Quarzglas für UV-Wasserdesinfektion
Wasser ist ein lebensnotwendiges Gut mit entscheidender Bedeutung. Es spielt nicht nur in unserem alltäglichen Leben, sondern auch in der Industrie eine große Rolle - Wasser, das zugeführt wird, wird mit UV behandelt (Trinkwasser, Prozesswasser, Reinstwasser), ebenso wie Wasser, das abgeleitet wird (Abwasser, Ballastwasser). Die Anwendungen reichen von der Landwirtschaft und der Lebensmittelverarbeitung bis hin zur sensiblen Herstellung von Elektronik oder Arzneimitteln.
Je nach Verwendungszweck und der Qualität des in der Region verfügbaren natürlichen Wassers muss das Wasser oft mit verschiedenen Methoden behandelt werden, bevor es weiterverwendet werden kann. Die Ultraviolett-(UV-)Wasserbehandlung gewinnt als eine dieser Methoden zunehmend an Bedeutung.
Prozesswasseraufbereitung
Es gibt industrielle Prozesse, die einen hohen Reinheitsgrad erfordern, der sogar über den Reinheitsgrad von Trinkwasser hinausgeht. Zur Aufbereitung dieses Wassers werden verschiedene Maßnahmen eingesetzt, wobei UV - oft in mehreren Bearbeitungsstufen - zum Einsatz kommt. In der Regel wird eine Wellenlänge von 185 nm verwendet, zusätzlich zu den üblichen 254 nm, die in Niederdrucklampen erzeugt werden. Um diese Wellenlänge zu optimieren, empfehlen wir synthetisches Quarzglas.
Industrielle Abwasserbehandlung
Unabhängig von der Quelle (Industrie, Medizin/Gesundheitswesen, chemische Umgebung) ist das Wasser nach Gebrauch häufig kontaminiert. Eine spezielle Reinigung vor der Wiedereinführung in die Umwelt ist daher von entscheidender Bedeutung. UVC und VUV sind hierfür die ideale Lösung. Wir bieten maßgeschneiderte Quarzglasmaterialien für Lampen bzw. Lampenrohre.
Ballastwasseraufbereitung
Seit 2018 sorgen neue Vorschriften dafür, dass Wasser, das auf Schiffen geladen wird um die Stabilität zu verbessern, vor dem Einlaufen in einen neuen Hafen einer Reinigung unterzogen wird. UV-Licht hat sich als eine effiziente, umweltfreundliche und einfache Lösung hierfür erwiesen. Es gibt zahlreiche Systeme für den Schiffsbau, aber auch für die Nachrüstung bereits gebauter Schiffe. Speziell für die Nachrüstung wird das notwendige UV-Licht durch leistungsstarke Mitteldrucklampen erzeugt. Wir empfehlen hochreines synthetisches Quarzglas wie Purasil V oder Suprasil 130 . Diese sehr anspruchsvolle Anwendung erfordert auch hochwertige Lampenrohre, die der intensiven UV-Strahlung standhalten. Unsere synthetischen Quarzgläser Purasil V oder Purasil XP sind ideal für diese anspruchsvolle Anwendung.
Trinkwasseraufbereitung
Sauberes Trinkwasser ist in vielen Teilen der Welt nicht ausreichend vorhanden. Daher sind Maßnahmen erforderlich, um das lokale Wasser auf diesen Qualitätsstandard anzuheben. Die Bestrahlung mit UV-C-Licht ist eine einfache, umweltfreundliche und wirtschaftliche Methode zur Trinkwasseraufbereitung, die oft in andere Prozessschritte integriert wird. UV-C Licht ermöglicht eine sehr effiziente keimtötende Aufbereitung. Eine weit verbreitete Methode ist die Emission mit einer Wellenlänge von 254nm, die durch das Quecksilberband von Niederdruckstrahlern erzeugt wird. Zu diesem Zweck wird ozonfreies Quarzglas - HLQ235 - für den Lampenbau verwendet. Zum Schutz des Strahlers ist hochreines Quarzglas ohne jegliche Absorption ideal für die Lampenrohre geeignet. Dabei kann natürliches Quarzglas - HLQ200 - oder synthetisches Quarzglas - Purasil V – verwendet werden.
Hochreine Lampenrohre für UV-Lampen
Je nach Anwendung und Art der Behandlung können verschiedene UV-Lichtquellen verwendet werden. Das Quarzglas, das für den Bau der Lichtquelle verwendet wird, wird auch zum Schutz der Lichtquelle verwendet. Die Verwendung des Quarzglases für beide Teile aus einem Rohmaterial, das für die UV-Leistung (Transmission) optimal ist, ist ein entscheidender Teil eines erfolgreichen Reaktordesigns.
Beispiele für Quarzglasmaterialien und ihre Verwendung:
- HLQ235: HLQ235: TiO2-dotiertes Quarzglas zur Deaktivierung der DNA von Bakterien, Keimen und Viren in Quecksilber-Niederdrucklampen (254nm UV-C)
- Purasil V: für photochemische Reaktionen bei 185nm
- Suprasil 130: für 172nm Wellenlänge
Für UV-erzeugende Systeme mit einer Wellenlänge <230nm empfehlen wir die Verwendung von synthetischem Quarzglas (Purasil V, Suprasil 130 oder Suprasil 310), vor allem für das Lampenrohr.
Quarzglas für die UV-Luftreinigung
Die UV-Luftreinigung hat als Alternative zu mechanischen Filtern und chemischen oder thermischen Verfahren weiter an Bedeutung gewonnen. UV-Licht eignet sich aber auch hervorragend zur Entfernung von Rückständen auf Oberflächen, zur Reinigung fetthaltiger Abluft aus Großküchen oder zur Reinigung industrieller Abluft mittels Photochemie.
Abluft- und industrielle UV-Luftbehandlung
Um Fett in der Abluft z. B. von Großküchen zu reduzieren sowie Gerüche und Brandgefahr zu verringern, ist UV-Oxidation eine wichtige Methode. Hochenergetische UV-Photonen spalten Schadstoffe durch Photolyse auf und zerlegen sie in umweltfreundliche Bestandteile.
Vakuum-UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 185 nm zersetzt beispielsweise langkettige Moleküle durch direkte Photolyse. Der Prozess kann durch Zugabe von Oxidationsmitteln wie Ozon (O3) oder Wasserstoffperoxid (H2O2) beschleunigt werden. Verunreinigungen in Wasser und Luft werden in unschädliche Moleküle umgewandelt.
UV-Luftdesinfektion oder Sterilisation
Unsere Umgebungsluft, insbesondere in geschlossenen, sensiblen Bereichen mit vielen Menschen, sollte sauber und frei von gefährlichen Keimen und Viren sein. Besonders durch die COVID-19-Pandemie hat dieses Segment an Bedeutung gewonnen. Die UV-Luftdesinfektion ist eine sehr gute, einfache und kostengünstige Maßnahme. Hierfür wird hauptsächlich die Wellenlänge 254 nm von Niederdruckstrahlern verwendet – unser dotiertes Quarzglas HLQ235 ist hierfür besonders geeignet.
Quarzglas für die UV-Oberflächendesinfektion
Die Öffentlichkeit mag die UV-Desinfektion als eine Lösung für ein Problem aus der Pandemiezeit ansehen. Dies ist jedoch nicht der Fall. UV-Licht wird für die Desinfektion von Oberflächen in vielen Bereichen eingesetzt, wie z.B.:
- Gesundheitswesen
- Lebensmittel- und Getränkeindustrie
- Gastgewerbe
Da diese Desinfektionsmethode frei von Chemikalien ist, wird sie seit langem als "organische" Alternative für scharfe Desinfektionsmittel, die der Öffentlichkeit und Umwelt schaden, angesehen. Desinfektionsanwendungen hängen von einer angemessenen UV-Dosis ab, die nur mit Quarzglas, das eine hohe Durchlässigkeit für eine Wellenlänge von 254nm bietet, möglich ist.
Quarzglas für die UV-Oberflächenbehandlung
Nach dem gleichen Konzept wie die Oberflächendesinfektion wird bei der Oberflächenbehandlung - auch als Oberflächenaktivierung bezeichnet - UV-Wellenlängen verwendet, um einen fotochemischen Prozess auf der Oberfläche verschiedener Substrate auszulösen. Dieser Prozess erhöht die "Benetzbarkeit" einer Oberfläche und sorgt so für einen besseren Zusammenhalt der Beschichtung. Bei anderen allgemeinen Beschichtungsanwendungen ist die Oberflächenbehandlung ein wichtiger Weg, um eine angemessene UV-Bestrahlung zu gewährleisten, die nicht zu tief in die Oberfläche eindringt. Um eine Oberfläche richtig zu oxidieren, werden Wellenlängen im UVC- und VUV-Bereich benötigt. Diese Wellenlängen lassen sich am besten mit synthetischem Quarz übertragen.
