KAKO ODABRATI PRAVI UV DEZINFEKCIJSKI SISTEM ZA RECIRKULACIONU AKVAKULTURU (RAS)
Prema izvještaju Organizacije Ujedinjenih naroda za hranu i poljoprivredu (FAO), akvakultura je najbrže rastući sektor proizvodnje hrane u svijetu. U izvještaju FAO-a navodi se da će do 2030. godine svijet jesti 20 posto više ribe nego 2016. Do tada se predviđa da će proizvodnja akvakulture dostići 109 miliona tona, što je stopa rasta od 37 posto u odnosu na 2016. godinu.
Ovo će dovesti do rastuće kopnene akvakulture, uključujući uzgoj u recirkulirajućim sistemima akvakulture (RAS). RAS će igrati još veću ulogu u budućnosti akvakulture jer je u mogućnosti da:
·Smanjite opasnost od bijega uzgojene ribe
·Poboljšati kontrolu bolesti i parazita
·Stvorite bolje upravljanje kvalitetom vode (temperatura, količina kiseonika, sadržaj nutrijenata i suspendovanih čvrstih materija)
·Poboljšati kontrolu ispuštanja hranljivih materija u životnu sredinu
Uzgoj ribe u kontrolisanom okruženju u akvarijumima, često pri visokim gustinama, postavlja visoke zahteve za kvalitetom vode i performansama opreme.
U recirkulirajućim sistemima akvakulture (RAS), mikrobiološka sigurnost vode za unos je ključna da se garantuje da se u kontrolisano okruženje ne unesu nikakve bolesti, jer predstavlja ogromnu prijetnju visokovrijednoj proizvodnji što može dovesti do značajnih ekonomskih gubitaka. Uobičajena metoda dezinfekcije za zaštitu dovodne vode je ultraljubičasta (UV) dezinfekcija, zbog velikog broja prednosti.
Evo pet ključnih faktora koji će vam pomoći da odaberete pravi UV dezinfekcioni sistem
1. Osigurati dovoljnu predfiltraciju prije UV tretmana
UV dezinfekcija je izuzetno efikasna metoda protiv patogenih mikroorganizama. Međutim, u mnogim slučajevima UV zahtijeva dovoljnu predfiltraciju prije UV tretmana, kako bi se filtrirale veće čestice i čvrste tvari koje bi mogle stvoriti efekt sjene (zaštitu) za potencijalno štetne mikroorganizme, sprječavajući ih da dobiju potrebnu izloženost UVC svjetlosti.
Ispravna metoda predfiltracije i veličina mreže/pora zavise od mnogih faktora kao što su brzina protoka, broj suspendovanih čvrstih materija, vrsta vode za unos i UV propusnost. UV propustljivost (UVT) opisuje efikasnost UV dezinfekcije, mjerenjem procenta svjetlosti koja prolazi kroz uzorak vode (često 10 mm) na talasnoj dužini od 254 nm.
UVT može značajno varirati između morske, slatke i slatke vode i lokacije zahvata. Na primjer, površinske vode su obojene humusnim tvarima na mnogim mjestima u Škotskoj i Norveškoj. Vrijednost UVT ispod 60% nije neuobičajena za ulaznu vodu, što znači da će UVT u RAS biti još niži.
Bakterije i virusi se također razlikuju po veličini što se mora uzeti u obzir pri dizajniranju predfiltracije. Naročito u uzgoju lososa, postoji sve veća potražnja za ultrafiltracijskim (UF) sistemima jer je sposoban ukloniti bakterije i viruse iz vode do 4 log (uklanjanje virusa). Kombinacija UV tretmana i ultrafiltracije mogu stvoriti takozvanu 'dvostruku barijeru' protiv bolesti jer se međusobno nadopunjuju.
Smjernice Norveškog veterinarskog instituta preporučuju kao minimum da< prije="" uv="" tretmana="" treba="" primijeniti="" 300="" µm="" filtraciju/skrining.="" međutim,="" opšte="" pravilo="" je="" i="" dalje="" imati="" predfiltraciju="" do="" 40="" mikrona="" i="" 3="" ntu="" u="">
2. Ispravno dimenzioniranje usisnog UV sistema
Ispravno dimenzionisanje UV sistema je najvažniji faktor za obezbeđivanje zaštitnog 'firewall-a' od mikroorganizama u sistemu za tretman ulazne vode. Ispravno određivanje veličine uključuje nekoliko faktora, uključujući pravilno primijenjenu UV-dozu, tehnologiju lampe, hidrauličku efikasnost UV sistema i njegova odobrenja za upotrebu u akvakulturi.
Kako primijeniti ispravnu UV dozu
UV zračenje inaktivira mikroorganizme oštećujući njihovu DNK i RNK, što ih sprečava da se razmnožavaju i izazivaju infekciju. Sposobnost inaktivacije mikroorganizama UV zračenjem ovisi o primijenjenoj dozi UV zraka (koja se naziva i fluence), obično kao mJ/cm2 ili J/m2, što je proizvod intenziteta UV svjetlosti, vremena zadržavanja i UV propustljivosti kroz vodu. Apsorbanca DNK je visoka između germicidnog opsega od 200 – 300 nm što će rezultirati efikasnom primarnom dezinfekcijom na 254 nm.
U ćelijama postoje mehanizmi koji popravljaju oštećenje DNK/RNA. Što je manja UV doza primijenjena na mikroorganizam, to je veća mogućnost fotoreaktivacije (popravka katalizirana svjetlom) i mehanizama popravljanja tamnog prostora. Međutim, istraživanja su pokazala da gotovo da nema potencijala za fotoreaktivaciju iznad doze UV od 15 mJ/cm2 upotrebom bilo koje uobičajene tehnologije UV lampe.
Ključno je razumjeti ciljnu dozu UV zračenja, kako bi se efikasno dezinficirala voda koja dolazi na farmu. Općenito, bakterije su osjetljivije na UV svjetlo od većine drugih virusa. Na primjer, u industriji salmonida najčešće ciljani mikroorganizmi s minimalnim smanjenjem od 3 log (99,9%) su:
·Virus zarazne pankreasne nekroze (IPNV)
·Aeromonas salmonicida
·Vibrio anguillarum
·Virus zarazne anemije lososa (ISAV)
·Vibrio salmonicida
·Yersinia ruckeri
TheIPNV je također jedan od virusa koji su najotporniji na UV zračenje prijavljeni u naučnoj literaturi, koji zahtijeva UV dozu od minimalno 246 mJ/cm2.
Kako odabrati najbolju tehnologiju lampe za UV sistem usisne vode
UV sistemi bazirani na amalgamskim UV lampama niskog pritiska visokog izlaza (LPHO) obezbeđuju monohromatsko UV zračenje na 253,7 nm, što ih čini najčešće primenjenim sistemima za dezinfekciju u akvakulturi. UV zračenje zasnovano na tehnologiji lampe niskog pritiska može se primeniti i za uništavanje ostataka ozona. Ostaci ozona se uništavaju UV svjetlom između talasnih dužina od 250 – 260 nm.
UV sistemi zasnovani na tehnologiji lampi srednjeg pritiska koji snabdevaju UV svetlo šireg spektra (200 – 400 nm) su takođe dostupni, ali se ne koriste toliko često za dezinfekciju u akvakulturi na kopnu zbog većih operativnih troškova u kontinuiranom radu.
U poređenju sa amalgamskim sijalicama niskog pritiska visokog izlaza (LPHO), sijalice srednjeg pritiska (MP) troše više električne energije po jedinici germicidnog svetlosnog izlaza od LPHO lampe koje zahtevaju 2-3 puta više snage. MP lampe generalno pretvaraju samo do 15% svojih ulaznih vati u upotrebljive UV-C vate, dok lampe niskog pritiska mogu biti efikasne do 40%. Dodatno, viša radna temperatura MP lampi (do 900°C) može povećati zaprljanje kvarcnih navlaka. Ovo povećava potrebu za čišćenjem rukava, što rezultira većom učestalošću zamjene zagađenih komponenti kao što su rukavci lampe i prozori senzora.
UV sistemi zasnovani na tehnologiji MP lampe imaju svoje prednosti kada primena zahteva visok UV intenzitet u malom otisku. Najbolji primjer je instalacija u čamcu, kao i druge primjene gdje je prostor za instalaciju vrlo ograničen, a kontinuirani rad nije potreban.
Odluka da se koristi UV sistem zasnovan na specifičnoj tehnologiji UV lampe treba da bude vođena operativnim i dizajnerskim prednostima, uzimajući u obzir karakteristike UV lampe i posebno uslove specifične za lokaciju.
Osiguravanje optimalne hidrauličke efikasnosti UV sistema
Hidraulička efikasnost znači optimalnu i jednaku UV izloženost svim mogućim patogenima koji prolaze kroz komoru uz minimalan pad pritiska.
Problemi s postizanjem ujednačenog miješanja vode često su rezultat neoptimiziranih brzina protoka kroz UV reaktor uzrokovane pogrešnom konfiguracijom reaktora i konfiguracijom UV lampe koja ne odgovara karakteristikama vode. Na primjer, UV lampa postavljena poprečno na ulazni tok će rezultirati vrlo kratkim vremenom zadržavanja na obje strane UV lampe i blizu strana zida reaktora.
UV lampe raspoređene paralelno sa ulaznim protokom obezbeđuju produženo vreme zadržavanja, što rezultira ujednačenijom raspodelom protoka, što dovodi do ujednačene raspodele doze što rezultira približnim performansama.
Ujednačeno miješanje radi daljeg povećanja UV doze se često pojačava korištenjem unutrašnjih pregrada vodilica. Konačno hidrauličko ponašanje vode unutar UV reaktora analizira se korištenjem računalne dinamike fluida (CFD analiza), kao što se vidi na gornjoj slici.
Ukratko, ukupna UV doza koju isporučuju različite konfiguracije reaktora i omjeri performansi će fluktuirati zbog različitih UV propustljivosti vode i brzine protoka, kao i različitih intenziteta UV lampe.
Dobivanje odobrenja za UV sistem za akvakulturu
Kako u svijetu postoje brojni proizvođači UV sistema, aktuelni su certifikati od provjerenih kompanija, kako bi se osigurala valjanost proizvoda proizvođača.
AGUA TOPONE je službeno odobren od strane Norveškog veterinarskog instituta (NVI). NVI je biomedicinski istraživački institut i nacionalni vodeći centar ekspertize u biosigurnosti riba i kopnenih životinja.
Dodatno, tehnologija je verificirana za tretman vode, kroz program EU za provjeru tehnologije zaštite okoliša (ETV). ETV je validacija koja proverava tehnologije preko kvalifikovanih trećih strana, koristeći rezultate testiranja kako bi se osiguralo da su performanse ekološke tehnologije naučno verifikovane.
3. Optimizacija rada UV dezinfekcionog sistema
Razmatranje operativne optimizacije sistema UV dezinfekcije je korisno za nekoliko faktora kao što su ekonomičnost, ušteda vremena i povećana sigurnost.
Važan ekonomski aspekt je ispitivanje načina rada UV sistema na energetski efikasan način uz održavanje potrebnog nivoa UV doze. UV sistem treba da radi na osnovu dolaznog protoka vode i ciljane doze UV zračenja. Na primjer, ako brzina protoka nije na svom vrhuncu, UV sistem bi trebao biti u mogućnosti da priguši lampe kako bi uštedio energiju uz održavanje ciljane doze UV zraka, što je karakteristika također poznata kao 'pejsing doze'. Osim toga, trebao bi biti u stanju dati signal releju protoka da zaustavi protok u slučajevima kvara.
Prema odobrenju NVI, obavezno je spojiti relej protoka na ventil ili sličan uređaj koji kontrolira protok vode kroz UV jedinicu.
Kako pratiti performanse sistema za UV dezinfekciju
UV sistem mora biti opremljen odgovarajućim sistemom za praćenje kako bi se pratilo stanje unutar reaktora. Intenzitet UV zračenja, brzina protoka, radni sati lampe, doza UV zraka, performanse pojedinačnih UV lampi i temperatura komore treba kontinuirano pratiti PLC sistema. Osim toga, sljedeće podatke treba čuvati u dnevniku kao minimum:
·Datum i vrijeme
· Temperatura
·Vrijednost zračenja
·UV doza
·Protok struje
·Maksimalni dozvoljeni protok
·Zadana tačka UV doze
Utjecaj na performanse automatskog sistema za brisanje u sistemu UV dezinfekcije
Kao što je ranije spomenuto, karakteristike ulazne vode mogu značajno varirati. UV sistem će izgubiti svoju optimalnu sposobnost dezinfekcije ako postoje naslage na kvarcnim navlakama koje štite UV lampe.
Postoje različite vrste onečišćenja ovisno o izvoru vode. Generalno, napredni, robusni automatski sistem brisača je efikasan protiv čak i najizdržljivijeg kamenca bez potrebe za hemijskim čišćenjem CIP (čišćenje na mestu). Ovo dovodi do eliminacije rukovanja opasnim hemikalijama, dodatnih troškova, zastoja i operativnih troškova uz održavanje sistema u radu.
Kako odabrati pravi materijal za UV reaktor i upravljački ormar
Ovisno o izvoru vode za unos, okolina može biti vrlo korozivna zbog slane otopine ili vlažnosti zraka. Ovo može biti izazovna postavka za najčešće korištene materijale u UV reaktorima i kontrolnim ormarićima.
AGUA TOPONE je razvio UV stabiliziran polipropilen (PP), koji je otporan materijal za primjenu u toploj morskoj vodi zbog svoje nekorozivne konstrukcije. Za primjenu u hladnoj morskoj i slatkoj vodi, AGUA TOPONE su izrađeni od elektropoliranog SS316L iznutra i izvana. Ovo osigurava povećanu otpornost na koroziju na vanjskoj strani i povećane performanse UV svjetla zbog unutrašnje refleksije iznutra.
Svi upravljački ormari izrađeni su od plastike ojačane staklenim vlaknima (GFRP) sa pasivnim ili aktivnim hlađenjem, što uzrokuje da unutrašnjost ormara bude zaštićena od bilo kakvih vanjskih faktora.
4. Održavanje sistema za UV dezinfekciju
Efikasna UV dezinfekcija zahteva redovno održavanje UV sistema. Učestalost održavanja dosta varira između različitih proizvođača, ovisno o napajanju, robusnosti i pouzdanosti sistema.
Svi AGUA TOPONEUV sistemi su dizajnirani tako da zahtijevaju apsolutni minimum održavanja, koristeći robusne i izdržljive komponente koje pružaju izuzetnu operativnu udobnost. Decenije istraživanja, razvoja i inovacija omogućile su našim klijentima da obezbedimo pouzdane sisteme koji su jeftini za instalaciju i rad, kao i dovoljno bez održavanja da bi ih mogli koristiti nespecijalisti.
5. Pravilna komunikacija između proizvođača i krajnjeg kupca
Na kraju, ali ne i najmanje važno, ne može se potcijeniti važnost pravilne komunikacije između proizvođača UV sistema i operatera RAS sistema.
Odabir dobavljača sa punom tehničkom podrškom je izuzetno kritičan u slučaju hitnih slučajeva, gdje je potrebna brza operativna podrška. Ovo naglašava potrebu za 24-satnom podrškom sa tehničkim inženjerima spremnim da pomognu bez obzira na vremensku zonu.
AGUA TOPONE je proizvođač sistema za UV dezinfekciju koji svojim kupcima pruža sveobuhvatnu podršku tokom cijelog procesa, od postavljanja zahtjeva do tekućeg operativnog procesa. Naša odgovornost ne prestaje čim se sistem pošalje.
Slobodno nas kontaktirajte ako želite više informacija o tome kako vam možemo pomoći.
