Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

L AKY D ÓRA VÍZMIN Ő SÉGI PROBLÉMÁK A VÍZELLÁTÓ HÁLÓZATOKBAN BME, Vízi Közm ű és Környezetmérnöki Tanszék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "L AKY D ÓRA VÍZMIN Ő SÉGI PROBLÉMÁK A VÍZELLÁTÓ HÁLÓZATOKBAN BME, Vízi Közm ű és Környezetmérnöki Tanszék."— Előadás másolata:

1 L AKY D ÓRA VÍZMIN Ő SÉGI PROBLÉMÁK A VÍZELLÁTÓ HÁLÓZATOKBAN BME, Vízi Közm ű és Környezetmérnöki Tanszék

2 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK MÁSODLAGOS SZENNYEZÉSEK  A vízelosztó hálózatban a tartózkodási id ő néhány óra, esetleg néhány nap  A vízelosztó rendszerb ő l származó mintákban – annak ellenére, hogy a víztisztítással a szabvány által el ő írt követelmények teljesülnek – különféle szennyez ő anyagok (kémiai, illetve biológiai szennyez ő k) mutathatóak ki  A vízelosztó hálózatban lejátszódó folyamatokat és azok hatásait a szolgáltatott ivóvíz min ő ségére másodlagos szennyezésnek nevezik  A vízelosztó hálózatban végbemen ő folyamatokat befolyásoló f ő szempontok:  A nyersvíz min ő sége  A víztisztítási folyamatok hatékonysága  A tisztított víz min ő sége (kémiai, biológiai, fizikai tulajdonságok)  A hálózat állapota (korrózió, a vezetékek falán kialakuló biofilm, stb.)  Tartózkodási id ő a vízelosztó rendszerben

3 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A MÁSODLAGOS SZENNYEZÉS OKAI  A vízfogyasztás drasztikus csökkenése, túlméretezetté vált hálózatok  A t ű zivíz biztosítása miatt a jelenleg kiépül ő hálózatok is gyakran túlméretezettek  Kis települések esetén el ő fordul, hogy nem alkalmaznak folyamatos fert ő tlenítést, csak id ő szakosan (ún. „vödrös” módszer)  Elöreged ő hálózatok, rekonstrukcióra szoruló vezetékszakaszok A SZOLGÁLTATOTT IVÓVÍZNEK A FOGYASZTÓ CSAPJÁNÁL KELL MEGFELEL Ő NEK LENNIE, OTT KELL TELJESÍTENI A SZABVÁNYBAN EL Ő ÍRT HATÁRÉRTÉKEKET!

4 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A MÁSODLAGOS SZENNYEZÉS  A maradék fert ő tlenít ő szer koncentráció csökkenése, esetleg elfogyása teret ad a hálózatban lejátszódó mikrobiológiai folyamatoknak  Annak jellemzése, hogy milyen mérték ű ek a hálózatban lejátszódó mikrobiológiai folyamatok alapvet ő en két módon történik  Mikrobiológiai paraméterek mérése  A mikroorganizmusok számára hozzáférhet ő szervesanyag/tápanyag mennyiségének meghatározása

5 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A MIKROBIOLÓGIAI PARAMÉTEREK A víz mikrobiológiai tulajdonságait (a szolgáltatott víz min ő ségét) a következ ő paraméterekkel jellemezzük (a Korm. rend. alapján):  Közvetlen egészségkárosító hatásuk van (patogének):  Escherichia coli (E. coli) (határérték: 0/100 mL)  Enterococcusok (határérték: 0/100 mL)  Indikátor paraméterek:  Clostridium perfringens (spórákkal együtt; határérték: 0/100 mL)  Telepszám 22 és 37 °C-on (határérték: nincs szokatlan változás)  Coliform baktériumok (határérték: 0/100 mL)  Pseudomonas aeruginosa (határérték: 0/100 mL)

6 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK ESCHERICHIA COLI  Melegvér ű állatok belében található  Az E. coli képes arra, hogy rövid ideig a béltraktuson kívül is eléljen, ezért alkalmas arra, hogy pl. a fekális-eredet ű szennyezéseket ivóvizekben vagy vízbázisokban kimutassa (a szennyezés indikátora; fürd ő vizekben is mérik)  E. coli által okozott megbetegedések az utóbbi években:  2006: USA, közel 200 megbetegedés, három haláleset (ok: nyers spenót, az öntözésre használt víz szennyezett volt)  1996: Skócia, 7 haláleset (az ok: hús el ő készítése nem megfelel ő higiénés körülmények között történt) Forrás: Wikipédia

7 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK ENTEROCOCCUS  Coccus: gömb alakú baktérium  Szintén a fekális-eredet ű szennyezések indikátora; jelzi, hogy valamiféle küls ő forrás szennyezi az ivóvizet: pl. cs ő repedés során bekerül ő talaj, szennyvíz  Nem csak ivóvizek esetén fontos indikátor, hanem fürdésre használt vizek esetén is  Amellett, hogy a szennyezés indikátora, bizonyos törzsek közvetlen egészségügyi kockázatot is jelentenek  Ivóvíz fekális szennyezettségét nagyobb biztonsággal határozhatjuk meg az E.coli és az Enterococcusok együttes kimutatásával. Arányuk jelezheti a szennyezés forrását is (humán székletben az E.coli 4–5 szöröse az Enterococcusénak, míg pl. a háziállatokéban fordított az arány) (forrás: Sz ő dyné, ÁNTSZ)

8 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK INDIKÁTOR PARAMÉTEREK (1) CLOSTRIDIUM PERFRINGENS (spórákkal együtt; határérték: 0/100 mL)  Anaerob spóraképz ő baktériumok  Legtöbb fajuk természetes él ő helye a talaj, felszíni vizek (tenger is) üledéke, de el ő fordul a bélflórában is.  Az ivóvízben mindenképpen valamiféle küls ő hatásként kerülhet be, tehát kimutatásuk indikátorértékkel bír (forrás: Sz ő dyné, ÁNTSZ)

9 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK INDIKÁTOR PARAMÉTEREK (2) PSEUDONOMAS AERUGINOSA (határérték: 0/100 mL)  Jelenléte az ivóvízben nem fekális szennyezettségre utal, hanem a megfelel ő tisztítási procedúrák hiányosságaira, hibájára, ugyanis a vezetékekben, m ű tárgyakban tartósan letelepszik, s ő t akár utószaporodást is mutat  A környezetben széles körben elterjedt: felszíni vizekben, fürd ő vizekben, szennyvizekben  Jól t ű ri a magasabb h ő mérsékletet is, tehát nem ritka termálvizekben, h ű t ő vizekben, desztillálókban sem  Jól ellenáll a fert ő tlenít ő szereknek (forrás: Sz ő dyné, ÁNTSZ)

10 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK INDIKÁTOR PARAMÉTEREK (3) COLIFORM BAKTÉRIUMOK (határérték: 0/100 mL)  Pálcika alakú baktériumok  Rengeteg fajt magában foglaló csoport (E. coli is ide tartozik)  Nem egy megfogható kategória, hiszen nem kizárólagosan fekális szennyezettséget mutat, talajban, s más környezeti elemben is el ő fordul és szaporodik. Mégis – különösen ivóvíznél – jó szennyezettség-jelz ő (forrás: Sz ő dyné, ÁNTSZ)

11 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK INDIKÁTOR PARAMÉTEREK (4) TELEPSZÁM 22 és 37 °C-on (határérték: nincs szokatlan változás)  A rutin laboratóriumi vizsgálatok során a felsoroltakon kívül meg kell határozni a baktériumszámot (CFU = telepképz ő egységek száma) 22 és 37°C-on (adott mennyiség ű vízmintát táptalajra tesznek, és vizsgálják, hogy adott id ő elteltével hány telep képz ő dik)  Nem indikációra szolgál ez a bakteriológiai paraméter, hanem „állapotjelz ő ”. Azt figyelhetjük általa, hogy történt-e valamilyen nagyszabású változás az adott vízmintavételi helyen. Ezért is szabályozta a kormányrendelet úgy, hogy a területileg illetékes ÁNTSZ-ek szabják meg a határértéket a szokásos értékek ismeretében. (forrás: Sz ő dyné, ÁNTSZ)

12 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK  A vízben él ő mikroorganizmusok számára a hozzáférhet ő szervesanyag a következ ő paraméterekkel jellemezhet ő : AOC és BDOC  Az AOC és BDOC a víz biológiai stabilitásának mér ő számai, amelyek felhasználhatók a kezelés, vagy fert ő tlenítés után az ún. másodlagos szennyez ő dési hajlam mennyiségi jellemzésére is  Az ivóvízben az AOC (asszimilálható szerves szén = Assimilable Organic Carbon) és BDOC (biológiailag bontható szerves szén = Biodegradable Organic Carbon) olyan szerves vegyületek gy ű jt ő paraméterei, amelyeket a vízben jelenlev ő (planktonszer ű ) és a cs ő falra rögzült (filmszer ű ) mikrobiális biomassza a szaporodásához felhasználni és sejtanyaggá konvertálni képes

13 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK  Az AOC és BDOC tehát az összes szerves szén (TOC = Total Organic Carbon), és ezen belül is az oldott frakció (DOC = Dissolved Organic Carbon) egy részét jelenti Egy kis kitér ő :  Meg kell azonban jegyezni, hogy a Kormányrendelet alapján sem a TOC-t, sem DOC-t, sem AOC-t, sem BDOC-t nem kell mérni, hanem a KOI PS értéket kell megmérni, és ennek kell teljesítenie az el ő írt határértéket  Mind a KOI PS, mind a TOC olyan összegz ő paraméterek, melyek nem adnak információt sem a víz mikriobiológiai stabilitására vonatkozóan, sem arra vonatkozóan, hogy pl. a klórozás hatására mennyi káros melléktermék képz ő dik

14 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK TOC = Total Organic Carbon (Összes szerves szén)

15 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK TOC = Total Organic Carbon (Összes szerves szén) 0,45 um pórusméret ű membránsz ű r ő (technológiai határ az oldott-partikulált állapotú anyag között) Partikulált (szilárd) szerves szén DOC= Dissolved Organic Carbon (Oldott szerves szén)

16 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK DOC= Dissolved Organic Carbon (Oldott szerves szén) A BDOC mérése során a mérés elején a kezdeti DOC-t kell meghatározni, majd ezt követ ő en meghatározott ideig heterotróf baktériumok fogyasztják az oldott szervesanyagot

17 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK Eredeti DOC= Dissolved Organic Carbon (Oldott szerves szén) Az adott id ő elteltével újra lemérik a DOC értékét Az így elért DOC és az eredeti DOC különbsége adja a biológiailag bontható szerves szén értékét (BDOC-t) Adott id ő elteltével mért DOC (NBDOC) ΔDOC = BDOC (szén-dioxiddá alakított, illetve asszimilált DOC) A hetero- trófok által elfo- gyasztott DOC

18 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK TOC = Total Organic Carbon (Összes szerves szén) Az AOC az összes szerves szénnek (TOC-nek) azon része, melyet speciális baktériumtörzsek, illetve azok meghatározott keveréke hasznosítani tud, ezáltal a biomassza koncentrációja n ő A biomassza mennyiségének növekedéséb ő l számítják az AOC értékét

19 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A HOZZÁFÉRHET Ő SZERVESANYAGOK

20 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK ÓZONIZÁLÁS HATÁSA A BDOC-RA Forrás: Langlais Ezért kell általában az ózon után aktív szenet alkalmazni (hogy ezek a könnyen hozzáférhet ő szervesanyagok ne jussanak a hálózatba, és ne okozzák a heterotrófok elszaporodását)

21 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK BIOFILM KIALAKULÁSA (1)  A vizes fázisban él ő baktériumok nagy része poliszacharid tartalmú váladékot termel. Ez a váladék segíti el ő a baktérium sejtek tapadását a legkülönfélébb felületekhez - mint például a fémekhez, m ű anyagokhoz, talajrészecskékhez, beültetett orvosi eszközökhöz és szövetekhez (Opulus, 2003)  Ivóvízhálózatok esetében a baktériumok nagy része a szilárdanyag-folyadék határfelületen találja meg a számára megfelel ő életfeltételeket az egyébként tápanyagszegény (oligotróf) környezetben, hiszen a kis tápanyag koncentrációjú víz nagy sebességgel áramolva a rögzült él ő szervezetek számára nagy mennyiség ű tápanyagot transzportál, illetve ad át a biofilmnek (Öll ő s, 1998)

22 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK BIOFILM KIALAKULÁSA (2)  A felülethez tapadt baktériumok növekedése és szaporodása is felgyorsul, amely rövid id ő n belül kolóniák kialakulásához vezet. A biofilm tehát mikroorganizmusok közössége, melyben a baktériumok az általuk kiválasztott polimer anyagokba beágyazódva élnek (Öll ő s, 1998; Soini, 2002)  A biofilm mátrix f ő összetev ő je a víz; ezen kívül tartalmaz baktérium sejteket, polimer anyagokat, tápanyagokat, metabolitokat (anyagcsere termékeket), szemcsés anyagokat (Soini, 2002)

23 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK BIOFILM KIALAKULÁSA (3) Forrás: Jenkinson és Lappin-Scott  A biofilm dinamikus rendszer – folyamatos megköt ő dés, leválás, szaporodás és elhalás jellemzi  A leválás oka:  Megnövekedett nyíróer ő  A biofilm belsejében a mikroorganizmusok nem jutnak oxigénhez  elhalás, majd leválás  A leválás során a biofilm, és az ahhoz köt ő dött mikroorganizmusok megjelennek a fogyasztónál

24 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK MIKROORGANIZMUSOK A BIOFILMBEN  A sejten kívüli polimer anyagok mátrixába beágyazódott baktériumok a fert ő tlenít ő szerekkel szemben roppant ellenállóak  Bizonyos fert ő tlenít ő szerek reakcióba lépnek a biofilm anyagával, és elfogynak mire a biofilmben található él ő mikroorganizmusok közelébe jutnának, ezért a fert ő tlenít ő szer koncentráció növelése a vízelosztó rendszerben számos esetben nem olyan hatékony mikroorganizmus-szaporodás gátló, mint amilyen hatékony a tisztítótelepen való fert ő tlenítésre  Más kutatások viszont arra utalnak, hogy a biofilm anyaga nem csupán „gátként” szolgál, amely a fert ő tlenít ő szerrel reakcióba lép, hanem a biofilmben él ő baktériumok természetüknél fogva ellenállóbbak a fert ő tlenít ő szerekkel, illetve az egyéb környezeti hatásokkal szemben (Jenkinson és Lappin-Scott, 2001; Boe-Hansen et al., 2002)

25 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK HETEROTRÓFOK A HÁLÓZATBAN (1)  A heterotróf mikroorganizmusok a szerves szenet hasznosítják szén- és energiaforrásként  A megkötött szénnek mintegy 50%-át szén-dioxiddá alakítják, míg a másik 50%-ot sejtanyagaik felépítésére fordítják  A heterotróf mikroorganizmusok tápanyagaikat (szenet, nitrogént és foszfort) körülbelül a következ ő arány szerint igénylik: C : N : P = 100 : 10 : 1  A heterotróf baktériumok (HPC – Heterotrophic Plate Count; ld. telepszám 22 és 37 °C-on) indikátor mikroorganizmusként a hálózatban lejátszódó káros folyamatokra hívhatják fel a figyelmet (Lehtola, 2002; IWA, 2003)

26 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK HETEROTRÓFOK A HÁLÓZATBAN (2)  A heterotróf mikroorganizmusok tápanyagaikat (szenet, nitrogént és foszfort) körülbelül a következ ő arány szerint igénylik: C : N : P = 100 : 10 : 1  Az egyenlet alapján  általában a szén a szaporodást gátló tényez ő (az összes szénnek a biológiailag hozzáférhet ő, asszimilálható része, azaz az AOC és BDOC a fontosak)  Magas szervesanyag tartalmú vizek esetén el ő fordulhat, hogy a biológiailag hozzáférhet ő foszfor a limitáló tényez ő (finnországi, illetve japán tapasztalatok: Lehtola et al., 2001; Sathasivan és Ohgaki, 1999)

27 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK HETEROTRÓFOK A HÁLÓZATBAN (3)  A víz mikrobiológiai stabilitása: a mikrobiológiai folyamatok gátoltak az alacsony felhasználható szerves szén koncentráció következtében  A szakirodalomban található adatok meglehet ő sen ellentmondásosak abban a kérdésben, hogy mekkora is az AOC, illetve BDOC koncentráció, amelynél az ivóvíz biológiai szempontból stabilnak tekinthet ő (Soini, 2002):  BDOC < 0,2 mg/L + AOC = μg/L  stabil víz  Már 60 μg/L BDOC esetén is megfigyeltek biológiai aktivitást  Néhány μg/L TOC esetén is megfigyeltek biológiai aktivitást  5 μg/L alatti AOC esetén is megfigyeltek biológiai aktivitást (Boe- Hansen et al. 2002)  Magasabb h ő mérsékleten alacsonyabb BDOC koncentráció szükséges a biológiai stabilitáshoz (Kerneïs et al., 1995)

28 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK HETEROTRÓFOK A HÁLÓZATBAN (4)  Pusztán a kezelt víz KOI PS, TOC, DOC, BDOC vagy AOC koncentrációja alapján nem állapítható meg, hogy a víz stabil-e, és a hálózatban lejátszódnak-e biológiai folyamatok. Egyéb tényez ő kt ő l függ, hogy a víz stabil-e:  Milyen állapotú a hálózat? Esetleg már kiterjedt biofilmmel rendelkezik? Milyen gyakran tisztítják / öblítik a hálózatot?  Mennyi a fert ő tlenít ő szer-koncentráció az egyes hálózati pontokon?  ún. „biostabilitási görbét” lehet meghatározni egy adott mikroorganizmusra, mely adott szubsztrát és fert ő tlenít ő szer koncentráció mellett megadja, hogy a víz stabilnak tekinthet ő -e  (Nem csak a szervesanyag következtében jelenhet meg biológiai aktivitás a hálózatban. A heterotróf mikroorganizmusokon kívül egyéb szervezetek is elszaporodhatnak, pl. nitrifikálók, ld. kés ő bb…)

29 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK NITRIFIKÁLÓK A HÁLÓZATBAN (1)  Nitrfikáló mikroorganizmusok: aerob, kemoautotróf baktériumok  Szénforrásként a szervetlen szén-dioxidot használják fel, energiaforrásként pedig a vízben található ammóniumot, illetve nitritet  A nitrifikáció két lépcs ő ben zajlik le. Els ő lépésként a víz ammóniumtartalmát az „ammónium-oxidáló baktériumok” (Ammonia-Oxidizing Bacteria: AOB) nitritté oxidálják: NH /2 O 2 → NO H 2 O + 2H +  A második lépésben a keletkezett nitritet a „nitrit-oxidáló baktériumok” (Nitrite-Oxidizing Bacteria: NOB) nitráttá oxidálják: NO /2 O 2 → NO 3 -

30 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK NITRIFIKÁLÓK A HÁLÓZATBAN (2)  A hazai ivóvizekben a 201/2001. Kormányrendelet értelmében a maximálisan megengedhet ő koncentrációk (maximum available concentration – MAC):  Ha a tervezésnél a legrosszabb esetet vesszük figyelembe – azaz a hálózatban a teljes ammóniumtartalom nitritté oxidálódik, és a nitrifikáció meg is reked ezen a szinten – akkor a víz ammónium tartalmát 0,185 mg/L alatt célszer ű tartani (ugyanis 1 mg NH 4 -N-b ő l 2,7 mg NO 2 -N keletkezik). Ily módon tehát nem elegend ő a szabványban el ő írt 0,5 mg/L-es ammónium koncentráció tartása, hanem a telepet elhagyó víz 0,2 mg/L alatti ammónium koncentrációjának elérése a cél, és így (ha a telepet elhagyó víz nitrit tartalma egyébként elhanyagolható), akkor a hálózatban sem keletkezhet határérték feletti nitrit tartalom. KomponensMAC (mg/L) Ammónium – NH 4 + 0,5 Nitrit – NO 2 - 0,5 Nitrát – NO

31 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK NITRIFIKÁLÓK A HÁLÓZATBAN (3) A fert ő tlenítés hatása a hálózati nitrifikációra:  A hálózatban lezajló egyéb mikrobiológiai folyamatokhoz hasonlóan a fert ő tlenít ő szer koncentrációjának csökkenésével a folyamat „öngerjeszt ő vé” válik: a koncentráció csökkenésével (esetleg teljes elt ű nésével) a mikroorganizmusok elszaporodhatnak. Az elpusztult sejttömegek lebontása azután további fert ő tlenít ő szert von ki a rendszerb ő l, ami a mikroorganizmusok számának további növekedését okozza

32 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK NITRIFIKÁLÓK A HÁLÓZATBAN (4) El ő fordulhat olyan helyzet, hogy a fert ő tlenít ő szer adagolása meglep ő eredménnyel jár:  A fert ő tlenít ő szerek szempontjából az ammónium-oxidáló baktériumok az „ellenállóbbak”. Lipponen et al. (2002) kutatásai felhívják a figyelmet arra, hogy a klóraminnal (klórral) fert ő tlenített hálózatok különösen veszélyeztetettek a nitrit felhalmozódás szempontjából, ugyanis ezekben a hálózatokban a nitritet oxidáló baktériumok fejl ő dése gátolt  A fert ő tlenítés közvetett úton akár el ő is segítheti a nitrifikációs folyamatokat. El ő állhat olyan helyzet, hogy a vízbe adagolt fert ő tlenít ő szer a heterotróf mikroorganizmusok tevékenységét jobban háttérbe szorítja mint a nitrifikálókét, ezáltal közvetett úton teret enged a nitrifikálók elszaporodásának (Csanády, 1998)

33 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK NITRIFIKÁLÓK A HÁLÓZATBAN (5) A heterotróf mikroorganizmusok és a nitrifikálók száma közötti kapcsolat:  Magas szervesanyag, de kis ammónium tartalmú vízben a heterotrófok jelent ő s mennyiségére számíthatunk, de ammónium hiányában a nitrifikálók szaporodása nem indul be  Ugyanakkor magas ammóniumion tartalmú, de kis szervesanyag tartalmú vizek esetében a nitrifikáció megindulásával, majd a nitrifikálók lebomlásával, a víz szervesanyag tartalma növekedni kezd, tápanyagot szolgáltatva a heterotróf mikroorganizmusoknak. Az ilyen típusú vizek esetén tehát várható, hogy a nitrifikálók és a heterotrófok száma korrelál

34 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK NITRIFIKÁLÓK A HÁLÓZATBAN (6) A hálózatban lejátszódó nitrifikációs folyamatok hatásai - összefoglalás (AWWA):  Megnövekedett nitrit és nitrát koncentrációk (ami problémát jelent: a nitrit-oxidálók általában érzékenyebbek a különféle környezeti hatásokra, pl. a fert ő tlenít ő szer jelenlétére  nitrit halmozódhat fel a hálózatban)  Lúgosság / pH csökkenés (a magyarországi vizek pufferkapacitása általában elég magas, így ez nem jelent problémát)  Oldott oxigén koncentráció (DOC) csökkenése  Maradék fert ő tlenít ő szer (klóramin) koncentráció csökkenése (az elhalt AOB és NOB sejttömege növeli a víz szervesanyag tartalmát, fogyasztja az oxidálószert)  Baktériumszám növekedése (elhalt AOB és NOB  szervesanyag tartalom n ő  megjelennek a heterotróf mikroorganizmusok)

35 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK KORRÓZIÓ A HÁLÓZATBAN (1) A vízvezetékekben lejátszódó bels ő korróziós folyamatok két típusa:  Kémiai korrózió (fert ő tlenít ő szer oxidáló hatása, alacsony pH, magas agresszív szén-dioxid tartalom, magas oldott oxigén tartalom, stb. következtében)  Mikrobiológiai korrózió  Az oxidáló vas baktérium a redukált állapotú vasat (Fe 2+ ) oxidálja (Fe 3+ ) oldhatatlan csapadékot képezve  A kén oxidáló szulfát és hidrogén iont képez, ezáltal csökkentve a víz pH-ját  A szulfát-redukáló baktériumok kén-hidrogént hoznak létre (kénb ő l, szulfátból, szulfitból vagy tioszulfátból), ami egyrészt nagyon kellemetlen szagú gáz, másrészt pedig korróziót okozhat

36 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK KORRÓZIÓ A HÁLÓZATBAN (2) A mikrobiológiai korróziós folyamat is lényegében „öngerjeszt ő ”, ezért nagyon fontos a szabályozása a megfelel ő fert ő tlenít ő szer koncentrációval: Hálózatban végbemen ő mikrobiológiai korróziós folyamatok   korróziós termékek, érdes cs ő fal   a mikroorganizmusok védelmet találhatnak az áramló vízzel szemben, továbbá a maradék fert ő tlenít ő szer reakcióba léphet a korróziós termékekkel   mikroorganizmusok további elszaporodása (a maradék fert ő tlenít ő szer hiányában)

37 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A VÍZ STABILITÁSA - EGYÉB ALKALMAZÁSOK EGY KIS EMLÉKEZTET Ő …  Bizonyos esetekben éppen az a cél, hogy biológiai aktivitás fellépjen a tisztítástechnológia során  Talajvízdúsítás  Aktív szén üzemeltetése biológiai rendszerként (az ózonizálást követ ő GAC  BAC: Biologically Activated Carbon alkalmazása)  Lassú sz ű rés alkalmazása  Nitrifikáció megvalósítása a víztisztító telepen  Ami gond: a hálózatban a biológiai aktivitás nem ellen ő rzött körülmények között zajlik, itt ezért az a cél, hogy visszaszorítsuk ezeket a folyamatokat rendszeres tisztítással, öblítéssel, megfelel ő fert ő tlenítéssel, stb.

38 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK A BIOFILM HATÁSA A VÍZMIN Ő SÉGRE  El ő segíti a patogén mikroorganizmusok megjelenését a hálózatban  A tápláléklánc „kiindulópontjaként” a magasabb rend ű (akár már szabad szemmel is látható) szervezetek szaporodását el ő segíti  A biofilm mikrobiális tevékenysége a vezetékek korrózióját okozhatja  Az id ő szakosan leszakadó biológiai hártya jelent ő sen növeli a víz zavarosságát  A nitrifikáló mikroorganizmusok megjelenésével nitrit halmozódhat fel a szállított ivóvízben  Bizonyos baktériumpopulációk kellemetlen íz- és szagvegyületeket produkálnak

39 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK HOGYAN LEHET GÁTAT SZABNI A BIOFILM KIALAKULÁSÁNAK?  A telepet elhagyó részecskék számának minimalizálása  A telepet elhagyó víz partikulált, kolloid, illetve oldott vas-, mangán- illetve alumíniumvegyületek mennyiségének minimalizálása (hiszen felületükön mikroorganizmusok tapadhatnak meg)  A biológiailag hozzáférhet ő szervesanyag tartalom minimalizálása (mivel azok a mikroorganizmusok táplálékául szolgálhatnak), hatékony ammónium eltávolítási technológia (a hálózati nitrifikáció visszaszorítása érdekében)

40 V ÍZTISZTÍTÁSI TECHNOLÓGIÁK HOGYAN LEHET GÁTAT SZABNI A BIOFILM KIALAKULÁSÁNAK?  Az elosztóhálózat anyagának figyelembe vételével a telepet elhagyó víz korróziós potenciáljának csökkentése (a vezeték korroziójának visszaszorítása érdekében)  A maradék fert ő tlenít ő szer koncentrációját befolyásoló anyagok mennyiségének csökkentése  A hálózatban maradó fert ő tlenít ő szer koncentrációjának meghatározása a helyi viszonyok és h ő mérséklet függvényében  Monitoring rendszer kiépítése a vízelosztó hálózaton  Rendszeres hálózattisztítás és öblítés, hálózat-rekonstrukció Folytatás… Forrás: Ainsworth, 2004


Letölteni ppt "L AKY D ÓRA VÍZMIN Ő SÉGI PROBLÉMÁK A VÍZELLÁTÓ HÁLÓZATOKBAN BME, Vízi Közm ű és Környezetmérnöki Tanszék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések