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Desinfecção UV de Canal Aberto ou Canal Fechado:Qual é a Melhor?

Numa recente conferência internacional sobre a tecnologia de tratamento água de esgoto, Ben F. Kalisvaart (consultor chefe de tecnologia UV da Berson UV-techniek da Holanda), levantou a seguinte dúvida: “Qual é a melhor? Desinfecção UV de água de esgoto de canal aberto ou de canal fechado?”.Em sua tese, ele expôs o porquê de mais e mais operadores de ETEs estarem agora optando por sistemas de desinfecção UV de canal fechado, em vez de sistemas de tecnologia mais antiga, de canal aberto.As razões desta mudança devem-se parcialmente aos problemas nos sistemas de canal aberto, além das vantagens dos sistemas de canal fechado.

As desvantagens dos sistemas de canal aberto incluem o perigo dos operadores serem expostos aos raios UV; o crescimento de algas em canais abertos e a dificuldade em limpar as lâmpadas, que deve ser feita manualmente – um processo demorado e difícil – ou levantando fisicamente e levando a um banho de ácido.

Além disso, o movimento hidráulico de líquidos em canais abertos não é muito turbulento, o que impede que parte deste líquido passe perto o suficiente para receber a dosagem UV mínima necessária.

Sistemas de canal fechados, porém, não apresentam qualquer perigo aos operadores, porque as lâmpadas UV estão fechadas em uma câmara de aço inoxidável; isto também elimina o problema de crescimento de algas. Cada lâmpada têm um limpador mecânico do tubo de quartzo que a protege, mantendo-a limpa. Uma limpeza química periódica, caso necessário, pode ser feita ‘in-line’, sem ter que remover as lâmpadas. Além disto, a substituição das lâmpadas é fácil, podendo ser feita em minutos.

Devido ao projeto hidráulico de sistemas de canal fechado também o movimento da água através da câmara é de forma mais turbulenta que em canais abertos, resultando e todo o líquido recebendo a dosagem UV mínima necessário, já que passa perto das lâmpadas.

Tecnologia das Lâmpadas
Além dos sistemas UV de canal fechado, muitos engenheiros estão optando para lâmpadas UV de média pressão, tipo ‘policromáticas’. Elas produzem raios UV cobrindo uma larga faixa de ondas e demonstraram em testes independentes causar inativação permanente tanto de microorganismos patogênicos, como de não-patogênicos, como E.coli e Cryptosporidium parvum (1, 2, 3).

Por outro lado, lâmpadas de baixa pressão ‘monocromáticas’, produzem um pico único na faixa UV.

Foi demonstrado que muitos microorganismos são capazes de se auto-regenerar após exposição a estas lâmpadas de baixa pressão, sobre tudo se são posteriormente expostos à luz solar – que é o ocorre em muitas ETEs.

Acrescente-se que, com somente poucas lâmpadas de média pressão é possivel realizar o mesmo trabalho de uma grande quantidade de lâmpadas de baixa pressão – isto faz com que sistemas de média pressão sejam muito mais fáceis de operar, monitorar e mantiver. Devido a estes fatores, a tecnologia de lâmpadas de baixa pressão deve ser evitada em aplicações de água de esgoto.

Limpeza dos Tubos de Quartzo
Um fator importante a ser levado em consideração numa ETE é a sujeira que é depositada nos tubos de quartzo que protegem as lâmpadas UV. Sólidos em suspensão e substâncias químicas na água são depositados nestes tubos e têm que ser removidos regularmentede forma a manter a emissão UV no nível máximo. Isto ocorre tanto em lâmpadas de baixa pressão como em lâmpadas de média pressão, e tanto em sistemas de canal aberto, como em sistemas de canal fechado.

Existem duas maneiras principais de fazer o controle: limpeza mecânica dos tubos de quartzo (com O-rings ou escovas) ou limpeza química com ácidos.

Mesmo utilizando a limpeza mecânica, a limpeza química terá que ser feita de vez em quando. Conforme já explicado, com sistemas de canal aberto, as lâmpadas UV têm que ser levantadas fisicamente do canal e transferidas para um banho químico externo.

Com sistemas de canal fechado, produtos químicos são simplesmente adicionados à câmara UV e a limpeza ocorre internamente.

Para ajudar neste processo, a Berson desenvolveu o UltraWipe®, que combina sistemas mecânicos e químicos de limpeza. Quando acionado, limpadores automáticos movimentam-se de uma ponta a outra dos tubos de quartzo, removendo qualquer depósito. Ao mesmo tempo, uma quantidade mínima de ácido de baixa concentração é aplicada aos tubos de quartzo.

Esta ‘dosagem direta’ significa que volumes significamente menores de ácido são necessários para a limpeza, do que com a dosagem quimica convencional. Os produtos químicos não são prejudiciais, de maneira alguma, nem ao meio ambiente, nem à infrastrutura da tubulação da ETE.

Conclusões
Sistemas UV de tratamento de água de esgoto de canal fechado estão crescendo em popularidade junto aos operadores de ETEs. Há muitos fatores que justificam a substituição dos sistemas de tecnologia antiga de canal aberto por estes sistemas

Em primeiro lugar, sistemas de canal fechado são mais seguros.

Em segundo lugar, a limpeza dos tubos de quartzo que protegem as lâmpadas é fácil – tanto mecânica quanto quimicamente – sem ter que remover as lâmpadas.

Em terceiro lugar, assegura que quase a totalidade da água receba a dosagem UV mínima.

Finalmente, sistemas de canal fechado, em conjunto com lâmpadas de pressão média resultam na destruição permanente de microorganismos e eles não podem se auto-regenerar.

References/Bibliografia:
1. Zimmer, J. L., Slawson, R. M. & Huck, P.M.
Potential repair of Escherichia coli DNA following exposure to UV radiation from both medium- and low-pressure UV sources used in drinking water treatment. Applied & Environmental Microbiology, Vol. 68 (2002), No. 7, 3293-3299.
2. Oguma, K., Katayama, H. & Ohgaki, S.
Photo-reactivation of Escherichia coli after Low- and Medium-Pressure UV Disinfection Determined by an Endonuclease Sensitive Site Assay. Applied & Environmental Microbiology, Vol. 68 (2002), No. 12, 6029-6035.
3. Zimmer, J. L., Slawson, R. M. & Huck, P.M.
Inactivation and potential repair of Cryptosporidium parvum following low- and medium-pressure ultraviolet