Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 59

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


  • 98 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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

Download Presentation

Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania

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:

Wymogi podstawowe

  • Odporność mikroorganizmów

  • Rodzaj środka lub metody dezynfekcji

  • Stężenie substancji dezynfekującej

  • Czas działania środka dezynfekującego


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Wymogi podstawowe

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Wymogi podstawowe

Inaktywacjaposzczególnych mikroorganizmów za pomocą ozonu

(Brunner 1992)


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Wymogi podstawowe

Koncepcja: c x t


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Wymogi podstawowe

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Wymogi podstawowe

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Wymogi podstawowe

Warunki dla zapewnienia dezynfekcji:

  • Możliwie jak najmniejsza liczba cząstek stałych w wodzie

  • Odpowiedni czas działania środka dezynfekującego lub promieniowania UV

  • Zapewnienie wymaganej dawki


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Wymogi podstawowe

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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych

Mechanizmy działania utlenianiaw dezynfekcji chemicznej

  • Nieodwracalne zmiany płaszcza zewnętrznego oraz

  • Rozbicie wewnętrznych struktur komórkowych białek i kwasów nukleinowych


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych

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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych

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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – 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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

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

Komora elektrolityczna

Elektroliza membranowa

Podchlorynu sodu

Kwasu solnego


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

Zasada działania urządzaniado otrzymywania chloru metodą elektrolizy w elektrolizerze jednokomorowym


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – 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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – 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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

Reakcjechloruprzy podawaniu do wody


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

Reakcje chloru z amoniakiem

NH4+ + HOCl NH2Cl + H2O

NH2Cl + HOClNHCl2 + H2O

NHCl + HOClNCl3 + H2O


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

Schemat:Punkt przełomowy chlorowania


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

Prekursorzyi produkty reakcji chloru


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

Czynniki wpływające na

powstawanie haloformów

  • stężenie i rodzaj prekursorów

  • wartość pH

  • temperatura

  • stężenie bromków


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

Minimalnazawartość THM-ówpo 24 godzinach w wybranych stacjach uzdatniania wody


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – 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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

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

Uzdatnianie wody ze zbiornika retencyjnego - [wg Petzoldt]


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – 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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – 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 – dwutlenek chloru

Porównanie własności i wartości granicznychchloru idwutlenku chloru


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

Postępowanie przy produkcji dwutlenku chloru


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

Reakcjedwutlenku chloru


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

Powstawanie chlorynu przy różnych wartościach pH


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

Redukcja stężenia dwutlenku chloru i zwiększenie się stężenia chlorynu w czasie


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – 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 – dwutlenek chloru

Reakcje chemiczne z substancjami zawartymi w wodzie


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Powietrze

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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon

Istotne cele dezynfekcji ozonem ramach uzdatniania wody do spożycia


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon

Wymogi w zakresie ozonowania dla zapewnienia dezynfekcji


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

Mechanizm skuteczności dezynfekcji promieniami UV


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

UV – rodzaje promieniowania


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

Rozkład widma emisjipromiennika niskociśnieniowego(NDS)


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

Rozkład widma emisjipromiennika średniociśnieniowego (MDS).


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

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 wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Dezynfekcja promieniami UV

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)


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Działanie dezynfekcji

Wartości c.t- dla redukcji o 2 log


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Działanie dezynfekcji

Teoretyczne wartości c.t przy przeciętnych warunkach dezynfekcji w Niemczech


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Działanie dezynfekcji

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


Dezynfekcja wody przeznaczonej do spo ycia i urz dze do jej uzdatniania

Zakres i skrajne warunki zastosowaniaśrodków i metod dezynfekcji


  • Login