DE19507189A1

DE19507189A1 - Verfahren zur Mediumaufbereitung mit einem Excimer-Strahler und Excimer-Strahler zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Info

Publication number: DE19507189A1
Application number: DE1995107189
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Waizenegger; Thomas Prof Dr Oppenlaender
Original assignee: Stengelin & Co KG GmbH
Current assignee: WAIZENEGGER, KLAUS, DIPL.-ING., 78532 TUTTLINGEN,
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2015-03-03
Also published as: DE19507189C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mediumaufbereitung, insbesondere zur Aufbereitung von Wasser oder Abluft, mit mindestens einem UV-Licht emittierenden Excimer-Strahler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Excimer- Strahler zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Bei der Aufbereitung von Wasser, insbesondere Trinkwasser oder Abluft, wurden bisher zum Abbau oder zur Entfernung der im Wasser oder in der Abluft enthaltenden verunreinigenden Stoffe unterschiedlichste Verfahren angewendet. In den hierfür vorgesehenen Anlagen werden biologische, mecha nische, physikalische und/oder chemische Reinigungsstufen zur Wasseraufbereitung eingesetzt.

Darüber hinaus ist beispielsweise aus DE 42 10 509 A1 und G 93 13991.8 bekannt, Flüssigkeiten, vorzugsweise Trink- oder Produktwasser, mittels UV-Licht in einer Bestrahlungskammer zu desinfizieren und zu entkeimen.

Aus DE 42 43 208 A1 ist darüber hinaus bekannt, dem zu reinigenden Abwasser zusätzlich zur UV-Bestrahlung eine die Oxidation unterstützende chemische Verbindung, z. B. Wasser stoffperoxid, zuzusetzen, um die Oxidation der im Abwasser enthaltenen Metallkomplexe zu beschleunigen. Die Oxidation von umweltgefährdenden Wasserinhaltsstoffen durch eine solche UV-Bestrahlung der zu reinigenden Abwässer mit Queck silberstrahlern in Gegenwart von die Oxidation unterstützen den chemischen Verbindungen, wie Wasserstoffperoxid, Ozon oder deren Kombination, ist jedoch nicht unbedenklich auf grund der Quecksilber enthaltenden Strahlertypen. Solche Quecksilberlampen müssen nach Verbrauch auf Deponien ent sorgt werden.

Es sind jedoch bereits auch UV-Hochleistungsstrahler ent wickelt worden, die auf den Einsatz von Quecksilber verzich ten. Solche Strahler sind Excimer-Strahler, die zur Wasser aufbereitung geeignet und beispielsweise in den Dokumenten DE 42 42 171 A1, US-PS 4,945,290 und US-PS 5,173,638 be schrieben sind. Die Excimer-Strahlertechnologie nutzt die von der Lasertechnik her bekannte Bildung von Excimeren in Gasen oder Gasgemischen zur Erzeugung von inkohärenter, fast monochromatischer Strahlung im UV-Bereich des elektromagne tischen Spektrums. Excimere sind kurzlebige elektronisch angeregte Molekülkomplexe, die z. B. durch stille elektri sche Entladungen erzeugt werden können. Das Entladungsplasma befindet sich in einem hermetisch abgeschlossenen Bestrah lungszylinder und emittiert, je nach Gasfüllung, mit hohem Wirkungsgrad und mit einer Halbwertsbreite von etwa 5 nm bis 15 nm.

Wenngleich mit dieser Excimer-Strahlertechnologie die Aufbe reitung unterschiedlichster industrieller Abwässer, kommuna ler Abwässer, Deponie-Sickerwasser, Grundwasser usw., mög lich ist, hat sich gezeigt, daß der Einsatz von Excimer- Strahlern auch mit Nachteilen behaftet ist. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei einer Wasseraufbereitung unter Einsatz der Excimer-Strahlertechnologie allein wegen des verhältnismäßig hohen Energieverbrauchs häufig eine Restverschmutzung des aufzubereitenden Wassers erhalten bleibt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zur Mediumaufbereitung, insbesondere zur Aufbereitung von Wasser oder Abluft, anzugeben, das die Vorteile der bisherigen Excimer-Strahlertechnologie nutzt und zugleich zu einer vollständigen oder zumindest nahezu vollständigen Reinigung des aufzubereitenden Mediums führt. Darüber hinaus soll zur Durchführung dieses Verfahrens ein Excimer-Strahler angegeben werden, der im Vergleich zu den bisher bekannten Excimer-Strahlern verbessert ist.

Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 und für die Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, das aufzube reitende Medium in einem Reaktor mindestens einmal durch einen innerhalb des Reaktors angeordneten Excimer-Strahler mit vor- oder nachgeschalteter, biologischer, mechanischer, physikalischer oder chemischer Reinigungsstufe, vorzugsweise jedoch mehrmals, zu führen, wobei die Fließgeschwindigkeit des aufzubereitenden Mediums durch den Excimer-Strahler höher als durch die biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstufe gewählt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht im wesentlichen vor, innerhalb eines Reaktors, der vorzugsweise ein Schlaufenre aktor oder Batch-Reaktor ist, neben dem Einsatz von Exci mer-Strahlern zum Abbau von organischen Kohlenstoffverbin dungen eine weitere, vorzugsweise biologische Reinigungsstu fe vorzusehen, um einen vollständigen, bzw. nahezu vollstän digen Abbau der im aufzubereitenden Medium enthaltenen Schmutzstoffe sicherzustellen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die zusätzliche Reinigungsstufe vor oder nach dem oder den Excimer-Strahlern geschaltet ist. Der Vorteil eines Einsatzes von Ecximer-Strahlern in Verbindung mit einer vorzugsweise biologischen Reinigungsstufe liegt in deren optimalem Zusammenwirken. Wird die zusätzliche Reinigungs stufe dem Excimer-Strahler innerhalb des Reaktors nachge schaltet, so kann die zusätzliche Reinigungsstufe für einen vollständigen Abbau der nach den Excimer-Strahlern noch vorhandenen Restverschmutzung vorgesehen werden. Wird die zusätzliche Reinigungsstufe dagegen vor die Excimer-Strahler geschaltet, wird das aufzubereitende Medium optimal für die nachfolgende UV-Bestrahlung mit Excimer-Strahlern vorberei tet. Die biologische Behandlung kann z. B. Schwebstoffe im Medium zurückhalten. Dadurch wird das Medium transparenter und hierdurch die Wirkung der Excimer-Strahleremission gesteigert. Wird beispielsweise eine biologische Reinigungs stufe vor die Excimer-Strahler geschaltet, sorgt diese biologische Reinigungsstufe für ein Aufspalten der Schmutz stoffe, die hierdurch nachfolgend durch die Excimer-Strahler dank der vorherigen biologischen Behandlung abgebaut bzw. gelöst werden können.

Die Aufbereitung von Wasser allein mit einer einzigen Reini gungsstufe, beispielsweise mit einer biologischen Reini gungsstufe, würde eine vollständige Reinigung des aufzube reitenden Mediums nicht ermöglichen. Die biologische Reini gungsstufe allein würde bei der Reinigung von Abwasser nämlich eine verhältnismäßig hohe Überschuß-Schlammproduk tion bewirken. Darüber hinaus ist bei der biologischen Reinigung allein häufig nur ein Teilabbau, insbesondere bei hohen CSB-Belastungen, der Schmutzstoffe zu beobachten. Schließlich können komplexe Verschmutzungen, wie z. B. organische Kohlenwasserstoffverbindungen, häufig biologisch nicht angegriffen werden. Hier setzt das Verfahren nach der Erfindung an, wenn die Excimer-Strahlertechnologie zur Mediumauf- und -vorbereitung mit einer vorzugsweise biologi schen Reinigungsstufe kombiniert wird.

Um innerhalb des Reaktors die Excimer-Strahlertechnologie mit einer weiteren Reinigungsstufe kombinieren zu können, ist es jedoch für ein zufriedenstellendes Aufbereitungser gebnis unerläßlich, die Fließgeschwindigkeit des aufzuberei tenden Mediums gezielt einzustellen. Die Fließgeschwindig keit des aufzubereitenden Mediums wird erfindungsgemäß durch den als Durchflußstrahler ausgebildeten Excimer-Strahler wesentlich höher als durch die biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstufe gewählt. Die hohe Fließgeschwindigkeit durch die Excimer-Strahler bietet den Vorteil, daß sich in der Durchflußröhre des Bestrah lungszylinders ausbildende Ablagerungen (z. B. Veralgung) selbsttätig weggespült werden. Ein hoher Wirkungsgrad der UV-Bestrahlung des aufzubereitenden Mediums mit Exci mer-Strahlern ist die Folge. Da erfindungsgemäß die Fließge schwindigkeit des aufzubereitenden Mediums durch die weite re, z. B. biologische, Reinigungsstufe wesentlich geringer als durch die Excimer-Strahler ist und damit das aufzuberei tende Medium wesentlich länger in der zusätzlichen Reini gungsstufe verbleiben kann, ist die für eine biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigung länger notwendige Aufenthaltszeit gewährleistet.

Die unterschiedlichen Verweilzeiten des aufzubereitenden Mediums können beispielsweise durch geeignete Wahl der Durchflußquerschnitte innerhalb des Reaktors bzw. innerhalb des Schlaufenreaktors sichergestellt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das aufzubereitende Medium durch den gesamten Reaktor als ein gemeinsamer Treibstrahl geführt wird. Dies hat den Vorteil, daß lediglich ein einzelnes Antriebsaggregat, z. B. eine einzelne Kreiselpumpe innerhalb des Reaktors zur Fortbewe gung des aufzubereitenden Mediums ausreicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann, wie erwähnt, auch innerhalb eines sogenannten Batch-Reaktors durchgeführt werden. Ein solcher an sich bekannter Batch-Reaktor weist verschiedene Reinigungskammern mit frei wählbaren Aufent haltszeiten auf.

Die Fließgeschwindigkeit des aufzubereitenden Mediums durch die biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstufe liegt in der Größenordnung von etwa 0,3 m/sec., um eine optimale Reinigung zu erreichen. Darüber hinaus können die für die biologische Reinigung verantwort lichen Mikroorganismen auf geeigneten Träger- bzw. Auf wuchsmaterial immobilisiert werden, wodurch adaptive Biozö nosen entstehen und eine Abtötung der immobilisierten Biolo gie im UV-Reaktorteil vermieden wird. Anzumerken ist hier bei, daß die immobilisierte biologische Masse fixiert sein muß, also nicht frei schwimmen darf. Darüber hinaus kann dem aufzubereitenden Medium innerhalb des Reaktors ein gasförmi ger Stoff, beispielsweise Sauerstoff, Luft oder Methan zugeführt werden, um den Reinigungsprozeß noch wirksamer zu gestalten.

Zur Beschleunigung des Reinigungsprozesses bzw. um bei gleicher Prozeßzeit eine größere Menge an aufzubereitendem Medium zu reinigen, ist es ohne weiteres möglich, mehrere Excimer-Strahler einzusetzen. Diese Excimer-Strahler können grundsätzlich parallel und/oder in Reihe zueinander geschal tet sein. Darüber hinaus hat es sich beim Einsatz mehrerer Excimer-Strahler innerhalb des Reaktors als vorteilhaft erwiesen, mindestens einen Excimer-Strahler einzusetzen, der UV-Licht im Bereich von etwa 172 nm und einen Excimer-Strah ler, der UV-Licht im Bereich von etwa 222 nm ausstrahlt. Excimer-Strahler mit einer UV-Strahlung von etwa 172 nm sind mit Xenon als Entladungsgas gefüllt, während solche mit einer UV-Strahlung von 222 nm mit Krypton-Chlor als Entla dungsgas gefüllt sind.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dem aufzubereitenden Medium Ozon zuzuführen. Dem aufzubereiten den Medium zugeführtes Ozon nämlich beschleunigt den Abbau von organischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen durch die Excimer-Bestrahlung. Allerdings muß dafür gesorgt werden, daß insbesondere vor dem Einleiten des aufzubereitenden Mediums in die biologische Reinigungsstufe dieses Ozon wieder vollständig abgebaut ist, da das Ozon in der biologi schen Reinigungsstufe die dort vorhandene Biomasse bzw. immobilisierte Biologie zerstören würde.

Die Ozonerzeugung kann innerhalb des Reaktors gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ebenfalls durch einen rohrförmi gen Excimer-Strahler erfolgen. Die äußere Elektrode dieses Excimer-Strahlers muß jedoch, im Gegensatz zu den bisher bekannten Excimer-Strahlern, UV-lichtdurchlässig sein. Das durch die äußere Elektrode, die z. B. als Wendelelektrode oder Gitterelektrode ausgebildet sein kann, hindurchtretende UV-Licht dient zur Bestrahlung von gezielt vorbeiströmender Luft oder vorbeiströmendem Sauerstoff. Die UV-Bestrahlung des an diesem Excimer-Strahler vorbeiströmenden Sauerstoffs oder Sauerstoffgemischs führt zur Bildung von Ozon, das dem durch einen nachgeschalteten Excimer-Strahler zugeführten aufzube reitenden Medium beigemengt werden kann. Bevor das aufzube reitende Medium die weiteren Reinigungsstufen, insbesondere die biologische Reinigungsstufe, erreicht, muß dafür gesorgt werden, daß möglicherweise noch vorhandenes Restozon ver nichtet wird. Dies kann einfacherweise dadurch geschehen, daß vor dem Zuführen des aufzubereitenden Mediums zur biolo gischen Reinigungsstufe ein Excimer-Strahler vorgesehen wird, der 222-nm-Strahlung emittiert. In einer Weiterbildung der Erfindung können über eine Bypass-Leitung z. B. Kohlen stofffrachtstoffe eingeleitet werden, die von dem Ozon in einer Dunkelreaktion oxidiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafterweise so gestaltet, daß das aufzubereitende Medium, also das aufzube reitende Wasser oder die Abluft, mehrfach durch die Exci mer-Strahler und die nachfolgenden Reinigungsstufen geführt wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere ein Excimer-Strahler, der folgende Merkma le aufweist:

- einen einen Zulauf und Ablauf aufweisenden, rohrförmigen und UV-lichttransparenten Bestrahlungszylinder, durch welchen das aufzubereitende Medium geführt wird;
- eine an der Innenseite des Bestrahlungszylinders angeord nete und für UV-Licht transparente innere Elektrode, die beispielsweise als Gitter- oder Wendelelektrode ausgebil det sein kann;
- eine um die äußere Wandung des Bestrahlungszylinders angeordnete äußere Elektrode, die beabstandet zur inneren Elektrode angeordnet ist;
- einen zwischen der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode angeordneten hohlzylinderförmigen Entladungs spalt, in den ein bei Entladung eine Excimer-Strahlung emittierendes Gas oder Gasgemisch gefüllt ist;
- einen an die innere und äußere Elektrode geschalteten und ein hochfrequentes Signal erzeugenden Spannungsgenerator;
- eine den Bestrahlungszylinder und die innere Elektrode und äußere Elektrode umgebende metallische Abschirmung;
- die metallische Abschirmung ist elektrisch mit Bezugspo tential verbunden;
- die innere Elektrode ist elektrisch mit Bezugspotential verbunden und
- die äußere Elektrode ist an das heiße Ende des Hochspan nungsgenerators angeschlossen.

Ein solcher Excimer-Strahler zeichnet sich durch wesentlich verbesserte Betriebseigenschaften im Vergleich zu den her kömmlichen Excimer-Strahlern aus. Zum einen sorgt die vorge sehene Abschirmung dafür, daß keine elektromagnetischen Unverträglichkeiten aufgrund der Hochfrequenzabstrahlung in der Umgebung des Excimer-Strahlers auftreten. Der Hochspan nungsgenerator, der im allgemeinen ein Plasma-Generator ist, legt nämlich an die innere und äußere Elektrode eine Hoch spannung von etwa 2 bis 20 kV bei einem Wechselsignal von etwa 50 bis 500 kHz an. Da darüber hinaus die im Durchfluß raum des Excimer-Strahlers befindliche Elektrode mit dem Bezugspotential des Hochspannungsgenerators verbunden ist und lediglich das heiße Ende des Hochspannungsgenerators ausschließlich mit der äußeren Elektrode des Excimer-Strah lers in Verbindung steht, gelangt das aufzubereitende Medium und insbesondere das durch den Bestrahlungszylinder geführte Abwasser nicht mit der Hochspannung des Hochspannungsgenera tors in Berührung.

Die um den Excimer-Strahler angebrachte metallische Abschir mung ist vorzugsweise ein aus Edelstahl bestehendes Rohr.

Darüber hinaus kann innerhalb der metallischen Abschirmung auch eine dem Bestrahlungszylinder und die innere Elektrode und äußere Elektrode umgebende Hülle, die aus Keramik, Kunststoff oder einem ähnlichen Isolationsmaterial besteht, angeordnet sein. In den Hohlraum zwischen dieser Hülle und dem Bestrahlungszylinder ist vorzugsweise ein Hochspannungs isolationsmaterial oder ein Hochtemperaturöl gefüllt, das sowohl der Kühlung als auch der Isolierung der äußeren Elektrode des Excimer-Strahlers dient. Hierbei ist darauf zu achten, daß das Hochtemperaturöl bzw. das Hochspannungsiso lationsmaterial, z. B. SF₆, nicht von der UV-Strahlung des Excimer-Strahlers erfaßt wird, da dies sonst zu Beschä digungen des Hochspannungsisolationsmaterials bzw. des Hochtemperaturöls infolge der sich einstellenden Zersetzung ergeben würde. Zweckmäßigerweise wird dies dadurch erreicht, daß die äußere Elektrode als ausreichend große Folie, insbe sondere als Aluminiumfolie, auf die äußere Rohrwandung des Bestrahlungszylinders aufgebracht ist, so daß eine UV-Be strahlung des Hochspannungsisolationsmaterials oder Hoch temperaturöls vermieden wird.

Der Bestrahlungszylinder des Excimer-Strahlers ist vorzugs weise als doppelwandiges Hohlzylinderrohr gestaltet, wobei die innere Elektrode innerhalb der inneren Rohrwandung des doppelwandigen Hohlzylinderrohres befestigt ist und die äußere Elektrode auf der äußeren Elektrode des doppelwandi gen Hohlzylinderrohres ohne Bildung eines Zwischenraumes aufsitzt. Das Gas oder das Gasgemisch zur Erzeugung der Entladung ist bei einem solchen doppelwandigen Hohlzylinder rohr zwischen die äußere und innere Rohrwandung dieses Hohlzylinderrohres gefüllt.

Soll, wie eingangs erwähnt, der Excimer-Strahler sowohl zur Reinigung des durch ihn durchgeführten Mediums als auch zur Ozon-Generierung dienen, so muß die äußere Elektrode des eben beschriebenen Excimer-Strahlers UV-lichtdurchlässig gestaltet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die äußere Elektrode nicht als geschlossene Folie bzw. geschlossene Schicht realisiert ist, sondern als Wendel- oder Gitterelektrode. Die im Entladungsspalt des Exci mer-Strahlers entstehende UV-Strahlung kann somit aus dem Bestrahlungszylinder nach außen gelangen. Wird der Bestrah lungszylinder außerhalb von Luft oder Sauerstoff umströmt, so wird aufgrund der Bestrahlung dieser Luft oder dieses Sauerstoffs mit UV-Licht Ozon erzeugt. Dieses erzeugte Ozon kann dem aus diesem Excimer-Strahler heraustretenden aufzu bereitenden Medium zugeführt und anschließend als Gemisch weiteren Excimer-Strahlern zugeleitet werden. Das zugemisch te Ozon führt in den nachfolgenden Excimer-Strahlern zu einem beschleunigten Abbau der organischen Kohlenstoff-Ver bindungen. Bevor das aufzubereitende Wasser jedoch aus der Bestrahlungsstufe mit Excimer-Strahlern heraustritt und den weiteren Reinigungsstufen zugeführt wird, insbesondere der biologischen Reinigungsstufe mit der dort regelmäßig vorhan denen immobilisierten biologischen Masse, muß etwaig noch vorhandenes Restozon sicher beseitigt werden. Dies erfolgt der Einfachheit halber durch einen Excimer-Strahler, der eine UV-Strahlung von 222 nm emittiert. Ein solcher Strahler ist, wie bereits erwähnt, ein mit Krypton-Chlor gefüllter Exci mer-Strahler.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Excimer-Strahlers nach der Erfindung mit an seinen Elektroden angeschlossenem Hochspannungsgenerator,

Fig. 2 eine Schemazeichnung eines Reaktors nach der Erfindung zur Wasseraufbereitung mit mehreren Excimer-Strahlern und weiteren Reinigungsstu fen,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Exci mer-Strahlers, ähnlich zu Fig. 1, wobei dieser Excimer-Strahler jedoch zur Ozon-Generierung geeignet ist und

Fig. 4 die schematische Darstellung von vier hinter einander geschalteten Excimer-Strahlern, von denen der erste Excimer-Strahler gemäß Fig. 3 aufgebaut ist.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung. Darüber hinaus wird nachfolgend die Erfindung anhand der Aufbereitung von Wasser erläutert. Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung jedoch auch zur Aufbereitung von gasförmigen Stoffen, insbesondere von Abluft, geeignet.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Excimer-Strah lers nach der Erfindung dargestellt. Der Excimer-Strahler weist einen einen Zulauf 1 und einen Ablauf 2 aufweisenden rohrförmigen und UV-lichttransparenten Bestrahlungszylinder 3 auf, durch welchen das aufzubereitende Wasser geführt wird. Der Bestrahlungszylinder 3 ist beispielsweise ein doppelwandiges Hohlzylinderrohr, das an seinen stirnseitigen Enden mit jeweils einem Flansch 4, 5 abschließt. Zwischen der äußeren Rohrwandung 8 und der inneren Rohrwandung 15 des doppelwandigen Hohlzylinderrohres ist ein eine Exci mer-Strahlung emittierendes Gas oder Gasgemisch gefüllt. Der Zwischenraum zwischen der äußeren Rohrwandung 8 und der inneren Rohrwandung 15 des Bestrahlungszylinders 3 bildet den Entladungsspalt 9 des Excimer-Strahlers. Als Gas oder Gasgemisch ist in diesen Entladungsspalt 9 entweder Xenon bei einer gewollten UV-Strahlung von 172 nm oder Kryp ton-Chlor bei einer gewollten UV-Strahlung von 222 nm ge füllt.

Das im Entladungsspalt 9 befindliche Gas oder Gasgemisch ist in axialer Richtung des Bestrahlungszylinders 3 im Bereich der Flansche 4, 5 durch kreisringförmige Trennwände 17 abgeschlossen. In die rohrförmige Öffnung zwischen Zulauf 1 und Ablauf 2 ist eine für UV-Licht transparente innere Elektrode 6 an der Innenseite des Bestrahlungszylinders 3 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist diese innere Elektrode 6 als Wendelleitung ausgebildet. Es wäre auch möglich, hier eine Gitterelektrode vorzusehen. Wesent lich ist lediglich, daß eine im Entladungsspalt 9 erzeugte UV-Strahlung in die rohrförmige Durchgangsöffnung des Be strahlungszylinders 3 gelangen kann, um dort das durchge führte, aufzubereitende Wasser mit ultraviolettem Licht zu bestrahlen und zum Abbau von organischen Kohlenwasserstoff- Verbindungen zu führen. Der Wasserzulauf ist in Fig. 1 mit dem mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichneten Pfeil und der Wasserablauf mit dem mit dem Bezugszeichen 36 gekennzeichne ten Pfeil angedeutet. Das aufzubereitende Wasser kommt folglich mit der inneren Elektrode 6 in Berührung. Darüber hinaus ist um die äußere Rohrwandung 8 des Bestrahlungszy linders 3 eine äußere Elektrode 7 angebracht. Diese äußere Elektrode 7 kann beispielsweise als metallische Folie, z. B. Aluminiumfolie, auf die äußere Rohrwandung 8 des Bestrah lungszylinders 3 aufgebracht sein. Wesentlich ist lediglich, daß zwischen dieser metallischen Folie und der äußeren Rohrwandung 8 des Bestrahlungszylinders 3 kein Zwischenraum verbleibt, da sonst die aus dem Entladungsspalt 9 in Rich tung äußere Elektrode 7 gelangende UV-Strahlung mit dem Umgebungsmedium in Berührung kommt und sich dann ungewollt Ozon bildet. Die äußere Elektrode 7 kann auch als UV-Licht reflektierende metallische Schicht auf die äußere Rohrwan dung des Bestrahlungszylinders 3 aufgedampft sein.

Die innere Elektrode 6 und die äußere Elektrode 7 sind mit einem eine hochfrequente Spannung erzeugenden Hochspannungs generator 10, z. B. einem sogenannten Plasma-Generator, in Verbindung. Erfindungsgemäß ist die innere Elektrode 6 an Bezugspotential 12 geschaltet. Das heiße Ende 13 des Hoch spannungsgenerators 10 ist dagegen mit der äußeren Elektrode 7 in Verbindung. Hierdurch wird sichergestellt, daß das durch die Durchgangsöffnung des Excimer-Strahlers geführte Wasser lediglich mit der Elektrode 6 in Berührung kommt, die auf Bezugspotential 12 liegt und damit keine Hochspannung führt. Damit genügt ein solcher Excimer-Strahler den Sicher heitsanforderungen. Der Hochspannungsgenerator 10 erzeugt beispielsweise eine Hochspannung von 10 bis 20 kV mit etwa 100 bis 200 kHz Wechselfrequenz. Der Hochspannungsgenerator 10 stellt somit mit den angeschlossenen inneren und äußeren Elektroden 6 und 7 des Excimer-Strahlers eine HF-Sendeanlage dar. Um elektromagnetische Störungen im Umfeld dieses Exci mer-Strahlers auszuschließen, ist deshalb erfindungsgemäß eine metallische Abschirmung 11 um den Excimer-Strahler angeordnet. Diese metallische Abschirmung 11 kann beispiels weise als Rohr ausgebildet sein. Die metallische Abschirmung 11, die auch ein Faraday′scher Käfig sein kann, besteht vorzugsweise aus Edelstahl.

Wie in Fig. 1 gezeigt, kann innerhalb der metallischen Abschirmung 11 eine den Bestrahlungszylinder 3 und die innere Elektrode 6 und äußere Elektrode 7 umgebende Hülle 14 vorgesehen werden. Diese Hülle 14 besteht beispielsweise aus Keramik oder Kunststoff. Der Hohlraum 16 zwischen Hülle 14 und Bestrahlungszylinder bzw. äußerer Elektrode 7 ist vor zugsweise mit einem Hochspannungsisolationsmaterial, z. B. SF₆, oder einem Hochtemperaturöl gefüllt. Zur Steuerung der sich im Entladungsspalt 9 ausbildenden Strahlung kann der Hochspannungsgenerator 10 in seiner Leistung regelbar ausgestaltet sein. Es hat sich darüber hinaus als zweckmäßig erwiesen, daß der Hochspannungsgenerator 10 im Impulsbetrieb betreibbar ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Excimer-Strahler eignet sich bestens zur Wasseraufbereitung in einem Reaktor, der zusätz lich weitere biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstufen aufweist. Dank der flanschartigen Ausbildung der stirnseitigen Enden des Bestrahlungszylinders ist es ohne weiteres möglich, mehrere solcher Excimer-Strah ler in Reihe zu schalten. Darüber hinaus können diese Exci mer-Strahler ohne weiteres auch parallel geschaltet werden.

In Fig. 2 ist schematisch ein Reaktor zur Wasseraufberei tung dargestellt, der im wesentlichen aus zwei ineinander angeordneten Behältern 30, 31 besteht. Der äußere größere Behälter 30 ist bis nahe an seine Oberkante mit dem aufzube reitenden Wasser 28 gefüllt. An seinem unteren Rand verfügt dieser Behälter 30 über einen Zulauf 26 für das aufzuberei tende Wasser 28 und an seinem oberen Ende über einen Ablauf 27. In der Mitte des Behälters 30 ist ein weiterer Behälter 31 mittels nicht näher dargestellten Befestigungseinrichtun gen angeordnet. Innerhalb dieses inneren Behälters 30 sind eine Vielzahl von parallel und in Reihe geschalteten Exci mer-Strahlern, vorzugsweise gemäß Fig. 1, angeordnet. Der innere Behälter 31 verfügt über einen Zulauf 40 an seinem unteren Boden und einen im oberen Deckelteil beispielsweise mittig angeordneten Ablauf 41. Innerhalb des Behälters 31 wird das aufzubereitende Wasser in geeigneter Weise durch die im Zusammenhang mit Fig. 1 vorgestellten Durchgangsöff nungen der jeweiligen Excimer-Strahler 20 geleitet und einer UV-Bestrahlung ausgesetzt. Am Ablauf 41 des Behälters 31 tritt das teilweise aufbereitete Wasser am Ablauf 41 heraus, um mindestens einer weiteren Reinigungsstufe zugeführt zu werden.

Im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 sind mehrere solcher weiterer Reinigungsstufen ringförmig zwischen dem äußeren Behälter 30 und dem inneren Behälter 31 angeordnet. Das aus dem Ablauf 41 des inneren Behälters 31 heraustretende Wasser gelangt über eine biologische Reinigungsstufe 22 mit nachge schalteter physikalischer und mechanischer Reinigungsstufe 23, 24 sowie nachfolgender chemischer Reinigungsstufe 25 wieder zu dem Zulauf 40 des inneren Behälters 31. Obwohl hier außerhalb des Behälters 31 mehrere Reinigungsstufen 22, 23, 24 und 25 vorgesehen sind, ist es ausreichend, lediglich eine biologische Reinigungsstufe 22 vorzusehen, in der eine immobilisierte biologische Masse angeordnet ist.

Vorteilhafterweise läuft das aufzubereitende Wasser 28 entsprechend der in Fig. 2 dargestellten und anhand der Pfeile 21 symbolisierten Fließrichtung mehrmals durch die Excimer-Strahler 20 und die außerhalb des Behälters 30 angeordneten Reinigungsstufen 22, 23, 24 und 25.

Wesentlich ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß das aufzubereitende Wasser 28 durch die Excimer-Strahler 20 mit einer wesentlich höheren Fließgeschwindigkeit fließt als durch die biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstufe 22, 23, 24 und 25. Dies wird z. B. durch entsprechende Wahl der Durchflußquerschnitte erreicht.

Das aufzubereitende Wasser 28 wird vorteilhafterweise durch den gesamten Reaktor als ein gemeinsamer Treibstrahl ge führt. Angetrieben wird dieser Treibstrahl beispielsweise durch eine der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellte Kreiselpumpe. Die Fließgeschwindigkeit des aufzubereitenden Wassers durch die biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstufe liegt in der Größenordnung von etwa 0,3 m/sec, um die immobilisierte Biomasse nicht vom Bewuchsträger bzw. Aufwuchssubstrat abzuspülen.

Der Reaktor ist, wie in Fig. 2 dargestellt, vorzugsweise als Schlaufenreaktor ausgebildet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, den Reaktor als Batch-Reaktor zu realisieren. Bei einem solchen Batch-Reaktor wird das aufzubereitende Wasser 28 diskontinuierlich mit frei wählbaren Aufenthaltszeiten durch die einzelnen Reinigungsstufen 22, 23, 24 und 25 geführt.

Dem aufzubereitenden Medium kann innerhalb des Reaktors ein gasförmiger Stoff, insbesondere Sauerstoff, Luft oder Methan zugeführt werden. Dieser Zusatz sorgt insbesondere in der biologischen Reinigungsstufe 22 für einen verbesserten Wir kungsgrad des Abbauprozesses.

Untersuchungen haben gezeigt, daß der Abbau organischer Kohlenwasserstoff-Verbindungen in dem aufzubereitenden Wasser 28 durch Einsatz der Excimer-Strahlertechnologie dann verbessert werden kann, wenn dem aufzubereitenden Wasser 28 zusätzlich Ozon zugemischt wird.

In Fig. 3 ist der Aufbau eines Excimer-Strahlers darge stellt, der einerseits zur UV-Bestrahlung des aufzubereiten den Wassers 28, das durch seine Durchgangsöffnung geführt wird, dient, als auch zur Ozon-Erzeugung geeignet ist, wenn der Bestrahlungszylinder 3 des Excimer-Strahlers von Luft oder Sauerstoff umströmt wird. Ein solcher Excimer-Strahler entspricht mit einer wesentlichen Ausnahme weitgehend dem in Fig. 1 dargestellten Excimer-Strahler. Gleiche Bezugszei chen bezeichnen deshalb in Fig. 3 die bereits aus Fig. 1 bekannten Teile des Excimer-Strahlers.

Der wesentliche Unterschied des in Fig. 3 dargestellten Excimer-Strahlers besteht in der Ausbildung der äußeren Elektrode 7. Diese äußere Elektrode 7, die auf der äußeren Rohrwandung 8 des Bestrahlungszylinders 3 aufsitzt, ist jetzt UV-lichtdurchlässig gestaltet. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 ist diese äußere Elektrode 7 als Gitterelektrode gestaltet gezeigt. Ebenso kann diese äußere Elektrode 7 auch als Wendelelektrode ausgebildet sein. Wesentlich ist ledig lich, daß die bei Anlegung der Hochspannung an die äußere Elektrode 7 und die innere Elektrode 6 erzeugte UV-Strahlung innerhalb des Entladungsspaltes 9 des Bestrahlungszylinders 3 nicht nur in die Durchgangsöffnung des Bestrahlungszylin ders 3, sondern auch außerhalb des Bestrahlungszylinders 3 gelangen kann. Wird dieser Bestrahlungszylinder 3 außen von Luft oder Sauerstoff umströmt, so sorgt die Bestrahlung dieser Luft oder des Sauerstoffes mit UV-Licht zur Ozon-Er zeugung, vorausgesetzt, daß die UV-Strahlung eine Längenwel le von etwa 172 nm aufweist. Der Entladungsspalt 9 ist deshalb mit Xenon gefüllt. Das Umströmen des Bestrahlungszy linders 3 mit Luft oder Sauerstoff ist in Fig. 3 anhand des mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichneten Pfeiles angedeu tet.

Das so erzeugte Ozon kann dem am Ablauf 2 des Excimer-Strah lers heraustretenden Wasser zugeleitet werden.

In einem nachfolgenden Excimer-Strahler kann somit dem aufzubereitenden Wasser Ozon zugesetzt werden, was den Abbau organischer Kohlenwasserstoff-Verbindungen in den ozonbe gasten Excimer-Strahlern beschleunigt. Bei Verwendung nur eines einzigen Excimer-Strahlers muß das am Ausgang anfal lende Ozon dem Eingang dieses Excimers-Strahlers zugeführt werden. Bevor das aufzubereitende Wasser die Anordnung aus Excimer-Strahlern verläßt, um in nachfolgenden Reinigungs stufen, insbesondere biologischen Reinigungsstufen, weiter aufbereitet zu werden (vgl. Fig. 2), muß sichergestellt werden, daß im aufzubereitenden Wasser keinerlei Ozon mehr vorhanden ist. Wäre nämlich Ozon vorhanden, würde dies die immobilisierte biologische Masse in der nachfolgenden biolo gischen Reinigungsstufe beeinträchtigen oder zerstören.

In Fig. 4 ist eine geeignete Anordnung von Excimer-Strah lern schematisch dargestellt, welche einerseits zur Ozon-Er zeugung dient und andererseits sicherstellt, daß am Ausgang der Excimer-Strahleranordnung kein Restozon im aufzuberei tenden Wasser mehr vorhanden ist.

In Fig. 4 ist schematisch wieder der bereits aus Fig. 2 bekannte innere Behälter 31 dargestellt. Auf die Darstellung der übrigen aus Fig. 2 bekannten Komponenten wurde der besseren Übersichtlichkeit verzichtet. Innerhalb des Behäl ters 31 sind jetzt vier hintereinander geschaltete Exci mer-Strahler 20 angeordnet. Der unmittelbar am Zulauf 40 angeordnete erste Excimer-Strahler 20 ist ein Excimer-Strah ler, wie er im Zusammenhang mit Fig. 3 vorgestellt wurde und zur Ozon-Erzeugung geeignet ist. Durch die Durchgangs öffnung dieses ersten Excimer-Strahlers 20 wird das aufzube reitende Wasser geführt. Darüber hinaus wird der Bestrah lungszylinder dieses ersten Excimer-Strahlers 20 außen von Luft oder Sauerstoff umströmt. Der Einlaß für die Luft oder den Sauerstoff ist mit dem Bezugszeichen 42 und der Wasser zulauf mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichnet. Das durch die UV-Bestrahlung der Luft oder des Sauerstoffes erzeugte Ozon O₃ wird gesammelt und dem aufzubereitenden Wasser am Ablauf des ersten Excimer-Strahlers zugeführt. Dieses mit Ozon vermengte aufzubereitende Wasser wird nacheinander durch die Durchgangsöffnungen von drei hintereinander ge schalteten Excimer-Strahlern 20 geführt. Die beiden mittig angeordneten Excimer-Strahler 20 erzeugen eine UV-Strahlung von 172 nm, ebenso wie der erste Excimer-Strahler 20, der zur Ozon-Erzeugung ebenfalls UV-Strahlen mit 172 nm emittie ren muß. Um einen etwaig im aufzubereitenden Wasser enthal tenen Restozonanteil sicher zu vernichten, ist der am Ablauf 41 angeordnete vierte und damit letzte Excimer-Strahler in seinem Entladungsspalt mit Krypton-Chlor gefüllt, um eine UV-Strahlung von 222 nm zu emittieren. Eine solche UV-Strah lung sorgt sicher zum Abbau noch vorhandenen Restozons im aufzubereitenden Wasser. Damit ist sichergestellt, daß das am Ablauf 41 heraustretende und teilweise bereits aufberei tete Wasser keinerlei Restozon mehr enthält und ohne weite res einer biologischen Reinigungsstufe, wie diese in Fig. 2 schematisch anhand des Bezugszeichens 22 dargestellt ist, zugeführt werden kann.

Das vorgestellte Verfahren zur Wasseraufbereitung ist für unterschiedlichste Anwendungsgebiete geeignet, z. B. zur Grundwassersanierung, zur Deponie-Sickerwasseraufbereitung, zur Galvanika-Wasseraufbereitung, zur Wasserdesinfektion zur Aufbereitung von Textilabwasser, Rauchgaswaschwasser, Kom postierwerks-Abwässer und sogar dioxinhaltigen Abwässern. Neben der Eliminierung von Chlorkohlenwasserstoffen und dem gesamten organischen Kohlenstoffgehalt ist nämlich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Entgiftung, Entfär bung, eine Fotomineralisierung und eine Zerstörung stabiler organischer Metallkomplexe erreichbar. Darüber hinaus läßt sich auch eine Geruchselimination und eine Cyanid-Oxidation erreichen. Ferner läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Ver fahren auch Reinstwasser herstellen, wie es für den Einsatz in der Mikroelektronik und in der Medizin notwendig ist. Dabei wird die 222-nm-Strahlung, also die Strahlung von Krypton-Chlor- Excimer-Strahlern, zur direkten Photolyse von Wasserinhaltsstoffen im aufzubereitenden Wasser eingesetzt, während die 172-nm-Strahlung, also solche von Xenon-Exci mer-Strahlern, zur Wasserphotolyse unter Bildung reaktiver Hydroxylradikale dient. Dabei werden die organischen Wasser inhaltsstoffe, wie z. B. Cyanid, vollständig zu Kohlendioxid (CO₂) bzw. Wasser (H₂O) bzw. Cyanat oxidiert.

Durch die Kombination der Excimer-Strahlertechnologie mit anderen Reinigungsstufen innerhalb eines Reaktors werden in vorteilhafter Weise die im aufzubereitenden Wasser befindli chen Schadstoffe für die jeweils andere Reinigungstechnolo gie aufbereitet und damit dem jeweils anderen Reinigungspro zeß optimal zugänglich. Der synergetische Effekt der inner halb eines gemeinsamen Reaktors eingesetzten Aufbereitungs technologien führt zu einer optimalen Wasseraufbereitung.

Bezugszeichenliste

1 Zulauf
2 Ablauf
3 Bestrahlungskolben
4 Flansch
5 Flansch
6 innere Elektrode
7 äußere Elektrode
8 äußere Wandung
9 Entladungsspalt
10 Hochspannungsgenerator
11 metallisches Rohr
12 Bezugspotential
13 heißes Ende
14 Hülle
15 äußere Rohrwandung
16 Hohlraum
17 Trennwand
18 Excimer-Strahlung
19 Ozon-Strahlung
20 Excimer-Strahler
21 Fließrichtung
22 biologische Reinigungsstufe
23 mechanische Reinigungsstufe
24 physikalische Reinigungsstufe
25 chemische Reinigungsstufe
26 Reaktorzulauf
27 Reaktorzulauf
28 aufzubereitendes Wasser
29 Reaktor
30 Behälter
31 Behälter
35 Wasserzulauf
36 Wasserablauf
40 Zulauf
41 Ablauf
42 Luftzuführung

Claims

1. Verfahren zur Mediumaufbereitung mit mindestens einem UV-Licht emittierenden Excimer-Strahler, durch den das aufzubereitende Medium geführt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß das aufzubereitende Medium in einem Reak tor mindestens einmal durch den Excimer-Strahler geführt wird, daß innerhalb des Reaktors mindestens eine biolo gische, mechanische, physikalische oder chemische Reini gungsstufe, durch welche das aufzubereitende Medium ebenfalls mindestens einmal geführt wird, dem Excimer- Strahler vor- oder nachgeschaltet ist, und daß die Fließgeschwindigkeit des aufzubereitenden Mediums durch den Excimer-Strahler höher als durch die biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstu fe ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzubereitende Medium durch den gesamten Reaktor als ein gemeinsamer Treibstrahl geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Reaktor als Batch-Reaktor betrieben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließgeschwindigkeit des aufzu bereitenden Mediums durch die biologische, mechanische, physikalische oder chemische Reinigungsstufe in der Größenordnung von etwa 0,3 m/sec liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem aufzubereitenden Medium inner halb des Reaktors ein gasförmiger Stoff zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiger Stoff Sauerstoff, Luft oder Methan zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzubereitende Wasser durch mehrere parallel oder in Reihe geschaltete Excimer- Strahler geführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Excimer-Strahler UV-Licht im Bereich von etwa 172 nm und ein Excimer-Strahler UV-Licht im Bereich von etwa 222 nm ausstrahlt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzubereitende Medium Wasser, ein Gasgemisch oder Abluft ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktor ein Schlaufenreaktor verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem aufzubereitenden Medium Ozon zugeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ozonerzeugung durch einen rohrförmigen Excimer- Strahler erfolgt, dessen äußere Elektrode UV-Licht durchlässig ist und an welcher Luft oder Sauerstoff außen vorbeigeführt wird und anschließend dem aufzube reitenden Medium zugeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich net, daß im aufzubereitenden Medium enthaltendes Ozon vor dem Zuführen zur biologischen Reinigungsstufe in einem 222nm-Excimer-Strahler vernichtet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem aufzubereitenden Medium in einer Bypass-Leitung eine Kohlenstofffracht zugeführt wird.

15. Vorrichtung eines Excimer-Strahlers zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit folgen den Merkmalen:

- einen einen Zulauf (1) und Ablauf (2) aufweisenden, rohrförmigen und UV-Licht-transparenten Bestrahlungs zylinder (3), durch welchen das aufzubereitende Medium führbar ist;
- eine an der Innenseite des Bestrahlungszylinders (3) angeordnete und für UV-Licht transparente innere Elektrode (6);
- eine um die äußere Wandung (8) des Bestrahlungszylin ders (3) angeordnete äußere Elektrode (7), die beab standet zur inneren Elektrode (6) angeordnet ist;
- einen zwischen der inneren Elektrode (6) und der äußeren Elektrode (7) angeordneten hohlzylinderförmi gen Entladungsspalt (9), in den ein bei Entladung eine Excimer-Strahlung emittierendes Gas oder Gasgemisch gefüllt ist;
- einen an die innere und äußere Elektrode (6, 7) ge schalteten und ein hochfrequentes Signal erzeugenden Hochspannungsgenerator (10);

gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

- eine den Bestrahlungszylinder (3) und die innere Elek trode (6) und äußere Elektrode (7) umgebende metal lisches Abschirmung (11);
- die metallische Abschirmung (11) ist elektrisch mit Bezugspotential (12) verbunden;
- die innere Elektrode (6) ist elektrisch mit Bezugspo tential (12) verbunden; und
- die äußere Elektrode (7) ist an das heiße Ende (13) des Hochspannungsgenerators (10) angeschlossen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Abschirmung (11) ein Rohr ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die metallische Abschirmung (11) aus Edelstahl besteht.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der metallischen Abschir mung (11) eine den Bestrahlungszylinder (3) und die innere Elektrode (6) und äußere Elektrode (7) umgebende Hülle (14) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hülle (14) aus Keramik besteht.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (14) aus Kunststoff besteht.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (16) zwischen Hülle (14) und Bestrahlungszylinder (3) mit einem Hochspan nungsisolationsmaterial gefüllt ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (16) zwischen Hülle (14) und Bestrahlungszylinder (3) mit einem Hochtempera turöl gefüllt ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestrahlungszylinder (3) ein doppelwandiges Hohlzylinderrohr ist, daß die innere Elektrode (6) innerhalb der inneren Rohrwandung (15) des doppelwandigen Hohlzylinderrohres angeordnet ist, daß die äußere Elektrode (7) auf der äußeren Rohrwandung (8) des doppelwandigen Hohlzylinderrohres sitzt, und sich das Gas oder Gasgemisch zwischen der äußeren und inneren Rohrwandung (8, 15) des doppelwandigen Hohlzylinder rohres befindet.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrode (7) als Folie, insbesondere als Aluminiumfolie, auf die äußere Rohrwandung (8) des doppelwandigen Hohlzylinderrohres aufgebracht ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn zeichnet, daß die äußere Elektrode (7) als UV-Licht-re flektierende Schicht auf die äußere Rohrwandung (8) des doppelwandigen Hohlzylinderrohres aufgebracht ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Xenon oder Krypton-Chlor ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode (6) als Wendel leitung oder Gitterelektrode ausgebildet ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsgenerator (10) in seiner Leistung regelbar ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsgenerator (10) im Impulsbetrieb betreibbar ist.