अल्ट्रासोनिक गिट्टी पानी कीटाणुशोधन

अल्ट्रासोनिक उपचार प्रणाली बैक्टीरिया, प्लवक, और बड़े जीवों की हत्या में प्रभावी होने के लिए प्रदर्शन किया है।
गिट्टी पानी की अल्ट्रासोनिक कीटाणुशोधन एक यांत्रिक / शारीरिक इलाज है, जो गिट्टी पानी में किसी भी मजबूत और महंगा सक्रिय रसायनों के खुराक से बचा जाता है है। यह एक आदर्श पर्यावरण स्वीकार्यता विनाश और गिट्टी पानी में पौधों और जानवरों जीवों और सूक्ष्मजीवों की निष्क्रियता के बारे में उच्च जैविक प्रभावशीलता के साथ संयुक्त करता है।

पृष्ठभूमि

“कार्गो के बिना एक पोत पाल या आंशिक रूप से नीचे भरी हुई है, यह इसकी स्थिरता और सुरक्षा बनाए रखने के लिए गिट्टी की आवश्यकता होगी। पानी अक्सर, जब यह मूल में एकत्र किया जाता गिट्टी के रूप में प्रयोग किया जाता है, लेकिन, जीवों की एक श्रृंखला पानी में यात्रा कर सकते हैं, सामान्य रूप से प्लवक समुदाय के सदस्यों के जो गंतव्य (allochthonous) में अजनबी हो सकता है, और वे अवांछित biogological प्रदूषण के कारण हो सकता । आदेश में इस संभव प्रदूषण से बचने के लिए, हम गिट्टी पानी नसबंदी एक प्रभावी प्रणाली का उपयोग करने के लिए है।” [Mingorance रोड्रिगेज: 2012, 163]
इनवेसिव जलीय प्रजातियों दुनिया के महासागरों के लिए चार सबसे बड़ी खतरों में से एक हैं, और अत्यंत गंभीर, पर्यावरण, आर्थिक और सार्वजनिक स्वास्थ्य को प्रभावित करता हो सकता है। कीट घोंघे (ज़ेबरा शंबुक, एशियाई क्लैम, और अन्य), गिट्टी पानी नसबंदी के विभिन्न उपचार की शुरूआत से बचने के लिए लागू किया जा सकता है (यह भी रूप में कीटाणुशोधन या निराकरण करने के लिए कहा गया है)। एक आम उपचार गिट्टी पानी की रासायनिक सफाई है। इस्तेमाल किया रसायन पर्यावरण की दृष्टि से हानिकारक और महंगे हैं। गिट्टी जल प्रबंधन के लिए कानूनी प्रावधानों में वृद्धि, विकल्प गिट्टी पानी उपचार के साथ – जैसे अल्ट्रासोनिक कीटाणुशोधन द्वारा – समुद्री जहाजों के बोर्ड पर एकीकृत कर रहे हैं।

गिट्टी पानी की अल्ट्रासोनिक बंध्याकरण

अल्ट्रासोनिक गिट्टी जल उपचार एक यांत्रिक / भौतिक विधि है, जो हानिकारक और महंगी रसायनों के उपयोग से बचा जाता है है। cavitational बलों छोटे जलीय जीवों और सूक्ष्मजीवों को मारने। कई अध्ययनों से पहले ही साबित कि अल्ट्रासाउंड ज़ेबरा सीपी veliger, नेमाटोड, बैक्टीरिया और वायरस पर जैविक प्रभावशीलता के एक उच्च स्तर को प्राप्त होता है।

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अल्ट्रासोनिक कीटाणुशोधन Cavitation द्वारा

उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों उत्पन्न गुहिकायन तरल पदार्थ में बुलबुले, जो तीव्र कतरनी बलों और उच्च तनाव में परिणाम. तीव्र अल्ट्रासाउंड तरंगों तरल पदार्थ में युग्मित कर रहे हैं, ध्वनि तरंगों है कि तरल मीडिया में प्रचार आवृत्ति के आधार पर दरों के साथ, उच्च दबाव और कम दबाव चक्र बारी में परिणाम। कम दबाव चक्र (दुर्लभता के चरण) के दौरान, उच्च तीव्रता अल्ट्रासोनिक तरंगों तरल में छोटे वैक्यूम बुलबुले या रिक्तियों बनाएँ। बुलबुले एक मात्रा है जिस पर वे अब ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं प्राप्त करते हैं, वे एक उच्च दबाव चक्र के दौरान हिंसक पतन (संपीड़न के चरण). इस परिघटना को कहते हैं गुहिकायन। विविधता बहुत उच्च तापमान (लगभग। 5,000K) और दबाव के दौरान (लगभग। 2,000atm) स्थानीय स्तर पर पहुंचा जा सकता है। गुहिकायन बुलबुले की विविधता भी अप करने के लिए 280m / s वेग का तरल जेट विमानों में परिणाम है।
यह बेहद ऊर्जावान बुलबुला पीढ़ी और हाइड्रोडाइनमिक कतरनी बलों और अल्ट्रासोनिक दोलनों में पतन परिणाम है, जो टूट जाता है और जीवों की सेल दीवारों बाधित – प्रभावी रूप से उन्हें मौत हो गई।
अपने पर्यावरण स्वीकार्यता के संबंध में, कोई ज्ञात या प्रत्याशित पर्यावरण अल्ट्रासाउंड की मदद से तकनीक से जुड़े मुद्दे हैं।

अल्ट्रासाउंड के जैविक प्रभावशीलता

कई अध्ययनों से साबित किया है कि अल्ट्रासाउंड वायरस और बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से प्रभावित कर सकते हैं। अल्ट्रासोनिक उपकरणों के साथ कीटाणुशोधन पढ़ाई 23 के लिए 100 जीपीएम (प्रति मिनट गैलन) की मात्रा धाराओं, बराबर नसबंदी एम 3 / घंटा, के लिए एक 7 लॉग कमी चारों ओर से पता चला है पोलियो वायरस (< 5 डिग्री मी) और बैक्टीरिया के लिए एक 6-7 लॉग कमी क्रिप्टोस्पोरिडियम parvum। निमेटोड के साथ Heliminth इस, एस्केरिस (8-10μm) और मोलस्क ज़ेबरा सीपी veligers (70μm), 100% मृत्यु दर हासिल की थी। के साथ एक ही मृत्यु दर ज़ेबरा सीपी 600 जीपीएम प्रवाह प्रणाली में प्रदर्शन किया गया है (Buchholz एट अल।, 1998)।
100% की निष्क्रियता दरों बड़े जीवों में प्राप्त किए गए और बैक्टीरिया और वायरस में एक 6-7 लॉग कमी। एक प्रयोगात्मक सतत प्रवाह प्रणाली में 20 सेकंड के लिए जोखिम, की 93-98.6% निष्क्रियता के साथ क्रिप्टोस्पोरिडियम ocyst और 10 सेकंड में एक 4 लॉग कमी। एक प्रयोगशाला बैच रिएक्टर में जोखिम हासिल किया गया है। निष्क्रियता की दर भी के लिए सूचित किया गया है क्रिप्टोस्पोरिडियम parvum (7 लॉग), व्यवहार्य पेट का कीड़ा अंडे (4.2 लॉग), पोलियो वायरस (8 लॉग), साल्मोनेला sp। (9 लॉग) और Echerichia कोलाई (9 लॉग) (Oemcke, 1999;। Buchholz एट अल, 1998)।
लॉग नंबर प्रतिशत कमी में 9 की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, एक 2 लॉग कमी का मतलब है कि जीवों मूल रूप से पानी में मौजूद 99% निष्क्रिय किया गया है। एक 3 लॉग कमी है कि 99.9% निष्क्रिय कर दिया है, आदि का मतलब
अल्ट्रासोनिक प्रणाली की क्षमता भी वितरित शक्ति पर निर्भर है। उच्च शक्ति / उच्च तीव्रता अल्ट्रासोनिक उपकरण मृत्यु दर की इजाजत दी उच्च प्रवाह दरों इलाज किया जाना है इस प्रकार होने के लिए कम जोखिम समय की आवश्यकता है। इस तरह की अल्ट्रासोनिक प्रणाली ballasting और deballasting के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
(सीपी। सास्सी एट अल। 2005, पृ। 49)

अल्ट्रासोनिक गिट्टी पानी निराकरण के लाभ

  • गैर-रासायनिक
  • पर्यावरण के अनुकूल
  • असरदार और किफायती
  • synergetic प्रभाव
  • कम रखरखाव
  • सुरक्षित और आसान आपरेशन
  • मजबूत और विश्वसनीय
  • किसी भी आकार के लिए मापनीय

अल्ट्रासोनिक उपकरण

Hielscher वातावरण की मांग में स्थापना के लिए डिजाइन और औद्योगिक ग्रेड के उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक उपकरणों के विनिर्माण पर विशेष है। धूल & गंदगी, उच्च humidities और किसी न किसी वातावरण औद्योगिक ultrasonicators (यूआईपी श्रृंखला) को नुकसान नहीं करता है। उन भारी उपकरणों स्थायी आपरेशन (24 घंटों / 7 दिन) के लिए बनाया जाता है। अलमारियाँ पूर्व कॉन्फ़िगर आने वाले और स्थापित करने के लिए और शुरू हुआ आसान है। अल्ट्रासोनिक प्रणाली केवल गिट्टी पानी की टंकी (मीडिया आपूर्ति) और बिजली की आपूर्ति से फीड पाइप से कनेक्ट होना चाहिए।
की अल्ट्रासाउंड शक्ति के साथ अल्ट्रासोनिक उपकरण के विभिन्न आकारों 500W, 1kW, 1.5केडब्ल्यू, 2kW, 4kW, 10kW तथा 16kWहै, जो इकाई के रूप में या क्लस्टर के रूप में स्थापित किया जा सकता, आदर्श विन्यास और प्रसंस्करण क्षमता के लिए अनुमति देते हैं।
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अन्य गिट्टी पानी उपचार के साथ सहयोग

संयुक्त उपचार प्रौद्योगिकियों के अध्ययनों से पता चला कि अल्ट्रासाउंड ऐसे ओजोन, क्लोरीनीकरण, यूवी प्रकाश, तापमान या ऊंचा दबाव के रूप में अन्य गिट्टी पानी कीटाणुशोधन विधियों, के साथ संयोजन में बहुत synergetic काम करता है। आसान स्थापना और कम स्थान आवश्यकताओं के कारण, अल्ट्रासोनिक उपकरण एक उन्नत और पहले से ही विद्यमान गिट्टी पानी निराकरण प्रणाली के सुधार के लिए उपयुक्त है।
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Ultrasound is a non-chemical method for ballast water sterilization. (pic.: "Ballast water en" Thorsten हार्टमैन द्वारा - गिट्टी पानी डे द्वारा जल प्रदूषण)

गिट्टी पानी आक्रामक प्रजातियों की शुरूआत से बचने के लिए विसंक्रमित किया जाना चाहिए।

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अल्ट्रासोनिक गुहिकायन तरल में

इस वीडियो में पानी में अल्ट्रासोनिक/ध्वनिक कैविटेशन को दिखाया गया है-हिल्सचर UIP1000 द्वारा उत्पन्न । अल्ट्रासोनिक कैविटेशन का उपयोग कई तरल अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।

यूआईपी1000 का उपयोग करके तरल पदार्थों में अल्ट्रासोनिक कैविशन

अल्ट्रासाउंड के लाभ

  • गैर-रासायनिक
  • पर्यावरण के अनुकूल
  • असरदार और किफायती
  • synergetic प्रभाव
  • कम रखरखाव
  • सुरक्षित और आसान आपरेशन
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3 x 4kW बिजली अल्ट्रासाउंड भारी कर्तव्य अनुप्रयोगों के लिए

साहित्य / संदर्भ

  • Mingorance Rodríguez, मारिया डेल कारमेन (2012): गिट्टी पानी और समुद्र के पानी की नसबंदी। में: डॉ जिओ-यिंग यू (सं।): नगर निगम और औद्योगिक अपशिष्ट निपटान। 2012 163-176 InTechOpen।
  • सास्सी, जुक्का; Salo, Satu संदर्भित करता है; Rytkönen, Jorma; Leppäkoski, Erkki (2005): जहाज पर गिट्टी जल उपचार के लिए पराबैंगनी प्रकाश, अल्ट्रासाउंड और ओजोन प्रौद्योगिकियों के साथ प्रयोग। VTT रिसर्च नोट्स 2313. एस्पो, 2005।
  • Viitasalo, Satu; सासी, जुक्का; Rytkönen, जोर्मा; लेप्काकोस्की, एर्की (2005): ओजोन, अल्ट्रावाइलेट लाइट, अल्ट्रासाउंड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड बल्लास्ट जल उपचार के रूप में - कम-खारे ब्रैकीश पानी में मेसोज़ोप्लंकटन के साथ प्रयोग। समुद्री पर्यावरण इंजीनियरिंग जर्नल 8 / 2005. 35-55।

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जानने के योग्य तथ्य

अल्ट्रासोनिक ऊतक homogenizers अक्सर जांच sonicator / sonificator, ध्वनि lyser, अल्ट्रासाउंड disruptor, अल्ट्रासोनिक ग्राइंडर, सोनो-ruptor, sonifier, ध्वनि dismembrator, सेल बाधक, अल्ट्रासोनिक disperser या dissolver के रूप में भेजा जाता है। अलग-अलग शब्दों विभिन्न अनुप्रयोगों है कि sonication द्वारा पूरा किया जा सकता से परिणाम।