Na blogu pojawia się coraz więcej artykułów dotyczących zapotrzebowania na wodę odpowiedniej jakości w przemyśle oraz sposobów jej uzdatniania. Dziś chciałbym opowiedzieć o tym, jaka woda jest potrzebna do nawilżaczy i sterylizatorni. Choć to nieco różne tematy i ich zastosowanie jest nieco inne, wymagają wody o bardzo podobnych właściwościach. Jak więc uzdatniać wodę do nawilżaczy i sterylizatorni?
Czym są nawilżacze powietrza?
Zapewnienie odpowiedniej wilgotności powietrza odgrywa kluczową rolę w wielu zakładach przemysłowych, jak też budynkach użyteczności publicznej. Niejednokrotnie instalacje klimatyzujące są uzupełniane właśnie o nawilżacze powietrza. Co do nich nie ma szczególnych norm prawnych, które pozwoliłyby uschematyzować i ustandaryzować parametry czy rodzaje. Jedynie paragraf 154.6 i 154.7 Warunków Technicznych wspominają o tym, że tego rodzaju sprzęty powinny być zabezpieczone przed zanieczyszczeniami znajdującymi się w powietrzu, nie powodować ociekania wody na zewnątrz oraz do dalszej części wentylacji. Ich wydajność nie jest określona żadnymi normami, a powinna być dostosowywana do procesu, w jakim bierze udział. W normie PN-B-03421, związanej z parametrami obliczeniowymi powietrza wewnętrznego, można znaleźć zapis o tym, że wartość wilgotności względnej powietrza z punktu widzenia komfortu cieplnego osób przebywających w danym pomieszczeniu powinna wynosić między 40 a 60%. Z kolei latem przy niewielkiej aktywności fizycznej 40-55%. Na rynku znajdziemy wiele rodzajów systemów nawilżania. W dzisiejszym artykule interesuje nas jednak nawilżanie wodne.
Warto wytłumaczyć, czym ono właściwie jest. To proces realizowany poprzez rozpylanie wody w strumieniu przepływającego powietrza. Proces jest możliwy za pośrednictwem specjalnych dysz bądź przez kontakt powietrza z mokrą powierzchnią złoża. Można zakupić nawilżacze w formie: komory zraszania, nawilżaczy dyszowych, nawilżaczy mechanicznych, nawilżaczy ultradźwiękowych.
Wykorzystanie systemów nawilżania powietrza pozwala na:
- Utrzymanie stałej, odpowiedniej wilgotności powietrza
- Obniżenie temperatury w danym pomieszczeniu
- Redukcję zapylenia
- Redukcję ładunków elektrostatycznych
Nawilżacze powietrza – gdzie są wykorzystywane?
Choć nawilżacze powietrza są ostatnimi czasy bardzo popularne w domach i mieszkaniach, to już od dawna wykorzystuje się je na dużą skalę w przemyśle. Odpowiedni poziom wilgotności jest bardzo ważny w magazynach, halach produkcyjnych, laboratoriach, szpitalach, oranżeriach, kwiaciarniach. W przemyśle papierniczym nawilżacze pozwalają na zachowanie optymalnych, niezmiennych parametrów produkowanego papieru. W meblarstwie wilgotność powietrza ma wpływ między innymi na wiązania klejów. W przemyśle farmaceutycznym nawilżanie powietrza pomaga w zachowaniu właściwości leków. Odpowiednie nawilżanie powietrza jest konieczne nawet w serwerowniach – wiąże ładunki elektrostatyczne. Nawilżacze znajdują swoje zastosowanie nawet w muzeach i to właśnie dzięki nim możliwe jest zachowanie bezpieczeństwa konserwatorskiego eksponatów obecnych na wystawach oraz w magazynach. Nawilżacze i zamgławiacze są też powszechnie stosowane w szklarniach i hodowlach zwierząt. Ich temat pojawił się już przy okazji: Jakość wody w hodowli drobiu – czy ma znaczenie?, Jakie parametry powinna mieć woda do szklarni?
Dlaczego jakość wody w nawilżaczach powietrza ma znaczenie?
Nawilżacze powietrza nie mogłyby funkcjonować prawidłowo bez właściwej jakości wody. Jest to niezwykle ważne, ponieważ to właśnie woda i jej parametry mają spory wpływ na częstotliwość serwisowania urządzenia, jakość mgły wodnej i efekty pracy systemu. Nawilżanie powietrza opiera się na przetwarzaniu wody w parę – bez niej cały proces nie mógłby się odbyć. To czynnik zasilający, którego nie sposób pominąć. Woda nieodpowiedniej jakości może nie tylko prowadzić do awarii, ale nawet problemów zdrowotnych u ludzi i zwierząt znajdujących się w pomieszczeniach, w których nawilżacze są stosowane.
Warto pamiętać, że systemy i urządzenia służące nawilżaniu powietrza stanowią potencjalne źródło, dzięki któremu wirusy oraz bakterie mogą przenosić się bardzo szybko i stanowić realne zagrożenie. To dotyczy między innymi przenoszenia bakterii Legionella (przeczytaj: Uważaj! Bakterie legionella w domowej instalacji!). Woda powinna więc spełniać odpowiednie wymogi higieniczne. Musi być w pełni sterylna i bezpieczna podczas użytkowania. Nie może posiadać żadnych mikroorganizmów, ani stanowić warunków do ich rozwoju.
Zalecane jest, aby woda do nawilżaczy powietrza była wodą charakteryzującą się niską twardością. Jedynie nawilżanie parowe elektrodowe wymaga odpowiedniej przewodności wody. Woda nie powinna pozostawiać po sobie żadnych osadów i cząstek mechanicznych. Te mogłyby doprowadzać do awarii, spadków wydajności i pozostawiać po sobie nalot, który również jest dobrym środowiskiem do rozwoju flory bakteryjnej.
Sterylizatornie z udziałem wody
Drugą kwestią, która zostanie poruszona w dzisiejszym artykule są sterylizatornie. Proces sterylizacji polega na usunięciu wszystkich chorobotwórczych czynników biologicznych oraz ich form przetrwalnikowych. Istnieje wiele form sterylizacji, w tym sterylizacja z pomocą pary wodnej. Tutaj potrzebna jest rzecz jasna woda najwyższej jakości, aby proces mógł zachodzić w pełni optymalnie. Ta metoda jest uznawana za bardziej wydajną od suchego, gorącego powietrza. Proces przeprowadzany jest w specjalnej komorze sterylizatora parowego.
Nasycona para wodna powoduje proces hydrolizy, denaturacji, koagulacji enzymów oraz struktur komórkowych. Wyjaławianie jest w tym przypadku skutkiem wysokiej temperatury, a także aktywności cząsteczek wody. Zwykle stosowane są temperatury wynoszące maksymalnie 134 oC. Czas trwania takiego procesu wynosi natomiast do 15-30 minut. Sterylizację z zastosowaniem pary wodnej przeprowadza się w tak zwanych autoklawach. Nasycona para wodna jest wykorzystywana do wyjaławiania nie tylko roztworów wodnych, ale także odzieży ochronnej, opatrunków, narzędzi.
Podobnie jak w przypadku nawilżaczy, niezbędna jest ochrona przed osadami i cząsteczkami stałymi. Para musi być wolna od jakiejkolwiek możliwości wystąpienia skażenia mikrobiologicznego – musi być w pełni bezpieczna i czysta. Temat był po części poruszany w artykule: Uzdatnianie wody do szpitali
Jak uzdatniać wodę do nawilżaczy i sterylizatorni?
Woda przeznaczona do nawilżaczy powietrza, jak i sterylizatorni musi cechować się naprawdę wysoką czystością. Podstawią jest oczywiście filtracja mechaniczna i oczyszczanie wody z cząstek stałych. W stacjach uzdatniania wody bardzo często wykorzystuje się przemysłowe zmiękczacze wody oraz demineralizację. O tych procesach więcej w artykułach: Przemysłowe zmiękczanie wody – jakie urządzenia zastosować?, Demineralizacja wody w przemyśle – gdzie ma zastosowanie? Z jednej strony decyzja o zastosowaniu tych procesów, procesów przygotowania wody, wpływa na wzrost kosztów. Z drugiej strony, choćby poprzez zażegnanie problemu osadzana się kamienia kotłowego, znacznie maleją koszty serwisowania i konserwacji urządzeń. Dodatkowo w układach można zastosować przemysłowe kolumny węglowe. Jeśli woda pochodzi z własnego ujęcia, prawdopodobnie trzeba będzie oczyścić ją z żelaza i manganu z pomocą przemysłowych odżelaziaczy i odmanganiaczy wody, o których więcej w artykule: Przemysłowe odżelazianie wody – jakie są rozwiązania?
W przypadku przygotowania wody do nawilżaczy i sterylizatorni nieocenionym procesem jest odwrócona osmoza. Szczegóły w artykule: Przemysłowa odwrócona osmoza o dużych wydajnościach. Przemysłowy system odwróconej osmozy jest często wspomagany przemysłową lampą bakteriobójczą, która za pomocą promieniowania ultrafioletowego dodatkowo dezynfekuje wodę. Taka stacja uzdatniania wody zapewnia dużą skuteczność przy niskim zużyciu energii. Woda jest oczyszczana na tyle dokładnie, że nie ma szans na rozwój mikroorganizmów. Przy tym instalacje również są chronione i nie tworzy się w nich warstwa filmu biologicznego.
O dobór najlepszych metod uzdatniania wody do konkretnego zastosowania, najlepiej dopytać specjalistę w dziedzinie uzdatniania wody. Dobór najlepszych opcji jest zależny od wielu czynników, w tym parametrów wody surowej (ocenianych najczęściej na podstawie profesjonalnej analizy wody), warunków panujących w przedsiębiorstwie, przeznaczenia wody, zapotrzebowania na wodę. Niekiedy niezbędne jest przeprowadzenie testów obciążeniowych na próbce wody. Kolejną fazą jest projekt technologiczny, a po naniesieniu ewentualnych poprawek i zmian można przejść do fazy realizacji.
