Ultrasonic Ballast Water Disinfection

Sistem perawatan ultrasonik telah terbukti efektif dalam membunuh bakteri, plankton, dan organisme yang lebih besar.
Disinfeksi ultrasonik ballast water adalah perawatan mekanikal / fisik, yang menghindari dosing bahan kimia aktif yang kuat dan mahal ke dalam ballast water. Hal ini untuk memastikan penerimaan yang ideal terhadap lingkungan, yang dikombinasikan dengan efektifitas biologis yang berhubungan dengan penghancuran dan inaktivasi organisme tumbuhan, hewan dan mikroorganisme dalam water ballast.

Latar Belakang

“Jika sebuah kapal berlayar tanpa muatan atau sebagian dimuat, maka diperlukan pemberat untuk menjaga stabilitas dan keamanannya. Air sering digunakan sebagai pemberat, tapi bila dikumpulkan dari awal, serangkaian organisme dapat masuk melalui air, umumnya anggota komunitas plankton yang dapat menjadi pendatang di tempat tujuan (allochthonous), dan mungkin menyebabkan polusi biogologis yang tidak diinginkan. . Untuk menghindari kemungkinan polusi ini, kita harus menggunakan sistem yang efektif untuk mensterilkan ballast water.” [Rodríguez Mingorance: 2012, 163]
Spesies perairan invasif adalah satu dari empat ancaman terbesar terhadap samudra di dunia, dan dapat menyebabkan dampak lingkungan, ekonomi dan kesehatan masyarakat yang sangat parah. Untuk menghindari pengenalan moluska hama (kerang zebra, kerang Asia, dan lainnya), berbagai perawatan sterilisasi air pemberat (juga disebut desinfeksi atau netralisasi) dapat diterapkan. Pengobatan yang umum adalah kimia pembersih ballast air. Bahan kimia yang digunakan lingkungan berbahaya dan mahal. Dengan meningkatnya peraturan hukum untuk ballast air manajemen, alternatif perawatan ballast water – misalnya dengan ultrasonik disinfeksi – yang terintegrasi pada kapal laut.

Sterilisasi Ballast Water dengan Ultrasonik

pengolahan water ballast dengan ultrasonik adalah metode mekanikal / fisik, yang menghindari penggunaan bahan kimia yang berbahaya dan mahal. Pasukan kavitasional membunuh organisme akuatik kecil dan mikroorganisme. Kekuatan kavitasi membunuh organisme air kecil dan mikroorganisme. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa ultrasound mencapai tingkat keefektifan biologis yang tinggi pada zebra mussel veliger, nematoda, bakteri, dan virus.

Ultrasonik Cluster dengan kekuatan proses 120kW

Ultrasonik Desinfeksi dengan Kavitasi

Gelombang ultrasound daya tinggi menghasilkan Kavitasi gelembung dalam cairan, yang mengakibatkan gaya geser intens dan stres yang tinggi. Ketika gelombang ultrasound yang intens digabungkan ke dalam cairan, gelombang suara yang merambat ke media cair menghasilkan tekanan bolak yang tinggi dan siklus tekanan rendah, dengan tingkat yang tergantung pada frekuensi. Selama siklus tekanan rendah (fase penghalusan), intensitas gelombang ultrasonik yang tinggi menciptakan gelembung vakum kecil atau void dalam cairan. Ketika gelembung mencapai volume di mana mereka tidak bisa lagi menyerap energi, mereka runtuh keras selama siklus tekanan tinggi (fase kompresi). Fenomena ini disebut Kavitasi. Selama ledakan terbentuk suhu yang sangat tinggi (approx. 5, 000K) dan tekanan (kira-kira 2, 000atm) yang dapat dicapai secara lokal. Ledakan gelembung kavitasi juga mengakibatkan cair jet dengan kecepatan sampai 280 m/s.
Generasi bubble yang sangat energik ini menghasilkan gaya geser hidrodinamik dan osilasi ultrasonik, yang menghancurkan dan mengganggu dinding sel organisme. – yang secara efektif membunuh mereka.
Mengenai penerimaan lingkungan, tidak ada masalah lingkungan yang diketahui atau diantisipasi terkait dengan teknologi bantuan ultrasound.

Efektivitas Biologis dari Ultrasound

Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa ultrasound dapat mempengaruhi virus dan bakteri secara efektif. Studi desinfeksi dengan alat ultrasonik untuk mensterilkan aliran volume 100 gpm (galon per menit), setara dengan 23 m3 / jam, telah menunjukkan sekitar 7 pengurangan log untuk Virus Polio (< 5μm) dan pengurangan 6-7 log untuk bakteri Cryptosporidium parvum. Dengan nematoda Heliminth ova, Ascaris (8-10μm) dan moluska kerang zebra veligers (70μm), angka pemusnahan hingga 100% dapat dicapai. Tingkat pemusnahan dengan kerang zebra telah dibuktikan dalam sistem aliran 600 gpm (Buchholz et al., 1998).
Tingkat inaktivasi 100% telah dicapai pada organisme yang lebih besar dan pengurangan 6-7 log pada bakteri dan virus. Dengan pemaparan 20 detik dalam eksperimental sistem aliran kontinyu, inaktivasi 93-98,6% cryptosporidium ocyst dan pengurangan 4 log pada 10 detik. Paparan dalam reaktor batch laboratorium dapat tercapai. Tingkat inaktivasi juga telah dilaporkan Cryptosporidium parvum (7 log), layak helminth eggs (4.2 log), Virus Polio (8 log), salmonella sp. (9 log) dan echerichia coli (9 log) (Oemcke, 1999; Buchholz et al. 1998).
Nomor log mewakili jumlah 9 dalam pengurangan persentase. Sebagai contoh, pengurangan 2 log berarti bahwa 99% organisme yang semula ada di dalam air telah dilumpuhkan. Pengurangan 3 log berarti 99,9% telah dilumpuhkan, dll.
Kapasitas sistem ultrasonik juga tergantung pada daya yang diberikan. Perangkat ultrasonik dengan daya tinggi / intensitas tinggi memerlukan waktu pemaparan yang lebih sedikit agar mortalitas terjadi, sehingga memungkinkan laju alir yang lebih tinggi untuk diolah. Sistem ultrasonik semacam ini bisa digunakan untuk ballasting dan deballasting.
(cp. Sassi et al. 2005, p. 49)

Manfaat dari Seterilisasi Ballast Water dengan Ultrasonik

• tidak mengandung bahan kimia
• ramah lingkungan
• efektif dan efisien
• efek sinergis
• biaya pemeliharaan yang rendah
• operasi yang aman dan mudah
• kuat dan dapat diandalkan
• scaleable untuk setiap ukuran

Peralatan Ultrasonik

Hielscher mengkhususkan pada desain dan pembuatan peralatan ultrasonik dengan daya yang tinggi untuk tingkat industri yang dapat diinstal di lingkungan yang menuntut. Debu & kotoran, kelembaban tinggi dan lingkungan yang kasar tidak merusak Ultrasonik Industri Prosesor (seri UIP). Perangkat untuk tugas berat yang dibangun untuk operasi permanen (24h / 7d). Cabinet yang datang dikonfigurasi dan mudah dipasang dan start up. Sistem ultrasonik hanya harus dihubungkan ke pipa umpan dari tangki air pemberat (pasokan media) dan power supply.
Ukuran yang berbeda dari perangkat ultrasonik dengan kekuatan ultrasound 500W, 1kW, 1.5kw, 2kW, 4kW, 10KW dan 16kW, yang dapat diinstal sebagai satu unit atau cluster, memungkinkan untuk konfigurasi yang ideal dan dalam kapasitas pengolahan.
Bicarakan volume pengolahan Anda kepada kami! Kami dengan senang hati akan merekomendasikan sistem ultrasonik yang cocok untuk kebutuhan proses Anda.

Sinergi dengan Pengolahan Water Ballsat Lainnya

Studi tentang teknologi pengobatan kombinasi telah menunjukkan bahwa ultrasound bekerja sangat sinergis dalam kombinasi dengan metode desinfeksi pada water ballast lainnya, seperti tekanan ozon, klorinasi, sinar UV, suhu atau tekanan tinggi. Dengan pemasangan yang mudah dan persyaratan ruang yang rendah, peralatan ultrasonik sangat ideal untuk upgrade dan peningkatan sistem netralisasi water ballast yang sudah ada.
Bicarakan mengenai lingkungan pengolahan Anda kepada kami! Kami dengan senang hati akan merekomendasikan sistem ultrasonik yang cocok untuk retrofit sistem onboard Anda.