UV İLE DEZENFEKSİYON

Mikrobiyolojik arıtmada Ultraviyole (UV) Dezenfeksiyon fiziksel ve doğal bir prosesle, özellikle sıvılarda üstün bir arıtma gerçekleştirir. UV dezenfeksiyonu için geliştirilmiş cihazlar, 254 nm dalgaboylu UV ışınları üreten özel UV lambalarla donatılmıştır. Dezenfekte edilecek su bu cihaz içinden akarken yoğun şekilde UV ışınlarına maruz kalmakta, su içindeki mikroorganizmalar etkisiz hale gelmektedir. UV cihazlarının seçiminde, dezenfekte edilecek suyun fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri ile anlık su debisi en önemli parametrelerdir.

Suda hızlı bir şekilde dağılan UV ışını, sudaki herhangi bir kimyasalla reaksiyona girmediği için istenmeyen yan ürünlerin oluşmasına neden olmamaktadır. Bu nedenle UV ile dezenfeksiyon sonunda herhangi bir zararlı kimyasal kalıntı meydana gelmemektedir.

Enerji Aralığı (kJ Einstein -1) Tüm fotonların dalga boyu sınırları spesifik olarak adlandırılan bantlara bölünmüştür Sınır Adı Dalga Boyu Sınırı (nm) Dalga Sayısı Aralığı (cm-1) Enerji Aralığı (kJ Einstein -1) Yakın İnfrared 700-1000 10000-14286 120-171 Görünür 400-7000 14286-25000 171-299 UV-A Ultraviyole UV-B UV-C 315-400 280-315 200-280 25000-31746 31746-35714 35714-50000 299-380 380-427 427-598 Vakum-UV 100-200 50000-100000 598-1196

Elektromanyetik radyasyon yedi kategori olmak üzere incelenir Elektromanyetik radyasyon yedi kategori olmak üzere incelenir. Uzaydaki pek çok elektromagnetik dalgaların spektrumunun bir bölümü olan ışık, elektromagnetik spektrumda yüksek frekanstan düşük frekansa doğru Gama ışınları, X-ışınları, morötesi (UV ışınları), görünür (visible) ışık, kızılötesi (infrared ) ışık, mikrodalga ve radyo dalgalarını kapsamaktadır. Bütün elektromanyetik dalgalar birbirlerine benzemekte olup var oluş şekli, en önemlisi maddelerle olan ilişkilerinin farklılığı ve etkileşimleri bakımından büyük farklılıklar sergilerler.

Elektromagnetik spektrum

Güneş spektrumunun özel bir bölümü ultraviyole radyasyonudur Güneş spektrumunun özel bir bölümü ultraviyole radyasyonudur. UV ısınları, ısın yelpazesinde, X ısınları ve görünür ışık arasındadır. UV ışığı genel olarak UV-A (320-400 nm dalga boyu), UV-B (280-320 nm dalga boyu) ve UV-C (200-280 nm dalga boyu) olarak gruplandırılmaktadır. UV-A (315 - 380nm) ışığı: “siyah ışık” veya “uzun dalga boylu ışık” olarak da isimlendirilmektedir. Atmosfer UV-A’nın çok az bir kısmı absorbe edilmektedir. UV-A’nın yalnızca % 4’ü yeryüzüne ulaşır. UV-A ışığı adi camdan geçebilmekte ve deri daha derinlere işleyerek hem kanser hem de deride erken yaşlanmaya neden olmaktadır (Akyol., 2010). Fotokatalitik reaksiyonların en çok uygulandığı UV bölgesidir.

UVB (315-280 nm) ışığı: “orta dalga boylu” ışık olarak da isimlendirilmektedir. Biyolojik olarak zararlı olan UV-B radyasyonu statosferik ozonun konsantrasyonuna bağlı olarak yer yüzeyine ulaşır. UV-B’nin % 0,4’ü yeryüzüne ulaşır. UV-B ışınların atmosfer tarafından tamamen absorbe edilemediği için güneş yanıklarına ve hatta cilt kanserine, DNA’da değişikliklere neden olabilmektedir. Oksidatif reaksiyonlarla dokuları yıkabilmektedir. (Greenway ve Pratt, 2001; Akyol, 2010). UVC (<280 nm) ışığı: “kısa dalga boylu” veya “germisidal ışık” olarak da isimlendirilmektedir. Biyolojik olarak en tehlikeli UV ışık çeşididir. UV-C atmosfer tarafından tamamen absorbe olduğundan doğal çevrede görülmemektedir. UV-C ışığı dezenfeksiyon uygulamalarında çok sık kullanılmaktadır (Akyol, 2010).

Morötesi (UV) ışınım oldukça enerjik olduğu için kimyasal bağları bozup çeşitli molekülleri iyonize edebilir veya katalizör etkisi gösterebilir. Fotokimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi için; fotonların bağları kıracak veya yeni bağlar oluşturacak miktarda enerjiye sahip olması ve bu enerjinin reaksiyonları gerçekleştirmesi için absorblanması gerekir

Bağ Bağ enerjisi (kJ mol-1) Dalga Boyu (nm) O‒H 460 260 C‒H 410 290 N‒H 390 310 C‒O 370 320 C=C 830 140 C=N 850 C=O 740 160 600 200

Fotokatalitik reaksiyonlar daha çok UV ışık enerjisi kullanılmaktadır Fotokatalitik reaksiyonlar daha çok UV ışık enerjisi kullanılmaktadır. Fotokimyasal yöntemlerde UV radyasyonu genellikle civa ark lambalarıyla sağlanmaktadır. UV lambalarının sağlayabileceği UV dozu genellikle UV ışın yoğunluğu ve temas süresine bağlıdır. UV lambasından yayılan ışının yoğunluğu sıvı ortam içerisinde UV kaynağından uzaklaştıkça azalmaktadır

Hücre ölüm eğrisinden” görüldüğü gibi, mikroorganizmaların DNA’sı üzerinde en fazla tahribata yol açan UV ışınları 240 ila 280 nm aralığındaki UV-C ışınlarıdır. Eğrinin pik noktasında yaklaşık 253 - 256 nm dalga boylu ışınlar için etki en üst noktaya ulaşır.

UV teknolojisi ile dezenfeksiyon, 254 nm dalgaboylu UV-C ışınları kullanılarak sağlanır. Bu ışınlar mikroorganizmalar ile temas ettiklerinde, DNA’larına “fotooksidasyon” yoluyla hasar vermektedir. DNA’sı tahrip olan canlının üreme dahil tüm hücre faaliyetleri durur ve hücre ölümü gerçekleşir.

UV Lambaların 254 nm Dalgaboylu UV Işın Üretimi

UV reaktörü: İçinde UV lamba(lar) yer alır UV reaktörü: İçinde UV lamba(lar) yer alır. Suyla direkt temastan korumak için her UV lamba ayrı bir koruyucu kuvars tüp içindedir. UV reaktörü içinden akan su, lambalardan yayılan UV ışınlarına maruz kalmaktadır.

Ultraviyole sistemlerini diğer arıtım tiplerinden farklı kılan önemli özellikler Suyun tadını ve yararlı minarelleri değiştirmeden içme suyu elde etmenizi sağlaması Diğer arıtım üniteleri ile uyumlu çalışabilmesi Minimum elektrik tüketimi Minimum bakım ve onarım masrafı Herhangi bir kimyasal kullanmadan arıtım sağlaması Güvenilir, etkili ve insan sağlığı için en uygun sterilizasyon tipi olmasıdır

UV ile dezenfeksiyonda  belirli dozajda suya ışık vermek sureti ile dezenfeksiyon gerçekleştirilir. Işık şiddeti ve dozlama süresi dezenfeksiyon için belirleyicidir.  Fazla ışığın suya dolayısı ile insan sağlığına olumsuz etkisi yoktur. Suya her hangi bir madde ilave edilmediği için kanserojen etkisi olan zararlı bileşikler meydana gelmez. UV ile dezenfeksiyon  en etkili ve en güvenli dezenfeksiyon yöntemidir. Ana kullanım alanlarını; evsel içme suyunun dezenfeksiyonu, otel ve restoranların kullanım ve içme sularının arıtılması, yiyecek ve içecek endüstrisidir.

UV ile dezenfeksiyonun verimini partikul maddelerin miktarı belirler .