プロセス水および超純水の紫外線(UV)殺菌

多くの産業では、例えば、すすぎや洗浄、サンプル分析や冷却など、さまざまな目的で清潔な殺菌水を必要とします。しかし、食品や飲料、化粧品、化学、半導体、その他の産業における生産工程もまた、清潔な水を必要としています。

高エネルギーを放射する紫外線(UV)ランプは、塩素のような化学薬品を添加する必要がなく、環境に優しいプロセス水処理方法として確立されています。特殊なUVランプは、バクテリア、ウイルス、寄生虫、真菌のDNAを破壊するだけではありません。また、特定のプロセスにおいて有害な全炭素(TOC)を分解することもできます。

微生物は、化学的な水処理に耐えるように、UVの光に耐性をつけることはできません。実際、紫外線はクリプトスポリジウムのような塩素耐性の病原菌を不活性化します。

どのようなプロセス水がUVで処理されるのでしょうか。

紫外線によって殺菌された純水を使ったすすぎと洗浄

多くの製造工程、例えば、コーティングや他の工程前の部品の表面洗浄では、すすぎや洗浄のために処理水を必要とします。食品加工やその他の工程では、低い細菌数が要求されるため、床やその他の表面を洗浄する必要があります。

貯蔵タンクのためのUVによる水処理

UV water treatment for storage tanks

プロセス水は多くの場合、密閉タンクやその他の大型容器に貯蔵され、後で使用されます。紫外線ランプをタンクに浸漬することで、微生物やバイオフィルム形成を除去する、安全かつ信頼性の高い効率的な処理方法が可能になります。しかも、塩素のような化学薬品をタンク内で使用する必要がありません。紫外線による処理は、化学的な方法と比較して、継続的にメンテナンスコストを削減します。

紫外線による超純水(UPW)処理

化学分析や医学研究、半導体、電子機器製造など、一部の用途では特に高純度の水が必要とされます。このような水は超純水(Ultra Pure Water、UPW)と呼ばれています。

UPW処理では通常、逆浸透やイオン交換処理後の再汚染を防ぐことができるため、後処理として紫外線ランプが使用されます。

高い殺菌力を確保するためには、紫外線を大量に照射することが重要で、高純度グレードの石英ガラスを使用したランプを使用する必要があります(エクセリタスノーブルライトのNIQランプ)。

UV処理で工業用水の再利用が可能に

ここ数十年、水不足と廃棄物処理の規制が強まっています。その結果、製造業者にとって、工業用プロセス水の供給と処理にかかるコストが増加しています。

また、工業環境における水の再利用に、ますます注目が集まっています。工業プロセス廃水をUVで処理することにより、時には他の方法と組み合わせることにより、製造業者はこの水を再利用することができます。これにより、水供給と衛生(廃水)コストを削減またはゼロにすることができます。

実験室用の紫外線水処理

ヘルスケア、製薬、食品、飲料、マイクロエレクトロニクスなどの商業・工業用ラボでは、純度の高い水が必要とされます。これにより、正確で信頼性の高いサンプル分析が可能になります。また、純水はデリケートなラボ機器や分析機器を保護し、ダウンタイムやコストの削減にも貢献します。

紫外線による水処理は通常、逆浸透膜やろ過の後、洗浄やすすぎの最終段階として使用されます(タイプIIIプライマリーグレード)。しかし、一般的な実験目的(II型純水)やHPLCのような高感度分析(ASTM I型超純水)にも使用できます。

エアロゾル発生水システムに紫外線水処理を使うことでレジオネラを除去

冷却塔、空気洗浄機、ネブライザー、加湿器などの水システムは、エアロゾルを発生させます。これらのエアロゾルはレジオネラ菌を広範囲に拡散させてしまいます。エアロゾル化したレジオネラ菌を吸い込むと、重度の肺炎を引き起こし、時には死に至ることもあります。

レジオネラ菌はすべての淡水に存在する水生細菌です。しかし、どのような人工的な水システムであっても、適切に維持管理されていなければ、増殖を増幅させる可能性があります。特に25℃から45℃の間の水では、かなりの健康被害をもたらす可能性があります。

紫外線の光は、エアロゾル化される前のプロセス水中のレジオネラを除去する効果的かつ非化学的な水処理方法です。

紫外線殺菌技術は、米国のANSI/ASHRAE規格188やDIN EN 13623試験検証基準(ドイツでは、この試験はVDI 2047シート2および3ガイドラインと連動した第42回BImSchVの一部として義務付けられている)などの規制を満たすシステムで一般的に使用されています。

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