Luokittelu ja toiminnot ultraviolettisterilisereissä kierrätysakvaariijohtimissa

Kierräteakvaarijärjestelmän desinfektio

Kierräteakvaarijärjestelmissä bakterien ja virusten vaarat eivät saa aliarvioida. Bakterit kuluttavat suuren määrän veden ratkaisuaantia, mikä johtaa hoidettuihin organismien hypoxiaan, hidastuneeseen kasvuun ja jopa kuolemaan. Patogeeniset bakteerit kuten ...  Flavobacterium columnare ja Aeromonas hydrophila voivat aiheuttaa sairauksia, kuten kuivuskaarnaus ja sepsikoosi kasvattamisessa olevilla eläimillä, mikä johtaa suureen kuolevuuteen ja merkittäviin taloudellisiin menetyksiin kalastustuottajille. Virustartunnat ovat merkityneet nopeasti levottomuutta ja vaikeuksissa kontrollointi, mikä voi tarttua suureen määrään yksilöitä lyhyessä ajassa, hajauttaa fyysiset toiminnot ja vaikuttaa vakavasti akvakulttuurin tehokkuuteen.

Ultraviolettisäteily (UV) ja ooni ovat erittäin tehokkaita bakteerien ja virusten tappamisessa. UV-säteilyetrationoi mikroorganismien solukalvoja voimakkaina valosäteilinä, saavuttee ydintä ja murskkaa DNA-kaksoishelmi-rakenteen, estäen bakteerit kertautumasta ja johtaa niiden kuolemaan. Se on erityisen tehokas vastaan vesissä levitäviä bakteerimikroorganismeja. Oonin vahvalla oksidointiteholla reagoi nopeasti bakteereja ja viruksia kohtaan, tuhoaa niiden organelit, DNA:n ja RNA:n sekä muuttaa solun läpäisykykyä, mikä johtaa solun lysisiin ja kuolemaan. Se voi tappaa monenlaisia mikroorganismeja, mukaan lukien bakteerien kasvatussolut, sporet, virukset ja sienet. Sen hyvä hajontakyky myötä ooni voi desinfoida koko vesiviljelyn veden ilman kuolemattomia kulmia.

UV-desinfektio

1. Luokittelу asennustavan mukaan

UV-steriliointilampot voidaan luokitella kahteen tyypin: putkiin asennettu ja kanavaan asennettu:

• Putkistamaiset UV-steriliointilampit asennetaan yleensä vesitoimitusputkistoon uudelleenkiertoakvaariujärjestelmissä. Vesi virtaa suoraan putkosuojan läpi, jossa on steriliointilamppu, mikä varmistaa veden täydellisen kontaktin UV-valoon ja siten tehokkaasti steriloiminen virtaavalle vedelle. Niiden edut sisältävät kompakti rakenteensa, joka integroituu hyvin putkistojärjestelmään, mikä tekee niitä sopiviksi veden steriliointiin tilanteissa, joissa virtausnopeudet ovat suhteellisen alhaisia.

• Kanavan päälle tai sivulle asennetut UV-steriliointilampit säteilevät ja steriloivat vettä virtaavaa kanavaa pitkin tietyllä leveydellä ja syvyydellä. Ne voivat kattaa suuren määrän vettä, mikä tekee niistä sopivia suurten virtausten ja avoimien vesialueiden käsittelemiseen, varmistamalla, että suuri vesialue säteilytetään tehokkaasti UV-valolla taatakseen steriliointisuorituskyvyn.

2. Luokittelu jännitteenvahvuuden perusteella

UV-sterilointilampit jaetaan kahdeksi tyyppiksi jännitevoimankohden perusteella: matala- ja keskipaineiset:

Matalapaineiset (LP) UV-sterilointilampit toimivat suhteellisen matalalla jännitteellä ja tuottavat yleensä yksittäistään UV-valoa, pääasiassa lähes 254 nanometriä . Tämä aalto pituus vaikuttaa merkittävästi mikrobieihin, kuluttaa vähän energiaa ja on hyvin vakaa. Kuitenkin niiden teho on suhteellisesti rajoitettu, mikä tekee ne sopiviksi pienimuotoisiin sovelluksiin tai paikkoihin, joissa ei tarvita erityisen korkeaa sterilointiintensiiteettiä.

Keskipaineiset (MP) UV-steriliisaatiolampit toimivat korkeammilla jännitteillä, tuottavat monitaajuista UV-valoa laajemmalla peittävyydellä ja vahvemman mikrobiidireppuvaikutuksella. Ne ovat korkeamman tehoisia, mikä mahdollistaa nopean käsittelyn suuria virtaviivoja ja erittäin saastuneita vesistöjä. Kuitenkin ne kuluttavat enemmän energiaa ja niiden laitekustannukset ovat korkeammat, mikä tekee niistä yleisesti käytettyjä suurissa vesikiertoakvaariotuotantojärjestelmissä, joissa on korkeat vaatimukset steriliisaatioeffektiivisuuden ja käsittelykapasiteetin osalta.

3. UV-sterilioiden periaatteet ja vaikuttavat tekijät

UV-säteily on tyyppi elektromagnetisesta säteilystä, joka jaetaan useisiin aalto-pituusalueisiin. Pääasiallinen alue, jota käytetään sterilointiin, on UVC-alue (200-280 nanometriä), ja noin 254 nanometriä on tehokkain aalto-pituus germisidisten tarkoituksien kannalta. Kun vesijaksoja, kuten bakteereja, kuljetaan UV-sterilointilampun säteilyalueen läpi, UV-fotonien energia sulataan mikrobiologisen solun sisällä olevaan geenimateriaaliin (kuten DNA:han tai RNA:han). Kemialliset sidonnat tässä geenimateriaalissa murtuvat, kun ne ovat saaneet riittävästi UV-energiaa – esimerkiksi hiidenvesisidonnat DNA:n kaksoisheliksen rakenteessa tuhoutuvat – mikä häiritsee geenitietojen prosesseja, kuten replikaatiota ja transkriptaatiota. Tämä estää bakteereita kuten muita mikrobiologisia organismeja kertautumasta, mikä johtaa niiden kuolemaan ja siten steriloi ja puhdistaakseni kierrättävää vettä, varmistamalla veslaatuksen turvallisuuden ja luomalla terveen kasvuympäristön kotkaileville olentoille.

Vaikuttavat tekijät UV-steriloinnin tehokkuudessa kierrätyksen kalankasvatussissa ovat seuraavat:

1.UV-dosis

UV-dosis, joka määritellään UV-intensiteetilla ja säteilyajalla, on ratkaiseva sterilointitehokkuudelle. Riittämätön dosis ei kykene rikkomaan mikrobioiden, kuten bakteerien ja virusten, DNA- tai RNA-rakennetta, mikä johtaa tehottomaan sterilointiin. Vasta kun tavoitteena olevien mikrobien vaatima tarkka dosis saavutetaan, voidaan varmistaa hyvä sterilointiprosentti.

2.Veden mutkikkuus

Vesiin liukenevat hiekka-ja orgaaniset hiukkaset lisäävät mutkikkautta. Nämä saasteet hajottavat ja absoroivat UV-säteilyä, estävät sen pääsemisen veteen ja vähentävät mikrobioiden todellista UV-yhteenottoa, mikä heikentää sterilointisuorituskykyä. Mitä korkeampi mutkikkautta-arvo on, sitä enemmän UV-säteily heikenee, ja sitä huonompi on sterilointikyky.

• Veden virtausnopeus

Liian nopea veden virtausnopeus lyhentää mikrobioiden oleskeluaikaa UV-säteilyalueella, estäen niitä saamasta riittävää UV-annosta ja johtamaan epätäydelliseen sterilointiin. Liian hitainen virtausnopeus, vaikka se varmistaa säteilyajan, voi vaikuttaa kiertävän veden järjestelmän yleiseen tehokkuuteen.

• Mikrobilajit

Erilaiset mikrobit ovat eriasteisesti kestämättömiä UV-valoa kohtaan. Esimerkiksi bakteerien sporet, joilla on erityinen rakenne, vastustavat paremmin UV-säteilyä kuin tavalliset bakteerisoluut. Virukset, jotka eivät ole solurakenteisia, eroavat myös bakteereista UV-herkkyydessään. Siksi läsnä olevat mikrobilajit vaikuttavat steriloinnin tehokkuuteen.

• Lampun ikäysaste

Kun käyttöaika kasvaa, UV-lamppujen valotuoton tehokkuus vähenee vähitellen, mikä pienentää ulko-uusien intensiteettia ja tehokasta sterilointidoseerausta. Tämä johtaa sterilointisuorituksen heikkenemiseen verrattuna tilanteeseen, kun lamput olivat uudet.