水中UV殺菌装置とは何ですか?

淡水不足により、世界中で何百万人もの人々が不衛生な水を飲まざるを得なくなっています。世界保健機関は、20億人以上の人々が、排泄物による汚染のため安全ではないとされる水源に依存していると推定しています。その結果、主に水媒介性疾患である下痢による年間死亡者数は48万5000人に達し、致命的な事態となっています。

細菌やウイルスなどの微生物病原体に汚染された水は、腸チフス、温熱感染症、コレラ、アメーバ症などの病気の伝染を促進します。井戸水や川、湖、池から汲み上げた水は、廃棄物や土壌に生息する微生物によって汚染されやすいです。4億3,500万人以上が汚染された地下水の水を消費し、1億4,400万人が汚染された表層水から水系感染症にかかるリスクがあります。

新鮮な飲料水がなければ、人類の存在は脅かされます。さらなる命の損失を防ぐために、保健機関は適切な水処理を求め、飲料水の水質に関する規制を設けました。紫外線殺菌などの重要なプロセスにより、最大 99.9% の病原性微生物が除去されるため、水の消毒は水媒介性疾患に対する信頼できる解決策です。

安全な飲料水の生成以外にも、医薬品、食品加工、研究室などの産業および商業用途では、原水の消毒が不可欠です。汚染された水が公衆衛生や産業プロセスに及ぼす影響を軽減するために、NEWater などの業界では、非常に効果的な UV 殺菌装置を開発しました。

NEWater は過去 20 年間、水処理システム業界の世界的リーダーとしての地位を固めてきました。9,000 台を超える標準水処理プラントと 2,000 台のカスタマイズユニットを製造し、国内外に出荷している NEWater は、水質汚染と水不足との戦いの先頭に立っています。

UV殺菌装置とは何ですか?

UV 殺菌装置は、殺菌効果のある紫外線を利用して、原水からウイルス、バクテリア、その他の病気の原因となる微生物を根絶する装置です。紫外線殺菌は、99.9% の不純物除去スコアを持つ最も効果的な水消毒技術です。特に、紫外線は水処理で使用され、原水に存在する病原体を標的にして破壊します。

紫外線殺菌は、1900 年代に初めて水の消毒技術として導入されました。しかし、当時は塩素処理が好まれていた水処理方法であったため、紫外線殺菌が採用されました。しかし、最近の紫外線技術の進歩により、紫外線殺菌の使用が増加しています。

塩素処理とは異なり、UV 殺菌では処理中に化学物質が使用されないため、水の味、匂い、濃度が変わることはありません。運用コストは大幅に削減され、主要機器の進歩により UV 殺菌装置の有効性が向上しました。

現在、UV 殺菌装置は家庭、企業、産業で広く利用されています。ヨーロッパだけでも、2,000 台を超える巨大な UV 殺菌システムがあり、何百万人もの人々に安全な水を供給しています。UV 殺菌装置は微生物汚染物質の除去に特に効果的であるため、ろ過後の水の処理に適しています。

UV殺菌装置の分類。

UV 殺菌装置は、望ましくない微生物を駆除する効果に基づいて分類されます。注目すべき重要な点は、紫外線殺菌システムのクラスの違いが、その評価を反映するわけではないということです。UV 殺菌装置の分類は、主に特定の用途への適合性に基づいています。

クラスA紫外線殺菌装置。

クラス A の UV 殺菌装置は、目視できるきれいな水を殺菌するために特別に設計されています。原水からウイルス、細菌、ジアルジア嚢子、クリプトスポリジウムのオーシストを破壊しますが、下水処理には適していません。また、クラス A の紫外線殺菌装置の閾値は、強度と飽和スコアが 40,000 uwsec/cm2 以上です。

クラスB紫外線殺菌装置。

クラス B UV 殺菌装置は、主にすでに処理された水の二次消毒ソリューションとして導入されています。これらの殺菌装置は、大腸菌のレベルを最小限に抑えて水中の細菌を殺菌し、最小限の投与量で機能するように設計されています。クラス B UV 殺菌装置の強度と放射線の閾値は、最低 16,000 UW-sec/cm2 です。

UV殺菌装置の構成部品。

一般的な UV 殺菌装置は 4 つの主要コンポーネントで構成されています。各コンポーネントはそれぞれ異なりますが、UV 殺菌システムが適切に機能するために同様に重要な役割を果たします。以下では、UV 殺菌装置の主要コンポーネントと、水の消毒におけるそれらの役割について説明します。

紫外線ランプ。

UV ランプは紫外線殺菌装置の主要部品です。UV ランプは殺菌波長を拡散することで水を殺菌します。UV 殺菌装置に取り付けられる紫外線ランプにはさまざまな種類があります。

• 標準UV
• アマルガムUV
• 高出力UV

クォーツスリーブ。

これは単に、UV ランプを水から保護するために UV ランプを覆うガラス管です。石英スリーブは、細長い円筒形が特徴です。

反応炉室。

リアクターチャンバーは、UV殺菌装置の他のコンポーネント、すなわちUVランプ、ユーザーインターフェース、石英スリーブを収容する構造です。リアクターチャンバーは主に以下の材料で構成されています。 ステンレス鋼材料 さまざまなサイズと形状を持つことができます。.

制御インターフェース。

制御インターフェースはバラストとも呼ばれます。UV ランプの電気出力を変更できるコマンド センターです。自動電源オン/オフ機能を備えており、基本的に UV 光線の強度を決定し、最終的にはシステムの消毒率に影響を与えます。

UV殺菌装置はどのように機能するのでしょうか?

まず、UV 殺菌は汚染された水から微生物を根絶するのではなく、不活性化させるだけであることに留意してください。紫外線殺菌は、汚染された水中に存在する微生物の DNA 細胞を標的にして全滅させることで機能します。具体的には、UV 殺菌装置は微生物の DNA にある核酸を破壊することで微生物汚染物質を不活性化します。水が UV 光にさらされる時間 (照射時間) と波長の強度は、紫外線水殺菌装置の消毒スコアに大きく影響します。

規制機関は紫外線殺菌装置の照射時間についてさまざまな基準を設定していますが、一般的にほとんどの地域での最小照射時間はおよそ 16,000 µwatt-sec/cm^2 です。NEWater の紫外線殺菌装置は、30,000 ～ 50,000 µwatt-sec/cm^2 の十分なランプ強度を備えています。さらに、ランプ強度の低下をユーザーに知らせるために、当社システムには警告アラームが取り付けられています。

紫外線照射量は、UV 殺菌装置の病原菌不活性化率の主な決定要因です。照射量が多いほど病原菌の不活性化が最適化されますが、照射量が少ないと不活性化率が低下します。高品質の水を処理する場合、低圧水銀ランプを備えた UV 殺菌装置は、50～150 mJ/cm2 の照射量で病原菌を不活性化する可能性があります。

UV殺菌装置の最適な機能を妨げるもの。

給水を適切に前処理しないと、ランプの強度が急速に低下し、早期の交換が必要になります。光の強度が殺菌閾値を満たさなくなると、UV 殺菌装置の有効性が低下します。

未処理の水を消毒すると、溶解した成分が紫外線を吸収し、微生物を紫外線から守るため、不活性化スコアが低くなる可能性があります。また、成分がガラススリーブに蓄積して、UV 殺菌装置の生産性が低下する可能性があります。

UV殺菌装置を使用する利点。

水処理における紫外線殺菌システムの応用により、水媒介性疾患の予防に向けた取り組みが大幅に強化されました。家庭用紫外線殺菌装置の使用と市水への紫外線消毒の導入により、世界中の何十億もの人々に安全で汚染されていない飲料水が提供されています。以下では、紫外線殺菌装置のさまざまな利点について詳しく説明します。

高い消毒率。

紫外線殺菌装置は、間違いなく水処理における最も効果的な消毒ツールです。適切な光強度と紫外線照射量の下では、紫外線殺菌装置は原水中に存在するほぼすべての微生物を不活性化できます。紫外線殺菌装置の平均殺菌率は 99% です。

適切にカスタマイズすれば、UV 殺菌装置はジアルジアおよびクリプトスポリジウムの嚢子を効果的に破壊できます。UV 殺菌装置を最適に動作させるには、供給水が以下の仕様を満たす必要があります。

• 浮遊物質：10mg/L以下。
• 鉄: 0.3 mg/L。
• マンガン：0.05mg/L。
• PH: 6.5～9.5。
• 色: なし。
• 水の硬度: 7GPG未満。

メンテナンスが簡単です。

UV 殺菌システムの操作とメンテナンスは非常に簡単でわかりやすいものです。最適な消毒には、適切な品質のメンテナンスが必須です。UV ライト ランプを収納する構造は、0.15 の亜硫酸ナトリウム溶液のみで簡単に掃除できます。または、クエン酸を使用して掃除することもできます。NEWater の UV システムにはワイパーが取り付けられており、掃除のプロセスが大幅に簡素化されます。

配管ユニットのメンテナンスを行った後は、塩素などの化学薬品を使用してシステム全体を殺菌することをお勧めします。これにより、異物混入によって水の殺菌プロセスと結果が変化するリスクがなくなります。

さらに、UV ランプを継続的に使用すると、強度レベルが徐々に低下します。実際、100 時間で光の強度は 20% 低下する可能性があります。ただし、その後の 1000 時間は高い強度を維持できます。強度が殺菌範囲を満たさなくなったら、UV ランプの交換が義務付けられます。これは、ランプ強度の低下を警告する放出検出器の存在によって特に容易になります。

水の味や匂いを変えません。

紫外線殺菌装置は、水中の有機微生物を不活性化することで水を処理します。飲料水の匂いや味を変える可能性のある化学物質は使用しません。同様に、紫外線殺菌装置は飲料水の味や匂いを改善しません。

水の無駄を最小限に抑えます。

UV 殺菌装置には廃水がありません。その動作原理は微生物を不活性化することに基づいており、廃棄物の排出はありません。さらに、紫外線消毒のプロセスでは化学物質の使用がほとんどないため、廃棄物が発生する可能性がありません。

紫外線殺菌装置の応用分野。

紫外線殺菌装置の適用範囲は、高品質の精製水を必要とするあらゆる産業に及びます。水中の微生物汚染は人間の健康に悪影響を及ぼすだけでなく、重要な産業プロセスや製品に悪影響を及ぼす可能性があります。

人間の消費やさまざまな産業用途に適した高品質の飲料水を生成するために、UV 殺菌装置は入口および使用地点の水処理システムとして組み込まれています。以下では、微生物のない飲料水を生成するために UV 殺菌装置を使用しているさまざまな業界について説明します。

製薬会社。

さまざまな医薬品用途で必要とされる水質は最高品質です。これは、ほとんどの医薬品が人間の消費を目的としており、汚染された製品を摂取すると人間の健康に悪影響を与える可能性があるためです。医薬品の調合や溶液の希釈などの繊細な作業に必要な高品質の医薬品用水を得るために、医薬品業界では UV 殺菌装置を使用して、通常の水道水に含まれる微生物を不活性化しています。

世帯。

世界保健機関とそれぞれの公衆衛生機関は、安全な飲料水に関する要件を定めています。水媒介性疾患の予防に家族が熱望しているため、最近では給水口に UV 殺菌装置を設置する家庭がかなり増えています。飲料水や調理用水を井戸、川、または自治体の給水システムから得ている家庭では、配水システムに UV 殺菌装置を組み込むことで、安全な飲料水を確保できます。

食品加工産業。

水はほとんどの食品に不可欠な成分であり、主要な洗浄剤でもあります。しかし、普通の水道水にはさまざまな量の微生物が含まれているため、ほとんどの食品加工用途での使用には適していません。そこで、食品加工業界では、高品質の加工水を生成するために紫外線照射システムを採用しています。

廃水の再生。

水不足が蔓延する中、さまざまな業界では廃水の再利用とリサイクルを促進するために廃水処理技術を取り入れています。効果的な廃水処理には、三次処理で UV 殺菌装置を導入した複数の水処理システムの使用が含まれます。理想的には、逆浸透、限外濾過、またはイオン交換システムからの処理済み水を精製するために紫外線殺菌装置が使用されます。

研究所。

微生物、溶解物、浮遊物の汚染物質がごくわずかでも水に含まれると、実験結果が大きく変わる可能性があります。実験の正確性を確保するために、微生物汚染の脅威を軽減するために、実験室の水処理システムに UV 殺菌装置が組み込まれています。

紫外線殺菌装置のその他の用途としては、化粧品製造、海洋水の浄化、鉱山用水の処理などがあります。

UV殺菌装置のコスト。

長年にわたり、UV 殺菌システムの投資コストと運用コストは大幅に削減されました。これにはさまざまな要因が考えられますが、主な原因は紫外線技術の進歩です。現在、さまざまな仕様の UV 殺菌装置が存在するため、投資資本も異なります。

UV 殺菌装置を購入しようとすると、さまざまな価格の装置に出会うでしょう。これは基本的に、製造業者が装置の価格設定をそれぞれ異なるものにしているからです。さらに、UV 殺菌装置のサイズと機能も価格に反映されます。UV 殺菌装置の運用コストには、人件費、電力消費量、維持費、減価償却費などの重要な分野が含まれます。

電力消費。

UV 殺菌システムの電力消費量は、システムの設計と設置されている UV ランプによって異なります。藻類の増殖を抑えるため、UV ランプの定期的な洗浄は必須です。低圧紫外線ランプを使用して汚染された水を殺菌すると、100 万ガロンあたり約 100 ～ 250 kWh の電力が消費されます。一方、中圧 UV ランプでは、100 万ガロンの給水を殺菌するのに 460 ～ 560 kWh の電力が消費されます。

電力電圧と周波数のオプションは地域によって異なり、課金システムも異なります。これにより、地域によって電気代が異なります。システムの予想電力消費量を概算するには、お住まいの地域の 1kWh あたりの電力料金に上記の消費料金を掛けます。

メンテナンスと交換。

UV ランプは消耗しやすく、定期的な交換が必要です。UV ランプの交換費用は大きく異なりますが、低圧ランプは中圧ランプに比べて低価格です。UV ランプの平均寿命は 1 年ですが、適切なメンテナンスを行えばさらに長持ちします。NEWater の UV ランプは、より長持ちし、継続的に水を殺菌するように設計されています。

紫外線殺菌装置のメンテナンスに関する追加料金は、UV ランプ ハウジングの洗浄に関係します。これは、0.15 クエン酸または亜硫酸ナトリウムを含む溶液を使用して行われますが、これは非常に安価です。

労働。

工業用 UV 殺菌システムの場合、その操作を監視する技術者が 1 人または数人必要になる場合があります。UV 殺菌装置に必要な人的投入量は、そのサイズと生産能力によって異なります。人件費も現行の労働法に応じて異なります。

設備の減価償却。

実質的にすべての資産は、時間の経過とともに価値が下がります。紫外線殺菌装置も価値が下がりがちですが、これは大きな懸念事項ではありません。紫外線殺菌装置の減価率は極めて低いです。紫外線殺菌装置の生産性と主要装置の耐久性が相まって、ユーザーは投資をすぐに回収できます。

UV殺菌装置の例。

NEWater は、水処理に使用できるさまざまな形態の紫外線に基づいて、数多くの UV 殺菌装置を開発してきました。当社の既存の UV 殺菌装置は、産業用途と個人用途をサポートするように特別に設計されています。

UV殺菌装置の種類。

UV 殺菌装置はさまざまな用途に対応するように特化されているため、さまざまな仕様の個別の装置が存在します。NEWater が製造する UV 殺菌装置には主に次の 2 つのタイプがあります。

• 工業用UV殺菌装置。
• 市販の紫外線殺菌装置。

工業用紫外線殺菌装置.

工業用 UV 殺菌装置は、さまざまな工業用途に対応するためにさまざまな機能が備わった特殊な水処理システムです。工業用 UV 殺菌装置は、廃水処理ユニット、逆浸透システム、限外濾過システムなどの他の工業用水処理システムを補完するためによく使用されます。

製薬会社、食品加工、化粧品業界など、さまざまな業界では高品質の精製水が必要です。産業プロセスの円滑な運営を促進するために、業界では UV 殺菌装置を利用して、特に微生物汚染の脅威を根絶しています。産業用 UV 殺菌装置の主な機能は次のとおりです。

• サービス流量: 2.5 ～ 310 立方メートル/時 (12 ～ 1380GPM)。
• 光強度警告装置。
• 自動スタート・ストップ機能。

市販の紫外線殺菌装置。

商業企業における高品質の水の用途はさまざまですが、その重要性を軽視することはできません。商業用途での UV 殺菌装置の使用は近年大幅に増加しています。これは、淡水源の広範な汚染と商業組織の急増に起因すると考えられます。殺菌水は、商業用途で原料または製品自体 (ボトル入りの水など) として利用されています。

ホテルやリゾート、洗車業、オフィスビルなどの商業施設では、水質を改善するために UV 殺菌システムを活用しています。以下は、NEWater の商業用 UV 殺菌装置の基本機能の一部です。

• 自動電源オンオプション。
• 光強度警告装置。
• 反応炉室。
• サービス流量は 2 GPM ～ 80 GPM の範囲です。

NEWater のエンジニアは、UV 殺菌システムに関する技術的なご相談をいつでもお受けいたします。お気軽にお問い合わせやご注文ください。

UV殺菌装置を購入する際に考慮すべき要素。

UV 殺菌装置を購入する前に、市販されているさまざまな種類の UV 殺菌装置についてよく理解しておくことが最も重要です。以下では、最適な UV 殺菌装置を購入するための重要な要素について説明します。

容量。

UV殺菌装置は、ユーザーの多様な要求に応えるために、容量などのさまざまな仕様で製造されています。NEWaterでは、産業用、商業用、個人用アプリケーション向けに、非常に高性能なUV殺菌装置を製造しています。

工業用 UV 殺菌装置と商業用 UV 殺菌装置を区別する主な特徴は容量です。当社の幅広い UV 殺菌装置の中から、用途に最適な容量の殺菌装置をお選びいただけます。

当社の標準 UV 殺菌装置は、40 GPM から 1000 GPM までの容量でご利用いただけます。さらに、当社のソリューションがお客様のプロジェクトと完全に同期するようにカスタマイズされた UV 殺菌装置も提供しています。

消毒率。

さまざまな紫外線殺菌システムが、特定の微生物汚染物質をターゲットにするように調整されています。 用途に最適な UV 殺菌装置を決定するには、給水の組成を確立する必要があります。 これは、信頼できる研究所で給水をテストおよび分析することで実現できます。

ジアルジアやクリプトスポリジウムなどの微生物を効果的に不活性化するには、1～10 mJ/cm2 の低線量の UV 殺菌装置が必要です。一方、腸内細菌やウイルスが濃縮された水を不活性化するには、30～150 mJ/cm2 の高線量の UV 殺菌装置が不可欠です。さらに、投資資本、流量、使用するコンポーネントの種類も考慮する必要があります。

NEWater から UV 殺菌装置を購入すると、品質、さまざまなアフターサービス、最高の顧客体験が保証されます。紫外線による水の殺菌に関する知識を広げたり、UV 殺菌装置を注文したりするには、遠慮なく NEWater にお問い合わせください。

よくある質問：

UV水処理は飲料水に対して安全ですか?

はい。UV殺菌処理により、細菌、ウイルス、病原体のDNAとRNAが破壊され、増殖を防ぎます。この処理では化学物質の添加や残留物は一切発生せず、飲料水本来の味と香りを保ちます。.
流入水の濁度が低く、著しい浮遊物質がなく、紫外線殺菌装置が適切なサイズで適切にメンテナンスされている限り、処理済みの飲料水はそのまま飲んでも安全です。.

逆浸透後にUV殺菌装置は使用できますか？

その通りです。実際、逆浸透膜やその他のろ過プロセスの後に紫外線殺菌装置を使用するのは、最終的な消毒方法として非常に一般的です。.
逆浸透システムは原水からほとんどの浮遊物質、溶解塩分、化学物質、微生物を除去しますが、すべての病原体、特に内部シールや貯蔵タンクからの二次汚染によって発生する可能性のある病原体を完全に除去できるとは限りません。ろ過システムの後に紫外線殺菌装置を設置することで、飲料水が使用場所に到達する前に微生物学的安全性をさらに確保できます。.

UV はミネラルや化学物質を除去しますか?

いいえ。前述の通り、紫外線消毒は水中の微生物を不活性化するだけで、溶解したミネラル、化学物質、重金属を除去するものではありません。これらの汚染物質を除去するには、逆浸透膜、活性炭ろ過、イオン交換システムなどの他の水処理プロセスが必要です。.

UVで水を消毒するにはどれくらい時間がかかりますか？

UV消毒プロセスはほぼ瞬時に作用し、通常は数分の1秒から数秒で微生物を不活性化します。具体的な接触時間は、UV強度、流量、水質条件によって異なります。適切に構成されたUVシステムであれば、家庭用および小規模商業用水処理用途の消毒は通常1～10秒で完了します。UV照射量を増やし、流量を低くすることで、より安定した信頼性の高い消毒が可能になります。.