Bei der Auswahl der richtigen UV-Ausrüstung für die Desinfektion kann es einige Zeit dauern, bis man die verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Technologien verstanden hat. Da UV-Geräte eine Lebensdauer von 15-20 Jahren haben, benötigen viele Käufer und Ingenieure ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Technologien. In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen der Mitteldruck- und der Niederdruck-UV-Technologie erläutert. Wenn Sie den Unterschied verstehen, können Sie feststellen, was für Ihren spezifischen Prozess besser ist.
Die UV-Hersteller bezeichnen mit Mittel- und Niederdruck den Gasdruck in der Lampe und nicht den Betriebsdruck in den Rohrleitungen. Beide Technologien können gleichermaßen mit den Betriebsdrücken im System umgehen.
Bei der UV-Desinfektion wird das Wasser UV-Strahlen ausgesetzt, um schädliche Krankheitserreger wie Listerien zu beseitigen. Studien haben gezeigt, dass Förderbänder, die mit UV-Desinfektion behandelt wurden, einen signifikanten Rückgang der Listerienpopulation aufweisen. Die Inline-UV-Bestrahlung hat sich auch im Kühlsystem für Sole zur Verarbeitung bestimmter Lebensmittel bewährt.
Die Einführung der Mitteldruck-UV-Technologie brachte einen bedeutenden Fortschritt in der UV-Desinfektion. Sie ermöglichte die Herstellung von Lampen mit einer viel höheren Leistung als Niederdrucklampen. Industrielle Mitteldruck-UV-Systeme können etwa zehnmal mehr Energie pro Lampe erzeugen als Niederdrucklampen. Das Ergebnis ist eine größere Desinfektionskapazität in einem einzigen UV-Kessel, ohne dass mehrere Lampen benötigt werden. Dadurch ist diese Lösung kompakter, wartungsärmer und kostengünstiger.
Außerdem bietet die Mitteldruck-UV-Technologie ein höheres Maß an Inaktivierung von Organismen als Niederdruck-UV. Dies geschieht sogar bei gleicher Dosierung. Aufgrund der polychromen Leistung des Mitteldruck-UV ist eine Inaktivierung durch Proteinabbau, enzymatischen Abbau und DNA-Zerstörung möglich.
Untersuchungen haben gezeigt, dass einige Organismenstämme (z. B. Adenoviren) bei der Niederdruck-UV-Technologie eine 1,5-fach höhere Dosis zur Inaktivierung benötigen als bei der Mitteldruck-UV-Technologie.
Ein wesentlicher Aspekt der Mitteldruck-UV-Technologie ist, dass die Lampen mehr Energie verbrauchen. Die hohe Leistung pro Lampe von Mitteldrucksystemen kann erhebliche Wärme erzeugen. Dies erfordert eine zusätzliche Prozessgestaltung, um die Wärme in Zeiten mit geringem Durchfluss abzuführen.
Die FDA hat festgestellt, dass eine Dosis von 120 mJ/cm2 erforderlich ist, damit die Mitteldruck-UV-Technologie als gleichwertig mit der Pasteurisierung angesehen werden kann. Diese Dosis ist höher als die für eine 5-Log-Reduktion der üblichen Milchkontaminanten (40mJ/cm2). Sie ist jedoch notwendig, weil einige Viren, wie das Adenovirus, UV-resistenter sind. Eine Dosis von 120 mJ/cm2 gewährleistet eine ausreichende Virusinaktivierung.
Ein wesentlicher Aspekt der Mitteldruck-UV-Technologie ist, dass die Lampen mehr Energie verbrauchen. Und die hohe Leistung pro Kolben von Mitteldrucksystemen kann eine beträchtliche Wärmemenge erzeugen, was eine zusätzliche Prozessauslegung erfordert, um die Wärme in Zeiten mit geringem Durchfluss abzuführen.
Die Niederdruck-UV-Technologie ist eine hocheffiziente Lösung, die im Vergleich zu Mitteldruck-UV-Lampen weniger Energie verbraucht, um die gleiche Desinfektionsdosis zu liefern. Außerdem erzeugen Niederdruck-UV-Lampen weniger Wärme als Mitteldrucklampen, was sie zu einer effizienteren Lösung für Prozesse mit geringem Durchfluss oder Durchflussunterbrechungen macht.
Um die gleiche Desinfektionsleistung wie eine einzelne Mitteldrucklampe zu erreichen, benötigt die Niederdruck-UV-Technologie mehr Lampen, was sie zu einer weniger kompakten Alternative macht. Niederdruck-UV-Lampen haben nicht nur eine geringere Leistung pro Kolben als Mitteldrucklampen, sondern inaktivieren auch die Organismen in geringerem Maße. Daher muss der UV-Experte für jede Anwendung das richtige UV-System konfigurieren.
Die Wahl der richtigen UV-Technologie für Ihren Prozess hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Durchfluss (intermittierend oder konstant), die Wasserqualität und das gewünschte Niveau der Desinfektionsleistung. Es ist ratsam, mit einem UV-Hersteller zusammenzuarbeiten, der sowohl Mitteldruck- als auch Niederdrucktechnologien anbietet, um genau zu beurteilen, welche Technologie für Ihren Prozess am besten geeignet ist. Die nachstehende Tabelle zeigt, welche Technologie für einen bestimmten Prozess und eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist.
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