工場の現場では、プロセス用水中の微生物汚染は単なる「もしもの話」ではありません。これは、最も不意なタイミングで生産ラインを停止させてしまうような問題です。化学薬品を使わずに継続的な消毒を行うためには、どうやって十分な殺菌効果を持続的に得るかが重要です。つまり、流れる水に対して、迅速かつ一貫したレベルの殺菌効果を与え続ける方法が必要です。
技術的に重要なのは、核酸が最も強く吸収する254nm付近の波長を持つ高強度のUVCランプを使用することです。フロー式チャンバーにおいては、重要なのは「ランプの出力」ではなく、流体に与えられる殺菌エネルギー量、つまりmJ/cm²です。細菌やウイルスを完全に殺菌するためには、最悪の流れの状況下でも必要な殺菌量を確保しなければなりません。
多くの市町村や工業施設で目標とされる値は20～60 mJ/cm²程度ですが、ランプの出力はUV透過率や汚れの影響を補う必要があります。私たちは、単位長さあたりの高出力と安定したアークの位置、そして寿命が終わるまで安定した出力を実現するようなランプを製造しています。また、ランプのアークの長さや石英製のカバーの透過率をチャンバーの形状に合わせて調整し、UV線が中央部分だけでなく、全体に均等に当たるようにしています。
このアプローチが実際に有効な理由は、実際の流れ系においては、滞留時間がボトルネックになるからです。高強度のUVCを使用することで、短い照射時間で必要な殺菌効果を得ることができ、その結果、コンパクトな装置を使用しても高い処理能力を実現できます。化学薬品は不要です。結果として、微生物の数はプロセスの基準に達し、オペレーターの介入を最小限に抑えてシステムを稼働させることができます。また、ランプが必要な時にのみ高い照度を発揮するため、エネルギーの消費もコントロールされます。そして、チャンバーの設計によって、電力が効率的に殺菌エネルギーに変換されます。
実際の現場で忘れてはならないポイントもいくつかあります。UVCによる消毒効果は、まずは流れの状態に依存します。層流を維持し、適切な障壁を設けることで、一部の領域での殺菌効果が低下するのを防ぎます。また、ランプの出力は使用時間が経つにつれて低下するため、定期的な監視や測定が必要です。そして、石英製のカバーを常に清潔に保つことも重要です。スケールやバイオフィルムが形成されると、UVの透過が阻害され、どんなに高出力のランプでも効果が低下してしまいます。