UV dezinfekce je hojně používanou alternativou chemické čištění vody (např. za pomocí chlóru). UV záření se dnes běžně využívá k dezinfekci pitné vody, vody podzemní, povrchové, v zařízeních na úpravu pitné vody, k dezinfekci vody pro rozvody teplé vody a také v  lékařství při dezinfekci různých lékařských přístrojů atd.

UV dezinfekce je osvědčená a vysoce účinná metoda sloužící k hubení virů, cyst a bakterií organického původu. Využívá se jí především při boji s mikrobiálním znečištěním vody fekálního původu, tedy ke zbavení vody (nejenom) koliformních bakterií nebo bakterií Escherichia coli (E.coli).  UV záření je účinné také proti prvokům Giardia nebo Cryptosporidium, které jsou vůči chloraci (ošetření vody za pomocí chlóru) rezistentní.

Výhody a nevýhody UV dezinfekce

Výhody UV dezinfekce oproti jiným technologiím jsou zřejmé. Jedná se o technologii, která se obejde bez použití chemických přípravků.

Tedy bez vedlejších produktů chemické dezinfekce na lidské zdraví, a kterých může být v případě použití chloru (např. v důsledku tvorby trihalometanů při chlorování), ale i chlordioxidu či ozonu a dalších látek.

Často se pro odstranění bakterií totiž používají přípravky na bázi chloru (SAVO, Chloramin-T), které vodu organolepticky ovlivňují (zápach, zákal) a uvolňují vedlejší produkty chlorace (trihalometany), jímž je přičítán karcinogenní účinek.

Značný rozdíl oproti chemické dezinfekci pocítíte i při samotném ochutnání čisté vody, neboť voda ošetřená UV lampou bude kvalitnější a lepší.

Kromě toho, že UV systémy neohrožují vaše zdraví, jsou také velmi efektivní (pokud je systém správně nainstalován a udržován).

Právě správná instalace UV systému je naprosto klíčová. Aby bylo zaručeno, že UV lampa bude plnit svůj účel a bude zvládat správně ošetřit vodu a zbavit ji nežádoucích mikroorganismů, je nutné předem zjistit průtočnosti vodního systému.

Až poté je možné určit, jaká dávka UV záření je potřebná ke spolehlivé likvidaci nežádoucích látek ve vodě.

Proto vždy provádíme měření transmitace na vzorku vaší vody, abychom ověřili ztráty UV záření v závislosti na možném znečištění vody, které ani nemusí být pouhým okem patrné. Toto je důležité zejména proto, aby se na základě výsledků zjištěných ztrát navrhla správná předúprava UV lampy a UV záření, které lampa vyzařuje, bylo dostatečně silné a bylo tak zaručeno, že dojde ke spolehlivé likvidaci mikroorganismů.

UV systémy se navíc snadno instalují a jsou navíc nenáročné na obsluhu a údržbu. Průtočný systém úpravy vody nevyžaduje žádné další reakční nádoby, jako tomu bývá u jiných technologií sloužících k dezinfekci vody. Odstranění bakterií za pomocí UV lampy je také výhodou pro vaší peněženku. Náklady na provoz UV reaktoru jsou totiž vždy velmi nízké.

Nemusíte dokupovat soli, chemické látky, jen v podstatě jednou za rok vyměníte UV zářivku a provedete rozbor vody, abyste měli jistotu, že se nezměnil / nesnížil účinek UV dezinfekce.

Rozbor vody:

• Můžete provést tak, že si objednáte našeho kurýra až k vám domů, který vám doveze vzorkovnice (sterilní nádoby určené pro odběr vody) a odebraný vzorek poté opět dáte našemu kurýrovi, který jej zaveze do laboratoře.
• Objednáte si akreditovaného vzorkaře, co provede odběr vody za vás a vzorek odnese do naší akreditované laboratoře.
• Nebo se zastavíte na některé z našich poboček, kde si vyzvednete vzorkovnice, provedete odběr sami a vzorek následně na pobočku poté zase sami doručíte.
• Další možností je, že si koupíte UV zářivku přímo u nás, kdy máte cenu rozboru již zahrnutou v ceně.

Taktéž je voda ošetřená UV zářením vhodná  pro osoby trpící alergiemi kůže, atopickým ekzémem, lupénkou, apod. Ošetření vody pomocí UV záření je nejšetrnější volbou, která dále kůži nevysušuje.

Pokud zvažujete koupi UV lampy pro alergika, jsou vynikající volbou UV lampy značky VIQUA.

Další velkou výhodou je rychlost dezinfekce. Díky tomu, že voda je dezinfikována okamžite po průtoku pod komorou UV lampy, není nutné čekat desítky minut, až bude voda zbavená nečistot. K dezinfekci vody postačí jen pár vteřin.

UV lampy jsou navíc i skladnější, protože není potřeba žádný zásobník na vodu jako při chlorování. Lze je tak umístit takřka kdekoliv – do garsonek, do kuchyně (pod kuchyňskou linku) anebo do malých místností, kde není místa nazbyt.

Jak vidíte, využití UV dezinfekce pro zbavení vody bakterií má jen samé výhody.

Nevýhody užití UV lamp

Při aplikaci UV záření co by dezinfekce vody může docházet za určitých podmínek ke tvorbě dusitanů a formaci formaldehydu.

K tvorbě dusitanů z dusičnanů dochází při použití zejména střednětlakých lamp proti nízkotlakým.

Eliminimace tohoto jevu pak spočívá v použití trubic z křemenného skla, které blokují vlnové délky pod 220 nm, neboť zde je právě maximum citlivosti pro dusičnany; při 254 nm je citlivost již menší. Významná tvorba dusitanů přichází v úvahu až při vysokých dávkách UV záření (10 000 J/m² a vyšších).

Mezi další nevýhodu použití UV lampy patří absence reziduální účinnosti dezinfekce, totiž účinek UV záření zůstává v místě ozáření, tedy v komoře UV lampy. Na rozdíl od použití chemického přípravku, který svůj dezinfekční účinek přináší až ke kohoutku. Proto je právě třeba účinek UV lampy ověřit (respektive správné nastavení a vodu opravdu před a případně i po instalaci lampy otestovat, že UV záření skutečně zahubilo všechny bakterie – přece jenom jde také o vaše zdraví a tato prevence zaručí, že se vyhnete mnohým průjmovým onemocněním, které pocházejí často právě ze špatně upravené vody.

Proto si vždy nechte UV lampu instalovat specializovanou firmou a pokud daná firma nechce provést měření transmitance ještě před nákupem UV lampy (abyste věděli, že daná UV lampa zvládne obsloužit váš vodovodní řád), doporučujeme raději zvolit firmu jinou, jelikož to může značit, že daná firma sortimentu UV lamp dostatečně nerozumí a budete opět riskovat zdraví hlavně vy.

Další nevýhodou UV lamp může být požadavek na vysoké dávky UV záření pro inaktivaci virů, tzn. musí se pořizovat speciální a hlavně originální UV zářiče / zářivky (to je v podstatě jediný náklad na správu / údržbu UV lampy).

Nejen z tohoto důvodu důrazně upozorňujeme na kompatibilní zářiče do UV lamp, které se na internetu běžně prodávají jako levná alternativa orginálního příslušenství. 

Jejich UVT (UV transmitance), kterou pouhým okem nelze měřit, není v žádném případě na úrovni originálních zářičů a nemohou tedy zajistit bezpečné provozování instalovaného UV systému. Pokud se setkáte s tvrzením, že kompatibilní zářiče mají stejné vlastnosti jako originální produkty, jedná se zcela jistě o klamání spotřebitele. 

Použití kompatibilních zářičů představuje vážná zdravotní rizika a znamená okamžité pozbytí platnosti veškerých certifikací UV systému jako celku. Více o problematice kompatibilních zářičů naleznete v samostatném článku níže:

Proč používat pouze originální UV zářivky od výrobce VIQUA?

UV lampy – jaké typy existují

UV lampy vydávají ultrafialové záření příslušných vlnových délek podle typu zařízení:

• Monochromatické nízkotlaké UV lampy (low pressure) – 254 nm.
• Polychromatické střednětlaké UV lampy (medium pressure) – 185 až 400 nm.

Polychromatické lampy odstraňují hlavní nevýhodu dřívějších systémů UV, totiž tzv. reaktivaci (schopnost samoobnovení poškození způsobené UV zářením) mikroorganismů.

Rozšířené spektrum záření poškozuje nukleové kyseliny, ale i enzymy, případně i proteiny a další biomolekuly a tak znemožňuje opětovné obnovení poškozených buněk UV zářením.

Totéž umožňuje i systém nízkotlakých lamp za předpokladu, že produkují 85 % záření ve vlnovém pásmu 253,7 nm s minimální dávkou záření 400 J/m².

Dezinfekce pomocí UV záření

Voda je nezbytná – neobejde se bez ní téměř žádný živý organizmus. Například naše tělo je ze 70 % tvořeno touto směsí vodíku, kyslíku a dalších látek, jako například minerálů a solí. Voda, kterou přijímáme, ovšem nesmí obsahovat nečistoty, jež by pro nás byly škodlivé.

Právě o jejich zničení se postará UV záření, které umí poškodit DNA buněk a zahubit tak nechtěné a zdraví škodlivé bakterie.

UV dezinfekce vody – jak to probíhá?

UV záření, jak již bylo několikrát zmíněno výše, plně nahrazuje dosavadní nepříliš zdraví prospěšný způsob dezinfekce pitné vody chlorováním.

Díky působení UV záření při průtoku vody přes komoru UV lampy dochází ke změnám některých chemických článků a to vede ke změně informací v DNA u zdraví škodlivých virů, cist, buněk a nebezpečných mikroorganismů ve vodě. Vlivem těchto změn dochází k jejich záhubě, díky čemuž se voda zbaví všech bakteriologických nečistot a voda je tak zcela čistá a dezinfikovaná i bez nutnosti používat chemické přípravky. UV lampy VIQUA S5Q  v sadě VCI umí tímto způsobem eliminovat více než 99,99% mikroorganismů nacházejících se ve vodě.

Účinnost dezinfekce závisí na procentu UV záření, které může být absorbováno buňkou mikroorganismu. Velmi efektivní je použití UV záření i proti prvokům Giardia nebo Cryptosporidium, které jsou vůči chloraci rezistentní.

Při využití UV záření při dezinfekci vody navíc nedochází k produkci nebezpečných odpadů a vedlejších produktů (jako při chloraci vody), vysušování kůže, alergickým reakcím.

Mechanismus inaktivace (poškození) mikroorganismů za pomocí UV lamp

Účinek UV záření na mikroorganismy je jiný než v případě chemických prostředků, které poškozují nevratně hmotu jádra buňky, protoplasmu, enzymy, buněčnou blánu. Germicidní (dezinfekční) efekt UV záření spočívá ve fotochemickém poškození nukleových kyselin (kde je lokalizován dědičný materiál buňky), případně i bílkovin, enzymů či jiných, biologicky významných makromolekul.

Nukleové kyseliny (genetický materiál v jádře buňky) absorbují vlnové délky v rozsahu 240 až 280 nm, nejvyšší účinek na ně je pozorován při vlnových délkách 260 až 265 nm.

Důsledkem poškození výše uvedených struktur buňky UV zářením je znemožnění množení bakterií, pokud nejsou opravnými pochody – enzymy, tyto poškozené struktury obnoveny.

Reaktivace (obnova) UV zářením poškozených buněk

Reaktivace je proces obnovy poškozených buněk UV zářením, které se děje enzymy, ve tmě i za světla. Mechanismus obnovy poškozených buněk není univerzální.

Některé mikroorganismy včetně virů nejsou schopny obnovy poškozených buněk, jiné ano. Obnova virů je možná jen v hostitelských buňkách, ve kterých viry parazitují, mimo buněčné prostředí nikoliv. Reaktivace je realizována enzymy.

Právě generace UV lamp, polychromatické, středotlaké, postihují tyto enzymy, zodpovědné za obnovu poškozených struktur buňky.

Faktory, omezující účinnost UV záření a jejich eliminace

Účinnost UV záření při použití ve vodním prostředí není podstatně ovlivněna teplotou, hodnotou pH (reakce vody), alkalitou (suma zásaditých sloučenin) a hodnotou TOC (celkový organický uhlík) ve vodě. V rozpětí teplot 0 až 10 °C se snižuje efekt o 10 %, omezení účinku může způsobit též barva a zákal vody. Proto je doporučena hodnota zákalu vody před použitím UV záření k dezinfekci pitné vody.

Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) se doporučuje pro finální chemickou dezinfekci pitné vody hodnota zákalu pro jednotlivé vzorky ≤ 5 NTU a medián hodnot zákalu ≤ 1 NTU (nefelometrická jednotka zákalu).

Rozpuštěná či suspendovaná hmota (ve vodě rozptýlená pevná hmota) snižuje intenzitu UV záření a chrání mikroby před jeho působením (stíněním). Tuto hmotu je třeba před konečnou dezinfekcí odstranit při úpravě vody. Řada minerálních a dalších složek vody absorbuje UV záření, např. železo v koncentraci > 0,1 mg/l, sirníky > 0,2 mg/l, tvrdost vody > 140 mg/l, fenoly, huminové kyseliny, fenolické látky, ligninsulfonany, chrom, kobalt, měď, nikl, dusitany a dusičnany (hlavně pro vlnové délky < 220 nm). Jejich odstranění je otázkou výběru zdroje pro úpravu vody či samotné úpravy vody před finální dezinfekcí.

Dále agregace (shlukování) mikroorganismů představuje běžný jev, snižující účinnost jakéhokoliv dezinfekčního postupu, jak chemického tak fyzikálního, tedy i UV záření. Usazování povlaků (minerální či organické povahy) na trubicích rovněž snižuje účinnost UV lamp. Proto je třeba tyto povlaky periodicky odstraňovat mechanickou cestou, obvykle automaticky stíracím zařízením z povrchu trubic. Tvorbu těchto povlaků může způsobit/ podpořit neúčinná úprava surové vody.

Na účinnost UV záření mají pochopitelně též vliv technické parametry daného UV zařízení a jeho nastavení k provozním účelům, např. nastavení dávky UV záření, doba zdržení vody v kontaktoru (komora kde na protékající vodu působí UV záření), průtokové množství vody, kvalita vody před finální dezinfekcí – ta může kolísat mj. i vlivem klimatických faktorů. Vliv má též technické zajištění pro řízení k udržování minimální intenzity záření, testování senzorů, sumarizace provozních hodin UV lamp (které indikují jejich případnou sníženou účinnost vlivem stárnutí/provozu) apod.

Limity pro použití UV záření k dezinfekci pitné vody

Vyhláška MZ ČR č. 409/2005 Sb., o hygienických požadavcích na výrobky přicházející do přímého styku s vodou a na úpravu vody v §14 (vodárenské technologie), odst. (3) uvádí, že pro úpravu vody lze použít technologické postupy a pod bodem n) pak stanoví požadavky ozařování ultrafialovým zářením – o vlnové délce 250 až 270 nm a minimální dávce 400 J/m² v celém objemu vody s tím, že 85 % radiačního výkonu musí být při vlnové délce 253,7 nm (monochromatické nízkotlaké lampy), nebo o vlnové délce v rozmezí 200 až 400 nm a minimální dávce 400 J/m² (polychromatické středotlaké lampy).

Bioindikace účinku UV zařízení pro dezinfekci pitné vody

UV zařízení pro použití dezinfekce vody ve vodárnách musí být testována k ověření, zda jsou při jejich funkci dodrženy parametry pro účinnou dezinfekci pitné vody. V SRN např. platí dokument DVGW – standard W 294 [3], v Rakousku norma ŐNORM M 5873–1,2 [4]. V praxi se používají biologické indikátory (spory Bacillus subtilis, MS-2 fág), které slouží k ověření účinnosti dezinfekce daného UV zařízení.

Kde mohu UV reaktor zakoupit a jak s ním zacházet?

Pokud si chcete opatřit UV reaktor, měli byste vědět, jaké UV systémy existují a jak se liší.

Výrábí se buď UV lampy určené pro připojení v místě použití (typicky se takový UV systém připojí ke kohoutku) nebo centrální UV lampu na celý dům či objekt (který lze využít k dezinfekci studní a akvárií).

UV lampy / UV reaktory si můžete nechat nainstalovat kamkoliv – do domácnosti, kanceláře nebo do průmyslových provozů právě díky miniaturním rozměrům

Jak již bylo řečeno – UV lampy nepotřebují žádný zásobník, do kterého se uskladňuje voda k očištění, voda pouze proteče přes komoru UV lampy a je tak okamžitě zbavena nežádoucích látek.

Praktické je využití této metody dezinfekce v případě vody ze studny. Na škodu ale není podrobit dodatečné péči ani vodu z vodovodu – po náhodných rozborech bývají lidé mnohdy překvapeni, co k nim z vodáren potrubím putuje.