Lyhyt vastaus:

Useimmissa juomavesijärjestelmissä, joissa ultravioletti-desinfiointi toimii viimeisenä mikrobiesteenä, asenna UV-pääreaktori varastosäiliön ja viimeisen hiukkasten-poistovaiheen jälkeen mahdollisimman lähelle jakelupistettä.

Miksi UV on yleensä parempi varastosäiliön jälkeen

UV-säteilyllä ei ole jäännössuojaa

Kemialliset desinfiointiaineet voivat jatkaa mikro-organismien tukahduttamista alkukäsittelyn jälkeen, jos riittävä jäännös säilyy. UV ei toimi näin. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto toteaa, että UV ei jätä jäämiä ja että toimitettu UV-annos riippuu UV-intensiteetistä, virtausnopeudesta ja ultraviolettisäteilyn läpäisevyydestä (UVT).[1]UK Drinking Water Inspectorate toteaa samoin jäännösvaikutuksen puuttumisen UV-säteilyn pääasiallisena rajoituksena, mikä edellyttää huolellista hygieniaa varastoinnissa ja jakelussa.

Jos UV asennetaan vain ilmakehän varastosäiliön eteen, käsittelyjärjestys on:

UV-käsittely → varastosäiliö → pumppu ja jakelu → käyttöpaikka

Kaikki säiliössä tai alavirran putkistoissa esiintyvä saastuminen tai uudelleenkasvu ohittaa UV-suojan. Viimeisen UV-vaiheen siirtäminen alavirtaan muuttaa järjestyksen seuraavaan:

varastosäiliö → pumppu → loppusuodatus → UV-käsittely → käyttöpaikka

Toinen järjestely desinfioi veden sen jälkeen, kun se on kulkenut komponentin läpi, mikä todennäköisimmin lisää veden ikää, kerää sedimenttiä, vaihtaa ilmaa ja altistaa veden pääsyn aukkoihin ja kostuneille pinnoille.

Kuva 1. Esi-säiliö-vain UV jättää loppupään varastointitapahtumat lopullisen käsittelyn esteen ulkopuolelle.

Varastointi voi muuttaa veden mikrobiologista laatua

Varastointi ei ole mikrobiologisesti neutraalia. Lopputulokseen vaikuttavat lämpötila, viipymäaika, saatavilla olevat ravinteet, sedimentti, säiliön kiertokulku, pinnan kunto ja hygienia.

Vertaisarvioidussa{0}}tutkimuksessa kotitalouksien varastosäiliöistä Ammanissa Jordaniassa Evison ja Sunna raportoivat, että heterotrofisten bakteerien määrä kasvoi noin1,7 log CFU/mlto5,2 log CFU/ml neljän päivän kuluttuaja5,7 log CFU/ml seitsemän päivän kuluttuavarastoinnista.[3]Likimääräisinä lukuina ilmaistuna, eli nousu noin 50 CFU/ml:sta noin 160 000 CFU/ml ja sitten 500 000 CFU/ml. Tutkimuksessa tunnistettiin lämpötila eniten uudelleenkasvuun vaikuttavaksi tekijäksi.

Kuva 2. Vertaisarvioidut-tiedot osoittavat huomattavaa heterotrofisten bakteerien uudelleenkasvua varastoinnin aikana.

Lähde: Evison & Sunna (2001). Heterotrofiset määrät eivät ole suora patogeeni-riskimitta.

Nämä heterotrofiset luvut eivät tarkoita, että jokainen havaittu organismi olisi patogeeni, eikä niitä pidä käsitellä suorana sairausriskin laskejana. Ne osoittavat kuitenkin, että biologisesti aktiivinen vesi voi muuttua merkittävästi varastoinnin aikana. Vain ylävirtaan asennettu UV-yksikkö ei voi hallita myöhemmin tapahtuvaa kasvua.

Kontrolloitu kenttätutkimus Ecuadorissa päätyi vastaavaan johtopäätökseen. Tutkijat seurasivat vettä sen lähteestä kotitalouksien varastointiin ja vertasivat sitä vastaaviin säiliöihin, joita pidettiin valvotuissa olosuhteissa. Kasvava saastuminen havaittiin vuonna46,4 % enterokokkien säiliöistäja32,8 % E. colille. Uudelleensaastumista kokeneissa kotitalouksissa keskimääräiset lisäykset olivat0,5–1,3 log enterokokkien osaltaja0,6–1,2 log E. colille.

Mitä todisteet todistavat-ja eivät-todista

Yllä olevat tutkimukset eivät todista, että jokainen säiliö aiheuttaisi mikrobien kasvua. Säiliön rakenne, kiertonopeus, lämpötila, puhdistus, desinfiointiainejäämät ja lähteen{1}}veden laatu vaihtelevat suuresti. Tiivistetty, hygieenisesti suunniteltu säiliö, jossa on usein kiertoa, voi säilyttää erinomaisen vedenlaadun.

Sen sijaan todisteet tukevat riskien{0}}hallintaperiaatetta:

Kun UV on ainoa lopullinen desinfiointiaine, sen sijoittaminen varastoinnin jälkeen poistaa suuren hallitsemattoman osan käsittelyketjusta.

Jälki-säiliön UV ei tee säiliön hygieniasta valinnaista. Voimakkaasti saastunut säiliö voi ylikuormittaa esikäsittelyä, saastuttaa suodattimet, aiheuttaa maku- ja hajuongelmia, vapauttaa biofilmin fragmentteja ja jatkuvasti haastaa UV-järjestelmän. Säiliö vaatii edelleen saniteettisuunnittelua, turvallisia tuuletusaukkoja ja -luukkuja, suunniteltua kiertoa, tarkastusta, puhdistusta ja asianmukaista mikrobiologista tarkastusta.

Ennen tankkia, tankin jälkeen vai molempia?

Kuva 3. Suositellut oletus- ja moniesteiset UV-asetelmat varastosäiliön ympärillä.

Vaihtoehto 1: UV vain ennen säiliötä

Tämä järjestely voi vähentää varastoon tulevien elävien organismien määrää. Siitä voi olla hyötyä, kun säiliö on suojattava tulevalta mikrobikuormitukselta tai kun alavirran puoleinen kemiallinen desinfiointiaine säilyttää varmennettuja jäämiä.

Kuitenkaan esisäiliön UV{0}}pelkkä ei suojaa:

• saastuminen säiliön tuuletusaukon, luukun tai ylivuodon kautta;
• säiliössä jo oleva biofilmi tai sedimentti;
• mikrobien uudelleenkasvu pitkien viipymäaikojen aikana;
• poistopumpun tai alavirran putkiston aiheuttama saastuminen;
• mikrobiologisen laadun menetys huollon jälkeen.

Juomakelpoisessa järjestelmässä, jossa ei ole desinfiointiainejäämiä, tämä ei yleensä ole vahvin paikka ainoalle UV-suojalle.

Vaihtoehto 2: UV säiliön jälkeen

Useimmissa pienissä juoma--vesi-, sadevesi-, kaivo-vesi- ja prosessivesijärjestelmissä-jälki-säiliön UV on ensisijainen oletusarvo. Vesi pumpataan varastosta, käsitellään UV-reaktorin veden{5}laatuvaatimusten mukaisesti, desinfioidaan ja toimitetaan sitten käyttäjälle.

Tyypillinen järjestys on:

varastosäiliö → tehostin tai painepumppu → sedimentin suodatus → muu tarvittava käsittely → UV-reaktori → lyhyt hygieeninen jakelulinja

University of Arizona Cooperative Extension suosittelee sadevedenkäsittelyjärjestelmää, joka koostuu hiukkassuodatuksesta, aktiivihiilestä ja UV-desinfioinnista, joka sijoitetaan painesäiliön tai-demand-pumpun jälkeen.

UV-reaktorin tulee olla mitoitettusuurin hetkellinen ulostulovirtaus, ei keskimääräistä päivittäistä tarvetta tai säiliön täyttymisnopeutta. Kun tehostuspumppu käynnistyy, UV-reaktori voi kokea paljon korkeamman lyhytaikaisen-virtauksen kuin päivittäinen keskiarvo. Koska UV-annos riippuu osittain viipymäajasta, validoidun maksimivirtauksen ylittäminen voi pienentää annosta.

Vaihtoehto 3: UV sekä ennen säiliötä että sen jälkeen

Kaksivaiheinen{0}}UV voi olla perusteltua seuraavissa tapauksissa:

• säiliössä on RO-permeaattia tai erittäin{0}}puhdasta prosessivettä;
• mikrobiologiset vaatimukset ovat tiukat;
• säiliössä on pitkät viipymisajat tai korkea lämpötila;
• sisääntuleva vesi aiheuttaa suuren biologisen kuormituksen;
• ruoka-, juoma-, lääke- tai laboratorioprosessi tarvitsee lisäesteen
• jatkuva toiminta ja redundanssi ovat tärkeämpiä kuin vähimmäispääomakustannukset.

Ensimmäinen UV-vaihe vähentää varastoon tulevaa elinkelpoista kuormaa. Toisessa vaiheessa käsitellään säiliöstä poistuvaa vettä. Kierrätys-UV-silmukka voi myös auttaa säätelemään varastoidun veden mikrobitilaa, mutta sen tehokkuus riippuu tarkistetusta kierrosta, säiliön sekoituksesta, kierrosta ja saniteettisuunnittelusta. Kierrätyssilmukan ei pitäisi olettaa paljastavan yhtä huonosti sekoitetun säiliön kaikkia osia.

Lopullinen suositus

Useimmissa juomavesijärjestelmissä on suositeltavaa asentaa viimeinen UV-vesisterilaattori sekä varastosäiliön että viimeisen suodatusvaiheen jälkeen. Tämä sijoittaa mikrobisulun lähemmäksi käyttökohtaa ja mahdollistaa järjestelmän käsittelevän kontaminaatiota tai uudelleenkasvua, jota saattaa esiintyä varastoinnin aikana.

Säiliön esi--UV on edelleen hyödyllinen lisäkontrollina, kun taas kaksivaiheinen-UV voi sopia erittäin-puhtaisiin tai mikrobiologisesti herkkiin sovelluksiin. Pelkkä asennusasento ei kuitenkaan takaa tehokasta desinfiointia. Huippuvirtaus, UVT, sameus, tavoite UV-annos, säiliön hygienia ja putkiston olosuhteet on myös otettava huomioon järjestelmän suunnittelussa.

Käytännön sääntö on yksinkertainen: jos vesi voi muuttua mikrobiologisesti sen jälkeen, kun se on kulkenut UV-reaktorin läpi, asenna lopullinen validoitu desinfiointisuoja lähemmäs käyttöpaikkaa.