Aplicación de la Tecnología Ultravioleta en la industria

Aplicación de Ultravioleta Tecnología en la industria

Las ventajas de usar luz ultravioleta para matar bacterias infecciosas acuáticas han sido ampliamente reconocidas. De hecho, la industria fue una de las primeras pioneras en utilizar esta tecnología. Hoy en día, la tecnología UV se utiliza en sistemas de tratamiento de agua en casi todas las industrias, incluidas las industrias de alimentos y bebidas, farmacéutica, cosmética, nutracéutica, manufacturera, de alta tecnología y más. La esterilización es la principal aplicación de la tecnología UV en el campo del agua y las aguas residuales. Al mismo tiempo, la industria está utilizando esta tecnología de muchas otras maneras, incluida la eliminación de ozono, la reducción de carbono orgánico total (TOC), la desinfección con azúcar líquido, la degradación del cloro, la desinfección de superficies y aire y torres de enfriamiento. Este artículo proporcionará una breve descripción de algunos de los usos de la luz ultravioleta en la industria.

Esterilización

La esterilización ultravioleta utiliza principalmente luz ultravioleta con una longitud de onda de 254 nanómetros. La luz ultravioleta de esta longitud de onda, incluso bajo una pequeña cantidad de dosis de proyección ultravioleta, puede destruir el núcleo vital de una célula: el ADN, lo que impide la regeneración celular y la pérdida de la capacidad de regeneración hace que las bacterias sean inofensivas, logrando así el efecto de la esterilización. Como todas las demás tecnologías de aplicación UV, el tamaño de este sistema depende de la intensidad de la luz UV (intensidad y potencia del iluminador) y el tiempo de exposición (cuánto tiempo se expone el agua, el líquido o el aire a la luz UV).

eliminar el ozono

En la producción industrial, el ozono se usa a menudo para desinfectar y purificar cuerpos de agua. Sin embargo, debido al fuerte poder oxidante del ozono, si no se elimina el ozono restante en el agua, puede afectar el siguiente proceso. Por lo tanto, por lo general, el agua tratada con ozono debe eliminar el ozono restante en el agua antes de ingresar al proceso principal. retirar. La luz ultravioleta con una longitud de onda de 254 nanómetros es muy eficaz para destruir el ozono restante, que puede descomponerse en oxígeno. Aunque los diferentes sistemas requieren diferentes escalas, en términos generales, un sistema típico de agotamiento de la capa de ozono requiere aproximadamente tres veces la cantidad de radiación ultravioleta requerida por un sistema de esterilización tradicional.

Reducir el carbono orgánico total

En muchas configuraciones de laboratorio y de alta tecnología, la materia orgánica impide la producción de agua de alta pureza. Hay muchas formas de eliminar los compuestos orgánicos del agua, las más comunes incluyen el uso de carbón activado y ósmosis inversa. Los rayos UV de longitud de onda más corta (185 nm) también pueden ser efectivos para reducir el carbono orgánico total (vale la pena mencionar que estos emisores también generan UV a 254 nm, por lo que pueden esterilizarse al mismo tiempo). Los rayos UV con longitudes de onda más cortas tienen más energía y, por lo tanto, pueden descomponer la materia orgánica. Aunque el proceso de reacción de la oxidación ultravioleta de la materia orgánica es muy complicado, su principio fundamental es oxidar la materia orgánica en agua y dióxido de carbono mediante la generación de hidrógeno y oxígeno libres con una fuerte capacidad oxidante. Al igual que los sistemas de eliminación de ozono, este sistema UV que degrada el carbono orgánico emite de tres a cuatro veces más luz UV que los sistemas de desinfección convencionales.

Desinfección de azúcar líquido

La mayoría de los fabricantes de alimentos y bebidas utilizan azúcar líquida en grandes cantidades. Dado que el azúcar es un alimento que las bacterias utilizan fácilmente, es fácil que las bacterias se multipliquen. Además, el azúcar líquido es opaco, por lo que es difícil una esterilización completa. La luz ultravioleta con una longitud de onda de 254 nanómetros se puede utilizar para esterilizar productos de azúcar líquidos. Para compensar la pérdida de energía provocada por la viscosidad y el color del líquido, muchos emisores de UV deben empaquetarse estrechamente en los llamados reactores de "película delgada". Esta combinación compacta de emisores proporciona las dosis muy altas de radiación ultravioleta necesarias para esterilizar eficazmente el azúcar líquido. La producción de energía de su luz ultravioleta es aproximadamente de 7 a 10 veces mayor que la de los sistemas de desinfección convencionales.

Degradación del cloro residual

En los sistemas de tratamiento y suministro de agua municipales, la cloración es muy necesaria. Sin embargo, en el proceso de producción industrial, para evitar efectos adversos sobre el producto, la eliminación del cloro residual en el agua suele ser un pretratamiento necesario. Los métodos básicos para eliminar el cloro residual son el lecho de carbón activado y el tratamiento químico. La desventaja del tratamiento con carbón activado es que requiere una regeneración constante y, a menudo, encuentra problemas con el crecimiento bacteriano. Se ha demostrado que las longitudes de onda de luz UV de 185 nm y 254 nm son eficaces para romper los enlaces químicos del cloro residual y la cloramina. Aunque requiere una gran cantidad de energía UV para funcionar, tiene la ventaja de que este método no necesita agregar ningún medicamento al agua, no necesita almacenar productos químicos, es fácil de mantener y también tiene el efecto de esterilizar y eliminando la materia orgánica al mismo tiempo.

Desinfección de superficies y aire

El uso de la luz ultravioleta para la desinfección del aire tiene una historia tan larga como el uso de la luz ultravioleta para la desinfección del agua. Los equipos de desinfección del aire se han utilizado en hospitales, clínicas y salas limpias durante muchos años. Ahora, las fábricas, las oficinas y los hogares también utilizan equipos de desinfección del aire.
El principio de la desinfección del aire es el mismo que el de la desinfección del agua. Por lo general, las lámparas UV se pueden instalar en el conducto de aire, en la parte delantera del serpentín o en un estante montado en la pared. Cuando pasa el aire, los microorganismos en el aire mueren y se vuelven inofensivos. Lo mismo es cierto para la desinfección de superficies. En la industria de producción de alimentos y bebidas, los productos en las cintas transportadoras se desinfectan con equipos de desinfección de superficies.

Desinfección de torres de refrigeración

Para reducir el costo de los biocidas (compra, almacenamiento, seguro) y los peligros para la salud del procesamiento químico, se pueden instalar sistemas UV en el sistema de circulación de agua de la torre de enfriamiento para desempeñar un papel esterilizador. Cuando se utiliza junto con filtros, la luz ultravioleta puede controlar eficazmente el crecimiento de microorganismos en las torres de refrigeración. Aunque todavía es necesario retener una determinada concentración de biocida en la torre de refrigeración, la aplicación de luz ultravioleta puede reducir considerablemente su uso.

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