Nguyên lý khử trùng bằng tia UV

     Tia UV (Ultraviolet) còn gọi là tia cực tím hay tia tử ngoại, là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nhưng dài hơn bước sóng của tia X. Dựa vào bước sóng, tia UV được chia thành 3 loại bao gồm tia UVA có bước sóng 315 - 400nm, tia UVB có bước sóng 280 - 315nm và tia UVC có bước sóng 100 - 280nm

Các loại tia UV

     Mỗi loại tia UV có ảnh hưởng đến vi sinh vật khác nhau và được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Tia UVA và UVB có bước sóng dài nên không gây đột biến cấu trúc gen của vi sinh vật, do đó không có tác dụng diệt khuẩn. Trong khi đó, tia UVC có bước sóng ngắn, tác động trực tiếp đến cấu trúc DNA và RNA của vi sinh vật nên có khả năng tiêu diệt được một số mầm bệnh (Kowalski và cộng sự, 2000).

     Khi tiếp xúc với vi khuẩn, tia UVC sẽ làm gây tổn thương cấu trúc, làm biến đổi DNA và một số protein bên trong chúng. Cụ thể là tia UVC khi xâm nhập vào vi khuẩn sẽ làm liên kết DNA giữa hai nhóm hydro trên adenine (A) và thymine (T) bị phân tách, đồng thời nối 2 liên kết thymine (T) với nhau. Khi đó, trong chuỗi DNA sẽ xảy ra các va chạm, gây cản trở cho quá trình sao chép tự nhiên của DNA. Kết quả là vi khuẩn không thể sao chép, nhân bản, và cuối cùng sẽ bị tiêu diệt

Cơ chế sát khuẩn của tia UVC

Ứng dụng tia UVC để khử trùng tại trại chăn nuôi

     Dựa vào đặc tính tiêu diệt mầm bệnh của tia UVC, các nhà khoa học đã thiết kế, chế tạo thiết bị đèn UVC có công suất lớn, diệt khuẩn hiệu quả và dễ dàng sử dụng trong chăn nuôi. Đèn UVC có thể được dùng để khử trùng nước, diệt khuẩn không khí ở trại chăn nuôi hoặc lắp đặt đèn UVC tại kho cám, tủ UVC tại cổng trại để sát trùng bao chứa thức ăn, dụng cụ chăn nuôi trước khi sử dụng trong chuồng trại nhằm góp phần ngăn chặn mầm bệnh xâm nhập vào trại, giảm áp lực mầm bệnh trong trại chăn nuôi.

     Để khử trùng nước cho trại chăn nuôi heo, nước thô từ bể chứa được bơm qua bồn lọc áp lực để loại bỏ các tạp chất như: đất, cát, chất rắn lơ lửng... sau đó chảy qua thiết bị UV để khử trùng, loại bỏ vi khuẩn, ký sinh trùng gây bệnh... Cuối cùng nước sạch được cấp vào trại nuôi heo cho các mục đích khác nhau như: cho heo uống, cho heo tắm hay vệ sinh chuồng trại.

Quy trình khử trùng nước bằng thiết bị UV tại trại chăn nuôi heo

     Đèn UVC cũng được ứng dụng để diệt khuẩn không khí ở trại chăn nuôi. Quạt gió hút gió từ bên ngoài và thổi qua thiết bị đèn UVC. Khí sạch sau khi được diệt khuẩn sẽ được dẫn bằng đường ống và phân phối đều khắp tại các điểm khác nhau của chuồng trại. Tùy từng trường hợp mà hệ thống có thể hoạt động liên tục 24/24 hoặc cài đặt thời gian cụ thể.

Quy trình diệt khuẩn không khí bằng thiết bị UV tại trại chăn nuôi heo

    Để mang lại hiệu quả cao trong việc ngăn chặn mầm bệnh từ bên ngoài xâm nhập vào trại, tất cả các dụng cụ chăn nuôi, vật dụng sinh hoạt hằng ngày từ bên ngoài vào trại cần thực hiện sát trùng bằng đèn UVC với thời gian bật đèn khoảng 30 phút. Đồng thời, đèn UVC cũng cần được lắp đặt tại kho chứa thức ăn để tiêu diệt mầm bệnh trên các bao chứa thức ăn. Đối với đèn UVC dài 1,2m người chăn nuôi nên lắp đặt theo tiêu chuẩn 7.5m²/bóng và 2,5m²/bóng đối với đèn UVC có chiều dài 60cm với độ cao tối đa 3m và bật đèn 3 giờ/ngày. Đồng thời, trước khi sử dụng thức ăn cần dựng đứng các bao chứa thức ăn cách nhau 10cm, cách tường 20cm và bật đèn UVC để sát trùng tất cả bề mặt bao chứa thức ăn trước khi đưa vào chuồng nuôi.

Các lưu ý khi sử dụng đèn UVC để diệt khuẩn

     Tia UVC có thể gây đột biến cấu trúc DNA và RNA của nhiều loại sinh vật trong đó bao gồm con người. UVC được phân loại là “chất có khả năng gây ung thư ở người” bởi Chương trình Chất độc học Quốc gia. Do đó, để đảm bảo sức khỏe của người chăn nuôi khi sử dụng đèn UVC tại trại, cần đảm bảo tủ UVC và kho chứa thức ăn kín. Trong suốt quá trình bật đèn UVC, người chăn nuôi không được vào kho chứa thức ăn và mở tủ UVC để không tiếp xúc với tia UVC. Tia UVC bị chặn bởi một số vật liệu, bao gồm thủy tinh (ngoại trừ thạch anh) và hầu hết các loại nhựa trong, vì vậy có thể quan sát hệ thống UVC một cách an toàn bằng cách nhìn qua cửa sổ.

     Đèn UVC nên được làm sạch thường xuyên, vệ sinh sau khi tắt đèn và lau bằng vải mềm thấm cồn.

     Đèn UVC cần được thay thế hàng năm và vệ sinh theo lịch trình để đảm bảo hiệu quả của đèn. Tuổi thọ của bóng đèn UV diệt khuẩn khác nhau tùy theo thiết kế.

     Hiệu quả diệt khuẩn giảm cực độ khi độ ẩm tương đối trên 70%. Do đó cần giữ độ ẩm trong phòng ở mức dưới 70%.