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1. Introduo1.1 Radiao Ultravioleta (UVC) e Produo de Oznio Dois tipos de Radiao Ultravioleta tm poder germicida, a radiao de comprimento de onda com 254 nanmetros (nm) e a radiao com 185 nanometros (nm). A radiao UV com 254 nm eficiente no controle de microorganismos alterando o DNA dos microorganismos impedindo sua

multiplicao/proliferao. A radiao de 184 nm, entretanto produz Oznio (O3) a partir de oxignio (O2) podendo ser usado como desinfetante. Outras aplicaes de oznio so desodorizao e branqueamento. Tanto oznio quanto radiao de 254 e 185 nm so eficientes no controle de vrus e bactrias. O oznio um dos mais potentes oxidantes conhecidos e, como o cloro, reage com a matria orgnica transformando-a em CO2 e gua. O oznio reage tambm com substncias perigosas e poluentes quebrando suas molculas. Usos tradicionais do oznio so produo de gua ultra pura, tratamento de gua de piscina, gua potvel, reduo de carbono orgnico total (COT), controle de compostos orgnicos volteis (VOCs), desinfeco e desodorizao de dutos de ar condicionado, desinfeco de frutas e sementes, desinfeco de matrias primas, branqueamentos, descolorao, controle de emisso de corantes na gua, controle de gases/odores, alem da tradicional desinfeco de microorganismos. A radiao Ultravioleta (UVC) alm da purificao de ambientes, atualmente se estende a usos de alta tecnologia industrial a desinfeco de tanques e lagos ornamentais. Tambm usado no tratamento de superfcies a radiao UVC aumenta, por exemplo, o tempo de estocagem de alimentos em supermercado diminudo perdas e reduzindo estoques. 1.2 Desinfeco de bactrias, os fungos e os vrus A radiao Ultravioleta ajuda a proteger nosso mundo contra bactrias, vrus e outros microorganismos mesmo imunes a outros mtodos de esterilizao. A radiao ultravioleta se aplica na purificao de ar, gua e superfcies. Em hospitais, laboratrios, indstrias de alimentos, cervejarias, de panificao, armazenagem a frio e em sistemas de condicionamento de ar, a radiao UV ajuda a tornar o ambiente mais limpo e higinico. A radiao ultravioleta fornece desinfeco sem adio de produtos qumicos o

2 que a torna segura para uso residencial, industrial, uso em gua potvel, desinfeco de gua de piscinas, tanques de peixes, aqurios, lagos ornamentais, etc... 1.3 Microorganismos Os principais microorganismos que nos causam problemas so as bactrias, os fungos e os vrus. Bactrias formam um grande grupo de organismos unicelulares ou multicelulares. Esta clula tem ncleo e se multiplica rapidamente (uma gerao a cada 20 minutos), teno algumas espcies capacidade de construir biofilme e acumular-se sobre superfcies. Algumas bactrias produzem esporos, estruturas capazes de sobreviver a condies extremas de presso e temperatura. Fungos tm tambm imensa variedade e esto em toda a parte. Alguns so saprfitos e outros parasitas. Tambm produzem esporos e alguns so formados de finos filamentos que se espalham sobre o substrato onde se desenvolvem. Levedos so fungos unicelulares alguns usados como fermentos e outros podem ser patognicos. Vrus so um grupo de organismos extremamente simples e de reduzido tamanho. So obrigatoriamente parasitas e se multiplicam em clulas vivas. So causa de doenas em humanos e animais, plantas.

2. Aplicaes2.1 Purificao de Ar Ar de ambientes esta enclausurado, recirculando e sempre cheio de contaminantes como bactrias, vrus, fungos, mofos, plen, cigarro e gases txicos. O aumento destes contaminantes detona uma srie de doenas e alergias sendo a asma a mais conhecida. O oznio uma alternativa para salas e ambientes como o de bares, boates e banheiros que pode ficar fechado por um perodo e aberto para uso aps a desinfeco ou tratamento de desorizao. A Radiao UV um tratamento preventivo contra microorganismo em ambientes onde pessoas contaminadas por tuberculose possam habitar. Enfermarias, clnicas, salas de espera e de operao podem ser protegias de infeces. A purificao de ar apresenta bons resultados devido baixa

3 absoro da radiao pelo meio possibilitando o ataque ao microorganismos presentes. A possibilidade de recirculao outro fator que ajuda e aumenta o controle dos microorganismos. 2.2 Controle de doenas em hospitais Tradicionais mtodos de controle de doenas em hospitais so: Ventilao: dilui o potencial de contaminao misturando ar no contaminado Presso positive de ar em salas de isolamento e Filtrao com filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air) A radiao UV germicida prov uma potente solution adicional aumentando a proteo contra as infeces. Purificadores de teto tem se provado excelentes no controle de tuberculose e outras doenas ar transmissveis. Muitas doenas circulam pelo ar em microgotas de 1 a 5 micra expelidas por espirros e tosse estas gotculas podem ser aspiradas por outras pessoa e assim disseminar as doenas. Estima-se que at 99% dos patgenos existentes no ar podem ser controlados com adequada circulao de ar e exposio Ultravioleta. 2.3 Radiadores de Resfriamento em Ar condicionado Sistemas de resfriamento de ar condicionado esto midos e sujos de poeira em ambiente ideal para desenvolvimento de fungos, mofos e causadores de alergias. A Irradiao estes radiadores com um pequeno aparelho ultravioleta reduz este desenvolvimento de microorganismos aumentando a eficincia do sistema. A desinfeco de ambientes/ar pode ser feita com lmpadas de teto em ambientes no ocupados ou onde os usurios possam tomar medidas de proteo contra a radiao, luminrias com refletores virados para o teto, refletores virados para o cho e radiao entro dos dutos de condicionamento de ar. Obs.: vidros e plsticos normais podem ser usados como proteo contra a radiao os refletores devem ser montados acima de 2,1 m A conveco permite uma circulao de 1,5 a 8 m3/minuto

4 O dimensionamento feito a 0,15 W/m3 Luminrias de base so colocadas a 60 cm do piso

2.4 Purificao de gua gua Potvel Municipal Desinfeco de Efluentes gua Potvel Residencial gua de Refrigerao gua super pura Spas e Piscinas Torre de Refrigerao Tanques e Lagos ornamentais Para tratamento de gua e garantia de funcionamento do sistema de desinfeco preciso determinar o teor de ferro, dureza da gua, concentrao de slidos em suspenso e a transmitncia do meio em questo uma vez que vrios compostos orgnicos e inorgnicos podem absorver a radiao UVC. A maioria da gua potvel tem uma transmitncia de 85 a 95% entretanto outros tipos de fluidos podem requerer pre tratamentos como a filtrao. Filtros podem remover partculas que faam sombra aos micrbios ou que absorva a radiao. Filtros de carvo ativado removem compostos orgnicos e odores indesejveis. Abrandadores removem dureza. A radiao UV freqentemente associada ao uso de osmose reversa, colocada antes para que a proliferao de biofilme na membrana de osmose reversa ocorra mais lentamente prolongando a vida til e manuteno da OR. Fatores que devem ser considerados no dimensionamento do equipamento de UV so: Pico de vazo, transmitncia e dosagem de controle requerida. 2.5 Desinfeco de Efluentes e Esgoto Domstico A desinfeco por radiao ultravioleta mais segura que o tratamento por cloro pois elimina o transporte e manuseio de produtos perigosos. Mais i mais cidades empregam o tratamento com UV. A dosagem indicada depende do caso mas se situa entre 50 100 mJ/cm2.

5 2.6 Desinfeco de gua potvel municipal Recentes surtos de Cryptosporidium nos EUA vieram confirmar que o sistema de filtrao e desinfeco existente no garante a eliminao deste microorganismo e seus cistos da gua. Cryptosporidium parvum um patgeno causador de diarria, infeces e pode levar morte. Seus cistos podem sobreviver por meses e so resistentes ao cloro. O oznio sozinho efetivo mas dependene da qualidade da agua, temperatura, etc..Seu pequeno tamanho o torna difcil de remover por tcnicas usuais de filtrao. Estudos recentes demonstraram que dosagens de at 10 mJ/cm2 reduzem mais de 4 log a concentrao. 2.7 Reduo de Carbono Orgnico Total (COT) A radiao UV pode tambm ser usada para reduzir a concentrao de COT e destruio de Cloro e oznio. Dois diferentes tipos de onda so utilizados, 254 nm e 185 nm. A radiao de 254 nm usada para purificao e pode destruir oznio residual. A radiao de 185 nm decompe as molculas orgnicas e pode gerar radicais livres de hidroxila diretamente da gua responsveis pela oxidao de compostos orgnicos a dixido de carbono e molculas de gua. Dosagem tpica varia de 100 a 500 mJ/cm2. 2.8 Spas e Piscinas Tratamento de Piscinas com UV requerem menos cloro, at 50% menos, pois ser usado apenas para oxidar o biofilme nas paredes onde a radiao no chega. Com a ultravioleta aparecem menos alergias e odores. 2.9 Torres de Resfriamento Torres de resfriamento trabalhando em recirculao so sujas, quentes e ricas em bionutrientes ideais para o desenvolvimento de microorganismos. Compostos base de cloro e oznio so tambm usados para controle. 2.10 Tanques de Peixes Tanques e lagos so normalmente criadouros perfeitos de microorganismos fototrpicos como algas verdes, bactrias etc..

6 A lmpada colocada em uma cpsula de quartzo e uma bomba se encarrega de circular a gua do tanque, lago vrias vezes por dia. N a prtica uma lmpada de 5 Watts de 254 nm pode ser usado num tanque de 4,5 m3. O tratamento de aqurio de gua doce ou salgada apresenta dois problemas: a presena de algas e a ocorrncia de parasitas que causam doena em peixes. A gua aquecida e a utilizao de luz fornecem excelentes condies para o desenvolvimento de microorganismos que podem ser controlados com ajuda de uma pequena lmpada de apenas 5 watts. O uso da desinfeco, tanto em tanques quanto em aqurios, podem controlar a ocorrncia de doenas introduzidas por novos peixes; zoosporos em suspenso, por exemplo, so controlados facilmente e mesmo peixes doentes podem se recuperar mais rapidamente. 2.11 gua Potvel em Residncias Para melhorar o sabor e odor da gua comum se usar carvo ativo na seqncia.

3. Objetivos Conhecer e determinar possveis aplicaes do mtodo UV; Apresentar detalhadamente o mtodo de desinfeco de gua com ultravioleta e oznio.

4. ProcedimentoTratamento de gua e Efluentes Desinfeco | Radiao Ultravioleta (UV) e Oznio Onde as pessoas se juntem existe o risco de contaminaes tanto na gua como no ar. Aerossis, gotas de gua aerotransportadas , podem conter doenas, se dispersar no ambiente ou serem ingeridas diretamente.

A radiao UVC pode ser usada para tratamento do e tratamento de gua. Substitui o cloro, o oznio e outros oxidantes na desinfeco da gua. A radiao ultravioleta usada para desinfeco de gua

7 potvel, de efluentes tratados, guas de torre de resfriamento, aqicultura, aqurios, lagos, gua engarrafada, gua de piscinas, desinfeco de caldo e acar liquido, desinfeco de ar e superfcies e ar condicionados. O sistema de esterilizao por ultravioleta (UV) tem sido utilizado com segurana em hospitais, clnicas, laboratrios e indstrias alimentcias, farmacuticas, cosmticas, de laticnios e outras, h mais de cinqenta anos. Aparelhos domsticos de radiao ultravioleta (UV), na Europa e EUA, se tornaram populares devido tendncia do uso em piscinas substituindo o cloro formador de cloraminas (THMs). A radiao UV usada para desinfeco gerada artificialmente por lmpadas de vapor de mercrio. Quando penetra no corpo dos microorganismos a seu cdigo gentico e impossibilita a reproduo.

Desinfeco de gua com Ultravioleta e Oznio

Funcionamento da Desinfeco da gua com Ultravioleta e Oznio A radiao ultravioleta (UV) formada por faixas de radiao com caractersticas e aplicaes prticas especficas. A UV-A, conhecida como "UV de onda longa" ou "luz negra", representa a maior parte dos raios UV emitidos pelo sol sendo responsvel pelo efeito de bronzeamento da pele. No prejudicial e usada no tratamento mdico de certas doenas da pele. A UV-B, uma parte pequena da radiao UV da luz solar perigosa, mas a maior parte absorvida pela camada de oznio na atmosfera. A exposio prolongada aos raios UV-B resulta em cncer de pele e cataratas nos olhos.

A UV-C ou faixa UV germicida, tambm conhecida como "UV de onda curta", causa avermelhamento da pele e irritao nos olhos transitria, mas no causa cncer de pele.

8 A radiao ultravioleta (UV) a o material gentico dos microorganismos (DNA), impedindo sua multiplicao; a radiao UV no acrescenta nada gua nem a as caractersticas fsico-qumicas. A radiao do sol inclui em sua radiao, ondas de rdio, infravermelho, luz visvel, raios-x, raios gama, raios csmicos e radiao ultravioleta. A luz ultravioleta (UVC) germicida faz parte do espectro eletromagntico no visvel, com comprimentos de onda entre 100 e 400 nanmetros. Focando-nos numa clula bsica de bactria, interessa-nos a parede da clula, a membrana citoplasmtica e o cido nuclico. O alvo principal da desinfeco por luz ultravioleta UVC o material gentico, tambm chamado cido nuclico. Os micrbios so destrudos quando a luz penetra a clula e absorvida pelo cido nuclico. Esta absoro provoca um rearranjo da informao gentica que interfere com a capacidade de reproduo da clula. Os microorganismos so inativados pela luz UV resultado de um dano fotoqumico ao cido nuclico.

A maioria dos microorganismos controlada pela radiao Ultravioleta (UV) Na desinfeco ocorre uma reduo na concentrao de patgenos para nveis no infecciosos, podendo atingir vrios nveis de reduo.

A dosagem de UV recomendada varia de acordo com o organismo e legislao em cada pas. Em geral, para gua potvel e efluentes tratados se usam dosagens de 30 a 100 mW-seg/cm2, respectivamente. 1 log 90 % 2 log 99 % 3 log 99,9 %

9 4 log 99,99 % 5 log 99,999 %

A radiao, que atinge os microorganismos afetada pela turbidez da gua, pela temperatura e pelos depsitos de materiais que se acumulam sobre a lmpada. A Amnia, Nitratos e Nitritos, alm da DBO, no afetam a radiao e sua penetrao na gua; o Ferro e cidos hmicos absorvem a radiao, o pH afeta a solubilidade dos metais e carbonatos e os slidos em suspenso e podem abrigar os organismos da radiao.

A claridade visual de uma gua no um bom indicador de sua transmisso; uma gua clara para luz visvel pode absorver a luz ultravioleta. A melhor forma de medir a transmisso de luz ultravioleta na gua amostrar comum fotmetro que mede a transmisso do comprimento de onda 254 nm.

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Funcionamento do equipamento Ultravioleta Transmisso de UV no Meio A claridade visual de uma gua no sempre um bom indicador de sua transmisso (Transmitncia), uma vez que a gua, mesmo clara luz visvel, pode absorver a radiao. Qualidade da gua Em geral, a gua, para permitir uma boa desinfeco deve ter caractersticas que facilitem a ao da radiao. Em geral deve ter baixa turbidez, poucos slidos em suspenso, baixo teor de ferro, etc.

Total de slidos em suspenso cido sulfdrico Dureza total Ferro Mangans pH

< 5 NTU < 10 ppm < 0,05 ppm menor a 120 ppm < 0,3 ppm < 0,05 ppm entre 6,5 e 9,5

Intensidade

da

radiao,

Tempo

de

exposio

e

controle

de

Microorganismos

A intensidade de radiao medida em watts.seg/cm2 ou Joules/cm2 (J/cm2) relaciona intensidade da lmpada de ultravioleta com tempo de exposio: pelo grfico podemos concluir que j com dosagens de 8 a 10 j/cm2 a sobrevivncia dos microorganismos, no caso a Escherichia coli cai a 1/1000000.

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5. ConclusoCompostos orgnicos e microorganismos presentes na gua afetam o rendimento de produo e qualidade de produto na indstria. A tecnologia da radiao Ultra Violeta representa um importante fator de sucesso nas indstrias: y y y y Farmacutica; Cosmtica; Sade; Outros.

Vantagens do Sistema Ultravioletay y y y y y y

Seguro; No adiciona produtos qumicos; No produz subprodutos (cloroaminas); Operador no requer licena nem treinamento especial; Eficiente contra bactria, fungos, vrus e algas; Barato e de baixa manuteno; Reduo da necessidade de biocidas.

6. AnexosSegue anexos de aplicaes do U.V.:

12 UV | gua Potvel UV no Paisagismo UV em Estaes de efluentes

UV na garrafa

UV na gua Pblica

UV - Torre de refrigeramento

UV na desclorao

UV em Alimentos

UV em bebedouros de animais

Menor equipamento Inox de Radiao Ultravioleta: UVNat 1501

Instalao Industrial de Desinfeco de gua por Radiao Ultravioleta