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¿QUE ES LA ENERGIA UV?

La luz es una radiación electromagnética, o energía radiante viajando en forma de ondas. La energía UV es hallada en el espectro electromagnético entre la luz visible y los rayos X y puede ser mejor descripta como radiación invisible.

La energía empleada para tratamiento de agua de UV es bien categorizada en dos niveles primarios medidos según la longitud de onda - 254 nm y 185 nm, donde nm = 1/1000 de un micrón. Para las aplicaciones de desinfección y destrucción de ozono es utilizada una longitud de onda de 254 nm. Para aplicaciones de reducción de TOC y destrucción de cloro es 185 nm la longitud de onda a utilizar.

Los sistemas de UV Aquafine presentan lámparas de descarga de mercurio de baja presión. Las lámparas son construidas con un cuarzo especial que parece vidrio, pero en realidad es un filtro discriminador. Este diseño exclusivo permite predominantemente que la energía UV de 254 nm o 185 nm, sea transmitida a la corriente de agua a medida que esta fluye a través de la cámara de tratamiento del sistema de UV.

¿COMO ACTUA LA LUZ ULTRAVIOLETA? 

Los rayos ultravioletas destruyen la membrana externa de las bacterias, haciendo lo propio con la estructura de virus, levaduras, mohos o algas. Atacan y modifican el ADN que es quien permite al organismo vivir y reproducirse.

¿PORQUE USAR UV?

Se eliminan en forma segura y eficientemente los inconvenientes de la esterilización con productos químicos: corrosión por adición de los productos; dosificadores y dispositivos de medición; tanques de almacenamiento y problemas de mantenimiento extra en planta.

Los esterilizadores ultravioleta dejan un agua libre de la actividad bacteriana, sin cambiar el pH, color, gusto, olor y temperatura de la misma.

¿COMO TRABAJA UN ESTERILIZADOR UV?

Dentro del receptáculo de la lámpara, un arco eléctrico evapora el mercurio convirtiéndolo en gas inerte. Los átomos de mercurio estimulados retornan a un nivel de energía más bajo irradiando energía ultravioleta a 254 nm. Las lámparas UV nunca tocan el agua ya que están protegidas en tubos de cuarzo de fundición especial, o colocadas en la parte externa de la cámara de agua para modelos de muy bajo caudal.

Los tubos de cuarzo se utilizan por su excelente poder de transmisión UV, aproximadamente del 95%.
Los tubos de cuarzo maximizan la eficiencia de la energía.

La mayoría de las bacterias requieren 13.000 unidades (mW.seg/cm2 a 254 nm) para su inactivación completa, todos los modelos provistos por Unitek® suministran más de 30.000 mW.seg/cm2 a flujo nominal, aún después de 8.000 horas de operación basados en un coeficiente de absorción de 0.06.

Energía requerida para la destrucción de distintos organismos
Clostridium titani 22000
Escherichia col 6600
Myc. tuberculosis 10000
Proteus vulgaris 6600
Pseudomonas aer 10500
Salmonella tiph. 4100
Staphilococcus a. 5720
Vibrio cholerae 6500
Poliovirus 6000
Virus hepatitis 8000

MANTENIMIENTO DEL ESTERILIZADOR

Las lámparas UV normalmente no se queman, sin embargo después de 8.000 horas de uso su cristal se polariza y no transmite adecuadamente la longitud de onda de 254 nm.

Las lámparas deben reemplazarse cuando han perdido el 40% de su producción ultravioleta. El reemplazo lleva unos pocos minutos.

Las lámparas germicidas de cristal más blando polarizan más rápidamente y no deben utilizarse en equipos esterilizadores de múltiples lámparas.

Similarmente, los tubos de cuarzo pueden retirarse y reemplazarse en minutos. En sistemas de agua de alta pureza deben limpiarse anualmente y más frecuentemente en sistemas de agua común dependiendo de la calidad del agua, tipo de filtración, etc. Alternativamente, pueden utilizarse los métodos típicos de limpieza en el lugar (CIP).

UV VERSUS OZONO

Contrariamente a lo que pueda suponerse, estos dos métodos bactericidas más que competir se complementan.

En lugares en donde no es deseable una acción oxidativa se aplica UV como tratamiento óptimo. El sistema UV actúa solamente dentro de la cámara de irradiación. Por otra parte, cuando se requiere un efecto residual que pueda proteger también la instalación e incluso llegar hasta el envase final, como en el caso de embotellado es apropiado el poder residual del ozono.

APLICACIONES

Las aplicaciones de equipos UV son muy amplias. Si citamos aquellas relacionadas con la industria de la bebida podemos ejemplificar:

  • Como protección de filtros de carbón activado: este tipo de lechos es propenso a la contaminación bacteriológica, debido a falencias o ineficiencias de los sistemas de cloración que se aplican (ver fig.). La luz UV permite la alimentación de agua estéril, con lo que se prolonga la autonomía del filtro entre sanitizados.

  • Como protección de filtros de cartuchos: la colonización de microorganismos en la superficie de los cartuchos, los que a su vez se desarrollan, provoca la obstrucción paulatina del elemento con la consecuente caída de caudal y pérdida de carga. En consecuencia se incrementan los costos por reposición de filtros.

  • Como protección de ósmosis inversa: de manera similar a lo que sucede con los filtros de cartuchos, las membranas de ósmosis inversas son susceptibles de contaminación, pero con consecuencias más graves tanto operativas como económicas. Además, los sistemas actuales de UV, gracias a un importante desarrollo tecnológico, son de bajo costo, lo que justifica su aplicación.

  • Destrucción de ozono: una vez lograda la eliminación de toda la materia orgánica con el empleo de ozono, el proceso puede requerir la ausencia de sustancias oxidables. En este caso la aplicación de UV puede lograr más del 99% de reducción de ozono residual en equipos estándar diseñados para tal fin.

  • Otras aplicaciones: en embotelladoras se puede utilizar también para la esterilización e inhibición del crecimiento de hongos y levaduras en mezclas de jarabes, jugos de fruta, jarabe de maíz de alta fructosa, jarabe simple, agua para lavado.


    En cervecerías se aplica para agua de dilucín, cultivo de levaduras, jarabes, enjuague de botellas y barriles. En la reducción de carbono orgánico (TOC) también se emplea UV en una longitud de onda de 185 nm con algunas consideraciones particulares en el diseño. No nos ocuparemos de esta aplicación en esta nota.

Unitek® suma este proceso a su línea completa para el tratamiento de aguas (filtros, ablandadores, carbón activado, ozono, ósmosis inversa, ionización de plata) con equipos UV de la más alta calidad y con resultados certificados.

Unitek® representa en Argentina, Chile y Uruguay a la empresa Aquafine Corporation., con 45 años de experiencia y liderazgo mundial en esta línea de equipos.