Menghitung Dosis UV untuk sterilisasi air di Pabrik atau industri sangat krusial karena dosis ultraviolet merupakan salah satu aspek yang esensial. Pemahaman akan dosis UV merupakan suatu hal yang sangat penting untuk dimengerti untuk keberhasilan disinfeksi air. Apabila kita salah mengerti, maka mikroorganisme yang terdisinfeksi tidak akan maksimal.
Apa Itu Dosis Ultraviolet?
Dosis ultraviolet adalah ukuran jumlah energi ultraviolet yang diserap oleh sejumlah populasi mikroba selama beberapa waktu tertentu, yang diukur dengan millijoule per centimeter persegi (mJ/cm2). Pendosisan ultraviolet harus disesuaikan dengan mikroba yang hendak didisinfeksi dalam proses disinfeksi air yang hendak dilakukan. Hal ini dikarenakan setiap mikroorganisme memerlukan jumlah dosis ultraviolet yang berbeda agar dapat didisinfeksikan dengan maksimal. Dengan demikian, pendosisan ultraviolet juga merupakan hal penting yang harus menjadi bahan pertimbangan baik oleh insinyur maupun teknisi dalam perancangan sistem disinfeksi air.
Mengukur Dosis Ultraviolet?
Untuk mengukur dosis dari sinar ultraviolet, intensitas sinar ultraviolet yang diukur dengan milliwatts per sentimeter persegi (mW/cm2) dikalikan dengan waktu kontak dalam ukuran detik (s). Dari perhitungan tersebut, diperoleh dosis yang terekspresikan dalam satuan (mJ/cm2) dari sinar ultraviolet diperhitungkan dengan rumus sebagai berikut.
D = I × T
Keterangan:
D : Dosis Ultraviolet
I : Intensitas
T : Waktu Kontak
Dalam membahas intensitas, terdapat dua faktor utama yang perlu diperhatikan, yakni kualitas cairan dan sinar ultraviolet. Kedua faktor ini memiliki peran penting karena cairan harus memiliki tingkat kejernihan pada tingkat tertentu agar sinar ultraviolet dapat menembusnya, sementara lampu ultraviolet juga harus tetap bersih agar pancaran sinarnya tidak terhalang oleh kotoran, baik dari dalam maupun luar lampu. Hal ini menunjukkan keterkaitan antara materi dan ruang. Menurut buku berjudul Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook: UVGI for Air and Surface Disinfection karya W. Kowalski (2009), dosis yang baik untuk ultraviolet dapat membunuh mikroorganisme adalah di antara 2000 hingga 8000 µJ/cm2. Intensitas berkorelasi dengan panjang gelombang sinar UV. Hal ini mempengaruhi efektifitas disinfeksi mikroorganisme. Berikut merupakan grafik yang menggambarkan efektifitas disinfeksi mikroorganisme.
Berdasarkan grafik yang tertera di atas, efektifitas disinfeksi mikroorganisme dengan sinar UV paling efektif dapat terjadi dengan gelombang sinar ultraviolet yang memiliki panjang gelombang sebesar 265 nm (nanometer). Panjang gelombang sedemikian biasa dipakai untuk membunuh bakteri Eschericha coli dan Coliform. Panjang gelombang tersebut beserta dengan dosis sedemikian dapat mendisinfeksi 90% dari bakteri yang ada, sehingga sedikit perbedaan tidak akan mempengaruhi kualitas disinfeksinya.
Menentukan UV Sterilizer yang Tepat
Sejauh ini kita belajar bahwa memilih sistem UV sangatlah rumit, dan sangat bergantung pada pemahaman kita terhadap tantangan yang dialami oleh pengolahan air tersebut, dosis ultraviolet, dan juga ultraviolet transmittance (UVT) cairan. Oleh karena itu, berikut merupakan beberapa langkah untuk menentukan sistem UV yang tepat:
Sesuaikan dosis UV dengan mikroorganisme yang hendak didisinfeksi, karena meskipun kita tahu bahwa biasanya mikroorganisme memiliki rentang dosis UV yang mirip, tetapi kita juga perlu tahu bahwa terdapat mikroorganisme yang tidak terdapat pada rentang tersebut, sehingga perlu penyesuaian kembali
Tentukan kualitas dan flowrate air, karena banyak faktor yang memengaruhi penentuan sistem pengolahan air, salah satunya adalah jenis cairan dan flow rate. Cairan yang memiliki perbedaan rentang UVT yang jauh memerlukan sistem yang berbeda dari air biasa, sama halnya dengan flow rate yang memerlukan penyesuaian jumlah lampu UV.
Pertimbangkan efisiensi energi dan harga operasional, karena pemasangan UV walaupun sudah sesuai dengan dosis yang tepat juga harus disesuaikan dengan kapasitas energi dan harga operasional (OPEX) dari pabrik yang menggunakannya.
Pertimbangkan kemampuan adaptasinya, karena air dapat berubah kondisinya, pasti perusahaan memerlukan sistem UV yang intensitas UV nya dapat disesuaikan. Dalam teknologi pengolahan air, ini yang disebut dengan pengaturan dosis.
Perhatikan sertifikasi, agar diketahui apakah sistem UV yang dipasang sesuai dengan keperluan industri yang relevan.
Tentukan konfigurasi sistem dan desain, karena ukuran dan konfigurasi sistem UV pada akhirnya harus sesuai dengan hasil perhitungan kebutuhan dosis.
Kesimpulannya, dosis ultraviolet adalah aspek yang penting untuk diketahui oleh pengguna UV agar dapat dengan tepat memilih sistem pengolahan air yang sesuai. Pemahaman yang benar tentang dosis ultraviolet membuat seluruh perusahaan pengolahan air dengan UV menentukan teknologi yang tepat untuk menjawab permasalahan pengolahan air pelanggannya