Faptul ca apa se poate dezinfecta cu ajutorul UV a fost descoperit in urma cu un secol de catre niste cercetatori germani. Ei au observat ca partea superioara a lacurilor devine dezinfectata dupa expunerea la lumina solara. Dezinfectia are loc prin actiunea distructiva a razelor UV asupra ADN-ului (acidului dezoxiribonucleic) microorganismelor existente in apa. Astfel, in molecula ADN se formeaza dimeri de timina (una dintre cele 4 baze azotate din care este construit ADN -ul), asa incat este afectata duplicarea moleculei de ADN, ceea ce conduce la moartea microorganismului.
Domeniul lungimilor de unda UV este situat intre 200 si 400 nm, intre domeniul razelor X si domeniul radiatiei vizibile. Domeniul UV este impartit in patru subdomenii: UV - A, UV - B, UV - C si UV Vacuum. Domeniul cu actiune germicida puternica este domeniul UV situat intre 240 si 280 nm, respectiv domeniul UV - C (Fig.1). In acest domeniu toate microorganismele sunt inactivate: virusuri, bacterii, fungi, protozoare, inclusiv Criptosporidium, Giardia, Legionella, Hepatitis etc (Tabelul 1). Lungimea de unda cu cea mai mare activitate germicida este 254 nm.
Fig. 1 Situarea domeniului UV - C in spectrul lungimilor de unda incepand de la radiatia X pana in IR
Efectul germicid este in functie de doza de UV administrata. Doza de UV administrata este produsul dintre intensitatea (nivelul) radiatiei UV si timpul de expunere:
Doza de UV (Joule/m2) = Intensitatea radiatiei UV (Watt/m2) x timp (secunde) Fireste, la calcularea dozei UV necesare pentru tratarea apei trebuie sa fie luate in calcul si caracteristicile apei (turbiditatea ei, solidele suspendate, duritatea, cantitatea de fier etc.), ale lampii (daca are elemente optice din quartz), precum si debitul de apa. De mentionat ca pentru fiecare dispozitiv se calculeaza o valoare RED - Reduction Equivalent Dose. RED reprezinta valoarea reala a dozei de UV furnizata de un echipament si certificata pentru echipamentul respectiv de un organism acreditat (USEPA de exemplu). Pentru aplicatii diferite sunt necesare doze RED diferite. De exemplu, pentru tratarea apelor potabile municipale, doza RED trebuie sa fie 40mJ/cm2. O alta modalitate de exprimare a dozei UV necesare este prin intermediul Log-ului. Log-ul este "reducerea logaritmica" si reprezinta reducerea cu 90% a unui microorganism din mediul luat in considerare. Doza UV pentru reducerea cu 90% este specifica microorganismului respectiv. Daca dorim reducerea cu 99%, considerata ca fiind Log 2, doza UV se dubleaza. Prin acelasi rationament reducerea cu 99,9% va fi Log 3 s.a.m.d. "Reducerea logaritmica" este logica, reducerea prin UV in majoritatea cazurilor nefiind de 100%. Exista si cazuri in care reducerea logaritmica necesara pentru eliminarea unui microorganism trebuie sa fie Log 7 - 99.99999. In aceste cazuri extreme tehnologia de tratare a apei cu UV trebuie sa se combine cu alte tehnici (cu osmoza inversa, de exemplu).
Nota bene: Nu putem vorbi nicidecum de apa sterila in proportie de 90%, 99% sau 99,9%. Apa (sau oricare alt obiect) este sterila (steril) sau nu. Notiunea de sterilitate nu permite grade. Putem vorbi despre gradul de dezinfectare - Log- ul.
Tabelul 1. Dozele UV necesare pentru eliminarea diferitilor agenti patogeni si bolile generate de acestia
De asemenea, anumite substante organice - unele pesticide, de exemplu, sunt distruse prin fotoliza. Cu ajutorul UV, de asemenea, se poate face decloraminarea, dezozonizarea, reducerea TOC apelor din industria farmaceutica.
Ele sunt proiectate asa incat sa asigure si sa mentina distrugerea microorganismelor cu ajutorul unui consum optim de energie. Sistemele atg pot fi utilizate pe un domeniu larg de debite: de exemplu, de la aplicatii casnice unde avem debite de apa de 2 la 14 m3/h, pana la aplicatii din domeniul industrial pentru debite care depasesc 2000 m3. Domeniile unde sunt folosite: Tratarea apei potabile, aplicatii rezidentiale, publice, navale, offshore etc. Tratarea apelor reziduale, aplicatii navale - ape de balast. Industria farmaceutica - decloraminare, dezozonizare, reducerea Carbonului Organic Total etc. Industria alimentara, Industria electronica, Industria zaharului - sunt tratate solutiile de zahar 67 Brix. Industria berii, a bauturilor etc.. Industria panificatiei. Piscicultura, crescatorii, acvarii si gradini zoologice, ferme pentru cresterea crustaceelor. Horticultura - unele pesticide sunt distruse prin fotoliza, iar in cazul culturilor hidroponice sunt distruse anumite microorganisme care afecteaza radacina plantelor. Alte aplicatii, piscine, turnuri de racire, rezervoare de apa etc.Astfel, va putem descrie un sistem in UV: SX - 850 - 20 (Fig. 2) Este un sistem care are o celula de baza din inox 316, cu elemente din cuart, are 8 lampi fiecare, cu o putere de 5 kW.Conectarea la proces este 20". Presiunea maxima de test este de 10 bari, presiunea de lucru fiind 7 bari. Celula este dotata cu monitor de UV, sistem de curatare. trapa de vizitare, porturi de ventuire si scurgere. Sistemul de control Spectra poate fi manevrat local sau remote, permite functionarea sistemului UV la jumatate din capacitate si are diferite tipuri de alarma, capacitate de intrerupere a procesului etc.El poate fi folosit pentru tratarea apei potabile la un debit de 1500 m3/h, pentru o doza RED de 40mJ/cm2 doza validata USEPA, pentru un UVT de 90%.Fig. 2 Sistemul SX - 850 - 20
© Toate drepturile asupra imaginilor si textelor publicate pe acest blog sunt rezervate in exclusivitate autorului. © All content of this blog is protected by the law of copyright.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu