Desinfektion von Trinkwasser
Einer stetig wachsenden Weltbevölkerung steht eine weltweit immer knapper werdende Ressource gegenüber: hygienisch einwandfreies Trinkwasser. Dieses knappe Gut könnte bald eine Luxusware werden. Es gibt jedoch eine ganze Reihe von Verfahren, um Wasser geniessbar zu machen, insbesondere es zu desinfizieren. ProMinent beherrscht nahezu sämtliche dieser Verfahren.
Zur Trinkwassergewinnung dient oftmals bakteriologisch nicht einwandfreies Rohwasser wie z.B. Oberflächenwasser oder Uferfiltrat. Hier ist eine Desinfektion unumgänglich. Die Auswahl des geeigneten Desinfektionsverfahrens muss genau auf die gegebenen Anforderungen hin abgestimmt sein, um höchste Desinfektionssicherheit mit geringstem Risiko durch Desinfektionsnebenprodukte zu garantieren. Darüber hinaus sind lokale gesetzliche Bestimmungen zu beachten, die nur bestimmte Desinfektionsmittel zur Verwendung im Trinkwasser zulassen.
Übersicht der Verfahren zur Trinkwasserdesinfektion
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Chlor |
ClO2 |
Ozon |
UV |
| Desinfektionskraft |
mittel |
stark |
am stärksten |
mittel |
| Depotwirkung |
Stunden |
Tage |
Minuten |
keine |
| pH-Abhängigkeit |
extrem |
keine |
mittel |
keine |
| Nebenprodukte |
THM, AOX |
Chlorit |
evtl. Bromat |
evtl. Nitrit |
| Investition |
gering-hoch |
mittel |
mittel-hoch |
mittel |
| Unterhalt |
mittel |
mittel |
gering |
gering |
Chlorung
Bei der Chlorung wird dem Wasser Chlorgas bzw. Natrium- oder Kalciumhypochlorit zugegeben. Die erforderliche Menge richtet sich nach der Chlorzehrung des Wassers und den Desinfektionsanforderungen. Es sollte bei Trinkwasser minimal eine Restkonzentration von 0,1 mg/l Chlor nachgewiesen werden. Auch ist eine Reaktionszeit von mindestens 20 min zur sicheren Desinfektion erforderlich. Die Wirksamkeit der Chlorung ist extrem abhängig vom pH-Wert des Wassers. Insbesondere bei organisch belasteten Wässern kann es zu Geruchs- und Geschmacksbeeinträchtigungen sowie zur Bildung von unerwünschten Reaktionsprodukten wie Chlorkohlenwasserstoffen kommen. Die Verhinderung der Wiederverkeimung durch den Chlorüberschuss wird meist überschätzt, da durch die unausweichliche Chlorzehrung im Versorgungsnetz schnell keine ausreichende Chlorkonzentration mehr vorhanden ist.
Chlordioxid
Chlordioxid ist ein Desinfektionsmittel, das aufgrund seiner vielen Vorteile in immer mehr Applikationen Chlor ersetzt. Seine Wirkung ist stärker und vor allem vom pH-Wert des Wassers unabhängig. Aufgrund seiner Chemie erzeugt es keine chlorierten Nebenprodukte. Die größere Halbwertszeit erzeugt eine bessere Depotwirkung im behandelten Wasser. Es sollte bei Trinkwasser minimal eine Restkonzentration von 0,05 mg/l Chlordioxid bei einer Reaktionszeit von mindestens 15 min eingehalten werden. Bemerkenswert ist, dass Chlordioxid im Gegensatz zu Chlor Biofilme in Leitungen und Behältern abbaut und somit den Befall mit Legionellen unmöglich macht.
Ozonierung
Ozon ist das stärkste Oxidation- und Desinfektionsmittel, das in der Wasseraufbereitung eingesetzt werden kann. Sein größter Vorteil besteht darin, dass es keine unerwünschten Nebenprodukte erzeugt und dabei selbst zu Sauerstoff zerfällt. Sein Nachteil besteht in der kurzen Halbwertszeit und der schlechten Löslichkeit in Wasser. In der Trinkwasserdesinfektion wird es hauptsächlich dann eingesetzt, wenn neben der Desinfektion noch eine Oxidation z.B. zur Entfärbung, Enteisenung, Entmanganung oder zum Abbau organischer Stoffe wie z.B. Huminsäuren erforderlich ist. In Deutschland darf Ozon nur zur Oxidation eingesetzt werden.
Ultraviolettdesinfektion
Bei der Ultraviolettdesinfektion wird das zu desinfizierende Wasser mit kurzwelligem Ultraviolettlicht bestrahlt. Dadurch wird eine sichere Keimabtötung erreicht, ohne die Beschaffenheit des Wassers zu verändern. Zwar kann mit der UV-Desinfektion keine Schutzwirkung im nachfolgenden Leitungsnetz erzielt werden, jedoch ist sie bei der Bekämpfung von Parasiten wie Cryptosporidium oder Giardia chemischen Desinfektionsmitteln weit überlegen.
Silberdosierung
Bei der Silberdosierung werden dem zu desinfizierenden Wasser Silberionen in einer Konzentration von 0,05 bis 0,1 mg/l zugesetzt. Die Silberionen wirken keimtötend (Oligodynamie), jedoch sind die genauen Zusammenhänge nicht bekannt. Die erforderliche Einwirkzeit beträgt mehrere Stunden. Das Verfahren dient heutzutage im wesentlichen nur noch zur Trinkwasserdesinfektion auf Schiffen oder zur Notversorgung in Katastrophenfällen.
Sterilfiltration
Die Sterilfiltration wird aufgrund ihrer hohen Kosten hauptsächlich in der Medizin und Pharmazie angewandt. Dazu werden Ultrafiltrationsmembranen mit Porenweiten < 0,5 µm benutzt, die in regelmäßigen Abständen desinfiziert werden müssen. Einfache Ultrafilter werden auch in kleinen Trinkwasserfiltern für den häuslichen Bereich eingesetzt. Es besteht jedoch immer die Gefahr, dass Keime die Filter durchwachsen. Auch eine Silberung des Filters bietet auf Dauer gesehen keine Sicherheit gegen das Durchwachsen der Keime.
Langsamsandfiltration
Bei der Langsamsandfiltration mit Filtergeschwindigkeiten von ca. 0,1 m/h wird eine deutliche Reduktion der Keimzahlen erzielt. Aufgrund der großen erforderlichen Filterfläche sowie der aufwendigen Wartung der Filteranlage kommen Langsamsandfilter in der Trinkwasseraufbereitung immer seltener zum Einsatz. Bei problematischen Rohwässern ist meist noch eine zusätzliche Desinfektion erforderlich.
