太阳能水消毒过程的整体建模:描述光子从太阳到病原体的旅程和失活的机械反应系统

Ángela García-Gil, J. Marugán
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El desarrollo de modelos cinéticos que consideren de forma íntegra y rigurosa la influencia de todas las variables que intervienen en el proceso es esencial para optimizar los tiempos de exposición solar y maximizar la producción de agua potable. Este trabajo propone una metodología para la modelización integral del proceso de desinfección de agua teniendo en cuenta el transporte de la radiación desde el sol hasta el patógeno (y su atenuación por la atmósfera, el material del recipiente y la composición del agua) y de las reacciones mecanísticas de inactivación de diferentes patógenos (virus, protozoos y bacterias). 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摘要

今天,资源匮乏地区缺乏饮用水仍然是一个挑战。有可供选择的水处理方法,适合在家庭中运行。然而,这些过程仍然有局限性,最终影响到过程的有效性。太阳能水消毒或SODIS工艺是这些家庭水处理方法之一,其标准化程序在灭活病毒和原生动物方面无效(使用PET瓶切断UVB辐射的传输),再次污染的风险很高(因为必须使用许多只有2升的瓶子),而且在生产饮用水方面效率低下(建议至少6小时的阳光照射,在许多情况下,这段时间被高估了)。开发动力学模型,全面和严格地考虑过程中涉及的所有变量的影响,对于优化阳光照射时间和最大限度地生产饮用水至关重要。工作提出了一个完整的消毒过程的模拟方法考虑到交通从太阳辐射致病(及其缓解气氛,水容器材料和成分)和inactivación mecanísticas反应不同病原体(细菌、原生动物和病毒)。此外,该模型包括在高容量容器中执行SODIS工艺,以及使用最适合制造SODIS容器的材料。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Modelización integral del proceso de desinfección solar de agua: Descripción del viaje del fotón desde el sol hasta el patógeno y del sistema de reacciones mecanísticas de inactivación
La falta de agua potable en regiones de bajos recursos sigue siendo un desafío hoy en día. Existen tratamientos de agua alternativos que son aptos para ejecutarlos de forma doméstica. Sin embargo, estos procesos siguen teniendo limitaciones que, al fin y al cabo, repercuten en la eficacia del proceso. La desinfección solar de agua o proceso SODIS es uno de estos tratamientos de agua domésticos, cuyo procedimiento estandarizado peca por ser ineficaz en la inactivación de virus y protozoos (al utilizar botellas de PET que corta la transmisión de radiación UVB), tener alto riesgo de recontaminación (al tener que utilizar numerosas botellas de tan solo 2 L) y por ser ineficiente en la producción de agua potable (al recomendar como mínimo 6 horas de exposición solar cuando en muchos casos este tiempo está sobreestimado). El desarrollo de modelos cinéticos que consideren de forma íntegra y rigurosa la influencia de todas las variables que intervienen en el proceso es esencial para optimizar los tiempos de exposición solar y maximizar la producción de agua potable. Este trabajo propone una metodología para la modelización integral del proceso de desinfección de agua teniendo en cuenta el transporte de la radiación desde el sol hasta el patógeno (y su atenuación por la atmósfera, el material del recipiente y la composición del agua) y de las reacciones mecanísticas de inactivación de diferentes patógenos (virus, protozoos y bacterias). Además, esta modelización contempla la ejecución del proceso SODIS en recipientes de alta capacidad, así como el empleo de materiales más adecuados para la fabricación de los recipientes SODIS.
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