Verbundprojekt Innovative Verfahrenskombination aus Naturfaservlies, UV-LED und Photooxidation zur Wasserreinigung im Re-Use-Prozess; Teilprojekt 2 (Kurztitel: UVPHON) in der Fördermaßnahme: KMU-innovativ, Technologiefeld "Ressourceneffizienz und Klimaschutz", Anwendungsbereich "Nachhaltiges Wassermanagement"

Abstract

Ziel des Verbundprojekts UVPHON war die Entwicklung und Validierung einer modularen, UV-LED-basierten Wasseraufbereitungstechnologie für die Wiederverwendung von vereinigtem Abwasser sowie für Anwendungen in der rezirkulierenden Aquakultur. Im Fokus stand die Überwindung der bislang bestehenden Einschränkungen der UV-LED-Technologie beim Einsatz in trüben und komplex zusammengesetzten Wassermatrices. Im Teilprojekt 2 bestand die zentrale Aufgabenstellung darin, photonische Verfahren zur Desinfektion und weitergehenden Wasseraufbereitung wissenschaftlich zu untersuchen und technisch weiterzuentwickeln. Dabei lag der Schwerpunkt auf der Kombination mehrerer Verfahrensschritte, bestehend aus einer textilen Filtrationsstufe, einer UV-C-Desinfektion sowie einer optionalen photokatalytischen Vorbehandlung unter UV-A-Strahlung. Eine wesentliche Herausforderung bestand darin, die Trübung und UV-Absorption des zu behandelnden Wassers so zu reduzieren, dass eine effiziente und wirtschaftliche UV-Desinfektion mittels UV-LEDs möglich wird. Hierzu sollte eine neuartige Filtrationseinheit auf Basis nachhaltiger, rundvernadelter Textilfilter entwickelt werden, die gezielt als Vorstufe zur Verbesserung der UV-Transmission ausgelegt ist. Darüber hinaus war zu untersuchen, inwieweit durch die Kombination der UV-LED-Desinfektion mit einer photokatalytischen Oxidation zusätzliche Synergieeffekte erzielt werden können, insbesondere hinsichtlich der Inaktivierung von Mikroorganismen und des Abbaus organischer Spurenstoffe. Ergänzend sollten Labor- und Technikumsversuche die Grundlage für den Aufbau und Betrieb einer Demonstratoranlage schaffen, um die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf praxisnahe Betriebsbedingungen zu bewerten.