Dezynfekcja promieniowaniem UV wody

Odkrycie, że promieniowanie UV potrafi dezynfekować wodę, datuje się bez wątpienia na rok 1877. Wtedy to niemiecki naukowiec Robert Koch zauważył, że promienie słoneczne mogą zabijać bakterie. W kolejnych latach przeprowadzono zatem szereg badań, które potwierdziły tę obserwację. W 1903 roku Niels Ryberg Finsen duński lekarz otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. Opracował metody leczenia chorób skóry przy wykorzystaniu promieni ultrafioletowych. Francuski naukowiec Charles Chamberland opatentował w 1908 roku pierwszą lampę UV do dezynfekcji wody. W 1910 roku uruchomiono pierwszy system dezynfekcji wody pitnej za pomocą promieniowania UV we Francji w Marsylii. Następnie w 1955 roku w Austrii i Szwajcarii. Do 2001 roku w Europie działało ponad 6000 stacji uzdatniania wody wykorzystujących promieniowanie UV, a kilka krajów, w tym Stany Zjednoczone i Wielka Brytania, opublikowało dokumenty, przepisy i wytyczne dotyczące stosowania promieni UV do dezynfekcji zasobów wody pitnej.

Obecnie dezynfekcja wody za pomocą promieniowania UV jest jedną z najpopularniejszych metod stosowanych w uzdatnianiu wody. Jest to metoda bezpieczna i skuteczna, która nie pozostawia w wodzie żadnych szkodliwych substancji chemicznych. W Polsce i na świecie lampy UV są wykorzystywane do uzdatniania wody w wielu obszarach: w wodociągach miejskich, w gospodarstwach domowych, w szpitalach, w przemyśle, w rolnictwie, w energetyce, w oczyszczalniach ścieków. Lampy UV są również wykorzystywane do dezynfekcji wody w basenach i spa.

Dezynfekcja promieniowaniem UV powietrza

Promieniowanie UV do dezynfekcji powietrza zaczęto stosować na szerszą skalę w połowie lat 30. XX wieku. W 1935 roku William F. Wells wykazał, że promieniowanie UV o długości fali 254 nm może szybko unieszkodliwiać drobnoustroje unoszące się w powietrzu, w tym bakterie E. coli. Wyniki jego badań oparte były na wcześniejszych teoriach Carla Flügge dotyczących przenoszenia zakaźnych chorób drogą kropelkową.

Niedługo po początkowych eksperymentach Wellsa, w 1936 roku zastosowano promieniowanie UV do dezynfekcji sali operacyjnej w szpitalu Duke University. Metoda ta okazała się sukcesem, zmniejszając liczbę infekcji pooperacyjnych z 11,62% do 0,24%. Wkrótce tę metodę dezynfekcji powietrza rozszerzono na inne szpitale i oddziały niemowlęce, stosując kurtyny świetlne UV, zaprojektowane w celu zapobiegania infekcjom dróg oddechowych. Technologia dezynfekcji UV uległa licznym udoskonaleniom na przestrzeni czasu, powstały podsufitowe urządzenia do dezynfekcji powietrza UV. Ta zmiana polega na skupieniu promieniowania bakteriobójczego powyżej poziomu człowieka, co zwiększa jego skuteczność w zapobieganiu zakażeniom. Przyniosło to pozytywne wyniki w ograniczaniu rozprzestrzeniania się patogenów drogą powietrzną.

Przykładem sukcesu tego rozwiązania jest badanie przeprowadzone przez Wellsa w latach 1937-1941. Jego celem było ograniczenie rozprzestrzeniania się odry w podmiejskich szkołach w Filadelfii. Wyniki badań wykazały znaczącą różnicę we wskaźnikach zachorowań. W szkołach bez dezynfekcji powietrza promieniowaniem UV, podatnych zaraziło się odrą 53,6% osób, zaś w szkołach z aktywną dezynfekcją powietrza promieniowaniem UV, tylko 13,3% osób podatnych zostało zarażonych. Student Wellsa, Richard L. Riley kontynuował badania nad zakażeniami przenoszonymi drogą powietrzną i dezynfekcją powietrza promieniowaniem UV przez całe lata 50. i 60., przeprowadzając eksperymenty w oddziale gruźlicy szpitala dla weteranów. Udowodnił, że promieniowanie UV skutecznie neutralizuje patogeny przenoszone drogą powietrzną i zapobiegł rozprzestrzenianiu się gruźlicy.

Promieniowanie UV-C jest skuteczne na COVID-19

Pomimo początkowych sukcesów, stosowanie promieniowania UV spadło w drugiej połowie XX wieku z powodu różnych czynników, w tym wzrostu alternatywnych metod zapobiegania zakażeniom, czy obaw dotyczących bezpieczeństwa i wymagań konserwacyjnych. Jednak w ostatnich latach przez wzrost ilości bakterii odpornych na leki oraz pandemię COVID-19, odświeżyło się zainteresowanie promieniowaniem UV, jako skuteczną metodę dezynfekcji powietrza i zwalczaniu współczesnych chorób.

Dezynfekcja promieniowaniem UV

Dezynfekcja promieniami UV to bezpieczna i skuteczna metoda usuwania mikroorganizmów z powietrza, wody i powierzchni. Wykorzystuje ona promieniowanie ultrafioletowe o krótkiej długości fali (UV-C), które niszczy DNA bakterii, wirusów i innych drobnoustrojów. Promieniowanie UV-C o długości fali 254 nm jest najbardziej skuteczne w niszczeniu mikroorganizmów. Wnika ono przez ścianę komórkową i powoduje trwałe zmiany w strukturze DNA. Te zmiany uniemożliwiają mikroorganizmom wykonywanie ważnych funkcji komórkowych, takich jak rozmnażanie.

Dezynfekcja promieniami UV jest uważana za bezpieczną metodę sterylizacji, która nie pozostawia żadnych chemicznych produktów ubocznych. Jest to również metoda skuteczna, ponieważ może usunąć nawet 99,99% mikroorganizmów.

Zalety dezynfekcji promieniowaniem UV

  • Brak chemikaliów: większość systemów dezynfekcji UV nie wymaga żadnych środków chemicznych. To sprawia, że są one bezpieczniejsze dla środowiska i zdrowia ludzkiego.
  • Brak produktów ubocznych: procesy dezynfekcji UV nie pozostawiają żadnych toksycznych chemikaliów ani rakotwórczych produktów ubocznych.
  • Łatwość obsługi: systemy dezynfekcji UV są często łatwiejsze w obsłudze, niż konwencjonalne systemy chemiczne. Nie wymagają one częstej wymiany ani konserwacji.
  • Brak wpływu na smak i zapach: światło UV nie wpływa na smak ani zapach płynów, ani żywności.
  • Bezpieczeństwo: systemy dezynfekcji UV są bezpieczniejsze dla pracowników niż systemy chemiczne.
  • Szerokie zastosowanie: światło UV można stosować do dezynfekcji powierzchni, powietrza i wody.
  • Skuteczność: światło UV może być skuteczne w dezaktywacji patogenów, które rozwinęły odporność na chemiczne środki dezynfekujące, takie jak chlor.