המונח UV או אולטרא סגול, בדרך כלל מוזכר באופן מיקרוביולוגי כמחטה מים.

טכנולוגיה פשוטה ובטוחה זו מתאימה גם לאקווריומים ביתיים, וגם לבריכות דגים ותעשיות. המושג חיטוי פשוטו כמשמעותו נקי מזיהומים.

המשרד לאיכות הסביבה האמריקאי EPA וארגון הבריאות הלאומי WHO הגדירו מים סטריליים כמים שאינם כוללים סימנים לחיידקים מסוג "קוליפורמים צואתיים".

סטריליזציה או עיקור בעברית צחה, מרמז לנו על הרס מוחלט של חיים מכל סוג שהם.

האולטרא סגול היא אנרגיה הנמצאת בספקטרום האלקטרומגנטי אשר שוכן בין קרני הרנטגן (X RAY), לבין הקרניים הויזואליות.

האולטרא הסגול בעצמו שוכן בטווח של 200 ננומטרים (1 ננומטר nm = 9-10 מטר) עד 390 ננומטרים.

מכיוון שהאנרגיה גוברת ככל שאורך הגל פוחת, לקרני רנטגן יש יותר אנרגיה מקרני אולטרא סגול

ולקרניים אלה יש יותר אנרגיה מאשר לקרני אור ויזואליות.





המנסרה של קרני האולטרא סגול מפולגת ל- 4 תחומים, אשר פועלים בריק (וואקום) אולטרא סגול.

1) UV

2) UV-A

3) UV-B

4) UV-C

כאשר אנו שמים דגש על האות C.

UV-A או גל אולטרא סגול ארוך,

אשר מתרחש ברצועה של 325 � 390 nm מוצג כאשר אור

שמש רגיל מתהווה.

לגל זה יש ערך נמוך בקטילת חיידקים.

UV-B או גל אולטרא סגול בינוני,

אשר מתרחש ברצועה של 295 � 325 nm ובו משתמשים

בדרך כלל בנורות שיזוף.

גל זה גם כן מופיע באור שמש טבעי והשפעתו על קטילת חיידקים מתרחשת כאשר יש אליו חשיפה מוגברת.

UV-C או גל אולטרא סגול קצר,

אשר שוכן ברצועה של בין 200 nm ל- 295nm והשפעתו היא החזקה והחשובה ביותר לקטילת חיידקים.

קטילת החיידקים האופטימלית מתבצעת מול נורת האולטרא סגול ב- 256 nm.

משום שגלי אולטרא סגול קצרים מסוננים החוצה ע"י האטמוספרה, ההיווצרות הטבעית של הגל UV-C בטבע היא נדירה.

בכדי שאנחנו נוכל לנצל את הפוטנציאל הטמון בגל לחיטוי מחיידקים, אנו צריכים ליצור את האור הזה בדרכים אלטרנטיביות.

יצור של אנרגיה רדיואקטיבית אולטרא סגולה מושלמת בעזרת המרה של אנרגיה חשמלית.

המרה זו מושלמת בעזרת נורת כספית הפועלת על לחץ איוד נמוך.

האולטרא סגול מופק כתוצאה מזרימה של אלקטרונים דרך ינון כספית מאוידת, בין האלקטרודות של הנורה (יש לציין שהאור הכחול הזוהר מחוץ לנורה נוצר כתוצאה מהגז שבתוך הנורה ואין לו חשיבות מעשית עבורנו לצורך חיטוי).

הנורות האולטרא סגולות הללו המיועדות לחיטוי בנויות בצורה דומה לנורות פלורסנט רגילות עם מספר הבדלים נכבדים.

נורות האולטרא סגול מיוצרות בדרך כלל במעטפת זכוכית קשה במיוחד.

לדוגמא: מ- קוורץ, לעומת נורות פלורסנט רגילות אשר בנויות מזכוכית רכה. מעטפת הקוורץ הזו מאפשרת ל- 90% מהקרינה להיפלט החוצה.

לנורות פלורסנט רגילות יש גם מעטפת דקה של זרחן השוכנת בתוך הנורה אשר ממיר את קרני האולטרא סגול לקרניים ויזואליות הנראות לעין.

*** (קוורץ � סוג של מינרל , זכוכית העמידה בפני טמפרטורות גבוהות).

מיקרואורגניזמים הקיפו מגוון רחב של מבנים וניתן לחלק אותם

ל-5 קבוצות בסיסיות:

1. בקטריה

2. וירוס

3. פטרייה

4. protozoa

5. אצה

במונחים פשוטים, מיקרואורגניזמים מורכבים מקיר של תאים, cytoplasmic ממברנה ו- החומר הגנטי של התא, nucleic acid.

זהו החומר הגנטי או ה- DNA (deoxyribonucleic acid) אשר מהווה מטרה לאור האולטרא סגול.

כאשר קרני האולטרא חודרות דרך דפנות התא ודרך הממברנה הן גורמת לארגון מולקולרי מחודש של ה- DNA בתא.

כך למעשה התא אינו יכול להתרבות, וכאשר תא אינו יכול להתרבות הוא נחשב מת.

רמות השמדה במיקרו-אורגניזמים

(אנרגית אולטרא סגול באורך גל של 253.7 nm נחוצה ל- 99.9% כדי להשמיד מיקרואורגניזמים שונים)

שלוש שורות שלא תורגמו המעמד של ההרס המיקרובי הוא תוצר של זמן; שהוא למעשה זמן החשיפה של המים לנורה בתוך תא הסטריליזציה, והאינטנסיביות; שהיא למעשה כמות האנרגיה ביחס לשטח בתא (מחושב ע"י פיצול העוצמה ב- וואט ביחס לשטח החשיפה בתוך תא הנורה).

תוצר זה של אינטנסיביות וזמן ידוע כקרינה רדיואקטיבית קטלנית ומבוטא ב- מיקרו וואט שניות לסנטימטרים בריבוע (µwsec/cm2) . עיצוב העיצוב של הסטרילייזר חשוב מאוד לדרך שבה הקרינה הרדיואקטיבית מועברת. כפי שנורות אולטרא סגולות מסוימות פולטות כמות קבועה של קרינה, חשוב מאוד שהמערכת תהיה בגודלה הנכון. מהירות הזרימה הוא גורם קבוע ואסור לשנות אותו כך שיהיה מופרז.

גודלו של תא העיקור גם כן קבוע וחשוב משום שהעוצמה המועברת מופחתת בקנה מידה למרחק מהנורה. שרוול הקוורץ מגן על הנורה מפני זרימת המים ומאפשר זרימה קבועה של מים ועבודה בטמפרטורה קבועה גם כן. עזרים נוספים מותקנים בחלק ממתקני העיקור כגון:

1. צג דיגיטלי אשר מודד ומציג את התפוקה של הקרינה ב- 253.7 nm. 2. סולנואיד � אשר מפסיק את זרימת המים אוטומטית כאשר מזוהה תקלה במערכת. 3. מערכת לבקרת זרימה � אשר מאפשר בקרה על זרימה קבועה ועל עוצמתה של הזרימה במכשיר.

4. אזעקות קוליות וויזואליות � (קרובות � על המכשיר, ומרוחקות) אשר מתריעות על נורה שרופה או תקולה. 5. חיישן טמפרטורה גבוהה � אשר מבקר ומתריעה בעת עלייה חדה בטמפרטורה בין אם היא בתא העיקור עצמו או בלוח הבקרה של המכשיר.

6. שעון שעות � אשר מודד את כמות הזמן בה הנורה עובדת בכדי לתת לנו אינדיקציה מתי יש להחליפה. גורמים המשפיעים על האולטרא סגול היעילות של מערכת העיקור האולטרא סגולה בחיסול זיהומים מיקרוביולוגים תלויים ישירות באיכות הפיזית של הספקת המים הזורמים. השהיית מוצקים .... שבהם מיקרוב יכול לעבור דרך המעקר מבלי להיחשף ישירות לחדירה של אולטרא סגול. כיסוי מגן זה יכול להפחת ע"י סינון מכאני בגדול של לפחות 5 מיקרונים (1 מיקרון = מיליונית המטר). ברזל / מגנזיום SCALE תבנית על שרוול הזכוכית או הקוורץ.

בעיה זו תגדל בייחוד כאשר תתבצע זרימה חלשה או לא תתבצע זרימה כלל, בזמן שיונים של הסידן והמגנזיום נקשרים עם פחמה וגפרה ומפתחים סקלה קשה הנבנית בתוך תא העיקור ורובצת על שרוול הנורה. מרכבים מושכים אחרים כמו חומצה רקבובית ו- FUMIC וכן גם TANNIS, יפחיתו את כמות האנרגיה האולטרא סגולה הזמינה החודרת דרך המים ומשפיעה על החומר הגנטי הרי הוא ה- DNA של המולקולה. גורמים נוספים המשפיעים על האולטרא סגול טמפרטורה היא גורם מכריע. הטמפרטורה האופטימאלית לעבודה תקינה של הנורה היא קרוב ל- 40oc (140of). גלי האולטרא יטלטלו ברמה מופרזת כאשר הטמפרטורה תהיה נמוכה מאוד או גבוהה מאוד.

מעטפת הקוורץ בדרך כלל משמשת כחוצץ ישיר לנורה � בשל כך שהמגע עם המים מוריד את הטמפרטורה וכן ירידה זו משפיעה על התנודה.

שיטה שמישה במערכות ללא מעטפת קוורץ היא להנדס את המערכת לקחת בחשבון את התנודות הללו ובצורה אופיינית לשנות את קצב הזרימה במקביל. יתרונות של אור אולטרא סגול היתרונות של האור האולטרא סגול כוללים:

1. ידידותי לסביבה, אין כימיקלים מסוכנים שיש להתעסק עמם או לאחסן, אין בעיה של מנת יתר � שימוש יתר. 2. עלות ראשונית זולה יחסית, וכן צריכת חשמל נמוכה בהשוואה לאוזונייזרים או כלור... 3. פעולה מיידית, אין צורך בסירקולציה גבוהה וחוזרת של המים.

4. חסכוני ביותר, מאות ליטרים של מים מטופלים מול עשרות אגורות של עלות. 5. אין צורך להוסיף כימיקלים לאספקת המים (לדוגמא שאין צורך: chlorine + organics = trihalomethanes ) 6. אין שינוי בטעם המים, בחומציות, או במוליכות וכן בשאר התנאים הכימיים במים. 7. הפעלה אוטומטית ללא הדגשים מיוחדים, או מדידות, ידידותי למשתמש. 8. פשטות באחזקה וניקוי, ניקוי לאחר זמן רב וכן אין חלקים רבים שיש לפרק או שעלולים לאבד.

9. התקנה פשוטה, רק תקע חשמל ושני צינורות מים.

10. אפקטיבי יותר כנגד וירוסים לעומת כלור. 11. תואם לכל מעבדי המים (אוסמוזה הפוכה, יינון וכו'...).

יישומים

טכנולוגית האולטרא סגול מיושמת כעת במגוון רחב של תחומים, הלך מהגנה בסיסית על מי השתייה הביתיים, ועד לטיהור מעגלים אלקטרוניים וניקויים מחיידקים בתעשייה.

הטבלה הבאה מציגה את התחומים בהם משתמשים כיום בטכנולוגית העיקור של האולטרא סגול:

לאחר שהרכבנו את חלקי הנורה יש להתחשב במיקום ההתקנה.

יש למקם את הנורה קרוב ככל האפשר לנקודת הפליטה עד כמה שניתן. חשוב גם לוודא זרימה תקינה ושאין משקעים במערכת בכדי שקצב הזרימה לא יהיה נמוך מהרגיל.



כאשר מתקינים את מערכת הסטריליזציה על מי שתייה בבית יש לחבר את הנורה לכניסת המים הקרים שבבית לפני כל ההסתעפויות. קצב הזרימה במקרה כזה צריך להיות 5gpm.

יש לקחת בחשבון שאם הזרימה נמוכה מדי לבית יש צורך ברכישת מערכת סטריליזציה גדולה יותר ולא להגדיל את הזרם במערכת קטנה !



הסטרייליזר צריך להיות הנקודה האחרונה בטיפול. כל טיפול אחר במחלות צריך לבוא ראשון. אם אספקת המים נגועה ב- Giardia Lamblia או ציסטות אחרות, יש להשתמש במסנן שיחובר ליציאה של הסטרילייזר (ראה לדוגמא את

ה- NSF St. 53).

הדרך היחידה בה ניתן לבדוק האם הסטרילייזר עובד בצורה תקינה היא לערוך בדיקות מיקרוביולוגיות למים.

עצם העובדה שהנורה דולקת וזרימת המים תקינה אינה בהכרח אומרת כי הסטרילייזר עובד והמים מעוקרים. ישנם גורמים נוספים כמו אורך חיי הנורה וצורת ההעברה של הקרינה האולטרא סגולה המשפיעים על התוצר.

מומלץ לבחון את המים מעת לעת וכן לעקוב אחר הוראות היצרן הקשורות לאיכות המים ולתחזוקת המכשיר.



לסיכום

הצורך במוצרי עיקור הפועלים בעזרת נורה אולטרא סגולה, קיים במגוון נרחב של תחומים ביתיים או תעשייתיים.

העיצוב הפשוט, התחזוקה הקלה, ועלותו הראשונית הנמוכה מעמידים מוצר זה בראש הרשימה של מוצרים לטיפול במים נגועים / מזוהמים.

* המאמר תורגם כמעט מילה במילה אך הושמטו מספר משפטים בשל חוסר הבנתם ואופן תרגומם.

** שימו לב שהמאמר אמנם נכתב במקור בידי אדם בעל ידע ותארים

אך הוא עובד בחברה המייצרת את המכשיר ולכן אינו מציג את כל הצדדים השליליים של המוצר.

*** אין במאמר מתורגם זה שום הבטחה שמוצר זה הנו בריאותי ואינו מסוכן לאדם.

תורגם מתוך האתר:

http://www.r-can.com/sterilight/uv-3a.asp

שנכתב ע"י: Myron Lupal

Myron Lupal is Vice President for R-Can Environmental INC, Guelph, Ontario, Canada. He holds a business degree and has been in water industry for 12 years.



Reprinted by Permission from Water Conditioning & Purification Magazine, November 1993