Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania
Download
1 / 59

Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania - PowerPoint PPT Presentation


  • 142 Views
  • Uploaded on

29 /10/ 2007 - Fulda. Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania. Środki i metody dezynfekcji – mechanizmy działania Dr inż . Burkhard Wricke E- m ail: [email protected] Wymogi podstawowe Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania' - oceana


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

29/10/2007 - Fulda

Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożyciai Urządzeń do jej Uzdatniania

Środki i metody dezynfekcji– mechanizmy działania

Dr inż. Burkhard Wricke

E-mail: [email protected]


Punkty prezentacji

Wymogi podstawowe

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych

- Chlor i podchloryn

- Dwutlenek chloru

- Ozon

Dezynfekcja promieniami UV

Zakres zastosowaniaśrodków i metod dezynfekcji

Punkty prezentacji


Cel dezynfekcji

Zmniejszenie liczby lub inaktywacja organizmów chorobotwórczych (wirusów, bakteriii pasożytów) oraz mikroorganizmów niespecyficznych (niechorobotwórczych)

Cel dezynfekcji

Wymogi podstawowe


Czynniki wp ywaj ce na skuteczno dezynfekcji
Czynniki wpływające na skuteczność dezynfekcji chorobotwórczych:

Wymogi podstawowe

  • Odporność mikroorganizmów

  • Rodzaj środka lub metody dezynfekcji

  • Stężenie substancji dezynfekującej

  • Czas działania środka dezynfekującego


Wymogi podstawowe chorobotwórczych

Inaktywacja E.coli (ATCC 11229) za pomocą poszczególnych środków dezynfekujących (Hoff i Geldreich 1980, z Brunnera 1992)


Wymogi podstawowe chorobotwórczych

Inaktywacjaposzczególnych mikroorganizmów za pomocą ozonu

(Brunner 1992)


Wymogi podstawowe chorobotwórczych

Koncepcja: c x t


Wymogi podstawowe chorobotwórczych

Wartości c x t dla redukcji mikroorganizmów o 99 % za pomocą ozonu; (Wartościc x t zostały podane w mg x min/l)[z 3]


Wymogi podstawowe chorobotwórczych

Stopień przeżywalności E.coli przy ozonowaniu (0,4 mgO3/l po 10 min) w zależności od zawartości ciał stałych w wodzie (po [4])


Wymogi podstawowe chorobotwórczych

Warunki dla zapewnienia dezynfekcji:

  • Możliwie jak najmniejsza liczba cząstek stałych w wodzie

  • Odpowiedni czas działania środka dezynfekującego lub promieniowania UV

  • Zapewnienie wymaganej dawki


Wymogi podstawowe chorobotwórczych

Wymogi w zakresie środków i metod dezynfekcji(fragment) Lit: Federalne Pismo Zdrowotne - 8 (2007) S. 1105 – 1107

  • Składniki środków dezynfekujących muszą być znane.

  • Skuteczność dezynfekcji musi być co najmniej taka sama jak dotychczasowo dozwolonych środków.

  • Utrzymanie warunków koniecznych dla skutecznej dezynfekcji musi podlegać kontroli.

  • Odpowiednie produkty reakcji oraz zanieczyszczenia muszą zostać zidentyfikowane.


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych

Mechanizmy działania utlenianiaw dezynfekcji chemicznej

  • Nieodwracalne zmiany płaszcza zewnętrznego oraz

  • Rozbicie wewnętrznych struktur komórkowych białek i kwasów nukleinowych


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych

Listasubstancji oraz metod dezynfekcji na podstawie § 11 Rozporządzenia ws. Wody do Spożycia z 2001r., Cz. IIIdopuszczone chemiczne środki dezynfekcyjne,Pkt. c Środki do uzdatniania wody

  • Wyjątek: w przypadku braku możliwości zapewnienia dezynfekcji lub gdy na skuteczność dezynfekcji czasowo wpływa obecność amoniaku

  • 2) Wymóg usunięcia z listy


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych

Listasubstancji oraz metod dezynfekcji na podstawie § 11 Rozporządzenia ws. Wody do Spożycia z 2001r –dopuszczone metody chemicznej dezynfekcji

1) W stosowaniu metod dezynfekcji wody powierzchniowej lub wody, na którą może wpływać woda powierzchniowa, należy mieć na uwadze oderwanie cząsteczek. W procesie tym wartości mętności nie mogą przekraczać 0,1 - 0,2 FNU –(formalnie wskazane przez UBA w 1997r.).


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Technikastosowaniachloru

  • Dozowanie chloru (DIN EN 937, W623)

  • Dozowaniepodchlorynu sodu (DIN EN 901, W623)

  • Dozowaniepodchlorynu wapnia (DIN EN 900, W623)

  • Przetwarzanie elektrolityczne i dozowanie chloru gazowego, roztworów chloru i roztworów podchlorynu sodu(W229, W623)


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Urządzenie dozujące podchloryn sodu wraz z pompą dozującą Natriumhypochlorit mit Dosier-pumpe


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Urządzenie dozujące, regulujące i mierzące podawanie chloru gazowego w stacji uzdatniania wody (w: Roeske, Wallace i Tiernan (1992))


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Przetwarzanie elektrolityczne i dozowanie chloru gazowego, roztworów chloru i roztworów podchlorynu sodu

Komora elektrolityczna

Elektroliza membranowa

Podchlorynu sodu

Kwasu solnego


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Zasada działania urządzaniado otrzymywania chloru metodą elektrolizy w elektrolizerze jednokomorowym


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Zasada działania urządzaniado otrzymywania chloru metodą elektrolizy w dzielonym elektrolizerze membranowym przy użyciu podchlorynu sodu oraz alkalicznego roztworu chlorku sodu


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Zasada działania urządzaniado otrzymywania chloru metodą elektrolizy w dzielonym elektrolizerze membranowym kwasem solnym


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Wymogi przy zastosowaniu metody elektrolizy na miejscu

  • Wytwarzanie stosowanych substancji chemicznych (NaCl, HCl) musi spełniać odpowiednie normy (DIN EN 14805 lub DIN EN 973).

  • Substancje przeciwzbrylające w NaCl mogą prowadzić do zakłóceń.

  • Produkowane substancje chemiczne (chlor, podchloryn) muszą spełniać odpowiednie normy (DIN EN 937 lub DIN EN 901).

  • Producent urządzenia musi wykazać, że wyprodukowany roztwór dozowany spełnia odpowiednie wymogi.

  • Produkcja wodnego roztworu NaCl z roztworów NaCl- wymaga zastosowania dejonizowanej lubzmiękczonej wody.

  • Wymagane jest regularne mycie elektrod.


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Stężenia roztworów dozowanych

  • dostępny na rynku roztwór podchlorynu sodu150 g/l chloru wolnego

  • Elektrolizermembranowy1)

  • 20 – 30 g/l chloru wolnego

  • Elektrolizer jednokomorowy

  • 5 – 8 g/l chloru wolnego

  • 1)przy użyciu rozcieńczonego kwasu solnegolub

  • roztworu podchlorynu sodu -ok. 1g /l


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Reakcjechloruprzy podawaniu do wody


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Cl2-HClO-ClO- Równowagaw wodzie przy wprowadzeniu Cl2 z [Cl-] = 1mval/l (w: Axt 1970)


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Reakcje chloru z amoniakiem

NH4+ + HOCl NH2Cl + H2O

NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O

NHCl + HOCl NCl3 + H2O


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Schemat:Punkt przełomowy chlorowania


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Prekursorzyi produkty reakcji chloru


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Czynniki wpływające na

powstawanie haloformów

  • stężenie i rodzaj prekursorów

  • wartość pH

  • temperatura

  • stężenie bromków


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Minimalnazawartość THM-ówpo 24 godzinach w wybranych stacjach uzdatniania wody


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Przykład powstawaniatrihalogenometanów w zależności od dawki chloru i czasu reakcji (SAK254 nm = 1,55m-1; minimalnadawka chloru = 0,32 mg/l (aus [18])


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– chlor i podchloryn

Wpływ dozowania chloru lub dwutlenku chloru na ponowne zanieczyszczenie i powstawanie THM-ów –

Uzdatnianie wody ze zbiornika retencyjnego - [wg Petzoldt]


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Uzasadnienie dla zwiększenia dozowania dwutlenku chloru

  • Unikanie lub zmniejszenie

  • powstawania THM-ów

  • Lepsze działanie przy wyższych wartościach pH – w porównaniu do chloru

  • Mniejszy wpływ smaku i zapachu -przy uzdatnianiu wody powierzchniowej

  • Przestarzała technika produkcji i dozowania


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Potencjał redox: dwutlenek chloru i chloruw zależności od wartości pH


Por wnanie w asno ci i warto ci granicznych c hlor u i dwutlenku chloru

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Porównanie własności i wartości granicznychchloru idwutlenku chloru


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Postępowanie przy produkcji dwutlenku chloru


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Generator dwutlenku chloru (źródło: www.prominent.de)


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Reakcjedwutlenku chloru


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Powstawanie chlorynu przy różnych wartościach pH


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Redukcja stężenia dwutlenku chloru i zwiększenie się stężenia chlorynu w czasie


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Względne powstawanie chloru

(zależnie od dawki dwutlenku chloru)

pod wpływem działania chloru

20

Czas kontaktu: 0,5 h

Czas kontaktu: 24 h

10

0

A

B

C

D

E

F

Różnica w powstawaniu chlorynu w %

-10

-20

-30

-40

Stacja uzdatniania wody


Reakcje chemiczne z substancjami zawartymi w wodzie

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– dwutlenek chloru

Reakcje chemiczne z substancjami zawartymi w wodzie


Powietrze chorobotwórczych

Produkcja prądu

ok. 10 kV

  • Uzdatnianie powietrza

  • Uszczelnienie i uzdatnienie wstępne; Odwilżenie powietrza

Gaz pozbawiony ołowiu

Woda zimna

Woda zimna

Generator ozonu

Usuwanie pozostałości ozonu

Woda zawierająca ozon

Gaz zawierający ozon

Woda

Reaktor

System wejściowy

Uzdatniona woda

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon

Schemat: Urządzenie do wytwarzania ozonu


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– Ozon

Istotne cele dezynfekcji ozonem ramach uzdatniania wody do spożycia


Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych chorobotwórczych– Ozon

Wymogi w zakresie ozonowania dla zapewnienia dezynfekcji


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Mechanizm skuteczności dezynfekcji promieniami UV


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Listasubstancji oraz metod dezynfekcji na podstawie § 11 Rozporządzenia ws. Wody do Spożycia z 2001r., Cz. II Metody dezynfekcji

  • Dezynfekcja promieniami UV (240 – 290 nm)

  • Użycie jedynie zgodnie z normami technicznymi (W294-1 do 3 oraz Ö-Norm (normy austriackie), skontrolowane urządzenia (wg norm austriackich skontrolowane urządzeniamuszą spełnić dalsze warunki)

  • Sprawdzona skuteczność dezynfekcji odpowiadająca promieniowaniu= 400 J/m2 (w odniesieniu do 254 nm)

  • Kontrola starszych urządzeń (urządzenia działające przed 1.1.2003r. jedyniepo pozytywnej kontroli mogą być stosowane przez kolejne 5 lat).


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

UV – rodzaje promieniowania


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Rozkład widma emisjipromiennika niskociśnieniowego(NDS)


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Rozkład widma emisjipromiennika średniociśnieniowego (MDS).


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Schemat urządzenia do dezynfekcji promieniami UV z funkcją monitorowania promieniowania, średniej wartości promieniowania oraz jego przepływu (po lewej). Na rysunku po prawej stronie zaprezentowano:promiennik UV, płaszcz zewnętrzny, przestrzeń promieniowaniai czujnik monitorujący promieniowanie UV.


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Przykładyurządzeń do dezynfekcji promieniami UV w zakresie zaopatrzenia w wodę (Źródła: www.wedeco.de; www.trojanuv.com)


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Czujnik pomiarowy zgodny z normą - arkuszem roboczym W 294 i przykład radiometru (148 (2007) Nr 13, S 20)


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Schemat badania biodozymetrycznego (bbr 03/03 S. 65)


Dezynfekcja promieniami UV chorobotwórczych

Wykres w trakcie pracy i wykres zdolności procesu dla urządzenia do dezynfekcji promieniami UV na podstawie arkusza roboczego DVGW- W 294. (Przykład z W294-1)


Działanie dezynfekcji chorobotwórczych

Wartości c.t- dla redukcji o 2 log


Działanie dezynfekcji chorobotwórczych

Teoretyczne wartości c.t przy przeciętnych warunkach dezynfekcji w Niemczech


Działanie dezynfekcji chorobotwórczych

Wymagana dawka promieniowania dla redukcji szczepów bakteriio 2 / 4 log(dane z literatury)


Zakres i skrajne warunki zastosowania chorobotwórczychśrodków i metod dezynfekcji


ad