Dezinfectarea apei de balast cu ultrasunete

Sistemul de tratament cu ultrasunete sa dovedit a fi eficient în uciderea bacteriilor, plancton și organisme mai mari.
Dezinfectarea cu ultrasunete a apei de balast este un tratament mecanic / fizic, care evită dozarea oricăror substanțe chimice active puternice și costisitoare în apa de balast. Acest lucru asigură o acceptabilitate ideală a mediului, combinată cu o eficacitate biologică ridicată în ceea ce privește distrugerea și inactivarea organismelor vegetale și animale și a microorganismelor din apa de balast.

Fond

“Dacă o navă navighează fără încărcătură sau parțial încărcată, va avea nevoie de balast pentru a-și menține stabilitatea și siguranța. Apa este adesea folosită ca balast, dar, atunci când este colectată la origine, o serie de organisme pot călători în apă, în mod normal membri ai comunității planctonului care ar putea fi străini în destinație (alohton) și ar putea provoca poluare biologică nedorită. Pentru a evita această posibilă poluare, trebuie să folosim un sistem eficient de sterilizare a apei de balast.” [Mingorance Rodríguez: 2012, 163]
Speciile acvatice invazive reprezintă una dintre cele mai mari patru amenințări la adresa oceanelor lumii și pot provoca efecte extrem de grave asupra mediului, economiei și sănătății publice. Pentru a evita introducerea moluștelor dăunătoare (midii zebră, scoica asiatică și altele), pot fi aplicate diverse tratamente de sterilizare a apei de balast (denumită și dezinfecție sau neutralizare). Un tratament comun este curățarea chimică a apei de balast. Produsele chimice utilizate sunt dăunătoare mediului și costisitoare. Odată cu creșterea reglementărilor legale pentru gestionarea apei de balast, tratarea alternativă a apei de balast – de exemplu, prin dezinfecție cu ultrasunete – sunt integrate la bordul navelor maritime.

Sterilizarea cu ultrasunete a apei de balast

Tratarea cu ultrasunete a apei de balast este o metodă mecanică / fizică, care evită utilizarea de substanțe chimice nocive și costisitoare. Forțele cavitaționale ucid organismele acvatice mici și microorganismele. Mai multe studii au demonstrat deja că ultrasunetele ating un nivel ridicat de eficacitate biologică asupra veligerului de midii zebră, nematodelor, bacteriilor și virușilor.

Cluster cu ultrasunete cu putere de proces de 120kW

Dezinfectarea cu ultrasunete prin cavitație

Undele cu ultrasunete de mare putere generează Cavitaţie bule în lichide, care au ca rezultat forțe intense de forfecare și stres ridicat. Când undele ultrasonice intense sunt cuplate în lichide, undele sonore care se propagă în mediul lichid au ca rezultat cicluri alternative de înaltă presiune și joasă presiune, cu rate în funcție de frecvență. În timpul ciclului de joasă presiune (faza de rarefiere), undele ultrasonice de înaltă intensitate creează bule mici de vid sau goluri în lichid. Când bulele ating un volum la care nu mai pot absorbi energie, ele se prăbușesc violent în timpul unui ciclu de înaltă presiune (faza de compresie). Acest fenomen este numit Cavitaţie. În timpul imploziei, temperaturile foarte ridicate (aprox. 5.000K) și presiunile (aprox. 2.000atm) sunt atinse local. Implozia bulei de cavitație are ca rezultat, de asemenea, jeturi lichide cu o viteză de până la 280 m / s.
Această generare și colaps de bule extrem de energetice are ca rezultat forțe de forfecare hidrodinamice și oscilații ultrasonice, care sparg și perturbă pereții celulari ai organismelor – ucigându-i efectiv.
În ceea ce privește acceptabilitatea sa ecologică, nu există preocupări de mediu cunoscute sau anticipate asociate cu tehnologia asistată de ultrasunete.

Eficacitatea biologică a ultrasunetelor

Mai multe studii au demonstrat că ultrasunetele pot afecta virușii și bacteriile în mod eficient. Studiile de dezinfecție cu dispozitive cu ultrasunete pentru sterilizarea fluxurilor de volum de 100 gpm (galoane pe minut), echivalent cu 23 m3 / h, au arătat o reducere de aproximativ 7 log pentru virusul poliomielitei (< 5μm) și o reducere de 6-7 log pentru bacterii Cryptosporidium parvum. Cu nematode Heliminth ova, Ascaris (8-10μm) și moluscă Veligeri de midii zebră (70μm), mortalitatea a fost atinsă 100%. Aceeași rată a mortalității cu midii zebră a fost demonstrată în sisteme cu debit de 600 gpm (Buchholz et al., 1998).
Ratele de inactivare de 100% au fost atinse în organismele mai mari și o reducere de 6-7 log a bacteriilor și virușilor. Cu o expunere de 20 sec într-un sistem experimental cu flux continuu, 93-98,6% inactivare a Cryptosporidium ochist și s-a obținut o reducere de 4 log la o expunere de 10 sec. într-un reactor cu lot de laborator. De asemenea, au fost raportate rate de inactivare pentru Cryptosporidium parvum (7 log), viabil Ouă de helminth (4.2 log), virusul poliomielitei (8 jurnal), Salmonella sp. (9 jurnal) și Echerichia coli (9 jurnal) (Oemcke, 1999; Buchholz și colab., 1998).
Numărul jurnalului reprezintă numărul de 9 din reducerea procentuală. De exemplu, o reducere de 2 log înseamnă că 99% din organismele prezente inițial în apă au fost inactivate. O reducere de 3 log înseamnă că 99,9% au fost inactivate etc.
Capacitatea sistemelor cu ultrasunete depinde, de asemenea, de puterea livrată. Dispozitivele cu ultrasunete de mare putere / intensitate ridicată necesită un timp de expunere mai mic pentru ca mortalitatea să apară, permițând astfel tratarea debitelor mai mari. Astfel de sisteme cu ultrasunete pot fi utilizate pentru balastare și debalasting.
(cp. Sassi și colab. 2005, p. 49)

Beneficiile neutralizării apei de balast cu ultrasunete

• non-chimice
• ecologic
• eficace și eficient
• Efecte sinergetice
• întreținere redusă
• Operare sigură și ușoară
• Robust și fiabil
• scalabil la orice dimensiune

Echipamente cu ultrasunete

Hielscher este specializată în proiectarea și fabricarea de echipamente cu ultrasunete de mare putere de grad industrial pentru instalarea în medii solicitante. Praf & murdărie, umidități ridicate și medii dure nu dăunează ultrasonicators industriale (seria UIP). Aceste dispozitive grele sunt construite pentru funcționare permanentă (24h/ 7d). Dulapurile vin preconfigurate și sunt ușor de instalat și de pornit. Sistemul cu ultrasunete trebuie conectat numai la conducta de alimentare din rezervorul de apă de balast (sursa de alimentare) și sursa de alimentare.
Diferite dimensiuni de dispozitive cu ultrasunete cu putere cu ultrasunete de 500W, 1kW, 1.5kW, 2kW, 4kW, 10kW și 16kW, care poate fi instalat ca o singură unitate sau ca cluster, permite configurarea ideală și capacitatea de procesare.
Discutați cu noi despre volumul dvs. de procesare! Vom fi bucuroși să vă recomandăm un sistem cu ultrasunete adecvat pentru cerințele procesului dumneavoastră.

Sinergii cu alte sisteme de tratare a apei de balast

Studiile privind tehnologiile combinate de tratare au arătat că ultrasunetele funcționează foarte sinergetic în combinație cu alte metode de dezinfectare a apei de balast, cum ar fi ozonul, clorinarea, lumina UV, temperatura sau presiunile ridicate. Datorită instalării ușoare și cerințelor reduse de spațiu, echipamentul cu ultrasunete este ideal pentru modernizarea și îmbunătățirea sistemelor de neutralizare a apei de balast deja existente.
Discutați cu noi despre mediul dvs. de procesare! Vom fi bucuroși să vă recomandăm un sistem cu ultrasunete adecvat pentru a vă moderniza sistemul de bord.