Säker och energieffektiv vattenrening med UV-LEDs
- Diarienummer
- FID16-0043
- Start- och slutdatum
- 180101-201231
- Beviljat belopp
- 1 190 254 kr
- Förvaltande organisation
- RISE Acreo Hudiksvall
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Vattenrening är en nyckelprocess i dagens vattenreningsverk. Var 90e sekund dör ett barn i vattenrelaterade sjukdomar, och vatten-, sanitets-, och hygien-relaterade sjukdomar orsakar årligen ca 1 miljon dödsfall i världen. Ultraviolett behandling är en säker desinfektionsmetod, men den dominerande tekniken idag är kvicksilverbaserade lysrör som kräver höga spänningar, kontinuerlig drift, och är en stor risk för både människor och miljön. UV-LEDs förutspås ersätta dagens kvicksilverbaserade lösningar med det ökade värdet av låg energiförbrukning, ingen förvärmning, och möjligheten att drivas i pulserat läge. Dagens kunskap kring optimering av desinfektion med UV-LEDs samt design av system kring UV-LEDs är däremot bristfällig. I det här doktorandprojektet skall vi, tillsammans med Lunds Universitet och Sweden Water Research AB, fördjupa kunskapen hur vattenrening med UV-LEDs kan optimeras och implementeras i stor skala. De specifika målen för projektet reflekterar de utmaningar vattenindustrin har i att förse oss med dricksvatten fritt från bakterier, virus och protozoer. Vi skall studera effekterna av olika UV-våglängder, kombinationer av våglängder, samt strobning på desinfektionsgraden. Resultaten skall implementeras i vattenreningsreaktorer som fält-testas på förorenat vatten. Ett framgångsrikt doktorandprojekt möjliggör för vattenleverantörerna att implementera den utvecklade desinfektionsstrategin samt att integrera tekniken i sina vattenreningsverk.
Populärvetenskaplig beskrivning
Var 90e sekund dör ett barn i vattenrelaterade sjukdomar, och vatten-, sanitets-, och hygien-relaterade sjukdomar orsakar årligen ca 1 miljon dödsfall i världen. Vattenrening är därför en nyckelprocess i dagens vattenreningsverk. De vanligaste metoderna för att rena vatten från skadliga organismer är genom filtrering, olika typer av kemikalier, samt ultraviolett ljus. Filtrering är en väldigt dyr process, och kemikalier (t.ex. genom klorinering) kan generera skadliga biprodukter. Ultraviolett behandling är en säker desinfektionsmetod, men den dominerande tekniken idag är kvicksilverbaserade lysrör som kräver höga spänningar, kontinuerlig drift, och är en stor risk för både människor och miljön. Ultravioletta lysdioder förutspås ersätta dagens kvicksilverbaserade lösningar med det ökade värdet av bl.a. låg energiförbrukning, möjlighet att driva ljuskällorna på nya sätt, och ingen risk för skada hos människor. Dagens kunskap kring optimering av desinfektion med lysdioder samt design av system kring lysdioder är däremot bristfällig. I det här doktorandprojektet skall vi, tillsammans med Lunds Universitet och Sweden Water Research AB, fördjupa kunskapen hur vattenrening med ultravioletta lysdioder kan optimeras och implementeras i stor skala. De specifika målen för projektet reflekterar och tar avstamp i de utmaningar vattenindustrin har i att förse oss med dricksvatten fritt från skadliga organismer. Vi skall bl.a. studera effekterna av olika ultravioletta våglängder och kombinationer av våglängder på desinfektionsgraden. Vi skall även undersöka om desinfektionen kan förbättras genom att driva lysdioderna på nya sätt, t.ex. genom att driva dem som ett stroboskop. Resultaten skall implementeras i vattenreningsreaktorer som fält-testas på förorenat vatten. Ett framgångsrikt doktorandprojekt möjliggör för vattenleverantörerna att implementera den utvecklade desinfektionsstrategin samt att integrera tekniken i sina vattenreningsverk.