VIZKEZELÉS

VIZKEZELÉS

VÍZ FERTŐTLENITÉSE

Az ivóvíz fertőtlenítése

Az ivóvízkezelés legfontosabb lépése a fertőtlenítés. A fertőtlenítés célja a mikroorganizmusok egyedszámának az aktuális ivóvízszabványban megadott határérték alá csökkentése (szemben a sterilizálással, ahol a cél az egyedszám 0-ra csökkentése). 
Ivóvízkezelés során a fertőtlenítést általában valamilyen fertőtlenítőszerrel, oxidáció alkalmazásával hajtják végre (kivételt jelent pl. az UV fénnyel történő fertőtlenítés alkalmazása, melynek során a mikroorganizmusokat nem kémiai, hanem fizikai úton hatástalanítják). 
A fertőtlenítőszerekkel szemben támasztott igények

A fertőtlenítőszerekkel szemben támasztott igények:

Kis mennyiségben, nagyon hatékonyan legyen képes a mikroorganizmusok elpusztítására. 
A hatása hosszú távon érvényesüljön (amíg a víz eljut a fogyasztó csapjáig). Lehetőleg ne képződjön olyan melléktermék, amely kellemetlen módon befolyásolja a víz minőségét. Ne lépjen kémiai reakcióba a mikroorganizmusokon kívül semmilyen más anyaggal. 

KLÓR

Magyarországon az ivóvízkezelés során leggyakrabban használt fertőtlenítőszer a klór. 
A klór (valójában a vízben kialakuló hipoklóros-sav) az emberi tevékenység következtében a felszíni, vagy felszínalatti befogadókba jutott szerves szennyezőanyagok, valamint a természetes eredetű szerves anyagok egyes csoportjaival reakcióba léphet daganatos megbetegedést is okozó THM (trihalo-metán) vegyületek képződését eredményezve. 
Mivel a THM vegyületek rákkeltő hatásúak (karcinogén vegyületek), ezért a szabvány rögzíti az ivóvízben megengedhető maximális koncentrációjukat. A jelenleg érvényes szabályozás szerint a megengedett THM szint: 50 µg/L. 
A vízbe fertőtlenítési céllal adagolt klór egyéb szerves anyagokkal, például az ipari szennyvizekkel kibocsátott fenolokkal, fenol származékokkal is reagál, és – a néhány ug/L koncentrációban már kellemetlen szagot okozó – klór-fenolok képződnek. 
A klórt, mint fertőtlenítőszert tehát nagy körültekintéssel kell alkalmazni és általában csak ipari, jól ellenőrzött feltételek mellett lehet biztonságosan kivitelezni az ivóvíz klórozását. 

Klór-dioxid (ClO2)

A klórdioxid megközelítően 30 %-kal gyengébb oxidálószer a vízkezelésre jellemző körülmények között, mint a klór. Ennek megfelelően fertőtlenítő hatása is gyengébb. A klór-dioxidot tehát általában nagy ammóniumion koncentrációjú vagy nagy szerves anyag tartalmú vizek kezelésére, esetleg utóklórozásra alkalmazzák. 
Klórdioxid jelenlétében azonban klórozott aromás vegyületek képződhetnek, és a fertőtlenítés során klorát (ClO3 - ), illetve klorit (ClO2-) ionok képződnek. Közülük a klorit iont az ivóvízben egészségre ártalmas anyagnak minősítették mérgező hatása miatt. Ez az oka annak, hogy a WHO 1993-ban kiadott ajánlásában 200 µg/L-ben határozta meg az ivóvízben maximálisan megengedhető klorit ion koncentrációt. 
Klorit ionok az ivóvízbe csak klórdioxiddal megvalósított fertőtlenítés során kerülhetnek, tehát a klorit ionokra vonatkozó szabályozás egyúttal a maximálisan alkalmazható klórdioxid koncentrációra is utal. Így a maximálisan adagolható klór-dioxid koncentráció 0,8 mg/L, amely azonban bizonyos esetekben elképzelhető, hogy nem biztosítja a víz fertőtlenítését. 
A klórdioxidot a felhasználás helyén kell előállítani, ugyanis nem célszerű szállítani robbanásveszélyessége miatt. 

ÓZON

Az ózon rendkívül erős oxidálószer, olyan mikroorganizmusokat is képes elpusztítani, melyek hatástalanítására a klór alkalmatlan (pl. Cryptosporidium). A mikroorganizmusok hatástalanítása mellett az ózon nagyon hatékonyan oxidálja a vasat, mangánt, arzént és különféle szerves anyagokat is. Hátránya azonban, hogy a vízben gyorsan elbomlik, így másodlagos fertőtlenítőszer alkalmazása szükséges az ozonizálást követően. A szerves anyagokkal lejátszódó reakciók következtében ozonizálás után általában granulált aktív szenet tartalmazó adszorber alkalmazása javasolt. 

UV (ultraibolya) sugárzás

Meghatározott hullámhossz tartományban az ultraibolya sugárzás erős fertőtlenítő hatással rendelkezik. Ez a fertőtlenítés nem kémiai, hanem fizikai úton hatástalanítja a mikroorganizmusokat. 
A fertőtlenítés hatékonysága nem függ a kezelésre kerülő víz pH értékétől. Az UV sugárzással történő fertőtlenítés során nem képződnek egészségre ártalmas melléktermékek, a kezelés hatékonyságát az ammónium, vagy egyéb ionok jelenléte nem befolyásolja. 
Az ultraibolya sugárzás azonban csak néhány centiméteres vízrétegben tudja fertőtlenítő hatását a kívánt mértékben kifejteni. A sugárzás fertőtlenítő hatását csak a sugárzás időtartama alatt tudja kifejteni, a hálózatbeli mikroorganizmus-elszaporodást nem tudja megakadályozni. Ezért az ózonhoz hasonlóan vezetékes ivóvíz-ellátásban fertőtlenítőszerként csak más anyagokkal kombinálva alkalmazható. 

Membrántechnológiák

 

Megfelelő pórusméretű (nanométer nagyságrendű) membránon nagy nyomás alkalmazásával az oldatokból kisméretű molekulák – vizes oldatokból értelemszerűen vízmolekulák – átpréselhetők a membránon, míg a nagy molekulák (azaz az oldott anyagok) eredeti helyükön maradnak. Ezzel az eljárással lényegében molekula-szeparáció biztosítható. 
Tekintettel arra, hogy a mikroorganizmusok mérete lényegesen meghaladja az oldott anyagok molekuláinak méretét, a membrántechnológiák a molekula-szeparáció mellett a mikroorganizmusokat is eredeti helyükön tartják, azaz nem jutnak át a tisztított vízzel a membránon. Így a fordított ozmózis ( RO illetve nanoszűrés) lényegében fertőtlenítő hatással rendelkezik. A fertőtlenítés – a vegyszeres eljárásokkal szemben – nem kémiai, hanem fizikai úton történik. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ezüst ionokkal történő fertőtlenítés

1930-tól kezdenek ivóvizet fertőtleníteni ipari méretekben, ezüst-ionokkal. Egyes adatok szerint az így kapott ezüst víz baktériumölő hatása nagyobb, mint a klór, klórmész vagy más erős oxidáló anyag ugyanolyan koncentrációban. Az ezüst víz külsőleg való felhasználása esetén, az antibakteriális hatás nagyságrendekkel erősebb, mint a penicillin hatása. 
Az űrhajósok az űrállomáson ezüst ionokkal fertőtlenített vizet isznak a mai napon is. Ezüst ionnal fertőtlenített vizet isznak a hajókon, tengeralattjárókon, repülőgépeken az utasok és a személyzet a veszélyes fertőzések elkerülése érdekében. Ez a módszer, minden pozitív tulajdonsága mellet is, az ezüst magas ára miatt, nem terjedhetett el oly mértékben, mint a víz klórozása. 
Magyarországon, a Fővárosi Vízművek Rt. gyárt és alkalmaz mobil , repülőgépen katasztrófa helyzetben lévő területekre szállítható, nagykapacitású, ivóvíz előállítására alkalmas víztisztító berendezést, amelyben a víz sterilizálása ezüst-ion adagolással történik. Ezt a felszerelést sikeresen alkalmazták Sri-Lankában 2005 januárjában. Az ezüst ion koncentráció az így előállított ivóvízben 50-100 mkg/l. 
A nemzetközi egészségügyi szervezet, a WHO 2003-ban adott ki az ivóvízről olyan jelentést, amelyben foglalkozott az ezüst-ion ivóvízre kifejtett hatásáról (Silver in Drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. 2003).Alábbiakban megemlítünk egy pár fontos megállapítást az említett anyagból. 
A természetes vizekben az átlagos ezüst koncentráció csak 0,2 – 0,3 mikrogramm literenként. Az USA-ban végzett mérések alapján, az ivóvízben mért koncentrációk a „nem kimutatható” szinttől 5 mkg/l-g terjedtek. 
Az ételekben átlagosan 10-100 mkg/kg koncentrációban van jelen az ezüst a természetben. Az étkezési szokások elemzése alapján, beleértve a napi ivóvízfogyasztást is, a modern ember csak 7,1 mkg ezüstöt visz be szervezetébe naponta. Viszont a régebben végzett mérésekben még 20 és 80 mkg közötti eredményeket mutattak ki a kutatások. 
Az emberi szervezet, a bevitt ezüst 0-10% -t tartja csak fel. Általában, pár naptól 50 napig becsülték a bevitt ezüst koncentrációjának a felére való csökkenését a szervezetben. 
A mai tudományos eredmények alapján a szervezetre veszélyesnek tekinthető 10 gramm feletti ezüst bevitele az emberi szervezetbe (10 g =10 millió mkg).Az ivóvíz ezüsttel történő fertőtlenítése esetében, az ezüst maximális koncentrációját 100 mkg/l szinten javasolják tartani. Ebben az esetben is csak 70 éves fogyasztás után gyűlhetne fel a szervezetben 5 gramm ezüst, vagyis a már veszélyesnek tekinthető 10 gramm fele.