Ultraheli ballastvee desinfitseerimine

Ultraheli ravisüsteem on osutunud tõhusaks bakterite, planktoni ja suuremate organismide tapmisel.
Ballastvee ultraheli desinfitseerimine on mehaaniline / füüsiline töötlus, mis väldib tugevate ja kallite aktiivsete kemikaalide doseerimist ballastvette. See tagab ideaalse keskkonna vastuvõetavuse koos suure bioloogilise efektiivsusega ballastvees olevate taime- ja loomorganismide ning mikroorganismide hävitamisel ja inaktiveerimisel.

Taust

“Kui laev sõidab ilma lastita või on osaliselt alla laaditud, vajab see oma stabiilsuse ja ohutuse säilitamiseks ballasti. Vett kasutatakse sageli ballastina, kuid kui see kogutakse päritoluna, võib vette rännata rida organisme, tavaliselt planktonikoosluse liikmeid, kes võivad sihtkohas olla võõrad (alloktoonsed) ja põhjustada soovimatut biogeoloogilist reostust. Selle võimaliku reostuse vältimiseks peame ballastvee steriliseerimiseks kasutama tõhusat süsteemi.” [Mingorance Rodríguez: 2012, 163]
Invasiivsed veeliigid on üks neljast suurimast ohust maailma ookeanidele ning võivad põhjustada äärmiselt tõsist mõju keskkonnale, majandusele ja rahvatervisele. Kahjurite molluskite (sebra rannakarbid, Aasia karp jt) sissetoomise vältimiseks võib rakendada ballastvee steriliseerimise erinevaid ravimeetodeid (mida nimetatakse ka desinfitseerimiseks või neutraliseerimiseks). Tavaline töötlus on ballastvee keemiline puhastamine. Kasutatavad kemikaalid on keskkonnale kahjulikud ja kallid. Ballastvee käitlemise üha rangemate õigusnormidega on ette nähtud ballastvee alternatiivsed töötlused – Nt ultraheli desinfitseerimise teel – on integreeritud merelaevade pardale.

Ballastvee ultraheli steriliseerimine

Ultraheli ballastvee töötlemine on mehaaniline / füüsiline meetod, mis väldib kahjulike ja kallite kemikaalide kasutamist. Kavitatsioonijõud tapavad väikesed veeorganismid ja mikroorganismid. Mitmed uuringud on juba tõestanud, et ultraheli saavutab Zebra rannakarbi veligeri, nematoodide, bakterite ja viiruste bioloogilise efektiivsuse kõrge taseme.

Ultraheli klaster 120kW protsessivõimsusega

Ultraheli desinfitseerimine kavitatsiooniga

Suure võimsusega ultraheli lained tekitavad Kavitatsioon mullid vedelikes, mille tulemuseks on intensiivsed nihkejõud ja suur stress. Kui intensiivsed ultrahelilained on ühendatud vedelikega, põhjustavad vedelasse keskkonda levivad helilained vahelduvaid kõrgsurve- ja madalrõhutsükleid, mille kiirused sõltuvad sagedusest. Madala rõhu tsükli ajal (haruldase faasi) tekitavad suure intensiivsusega ultraheli lained vedelikus väikesed vaakummullid või tühimikud. Kui mullid saavutavad mahu, mille juures nad ei suuda enam energiat absorbeerida, varisevad nad kõrgsurvetsükli (kokkusurumise faas) ajal ägedalt kokku. Seda nähtust nimetatakse Kavitatsioon. Implosiooni ajal saavutatakse kohapeal väga kõrged temperatuurid (umbes 5,000K) ja rõhud (umbes 2,000atm). Kavitatsioonimulli implosioon põhjustab ka vedelikujoad kiirusega kuni 280 m / s.
See väga energiline mullide genereerimine ja kokkuvarisemine põhjustab hüdrodünaamilisi nihkejõude ja ultraheli võnkumisi, mis lõhuvad ja häirivad organismide rakuseinu – tõhusalt neid tappes.
Mis puutub selle keskkonna vastuvõetavusse, siis ultraheli abil töötava tehnoloogiaga ei ole seotud teadaolevaid ega eeldatavaid keskkonnaprobleeme.

Ultraheli bioloogiline efektiivsus

Mitmed uuringud on tõestanud, et ultraheli võib tõhusalt mõjutada viirusi ja baktereid. Desinfitseerimisuuringud ultraheli seadmetega, et steriliseerida mahuvooge 100 gpm (gallonit minutis), mis vastab 23 m3 / h, on näidanud umbes 7 logaritmilist vähenemist lastehalvatuse viirus (< 5μm) ja 6-7 log redutseerimine bakteritele Cryptosporidium parvum. Nematoodiga Heliminth munarakud, Ascaris (8-10μm) ja mollusk sebra rannakarp veligers (70 μm), saavutati 100% suremus. Sama suremus sebra rannakarp on näidatud 600 gpm voolusüsteemides (Buchholz et al., 1998).
Suurematel organismidel on saavutatud inaktiveerimise määr 100% ning bakterite ja viiruste vähenemine 6-7 logaritmiliselt. 20-sekundilise kokkupuutega eksperimentaalses pideva voolu süsteemis inaktiveeritakse 93-98,6% Cryptosporidium ocyst ja laboratoorses partiireaktoris on saavutatud 4 logaritmiline vähenemine 10 sekundi jooksul. Inaktiveerimise määradest on teatatud ka Cryptosporidium parvum (7 logi), elujõuline Helminti munad (4.2 logi), lastehalvatuse viirus (8 logi), Salmonella sp. (9 logi) ja Echerichia coli (9 logi) (Oemcke, 1999; Buchholz jt, 1998).
Logi number tähistab 9-de arvu vähendusprotsendis. Näiteks 2 logaritmiline vähendamine tähendab, et 99% algselt vees leiduvatest organismidest on inaktiveeritud. 3 logi vähendamine tähendab, et 99,9% on inaktiveeritud jne.
Ultraheli süsteemide võimsus sõltub ka tarnitud võimsusest. Suure võimsusega / suure intensiivsusega ultraheli seadmed vajavad suremuse tekkimiseks vähem kokkupuuteaega, võimaldades seega ravida suuremaid voolukiirusi. Selliseid ultraheli süsteeme saab kasutada ballastimiseks ja deballastimiseks.
(cp. Sassi jt 2005, lk 49)

Ultraheli ballastvee neutraliseerimise eelised

• mittekeemiline
• keskkonnasõbralik
• tulemuslik ja tõhus
• sünergilised mõjud
• madal hooldus
• Ohutu ja lihtne kasutada
• Tugev ja usaldusväärne
• skaleeritav igas suuruses

Ultraheli seadmed

Hielscher on spetsialiseerunud tööstusliku võimsusega ultraheli seadmete projekteerimisele ja tootmisele paigaldamiseks nõudlikes keskkondades. Tolm & mustus, kõrge niiskus ja karm keskkond ei kahjusta tööstuslikke ultrasonikaatoreid (UIP-seeria). Need raskeveokite seadmed on loodud püsivaks tööks (24h / 7d). Kapid on eelkonfigureeritud ning neid on lihtne paigaldada ja käivitada. Ainult ultraheli süsteem peab olema ühendatud ballastveepaagi (meediavarustus) ja toiteallika toitetoruga.
Erineva suurusega ultraheli seadmed, mille ultraheli võimsus on 500W, 1kW, 1.5kW, 2kW, 4kW, 10kW ja 16kW, mida saab paigaldada ühe üksusena või klastrina, võimaldab ideaalset konfiguratsiooni ja töötlemisvõimsust.
Rääkige meile oma töötlemismahust! Meil on hea meel soovitada teile sobivat ultraheli süsteemi teie protsessi nõudmistele.

Koostoime teiste ballastvee töötlustega

Kombineeritud töötlemistehnoloogiate uuringud on näidanud, et ultraheli toimib väga sünergiliselt koos teiste ballastvee desinfitseerimise meetoditega, nagu osoon, kloorimine, UV-valgus, temperatuur või kõrgendatud rõhk. Tänu lihtsale paigaldamisele ja madalatele ruuminõuetele sobivad ultraheli seadmed ideaalselt juba olemasolevate ballastvee neutraliseerimissüsteemide uuendamiseks ja täiustamiseks.
Räägi meile oma töötlemiskeskkonnast! Meil on hea meel soovitada teile sobivat ultraheli süsteemi, et moderniseerida oma pardal olevat süsteemi.