Désinfection par rayonnement Ultra-violet

Sommaire :

- Effet du rayonnement UV sur les micro-organismes
- Production d'UV C
- Dose d'exposition
- Relation entre la dose d'exposition et les effets destructifs
- Applications
- Lampes moyenne et haute pression
- Lampes basse pression
- Chambres d'irradiation
- Installation avec une seule lampe
- Contrôle d'intensité de rayonnement UV
- Dimensionnement des appareils

Durant les 100 dernières années, la science a pu identifier les effets bactéricides du rayonnement UV du spectre électromagnétique.

Les longueurs d'ondes spécifiques responsables de ces effets sont celles situées entre 240 et 280 nanomètres (nm), avec un pic à 253.7 nm. Ces longueurs d'onde sont situées dans le domaines des UV-C.

Fig. ( 1 ) : Localisation des UV-C dans le spectre électromagnétique.

Fig (2) : Distribution des longueurs d'ondes émises par des lampes basse pression (noir) et moyenne pression (bleu). La courbe rouge représente le spectre d'absorption de l'ADN.

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EFFET DU RAYONNEMENT UV

Lorsqu'un micro-organisme est exposé à un rayonnement UV-C, le noyau de la cellule est atteint, et la duplication de l'ADN est stoppée. Les rayonnement UV ont un effet sur l'ADN, l'acide nucléique et les enzymes. Les organismes pathogènes sont donc inactivés ou détruits.

PRODUCTION D'UV-C

Les sources d'UV-C sont typiquement des tubes de type néon, contenant du quartz et de la silice, d'un diamètre allant de 15 à 25 mm pour une longueur de 100 à 1200 mm. Ce tube est rempli d'un gaz chargé de vapeur de mercure.

Les lampes basses pression sont seulement capables de produire 2 raies, à 185 et 254 nm. Une augmentation de la tension d'alimentation provoque rapidement un échauffement de la lampe; entraînant ainsi une augmentation de la pression dans la lampe. On obtient ainsi un spectre typique moyenne pression, comme le montre la figure 2.

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DOSE D'EXPOSITION

La dose d'exposition s'exprime par le produit de l'intensité du rayonnement (énergie par unité de surface) par le temps d'exposition.

soit : DOSE = I x T

L'unité couramment utilisée est le mJ/cm2, équivalent à 1000 micro watt seconde/cm2.

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RELATION DOSE D'EXPOSITION/ EFFETS DESTRUCTIFS

La relation entre la dose d'exposition et l'effet destructif sur un type de micro-organisme visé est donnée par la formule suivante :

Où :
N = Nombre initial de micro-organismes visés
No = Nombre de micro-organismes après traitement
K = Constante associée au type de micro-organisme
D = Dose

La relation ci-dessus indique donc que doubler la dose d'exposition multiplie l'effet destructif par 10. Pour augmenter l'effet destructif de 90 à 99%, il faut donc doubler la dose. Pour passer à 99,9% il faudra la tripler, etc.

La figure 3 propose quelques valeurs de dose d'exposition pour une destruction à 90%. La figure 4 expose la relation dose/destruction pour E. Coli.

FIG. 3.- destruction à 90% de quelques micro-organismes.

FIG. 4. - E.Coli

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APPLICATIONS