Trotz guter Fortschritte in der Wasserhygiene in den letzten Jahrzehnten verursacht kontaminiertes Wasser immer noch jedes Jahr Millionen von Krankheiten. Die meisten dieser Krankheiten werden durch enterische Viren verursacht, und bessere Wasserdesinfektionsmethoden könnten helfen, Beschwerden vorzubeugen und sogar Leben zu retten. Eine neue Studie der Universität Ostfinnland zeigt, dass eine kombinierte Desinfektionsbehandlung mit Chlor und UV-Strahlung bei der Wasserdesinfektion hochwirksam sein kann.
Die Studie isolierte verschiedene Coliphagen aus behandeltem kommunalem Abwasser. Coliphages sind Viren, die E.coli-Bakterien infizieren, und sie können als Modelle für menschliche enterische Viren in Desinfektionsstudien verwendet werden. Fast die Hälfte der isolierten Coliphagen war sehr resistent gegen Chlor- oder UV-Strahlung, weshalb weder Chlor noch UV-Strahlung allein gegen alle Coliphagen wirksam waren.
"Dies unterstreicht die Bedeutung einer kombinierten Behandlung", sagt Doktorandin Alyaa Zyara, MSc, von der Universität Ostfinnland, die die Ergebnisse in ihrer Doktorarbeit vorstellte.
Wenn Coliphagen zum ersten Mal 10 Minuten lang einer niedrigen Chlorkonzentration (0,1 oder 0,5 mg Cl/L) ausgesetzt wurden, gefolgt von niedriger UV-Strahlung (nur 22 mWs/cm2), wurden mehr als 99,9% aller untersuchten Coliphagen inaktiviert. Wenn jedoch die Reihenfolge der Behandlung umgekehrt wurde (UV zuerst, Chlor an zweiter Stelle), war die Desinfektion viel weniger effektiv.
"Es ist effektiver, zuerst eine niedrige Dosierung von Chlor gefolgt von einer niedrigen Dosierung von UV-Strahlung zu verwenden, als hohe Chlor- oder UV-Dosierungen allein zu verwenden. Die Reihenfolge der Behandlung ist ebenfalls wichtig: Die Verwendung von UV-Strahlung zuerst und Chlor an zweiter Stelle war weniger wirksam. Mit anderen Worten, die Kombinationsbehandlung mit Chlor zuerst und UV-Sekunde kann als Desinfektionsmethode für Viren empfohlen werden. "
Die Studie testete auch eine neuartige UV-LED-Technologie, da UV-LEDs eine neue Methode zur Desinfektion von Trinkwasser sind. Die Studie verwendete UV-LEDs, die bei einer Wellenlänge von 270 nm und mit einer Bestrahlungskapazität von 120 mW arbeiten, die bisher nicht in Desinfektionsstudien verwendet wurden. Bereits 2 Minuten dieser UV-LED-Behandlung reichten aus, um die in einem 5,2-Liter-Reaktor getesteten Coliphagen um 90-99,9% zu reduzieren. Die Bestrahlungszeit von 10 Minuten im selben Reaktor erhöhte die Reduzierungen auf 99,99 - 99,999%. Eine herkömmliche Quecksilber-UV-Lampe bei einer Wellenlänge von 254 nm verursachte ähnliche oder etwas höhere Reduktionen in 2 oder 10 Minuten, aber das Wasservolumen betrug nur 10 Milliliter.
"UV-LEDs sind eine vielversprechende Methode zur Desinfektion von Wasser, da sie weniger Energie verbrauchen als herkömmliche Quecksilber-UV-Lampen. Da UV-LEDs kein Quecksilber enthalten, sind sie außerdem sicherer für die Umwelt."
Die Ergebnisse wurden ursprünglich im Journal of Water and Health und Water berichtet.
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