Veden desinfiointi otsonilla

Ozonetech tarjoaa huippuluokan desinfiointitekniikkaa. Suunnittelemme ja valmistamme itse kaikki otsonijärjestelmät. Otsonijärjestelmä voidaan asentaa suoraan olemassa olevan vedenkäsittelyjärjestelmän sivuvirtaan tai linjaan. Ozonetech tarjoaa myös täydellisiä vedenkäsittelyjärjestelmiä. Tästä syystä meillä on kokemusta myös vakiintuneista tekniikoista, kuten UV-käsittelystä ja kloorauksesta. Seuraavissa osioissa selvitetään veden desinfioinnin perusasioita, jotta on helpompi valita paras mahdollinen tekniikka eri tilanteisiin.

Otsonin hyödyt veden desinfioinnissa

Veden desinfiointi otsonilla on kannattavaa verrattuna perinteisiin tapoihin, kuten klooriin tai UV-desinfiointiin. Otsoni on tehokkaampi virusten ja bakteerien deaktivoinnissa kuin mikään muu desinfiointikäsittely, ja se vaatii vain lyhyen kosketusajan, joten kokonaiskäsittelyaika lyhenee. Otsoni ei myöskään jätä mitään kemiallisia jäämiä.

Otsonin korkean hapetuspotentiaalin ansiosta se hajottaa mikrobit ja virukset tehokkaasti aiheuttaen solukalvojen repeämisen ja olennaisten biomolekyylikomponenttien hajoamisen esimerkiksi bakteereissa. Kuten alla olevasta kuvasta voi nähdä, otsonia voidaan käyttää lipidikaksoiskerrosten hiilivetyjen hapettamiseen, jolloin saastuttavat mikrobit kuolevat.

Ozone oxidation reaction

Hiilivetyjen hapettaminen otsonilla

 

 

Otsonin käytöstä ei jää mitään olennaisesti haitallisia jäämiä, koska otsoni hajoaa luonnostaan vedessä. Otsonikäsittely estää myös mikro-organismien uudelleen kasvun edellyttäen, että muut desinfioinnin prosessit ovat onnistuneet vähentämään jätevesivirran hiukkasia. Otsoni myös valmistetaan paikan päällä eikä vaadi kuljettamista tai käsittelyä, mikä poistaa ongelmat, jotka liittyvät kemikaalien käsittelyn turvallisuuteen ja ympäristövaikutuksiin.

Desinfioinnin tehokkuus

Kuten edellä sanottu, otsonointi on tehokas desinfiointimenetelmä. Desinfioinnin tehokkuutta mitataan yleensä CT-arvolla (pitoisuus kerrottuna ajalla). Alla olevassa kuvassa esitetään vertailu otsonin ja kloorauksen välillä.

Otsonointi tarjoaa suojan kaikkia olennaisia myrkyllisiä ja haitallisia epätoivottuja mikrobeja vastaan. Alla olevassa luettelossa on CT-arvot useille bakteereille.

Mikro-organismi Tarvittava annos, CT-arvo (mg.min/l)
Basilli 0.1
Clostridium botulinum -itiöt 0.4
Cryptosporidium 7
E. coli 0.5
Encephalomyocarditis virus 0.25
Giardia cycts 0.5
Legionella pneumophila 0.1
Polio virus type 1 0.5
Pseudomonas 1.5 - 2
Salmonella 0.1 - 0.4
Staphulococcus 1.5 - 2
Streptococcus 0.1

Seuraavassa esitetään lyhyt yhteenvetotaulukko erilaisille yleisille mikrobeille, joita US EPA ja WHO käyttävät yleensä eri menetelmien desinfiointitehokkuuden vertailuissa. Taulukon avulla voidaan vertailla erilasia desinfiointiaineita.

Erilaisten desinfiointiaineiden ja niiden tehokkuuden CT-arvojen (mg.min/l)* vertailutaulukko. Mukautettu US EPA:n, CDC:n ja WHO:n käyttämistä.

Tyyppi Log-inaktivointi Otsoni Hypokloriitti Klooridioksidi Vapaa kloori Peretikkahappo (PAA)
E. coli 2 <0.02 25-30 <1 <0.05 25-30
Virukset 4 <0.1 <0.1 25-30 6 Vähän tutkimuksia
Alkueläimet 3 1-2 10-20 15-25 >100 Vähän tutkimuksia

*On tärkeää huomata, että CT-arvojen mitattavuus ei ole tarkka ja, että tutkimuksissa on raportoitu erilaisia inaktivointitehokkuuksia, mutta johdonmukaisilla suhteellisilla arvoilla. Käytä edellä olevaa taulukkoa viitteellisenä.

Yleisesti voidaan todeta, että itiöt ovat kaikkein vastustuskykyisimpiä. Niiden CT-arvot ovat yleensä 10–15 kertaa korkeammat kuin aktiivisen muodon. On myös tärkeää huomata, että useimmissa tapauksissa on olemassa desinfioinnin ”kynnysarvo”. Sitä alemmilla arvoilla käsittelyllä on rajallinen tai pieni vaikutus mikro-organismeihin. Kynnysarvon yläpuolella kuitenkin kaikki saman lajin mikrobit tuhoutuvat.

 

Yleisiä veden desinfiointitekniikoita

Nesteiden ja pintojen desinfiointiin on olemassa erilaisia tekniikoita. Ozonetech voi toimittaa useita desinfiointitekniikoita, joissa painottuu ympäristöystävällisyys. Nämä tekniikat ovat:

  • Otsonointi– pienen otsonipitoisuuden liuottaminen veteen, mikä mahdollistaa nopean ja tehokkaan veden desinfioinnin.
  • Ultravioletti  (UV) – veden säteilyttäminen UV-säteillä.
  • Klooraus - klooriyhdisteiden annostelu veteen, mikä johtaa pitkävaikutteiseen desinfiointiaineen pitoisuuteen.
  • Muihin tekniikoihin luetaan esim. bromi, peretikkahappo, jodi, kupari- ja hopeaionit, kaliumpermanganaatti, fenolit, puhdistusaineet, vetyperoksidi, ultraääni ja lämpö.

Jokaisella tekniikalla on omat etunsa ja käyttöalueensa. Seuraavassa taulukossa esitetään joitakin hyötyjä ja haittoja. Jokaisen tekniikan ominaisuudet arvioidaan arvoasteikolla 1 (huono) – 5 (hyvä).

Tekniikka

Otsoni

UV

Klooridioksidi

Kloorikaasu

Peretikkahappo

Hypokloriitti

Ympäristöystävällinen

5

5

3

1

2

1

Sivutuotteet

5

5

2

1

2

1

Tehokkuus

5

3

3

2

2

2

Investointi

2

3

4

4

4

4

Käyttökustannukset

5

4

3

4

4

4

Nesteet

5

4

5

3

3

3

Pinnat

5

5

1

1

1

1

Pitkävaikutteinen desinfiointi

3

1

5

5

4

5

Käsittely

5

4

3

3

2

2

TULOS

40

34

29

24

24

23

On vaikeaa tehdä yleinen vertailu, jossa olisi edustettuina kaikki käyttökohteet ja veden ominaisuudet. Kuten edellä olevasta taulukosta kuitenkin käy ilmi, verrattaessa tyypillisiä veden desinfiointiominaisuuksia otsonointi erottuu ympäristöystävällisenä, vakaana, yhteensopivana ja tehokkaana veden desinfiointikäsittelynä.

Alla olevassa taulukossa on joitakin eri tekniikoiden käyttötarkoituksia:

Tekniikka

Käyttötarkoitukset ja toimialat

Otsonidesinfiointi

  • Prosessin syöttö- ja poistovesi
  • Juomavesi
  • Ultrapuhdas vesi
  • Pintadesinfiointi
  • Lääketeollisuus
  • Uima-altaat
  • Legionellakäsittely
  • Jatkuva pitkävaikutteinen desinfiointi, esim. putket

UV-desinfiointi

  • Prosessin syöttö- ja poistovesi
  • Juomavesi
  • Otsonin hävittäminen
  • Ultrapuhdas vesi
  • Pintadesinfiointi
  • Uima-altaat
  • Legionellakäsittely

Klooraus

  • Juomavesi
  • Uima-altaat
  • Pitkävaikutteinen desinfiointi, esim. putket

 

Desinfioinnin edellytykset

Juomaveden desinfiointi liittyy muihin vedenpuhdistusvaiheisiin. Kunnollinen desinfiointi saadaan aikaan vain, jos vettä on riittävästi esikäsitelty. Monissa tapauksissa desinfiointiprosessi on yksi vedenkäsittelyjärjestelmän viimeisistä vaiheista. Esimerkiksi juomaveden käsittelyssä desinfiointivaihetta edeltävät seulonta, selkeytys, flokkaus ja hiekkasuodatus. Näiden jälkeen vesi on sopivaa lopulliseen desinfiointiin.

Liuenneet ja liukenemattomat hiukkaset on poistettava vedestä, koska ne saattavat aiheuttaa desinfioinnin sivutuotteita (erityisesti kloorauksessa) ja hiukkaset voivat sisältää myös patogeenien kasvua edistäviä substraatteja (ravinteita). Lisäksi mikro-organismeja on vaikeampi poistaa vedestä, jos ne imeytyvät hiukkasiin. Liukenemattomien hiukkasten pitoisuus vedessä on oltava alle 1 mg/l ennen desinfiointia. Muut ihmisistä tai luonnollisista lähteistä peräisin olevat kemialliset yhdisteet vaikuttavat myös desinfiointikäsittelyn tehoon. Aineet voivat reagoida desinfiointiaineisiin ja muodostaa sivutuotteita. Tämä voi lisätä mikro-organismien ja virusten poistamiseen tarvittavan desinfiointiaineen määrää. Se voi aiheuttaa myös vaikeuksia jäännöspitoisuuden ylläpitämisessä.

 

 

Ozone tech