Ultrafiolet. Nowoczesna metoda dezynfekcji wody i ścieków.
Uboczne efekty chlorowania i innych chemicznych sposobów dezynfekcji wody skłoniły do poszukiwania metod alternatywnych. Jedną z nich jest zastosowanie ultrafioletu, który skutecznie niszczy wszelkie drobnoustroje w wodzie i innych mediach, nie wywołując przy tym skutków ubocznych. Dezynfekcja oczyszczonych mechanicznie i biologicznie ścieków za pomocą ultrafioletu, bez stosowania szkodliwych dla środowiska związków chemicznych, pozwala na ochronę mikrobiologiczną zbiorników wodnych, jezior, morza i plaż. Tę metodę wdrożono również w Polsce. Ostatnie lata prób i badań potwierdziły również skuteczność UV w procesie dezynfekcji ścieków surowych odpływających ze szpitali zakaźnych. W Polsce potrzeba dezynfekcji takich ścieków jest wymagana ustawowo.
Czym jest ultrafiolet ?
Ultrafiolet jest promieniowaniem elektromagnetycznym o długości fali 100 - 400 nm. Jest to zakres niewidzialny światła składający się z trzech przedziałów UV-A, UV-B, UV-C. Przedział UV-C o zakresie od 200 do 280nm jest odpowiedzialny za bakteriobójcze oddziaływanie ultrafioletu. Najsilniejsze działanie bakteriobójcze wykazuje linia 260 nm.
Przedstawiona charakterystyka widmowa pokazuje miejsce ultrafioletu względem światła widzialnego:
Charakterystyka widmowa ( na podstawie materiałów ITT- Wedeco). Całe pasmo ultrafioletu 100- 400 nm pokazano obok światła widzialnego.
Działanie bakteriobójcze ultrafioletu polega na absorbowaniu promieniowania UV-C przez strukturę DNA drobnoustrojów. Stosując odpowiednio dobrany czas i natężenie promieniowania UV można całkowicie zniszczyć bakterie i inne drobnoustroje poprzez destrukcję ich DNA.
Poszczególne drobnoustroje posiadają różną odporność na działanie ultrafioletu. Dla zniszczenia określonych drobnoustrojów podawane są wielkości dawki UV w J/m2. Zalety naświetlania wody ultrafioletem, w odróżnieniu od chlorowania i innych metod dezynfekcji chemicznej, są niezaprzeczalne. Proces ten jest metodą fizyczną o najwyższej skuteczności niszczenia wszystkich drobnoustrojów. Metoda ta nie wprowadza żadnych środków chemicznych, nie zmienia smaku i zapachu wody i nie grozi przedawkowaniem środka dezynfekcyjnego.
Ultrafiolet działa szybko i skutecznie
Naświetlanie UV jest metodą bardzo skuteczną i szybką, pozwalającą na nieskomplikowane zastosowanie jej w skali przemysłowej. Z tych względów w wielu uprzemysłowionych krajach, także w Polsce coraz częściej stosuje się ultrafiolet do procesów dezynfekcji wody do picia , wody procesowej w wielu dziedzinach przemysłu, wody w basenach kąpielowych oraz do dezynfekcji ścieków. Największe urządzenia UV osiągają wydajności rzędu kilkunastu tysięcy m3 wody /godzinę i mają tendencję wzrastającą, natomiast urządzenia do dezynfekcji ścieków mają wydajności na poziomie kilkudziesięciu tysięcy m3 /godzinę. Warto tu nadmienić, że w wielu polskich wodociągach zastosowano urządzenia UV do dezynfekcji wody do picia, zarówno głębinowej jak i powierzchniowej o rozbiorach nawet do 1300 m3 na godzinę.
Ultrafiolet coraz powszechniej stosowany jest w małych wodociągach wiejskich o rozbiorach wody na poziomie kilku m3 na godzinę. Dużą trwałość promienników UV i niska moc zainstalowana małych urządzeń pozwala na ich zastosowanie dla potrzeb dezynfekcji wody do picia w indywidualnych gospodarstwach domowych. 
Na zdjęciu SUW Myślenice Szerokie zastosowanie techniki UV
Zalety naświetlania wody ultrafioletem, w odróżnieniu od chlorowania i innych metod dezynfekcji chemicznej, są niezaprzeczalne. Proces ten jest metodą fizyczną o najwyższej skuteczności niszczenia wszystkich drobnoustrojów. Metoda ta nie wprowadza żadnych środków chemicznych, nie zmienia smaku ani zapachu wody i nie grozi przedawkowaniem środka dezynfekcyjnego.
Jest więc metodą coraz chętniej stosowaną w ujęciach wody z uwagi na wyżej opisane jej zalety. W przemyśle spożywczym dezynfekuje się wodę procesową, aby wydłużyć trwałość i jakość produktów. Dużo urządzeń UV zastosowano w browarach i rozlewniach napojów. Dezynfekowana jest woda zasilająca zakład, woda procesowa itd. Zaleca się zastosowanie ultrafioletu do wody w maszynach myjących oraz w systemie CIP
( czyszczenie miejscowe ).
Ponadto technika UV została zastosowana w takich dziedzinach jak:
przemysł farmaceutyczny
przemysł kosmetyczny
przemysł chemiczny
przemysł mięsny
woda dla potrzeb produkcji elektronicznej
dezynfekcja wody w basenach kąpielowych i balneologicznych
dezynfekcja wody dla potrzeb chemodializy, produkcji płynów infuzyjnych w szpitalach
dezynfekcja ścieków w ochronie środowiska
Znane są też ciekawe zastosowania jak np. dezynfekcja wody do wytwarzania sztucznego śniegu przez tzw. armatki śnieżne. Tę technologię również wdrożono już w Polsce w Zakopanem na Gubałówce.
Pojawia się pytanie, w jakim celu zastosowano dezynfekcję UV do wytwarzania sztucznego śniegu na Gubałówce. Sztuczny śnieg wytwarzany jest z wody pobieranej z potoku płynącego pod Gubałówką. Potok jest skażony mikrobiologicznie przez ścieki z gospodarstw domowych i ośrodków wczasowo - rekreacyjnych. Łąki na stokach Gubałówki były skażone śniegiem powstałym z tej wody. Ponadto zakażony śnieg stanowi potencjalne zagrożenie dla narciarzy, którzy mają z nim bezpośredni kontakt podczas uprawiania narciarstwa. Dlatego lokalne władze sanitarne nakazały dezynfekcję wody przeznaczonej do wytwarzania sztucznego śniegu. Dezynfekcja chemiczna była tu niemożliwa z uwagi na chemiczne zanieczyszczenie łąk na stokach Gubałówki. W grudniu 1996 uruchomiono instalację UV, która skutecznie dezynfekuje wodę o przepływie do 90 m3/h.
Technika UV rozwija się bardzo szybko
Istotnym celem zastosowania ultrafioletu jest wyeliminowanie lub zdecydowane ograniczenie dezynfekcji chemicznej, szczególnie procesie dezynfekcji wody do picia. Efektem zaś jest smaczna i zdrowa woda w sieci wodociągowej i u odbiorców. Wszędzie tam, gdzie zastosowano dezynfekcję UV konsumenci wysoko oceniają walory smakowe wody, nie dezynfekowanej chemicznie lub jedynie wspieranej dezynfekcją chemiczną w sposób bardzo ograniczony. Odpowiedni system uzdatniania wody podawanej do sieci wodociągowej i poprawna jej eksploatacja pozwalają na uniknięcie ponownego wzrostu drobnoustrojów i zakażenia wtórnego w tej sieci. Zagadnienia te będą tematem jednego z następnych artykułów z zapowiadanego cyklu na temat praktycznego wykorzystania techniki UV. Planowane jest też opracowanie na temat zastosowania UV do dezynfekcji wody w basenach kąpielowych i balneologicznych. Szczególna uwaga poświęcona zostanie zastosowaniu ultrafioletu do dezynfekcji ścieków, zarówno oczyszczonych jak i surowych, jako metody skutecznej i przyjaznej dla człowieka i środowiska naturalnego.
Zapraszamy do obejrzenia pozostałych zdjęć dotyczących artykułu. W galerii m.in. SUW Stary Sącz, SUW Myślenice, małe urządzenia do dezynfekcji UV.
Autor
Technika UV - Robert Zamajski
ul. Paderewskiego 2/1
81 - 831 Sopot
tel/fax (058) 551 51 92 , 601 37 58 40
E- mail: robert.zamajski@gmail.com