HOGYAN KIVÁLASZTJUK MEG A MEGFELELŐ UV FERTŐTLENÍTŐ RENDSZERT VISSZAKERINGETŐ AQUAKULTÚRA RENDSZEREKHEZ (RAS)

Az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) jelentése szerint az akvakultúra a világ leggyorsabban növekvő élelmiszertermelési ágazata. A FAO jelentése szerint 2030-ra a világ 20 százalékkal több halat fog enni, mint 2016-ban. Addigra az előrejelzések szerint az akvakultúra-termelés eléri a 109 millió tonnát, ami 37 százalékos növekedési ütem 2016-hoz képest.

Ez növekvő szárazföldi akvakultúrához fog vezetni, beleértve a recirkulációs akvakultúra rendszerben (RAS) történő gazdálkodást is. A RAS még nagyobb szerepet fog játszani az akvakultúra jövőjében, mivel képes:

· Minimalizálja a tenyésztett halak kiszökésének veszélyét

·A betegségek és paraziták elleni védekezés javítása

· A vízminőség (hőmérséklet, oxigén arány, tápanyag és lebegőanyag-tartalom) jobb szabályozása

·A tápanyag-kibocsátás szabályozásának javítása a környezetben

Az ellenőrzött környezetben, tartályokban, gyakran nagy sűrűségű haltermesztés magas követelményeket támaszt a víz minőségével és a berendezés teljesítményével szemben.

A Recirculating Aquaculture Systems (RAS) esetében a beszívott víz mikrobiológiai biztonsága kulcsfontosságú annak biztosítására, hogy az ellenőrzött környezetbe ne kerüljenek betegségek, mivel ez óriási veszélyt jelent a nagy értékű termelésre, ami jelentős gazdasági veszteségekhez vezethet. A szívóvíz védelmére általánosan használt fertőtlenítési módszer az ultraibolya (UV) fertőtlenítés, számos előnye miatt.

Íme öt kulcsfontosságú tényező, amelyek segítenek a megfelelő UV-fertőtlenítő rendszer kiválasztásában

1. Az UV-kezelés előtt megfelelő előszűrés biztosítása

Az UV-fertőtlenítés rendkívül hatékony módszer a kórokozó mikroorganizmusok ellen. Az UV azonban sok esetben megfelelő előszűrést igényel az UV-kezelés előtt, hogy kiszűrje a nagyobb részecskéket és szilárd anyagokat, amelyek árnyékoló hatást (árnyékolást) okozhatnak a potenciálisan káros mikroorganizmusok számára, megakadályozva, hogy megkapják a szükséges UVC fényt.

A helyes előszűrési módszer és a háló/pórusméret számos tényezőtől függ, mint például az áramlási sebesség, a lebegő szilárd anyagok száma, a beszívott víz típusa és az UV áteresztőképesség. Az UV-áteresztőképesség (UVT) az UV-fertőtlenítés hatékonyságát írja le, a 254 nm-es hullámhosszú vízmintán (gyakran 10 mm-es) áthaladó fény százalékos arányának mérésével.

Az UVT jelentősen eltérhet a tengervíz, a brakkvíz, az édesvíz és a beszívás helye között. Például Skóciában és Norvégiában a felszíni vizeket sok helyen humuszos anyagok színezik. A 60% alatti UVT-érték nem szokatlan a beszívott víz esetében, ami azt jelenti, hogy a RAS-ban az UVT még alacsonyabb lesz.

A baktériumok és vírusok mérete is eltérő, amit az előszűrés tervezésekor figyelembe kell venni. Különösen a lazactenyésztésben nőtt az igény az Ultrafiltration (UF) rendszerek iránt, mivel ezek akár 4log-ig (víruseltávolítás) képesek eltávolítani a baktériumokat és vírusokat a vízből. Az UV-kezelés és az ultraszűrés együttesen képesek az úgynevezett „kettős korlát” kialakítására a betegségek ellen, mivel kiegészítik egymást.

A Norvég Állatorvosi Intézet irányelvei legalább azt javasolják, hogy< uv-kezelés="" előtt="" 300="" µm-es="" szűrést/szűrést="" kell="" alkalmazni.="" az="" általános="" ökölszabály="" azonban="" továbbra="" is="" az,="" hogy="" az="" előszűrést="" 40="" mikronig="" és="" 3="" ntu="" zavarosságig="" kell="">

2. A bemeneti UV-rendszer megfelelő méretezése

Az UV-rendszer megfelelő méretezése a legfontosabb tényező a mikroorganizmusok elleni védő „tűzfal” biztosításához a szívóvízkezelő rendszerben. A helyes méretezés több tényezőt is magában foglal, köztük a helyesen alkalmazott UV-dózist, a lámpatechnológiát, az UV-rendszer hidraulikus hatásfokát és az akvakultúra-felhasználásban alkalmazható engedélyeket.

Hogyan alkalmazzuk a megfelelő UV-dózist

Az UV-sugárzás inaktiválja a mikroorganizmusokat azáltal, hogy károsítja DNS-üket és RNS-üket, ami megakadályozza, hogy szaporodjanak és fertőzést okozzanak. A mikroorganizmusok UV általi inaktiváló képessége az alkalmazott UV-dózistól (más néven fluenciától) függ, általában mJ/cm2 vagy J/m2, ami az UV-fény intenzitása, a tartózkodási idő és az UV-áteresztőképesség szorzata a vízen. A DNS abszorbanciája magas a 200-300 nm közötti germicid tartomány között, ami hatékony fertőtlenítést eredményez 254 nm-en.

A sejtekben olyan mechanizmusok működnek, amelyek helyreállítják a DNS/RNS károsodását. Minél kisebb UV-dózist alkalmaznak egy mikroorganizmusra, annál nagyobb a lehetőség a fotoreaktivációra (fénykatalizált javítás) és a sötéttér-javító mechanizmusokra. A kutatások azonban kimutatták, hogy 15 mJ/cm2 UV-dózis felett szinte nincs lehetőség a fotoreaktivációra bármely általános UV-lámpa technológia alkalmazásával.

Kulcsfontosságú a cél UV-dózis megértése, hogy hatékonyan fertőtleníthessük a gazdaságba bejövő vizet. Általában a baktériumok érzékenyebbek az UV-fényre, mint a legtöbb vírus. Például a lazacfélék iparában a leggyakrabban megcélzott mikroorganizmusok legalább 3 log (99,9%) csökkenéssel a következők:

· Fertőző hasnyálmirigy-nekrózis vírus (IPNV)

·Aeromonas salmonicida

·Vibrio anguillarum

· Fertőző lazac anémia vírus (ISAV)

·Vibrio salmonicida

·Yersinia ruckeri

Az IPNV emellett az egyik leginkább UV-ellenálló vírus a tudományos irodalomban, amely minimum 246 mJ/cm2 UV-dózist igényel.

Hogyan válasszuk ki a legjobb lámpatechnológiát a szívóvíz UV-rendszeréhez

Az amalgám alacsony nyomású, nagy teljesítményű UV-lámpákon (LPHO) alapuló UV-rendszerek 253,7 nm-en monokromatikus UV-sugárzást biztosítanak, így ezek a leggyakrabban alkalmazott fertőtlenítési rendszerek az akvakultúrában. A kisnyomású lámpatechnológián alapuló UV besugárzás az ózonmaradványok elpusztítására is alkalmazható. Az ózonmaradványokat 250-260 nm közötti hullámhosszú UV fénnyel semmisítik meg.

Közepes nyomású lámpatechnológián alapuló, szélesebb spektrumú (200-400 nm) UV-fényt biztosító UV-rendszerek is rendelkezésre állnak, de a szárazföldi akvakultúrában fertőtlenítésre nem olyan elterjedten használják, mert folyamatos üzemben magasabb működési költségük van.

Az amalgám kisnyomású nagy teljesítményű lámpákhoz (LPHO) képest a közepes nyomású (MP) lámpák több elektromos energiát fogyasztanak egységnyi baktériumölő fénykibocsátásonként, mint a 2-3-szor nagyobb teljesítményt igénylő LPHO lámpák. Az MP lámpák általában csak a bemeneti wattjuk 15%-át alakítják át használható UV-C watttá, míg az alacsony nyomású lámpák akár 40%-os hatásfokkal is működhetnek. Ezenkívül az MP lámpák magasabb üzemi hőmérséklete (akár 900°C) növelheti a kvarchüvelyek elszennyeződését. Ez megnöveli a hüvelyek tisztításának szükségességét, ami a szennyezett alkatrészek, például a lámpahüvelyek és az érzékelőablak gyakoribb cseréjét eredményezi.

Az MP lámpa technológián alapuló UV-rendszereknek megvannak az előnyei, ha az alkalmazás nagy UV-intenzitást igényel kis helyigény mellett. A legjobb példa erre a jól felszerelt hajó telepítése, valamint más alkalmazások, ahol a telepítési hely nagyon korlátozott, és nincs szükség folyamatos működésre.

A meghatározott UV-lámpa technológián alapuló UV-rendszer használatára vonatkozó döntést az üzemeltetési és tervezési előnyöknek kell meghozniuk, figyelembe véve az UV-lámpa jellemzőit és különösen a helyspecifikus körülményeket.

Az UV-rendszer optimális hidraulikus hatékonyságának biztosítása

A hidraulikus hatékonyság a kamrán keresztülhaladó összes lehetséges kórokozó optimális és egyenlő UV-sugárzását jelenti minimális nyomáseséssel.

A víz egyenletes keveredésének elérésével kapcsolatos problémák gyakran a nem optimalizált áramlási sebességek következményei az UV-reaktorban, amelyet a reaktor rossz konfigurációja és az UV-lámpa-konfiguráció okoz, amely nem egyezik a víz jellemzőivel. Például a bemeneti áramlással keresztben elhelyezett UV-lámpa nagyon rövid tartózkodási időt eredményez az UV-lámpa mindkét oldalán és a reaktor falának oldalai közelében.

A bemeneti áramlással párhuzamosan elhelyezett UV lámpák meghosszabbított retenciós időt biztosítanak, ami egyenletesebb áramláseloszlást eredményez, ami egyenletes dóziseloszlást eredményez, ami közel ideális teljesítményt eredményez.

Az UV-dózis további növelése érdekében az egyenletes keverést gyakran belső terelőlemezekkel erősítik meg. A víz végső hidraulikus viselkedését az UV-reaktorban a Computational Fluid Dynamics (CFD-analízis) segítségével elemzik, amint az a fenti képen látható.

Összefoglalva, a különböző reaktorkonfigurációk által leadott teljes UV-dózis és a teljesítményarányok ingadozni fognak a víz eltérő UV-áteresztése és áramlási sebessége, valamint az UV-lámpa változó intenzitása miatt.

Akvakultúra-specifikus UV-rendszer jóváhagyás megszerzése

Mivel a világon számos UV-rendszer gyártó létezik, ezért a megbízható cégek által kiadott tanúsítványok aktuálissá válnak, hogy biztosítsák a gyártó termékeinek érvényességét.

Az AGUA TOPONE-t hivatalosan is jóváhagyta a Norvég Állatorvosi Intézet (NVI). Az NVI egy orvosbiológiai kutatóintézet és a halak és szárazföldi állatok biológiai biztonságának országos vezető szakértői központja.

Ezenkívül a technológiát az EU Environmental Technology Verification (ETV) programja révén vízkezelésre is igazolták. Az ETV egy olyan hitelesítés, amely minősített harmadik feleken keresztül ellenőrzi a technológiákat, teszteredményeket használva annak biztosítására, hogy a környezetvédelmi technológiai teljesítmény tudományosan igazolt legyen.

3. Az UV fertőtlenítő rendszer működési optimalizálása

Az UV fertőtlenítő rendszer működési optimalizálásának vizsgálata számos tényező szempontjából előnyös, mint például a költséghatékonyság, az időmegtakarítás és a fokozott biztonság.

Fontos gazdasági szempont annak megvizsgálása, hogyan lehet az UV-rendszert energiahatékonyan működtetni a szükséges UV dózisszint fenntartása mellett. Az UV-rendszernek a bejövő vízáramlás és a célzott UV-dózis alapján kell működnie. Például, ha az áramlási sebesség nincs a csúcson, az UV-rendszernek képesnek kell lennie a lámpák tompítására, hogy energiát takarítson meg, miközben fenntartja a célzott UV-dózist. Ezt a funkciót „dózisingerlésnek” is nevezik. Ezenkívül képesnek kell lennie arra, hogy jelet adjon az áramlási relé számára, hogy hiba esetén leállítsa az áramlást.

Az NVI engedélye szerint az áramlásrelét kötelező csatlakoztatni egy szelephez vagy hasonló eszközhöz, amely szabályozza az UV egységen keresztüli vízáramlást.

Hogyan lehet nyomon követni az UV-fertőtlenítő rendszer teljesítményét

Az UV-rendszert megfelelő felügyeleti rendszerrel kell felszerelni a reaktoron belüli állapot monitorozása érdekében. Az UV-intenzitást, az áramlási sebességet, a lámpa üzemóráit, az UV-dózist, az egyedi UV-lámpa teljesítményét és a kamra hőmérsékletét folyamatosan figyelnie kell a rendszer PLC-jének. Ezenkívül legalább a következő adatokat kell naplóban tartani:

·Dátum és idő

·Hőfok

·Besugárzási érték

· UV-dózis

·Aktuális áramlás

· Maximális megengedett áramlás

· UV dózis alapérték

Az automatikus törlőrendszer teljesítményhatása UV-fertőtlenítő rendszerben

Mint korábban említettük, a bejövő víz jellemzői jelentősen változhatnak. Az UV-rendszer elveszíti optimális fertőtlenítő képességét, ha lerakódások vannak az UV-lámpákat védő kvarchüvelyeken.

A víz forrásától függően különböző típusú szennyeződések léteznek. Általánosságban elmondható, hogy egy fejlett, robusztus automatikus ablaktörlő rendszer még a legmakacsabb vízkövesedés ellen is hatékony, anélkül, hogy CIP (helyben tiszta) vegyszeres tisztításra lenne szükség. Ez a veszélyes vegyszerek kezelésének, a többletköltségek, az állásidő és az üzemeltetési költségek kiküszöböléséhez vezet, miközben a rendszer folyamatosan működik.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő anyagot az UV-reaktorhoz és a kapcsolószekrényhez

A beszívott víz forrásától függően a környezet erősen maró hatású lehet a sóoldat vagy a levegő páratartalma miatt. Ez kihívást jelenthet az UV-reaktorokban és kapcsolószekrényekben gyakran használt anyagok esetében.

Az AGUA TOPONE kifejlesztette az UV-stabilizált polipropilént (PP), amely nem korrozív szerkezetének köszönhetően ellenálló anyag meleg tengervizes alkalmazásokhoz. Hideg tengervizes és édesvízi alkalmazásokhoz az AGUA TOPONE belülről és kívülről elektropolírozott SS316L-ből készül. Ez biztosítja a megnövekedett korrózióállóságot a külső oldalon és az UV fény teljesítményét a belső visszaverődés miatt.

Minden kapcsolószekrény üvegszál erősítésű műanyagból (GFRP) készül, passzív vagy aktív hűtéssel, így a szekrények belseje védve van minden külső tényezőtől.

4.Az UV fertőtlenítő rendszer karbantartása

A hatékony UV-fertőtlenítéshez az UV-rendszer ütemezett karbantartása szükséges. A karbantartás gyakorisága gyártónként nagymértékben eltér a tápellátástól, a rendszer robusztusságától és megbízhatóságától függően.

Az összes AGUA TOPONEUV rendszert úgy tervezték, hogy minimális karbantartást igényeljen, robusztus és tartós alkatrészek felhasználásával, amelyek kivételes kezelési kényelmet biztosítanak. Több évtizedes kutatás, fejlesztés és innováció lehetővé tette, hogy ügyfeleinknek megbízható rendszereket biztosítsunk, amelyek telepítése és üzemeltetése olcsó, valamint kellően karbantartásmentes ahhoz, hogy nem szakemberek is használhassák.

5. Megfelelő kommunikáció a gyártó és a végfelhasználó között

Végül, de nem utolsósorban nem szabad alábecsülni az UV-rendszer gyártója és a RAS-rendszer üzemeltetője közötti megfelelő kommunikáció fontosságát.

A teljes körű műszaki támogatással rendelkező beszállító kiválasztása rendkívül kritikus vészhelyzetekben, amikor gyors működési támogatásra van szükség. Ez hangsúlyozza a 24 órás támogatás szükségességét a műszaki mérnökökkel, az időzónától függetlenül.

Az AGUA TOPONE egy UV-fertőtlenítő rendszereket gyártó, aki átfogó támogatást nyújt ügyfeleinek a teljes folyamat során, a követelmények megállapításától a folyamatos működési folyamatig. Felelősségünk nem szűnik meg a rendszer elküldésével.

Forduljon hozzánk bizalommal, ha további információra van szüksége arról, hogyan tudunk segíteni.