ضدعفوني زيست محيطي با پرتو فرابنفش (UV)

انسان از قرن ها پيش اعتقاد داشت كه نور خورشيد ميتواند از اشاعه عفونت ها جلوگيري كند. در سال 1877 دو محقق انگليسي به نامهاي Downes و Blount كشف كردنـد كه تكثير ميكروارگانيــزم ها زمانيكـه تحت تابش نـور خورشيد قرار مي گيرند، متوقف ميگردد. در آن زمان هنوز اين پديده قابل توجيه نبود.

تحقيقات بعدي نشان دادند كه اين پديده از طيـف غيرقابل رويـت اشعــه خــــورشيد با طول موج 254 نانـومتــر ايجاد ميشـود. در پــي ايـن كشـف، امكان طراحــي و ساخـت دستگاه هاي مولــد اشعــه بـاكتـري كش ميسر گرديد. امروزه اين نوع اشعـه كه باعث جلوگيري از فعاليت باكتـري ها ميگردد بعنـوان پرتو فرابنفش (اشعه ماوراي بنفش يا UV) شناخته شده است.

تحقيقات نوين در مورد رفتار ميكروارگانيزم ها در مقابل اين پرتـو منتـج به ايجـاد سيستم هـاي نويــن ضدعفونــي براي مايعـات، هــوا و همچنين سطـوح اجسام گرديد. بدين ترتيب، ضدعفوني بدون استفاده از مواد شيميايي و يا بكارگيري حرارت هاي بالا ميسر شد و ضدعفوني در موارديكه قبلا مشكل ويا غير ممكن بود نيز امكان پذير گرديد.

امروزه ضدعفوني با پرتــو فرابنــفش، نــه فقط بعنـوان يـك روش با ارزش و موثر شناختـه شده است، بلكـه در خيلي موارد بعنوان مكمل در كنار شيوه هاي ديگر ضدعفوني نيز بكار گرفته ميشود.

موارد بكارگيري شيوه ضدعفوني UV

 سه مورد اصلي استفاده از روش ضدعفوني UV وجود دارد:

                                   1.ضدعفوني مايعات

                                   2.ضدعفوني فضاها

                                   3.ضدعفوني سطوح اجسام

                ·   موارد كاربرد  UV براي ضدعفوني مايعات عبارتند از:

   - صنايع غذايي

   - صنايع نوشابه سازي و آبمعدني و توليد آبميوه

   - آب آشاميدني (شهرها، شهرك ها، برج ها، كارخانجات، منازل و ويلاها)

   - آب هاي فرايندي

   - پرورش ماهي، ميگو، دام و طيور

   - فاضلاب هاي شهري و صنعتي

   - صنايع آرايشي و بهداشتي، شيميايي، دارويي و الكترونيك (آب فوق العاده پاك)

   - استخرهاي شنا، آب نماها، جكوزي ها

   - مدارهاي بسته خنك كننده و سيستم هاي تهويه مطبوع

                ·   موارد كاربرد  UV براي ضدعفوني فضاها عبارتند از:

   - بيمارستان ها (اتاق عمل، اتاق انتظار، بخش ها، رختشور خانه)

   - داروسازي و آزمايشگاهها، آشپزخانه ها

   - صنايع غذايي، كشتارگاهها، صنايع لبني، پرورش دام و طيور، توليد خشكبار

   - تهويه مطبوع

                ·   موارد كاربرد  UV براي ضدعفوني سطوح اجسام عبارتند از:

   - ضدعفوني مواد بسته بندي در صنايع غذايي مانند فويل، قوطي و بطري

   - جلوگيري از آلودگي مواد در فرايند توليد و بسته بندي

   - مخازن، ظروف و بطري، دستگاههاي پركن

1- ضد عفوني مايعات      

روش ضدعفوني UV ميتواند براي آب آشاميدني، آبهاي فرايندي و فاضلاب يعني تمامي مواردي كه آب بدون  آلودگي يا با آلودگي تقليل يافته مورد نظر است، استفاده شود.

چرا ضدعفوني بروش UV ؟

امروزه كلرزني بيش از هر روش ديگري براي ضدعفوني آب مورد استفاده قرار ميگيرد. ولي متاسفانه كلرهالوفورم هايي نظيركلوروفورم ايجاد مي كند كه تاثير سـرطان زايــي آنها شناخته شده است. اين امر باعث گرديد كه محققان بطور جدي در صدد جايگزيني و يا محدود كردن بكارگيري اين ماده شيميايي برآيند.

قابل ذكر است كه با توجه به استفاده روزافزون از آبهاي سطحي، كلر زني اين آبها كه نسبت به آبهاي زيرزميني داراي ناخالصي و آلودگي بيشتري ميباشد، موجب توليد بيشتر هالوفورم ها ميشود.

تنها روش شناخته شده امروزي كه هيچ تغييري در خواص شيميايـي و فيزيكـي آب ايجاد نـكرده و هيچگونه ماده يي به آب اضافـه نمي نمايد، ضدعفونـي با پرتو فرابنفش ميباشد. اين شيوه هيچ نوع ماده سمي در آب بجاي نمي گذارد.

در حقيقت در اين شيوه، دقيقا فرايندي كه در طبيعت اتفاق مي افتد  بكار گرفته ميشود. چه، تاثيرات ضدعفوني نور خورشيد مهمترين عامل پاك نگاه دارنده محيط زيست ما ميباشد. ضـدعفــــوني مصنوعي با پرتــو UV مشابه اثر تابش نور آفتاب است با اين تفاوت كه شدت پرتوافكني يعني مقدار تابش در طول موج موثر تقويت شده و در نتيجه راندمان ضدعفوني بالا ميرود.

تاثير كيفيت آب در عمل ضدعفوني

كيفيت آ ب تاثير بسيار زيادي بر روي ميزان كارآيي فرايند ضدعفوني دارد. مواد كدر كننده موجود در آب تاثير ضدعفوني را كم مي كنند. با وجود اين بايد در نظر داشت كه تاثير پرتو فرابنفش الزاما به ميزان نفوذ نور قابل رويت در آب بستگي ندارد. عامـل تعيين كننده اين است كه ذرات مـوجـود در آب پرتــو فـرابـنفش را جذب و يـا منعكس مـي كنند. عمدتا آهن و منگنز موجود در آب عمق تاثير پرتو فرابنفش Uvc را كاهش ميدهند.

طبق استانداردهاي آب آشاميدني، آب خام بايستي قبل از گندزدايي توسط فيلتر شني و/ يا كربن فعال زلال شود.

انواع مختلف دستگاهها

بهترين شيوه ضدعفوني با UV ، سيستم تحت فشار است. بدين منظور آ ب از ميان يك محفظه بسته از جنس استنلس استيل كه در آن لامپهاي UV نصب شده اند، عبور داده ميشود. امروزه تكنولوژي پيشرفته لامپهاي كم فشار جيوه يي به فرم U با قدرت و راندمان بسيار بالا و طول عمر مفيد 8000 ساعت و بيشتر، امكان ضدعفوني موثر را با كمترين تعداد لامپ ميسر ساخته است. بايد توجه داشت كه لامپ هاي UV در حرارت 20 درجه محيط بهترين راندمان را ارائه ميدهند. فشار بخار جيوه در داخل اين لامپها با پايين آمدن حرارت بشدت كاهش مييابد بطوريكه در آب صفر درجه راندمان لامپ به زير 15% ميرسد. براي جلوگيري از اين پديده لامپ UV در يك لوله از جنس كوارتز قرار داده ميشود. نصب اين لوله ها، علاوه بر رفع خطر شكستن لامپ بر اثر تماس با آب، محافظت لامپ از رسوب املاح آب و تعويض ساده لامپها را نيز ممكن مي نمايد.

روش هاي متداول استقرار لامپ UV در محفظه ضدعفوني بشرح زير است:

با توجه به روش هاي ياد شده بالا، نوع دستگاه بر اساس مقدار و كيفيت مايع مورد ضدعفوني، سيستم تصفيه و كيفيت مورد نياز آب خروجي، طراحي و انتخاب ميگردد.

2- ضدعفوني فضا و سطوح

ضدعفوني فضا و سطوح بعد از ضد عفوني آب يكي از مهمترين و موفق ترين موارد استفاده از پرتو فرابنفش بشمار ميايد.

در حاليكه ضد عفوني هوا با وسايل متــــدوال گندزدايي بسختي ممكن بوده و يا عملي نميباشد، پرتو فرابنفش بعنوان وسيله أي موثر براي از بين بردن ميكرواورگانيزم هاي معلق در هوا بكار ميرود. در اين شيوه كل هواي موجود در فضا بكمك جريان طبيعي از مجاورت لامپها عبور نموده و تراكم ميكروبي موجود در فضا بميزان بسيار زيادي تقليل مي يابد. بدين ترتيب از انتقال بيماريها و عفونت هايي كه از راه تنفسي سرايت ميكنند جلوگيري ميگردد.