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UV 殺菌系統的運轉成本支出，主
圖 1、巴氏高溫滅菌處理流程
要為 UV 燈之更換與運轉電費，UV
單元耗材之更換加上運轉電費合計
冷卻器 每年需花費約三百五十萬。將建置
預冷 成本與運轉費用合併計算，並將建
Outlet
置成本分為五年作攤提，估算出殺
3
菌單位運轉成本為 3.06 元 /m ，
雖然 UV 之殺菌方式可達到系統菌
落控制之效果，但建置與運轉之成
加熱器 本相當可觀。

預熱
Inlet
複合式殺菌─脈衝電漿殺菌
複合式殺菌系統，整合了電磁場、
脈衝電場、超音波震盪以及臭氧
圖 2、紫外線滅菌效能曲線
(O 3 ) 殺菌功能於一身，電磁場、
脈衝電場、超音波震盪對菌體帶電
X-ray UV紫外線 Visible Light可見光 Infrared紅外線
荷的細胞膜產生破壞（電崩解及電
Vakuum- UV-C UV- UV-A
UV B 穿孔）達到殺菌效果再配合臭氧分
子 (O 3 )，溶於水後形成氫氧自由基
-
-
(OH•) 以及 HO 2 •、O 2 、與 O 3 等活
性物質（暫態氧電漿團），該類活
100 200 280 315 400 780 Wellenlange (nm) 性物質具有強殺菌力與分解水中有
253.7nm 滅菌效率曲線 機物之效果，如 圖3。
UV-C 254nm是紫外線滅菌效能的巔峰

電磁場滅菌
圖 3、脈衝式暫態氧電漿團殺菌技術 電場能量與磁場能量是相互轉換
的，透過連續性脈衝式以高頻線
米勒尤里實驗(高壓放電概念) 高氧化反應之滅菌物質－ 圈繞柱型及同心軸式複合結構產
Lightning discharge閃電電漿態 類電漿團水
脈衝 生出脈衝電磁場，在反覆不斷的以
產生器 OH - OOH - O OH - 一脈衝型態進行充、放電運作下，
以確保電磁壓縮電磁場殺菌機制之
H H O 2 OH - 延續。當細胞膜受到高強度的脈衝
型態之電場及磁場交變劇烈震盪下
（電磁壓縮效應），水中介質將產
生眾多離子體，並且發生劇烈膨脹
水作為介質，將水體溫度控制在 放射線殺菌─ UV 殺菌 進而生成強烈衝擊波，該衝擊波可
>95℃，利用高溫使蛋白質變質， 超越細胞膜之可塑性範圍進而解
UV 殺菌，必須於處理系統中增設
經高溫殺菌處理之水體再經由冷卻 離、變脆弱或死亡。
UV 單元，使用 UV-C 254 nm 滅菌
器進行高溫水體降溫，完成高溫
效能最高紫外光對細胞 DNA 結構
殺菌程序，系統處理流程，如 圖 脈衝電場殺菌
造成改變，產生突變或引起斷裂，
1 。該殺菌方式必須將水體加溫至 細胞膜帶有一定電荷，且具有一定
達到菌落數控制之目的，如 圖2。
>95℃，將此技術運用於半導體之 的通透性和強度，細胞膜內外間具
UV 殺菌系統之建置，必須於既有
回收水系統與冷卻水塔較不恰當， 有一定的電位差，藉由脈衝產生電
系統中以串聯方式併入 UV 處理單
局限於設備、管路之材質對溫度之 場和磁場的交替作用，此時細胞被
元，以 200CMH 之尾氣處理回收
耐受度不足以承受如此高溫之運 加上一個外加電場，這個電場將使
水系統推估，需裝設六套 UV 處理
轉，而且回收水以及冷卻水塔之水 細胞膜內外電位差增大，此時細胞
單元，且為了克服 UV 單元造成的 膜的通透性也隨著增加，當電場強
量較多，高溫殺菌之處理方式會導
壓損必須配合增設加壓泵浦以達到 度增大到一個臨界值時，細胞膜的
致更多能源的消耗。
系統之運轉需求，建置成本約莫 通透性遽增，膜上會出現許多小孔
九百三十餘萬。 使膜的強度降低，當所加電場為一

300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2016 63