La resposta curta:

Per a la majoria dels sistemes d'aigua potable-en què la desinfecció ultraviolada serveix com a barrera microbiana final, instal·leu el reactor UV principal després del tanc d'emmagatzematge i l'etapa d'eliminació de partícules-final, tan a prop del punt de distribució com sigui possible.

Per què els UV solen ser millors després del dipòsit d'emmagatzematge

UV no té protecció residual

Els desinfectants químics poden continuar suprimint els microorganismes després del tractament inicial si es manté un residu adequat. La UV no funciona així. L'Agència de Protecció del Medi ambient dels EUA afirma que els UV no deixa residus i que la dosi d'UV lliurada depèn de la intensitat UV, el cabal i la transmitància ultraviolada (UVT).[1]De la mateixa manera, la Inspecció d'Aigua Potable del Regne Unit identifica l'absència d'efecte residual com a principal limitació dels UV, que requereix una higiene acurada en l'emmagatzematge i la distribució.

Si la UV només s'instal·la abans d'un dipòsit d'emmagatzematge atmosfèric, la seqüència de tractament és:

Tractament UV → dipòsit d'emmagatzematge → bomba i distribució → punt d'ús

Qualsevol contaminació o recreixement que es produeixi al dipòsit o a la fontaneria aigües avall passa per alt la barrera UV. Moure l'etapa UV final aigües avall canvia la seqüència a:

dipòsit d'emmagatzematge → bomba → filtració final → tractament UV → punt d'ús

La segona disposició desinfecta l'aigua després d'haver passat pel component amb més probabilitat d'augmentar l'edat de l'aigua, recollir sediments, intercanviar aire i exposar l'aigua a obertures d'accés i superfícies mullades.

Figura 1. El pre-tanc-només UV deixa els esdeveniments d'emmagatzematge aigües avall fora de la barrera de tractament final.

L'emmagatzematge pot canviar la qualitat microbiològica de l'aigua

L'emmagatzematge no és microbiològicament neutre. El resultat està influenciat per la temperatura, el temps de residència, els nutrients disponibles, el sediment, la rotació del tanc, l'estat de la superfície i la higiene.

En un estudi-revisat per parells de tancs d'emmagatzematge domèstics a Amman, Jordània, Evison i Sunna va informar que els recomptes de bacteris heteròtrofs van augmentar d'aproximadament1,7 log CFU/mla5,2 log CFU/ml després de quatre diesi5,7 log CFU/ml després de set diesd'emmagatzematge.[3]Expressat com a recomptes aproximats, és a dir, un augment d'uns 50 CFU/ml a aproximadament 160.000 CFU/ml i després 500.000 CFU/ml. L'estudi va identificar la temperatura com el factor amb més influència en el creixement.

Figura 2. Les dades-revisades per parells mostren un recreixement bacterià heteròtrof substancial durant l'emmagatzematge.

Font: Evison & Sunna (2001). Els recomptes heteròtrofs no són una mesura directa del risc-patògen.

Aquests recomptes heteròtrofs no volen dir que tots els organismes detectats fossin un patogen, i no s'han de tractar com un càlcul directe del risc de malaltia. Tanmateix, mostren que l'aigua biològicament activa pot canviar substancialment durant l'emmagatzematge. Una unitat UV instal·lada només aigües amunt no pot controlar el creixement que es produeix després.

Un estudi de camp controlat a l'Equador va arribar a una conclusió relacionada. Els investigadors van seguir l'aigua des de la seva font fins a l'emmagatzematge domèstic i la van comparar amb els contenidors coincidents que es mantenien en condicions controlades. Es va observar un augment de la contaminació46,4% dels envasos per a enterococsi32,8% per a E. coli. A les llars que van experimentar recontaminació, els augments mitjans van ser0,5-1,3 log per als enterococsi0,6–1,2 log per a E. coli.

Què fa l'evidència-i què no demostra-

Els estudis anteriors no demostren que cada tanc provoqui creixement microbià. El disseny del dipòsit, la rotació, la temperatura, la neteja, el desinfectant residual i la qualitat de l'aigua-de font varien molt. Un dipòsit segellat i dissenyat higiènicament amb canvis freqüents pot mantenir una qualitat de l'aigua excel·lent.

En canvi, l'evidència admet un principi de-control del risc:

Quan la UV és l'únic desinfectant final, col·locar-lo després de l'emmagatzematge elimina una part important incontrolada de la cadena de tractament.

Post-tank UV no fa que la higiene del tanc sigui opcional. Un dipòsit molt contaminat pot sobrecarregar el pretractament, contaminar els filtres, crear problemes de gust i olor, alliberar fragments de biofilm i desafiar contínuament el sistema UV. El dipòsit encara requereix un disseny sanitari, ventilacions i escotilles segures, rotació planificada, inspecció, neteja i verificació microbiològica adequada.

Abans del tanc, després del tanc o tots dos?

Figura 3. Dissenys d'UV predeterminats i de múltiples-barreras recomanats al voltant d'un dipòsit d'emmagatzematge.

Opció 1: UV només abans del dipòsit

Aquesta disposició pot reduir el nombre d'organismes viables que entren a l'emmagatzematge. Pot ser útil quan el dipòsit s'ha de protegir d'una càrrega microbiana entrant o quan un desinfectant químic aigües avall manté un residu verificat.

Tanmateix, els-UV per si sols abans del dipòsit no protegeixen contra:

• contaminació a través de la ventilació del tanc, l'escotilla o el desbordament;
• biofilm o sediment ja present al dipòsit;
• recreixement microbià durant llargs temps de residència;
• contaminació introduïda per la bomba de sortida o la canonada aigües avall;
• pèrdua de qualitat microbiològica després del manteniment.

Per a un sistema potable sense desinfectant residual aigües avall, aquest no és generalment el lloc més fort per a l'única barrera UV.

Opció 2: UV després del dipòsit

Per a la majoria de petits sistemes d'aigua potable-, aigua de pluja, aigua-de pou-i aigua de procés-, la UV posterior al-dipòsit és l'opció predeterminada preferida. L'aigua es bombeja des de l'emmagatzematge, es condiciona per complir els requisits de qualitat de l'aigua-del reactor UV, es desinfecta i després es lliura a l'usuari.

Una seqüència típica és:

dipòsit d'emmagatzematge → bomba de reforç o pressió → filtració de sediments → altre tractament necessari → reactor UV → línia de distribució higiènica curta

L'extensió cooperativa de la Universitat d'Arizona recomana un tren de tractament d'aigua de pluja que consisteix en filtració de partícules, carbó actiu i desinfecció UV col·locats després del dipòsit a pressió o de la bomba{0}}a demanda.

El reactor UV ha de tenir la mida corresponentcabal de sortida màxim instantani, no la demanda mitjana diària ni la velocitat a la qual s'omple el dipòsit. Quan s'engega una bomba de reforç, el reactor UV pot experimentar un cabal-a curt termini molt més alt que la mitjana diària. Com que la dosi UV depèn en part del temps de residència, superar el cabal màxim validat pot reduir la dosi.

Opció 3: UV abans i després del dipòsit

La UV de doble-etapa es pot justificar quan:

• el dipòsit emmagatzema permeat de RO o aigua de procés d'alta{0}}puresa;
• les especificacions microbiològiques són estrictes;
• el dipòsit té temps de residència llargs o temperatures elevades;
• l'aigua entrant crea una alta càrrega biològica;
• un procés alimentari, de begudes, farmacèutics o de laboratori necessita una barrera addicional
• El funcionament continu i la redundància són més importants que el cost de capital mínim.

La primera etapa UV redueix la càrrega viable que entra a l'emmagatzematge. La segona etapa tracta l'aigua que surt del dipòsit. Un bucle UV de recirculació també pot ajudar a controlar l'estat microbià de l'aigua emmagatzemada, però la seva eficàcia depèn de la circulació verificada, la barreja del tanc, la facturació i el disseny sanitari. No s'ha de suposar que un bucle de recirculació exposa totes les parts d'un dipòsit mal barrejat per igual.

Recomanació final

Per a la majoria de sistemes d'aigua potable-, la disposició preferida és instal·lar l'esterilitzador d'aigua UV final tant després del dipòsit d'emmagatzematge com de l'última etapa de filtració. Això posiciona la barrera microbiana més a prop del punt d'ús i permet al sistema tractar la contaminació o el recreixement que es pot produir durant l'emmagatzematge.

L'UV pre-tanc segueix sent útil com a control addicional, mentre que l'UV de doble-etapa pot adaptar-se a aplicacions d'alta-puresa o microbiològicament sensibles. Tanmateix, la posició d'instal·lació per si sola no garanteix una desinfecció eficaç. Durant el disseny del sistema, també s'han de tenir en compte el cabal màxim, la UVT, la terbolesa, la dosi UV objectiu, la higiene del dipòsit i les condicions de la canonada aigües avall.

La regla pràctica és senzilla: si l'aigua pot patir un canvi microbiològic després de passar pel reactor UV, instal·leu una barrera de desinfecció validada final més a prop del punt d'ús.