Технические науки. Электротехника и радиоэлектроника.

Д.т.н., зав. кафедрой Микаева С.А.

ФГБОУ ВО «Московский технологический университет» (МИРЭА), Россия

К. э. н. Микаева А.С.

ФГБОУ ВО «Московский технологический университет» (МИРЭА), Россия

Ультрафиолетовое обеззараживание

С ростом численности населения Земли и загрязнения окружающей среды, чистый воздух, поверхности и вода становятся дефицитом. Бактериологическое загрязнение питьевых вод, рек и морей, а также воздуха – несет угрозу здоровью человека и окружающей среды. В настоящее время уделяется большое внимание исследованиям в области эффективного и безопасного обеззараживания воды и воздуха [1-3]. Также изучаются новые сферы применения ультрафиолета (УФ) [4].

В УФ системах источником УФ является амальгамная лампа. Именно современные амальгамные лампы позволяют обеспечить высокую эффективность и безопасность обеззараживания. Основная задача – это создать лучшее решение для людей и экологии.

Бактерицидное УФ излучение широко применяется для обеззараживания воздуха и поверхностей вот уже более 60 лет. УФ излучение способно проникать сквозь биопленку образующуюся бактериями на различных поверхностях (металл, пластик, дерево, резина, вода) в отличие от многих химических дезинфектантов.

УФ излучение – это физический метод обеззараживания, основанный на фотохимических реакциях, которые приводят к необратимым повреждениям ДНК и РНК микроорганизмов. В результате микроорганизм теряет способность к размножению (инактивируется) и, таким образом, теряет свои патогенные свойства.

Максимальный обеззараживающий эффект УФ излучения наблюдается в интервале длин волн от 205 до 280 нм. Волны этого диапазона хорошо поглощаются молекулами ДНК и РНК. Именно на этот участок спектра приходится длина волны, генерируемая бактерицидными УФ лампами низкого давления – 254 нм, что практически совпадает с пиком кривой бактерицидной эффективности.

Преимущества УФ обеззараживания: высокая эффективность в отношении широкого спектра микроорганизмов: бактерий, вирусов, спор и паразитарных простейших, в том числе устойчивых к химическим дезинфектантам. Экологическая безопасность: обеззараживание без влияния на физико-химические и органолептические свойства воздуха, без использования химикатов и обеззараживания вредных побочных эффектов, опасных для здоровья и окружающей среды. Высокая скорость обеззараживания: УФ действует мгновенно. Экономичность и энергоэффективность: небольшие затраты на расходные материалы (лампы).

В настоящее время бактерицидные лампы используются в борьбе с патогенными микроорганизмами во всех направлениях и объектах массового скопления людей. Новое поколение УФ источников – амальгамные лампы. Созданы амальгамные лампы с мощностью от 15 Вт до 1 кВт, с КПД 40% и ресурсом до 16 000 часов (до 2-х лет непрерывной работы).

Постоянное улучшение технологии и УФ источников позволяет создавать более мощное и компактное оборудование: при одинаковых размерах амальгамных и традиционных ртутных ламп низкого давления, выход УФ излучения с одного сантиметра амальгамной лампы в несколько раз выше, что позволило значительно сократить габаритные размеры оборудования. Ртуть в амальгамных лампах находится в «связанном» состоянии. В случае разрушения колбы амальгамной лампы нет необходимости проведения демеркуризации (удаления ртути с целью исключения отравления людей). Срок службы этих ламп в два раза превышает срок службы обычных ртутных ламп, кроме того, лампы отличаются повышенной эффективностью.

По этому, основная цель – это создание надежных, безопасных и простых устройств обеззараживания воздуха и поверхностей. Новейшие УФ системы обеззараживания воздуха обеспечивают высокое качество и безопасность воздушной среды при минимальных временных и эксплуатационных затратах. Всего 3 минуты требуется облучателю для обеззараживания с эффективностью 99,99%.

Литература:

1. Микаева С.А., Микаева А.С., Железникова О.Е. Системы обеззараживания ультрафиолетом. //Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2015. - №2. - С.44-48.

2. Микаева С.А., Микаева А.С. Системы обеззараживания ультрафиолетовым излучением. //Справочник. Инженерный журнал. - 2015. - №11. - С.59-64.

3. Микаева С.А., Петренко Ю.П. Экспериментальные исследования генерации ультрафиолетового излучения.// Учебный эксперимент в образовании. 2010. № 4. С. 82-88.

4. Микаева С.А., Микаева А.С. Обеззараживание ультрафиолетовым излучением. // Учебный эксперимент в образовании. 2015. № 1 (73). С. 82-89.