Dezynfekcja wody TAK czy NIE w aspekcie picia wody prosto z kranu. Iwona Lasocka Gomuła Boszkowo 2017
Pijemy wodę z kranu bo: zawsze jest w kranie jest smaczna (zapach i smak) jest zimna zawiera pierwiastki życia magnez i wapń wiem, że jest codziennie badana w laboratorium mam zaufanie do wodociągów jest bezpieczna! bezpieczeństwo = dezynfekcja
Informacje ogólne o dezynfekcji i stosowanych metodach
Metody dezynfekcji wody CHEMICZNE Chlorowanie chlorem gazowym podchlorynem sodu handlowy- 14% podchlorynem sodu elektrolitycznym FIZYCZNE Gotowanie Ultradźwięki Promieniowanie UV Pasteryzacja Ultrafiltracja Suszenie termiczne Promieniowanie przenikliwe dwutlenkiem chloru Ozonowanie 4
Skuteczność i rozpad środków dezynfekcji Siła bakteriobójcza Ozon > dwutlenek chloru > chlor wolny i podchloryn sodu Rozpad znanych dezynfektantów Ozon<dwutlenek chloru< podchloryn sodu i chlor wolny 5
Porównanie sposobów dezynfekcji wody Rodzaj dezynfekcji Efektywność na clostridia Zabezpieczenie sieci Produkty uboczne Chlor gazowy Podchloryn sodu Dwutlenek chloru - + - + THM Chlorany (III), Chlorany (V) Ozon + - brak Promieniowanie UV + - brak 6
Skuteczną dezynfekcję możemy uzyskać przez: Efekt bakteriobójczy (Wysoka dawka dezynfektanta na wyjściu ze stacji-zabijanie bakterii przy jednoczesnym silnym zużyciu środka dezynfekcyjnego) lub Efekt bakteriostatyczny (utrzymanie stałej, odpowiedniej dawki dezynfektanta w rozległej sieci wodociągowej (również na końcówkach, poziom 0,05 mg/l działa bakteriostatycznie) w celu hamowania rozwoju bakterii) Efekt bakteriobójczy Efekt bakteriostatyczny, punkty na sieci, małe dawki dezynfektanta ok 0,05 mg/l, tak zwane w AQ 0 chloru w wodzie (czyli stabilne hamowanie rozwoju bakterii w wodzie przebywającej w sieci wodociągowej)
Dwutlenek chloru wytwarzany jest na miejscu dawkowania ze względu na jego właściwości wybuchowe. ClO 2 otrzymuje się przez działanie chlorynu sodu na: a) chlor gazowy SUW Gruszczyn b) kwas solny SUW Mosina Dwutlenek chloru 2NaClO 2 +Cl 2 2ClO 2 +2NaCl 5NaClO 2 +4HCl ClO 2 + 5NaCl +2H 2 O Siła bakteriobójcza dwutlenku chloru jest ok 2,5 większa od chloru Jest bardzo trwały w wodzie (jedynie ustępuje chloraminie) Jako jedyna substancja dezynfekująca ma zdolność niszczenia biofilmów - rozpuszcza osady, dlatego bardzo trzeba uważać na jego zastosowanie na starej sieci wodociągowej, bowiem może prowadzić do naruszenia osadów. 8
Stężenia dezynfektantów Działanie dezynfekcyjne chloru gazowego, podchlorynu sodu i podchlorynu elektrolitycznego jest identyczne. Te związki po dodaniu do wody hydrolizują z wytworzeniem właściwej substancji dezynfekcyjnej czyli kwasu chlorowego (I). Cl 2 + H 2 O HOCl + HCl NaOCl + H 2 O HOCl + NaOH Chlor gazowy stosuje się w dużych wodociągach (stężenie 0,0087%) Podchloryn sodu (stężenie 14%) stosuje się w małych stacjach i do usuwania lokalnych skażeń, magazynowany szybko ulega rozkładowi już po 2 tygodniach. Podchloryn elektrolityczny stosowany w dużych i małych wodociągach zamiennie po likwidacji chloru, wytwarzany w elektrolizerach rurowych (stężenie 0,7-0,8%) Podchloryn elektrolityczny stosowany w dużych i małych wodociągach najczęściej zamiennie po likwidacji chloru, wytwarzany w elektrolizerach membranowych (stężenie 2,5%). 9
Nasz cel: Bezpieczeństwo wody Analiza ryzyka czyli: Ujęcie, stacja, zbiorniki i sieć
Od ujęcia do kranu bezpieczna w każdej kropli NORMA SUW 750.000 KLIENTÓW UJĘCIE ZLEWNIA SIEĆ AQUANET S.A. - długość ok. 2.300 km
Ryzyko-konsekwencje braku dezynfekcji Choroby przenoszone przez wodę: (Biegunka i wirusowe zapalenie przewodu pokarmowego, Bóle i skurcze Brzucha, Dur brzuszny, Dyzenteria, Cholera, Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, Drakunkuloza, Wirusowe zapalenie wątroby, Polio) Ośliczki- Łowicz, Elbląg, Dane uzyskane z Internetu Zapach wody obecność geosminy lub dwametyloizoborneolu 12
Ryzyko-konsekwencje braku dezynfekcji Nieprzewidziane skażenie wynikające z przebicia na studni lub w wyniku nie zachowania zasad higieny podczas prac awaryjnych lub zaplanowanych Niewidoczne źródło skażenia np. pęknięcie lub rysa w zbiornikach wody czystej, nieprawidłowo zabezpieczone odpowietrzniki, rysy na rurociągach i zjawisko podsączania 13
Zbiorniki na Morasku - zamontowanie punktu dezynfekcji 14
Biofilm w sieci wodociągowej 15
Biofilm na ścianach rurociągów Biofilm to mieszanina bakterii, grzybów i glonów tworzących wielokomórkową strukturę otoczoną warstwą substancji organicznych i nieorganicznych produkowanych przez tworzące go drobnoustroje, wykazujące adhezję do powierzchni biotycznych i abiotycznych [Czaczyk, Wojciechowska, 2003] 16
Tworzenie struktury błony biologicznej [opracowana na podstawie:,,ekologiczne i techniczne aspekty powstania biofilmu w wodzie T. Traczewska, M. Sitarska, I. Biedroń]
Błona biologiczna - organizmy tlenowe i beztlenowe Zrywanie biofilmu [opracowana na podstawie:,,ekologiczne i techniczne aspekty powstania biofilmu w wodzie T. Traczewska, M. Sitarska, I. Biedroń]
Misja technologów w aspekcie picia wody z kranu: 1) Stabilna woda w sieci, czyli brak bakterii psychrofilnych 2) Produkcja wody o niskim zapotrzebowaniu na środki dezynfekcyjne 3) Brak nieprzyjemnego zapachu i smaku wody 4) Dostarczenie Klientowi bezpiecznej wody
SUW Mosina stabilizacja wody w sieci Podział rozbudowanej sieci wodociągowej na niezależne obszary dezynfekcji 20
Czynniki wpływające na zapotrzebowanie Woda surowa SUW WIELKOŚĆ Związki organiczne DAWKI Żelazo = bakterie 2,0 mg/l mangan Wolny chlor PSW Filtracja pospieszna (Fe i Mn) Związki bakterie WIELKOŚĆ DAWKI 1,2 mg/l organiczne Wolny chlor Ozonowanie i filtry węglowe (OWO) WIELKOŚĆ DAWKI 0.5 mg/l Wprowadzenie punktów dochlorowania sieci Dawka DAWKA WIELKOŚĆ DAWKI 0.3 na mg/l na sieć SUW 21
SUW Mosina, zapotrzebowanie na ClO 2 po wprowadzeniu ClO 2 wymiana nowa złoża napowietrzalnia filtracyjnego węgiel pylisty ozon filtry węglowe zapotrzebowanie na dwutlenek chloru po włączeniu O 3 i GWA po 1 godz w mg/l NORMA =0,3 mg/l 19.01.2015 22
09-01-2006 20-03-2006 24-05-2006 30-08-2006 22-09-2006 22-11-2006 20-12-2006 28-02-2007 26-04-2007 21-06-2007 27-07-2007 23-08-2007 18-10-2007 17-12-2007 17-04-2008 16-07-2008 19-11-2008 19-02-2009 29-06-2009 12-10-2009 17-02-2010 22-04-2010 25-08-2010 15-12-2010 13-04-2011 24-08-2011 07-12-2011 12-04-2012 01.08.2012 22.08.2012 17.10.2012 28.11.2012 13.12.2012 31.01.2013 20.03.2013 23.04.2013 23.05.2013 24.07.2013 28.08.2013 26.09.2013 18.12.2013 SUW Gruszczyn - stabilizacja wody w sieci Przed i po modernizacji SUW Gruszczyn Zakres bakterii psychrofilnych w sieci wodociągowej w latach 2006-2013 r. wodzie produkowanej na SUW GRUSZCZYN 350 300 250 200 150 100 50 0 23
SUW Gruszczyn zapotrzebowanie na chlor Zapotrzebowanie stabilne po 10 latach pracy węgla po filtrach pospiesznych po filtrach węglowych NORMA=0,3 mg/l 24
Porównanie wodociągów pod kątem prowadzenia dezynfekcji 25
Wodociągi w Europie Paryż- info 2005 r. 3 stacje wodociągowe Dezynfekcja chlorem gazowym 10 punktów dezynfekcji na sieci chlorem gazowym Rotterdam- info 2005 r. Dezynfekcja lampami UV Dezynfekcja na sieć dwutlenkiem chloru UWAGA! W Holandii nie można stosować do dezynfekcji chloru gazowego. Berlin- info. 2003 r. 10 stacji uzdatniania Dezynfekcja lampy UV Chlorownie 1 raz w tygodniu Oslo- info M. Fornal, 2009 r. Dezynfekcja lampy UV Chlorownie na sieć Budapeszt- Lampy UV Moskwa i Sankt Petersburg Lampy UV Dane uzyskane podczas zwiedzania wodociągów przez technologów Aquanet
Wodociągi w Polsce Lublin 7 stacji uzdatniania 5 stacji na chlor gazowy 2 stacje na podchloryn sodu 14% Lampy UV 2 lampy UV na stacji jako dezynfekcja wstępna Lampy pracują cały rok Najbliższa perspektywa Likwidacja chloru gazowego, dezynfekcja podchlorynem elektrolitycznym na wszystkich stacjach Aquanet 3 stacji uzdatniania Likwidacja chloru gazowego na SUW Mosina, podchloryn elektrolityczny, dwutlenek chloru SUW Wiśniowa lampy UV i chlor gazowy SUW Gruszczyn:Cl 2 i ClO 2 Dane uzyskane z Internetu oraz podczas zwiedzania wodociągów przez technologów Aquanet
Kraków 4 stacje wodociągowe Raba- 2014 r. likwidacja chloru gazowego, montaż lamp UV i dawkowanie podchlorynu elektrolitycznego Bielany- 2011 r. likwidacja chloru gazowego, dezynfekcja podchlorynem elektrolitycznym Dłubnia- dwutlenek chloru Rudawa- dwutlenek chloru Gdynia 8 ujęć Dezynfekcja lampami UV przez cały rok, bez zabezpieczania sieci dezynfektantem Wodociągi w Polsce Bydgoszcz Warszawa 3 stacje wodociągowe Wodociąg Centralny likwidacja chloru gazowego, dwutlenek chloru Wodociąg Praski likwidacja chloru gazowego, dwutlenek chloru Wodociąg Północny mieszanina chloru i dwutlenku chloru 2 stacje wodociągowe Las Gdański, woda podziemna- likwidacja chloru gazowego, tylko lampa UV przez cały rok Czyszkówko, woda powierzchniowa (chlor gazowy) podchloryn sodu14%, punkty dezynfekcji na zbiornikach wody czystej podchlorynem sodu 14% kiedy jest taka potrzeba Dane uzyskane z Internetu oraz podczas zwiedzania wodociągów przez technologów Aquanet
Analiza kosztów eksploatacyjnych i inwestycyjnych lp Metoda dezynfekcji Wskaźnik ceny kg Cl 2 z butli 50 kg 1 Podchloryn sodu produkowany metodą elektrolizy membranowej 2 Podchloryn sodu produkowany metodą elektrolizy rurowej lokalizacja 0,4 SUW Mosina 0,7 Przepompownia Koronna 3 Chlor gazowy z beczek 500-1000 kg 0,8 SUW Wiśniowa 4 Podchloryn sodu 14% (beczki 65 kg) Aquanet kupuje beczki 30 kg 2,9 Lokalne stacje 5 Dwutlenek chloru metodą chlor/chloryn 6,0 SUW Gruszczyn 6 Dwutlenek chloru metodą kwas/chloryn 8,7 SUW Mosina Dane literaturowe w roku 2015, szacunkowe na podstawie danych niemieckich przyjmując za punkt odniesienia chlor dozowany z butli (50 kg), 29
Podsumowanie Znajomość metod oraz jakości swojej wody jest głównym czynnikiem pozwalającym prowadzić skuteczną dezynfekcję wody. Tendencje w dezynfekcji wody idą w kierunku stosowania kilku metod, co pozwala uzyskać: bezpieczeństwo jakości wody niezawodność sterowania procesem dezynfekcji uzupełnianie się różnych dezynfektantów minimalizacja produktów ubocznych. Lokalizacja punktów dezynfekcji, utrzymanie świeżości wody na sieci pozwala uzyskać efekt bakteriostatyczny wody w całej sieci nawet na końcówkach. Dlatego zachęca do picia wody z kranu! 30
Dziękuję