紫外線による水の殺菌:その内容、仕組み、応用について
- 07.03.2023
高品質な水の浄化と殺菌は、人の健康にとって重要です。長年、塩素消毒法が優先されてきたが、物質そのものが人体に有害である。工業用としてしか適さない。新しい技術、特に紫外線の利用が注目されるようになりました。
紫外線による水質消毒の特殊性
紫外線は電磁波の一種で、波長が10~400nmの範囲にある。その範囲によって、専門家は近接照射、中距離照射、遠距離照射と称しています。殺菌には、250~270nmの中域が使われます。飲料水だけでなく、排水も含めて大量の水を処理する。紫外線殺菌装置は、次のような用途に使われています。
- 水処理施設での使用
- 下水処理場
- 食品製造
- スイミングプールやウォーターパーク
- 教育機関
- 健康管理施設。
- 家庭用
この技術は、有害な微生物を不活性化する光化学反応に基づくものです。つまり、細菌やウイルスはDNAやRNAの損傷により、繁殖や拡散の能力を失います。
紫外線による殺菌は短時間であり、繰り返し汚染される可能性が高いため、クロラミンなどの塩素系成分の使用と組み合わせて、マルチバリア効果を発揮する方法です。また、試薬の消費量を数倍に削減することができます。
プールの水処理では、UVだけに限定して処理することもできない。塩素消毒も行われるが、排水の場合、追加の消毒は必要なく、むしろ望ましくない。塩素が下水から水域に入り、生態系に大きなダメージを与えるからです。
紫外線消毒は、規制を厳守して実施する必要があります。責任ある当局は、規制が尊重されていることを確認し、すべての段階で飲料水の処理を監督する必要があります。
紫外線浄水器のメリット・デメリット
紫外線浄水器のメリットの中で考えてみましょう。
- 環境への配慮と安全性。
- 有効である。
- 水の構造や味を維持すること。
- プラントの運転管理が容易であること。
- 処理速度が速い。
- タンクなどの増設が不要
試薬は厳密に投与する必要があり、量を超えると水が使えなくなる危険性をはらんでいます。UV照射の用量を変えても、完成品の状態に悪影響を及ぼすことはない。
UV照射のマイナス面は以下の通りです。
- 紫外線に耐性のある微生物がいる。
- 水には不純物、浮遊物、特に鉄分が含まれていないことが必要です。
- この技術には、長期的な効果が期待できない。
紫外線水処理装置の特徴
この機械は、ステンレス製またはプラスチック製のチャンバーのような形をしています。保護用の石英製ハウジングに入ったUV-Cランプ、または工業用ユニットの場合は複数のランプが内部に配置されています。流れはチャンバーを通過し、放射線を浴びます。自動制御ユニットがプロセスを制御します。処理プラントには、さらにメカニカルフィルターが装備されています。