これは、UVの世界でよく議論される質問です。水消毒に適したUVランプの種類は、中圧ランプと低圧ランプのどちらですか。 人生の他のすべてのように、それぞれには、運用要件に照らして考慮しなければならない長所と短所があります。 この投稿では、3つの主な要因を調べて、どのUVランプが操作に最も適しているかを判断します。
この投稿のタイトルが示すように、UVシステムで最も一般的に使用されている2つのUVランプタイプがあります。中圧ランプと低圧ランプです。 （圧力はランプ内の水銀ガス圧力に関連します）。
低圧ランプは、長さが約1メートルの細長いランプで、ランプあたりの出力が低くなります（30〜600Wの範囲）。 消毒の目的で、低圧ランプは高強度で253.7nm（254nm）の単色波長を放射します。
中圧ランプは低圧ランプよりもかなり短く、ランプあたりの出力が高くなります（通常は1〜12kWの範囲）。 中圧ランプは、さまざまな強度で200〜320nmの広い殺菌波長を放射します。 中圧ランプも254nmの波長を放射しますが、低圧ランプほど強力ではありません。
1.消毒効率
低圧ランプで採用されている254nmは、微生物のDNAに対して確かに有効な波長です。 ただし、従来考えられていたものとは異なり、中圧ランプで使用される200〜320 nmの広い殺菌範囲はより効果的であり、同じUV線量レベルでかなり優れた消毒結果を達成します。 そんなことがあるものか？
低圧ランプは、DNAとRNAの吸光度のピーク近くでUV光を放射し、微生物を不活化します。 中圧ランプの広い波長は、DNAとRNAに加えて、タンパク質や酵素などの他の生体分子に影響を与え、より大きな不活化の影響を可能にします。 広い殺菌波長は、いくつかの面で微生物を攻撃し、微生物の必須成分に損傷を与え、微生物の突然変異修復メカニズムを阻害します。 例：タンパク質の吸光度スペクトルは280 nmで最大ピークを示しますが、タンパク質のペプチド結合は240nm未満で有意な吸光度を示します。 別の例は、低圧ランプの範囲を超えて、270〜271nmで最も効率的に不活化されるクリプトスポリジウムおよび枯草菌の胞子です。
数年前、US Food &アンプ。 医薬品局（FDA）は、特定のガイドラインと条件に準拠している場合、水の熱殺菌をUVシステムに置き換えることを許可する低温殺菌ミルク条例（PMO）を発行しました。 条件の1つは、UVシステムがUV線量レベルを示す必要があることです。中圧システムは120mJ / cm2（RED）を示す必要があり、低圧システムは186mJ / cm2（RED）を示す必要があります。 なぜそのような違いがあるのですか？ FDAは、特定の消毒レベルを達成するために低圧ランプよりも低いUV線量を使用できる、中圧の高い消毒効果を実証したさまざまな独立した研究機関による最近の研究に依存していました。
これは、少なくともUV業界にとっては革命的です。つまり、UV消毒について存在するすべての文献は、低圧ランプについては正しいが、中圧ランプに関しては正しくないということです。 また、消毒に最も効果的なUVランプである低圧ランプの長年のパラダイムが証明されていないことも意味します。その結果、現在、市場のすべての主要なUV生産者は、低圧システムに加えて中圧システムを提供しています。
バクテリアの回復は、低圧ランプのもう1つの現象であり、水槽内の継続的な汚染の原因となります。 254nmのUV光はDNAに損傷を与えますが、低圧ランプで処理された微生物は、多くの場合、UVの影響を受けていないかのように、自身を「修復」して複製を続けることができます。 一方、中圧ランプで処理されたバクテリアは、広い殺菌範囲によってさまざまな重要な部分に深刻な損傷を与えるため、自己修復する可能性が低くなります。
要約すると、中圧ランプは低圧ランプよりも明確な消毒の利点があり、同じUV線量レベルで低圧としてより高くより持続可能な消毒レベルを達成します。
2.電力効率
低圧変換率、つまりランプが消費するkWと殺菌性UV光の比率は、通常30〜45％です。 中圧変換率はこの約3分の1で、10〜15％の範囲です。 これは、消費されるkWごとに、低圧UVシステムは通常、処理される特定の水量に対して中圧ランプよりも約3倍電力効率が高いことを意味します。 しかし、常にそうであるとは限りません。
Atlantiumは、中圧ランプの電力の欠点を補う組み込みの増幅メカニズムを設計しました。これは、消毒チャンバー内でUV光子を再利用および再利用する光増幅設計であり、低圧UVシステムと同等の電力効率を実現します。 。
要約すると、低圧システムは、低圧ランプの変換率が高いため、電力効率が高くなる傾向があります。 しかしながら、中圧システムは、中圧ランプのより低い変換率を補償する増幅機構を使用することによって、この欠点を克服することができる。 クライアントとして、希望するUV線量を達成するために必要なUVシステムの全体的な消費電力を常に確認してください。
3.ランプ寿命
低圧ランプは中圧ランプよりも寿命が長く、8,000〜16,000時間の範囲であるのに対し、中圧範囲は4,000〜6000時間であることが知られています。 紙の上では低圧ランプは素晴らしく見えますが、いつものように、現場での実際の操作に照らしてこのデータを見る必要があります。 この質問には2つの側面があります。
1.経済的：平均して、上記の数値は、低圧ランプの場合は1年に1回、中圧ランプの場合は2年に1回の交換に相当します。 中圧UVシステムは通常、低圧よりも少ないランプを使用するため、全体的な年間運用コストはほぼ同じになります。 ランプの数によっては、スケールがLPランプを優先する場合もあれば、MPを優先する場合もあります。 そのため、プロジェクトごとにアドホックベースで経済分析を行う必要があります。
2.運用：UVシステムの目的は、常にバイオセキュリティを確保する正しいUV線量を提供することです。 このため、ランプは実際の性能に応じて交換する必要があります。 点火量、水温、さらにはUVランプの特定の製造バッチなど、UVランプの実際の寿命を短縮または延長する可能性のある多くの変数があります。この点について私の言葉を理解する必要はありません。単に読んでください。ランプの寿命保証に関する各UVプロデューサーのシートの小さな文字。 それはすべてそこにあります。 この問題についてリスクを冒したくはありません。ランプの性能が低下している場合は、規定の保証時間に達していない場合でもランプを交換する必要があります。 ここで重要な点は、UVランプが常に適切に機能していることを確認する唯一の方法は、ランプごとに専用のUVセンサーを用意して、個々のランプの性能を明確に示すことです。 製造元が指定した営業時間は、参照としてのみ使用してください。 この点で、MP UVシステムは、システムごとに数十個のランプを持つことができるLP UVシステムとは対照的に、使用するランプが大幅に少なく、各ランプを個別に制御するのがはるかに簡単であるため、明確な利点があり、効果的な制御と監視がほとんど不可能です。 。 この特定のポイントは、持続可能な水のバイオセキュリティを確保するためのUVシステムの最も重要な機能の1つであるため、次の投稿のトピックになります。
要約すると、UVランプタイプはUVシステムのスタンドアロンコンポーネントではありません。 ランプの種類を選択するだけでは、UVシステムが必要なバイオセキュリティを提供することは保証されません。 ランプの種類は、UVシステムの全体的な設計と構造に照らして検討し、ランプの動作に最適な条件を提供することを確認する必要があります。 アトランティウムでは、MPランプの使用に専念しています。 MPランプの消毒の優位性を完全に最適化するようにシステムを設計し、システム内のすべてのランプに高度な制御および監視システムを実装し、変換率の明らかな欠点を補うために独自の増幅メカニズムを設計して、Atlantiumを作成しました。 LPUVシステムと同じくらい電力効率の良いシステム。
