Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania Środki i metody dezynfekcji–

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania Środki i metody dezynfekcji–"— Zapis prezentacji:

1 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania Środki i metody dezynfekcji– mechanizmy działania Dr inż. Burkhard Wricke 29/10/ Fulda

2 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Punkty prezentacji Wymogi podstawowe Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych - Chlor i podchloryn - Dwutlenek chloru - Ozon Dezynfekcja promieniami UV Zakres zastosowania środków i metod dezynfekcji

3 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Cel dezynfekcji Zmniejszenie liczby lub inaktywacja organizmów chorobotwórczych (wirusów, bakterii i pasożytów) oraz mikroorganizmów niespecyficznych (niechorobotwórczych) Wymogi podstawowe

4 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Czynniki wpływające na skuteczność dezynfekcji: Wymogi podstawowe Odporność mikroorganizmów Rodzaj środka lub metody dezynfekcji Stężenie substancji dezynfekującej Czas działania środka dezynfekującego

5 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Wymogi podstawowe Inaktywacja E.coli (ATCC 11229) za pomocą poszczególnych środków dezynfekujących (Hoff i Geldreich 1980, z Brunnera 1992)

6 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Wymogi podstawowe Inaktywacja poszczególnych mikroorganizmów za pomocą ozonu (Brunner 1992)

7 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Wymogi podstawowe Koncepcja: c x t

8 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Wymogi podstawowe Wartości c x t dla redukcji mikroorganizmów o 99 % za pomocą ozonu; ( Wartości c x t zostały podane w mg x min/l) [z 3]

9 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden 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])

10 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden 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

11 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Wymogi podstawowe Wymogi w zakresie środków i metod dezynfekcji (fragment) Lit: Federalne Pismo Zdrowotne - 8 (2007) S – 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.

12 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych Mechanizmy działania utleniania w dezynfekcji chemicznej Nieodwracalne zmiany płaszcza zewnętrznego oraz Rozbicie wewnętrznych struktur komórkowych białek i kwasów nukleinowych

13 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych Lista substancji oraz metod dezynfekcji na podstawie § 11 Rozporządzenia ws. Wody do Spożycia z 2001r., Cz. III dopuszczone chemiczne środki dezynfekcyjne, Pkt. c Środki do uzdatniania wody l)Wyjątek: w przypadku braku możliwości zapewnienia dezynfekcji lub gdy na skuteczność dezynfekcji czasowo wpływa obecność amoniaku 2) Wymóg usunięcia z listy

14 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych Lista substancji 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.).

15 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Technika stosowania chloru Dozowanie chloru (DIN EN 937, W623) Dozowanie podchlorynu sodu (DIN EN 901, W623) Dozowanie podchlorynu wapnia (DIN EN 900, W623) Przetwarzanie elektrolityczne i dozowanie chloru gazowego, roztworów chloru i roztworów podchlorynu sodu (W229, W623)

16 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Urządzenie dozujące podchloryn sodu wraz z pompą dozującą Natriumhypochlorit mit Dosier-pumpe Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

17 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Urządzenie dozujące, regulujące i mierzące podawanie chloru gazowego w stacji uzdatniania wody (w: Roeske, Wallace i Tiernan (1992)) Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

18 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Przetwarzanie elektrolityczne i dozowanie chloru gazowego, roztworów chloru i roztworów podchlorynu sodu Komora elektrolitycznaElektroliza membranowa Podchlorynu sodu Kwasu solnego Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

19 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Zasada działania urządzania do otrzymywania chloru metodą elektrolizy w elektrolizerze jednokomorowym

20 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Zasada działania urządzania do otrzymywania chloru metodą elektrolizy w dzielonym elektrolizerze membranowym przy użyciu podchlorynu sodu oraz alkalicznego roztworu chlorku sodu Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn

21 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Zasada działania urządzania do otrzymywania chloru metodą elektrolizy w dzielonym elektrolizerze membranowym kwasem solnym

22 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden 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 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 lub zmiękczonej wody. Wymagane jest regularne mycie elektrod.

23 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Stężenia roztworów dozowanych dostępny na rynku roztwór podchlorynu sodu 150 g/l chloru wolnego Elektrolizer membranowy1) 20 – 30 g/l chloru wolnego Elektrolizer jednokomorowy 5 – 8 g/l chloru wolnego 1) przy użyciu rozcieńczonego kwasu solnego lub roztworu podchlorynu sodu - ok. 1g /l

24 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Reakcje chloru przy podawaniu do wody

25 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Cl2-HClO-ClO- Równowaga w wodzie przy wprowadzeniu Cl2 z [Cl-] = 1mval/l (w: Axt 1970)

26 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Reakcje chloru z amoniakiem NH HOCl NH 2 Cl + H 2 O NH 2 Cl + HOClNHCl 2 + H 2 O NHCl + HOClNCl 3 + H 2 O

27 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Schemat: Punkt przełomowy chlorowania

28 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Prekursorzy i produkty reakcji chloru

29 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Czynniki wpływające na powstawanie haloformów stężenie i rodzaj prekursorów wartość pH temperatura stężenie bromków

30 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Minimalna zawartość THM-ów po 24 godzinach w wybranych stacjach uzdatniania wody

31 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn Przykład powstawania trihalogenometanów w zależności od dawki chloru i czasu reakcji (SAK254 nm = 1,55m -1 ; minimalna dawka chloru = 0,32 mg/l (aus [18])

32 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden 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]

33 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden 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 – dwutlenek chloru

34 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Potencjał redox: dwutlenek chloru i chloru w zależności od wartości pH Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

35 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Porównanie własności i wartości granicznych chloru i dwutlenku chloru WłasnościChlorDwutlenek chloru Rozpuszczalność w wodzie (10°C, 1 bar) 10 g/lok. 30 g/l Hydroliza, dysocjacjaHClO, HCl H + ClO - brak, gaz rozpuszczony w wodzie Smak i zapach0,05 mg/lod 0,08 mg/l Wielkość dawki1,2 – 6 mg/lmax. 0,4 mg/l Wartości graniczne w wodzie do spożycia min. 0,1 mg/l max. 0,3 mg/l min. 0,05 mg/l max. 0,2 mg/l Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

36 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Postępowanie przy produkcji dwutlenku chloru Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

37 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Generator dwutlenku chloru (źródło: Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

38 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Reakcje dwutlenku chloru Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

39 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Powstawanie chlorynu przy różnych wartościach pH Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

40 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Redukcja stężenia dwutlenku chloru i zwiększenie się stężenia chlorynu w czasie Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

41 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden ABCDEF Stacja uzdatniania wody Różnica w powstawaniu chlorynu w % Czas kontaktu: 0,5 h Czas kontaktu: 24 h Względne powstawanie chloru (zależnie od dawki dwutlenku chloru) pod wpływem działania chloru Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

42 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Reakcje chemiczne z substancjami zawartymi w wodzie ChlorDwutlenek chloru AmoniakChloraminaBrak reakcji FenoleChlorfenolUtlenianie Substancje humusowe Chlorowanie, THM, AOX Utlenianie Żelazo-II, Mangan-II Utlenianie Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru

43 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Produkcja prądu ok. 10 kV Powi etrze Uzdatnianie powietrza -Uszczelnienie i uzdatnienie wstępne; Odwilżenie powietrza Gaz pozbawiony ołowiu Woda zimna Generator ozonu Usuwanie pozostałości ozonu Woda System wejściowy Woda zawierająca ozon Gaz zawierający ozon Reaktor Uzdatniona woda Schemat: Urządzenie do wytwarzania ozonu Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon

44 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon Istotne cele dezynfekcji ozonem ramach uzdatniania wody do spożycia

45 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon Wymogi w zakresie ozonowania dla zapewnienia dezynfekcji

46 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV Mechanizm skuteczności dezynfekcji promieniami UV

47 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV Lista substancji 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 urządzenia muszą spełnić dalsze warunki) Sprawdzona skuteczność dezynfekcji odpowiadająca promieniowaniu = 400 J/m2 (w odniesieniu do 254 nm) Kontrola starszych urządzeń (urządzenia działające przed r. jedynie po pozytywnej kontroli mogą być stosowane przez kolejne 5 lat).

48 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV UV – rodzaje promieniowania Promiennik niskociśnieniowy (ND9) Wysokowydajny promiennik niskociśnieniowy (HND9) Promiennik średniociśnieniowy (MDS) Temperatura pracy50°C90°C900°C Pobór prądu elektrycznego 0,3 – 0,5 W/cm2-3 W/cmCa. 100 W/cm Emisja253,7nm, ca. 0,1 W/cm253,7 nm, 0,3-0,5 W/cm 200 – 300 nm, 5 – 10 W/cm < 2400 nm - wykluczone Zalety/wadyNiska gęstość mocyWyższa gęstość mocy, dłuższy czas osiągania wysokiej wydajności Bardzo wysoka gęstość mocy, szybka regulacja, ale wysokie zużycie energii Zakres zastosowaniaTylko dla urządzeń UV o niskich przepływach Urządzenia dla każdej wielkości Preferowany przy dużych przepływach

49 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV Rozkład widma emisji promiennika niskociśnieniowego (NDS)

50 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV Rozkład widma emisji promiennika średniociśnieniowego (MDS).

51 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden 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 promieniowania i czujnik monitorujący promieniowanie UV.

52 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV Przykłady urządzeń do dezynfekcji promieniami UV w zakresie zaopatrzenia w wodę (Źródła:

53 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV Czujnik pomiarowy zgodny z normą - arkuszem roboczym W 294 i przykład radiometru (148 (2007) Nr 13, S 20)

54 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja promieniami UV Schemat badania biodozymetrycznego (bbr 03/03 S. 65)

55 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden 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)

56 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Wartości c.t- dla redukcji o 2 log Działanie dezynfekcji

57 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Teoretyczne wartości c. t przy przeciętnych warunkach dezynfekcji w Niemczech Działanie dezynfekcji

58 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Wymagana dawka promieniowania dla redukcji szczepów bakterii o 2 / 4 log (dane z literatury) Działanie dezynfekcji

59 TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Zakres i skrajne warunki zastosowania środków i metod dezynfekcji


Pobierz ppt "TZW Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania Środki i metody dezynfekcji–"

Podobne prezentacje


Reklamy Google