VODE, ODPLAKE, ODPADKI ŠTUDIJ ŽIVILSKE TEHNOLOGIJE DEZINFEKCIJA

Transcript

1 Slide 1

2 Slide 2 DEFINICIJA JE UNIČENJE MIKROORGANIZMOV, KI SO SPOSOBNI POVZROČITI BOLEZEN ESENCIALNA IN ZADNJA OVIRA PRED IZPOSTAVITVIJO LJUDI PATOGENIM MIKROORGANIZMOM, VKLJUČNO Z VIRUSI, BAKTERIJAMI, PROTOZIJI IN PARAZITI, KI POVZROČAJO BOLEZEN

3 Slide 3 FAKTORJI, KI VPLIVAJO NA DEZINFEKCIJO (1) VRSTA DEZINFEKTANTA 1 VRSTA MIKROORGANIZMA 2 KONCENTRACIJE DEZINFEKTANTA IN ČAS DELOVANJA 3 OZON, ClO 2 Cl 2 N t /N 0 = e -kt REZISTENCA VEGETATIVNE BAKTERIJ <ENTEROVIRUSI<SPOROGENE BAKTERIJE<CISTE PROTOZIJEV

4 Slide 4 FAKTORJI, KI VPLIVAJO NA DEZINFEKCIJO (2) UČINEK ph 4 KEMIJSKI IN FIZIKALNI VPLIVI 6 T 5

5 Slide 5 FAKTORJI, KI VPLIVAJO NA DEZINFEKCIJO (3) ZAŠČITNI UČINEK MIKRO NEVRETENČARJEV 7 OSTALI FAKTORJI (laboratorijski mo vs. mo v naravnem okolju 8

6 Slide 6 VPLIV DEZINFEKTANTA IN ČASA KONCENTRACIJE DEZINFEKTANTA IN ČAS DELOVANJA 3 N t /N 0 = e -kt

7 Slide 7 UČINKOVITOST DEZINFEKCIJE UČINKOVITOST DEZINFEKCIJE C t C koncentracija Graf dvojni logaritemski t vs. C: n dezinfektanta je naklonski kot premice t čas potreben za inaktivacijo določenega odstotka populacije pri specifičnih pogojih (ph in T) POVEZAVA MED KONC. DEZINFEKTANTA IN ČASOM DELOVANJA K = C n t K konstanta za določen m.o. Izpostavljen dezinfektantu pri specifičnih pogojih C koncentracija dezinfektanta (mg/l) t čas potreben za usmrtitev določenega odstotka populacije (min) n konstanta _imenovana koeficient razredčitve

8 Slide 8 UČINKOVITOST DEZINFEKCIJE K = C n t n določa pomembnost koncentracije dezinfektanta ali časa delovanja pri inaktivaciji m.o. n < 1 Dezinfekcija je bolj odvisna od časa delovanja n > 1 Nivo dezinfektanta je prevladujoči faktor, ki kontrolira dezinfekcijo

9 Slide 9 UČINKOVITOST DEZINFEKCIJE C t T in ph sta upoštevana Giardia lablia - inaktivacija cist C t = C ph T C koncentracija klora (C < 4.23 mg/l) t čas za inaktivacijo 99.99% cist ph = ph(območje med 6 in 8) T = temperatura (območje med 0.5 in 5.0 C)

10 Slide 10 UČINKOVITOST DEZINFEKCIJE DRUGI NAČIN IZRAŽANJA UČINKOVITOSTI DEZINFEKCIJE Koeficient letalnosti (λ)( λ = 4.6/C t naravni logaritem 100 C preostala koncentracija dezinfektanta (mg/l) t 99 kontaktni čas (min) za inaktivacijo 99.99% m.o. λ - za 99% zmanjšanje m.o. z O 3 v 10 min pri C se spreminja od 5 za Entamoeba hystolitica do 500 za E.coli

11 Slide 11 UČINKOVITOST DEZINFEKCIJE Vpliv temperature INAKTIVACIJA PATOGENOV IN PARAZITOV NARAŠČA Ct T TEMPERATURA NARAŠČA

12 Slide 12 UČINKOVITOST DEZINFEKCIJE Inaktivacija m.o. s KLOROM: Ct vrednost (T=5 C; ph=6.0) Mikroorgnizem Konc. klora(mg/ml) Čas inakt.(min) E. coli Poliovirus E. hystolitica (ciste) G. lamblia (ciste) G. muris (ciste) Ct

13 Slide 13 KLOR (Cl 2 ) Cl 2 plin + H 2 O HOCl hipoklorna kislina + H + + Cl - HOCl hipoklorna kislina H + + OCl - hipokloritni ion

14 Slide 14 KLOR (Cl 2 )

15 Slide 15 KLOR (Cl 2 ) HOCl hipoklorna kislina OCl - hipokloritni ion NH 2 Cl kloramin Najbolj učinkoviti v inaktivaciji mo. mo. v vodi vodi in in odpadni vodi vodi Zmanjšana učinkovitost v prisotnosti snovi, ki ki interferirajo (20-40 ppm za za zmanjšanje virusov) REZISTENTNOST vegetativne celice < virusi < ciste protozojev POVEČANJE UČINKA Soli (KCl, NaCl, CsCl), težke kovine (Cu, Au)

16 Slide 16 KLOR (Cl 2 )

17 Slide 17 KLOR (Cl 2 ) SISTEM KLORIRANJA VODE

18 Slide 18 KLOR (Cl 2 ) ČRPANJE PODTALNICE

19 Slide 19 KLOR (Cl 2 ) AERACIJA - odstranjevaje hlapnih snovi, radona, itd.

20 Slide 20 KLOR (Cl 2 ) MEHČANJE VODE IN ČIŠČENJE - anionski polimeri, koagulani, Ca(OH) 2

21 Slide 21 KLOR (Cl 2 ) MEŠANJE in FLOKULACIJA - anionskga polimera, koagulanta in Ca(OH) 2

22 Slide 22 KLOR (Cl 2 ) FILTRACIJA in KLORIRANJE - anionskga polimera, koagulanta, Ca(OH) 2 Cl 2

23 Slide 23 KLOR (Cl 2 ) FILTRACIJA in KLORIRANJE - anionskga polimera, koagulanta, Ca(OH) 2 Cl 2

24 Slide 24 KLOR (Cl 2 ) SHRANJEVANJE DEZINFICIRANE VODE

25 Slide 25 KLOR (Cl 2 ) HOCl hipoklorna kislina OCl - hipokloritni ion NH 2 Cl kloramin POŠKODBA CELIČNE PERMEABILNOSTI RNA PROTEINI DNA DELOVANJE NA CELICE AKUMULACIJA H 2 O 2 POŠKODBA NUKLEINSKIH KISLIN KISLIN IN IN ENCIMOV

26 Slide 26 KLOR (Cl 2 ) POŠKODBA CELIČNE PERMEABILNOSTI

27 Slide 27 KLOR (Cl 2 ) HOCl hipoklorna kislina OCl - hipokloritni ion NH 2 Cl kloramin EPA Maximum Contamination Level THM 100 µg/l rak rak debelega črevesa in in mehurja nevarnost CVD CVD TOKSIČNOST VZPOREDNIH PRODUKTOV 1,2-DIKLOROETAN BROMOFORM DIBROMOKLORMETAN BROMODIKLORMETAN DIKLORMETAN CCl 4 TRIHALOMETANI (THM) KARCINOGENI KLOROFORM

28 Slide 28 KLORAMINACIJA NH 2 Cl NH 2 Cl kloramin KLORAMINI NE REAGIRAJO S THM MANJ UČINKOVITI KOT PROSTI KLOR NH 3 + HOCl NH Cl 2 H 2 O NH 2 Cl HOCl + NHCl 2 H 2 O NHCl 2 + HOCl NCl 3 H 2 O

29 Slide 29 KLORAMINACIJA NH 2 Cl

30 Slide 30 KLORAMINACIJA NH 2 Cl

31 Slide 31 KLORAMINACIJA NH 2 Cl BIOCIDNI UČINEK ANORGANSKIH KLORAMINOV

32 Slide 32 KLORAMINACIJA NH 2 Cl TOKSIKOLOŠKI VIDIK KLORAMINOV Neprijeten vonj vonj NCl NCl 3 in NHCl 2 3 in NHCl 2 Povzročajo hemolitično anemijopri Mutagen za za bakterije Toksičen za za ribe ribe in in nevretenčarje -ireverz. oksidacija hemoglobina v methemoglobin

33 Slide 33 KLOROV DIOKSID ClO 2 NE TVORI THM NE REAGIRA Z AMONIAKOM GA NI MOGOČE SHRANJEVATI V POSODI 2NaClO 2 + Cl 2 2ClO 2 + NaCl - alkalno okolje (kloriti in klorati) 2ClO 2 + OH - ClO - 2 ClO - 3 H 2 O

34 Slide 34 KLOROV DIOKSID ClO 2 UPORABA veliko pri obdelavi odpadnih vod ZA ZMANJŠANJE THM se uporablja kot predoksidant in kot primarni dezinfektant UČINEK hiter in učinkovit mikrobni dezinfektant in enako učinkovit kot klor za inaktivacijo bakterij, virusov v vodi in odpadni vodi. Učinkovit tudi proti cistam in protozojem.

35 Slide 35 KLOROV DIOKSID ClO 2

36 Slide 36 KLOROV DIOKSID ClO 2 ClO 2 POŠKODBA CELIČNE PERMEABILNOSTI MEMBRANE DELOVANJE NA CELICE POŠKODBA SINTEZE PROTEINOV

37 Slide 37 KLOR (Cl 2 ) ClO 2 interferira s tiroidnimi funkcijami in in proizvaja povišan holesterol v krvnem krvnem serumu TOKSIČNOST IN IN PRODUKTI KLORIT, KLORAT VEZAVA NA NA HEMOGLOBIN METHEMOGLOBINEMIJA

38 Slide 38 OZON O 3 ODSTRANJEVANJE: VONJA OKUSA BARVE V SUH ZRAK VODE Nica 1906-Francija

39 Slide 39 OZON O 3 PRIMARNI OKSIDANT INAKTIVACIJE PATOGENIH M.O. OKSIDACIJA Fe, Mn, okusa, barve, org.snovi in THM prekursorjev PREOZONATOR ZA ZMANJŠANJE THM DRAŽJI OD KLORIRANJA IN UV ZAPLETENA IZVEDBA IN VZDRŽEVANJE

40 Slide 40 OZON O 3 UČINKOVITEŠI OD KLORA NIZKE Ct VREDNOSTI ZA 99% INAKT. ( za E.coli in za Enterovirus)

41 Slide 41 OZON O 3

42 Slide 42 OZON O 3 O 3 PERMEABILNOST, ENCIMSKA AKTIVNOST DNA DNA DELOVANJE NA CELICE POŠKODBA PROTEINOV

43 Slide 43 OZON O 3 ClO 2 OBDELAVA VODE VODE Z OZONOM V KONC. KONC. 1 mg/l mg/l LAHKO LAHKO POVEČA MUTAGENOST TOKSIČNOST IN IN PRODUKTI ALDEHIDI(potencialno)

44 Slide 44 OZON O 3

45 Slide 45 OZON O 3

46 Slide 46 OZON O 3

47 Slide 47 UV ŽIVOSREBRNE ŽARNICE V KVARČNIH CEVEH GERMICIDNA UV λ = A DNK POŠKODBE λ = 260 nm INTERFERENCE SUSPENDIRANI DELCI KPK BARVA

48 Slide 48 UV

49 Slide 49 UV O 3 POŠKODBA DNA DNA ZARASI: -dimerizacije timina, timina, ki ki zaustavi replikacijo DNK DNK DELOVANJE NA CELICE

50 Slide 50 UV

51 Slide 51 UV PREDNOSTI UV DEZINFEKCIJE Učinkovita inaktivacija bakterij in virusov Ni produkcije poznanih karcinogenih ali toksičnih vzporenih proizvodov Nima okusa in vonja Ni potrebno delati in shranjevati toksičnih kemikalij Majhen prostor je potreben za UV enoto POMANJKLJIVOSTI Ni ostankov po dezinfekciji kot pri kloru ali ozonu Težko določljiva UV doza Nastajanje biofilma na površini žarnice Problemi vzdrževanja in čiščenja UV žarnic Potencialni problemi zaradi fotoreaktivacije m.o z UV Visoka cena dezinfekcije z UV v primerjavi s Kloriranjem (cena nižja kot pri ozoniranju)