Teoria dei reattori di disinfezione UV

Prima della presentazione dei singoli reattori UV, le relazioni fisiche tra l'effetto di disinfezione UV e la progettazione di reattori UV dovrebbero brevemente essere illustrate:
Nell'ambito di un progetto di ricerca molto completa BMBF, un gran numero di specie biologiche (batteri, virus, funghi, ecc) venne irradiata con luce UV di lunghezza d'onda 254 nm (linea di emissione principale del radiatore Hg a bassa pressione) e l'effetto di disinfezione UV fu esaminato. Successivamente, (ora chiamato reale irradiazione) in funzione della dose di UV, fu determinato il tasso di mortalità. Sulla base di queste ricerche, per esempio fu stabilito l'irradiamento minimo di 400 J / m² per l'acqua potabile, perchè tutti i germi rilevanti per l'acqua potabile esempio: germi coliformi) vengono ridotti di minimo 4 potenze a base dieci (99,99%).

Reattori UV devono quindi essere in grado di agire sull'acqua con una predeterminata irradiazione UV. L'assorbimento della luce UV in acqua, la geometria della camera di irradiazione, il tempo di permanenza e il tempo di residenza dell'acqua nel reattore UV svolgono un ruolo significativo. Luce UV subisce attenuazione quando passa attraverso uno strato di materiale che è descritta dalla legge di Lambert-Beer:

In questo caso I₀ corrisponde all'intensità trasmessa [misurata in W] ed I all'intensità in vigore al punto di riferimento x. La dimensione di SAK significa coefficiente di assorbimento spettrale, ed è una proprietà del liquido che passa attraverso il campo di radiazione. Ha la dimensione [1/lunghezza]. Allora prevale nel punto X1 l'irradiazione:

L''irradiazione (dose) è una grandezza fisica composta dall'intensità, tempo di sosta (il tempo di residenza reale) e l'area da irradiare:

Il calcolo dei reattori UV è una base importante per la progettazione. I reattori convenzionali di disinfezione UV hanno una residenza molto complessa. Pertanto, un' interpretazione matematica precisa non è possibile in pratica. Eviolet utilizza esclusivamente sistemi UV con un flusso rotazionale. Un tubo di vetro di quarzo centrale ospita tutte le lampade UV e nello spazio anulare il liquido ruota  attorno all'asse del reattore (vedasi figura flusso rotazionale).
Questo flusso può essere calcolato precisamente:

Illustrativa del flusso rotazionale nel reattore Enviolet di disinfezione UV. Il tempo di permanenza ridotto nel corpo di rotazione porta ad un flusso prevedibile.

I principali vantaggi di questi sistemi UV sono:

• La simmetria di rotazione consente un calcolo relativamente semplice del reattore. In questo modo, Enviolet quale 'unico produttore di reattori UV può puntualizzare il reattore.
• Si ottiene un tempo di residenza limitato, cioè tutti gli elementi di volume sono disinfettati ugualmente.
• Il fluido rotante agisce sul tubo di vetro di quarzo centrale abrasivamente, in modo che i depositi a questo tubo di vetro al quarzo sono evitati.
• L'elevata turbolenza provoca una completa miscelazione del liquido e assicura una sterilizzazione ottimale.
• Nei sistemi reattore a.c.k. viene monitorato il potere integrale di tutti radiatori, cioè l'uscita del segnale rispecchia la situazione reale in maniera eccellente (vedasi figura di reattori NT MicroUV ®).

La registrazione integrale della dose UV nel reattore Enviolet MicroUV ® porta ad un dispositivo di misura significativa con la massima affidabilità.

Reattori UV con lo schema della figura "convenzionale", non dovrebbero essere utilizzati in nessun caso, dal momento che questi sistemi UV hanno una serie di svantaggi:

• Nel percorso A, il tempo di permanenza è troppo breve, cioè, l'effetto germicida non è sufficiente, e il tempo di sosta sulla via B è inutilmente lungo, cioè viene sprecata dell'energia.
• Risulta una corrente di corto circuito, che spesso si cerca di compensare da un aumento della potenza delle lampade. Questo significa maggiori costi di funzionamento a causa di un aumento del consumo energetico e dei costi elevati delle lampade UV.
• Inoltre, delle particelle tendono a depositarsi in tali reattori UV, così spesso una pulizia meccanica è necessaria.
• Un ulteriore svantaggio di disegno convenzionale rappresenta la funzionalità molto limitata dei sensori UV per monitorare la dose UV. Nel reattore convenzionale (quasi) sempre solo il segnale di un emettitore viene misurato come riferimento. Questo può condurre ad un serie di errori: Ad esempio, se tutte le lampade UV sono vecchie, e solo quella misurata è di recente, la dose UV misurata è molto superiore al valore reale. Uno stato molto insoddisfacente di sicurezza apparente.