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Bewertung der Desinfektionsleistung bei katalytischer UVA-Behandlung schwach mikrobiell belasteter Gewässer

IGF 281 EN

Die Desinfektion mit UVC-Strahlung ist ein seit Jahrzehnten angewandtes Verfahren und kommt bei der Desinfektion von Oberflächen und schwach belasteten Wässern (wie z. B. Trinkwasser, Kläranlagenabläufe) zum Einsatz.

UVC-Strahlung inaktiviert Mikroorganismen, indem sie ihre Desoxyribonukleinsäure (DNA) schädigt. Da Mikroorganismen über DNA-Reparaturmechanismen verfügen, birgt dies das Risiko einer Reaktivierung.

Darüber hinaus ist der Einsatz von UVC-Strahlung insbesondere zur Desinfektion von schwach belasteten Wässern mit nicht unerheblichen Energiekosten verbunden.

Vor diesem Hintergrund wurde am wfk-Institut in Zusammenarbeit mit den belgischen Kooperationspartnern CELABOR (Projektkoordinator) und dem Fachbereich Chemieingenieurwesen (Schwerpunkt: Nanomaterialien, Katalyse, Elektrochemie) der Universität Liège ein Forschungsprojekt durchgeführt, in dem ein Verfahren zur photokatalytischen UVA-Behandlung von natürlichen Badewässern entwickelt wurde.

Das Teilprojekt des wfk-Instituts befasste sich schwerpunktmäßig mit der Beurteilung der mit dem neuen photokatalytischen Prozess unter UVA-Anregung zu erzielenden Desinfektionswirkung.

Untersuchungen zur Aufklärung des Mechanismus der Zellschädigung ergaben, dass die photokatalytische UVA-Bestrahlung zu einem Verlust der Membranintegrität, einer Abnahme des Membranpotenzials und einer Lipidperoxidation führte; eine oxidative Schädigung der DNA wurde unter Einsatz des Markermoleküls 8-OhdG nicht nachgewiesen.

Folglich hat die photokatalytische UVA-Behandlung gegenüber der UVC-Bestrahlung den Vorteil, dass sie die mikrobiellen Zellmembranen schädigt.

Am wfk-Institut wurde zudem die Eignung der photokatalytischen UVA-Bestrahlung zur Aufbereitung von mikrobiell schwach belasteten Prozesswässern z. B. aus textilen Dienstleistungsbetrieben untersucht.

Der Forschungsbericht ist auf Anfrage bei FRT erhältlich.

Das IGF-Pro­jekt 281 EN der For­schungs­ver­ei­ni­gun­g Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wurde über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Kli­ma­schutz auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.