Sterilizace vody pomocí UV-C

Doba čtení 3 minuty

Aktualizováno - Říjen 28, 2024

Sterilizaci vody lze provádět různými způsoby. Nejbezpečnějším a nejjednodušším řešením je ozařování UV-C zářením (vlnová délka 200 ... 280 nm). Tato metoda se používá v laboratořích, na klinikách, v průmyslu, v akváriích i v domácnostech. Mikroorganismy, jako jsou bakterie, viry, kvasinky a plísně, jsou usmrceny 99,9 % při vhodném průtoku za jednotku času a intenzitě ozařování.

Studie

Mezi odborníky na vodu je občas předmětem pochybných debat čiření UV-C, pokud jde o inaktivaci virů. Argumentuje se tím, že viry jsou menší než bakterie a UV-C by je neaktivovalo.

Na stránkách Studijní situace To však potvrzuje inaktivaci i virů, samozřejmě vždy v závislosti na dávkovém příkonu.

Teorie ...

Sterilizace však není synonymem pro sterilizaci. Filtrování. Kontaminující částice odstraní pouze vhodné filtry! Znečištěná voda také snižuje propustnost UV-C záření, a tím i jeho účinnost.
Například ultračistá voda ve vzdálenosti 1 cm od zdroje záření (což odpovídá 80 % 100 % zářivého výkonu, po 17 mm stále 70 %) má propustnost 99 ... 100 %, pitná voda 85 ... 98 %, dešťová voda 75 ... 85 % a odpadní voda 50 ... 75 %.

Dávka záření

Dávka záření se vypočítá z času (t) vynásobeno intenzitou (I) UV-C lampy a vyjadřuje se v mJ/cm.² měřeno.

Dávka potřebná k usmrcení mikroorganismů je např. pro

Patogen	Dávka mJ/cm2
Clostridium tetani	4,90
Hepatitida A	11,00
Infekční nekróza pankreatu	60,00 *
Klebsiella pneumoniae	11,00
Legionella pneumophilla	2,04
Poliovirus	12,00
Pseudomonas aeruginosa	11,00
Rotavirus	35,00
Saccharomyces cerevisiae	6,00
Salmonella thyphi	14,00
Salmonella thyphimurium	13,00
Spory bac. subtilis	12,00
Staphylococcus aureus	36,00
Streptococcus faecalis	4,50

Specifikace dávek pro přístroje se zpravidla udávají v J/m.² nebo mJ/cm² uvedeno. Vztahují se na příslušný průtok s ohledem na určenou účinnost nejméně 90% zabíjející bakterie a viry.

*Hodnoty nad 40 mJ/cm² vyžadují použití druhého ekvivalentního stupně pro průtoky nad 4 ... 7 litrů/min. vyžadují použití druhého ekvivalentního stupně, aby bylo možné spolehlivě detekovat tyto patogeny s ohledem na možnou fotoreaktivaci fotolýzami. Tyto enzymy mohou opravit poškození buněk v DNA způsobené světlem UV-C. Aby se tomuto účinku účinně zabránilo, je třeba použít dávky přibližně 44 mJ/cm²nebo 440 J/m² požadováno.

Snížení průtoku na polovinu má za následek zdvojnásobení dávky, což následně zvýší dezinfekční výkon desetinásobně. 90procentní dezinfekce pak stoupne na 99 %. Trojnásobné zvýšení dávky vede ke sterilizaci 99,9 %.

To znamená, že výše uvedená fotoreaktivace při polovičním průtoku je již zohledněna jednou jednotkou.
Pokud však hodláte sterilizovat vysoce znečištěnou vodu a vyžadujete vyšší průtok, doporučujeme použít druhý a případně třetí stupeň.

... a praxe

Tlaková čerpadla instalovaná v obytných automobilech, např. Shurfločerpání až 7 litrů/min. Jeden Purway 500 Dezinfekční systém UV-C (12 nebo 24 V DC) je vhodný až pro 400 litrů/h při 400 J/m.² a pracuje při vlnové délce 254 nm s UVT (Přenos UV záření) 90 %. Průtok je 6,7 litru za minutu. Vzhledem k malým průřezům potrubí 10 ... 12 mm dodává systém Purway maximálně 1,1 l/min. Výsledkem je účinnost > 99,99 %.

Doporučuje se instalovat systém s tzv. monitorovací jednotkou. Ta upozorní na dosažení životnosti lampy, aby byl zajištěn trvale vysoký sterilizační výkon.
Je třeba poznamenat, že dávkový příkon lampy s časem klesá. Proto by měl být buď celkový dávkový příkon odpovídajícím způsobem naddimenzován, nebo by měl být naplánován rychlejší interval výměny lampy.

Doporučujeme také objednat náhradní lampu UV-C. Není to ani tak s ohledem na předpokládanou životnost, ale spíše kvůli vysoké pravděpodobnosti předčasného selhání podle Murphyho zákonů ...

Volba místa instalace

Ve sprše ani v koupelně nebudete potřebovat vodu bez bakterií. Budete ji však potřebovat v kuchyni. Ideální je proto potrubí studené vody těsně před odběrným místem. Na zadní stěně dřezové skříňky je obvykle dostatek místa pro integraci 32 cm dlouhé UV jednotky do vodovodní hadice.

Kromě dvou vhodných hadicových trysek s hadicovými svorkami potřebujete také přípojku 12/24 V DC. K tomu se hodí vodní čerpadlo. Pokud je sací čerpadlo aktivováno přes vodovodní kohoutek, postačí dvoužilový kabel položený podél vodních hadic ve směru čerpadla a připojený tam paralelně k jeho napájení.

Speciální funkce tlakového čerpadla

U přerušovaně běžících tlakových čerpadel je třeba paralelně instalovat zpožďovací obvod, který následně převezme napájení sterilizačního systému tak, aby zůstal zapnutý po nastavitelnou dobu i po vypnutí tlakového čerpadla a pokračoval odběr vody.

Toho je dosaženo pomocí Řídicí elektronikakterá zpozdí vypnutí napájecího napětí pro sterilizační systém na nastavitelnou dobu.
Připojuje se přímo k palubnímu napětí 12 nebo 24 V. Na signálním vstupu je kabel připojen paralelně k odcházejícímu plusovému vodiči tlakového spínače tlakového čerpadla. Při spuštění čerpadla se aktivuje kladná hladina, která zapne tlakové čerpadlo, spustí se časové zpoždění a dezinfekční systém zůstane zapnutý po nastavenou dobu.

p.s. Pokud potřebujete osobní podporu při realizaci za úplatu, můžete zaslat Rezervace vyrobit!