બેલાસ્ટ પાણીનું અલ્ટ્રાસોનિક જીવાણુનાશન

અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચાર પ્રણાલી બેક્ટેરિયા, પ્લવકો અને મોટા સજીવોને મારવામાં અસરકારક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે.
બેલાસ્ટ પાણીનું અલ્ટ્રાસોનિક જીવાણુનાશન એક યાંત્રિક/ ભૌતિક ઉપચાર છે, જે બેલાસ્ટ પાણીમાં કોઈપણ પ્રબળ અને ખર્ચાળ સક્રિય રસાયણો ઉમેરવાનું ટાળે છે. આથી બેલાસ્ટ પાણીમાં વનસ્પતિ અને પ્રાણી સજીવો તથા સૂક્ષ્મજીવોના વિનાશ અને નિષ્ક્રિયકરણની દૃષ્ટિએ ઉચ્ચ જૈવિક અસરકારકતા સાથે આદર્શ પર્યાવરણીય સ્વીકાર્યતા સુનિશ્ચિત થાય છે.

પૃષ્ઠભૂમિ

“જો કોઈ જહાજ માલસામાન વિના અથવા આંશિક માલસામાન સાથે સફર કરે, તો તેની સ્થિરતા અને સલામતી જાળવવા માટે તેને બેલાસ્ટની જરૂર પડે છે. પાણીનો ઘણીવાર બેલાસ્ટ તરીકે ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ જ્યારે પ્રસ્થાનસ્થળે પાણી ભરવામાં આવે છે, ત્યારે તેની સાથે અનેક સજીવો પણ આવી શકે છે. સામાન્ય રીતે આ પ્લવક સમુદાયના સભ્યો હોય છે, જે ગંતવ્યસ્થળ માટે પરદેશી (અન્યત્રથી આવેલા) હોઈ શકે છે અને અનિચ્છનીય જૈવિક પ્રદૂષણ સર્જી શકે છે. આ સંભવિત પ્રદૂષણ ટાળવા માટે આપણે બેલાસ્ટ પાણીને નિર્જીવાણુ બનાવવા અસરકારક પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.” [Mingorance Rodríguez: 2012, 163]
આક્રમક જલચર પ્રજાતિઓ વિશ્વના મહાસાગરો સામેના ચાર સૌથી મોટા જોખમોમાંનું એક છે અને તે પર્યાવરણ, અર્થતંત્ર તથા જાહેર આરોગ્ય પર અત્યંત ગંભીર અસરો પેદા કરી શકે છે. ઉપદ્રવી મૃદુકાય પ્રાણીઓ (ઝીબ્રા મસલ્સ, એશિયન ક્લેમ અને અન્ય)નો પ્રવેશ અટકાવવા માટે બેલાસ્ટ પાણીના નિર્જીવાણુકરણના વિવિધ ઉપચારો (જેને જીવાણુનાશન અથવા નિષ્પ્રભીકરણ પણ કહેવાય છે) લાગુ કરી શકાય છે. બેલાસ્ટ પાણીની રાસાયણિક સફાઈ એક સામાન્ય ઉપચાર છે. તેમાં વપરાતા રસાયણો પર્યાવરણને હાનિકારક અને ખર્ચાળ હોય છે. બેલાસ્ટ પાણીના વ્યવસ્થાપન માટેના કાનૂની નિયમો વધતાં, દરિયાઈ જહાજોમાં બેલાસ્ટ પાણીના વૈકલ્પિક ઉપચારો – ઉદાહરણ તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક જીવાણુનાશન – સંકલિત કરવામાં આવી રહ્યા છે.

બેલાસ્ટ પાણીનું અલ્ટ્રાસોનિક નિર્જીવાણુકરણ

બેલાસ્ટ પાણીનો અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચાર એક યાંત્રિક/ ભૌતિક પદ્ધતિ છે, જે હાનિકારક અને ખર્ચાળ રસાયણોનો ઉપયોગ ટાળે છે. કેવિટેશનથી ઉત્પન્ન થતા બળો નાના જલચર સજીવો અને સૂક્ષ્મજીવોને મારી નાખે છે. અનેક અભ્યાસોએ પહેલેથી જ સાબિત કર્યું છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઝીબ્રા મસલના વેલિજર લાર્વા, નેમાટોડ, બેક્ટેરિયા અને વાયરસ પર ઉચ્ચ સ્તરની જૈવિક અસરકારકતા હાંસલ કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ક્લસ્ટર 120kW પ્રક્રિયા શક્તિ સાથે

કેવિટેશન દ્વારા અલ્ટ્રાસોનિક જીવાણુનાશન

ઉચ્ચ શક્તિનાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો પ્રવાહીઓમાં કેવિટેશનના પરપોટા ઉત્પન્ન કરે છે, જેના પરિણામે તીવ્ર કર્તન બળો અને ઊંચો પ્રતિબળ પેદા થાય છે. જ્યારે તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોની ઊર્જા પ્રવાહીઓમાં સંયોજિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રવાહી માધ્યમોમાં પ્રસરતાં ધ્વનિ તરંગો વારાફરતી ઉચ્ચ દબાણ અને નીચા દબાણનાં ચક્રો પેદા કરે છે, જેમનો દર આવૃત્તિ પર આધાર રાખે છે. નીચા દબાણના ચક્ર (વિરલનના તબક્કા) દરમિયાન ઉચ્ચ તીવ્રતાનાં અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પ્રવાહીમાં નાના નિર્વાત પરપોટા અથવા પોલાણો બનાવે છે. જ્યારે પરપોટા એવા ઘનફળ સુધી પહોંચે છે કે જ્યાં તેઓ વધુ ઊર્જા શોષી શકતા નથી, ત્યારે ઉચ્ચ દબાણના ચક્ર (સંકોચનના તબક્કા) દરમિયાન તેઓ પ્રચંડ રીતે અંદરની તરફ ધસી પડીને તૂટી જાય છે. આ ઘટનાને કેવિટેશન કહેવામાં આવે છે. અંદરની તરફના આ વિસ્ફોટ દરમિયાન સ્થાનિક સ્તરે અત્યંત ઊંચું તાપમાન (આશરે 5,000K) અને દબાણ (આશરે 2,000atm) ઉત્પન્ન થાય છે. કેવિટેશન પરપોટાના અંદરની તરફના વિસ્ફોટથી 280m/s સુધીના વેગવાળા પ્રવાહી જેટ પણ ઉત્પન્ન થાય છે.
પરપોટાની આ અત્યંત ઊર્જાસભર રચના અને તૂટવાથી જલગતિશાસ્ત્રીય કર્તન બળો અને અલ્ટ્રાસોનિક દોલનો પેદા થાય છે, જે સજીવોની કોષભિત્તિઓને તોડી અને ખંડિત કરી દે છે – અને આમ તેમને અસરકારક રીતે મારી નાખે છે.
તેની પર્યાવરણીય સ્વીકાર્યતાની દૃષ્ટિએ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી ચાલતી આ ટેક્નોલોજી સાથે સંકળાયેલી કોઈ જાણીતી અથવા અપેક્ષિત પર્યાવરણીય ચિંતાઓ નથી.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડની જૈવિક અસરકારકતા

અનેક અભ્યાસોએ સાબિત કર્યું છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વાયરસ અને બેક્ટેરિયા પર અસરકારક રીતે અસર કરી શકે છે. 23 m3/h જેટલા 100 gpm (ગેલન પ્રતિ મિનિટ)ના ઘનફળ પ્રવાહોને નિર્જીવાણુ બનાવવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો સાથે કરવામાં આવેલા જીવાણુનાશનના અભ્યાસોએ નીચેના વાયરસ માટે આશરે 7 log ઘટાડો દર્શાવ્યો છે: પોલિયો વાયરસ (< 5μm) અને નીચેના બેક્ટેરિયા માટે 6–7 log ઘટાડો દર્શાવ્યો છે: Cryptosporidium parvum. નેમાટોડ Heliminth ova, Ascaris (8–10μm) અને મૃદુકાય પ્રાણી ઝીબ્રા મસલના વેલિજર લાર્વા (70μm)માં 100% મૃત્યુદર હાંસલ થયો હતો. આ જ મૃત્યુદર ઝીબ્રા મસલમાં 600 gpm પ્રવાહ પ્રણાલીઓમાં દર્શાવવામાં આવ્યો છે (Buchholz et al., 1998).
મોટા સજીવોમાં 100% નિષ્ક્રિયકરણ દર અને બેક્ટેરિયા તથા વાયરસમાં 6–7 log ઘટાડો હાંસલ થયો છે. પ્રાયોગિક સતત પ્રવાહ પ્રણાલીમાં 20 sec ના સંપર્કથી 93–98.6% નિષ્ક્રિયકરણ Cryptosporidium ocystમાં અને પ્રયોગશાળાના બેચ રિએક્ટરમાં 10 sec. ના સંપર્કથી 4 log ઘટાડો હાંસલ થયો છે. નિષ્ક્રિયકરણના દર નીચેના માટે પણ નોંધાયા છે: Cryptosporidium parvum (7 log), જીવંત રહેવા સક્ષમ કૃમિનાં ઈંડાં (4.2 log), પોલિયો વાયરસ (8 log), Salmonella sp. (9 log) અને Echerichia coli (9 log) (Oemcke, 1999; Buchholz et al., 1998).
log સંખ્યા ટકાવારી ઘટાડામાં આવતા 9 ના અંકોની સંખ્યા દર્શાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 2 log ઘટાડાનો અર્થ એ છે કે પાણીમાં મૂળ હાજર સજીવોમાંથી 99% નિષ્ક્રિય થઈ ગયા છે. 3 log ઘટાડાનો અર્થ એ છે કે 99.9% નિષ્ક્રિય થઈ ગયા છે, વગેરે.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓની ક્ષમતા પૂરી પાડવામાં આવતી શક્તિ પર પણ આધાર રાખે છે. ઉચ્ચ શક્તિ/ ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોમાં સજીવોને મારવા માટે ઓછા સંપર્ક સમયની જરૂર પડે છે, જેથી વધુ ઊંચા પ્રવાહ દરોનો ઉપચાર કરી શકાય છે. આવી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ બેલાસ્ટ પાણી ભરવા અને કાઢવા બંને માટે થઈ શકે છે.
(તુલના કરો: Sassi et al. 2005, p. 49)

બેલાસ્ટ પાણીના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્પ્રભીકરણના લાભો

• રસાયણમુક્ત
• પર્યાવરણને અનુકૂળ
• અસરકારક અને કાર્યક્ષમ
• સહક્રિયાત્મક અસરો
• ઓછી જાળવણી
• સલામત અને સરળ સંચાલન
• મજબૂત અને વિશ્વસનીય
• કોઈપણ કદ સુધી વિસ્તારી શકાય તેવું

અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો

Hielscher કઠિન પરિસ્થિતિઓમાં સ્થાપન માટે ઔદ્યોગિક કક્ષાનાં ઉચ્ચ શક્તિવાળાં અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોની રચના અને ઉત્પાદનમાં નિષ્ણાત છે. ધૂળ અને ગંદકી, ઊંચો ભેજ તથા પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટરો (UIP શ્રેણી)ને નુકસાન પહોંચાડતાં નથી. આ સઘન કાર્ય માટેનાં ઉપકરણો સતત સંચાલન (24h/ 7d) માટે બનાવવામાં આવ્યાં છે. કેબિનેટો અગાઉથી રૂપરેખાંકિત કરેલી આવે છે અને તેમનું સ્થાપન તથા પ્રારંભ સરળ છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીને માત્ર બેલાસ્ટ પાણીની ટાંકીમાંથી આવતી ફીડ પાઇપ (માધ્યમ પુરવઠો) અને વીજ પુરવઠા સાથે જોડવાની જરૂર પડે છે.
વિવિધ કદનાં અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો નીચેની અલ્ટ્રાસાઉન્ડ શક્તિઓ સાથે ઉપલબ્ધ છે: 500W, 1kW, 1.5kW, 2kW, 4kW, 10kW અને 16kW. આ ઉપકરણોને એકલ એકમ તરીકે અથવા ક્લસ્ટર તરીકે સ્થાપિત કરી શકાય છે અને તે આદર્શ રૂપરેખાંકન તથા પ્રક્રિયા ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવાની સુવિધા આપે છે.
તમારા પ્રક્રિયા ઘનફળ વિશે અમારી સાથે વાત કરો! તમારી પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો માટે યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીની ભલામણ કરવામાં અમને આનંદ થશે.

બેલાસ્ટ પાણીના અન્ય ઉપચારો સાથે સહક્રિયા

સંયુક્ત ઉપચાર ટેક્નોલોજીઓના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે ઓઝોન, ક્લોરીનીકરણ, UV પ્રકાશ, તાપમાન અથવા વધારેલા દબાણ જેવી બેલાસ્ટ પાણીના જીવાણુનાશનની અન્ય પદ્ધતિઓ સાથે સંયોજનમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ખૂબ જ સહક્રિયાત્મક રીતે કાર્ય કરે છે. સરળ સ્થાપન અને ઓછી જગ્યાની જરૂરિયાતને કારણે અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો પહેલેથી અસ્તિત્વમાં રહેલી બેલાસ્ટ પાણીની નિષ્પ્રભીકરણ પ્રણાલીઓને ઉન્નત બનાવવા અને સુધારવા માટે આદર્શ રીતે યોગ્ય છે.
તમારી પ્રક્રિયાની પરિસ્થિતિઓ વિશે અમારી સાથે વાત કરો! તમારી જહાજ પરની પ્રણાલીમાં અનુસ્થાપન કરવા માટે યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીની ભલામણ કરવામાં અમને આનંદ થશે.