Den Verbrauch von Ressourcen wie Wasser und Energie zu verringern, ist ein erklärtes Ziel von Gesellschaft und Industrie. Das in industriellen Prozessen, beispielsweise der Tauchlackierung, in Reinigungs- und Spülvorgängen, bei Dichtheitsprüfungen sowie in Rückkühlwerken und Waschstraßen benötigte Wasser wird daher heute im Kreislauf geführt. Allerdings bilden und vermehren sich dabei Mikroorganismen wie Bakterien, Viren und Pilze, die Probleme verursachen können – von einer Geruchsbelästigung über Schäden an Anlagen und Produkten bis hin zur Gefährdung von Mitarbeitern und Umwelt.
Um dies zu verhindern, kommen klassischerweise Chemikalien und Biozide zum Einsatz. Durch diese Art der Desinfektion wird jedoch in vielen Fällen keine ausreichende Keimreduzierung mehr erzielt. Denn werden die chemischen Mittel über einen längeren Zeitraum eingesetzt, können Mikroorganismen dagegen resistent werden – eine Entwicklung, die aus der Humanmedizin auch unter dem Stichwort „Krankenhauskeim“ bekannt ist.
Chemiefreie Alternative: UV-Licht in Kombination mit Ultraschall
Als Alternative zur Aufbereitung und Desinfektion von Brauch-, Prozess- und Trinkwasser im industriellen Maßstab entwickelte die Mundus Fluid AG eine Lösung, die auf kurzwelligem UVC-Licht und Ultraschall basiert. Dies macht den Einsatz von Chemikalien überflüssig. Außerdem können Mikroorganismen keine Resistenz gegen UV-Licht entwickeln.
Beim Ultraschall entschied sich das im niedersächsischen Vechta ansässige Unternehmen für Equipment von Weber Ultrasonics, einem Hersteller von Ultraschallsystemen, unter anderem für Reinigungsaufgaben und die Klärschlammdesintegration. In den Desinfektionsanlagen, die mit Entkeimungsleistungen von zwei bis 250 Kubikmeter pro Stunde zur Verfügung stehen, werden für einen Dauerbetrieb ausgelegte Ultraschallkomponenten eingesetzt.
Die Temperatur der zu entkeimenden Flüssigkeit kann zwischen zehn und 60 °C liegen. Die Anlagen lassen sich problemlos in bestehende Wasserversorgungs- beziehungsweise -aufbereitungssysteme integrieren und benötigen auch bei einem hohen Durchsatz nur eine geringe Aufstellfläche.
Die Steuerung und Einstellung der individuellen Betriebsparameter erfolgt über eine Siematic S7. Ein optionales Modul ermöglicht die Fernabfrage aller Anlagenparameter, so dass die Desinfektion komplett integriert überwacht werden kann. Zur Ausstattung der Anlagen gehört auch ein Filtersystem, das für den Austrag partikulärer Verunreinigungen aus dem Prozesswasser sorgt.
Entkeimung mit hohem Wirkungsgrad – auch bei trüben Flüssigkeiten
Die Anzahl und Strahlungsintensität der UV-Lampen werden ebenso wie die Leistung und Frequenz des Ultraschallsystems auf die jeweilige Anwendung und das zu entkeimende Medium abgestimmt. Aufgabe des Ultraschalls ist es, in der zu desinfizierenden Flüssigkeit vorhandene Keim-Cluster aufzusprengen.
Dieser Effekt basiert auf dem physikalischen Phänomen der akustischen Kavitation: Die vom Ultraschallgenerator erzeugten, elektrischen Signale werden von einem Ultraschallschwinger in mechanische Schwingungen umgesetzt und in die Flüssigkeit übertragen. Dadurch bilden sich im Medium kleine Bläschen, die wachsen und schlagartig zusammenfallen.
Die dabei entstehenden starken Strömungen zersetzen vorhandene Keimansammlungen in kleine Keimzellen. Dies stellt sicher, dass bei der Bestrahlung mit dem energiereichen UV-Licht auch bei einem hohen Durchfluss sämtliche Mikroorganismen in kürzester Zeit abgetötet werden. Die Desinfektionsanlagen erreichen einen Wirkungsgrad von 99,8 Prozent.
Zu den Besonderheiten der Desinfektionsanlagen von Mundus Fluid zählt, dass auch trübe Flüssigkeiten desinfiziert werden können. Möglich ist dies bis zu einer Trübung kleiner 100 FNU (Formazin Nephelometric Units), Streulichtmessung bei einem Winkel von 90 Grad, gemäß den Vorschriften der Norm ISO 7027.
Wirtschaftlich und nachhaltig im Serieneinsatz
Eingesetzt werden die Desinfektionsanlagen unter anderem zur Trinkwasseraufbereitung in Krankenhäusern, Pflegeheimen und auf Schiffen ebenso wie der Aufbereitung von Prozesswasser in Waschstraßen sowie in der Automobilindustrie.
So investiert beispielsweise Daimler seit 2019 verstärkt in die ressourcenschonende und umweltgerechte Wasseraufbereitung. Die Desinfektionsanlagen tragen hier dazu bei, das Wasser aus Dichtheitsprüfsystemen, Beregnungsanlagen und Waschstraßen möglichst lange im Kreislauf zu halten und damit den Frischwasserverbrauch zu minimieren.
Kombiniert mit einem modernen Filtersystem ermöglicht die Anlage, den Wasserverbrauch mehr als zu halbieren. Darüber hinaus haben sich durch den Verzicht auf chemische Desinfektionsmittel bei konstanter Entkeimung die Arbeitsbedingungen und der Arbeitsschutz verbessert, ebenso wie der Umweltschutz.
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