Призначення УФ опромінювання
УФ опромінення відноситься до одного з найефективніших та екологічно безпечних методів знезараження. УФ опромінення використовується для:
- знезараження питної та технічної води;
- знезараження очищених стічних вод;
- знезараження повітря та приміщень;
- знезараження продуктів харчування;
- знезараження медичних інструментів та технологічного обладнання;
- знезараження тари та упаковки;
- знезараження одягу;
- знешкодження плісняви;
- у процесах активного окислення – ADVANCED OXIDATION PROCESSES (AOP) тощо.
Механізм дії
Під дією УФ випромінювання в клітинах мікроорганізмів (зокрема патогенних і непатогенних бактерій і вірусів) відбуваються необоротні процеси, пов’язані з розривом внутрішньо- і міжклітинних хімічних зв’язків, руйнуванням молекул ДНК і РНК, що забезпечує практично миттєву загибель усіх типів мікроорганізмів.
Ефективність УФ знезараження
Знезаражувальна дія УФ випромінювання найбільш виражена в інтервалі довжин хвиль від 205 до 315 нм. Найбільшу знезаражувальну ефективність має УФ випромінювання з довжиною хвилі 265 нм.
Для досягнення необхідного рівня знезараження необхідно правильно визначити кількість енергії УФ випромінювання (вибрати значення УФ дози), яка необхідна для інактивації мікроорганізму.
Величина дози УФ опромінення залежить від чутливості мікроорганізмів до впливу УФ випромінювання і прозорості середовища, в якому поширюються УФ промені.
Керівні принципи в галузі ультрафіолетового опромінювання
Ультрафіолетове випромінювання відіграє значну роль у багатьох сферах нашого життя, від природного сонячного світла до промислового та медичного застосування. Щоб максимізувати позитивні переваги УФ-випромінювання, забезпечуючи водночас захист здоров’я, існує безліч рекомендацій, законів та стандартів. Вони регулюють безпечне використання та поводження з УФ-випромінюванням як на робочому місці, у технічних приміщеннях, так і в промислових та споживчих товарах.
Правові норми та стандарти встановлюють чіткі рекомендації щодо сприяння безпечному використанню ультрафіолетового випромінювання. Вони включають вимоги до ультрафіолетових пристроїв, безпеки на робочому місці, а також якості та маркування ультрафіолетової продукції. Ці норми забезпечують ефективний захист людей та оптимальне використання ультрафіолетової технології.
Безпека, закони та стандарти
Використання бактерицидного ультрафіолетового випромінення регламентується наступними нормативними документами:
- Директива 2006/25/ЄС від 05.04.2006 Про мінімальні вимоги до охорони здоров’я і безпеки працівників, які піддаються ризику, спричиненому фізичними факторами (штучною оптичною радіацією) (19-а окрема Директива у значенні частини 1 статті 16 Директиви 89/391/ЄЕС);
- ДСТУ EN ISO 15858:2022 (EN ISO 15858:2016, IDT; ISO 15858:2016, IDT) Пристрої УФ-C. Інформація про безпечність. Допустимий вплив на людину;
- ДСТУ EN 62471:2017 Безпечність ламп і лампових систем фотобіологічна (EN 62471:2008, IDT; ІЕС 62471:2006, MOD);
- DIN EN 14255-1-2005 Вимірювання та оцінка персональної дози опромінення від некогерентного оптичного випромінювання. Частина 1. Ультрафіолетове випромінювання, спричинене штучними джерелами на робочому місці;
- ІЕС 60825 Безпечність лазерних виробів;
- ІЕС 60050-845 Міжнародний словник електротехнічних термінів (МСЕТ). Частина 845: Світлотехніка;
- ІЕС 60417 Графічні знаки, що використовують на устаткованні;
- Кодекс з безпеки продуктів харчування та лікарських засобів (розділ 21CFR173.368) Управління із санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (Food and Drug Administration (FDA));
- Регламент ЄС № 258/97 Европейскої агенції з питань безпеки продуктів харчування (European Food Safety Authority – EFSA);
- СанПіН 2.3.2.1078-01 “Гігієнічні вимоги до безпечності та харчової цінності харчових продуктів”;
- САНІТАРНО-ПРОТИЕПІДЕМІЧНІ ПРАВИЛА І НОРМИ. Використання ультрафіолетового бактерицидного випромінювання для знезараження повітря та дезінфекції поверхонь. Наказ Мінздрава України № 882 від 06.05.2021 р.
- Настанова Р 3.1.683-98 “Використання ультрафіолетового бактерицидного випромінювання для знезараження поверхонь і приміщень”.
- Настанова Р 3.5.1904-04 “Використання ультрафіолетового бактерицидного випромінювання для знезараження повітря в приміщеннях”.
- Методичні вказівки МУ 2.3.975-00 “Застосування ультрафіолетового бактерицидного випромінювання для знезараження повітряного середовища приміщень бактерицидного випромінювання для знезараження повітряного середовища приміщень організацій харчової промисловості, громадського харчування та торгівлі продовольчими товарами”.
- Інструкція щодо застосування ультрафіолетового випромінення під час виробництві, зберіганні та перевезенні сировини і продуктів тваринного походження № 13 – 5 – 02/0536 від 19.07.2002 Міністерства сільського господарства.
- Рекомендація щодо використання ультрафіолетового (УФ) випромінення для дезінфекції. Міністерство охорони здоров’я України та іншими документами.
Доза УФ опромінювання
Дозою УФ опромінення називається кількість бактерицидної енергії (D), що проходить через опромінювану площу (S) поверхні протягом проміжку часу (t).
УФ доза розраховується за формулою:
Ds = k ∙ (F/S) ∙ t, Дж/м2 (поверхнева доза УФ опромінення),
Dv = k ∙ (F/V) ∙ t, Дж/м2 (об’ємна доза УФ опромінення),
де F – поток бактерицидного (герміцидного) УФ випромінення, Вт; S – опромінювана площа, м2; V – об’єм, що знезаражується, м3; t – час опромінення, с; k – коефіцієнт, що враховує прозорість середовища, у якому поширюється УФ випромінення, спектр УФ випромінення, характеристики і геометрію зони опромінення.
Для досягнення необхідної ефективності знезараження необхідно, щоб значення УФ дози перевищувало величину, що необхідна для інактивації певного виду мікроорганізму (Hs) або (Hv), яких регламентовано відповідними документами, тобто має виконуватися умова:
Ds > Hs або Dv > Hv.
Правильно вибране значення дози УФ опромінення є основою успішної роботи будь-якого знезаражуючого УФ обладнання.
Поверхнева Hs та об’ємна Hv дози УФ опромінення
Поверхнева Hs та об’ємна Hv дози УФ опромінення, які необхідні для знезараження мікроорганізмів з ефективністю 90%, 95% та 99,9%
| Мікроорганізм | Hs (J/m2) | Hv (J/m3) | ||||
| 90,0% | 95,0% | 99,9% | 90,0% | 95,0% | 99,9% | |
| Agrobacterium tumefaciens | 44 | 61 | 85 | 116 | 179 | 496 |
| Bacillus Paratyphosus | 32 | 44 | 61 | 84 | 129 | 356 |
| Bacillus Subtilis | 305 | 398 | 580 | 802 | 1166 | 3380 |
| Corynebacterium Dephtheriae | 34 | 47 | 65 | 89 | 138 | 379 |
| Eberthella Typhosa | 21 | 29 | 41 | 55 | 85 | 239 |
| Escherichia Coli | 30 | 45 | 66 | 79 | 132 | 385 |
| Legionella pneumophila | 20 | 28 | 38 | 53 | 92 | 221 |
| Micrococcus Candidas | 60 | 86 | 123 | 158 | 252 | 717 |
| Mycobacterium Tuberculosis | 54 | 74 | 100 | 142 | 217 | 583 |
| Salmonella Typhimurium | 80 | 111 | 152 | 210 | 325 | 886 |
| Shigella dysenteriae | 22 | 30 | 42 | 58 | 98 | 245 |
| Staphylococcus aureus | 49 | 57 | 66 | 130 | 167 | 385 |
| Streptococcus lactis | 61 | 74 | 88 | 162 | 217 | 513 |
| Vibrio cholerae | 35 | 48 | 65 | 92 | 141 | 378 |
| Influenza virus | 36 | 49 | 66 | 95 | 144 | 385 |
| Hepatitis virus | 26 | 39 | 80 | 68 | 114 | 466 |
| Poliovirus (Poliomyelitis) | 110 | 157 | 210 | 289 | 460 | 1224 |
| Rotavirus | 130 | 170 | 240 | 342 | 498 | 1400 |
| Aspergillus flavus (yellowish green) | 540 | 697 | 990 | 1420 | 2042 | 5770 |
| Aspergillus glaucus (bluish green) | 480 | 625 | 880 | 1262 | 1768 | 5130 |
| Aspergillus niger (black) | 1800 | 2307 | 3300 | 4734 | 6760 | 19240 |
| Mucor ramosissimus (white gray) | 194 | 250 | 352 | 510 | 732 | 2058 |
| Penicillum digitatum (olive) | 480 | 62 | 880 | 1262 | 1768 | 5130 |
| Penicillium roqueforti (green) | 145 | 187 | 264 | 381 | 548 | 1539 |
| Rhizopus nigricans (black) | 766 | 1000 | 2200 | 2044 | 2930 | 12826 |
| Chlorella vulgaris (algae) | 120 | 163 | 220 | 315 | 478 | 1283 |
| Nematode eggs | 300 | 400 | 920 | 789 | 4000 | 5363 |
| Paramecium | 700 | 900 | 2000 | 1640 | 2637 | 11660 |
| Saccaharomyces sp. | 97 | 125 | 176 | 255 | 366 | 1026 |
З обладнанням, яке використовує УФ опромінення, Ви можете ознайомитись у відповідних розділах нашого сайту:
- УФ знезараження води;
- УФ знезараження повітря;
- УФ технології у харчовій галузі;
- УФ технології для сільського господарства.
Монографія “Ультрафіолет. Сфери використання та джерела випромінювання.
Ультрафіолетове випромінювання. Гігієнічні аспекти його використання в медицині: навчально – методичний посіб.
Доктор Евген Комаровський про УФ знезараження та озонування: Кварц / Ультрафиолет / Озон | Ответы на вопросы | Доктор Комаровский – YouTube