Μέθοδος

Η μέθοδος απολύμανσης του νερού με υπεριώδη ακτινοβολία UV είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην καταστροφή μονοκύτταρων μικροοργανισμών, όπως είναι τα παθογόνα μικρόβια, ιούς και μύκητες. Η καταστροφή των μικροοργανισμών οφείλεται στην απορρόφηση της ακτινοβολίας από το γενετικό υλικό των κυττάρων. Ακόμη και παράσιτα όπως τα Cryptosporidia και τα Giardia, τα οποία είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στα χημικά απολυμαντικά, είναι ευάλωτα και καταστρέφονται.

Όταν το γενετικό υλικό των κυττάρων απορροφά την ενέργεια από την υπεριώδη ακτινοβολία σχηματίζονται διμερή πυριμιδίνης μεταξύ γενετικών βάσεων πυριμιδίνης στην ίδια αλυσίδα DNA. Χάρη σε αυτό το δεσμό διμερών στην αλυσίδα του DNA, οι μικροοργανισμοί προσβάλλονται με τέτοιο τρόπο ώστε ο διαχωρισμός των κυττάρων και επομένως ο πολλαπλασιασμός τους να είναι αδύνατος: ο μικροοργανισμός γίνεται επομένως αβλαβής και πεθαίνει.

Αν και όλοι οι μικροοργανισμοί προσβάλλονται από την υπεριώδη ακτινοβολία, η ευαισθησία τους ποικίλλει, εξαρτώμενη από την αντίσταση στη διείσδυση της υπεριώδους ακτινοβολίας. Η χημική σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος και το πάχος του καθορίζουν την αντίσταση των μικροοργανισμών στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Η απολύμανση του νερού επιτυγχάνεται κατά τη διέλευση μέσα από ειδικές συσκευές ακτινοβόλησης του με υπεριώδη ακτινοβολία (UV). Η υπεριώδης ακτινοβολία εκπέμπεται από λαμπτήρες πολύ χαμηλής πίεσης ατμών υδραργύρου με ισχύ έως και 3,6 KW, οι οποίες έχουν μέσο χρόνο ζωής μεταξύ 6000 και 12.000 ωρών.

Τα εκπεμπόμενα μήκη κύματος κυμαίνονται από 200-300 nm. Το νερό ρέει γύρω από το λαμπτήρα και σε επίπεδο τόσο ρηχό, όσο χρειάζονται οι υπεριώδεις ακτίνες να απορροφηθούν γρήγορα από το νερό. Για το συνηθισμένο πάχος νερού 15-20 cm μια λάμπα ισχύος 36W είναι ικανη για αποστείρωση 3 m3/h. Στην πράξη για ικανοποιητική απολύμανση υπολογίζεται ότι απαιτείται δόση 300-400 J/m2 (1 J/m2 = 100 μWs/cm2).

Πλεονεκτήματα

• Πιο αποτελεσματικό ενάντια στους περισσότερους παθογόνους μικροοργανισμούς, ιούς και μύκητες από το χλώριο.
• Φιλικό προς το περιβάλλον, δεν χρειάζεται να παράγεται, να αποθηκεύεται ή να ελέγχεται κανένα επικίνδυνο χημικό κατά την απολύμανση, με αποτέλεσμα να μην υφίσταται κίνδυνος υπερδοσολογίας.
• Διεθνώς αποδεκτό σύστημα απολύμανσης σε μονάδες πόσιμου και μη πόσιμου νερού.
• Χαμηλό αρχικό κόστος κεφαλαίου καθώς και μειωμένες λειτουργικές δαπάνες, σε σύγκριση με παρόμοιες τεχνολογίες, όπως το όζον, Διοξείδιο του Χλωρίου ClO2, Xλώριο, κλπ.
• Άμεση απολύμανση του νερού, δεν υπάρχει ανάγκη για δεξαμενές παραμονής, μεγάλους χρόνους παραμονής, κλπ.
• Εξαιρετικά οικονομικό, καθώς εκατοντάδες λίτρα νερού απολυμαίνονται με ελάχιστο κόστος.
• Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.
• Δεν υπάρχουν χημικές ουσίες που προστίθεται στην παροχή νερού – αντίθετα με την χλωρίωση δεν παράγεται κανένα γνωστό παραπροϊόν (π.χ. χλώριο+οργανικές = τριαλογονομεθανίων ΤΗMs) σε επίπεδα ανησυχητικά για την υγεία του ανθρώπου. Ασφαλές για χρήση.
• Δεν απομακρύνονται ευεργετικά άλατα του νερού.
• Δεν επηρεάζει την γεύση, την οσμή, το pH ή την αγωγιμότητα, ούτε γενικά τη χημεία του νερού.
• Αυτόματη λειτουργία χωρίς ιδιαίτερη προσοχή ή ανάγκη μετρήσεων, φιλικό προς τον χρήστη.
• Απλότητα και ευκολία στη συντήρησης, με σύστημα ελέγχου των αλάτων εμποδίζετε ο σχηματισμός αποθέσεων στο χιτώνιο χαλαζία της λάμπας, ετήσια αντικατάσταση των λαμπτήρων, χωρίς κινούμενα μέρη.
• Χωρίς διαχείριση τοξικών χημικών ουσιών, δεν υπάρχει ανάγκη για εξειδικευμένες απαιτήσεις αποθήκευσης, δεν υπάρχουν απαιτήσεις OHSA.
• Εύκολη εγκατάσταση, μόνο δύο συνδέσεις νερού και απλή σύνδεση στο ρεύμα.
• Συμβατό με όλες τις άλλες διεργασίες επεξεργασία νερού (δηλαδή, φίλτρανση, RO, διήθηση, απιονισμό, αποσκλήρυνση, κλπ.).

Μειονεκτήματα

• Το μεγαλύτερο μειονέκτημα της απολύμανσης του πόσιμου νερού με UV είναι ότι δεν παρέχεται καμία υπολειμματική προστασία στο δίκτυο ύδρευσης.
• Εξίσου σοβαρό μπορεί να χαρακτηριστεί και το φαινόμενο της φωτοενεργοποίησης ορισμένων μικροοργανισμών: η επίδραση του φωτός ορισμένου μήκους κύματος είναι δυνατόν να ενεργοποιήσει ορισμένους μικροοργανισμούς μετά από την απολύμανσή τους με UV, οι οποίοι στην συνέχεια θα μπορούν να πολλαπλασιαστούν και να γίνουν λοιμογόνοι.
• Τα αιωρούμενα σωματίδια είναι ένα πρόβλημα, επειδή οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται μέσα στα σωματίδια προστατευονται από την ακτινοβολία UV και μπορούν να περάσουν μέσα από τη μονάδα ακτινοβολίας ανεπηρέαστα. Ωστόσο αυτό μπορεί εύκολα να αντιμετωπιστεί αν τα συστήματα υν συνδυαστούν με ένα προ-φίλτρο για την κατακράτηση και απομάκρυνση των αιωρουμένων στερεών ώστε να βελτιωθεί η διαπερατότητα φωτός και επομένως η επίδραση της ακτινοβολίας UV να είναι 100% αποτελεσματική σε όλη την υδάτινη στήλη.

Key Factor

Ένας άλλος βασικός παράγοντας στην απολύμανση του νερού με UV είναι ο ρυθμός ροής : εάν η ροή είναι πολύ υψηλή , το νερό θα περάσει μέσα χωρίς αρκετή έκθεση στην ακτινοβολία υν με κίνδυνο να διέλθουν μικροοργανισμοί. Αν αντίθετα η ροή είναι πολύ χαμηλή, τότε μπορεί να αυξηθεί η θερμότητα στο θάλαμο και να καταστραφεί η λάμπα UV.