Sterilizácia vody pomocou UV-C

Čas čítania 3 zápisnice

Aktualizované - október 28, 2024

Sterilizácia vody sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi. Najbezpečnejším a najjednoduchším riešením je ožarovanie UV-C žiarením (vlnová dĺžka 200 ... 280 nm). Táto metóda sa používa v laboratóriách, na klinikách, v priemysle, v akváriách aj v domácnostiach. Mikroorganizmy, ako sú baktérie, vírusy, kvasinky a plesne, sú usmrtené 99,9 % pri vhodnom prietoku za časovú jednotku a intenzite ožarovania.

Štúdie

Medzi odborníkmi na vodu je občas predmetom pochybných diskusií čistenie UV-C, pokiaľ ide o inaktiváciu vírusov. Argumentuje sa tým, že vírusy sú menšie ako baktérie a UV-C by ich neaktivovalo.

Stránka Študijná situácia To však potvrdzuje inaktiváciu aj vírusov, samozrejme vždy v závislosti od dávky.

Teória ...

Sterilizácia však nie je synonymom Filtrovanie. Kontaminujúce častice sa odstránia len vhodnými filtrami! Znečistená voda tiež znižuje priepustnosť UV-C žiarenia, a tým aj jeho účinnosť.
Napríklad ultračistá voda vo vzdialenosti 1 cm od zdroja žiarenia (čo zodpovedá 80 % 100 % žiarivého výkonu, po 17 mm stále 70 %) má priepustnosť 99 ... 100 %, pitná voda 85 ... 98 %, dažďová voda 75 ... 85 % a odpadová voda 50 ... 75 %.

Dávka žiarenia

Dávka žiarenia sa vypočíta z času (t) vynásobené intenzitou (I) UV-C lampy a vyjadruje sa v mJ/cm² merané.

Dávka potrebná na usmrtenie mikroorganizmov je napr. pre

Špecifikácie dávok pre zariadenia sa spravidla uvádzajú v J/m² alebo mJ/cm² indikované. Vzťahujú sa na príslušný prietok vzhľadom na určenú účinnosť najmenej 90% zabíjajúceho baktérie a vírusy.

* Hodnoty nad 40 mJ/cm² vyžadujú použitie druhého ekvivalentného stupňa pri prietokoch nad 4 ... 7 l/min. vyžadujú použitie druhého ekvivalentného stupňa, aby sa spoľahlivo zistili tieto patogény, pričom sa zohľadní možná fotoreaktivácia fotolýzami. Tieto enzýmy môžu opraviť poškodenie DNA bunky spôsobené UV-C svetlom. Na účinné potlačenie tohto účinku je potrebné použiť dávky približne 44 mJ/cm²alebo 440 J/m² potrebné.

Zníženie prietoku na polovicu má za následok zdvojnásobenie dávky, čo zase zvýši dezinfekčný výkon desaťnásobne. 90 % dezinfekcia sa potom zvýši na 99 %. Trojnásobné zvýšenie dávky vedie k sterilizácii 99,9 %.

To znamená, že vyššie uvedená fotoreaktivácia pri polovičnom prietoku je už zohľadnená jednou jednotkou.
Ak však plánujete sterilizovať vysoko kontaminovanú vodu a potrebujete vyšší prietok, odporúčame vám použiť druhý a prípadne tretí stupeň.

... a prax

Tlakové čerpadlá inštalované v motorových vozidlách, napr. Shurflo, dodáva až 7 litrov za minútu. Jeden Purway 500 Dezinfekčný systém UV-C (12 alebo 24 V DC) je vhodný až do 400 l/h pri 400 J/m² a pracuje pri 254 nm s UVT (Prenos UV žiarenia) 90 %. Prietok je 6,7 litra za minútu. Vzhľadom na malé prierezy potrubia 10 ... 12 mm systém Purway dodáva maximálne 1,1 l/min. Výsledkom je účinnosť > 99,99 %.

Odporúča sa inštalovať systém s tzv. monitorovacou jednotkou. Tá upozorní na dosiahnutie životnosti lampy, aby sa zabezpečil trvalo vysoký sterilizačný výkon.
Je potrebné poznamenať, že dávkový príkon lampy sa časom znižuje. Preto by sa mal celkový dávkový príkon primerane nadimenzovať alebo by sa mal naplánovať rýchlejší interval výmeny lampy.

Odporúča sa tiež objednať náhradnú lampu UV-C. Nie je to ani tak s ohľadom na očakávanú životnosť, ale skôr kvôli vysokej pravdepodobnosti predčasného zlyhania podľa Murphyho zákonov...

Výber miesta inštalácie

V sprche alebo v kúpeľni nebudete potrebovať vodu bez baktérií. Budete ju však potrebovať v kuchyni. Potrubie studenej vody tesne pred odberným miestom je preto ideálne. Na zadnej stene drezovej skrinky je zvyčajne dostatok miesta na integráciu 32 cm dlhej UV jednotky do vodovodnej hadice.

Okrem dvoch vhodných hadicových trysiek s hadicovými svorkami potrebujete aj pripojenie 12/24 V DC. Tu sa hodí vodné čerpadlo. V prípade aktivácie sacieho čerpadla cez vodovodný kohútik postačí dvojžilový kábel, ktorý sa položí pozdĺž vodných hadíc v smere čerpadla a pripojí sa tam paralelne k jeho napájaniu.

Špeciálna funkcia tlakového čerpadla

V prípade prerušovane pracujúcich tlakových čerpadiel sa musí paralelne nainštalovať oneskorovací obvod, ktorý následne prevezme napájanie sterilizačného systému, aby zostal zapnutý na nastaviteľnú dobu aj po vypnutí tlakového čerpadla a pokračoval v odbere vody.

To sa dosiahne pomocou Riadiaca elektronikaktorá odkladá vypnutie napájacieho napätia pre sterilizačný systém na nastaviteľný čas.
Je pripojený priamo k palubnému napätiu 12 alebo 24 V. Na vstupe signálu je kábel pripojený paralelne k odchádzajúcemu plusovému vodiču tlakového spínača tlakového čerpadla. Po spustení čerpadla sa aktivuje kladná hladina, ktorá zapne tlakové čerpadlo, spustí sa čas oneskorenia a dezinfekčný systém zostane zapnutý počas nastaveného času.

p.s. Ak potrebujete osobnú podporu pri realizácii proti platbe, môžete poslať Rezervácia vyrobiť!