Dezinfekce vody a UV lampy

08.07.2015 13:00

Všeobecné informace o technologii dezinfekce vody UV zářením

Dezinfekce vody

Voda z přírodních zdrojů (studny) i zdrojů pro zásobování obyvatelstva velmi často obsahuje choroboplodné zárodky a je tak zdravotně závadná. Pokud je takováto voda použita k pitným účelům nebo k přípravě potravin, je nutno ji dezinfikovat, tj. usmrtit živé organizmy v ní obsažené.

Nejčastějším způsobem desinfekce vody, určené pro zásobování domácností (veřejné vodovody), je dávkování chemikálií na bázi chlóru jako poslední operace úpravy vody. Vedlejší efekty aplikace takovýchto chemikálií a dopady na zdraví lidí a zvířat, kteří užívají takto upravenou vodu, jsou známy, ale spíše se o nich nemluví. Nicméně, kdo chce, relevantní informace si najde a zachová se podle nich.

 

Dezinfekce vody pomocí UV záření

Na našem webu nabízíme a preferujeme fyzikální metodu desinfekce vody pomocí ultrafialového záření. Tato metoda je založena na poznatku, že UV záření (ultrafialová část světelného spektra) má schopnost usmrcovat mikroorganizmy s účinností 99,9%.

V současné době je to jak sortimentně tak i cenově dostupný způsob dezinfekce vody.

 

Proč zvolit právě tuto technologii

Likvidační účinek ultrafialového záření na mikroorganismy (bakterie, viry, plísně, řasy) je znám déle než 100 let. V současné době je tato technologie velmi často používána z následujících důvodů:

  • zvyšující se koncentrace škodlivých látek ve zdrojích vod spolu s dezinfekcí pitných vod chemickými  přípravky vede k tvorbě nežádoucích vedlejších toxických látek v takto upravené vodě (zejména  trihalogenmetanů - THM, chlorečnanů a chloristanů, které jsou na seznamu pravděpodobných karcinogenů)
  • chemicky dezinfikovaná voda vykazuje nežádoucí chuťové a pachové projevy
  • odolnost populace vůči bakteriálním a chemickým vlivům se neustále snižuje
  • odolnost nebezpečných organismů (Cryptosporidium parvum, Giardia duodenalis, Legionella pneumophila, a jiných) vůči jiným dezinfekčním metodám a prostředkům narůstá
  • mikroorganismy v odpadních vodách negativně ovlivňují jednotlivé složky životního prostředí
  • vysoká pravděpodobnost druhotné kontaminace pitné vody při distribuci na místo odběru (více či méně spletitá cesta vodovodní sítí) vyvolává potřebu jejího bakteriálního zabezpečení

 

Výhoda dezinfekce UV zářením oproti chemickým prostředkům

  • snadná instalace a údržba, bezobslužný provoz
  • přesná kontrola funkce zařízení a požadované účinnosti
  • šetrná k životnímu prostředí
  • nevytváří nebezpečné vedlejší produkty dezinfekce (jako THM v případě chlóru, chloritanů v případě chlordioxidu, či bromičnanů v případě ozónu)
  • žádná změna organoleptických (chuťových) vlastností upravované vody
  • eliminace rizik při zacházení s chemikáliemi

 

Jak funguje dezinfekce vody pomocí UV záření

Účinek UV záření je v působení na disperzní systém protoplazmy mikroorganizmů (strukturu DNA), v němž vyvolává změnu struktury, a to vede k jejich usmrcení.

UV záření vykazuje ve spektrální oblasti 200 - 300 nm účinný germicidní  efekt. K umrtvení  patogenních zárodků s účinkem snížení jejich počtu o 4 řády je potřebná intenzita záření 400 J/m2 (40 mJ/cm2). Zdrojem záření jsou rtuťové výbojky.

V běžném provedení zařízení na UV ošetření vody sestává z reaktoru, ve kterém je zabudovaná trubice z křemenného skla. Do trubice je vložen vlastní zářič – zdroj UV záření. Voda protéká reaktorem a je ozářena dávkou UV záření, která závisí na intenzitě záření a době osvitu (době průchodu vody reaktorem).

Z hlediska účinnosti dezinfekce je důležitá intensita UV záření a doba expozice. Je účinnější vysoká  intenzita ozáření (středotlaké polychromatické vysoce účinné UV lampy) a krátká doba expozice než  nízká intenzita (nízkotlaké monochromatické UV lampy) a dlouhá expoziční doba.

Účinek UV záření, tedy i kvalitu dezinfekce, negativně ovlivňuje zvýšený obsah hliníku (nad 0,2 mg/l), železa (nad 0,05 mg/l) a manganu (nad 0,02 mg/l) v ošetřované vodě.

Pro zajištění čistoty vody a plné účinnosti UV záření je tedy nutno, aby do reaktoru vstupovala voda zbavená zákalu a pevných částic. Proto je standardně před UV úpravou instalován potrubní filtr se schopností zachytit částice o velikosti 1-5 mikronů.

Dalším faktorem, který ovlivňuje účinnost UV-lampy, je teplota upravované vody.

 

Typy UV lamp a zpětná aktivace mikroorganismů

Nízkotlaké monochromatické UV lampy

Používané v běžných zařízeních na ošetření vody menších výkonů (průtoků). Tlak v trubici zářiče je v rozsahu 102 až 103 Pa (1-10 mbar), vyzařují UV-záření při 254 nm.

Tento typ UV lamp poškozuje pouze DNA, ale ne enzymy a jiné biomolekuly mikroorganismů. Ty mohou za určitých podmínek opravit poškozené místo DNA (reparovat, reaktivovat DNA) a umožnit další pomnožování mikroorganismů.

UV energie nízkotlakých monochromatických UV lamp je silně závislá na teplotě vody, pracovní oblast je cca 15-35 °C. Tento typ UV lamp je doporučován pro nižší průtoky do cca 5 l/s, pro stálý průtok a kvalitu upravované vody a tam, kde nehrozí reaktivace mikroorganismů.

 

Reaktivace poškozeného místa DNA může proběhnout na světle (fotoreaktivation) nebo bez účasti viditelného světla (dark repair). Fotoreaktivace probíhá za účasti enzymů, reaktivace bez účasti viditelného světla za účasti bílkovin, přítomných v mikroorganismu.

 

Středotlaké polychromatické a vysoce účinné multiwave UV lampy

Jedná se o stále častěji používané zářiče, hlavně pro vyšší průtoky upravované vody.  Tlak v trubici 0,1 až 0,3 MPa (1-3 bary), vyzařují UV záření při cca 185 - 400 nm. Dalším typem polychromatických lamp jsou pulzní xenonové UV lampy.

Polychromatické UV záření (185 - 400 nm) o vysoké intenzitě poškozuje nejen DNA, ale také enzymy při cca 280 nm a buněčné bílkoviny při cca 220 nm, a tím vylučuje možnost reaktivace mikroorganismů.

Středotlaké polychromatické UV lampy mohou vyzařovat energii ve třech různých hladinách. Tak mají možnost reagovat na změnu průtoku a kvality vody změnou vyzařované energie a tím zajistit  garantovanou dávku UV záření i při těchto změnách.

Intenzita vyzařované energie středotlakých polychromatických UV lamp není závislá na teplotě v širokém rozsahu teplot cca 0 až 70 °C.

Tyto UV lampy jsou doporučovány pro vyšší průtoky (cca 3-10 l/s), při časté změně průtoku a kvality upravované vody, kde je důležitá teplota a tam, kde je nebezpečí reaktivace mikroorganismů, tj. obvykle  při úpravě a distribuci pitné vody vejným vodovodem ke koncovým uživatelům.

Graf závislosti vlnové délky UV záření a jeho zásahu do stavby mikroorganizmu

 

 

UV záření účinně eliminuje řadu bakterií, virů a parazitů, zejména:

Staphyloccocus aureus, Staphyloccocus feacalis, Staphyloccocus epidermidis, Streptoccocus hemolyticus, Streptoccocus lactis, Agrobacterium tumefaciens, Bacillus megaterium, Bacillus subtillis, Clostridium Tetani, Corynebacterium diphteriae, Legionella pneumophila, Legionella bozemanii, Legionella dumoffil, Legionella micdadel, Escherichia coli, Bacillus anthracis, Salmonella anteritidis, Salmonella paratyphi, Salmonella typhimurium, Seratia marcescens, Shigella dysenteriae, Shigella Flexneri, Shigella sonnel, Salmonella paratyphi, Salmonella typhimurium, Seratia marcescens, Shigella dysenteriae, Shigella Flexneri, Shigella sonnel, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cholerae, Proteus vulgaris

a dále

rotaviry, polioviry, virus hepatitidy A, coksackie viry

 

Nejčastější aplikace dezinfekce vody UV zářením

  • pitná voda
  • septické systémy
  • koupaliště a lázně
  • rybí sádky
  • veterinární praxe
  • lékařství
  • produkce balených nápojů
  • laboratoře
  • potravinářství
  • čističky odpadních vod
  • elektronika

 

Poznámky k technologii dezinfekce UV zářením

  • efektivní metoda s bezobslužným provozem
  • nemění chemické složení ani chuťové vlastnosti ošetřené vody (nic se tam nepřidává)
  • pro správnou funkci vyžaduje čistou vodu (před zařízení s UV zářičem je vždy nutno montovat filtr mechanických nečistot 1-5 mikronů)
  • u nízkotlakých zářičů (drtivá většina běžně aplikovaných) počítat s možností "oživení" bakterií (po návratu z dovolené odpustit vodu z potrubí apod.)

http://www.harsoft.cz/harsoft/eshop/12-1-Dezinfekce-vody-UV-lampy

Kliknutím na následující volby můžete rovnou přejít na produkty nebo produkční řadu.

 

Zpět