超音波バラスト水消毒

超音波処理システムは、細菌、プランクトン、およびより大きな生物の殺害に効果的であることが実証されています。
バラスト水の超音波消毒は、機械的/物理的処理であり、バラスト水への強力で高価な活性化学物質の投与を回避します。これにより、バラスト水中の植物や動物の生物や微生物の破壊と不活性化に関する高い生物学的有効性と、理想的な環境受容性が保証されます。

バックグラウンド

“船舶が貨物を積まずに航行したり、部分的に積載されたりする場合、安定性と安全性を維持するためにバラストが必要になります。水はバラストとしてよく使用されますが、起源で収集されると、一連の生物が水中に移動する可能性があり、通常は目的地でより奇妙なプランクトンコミュニティのメンバー(異所性)であり、望ましくない生物学的汚染を引き起こす可能性があります。この可能性のある汚染を回避するためには、バラスト水を滅菌するための効果的なシステムを使用する必要があります。” [ミンゴランス・ロドリゲス:2012年、163]
外来水生生物は、世界の海洋に対する4大脅威の1つであり、環境、経済、公衆衛生に非常に深刻な影響を与える可能性があります。害虫の軟体動物(ゼブラ貝、アジアアサリなど)の侵入を避けるために、バラスト水滅菌のさまざまな処理(消毒または中和とも呼ばれる)を適用することができます。一般的な処理は、バラスト水の化学的洗浄です。使用される化学物質は環境に有害で高価です。バラスト水管理に関する法規制の増加に伴い、バラスト水処理の代替 – ・・超音波消毒によるもの – は、船舶に搭載されています。

バラスト水の超音波滅菌

超音波バラスト水処理は、有害で高価な化学物質の使用を回避する機械的/物理的方法です。キャビテーションの力は、小さな水生生物や微生物を殺します。いくつかの研究では、超音波がゼブラ貝のベリガー、線虫、細菌、およびウイルスに対して高レベルの生物学的効果を達成することがすでに証明されています。

超音波クラスター 120kWのプロセス電力で

キャビテーションによる超音波消毒

高出力の超音波が生成されます キャビテーション 液体中の気泡により、激しいせん断力と高い応力が発生します。強い超音波が液体に結合されると、液体媒体に伝播する音波は、周波数に応じた速度で高圧サイクルと低圧サイクルを交互に繰り返す結果になります。低圧サイクル(希薄化の段階)では、高強度の超音波が液体中に小さな真空気泡またはボイドを作り出します。気泡がエネルギーを吸収できなくなる体積に達すると、高圧サイクル(圧縮段階)で激しく崩壊します。この現象は、 キャビテーション.爆縮時には、非常に高温(約5,000K)と圧力(約2,000気圧)が局地的に到達します。キャビテーション気泡の爆縮は、最大280m/sの速度の液体ジェットももたらします。
この高エネルギーの気泡の発生と崩壊は、流体力学的せん断力と超音波振動を引き起こし、生物の細胞壁を破壊し破壊します – 効果的に彼らを殺します。
その環境受容性に関しては、超音波支援技術に関連する既知または予想される環境上の懸念はありません。

超音波の生物学的有効性

いくつかの研究は、超音波がウイルスやバクテリアに効果的に影響を与えることができることを証明しています。23 m3 / hに相当する100 gpm(ガロン/分)のボリュームストリームを滅菌するための超音波装置を使用した消毒研究では、約7 logの減少が示されています。 ポリオウイルス (< 5μm)とバクテリアの6-7ログ削減 クリプトスポリジウム・パルバム.線虫とは ヘリミンス卵子, 回虫 (8-10μm)および軟体動物 ゼブラ貝ヴェリガー (70μm)、100%死亡率を達成しました。死亡率は ゼブラ貝 は、600 gpmの流量システムで実証されています(Buchholz et al., 1998)。
より大きな生物では100%の不活化率が達成され、細菌やウイルスは6〜7ログ減少しました。実験用連続フローシステムでの20秒間の曝露により、93-98.6%の不活性化 クリプトスポリジウムオシスト また、実験室のバッチリアクターでの10秒の曝露で4 logの削減が達成されました。不活性化率は、 クリプトスポリジウム・パルバム (7 log)、実行可能 蠕虫の卵 (4.2ログ)、 ポリオウイルス (8 ログ)、 サルモネラ菌属 (9 log)と エチェリヒア大腸菌 (9 ログ)(Oemcke, 1999;Buchholz et al., 1998)。
ログ番号は、削減率の 9 の数を表します。たとえば、2 logの減少は、もともと水中に存在していた生物の99%が不活化されたことを意味します。3 logの減少は、99.9%が不活化されたことを意味します。
超音波システムの容量は、供給される電力にも依存します。高出力/高強度の超音波装置は、死亡が発生するための露光時間が短いため、より高い流量を治療することができます。このような超音波システムは、バラストおよびデバラストに使用できます。
(cp. Sassi et al. 2005, p. 49)

超音波バラスト水中和の利点

• 非化学薬品
• 環境にやさしい
• 効果的かつ効率的
• シナジェティック効果
• 低メンテナンス
• 安全で簡単な操作
• 堅牢性と信頼性
• あらゆるサイズに拡張可能

超音波装置

ヒールシャーは、要求の厳しい環境での設置のための工業用グレードの高出力超音波機器の設計と製造を専門としています。塵 & 汚れ、高湿度、荒れた環境は、工業用超音波装置(UIPシリーズ)を損傷しません。これらのヘビーデューティデバイスは、恒久的な操作(24時間/ 7日)用に構築されています。キャビネットは事前設定済みで、設置と起動が簡単です。超音波システムは、バラスト水タンク(媒体供給)と電源からの供給パイプにのみ接続する必要があります。
超音波出力が1μA未満のさまざまなサイズの超音波装置 500ワット, 1kWの, 1.5キロワット, 2kWの, 4キロワット, 10キロワット そして 16キロワットは、単一ユニットまたはクラスタとしてインストールでき、理想的な構成と処理能力を実現します。
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他のバラスト水処理との相乗効果

複合処理技術の研究によると、超音波は、オゾン、塩素処理、UV光、温度、高圧などの他のバラスト水消毒方法と組み合わせて非常に相乗的に機能することが示されています。設置が簡単でスペース要件が少ないため、超音波装置は既存のバラスト水中和システムのアップグレードと改善に最適です。
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