von 0,5 mg/L liegt bei meinem Trinkwasser der SAK bei etwa 0,1 1/m. Einen Grenzwert gibt es dafür nicht. Lediglich für die Färbung, der Grenzwert liegt laut Trinkwasserverordnung bei 0,5 1/m.
So viel zum SAK254. Dieser hat jedoch nix mit der UV-Desinfektion zu tun. Diese Art der Desinfektion ist nicht mein Spezialgebiet, von daher kann ich dir nicht sagen, welche Strahlungsstärke wie wirkt. Habe hier jedoch grad was gefunden, was vllt helfen kann:
http://www.lenntech.de/bibliothek/uv/uv-info.htm
Allerdings bin ich mir auch nicht sicher, was in dem Satz "Ich möchte berechnen wie weit eine UV Quelle einer bestimmten Stärke wirkt." mit "wie weit" gemeint ist.

Viele Grüße

 



Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  31.12.2010

Hallo Wolfgang,

da könntest du mal mit dem Suchwort "TOC" TOC-Wert, einem Maß für die Anreicherung des Wassers mit organischen Stoffen googeln.
Da solltest du auch wieder auf die angesprochenen 254nm stossen.
Habe selbst keine Erfahrung damit. Aber vielleicht hilft es weiter.
Wenn Wilfried reinschaut, wirst du mehr erfahren können.

Gruß Lothar



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