10% zľava na dizajnové oblečenie nanoSPACE by LADA s kupónom DENZEME10. Iba do 22.4.2024.

Porovnanie nízkotlakových a stredotlakových UV systémov. Ktoré riešenie sa viac oplatí?

UV dezinfekcia je v posledných rokoch stále vyhľadávanejšou alternatívou ku klasickému chemickému čisteniu vody. Bežne sa používa na úpravu bazénovej aj pitnej vody. Na rozdiel od chlorácie nedochádza počas UV dezinfikovania k tvorbe zdravotne závadných zlúčenín. Stredotlakové UV systémy navyše dokážu zničiť toxický trichloramín aj baktérie rezistentné na chlór.

Nízkotlaké aj stredotlakové UV systémy využívajú na čistenie vody ultrafialové žiarenie. Použité technológie sa však od seba zásadným spôsobom líšia. 

nizkotlake-a-stredotlake-uv-systemy-sk

 

Prečo sa na dezinfekciu používa UV svetlo?

Napriek tomu, že je UV svetlo pre človeka voľným okom neviditeľné, nakoniec sa ho ľudstvu podarilo odhaliť. Postupne sa ukázalo, že krátkovlnné UV žiarenie môže za mikrobiálny rozpad. Potom už chýbal iba malý krôčik na prvé úspešné použitie UV svetla na úpravu vody, ktorá sa uskutočnila v roku 1916 v USA.

Tip: Pozor na „neznáme“ zdravotné riziká v bazénoch. Vieme, ako si s nimi poradiť

Dnes už sa vie, že existujú 3 rôzne vlnové dĺžky UV svetla: UV-A, UV-B a UV-C. Na účinnú dezinfekciu sa však hodí iba UV-C svetlo.

Hlavné výhody dezinfekcie vody UV žiarením:

  • reakčná doba v rade sekúnd
  • nie je potrebná reakčná nádoba
  • nízke prevádzkové náklady
  • nedochádza k zmene pôvodného zloženia vody
  • ošetrením sa pri vode nemení chuť ani vôňa
  • vplyvom dezinfekcie nevznikajú škodlivé vedľajšie produkty

A ako vlastne moderné UV systémy fungujú? Pochopiteľne by sme mohli na túto tému napísať veľmi rozsiahlu prácu v teoreticky odbornom štýle, ale základný princíp fungovania je pomerne jednoduchý.

Pomyselným základným kameňom UV systému je špeciálna germicídna lampa, ktorá mení elektrinu na požadované ultrafialové žiarenie. Voda priebežne prúdi cez komoru UV lampy, kde na ňu pôsobí emitované UV svetlo. Žiarenie v podstate preorganizuje informácie uložené v DNA mikroorganizmov, aby sa bunka už nemohla ďalej rozmnožovať.

Potom už vplyvom UV žiarenia dochádza k postupnej záhube a celkovému rozloženiu bakteriologických nečistôt, takže voda zostane naďalej priezračne čistá. Moderné UV systémy sú skrátka zelenou alternatívou k tradičným dezinfekčným chemikáliám.

Rozdiely medzi nízkotlakovými a stredotlakovými UV systémami

Pri dezinfikovaní UV žiarením platí jednoduché pravidlo. Čím širšie spektrum vlnových dĺžok vie UV systém vyžiariť, tým účinnejšie bude odstraňovať choroboplodné zárodky. Dôvod je prostý. Každú látku a mikroorganizmus ničia a rozkladá iná vlnová dĺžka. Pokiaľ vodu ošetríte širokopásmovým UV-C žiarením, zbavíte sa zákonite väčšieho množstva zdravotne závadných látok.

A presne v tom sa skrýva najväčší rozdiel medzi nízkotlakovými a stredotlakovými UV systémami. Nízkotlaké výbojky dokážu emitovať UV žiarenie iba s vlnovou dĺžkou 253,7 nm. Naproti tomu stredotlakové UV systémy vyžarujú široké spektrum vlnových dĺžok v rámci celého germicídneho UV priestoru, čo znamená v rozmedzí od 200 do 600 nm.

Jednoducho a zrozumiteľne povedané. Stredotlakové UV systémy odstraňujú z vody presne to isté ako nízkotlakové UV systémy, ale dokážu navyše zlikvidovať aj celý rad ďalších látok.

Pochopiteľne sa od seba obe technológie odlišujú aj konštrukčným riešením. Vnútri nízkotlakové UV lampy je vytvorené najskôr vákuum (sú takzvane evakuované) a potom sa naplnia plynom na nízky tlak. Vo výsledku je v tele lampy tlak v rozmedzí od 1 až 10 mbar. Stredotlakové UV lampy sú počas výroby evakuované na 1 až 5 bar a následne sa naplnia plynom, čím sa tlak v tele lampy ešte zvýši.

Stredotlakové UV systémy zničí baktérie aj toxický trichlóramín

Pokiaľ máte skúsenosti s nízkokotlakými UV systémami, asi veľmi dobre viete, že účinnosť nie je úplne ideálna. Mikróby si počas miliónov rokov utvorili efektívny prírodný obranný mechanizmus, aby dokázali prežiť zvýšené UV žiarenie. Z tohto dôvodu sú niektoré mikroorganizmy skutočne nadštandardne životaschopné. Pomocou svetla a špeciálnych enzýmov u nich dochádza procesom takzvanej fotoreaktivácie k oprave poškodenej DNA, takže sa dostanú znova do formy a môžu vo vode ďalej škodiť.

stredotlake-systemy

Práve možnosť reaktivácie mikróbov po dezinfekcii nízkotlakovým UV žiarením býva často s obavami spomínaná v súvislosti s UV technológiami. Každý, kto používa UV žiarenie na dezinfekciu vody, chce mať celkom oprávnene istotu, že bude úprava vody spoľahlivá a predovšetkým trvalá. Nízkotlaké UV systémy ale takú záruku dať nemôžu.

Preto aj posledná verzia nemeckej normy DIN 19643 na úpravu bazénovej vody jasne uvádza, že iba UV-M (stredotlakové UV systémy) dokážu účinne dezinfikovať bazénovú vodu a zároveň znížiť obsah viazaného chlóru, a to vrátane nebezpečného trichlóramínu.

Tip: Trichlóramín: nebezpečná látka vo vašom bazéne

Rozhodnutie o norme určite nie je náhodné. Existujú štúdie, ktoré preukazujú, že stredotlakové UV žiarenie zložené z viacerých vlnových dĺžok skutočne spôsobuje mikróbom nenapraviteľné škody. Okrem DNA a RNA spoľahlivo ničí aj enzýmy a bunkové bielkoviny, takže nemôže dôjsť k opätovnej reaktivácii, čo znamená, že likvidácia mikroorganizmov bude trvalá.

 Hlavné výhody stredotlakových UV systémov:

  • dezinfekcia vody je trvalá
  • odstráni z vody aj baktérie rezistentné na chlór (Cryptosporidium parvum a Giardia lamblia)
  • dokáže zničiť toxický trichloramín as ním aj nepríjemný „bazénový“ zápach
  • znižuje spotrebu bazénovej chémie
  • nedráždi oči, pokožku ani sliznice
  • znižuje riziko vzniku astmy u detí
  • ideálny spôsob úpravy vody pre alergikov, astmatikov, atopikov i najmenšie deti
  • nízke prevádzkové náklady (dokonca nižšie ako pri klasickej UVL)
  • šetrné a „zelené“ riešenie dezinfekcie vody
  • jednoduchá inštalácia a nenáročná údržba

(R)evolúcia v životnosti stredotlakových UV systémov

Dlhodobo bola veľkou slabinou stredotlakových UV systémov kratšia životnosť. Dokonca aj dnes bežné širokospektrálne (UVM) výbojky so štandardným magnetickým napájaním vydržia len okolo 4 000 až 8 000 hodín prevádzky. V životnosti UV výbojky sa odráža aj počet štartov. Pokiaľ sa často zapína a vypína, životnosť sa skráti. Z toho dôvodu pomerne dosť výrobcov zohľadňuje počet cyklov UVM výbojky aj v záručných podmienkach.

Pri inštalácii stredotlakových UV systémov musíte dať pozor aj na minimálny prietok okolo výbojok, aby dochádzalo k priebežnému ochladzovaniu. Nevyhnutné je tiež nastavenie, ktoré výbojku automaticky vypne, pokiaľ dôjde k zastaveniu prietoku. V opačnom prípade môže dochádzať k prehriatiu reaktora.

Aktuálne už máte na trhu aj moderné stredotlakové UV systémy s podstatne dlhšou životnosťou. Zaslúžila sa o to česká firma Lifetech, ktorá je právom celosvetovo uznávaná ako expert na ozónové, UV a AOP technológie (AOP = pokročilé oxidačné procesy). Spoločnosti sa podarilo vyvinúť pokročilé elektronické napájanie s unikátnou technológiou LifeAGE®, ktorá zásadným spôsobom predĺžila životnosť stredotlakových LifeUVM® výbojok.

Čo to znamená rečou čísiel? Stredotlakové UVM systémy od spoločnosti Lifetech vám budú spoľahlivo slúžiť v priemere 18 000 hodín. Používatelia sa však chvália inštaláciami, kde UV lampy fungujú už 30 000 hodín a boria všetky rekordy. Zdá sa, že najväčšiu slabinu stredotlakových UV systémov sa podarilo úspešne vyriešiť.

Michael Carvan, obchodný riaditeľ firmy Lifetech s.r.o.
Michael Carvan má skúsenosti z medzinárodného obchodu, výskumu a vývoja. Vymyslel a zrealizoval technológiu recyklácie prasacej hnojovice na pitnú vodu a peletky. Na projekt Hydronaut, ktorý bol OSN vyhodnotený ako jeden z desiatich najdôležitejších nevojenských projektov pre budúce osídľovanie vesmíru navrhol kompletnú recykláciu pitnej, šedej i čiernej vody.
 

 Zdroje a literatura

  1. Potential repair of Escherichia coli DNA following exposureto UV radiation from both medium- and Iow-pressure UV sources used in drinking water treatment