Metode operasi
Sinar ultraviolet adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya tampak . UV dapat dipisahkan menjadi berbagai rentang, dengan UV jarak pendek ( UVC ) dianggap Pada panjang gelombang tertentu “UV kuman.” UV mutagenik terhadap bakteri, virus dan lainnya mikro-organisme. Pada panjang gelombang 2.537 Angstrom (254 nm) [4] UV akan melepaskan ikatan molekul dalam mikro-organisme DNA, memproduksi timin dimer dalam DNA mereka sehingga menghancurkan mereka, membuat mereka tidak berbahaya atau melarang
pertumbuhan dan reproduksi. Ini adalah proses yang serupa dengan efek UV panjang gelombang lebih panjang ( UVB ) pada manusia, seperti kulit terbakar atau silau matahari . Mikro-organisme memiliki perlindungan kurang dari UV dan tidak bisa bertahan terlalu lama terkena itu.
Sebuah sistem UVGI ini dirancang untuk mengekspos lingkungan seperti tangki air , kamar disegel dan sistem udara paksa terhadap UV kuman. Paparan berasal
dari lampu kuman yang memancarkan radiasi elektromagnetik kuman UV pada panjang gelombang yang tepat, sehingga penyinaran lingkungan. Aliran paksa udara atau air melalui lingkungan ini memastikan eksposur.
Efektivitas
Efektivitas UV menghapus kuman penyakit di lingkungan seperti itu tergantung pada sejumlah faktor: lamanya waktu organisme mikro-terkena UV, fluktuasi daya dari sumber UV yang mempengaruhi panjang gelombang EM, kehadiran partikel yang dapat melindungi mikro -organisme dari UV, dan kemampuan organisme mikro-untukmenahan UV selama eksposur.
Dalam banyak sistem redundansi dalam mengungkap mikro-organisme untuk UV dicapai dengan sirkulasi udara atau air berulang kali. Hal ini memastikan beberapa melewati sehingga UV yang efektif terhadap jumlah tertinggi mikro-organisme dan akan menyinari tahan mikro-organisme lebih dari sekali untuk menghancurkan mereka.
Sterilisasi sering salah kutip sebagai dicapai. Sementara itu secara teoritis mungkin dalam lingkungan yang terkendali, sangat sulit untuk membuktikan dan ‘desinfeksi’ istilah yang digunakan oleh perusahaan-perusahaan yang menawarkan layanan ini untuk menghindari teguran hukum. Perusahaan spesialis akan sering mengiklankan pengurangan log tertentu yaitu 99,9999% efektif, bukannya sterilisasi. Hal ini mempertimbangkan fenomena yang dikenal sebagai perbaikan terang dan gelap (photoreactivation dan eksisi (BER) masing-masing) di mana DNA dalam bakteri akan memperbaiki sendiri setelah rusak oleh sinar UV. [5]
Masalah terpisah yang akan mempengaruhi UVGI adalah debu atau lapisan film lainnya bola, yang dapat menurunkan output UV. Oleh karena itu memerlukan penggantian lampu tahunan dan dijadwalkan pembersihan untuk memastikan efektivitas. Masa pakai lampu UV kuman bervariasi tergantung pada desain. Juga materi yang bohlam terbuat dari dapat menyerap sebagian sinar kuman.
Lampu pendinginan di bawah aliran udara juga dapat menurunkan output UV, sehingga perawatan harus dilakukan untuk melindungi lampu dari aliran udara langsung melalui reflektor parabola. Atau tambahkan lampu tambahan untuk mengimbangi efek pendinginan.
Peningkatan efektivitas dan intensitas UV dapat dicapai dengan menggunakan refleksi. Aluminium memiliki tingkat reflektifitas tertinggi dibandingkan logam lain dan
dianjurkan bila menggunakan UV.
Inaktivasi mikroorganisme
Tingkat inaktivasi oleh radiasi ultraviolet secara langsung berkaitan dengan dosis UV diterapkan pada air. Dosis, produk intensitas sinar UV dan waktu pemaparan, diukur dalam microwatts per detik per sentimeter persegi, atau jelas sebagai mikrovat detik per sentimeter persegi (μW · s / cm 2). Dosis untuk membunuh 90% bakteri yang paling
dan berbagai virus dari 2.000 menjadi 8.000 μW · s / cm 2. Dosis untuk parasit yang
lebih besar seperti Cryptosporidium memerlukan dosis yang lebih rendah untuk inaktivasi. Akibatnya, US EPA telah menerima desinfeksi UV sebagai metode untuk minum tanaman air untuk mendapatkan Cryptosporidium, Giardia inaktivasi virus atau kredit. Misalnya, untuk satu-desimal-logaritma pengurangan Cryptosporidium, dosis minimal 2.500 μW · s / cm 2 diperlukan berdasarkan Manual US EPA Bimbingan UV
diterbitkan pada tahun 2006. [6] :1-7
Keuntungan
Untuk detail lebih lanjut tentang topik ini, lihat Disinfektan .
Air perangkat UV pengobatan dapat digunakan untuk air sumur dan disinfeksi
permukaan air. Pengobatan UV lebih baik dibandingkan dengan sistem desinfeksi air lainnya dalam hal biaya, tenaga kerja dan kebutuhan tenaga teknis terlatih untuk operasi: sumur tabung yang mendalam dilengkapi dengan pompa tangan, sementara mungkin paling sederhana untuk beroperasi, memerlukan rig pengeboran mahal, merupakan sumber bergerak, dan sering menghasilkan air keras yang ditemukan tidak menyenangkan. Desinfeksi Klorin memperlakukan organisme yang lebih besar dan menawarkan desinfeksi sisa, namun sistem ini mahal karena mereka membutuhkan pelatihan operator khusus dan pasokan bahan yang berpotensi berbahaya. Akhirnya, air mendidih selama kompor masak biomassa adalah metode pengobatan yang paling dapat diandalkan tetapi menuntut tenaga kerja, dan membebankan biaya ekonomi yang tinggi. Pengobatan UV cepat dan, dalam hal penggunaan energi primer, sekitar 20.000 kali lebih efisien daripada mendidih [. mendiskusikan ]
Kekurangan
Desinfeksi UV yang paling efektif untuk mengobati kejelasan tinggi dimurnikan reverse osmosis air suling. Partikel adalah masalah karena mikroorganisme dikubur dalam partikel yang terlindung dari sinar UV dan melewati unit terpengaruh. Namun, sistem UV dapat digabungkan dengan pre-filter untuk menghilangkan organisme yang lebih besar yang dinyatakan akan melewati sistem UV terpengaruh. Pra-filter juga
menjelaskan air untuk meningkatkan transmisi cahaya dan dosis UV sehingga seluruh kolom air keseluruhan. Faktor kunci dari pengolahan air UV adalah laju alir: jika arus tidak terlalu tinggi, air akan melewati tanpa paparan sinar UV yang cukup. Jika aliran terlalu rendah, panas dapat membangun dan merusak lampu UV. [7]
Keamanan
Dalam sistem UVGI lampu terlindung atau berada di lingkungan yang membatasi paparan, seperti tangki air tertutup atau sistem sirkulasi udara tertutup, sering kali dengan Interlocks yang secara otomatis mematikan lampu UV jika sistem dibuka untuk akses oleh manusia.
Pada manusia, kulit paparan kuman panjang gelombang dari sinar UV dapat
permanen gangguan penglihatan , sampai dengan dan termasuk kebutaan dalam beberapa kasus. UV dapat merusak retina mata.
Bahaya lain yang potensial adalah produksi UV dari ozon . Ozon bisa berbahaya bagi kesehatan. The United States Environmental Protection Agency yang ditunjuk
0,05bagian per juta (ppm) ozon menjadi tingkat yang aman. Lampu dirancang untuk melepaskan frekuensi UVC dan lebih tinggi doped sehingga setiap sinar UV bawah 254 nm tidak akan dirilis, sehingga ozon tidak diproduksi. Sebuah lampu spektrum penuh akan merilis semua panjang gelombang UV dan akan menghasilkan ozon serta UVC, UVB, dan UVA. (Ozon ini diproduksi ketika UVC hit oksigen (O 2) molekul, sehingga
hanya diproduksi ketika oksigen hadir.)
UV-C radiasi mampu memecah ikatan kimia. Hal ini menyebabkan
cepat penuaan plastik (isolasi, gasket ) dan bahan lainnya. Perhatikan bahwa plastik dijual untuk menjadi “UV-tahan” diuji hanya untuk UV-B, sebagai UV-C biasanya tidak mencapai permukaan bumi. Ketika UV digunakan dekat plastik, karet, atau perawatan isolasi harus diambil untuk melindungi mengatakan komponen, logam tape atau
aluminium foil akan cukup.
