ジム・フレイザー著、 CTO、 RK2 Systems Inc

RK2の販売およびマーケティングチームが持つ主な仕事の1つは、UltraViolet（UV）水処理システムに関連して顧客教育です。www.modernagriculturefarm.com "何故ですか？"あなたは尋ねるかもしれません。不幸にも、 UV処理の概念は単純に見えますが、 テクノロジーの実際の適用は何でもありません。実際には、 有能なOEMサプライヤーは、顧客が実際の治療ニーズを満たすことができるように細心の注意を払っています。 すべての実際の運用シナリオでは、 今日、 そしてシステムが古くなるにつれて。

多くの場合、潜在的な顧客は、UV製品の1つの見積もりが別の見積もりよりも大幅に高いコストで届く可能性があることに気付く場合があります。良いニュース、 右？最低入札額が勝ちます！良い、 おそらく最低入札額を提供した会社が勝ちます、 しかし、本当の敗者は顧客かもしれません。

UV処理業界では、 他の多くのように、 システムが実際に意図したUV線量を提供するかどうかに大きな影響を与える可能性があるのは、隠れた要因または未知の要因です。 または「治療」、 か否か。実際には、 UV水処理は非常に複雑な技術であるため、米国環境保護庁やその他の世界中の規制機関は、都市の飲料水と廃水に関するサイズと適用の規制を標準化しています。

養殖はそれ自体が規制を順守していませんが（一部の国では規制された養殖アプリケーションがあります）、 有能なOEMサプライヤーは、これらの規制をガイドラインとして使用して、顧客がUVシステムを購入したときに必要な処理を確実に受けられるようにし、投資を常に適切に保護します。

UV治療–UV-CとUV線量について知っておく必要のある基本

他のテクノロジーと同様に、 基本的な知識は、購入する製品を理解するための鍵です。顧客として、 特定のテクノロジーの専門家である必要はありません。しかし、 あなたが持っている知識が多ければ多いほど、 あなたが満足している顧客である可能性が高くなります。そのために、 UV水処理に関して関心のある重要な分野のいくつかを説明することは役に立つかもしれません：

UVスペクトルには4つの主要な部分があります。UV-AとUV-Bは地球の大気を通過できます。UV-CとUV-真空は地球の大気によって遮断されます。

消毒では、通常、UV-Cのみが使用されます。光源から放出されるUV-C光の量は「ランプ強度」と呼ばれます。これは通常、mW / cm2としてリストされます。消毒用のUV-Cは通常、254 nmの波長でのみ測定され、人間の目には見えません。

UV線量はかなり理解しやすいです。ランプ強度（mW / cm2）×時間です。線量単位は通常、mJ / cm2としてリストされています。 UV-C強度が高いランプは、低出力ランプよりも短時間で対象生物に光を当てることができます。 同じ全体の線量のため。どちらも有効性は同じです。最終的に送達される用量が同じである場合。

一般的な信念に反して、 UV-Cは、一般的に処方されている用量で生物を「殺す」ためには使用されません。生物はUVによって不活化され、繁殖することができません。繁殖できない有害なバクテリアは害を及ぼしません。

たまたま、UV-C光子エネルギーには、広範囲のスペクトルにわたって生物を不活化する能力があります。 262nmがこの曲線のピークにあります。光エネルギー波長が262nmに近いほど、 フォトンが不活性化されると、より効果的になります。消毒に受け入れられる波長範囲は、通常220nmから280nmです。わかった、 これで、UV-C、 特に254nmでは、 生物を不活化することができます。しかし、すべての生物が不活化されるために同じ用量が必要ですか？番号、 彼らはしない。図1は、懸念される生物の一般的な「用量反応曲線」を示しています。

コリメートビームは、問題の生物のサンプルに正確な線量を照射するように設計された実験装置です。用量反応曲線は、関心のある生物をさまざまな用量に曝露することによって生成されます。用量、 mJ / cm2で、 対数的に生物の量を減らすために使用されました、 次に決定されます。

実行可能な生物、 または非アクティブ化されていないもの、 曝露後に特定され、 それが再現するように。不活化された生物は繁殖しません。不活化された生物とまだ活性な生物を比較することにより、 私達は私達の水中の生存可能な有機体の減少を理解することができます。例えば、 1リットルの水に10があった場合 000の実行可能なターゲット生物と、3つのログ削減を実現しました。 これで、10の生存可能な生物ができます– 10 000対1 000（1ログ）から100（2ログ）から10（3ログ）。

UV処理–フォトンの適用

UV-Cを理解したので、 UV線量と対数削減、 UVシステムの光源について説明します。 UV処理システムで特定のランプタイプを選択する際に注意する必要があるいくつかの重要な要素があります。

水銀は100年以上にわたってUVランプに安全に使用されてきました。実際には、 あなたが毎日飲む水は非常にありそうです、 それが蛇口からであろうとボトルからであろうと、 UVシステムによって処理されました。水銀は光子を放出するため、ランプには水銀が使用されます。 放電によって励起された場合、主に254nmの波長（nmはナノメートルの短縮形）で-この254nmの発光は、ほとんどの対象生物の微生物学的不活化のピークのすぐ近くにあります。

消毒に使用される水銀ベースのランプには2つのファミリーがあります-主に254nmで発光する単色ランプ、 広いスペクトルで発光する多色ランプ、 ここで、使用可能な消毒波長範囲は220nmから280nmです。低圧、 低圧高出力ランプとアマルガムランプはすべて、出力が単色であると見なされます。中圧ランプは多色と見なされます。

ランプの効率は多くの人に見過ごされていますが、 しかし、 電力消費があなたにとって重要であるならば、 この要因を検討することをお勧めします。ランプ効率は、ランプのUV-C出力量の比率です。 電気入力と比較して。一部の光源では、効率は約35％以上の範囲になります。 他の人にとっては数パーセントまで。

光源

水産養殖のUV水処理で使用される光源には、主に3つのタイプがあります。

低圧または低圧高出力ランプ–これらは約35％で最も効率的なランプです。 またはそれ以上。しかし、 これらのランプも比較的低電力ですが、 そのため、特定のアプリケーションにはより多くのランプが必要です。

加えて、 これらのランプは水温の変化に対してより敏感です–システム設計者は水温を考慮に入れる必要があります。このタイプのランプは通常、非常に信頼性があります。これらのランプは単色であると見なされます、 有用なUV-C出力はほとんどすべて254nmであるため。これらのランプは、最大出力を得るために約40°Cで動作するのが好きです。

アマルガムランプ-これらは、多くの治療システムの主要な「移動」ランプです。 33〜35％の範囲の高効率に加えて、 それらは比較的高い強度を持っています、 そして素晴らしい信頼性。これらのランプは、最大出力を得るために約110°Cで動作するのが好きです。これらすべての要因により、効率的な 熱的に安定していて比較的コンパクトなシステム設計。

中圧（高圧）ランプ–単純化しすぎて、 中圧ランプは基本的に水銀が多く、はるかに高い電流と電圧で駆動される低圧ランプです。水銀ランプがオーバードライブされると、 彼らはもう輝きません、 それらは円弧を作成します。

これらのアークは主に254nmを放出します。 しかし、他の多くの波長も放出します。これらの波長のいくつかは、有用な220nmから280nmの範囲にあります。不活性化曲線を覚えていますか？ 254nmでは、これらのランプの効率は約8％にすぎません。 しかし、 不活性化のために220から280nmの範囲を考慮すると、それらは約11パーセント効率的です。

加えて、 中圧ランプは約600〜900°Cで動作するのが好きです。とても暑いです。同様に、 これらのランプは、より高い電圧と電流で動作します。 これもまた、システム設計者にいくつかの課題をもたらす可能性があります。それで、なぜあなたが尋ねるかもしれないそれらを使うのですか？それらは、与えられたランプアーク長に対して非常に強力です。

他の水処理ランプは、生の強度で中圧ランプに匹敵することはできません。非常に強いランプは、ランプが非常に少なく、非常にコンパクトなシステムを意味する場合があります。それらは他の種類のランプよりもはるかに多くの電力を浪費します、 しかし、 信頼できるように設計するのははるかに困難です。

システム設計

線量が強度x時間であることがわかったので、 そして私たちは光源を理解しています、 システムを設計できます。 右？

ある種。

投与量はさまざまな方法で提供できます。システム強度が低く（ランプが少ない）、流量が少ないと、目標線量を達成できます。しかし、 より高い流量が必要な場合は、 標的生物が通常より短い期間UVシステムにあるのと同じ線量を達成するには、より多くの強度が必要です。ランプを追加するか、より強力なランプを選択することができます。これで、最適なランプタイプを選択できます。 必要なランプの数、 最も信頼性の高い方法で必要な線量を達成するために、 低コストで実用的な方法は可能ですか？

しかし、 番号、 まだできません。

まず、他の要因を考慮に入れる必要があります。 ランプが–254nmで動作する波長での水のUVTまたは光透過率など。可視光透過率はUVTではありません。

UVT、 それは何ですか？

紫外線透過率、 通常UVTと呼ばれ、 は、問題の水の1cmの水層を通過できる254nmの光のパーセンテージです。多くの要因がシステム設計に影響を与える可能性がありますが、 UVTはおそらく最も誤解されている要因です。 システム設計に最も大きな影響を与えるものの1つです。それはまた、最大の要因の1つです。 正確に決定および説明されていない場合、 UVシステムが必要な線量を供給できなくなる可能性があります。 UVTは基本的に、水中の他の元素がUV-Cをどれだけ吸収するかの尺度です。このUV-Cが非標的生物に吸収されると、 それは仕事をすることができません。 UVTは専用のメーターで測定されます。

これは大まかな例えです-夜に目の前のポスターを読もうとしているのなら、 しかし、光はあなたの庭の向こう側から街灯の標準の上から来ます、 あなたはそれを読むことができるために一定量の可視光が必要になります。もしも、 しかし、 さらに、薄い霧があります。 放出するには、はるかに多くの光が必要になります。霧が原因で、光源が意図したとおりの作業を行うことができません。同じタスクを完了するには、より多くの光が必要です。

濁度はUVTではありません

濁度はUVTに影響を与える可能性がありますが、 それは可視光透過率に関連しています。覚えて、 UVTは、254nmの水中の光子の透過率にのみ関係します。視覚的に澄んだ水でもUVTが低い場合があります。 存在する汚染物質に依存します。

EOLL、 別の頭字語ではありません！

述べたように、 UVシステムを設計するとき、 ランプの出力は線量を決定するために使用されます。経験豊富で原理的なサプライヤーは、常にリストされているランプ寿命末期（EOLL）のランプの出力に基づいてUVシステムを設計します。 これはランプ時間で説明されています。 A 12、 000時間ランプ、 例えば、 システム設計とサイジングの目的で、その時点でUV-C出力が測定されています。

EOLL UV-C出力値を使用してUVシステムを設計することにより、 エンジニアは、ランプが そしてそれによってシステム、 常に最小限を提供します、 以上、 強度とその後の投与量が必要です。
定格ランプ寿命を過ぎて、 ランプのUV-C出力が必要量よりも少なくなるため、線量要件が満たされない場合があります。通常、 ランプ寿命の終わりのUV-Cランプ出力は約80から90パーセントです、 新しいランプと比較して。ただし、システム設計ではこれが考慮されているため、この数値はそれほど重要ではありません。常に必要な強度が得られます。 以上、 ランプの寿命が尽きたときにランプを交換した場合。 UV-C出力の低下は、ランプの寿命全体にわたってかなり直線的であると見なされます。

注意してください！ランプが非常に少ないシステム見積もり、 他の引用と比較して、 ランプ寿命の終わりを考慮して設計されていない可能性があります。この意味は、 ランプの寿命の初めに適切な線量を受けるかもしれませんが、 ランプに時間が蓄積され、出力が低下し始めるとすぐに、 あなたのシステムは必要な用量を提供しません！

特定の生物の3対数の削減を目標とした場合、ランプが新品のときにそれを受け取ります。 しかし、ランプが完全に古くなるとすぐに、その要件よりも少ない量を提供することになります。 EOLLを考慮したシステムは、常に必要最小限の投与量以上を提供します。

ファウリング

ファウリングは、クォーツランプスリーブに起こることです。それは生物学的またはミネラルベースである可能性があります。必要に応じてシステムを保守しない場合は、 それが水に到達するのをブロックされるので、あなたはあなたの適用されたUV-C強度を効果的に減らしています。

原理的なシステム設計者は、システムサイズに小さなファウリングファクターを追加して、メンテナンスサイクルの間にスリーブがわずかにファウリングされたときに顧客の水が適切な量を受け取るようにします。

そう、 UV処理システムを注文する際に必要な情報は何ですか？
あなたの申請 –シングルパス、 マルチパス（再循環）、 NS。

流量 - 普通、 ピーク、 流れのない時はありますか？

ターゲット –懸念される生物、 UV-Cが提供する線量要件

水質 – UVT、 濁度

水温 –最小および最大が必要であり、存在する

設置場所 –屋内、 屋外、 メンテナンスのためのスペースの可用性、 つまり、ランプの取り外し

ランプの向き –垂直または水平。
上記の情報は、アプリケーションのUVシステムを設計するために必要な基本情報です。サプライヤには、回答を支援する他の質問もあり、システム設計の背後にある「理由」と「何」を理解するのにも役立ちます。

RK2システムの顧客重視 - 以前、 UV処理システムを適切にサイズ設定および設計する方法について説明しました。 RK2は、次のことを判断するのにも役立ちます。 システム設計を推進する要因を明確にし、固めます。これらの要因の多くは年間を通じて変化する可能性があることをご存知ですか？あなたが、 顧客、 あなたの投資を保護するUVシステムがあります。
しかし、サービスとサポートはどうですか？満足のいく顧客市場への鍵の1つは、販売後のサポートです。メンテナンスサポートであろうと、 UVシステムの使用と手入れに関する部品またはアドバイス、 良いサプライヤーは常にあなたを助けるためにタイムリーな方法でそこにいます。

養殖は私たちが知っていることです – RK2の人々は、水産養殖とUV処理システムに関して非常に知識が豊富で経験豊富です。サプライヤーでの経験は重要です。それを活用してください。

www.rk2.com