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Asuntos de Agua: NSF/ANSI 55 para Sistemas UV Incluyendo LED UVC

Por Rick Andrew

La Norma NSF/ANSI 55 para Sistemas de Tratamiento de Agua Microbiológicos Ultravioleta se adoptó por primera vez como una norma nacional estadounidense hace casi 20 años, en mayo de 1991. En ese entonces (y durante varios años), la tecnología dominante para los sistemas UV de punto de uso y punto de ingreso eran los sistemas de lámparas de mercurio de baja presión. Así que no es ninguna sorpresa que la norma NSF/ANSI 55 se haya escrito específicamente para abordar una evaluación efectiva y rigurosa de los sistemas de lámparas de mercurio de baja presión. Aproximadamente en los últimos cinco años, se han producido rápidos avances en la tecnología LED UVC. A medida que estos avances han continuado, el Grupo de Trabajo de Unidades de Tratamiento de Agua Potable de NSF sobre UV ha trabajado para desarrollar un protocolo de evaluación apropiado para evaluar la eficacia de los sistemas LED UVC de punto de uso y punto de ingreso.
El resultado final de estos esfuerzos es la publicación de NSF/ANSI 55–2019 (del 29 de julio de 2019). Esta nueva versión de NSF/ANSI 55 incluye un alcance ampliado que no solamente cubre los sistemas de lámparas de mercurio de baja presión para tratamiento en el punto de uso y punto de ingreso, sino también sistemas LED UVC para el punto de uso y punto de ingreso.

Evaluación de sistemas LED UVC de Punto de Uso/Punto de Ingreso
Existen varios elementos clave para el método utilizado para evaluar estos sistemas, incluidos los siguientes:

Tipos de tratamiento
Al igual que con los sistemas UV de mercurio de baja presión tradicionales, existen dos tipos de sistemas establecidos para los sistemas LED UVC de punto de uso/punto de ingreso: sistemas Tipo A y Tipo B. Los sistemas Tipo A se consideran dispositivos de purificación de agua y los sistemas Tipo B se consideran dispositivos para tratamiento suplementario de agua potable.

Criterios basados ​​en la reducción logarítmica
En lugar de utilizar una curva dosis-respuesta y criterios basados ​​en la dosis calculada, el nuevo estándar evalúa pasar/fallar en función de la reducción logarítmica. Los sistemas Tipo A requieren una reducción de 4 log, mientras que los sistemas Tipo B requieren una reducción de 1.5 log para aquellos sistemas que tienen un sensor UV, o una reducción de 2.14 log para los sistemas que no tienen un sensor UV. La razón para la reducción de 2.14 log es que es equivalente a la reducción de 1.5 log con una transmitancia UV del 70 por ciento.

Reducción de la transmisividad UV (UVT) usando un químico absorbente de UV para sistemas con un sensor UV
Se usa una mezcla de vainillina (CAS # 121-33-5) y SuperHume®, que está disponible en UAS of America como Cropmaster®, SuperHume o AquaHume®, para reducir la UVT del agua de prueba al punto de ajuste de alarma o a 70 por ciento de UVT, lo que sea menor, para aquellos sistemas que tienen un sensor y alarma UV. La vainillina y SuperHume se combinan en una proporción de 1.0 mg de vainillina a 0.02 mL de SuperHume. Los sistemas sin sensor UV se limitan a ser de Tipo B únicamente y se ponen a prueba sin la adición de productos químicos que absorben los rayos UV al agua de prueba.

Un organismo de prueba
Qβ coliphage ATCC # 23631-B1 ha sido confirmado como un sustituto conservador para la inactivación UV del rotavirus, que ha sido el punto de referencia para la inactivación UV de virus, según lo establecido en la Guía Estándar y Protocolo para Pruebas de Purificadores Microbiológicos de Agua, Informe del Grupo de Trabajo, US EPA, abril de 1987. Al establecer la inactivación efectiva de Qβ, se puede establecer la eficacia general del tratamiento microbiológico de un sistema LED UVC para el punto de uso o punto de ingreso.

Un protocolo de prueba
NSF/ANSI 55 establece el protocolo utilizado para introducir el agua de prueba con el Qβ a las unidades de prueba. En este protocolo, se operan dos sistemas de prueba durante un período de siete días con muestreo de agua no tratada (afluente) y tratada (efluente) de acuerdo con la Figura 1. Para los sistemas conectados al suministro de agua, la tasa de flujo para la prueba es la tasa de flujo más alta posible sobre el rango de 15 psig a la presión máxima de operación del sistema.

Requisitos adicionales
Más allá de evaluar la efectividad de los sistemas LED UV para el Punto de Uso y Punto de Ingreso, NSF/ANSI 55 requiere que estos se fabriquen con materiales que no contaminen el agua potable. Esto se logra a través de pruebas de extracción, en las cuales las unidades de prueba se exponen al agua que tiene características específicas bajo condiciones controladas y luego se analiza el agua en busca de contaminantes potenciales que puedan haberse filtrado de los materiales de las unidades de prueba al agua. La concentración de cualquier contaminante detectado se evalúa para determinar si presenta riesgos para la salud humana. Los sistemas que están conectados a un suministro de agua a presión también se evalúan para determinar su integridad estructural a través de una prueba de presión hidrostática, que es una prueba de 15 minutos a una presión elevada que se basa en el tipo de sistema que se evalúa y su clasificación de presión máxima. Además, los sistemas de Punto de Uso de descarga abierta se someten a una prueba cíclica de 10,000 ciclos de cero a 50 psi. Además, NSF/ANSI 55 detalla los requisitos de información que deben incluirse en las instrucciones de instalación y operación del producto, en la placa de datos del sistema, en el embalaje de los elementos de reemplazo del sistema y en la hoja de datos de rendimiento del sistema.

Una evaluación minuciosa y adecuada
En base a los requisitos establecidos para los sistemas UV de baja presión de lámpara de mercurio para el punto de uso y punto de ingreso, al hacer ajustes seleccionados con base científica para la evaluación de los sistemas LED UVC, NSF/ANSI 55–2019 proporciona un marco de evaluación integral tanto para las tecnologías de mercurio a baja presión como para tecnologías LED UVC. Existen protocolos y requisitos detallados para establecer el rendimiento UV de Tipo A o Tipo B para estos sistemas. El nuevo protocolo para sistemas LED UVC fue desarrollado para ser una prueba rigurosa de esta tecnología, que puede emitir radiación a diferentes longitudes de onda en todo el rango UVC, dependiendo del diseño y la fabricación del LED específico que se evalúa. Además, al igual que todas las demás normas de NSF/ANSI DWTU, la norma NSF/ANSI 55–2019 incluye criterios relevantes adicionales para una evaluación completa del sistema, incluida la seguridad del material, la integridad estructural y la literatura del producto.

Conclusión
En última instancia, NSF/ANSI 55 ha sido y seguirá siendo una herramienta valiosa para ayudar a los fabricantes, usuarios finales y reguladores a establecer la aptitud para el propósito de los sistemas UV para el punto de uso/punto de ingreso. El logro histórico de NSF/ANSI 55–2019 es que el alcance se amplía más allá de la tecnología de mercurio a baja presión para incluir ahora también la tecnología LED UVC.

Acerca del autor
El Sr. Rick Andrew es Director de Desarrollo de Negocios Globales de NSF-Sistemas de Agua. Anteriormente, se desempeñó como Gerente General de las Unidades de Tratamiento de Agua Potable de NSF (Punto de Uso/Punto de Ingreso), ERS (Protocolos) y Programas de Gabinetes de Bioseguridad. Andrew tiene una licenciatura en química y una maestría en Administración de Negocios (MBA) de la Universidad de Michigan. Puede ser contactado en (800) NSF-MARK o correo electrónico: Andrew@nsf.org

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