1

Dezinfekcija

vode

Dezinfekcija vodeDezinfekcija vode

�� Postupak uniPostupak unišštenja bakterija, virusa i tenja bakterija, virusa i protozoaprotozoa u cilju spreu cilju spreččavanja avanja

prenoprenoššenja bolesti putem vodeenja bolesti putem vode

�� HidriHidriččnene epidemije (dizenterija, trbuepidemije (dizenterija, trbuššni tifus, kolera, infektivni ni tifus, kolera, infektivni

hepatitis...)hepatitis...)

�� Preventivna mjera, a obavezan postupak u kriznim stanjima (rat, Preventivna mjera, a obavezan postupak u kriznim stanjima (rat,

poplave...), kad popoplave...), kad postoji potencijalna opasnost za zagađivanje vodestoji potencijalna opasnost za zagađivanje vode, ,

kod upotrebe novih objekata, kod transporta i skladikod upotrebe novih objekata, kod transporta i skladišštenja vodetenja vode

�� Jedini postupak obrade ili kao jedan u nizu postupaka u procesu Jedini postupak obrade ili kao jedan u nizu postupaka u procesu

obrade vodeobrade vode

�� UspjeUspješšna dezinfekcija moguna dezinfekcija mogućća samo u bistroj vodia samo u bistroj vodi

2

NaNaččini dezinfekcije vodeini dezinfekcije vode

�� Kemijski postupciKemijski postupci –– visoka primarna uvisoka primarna uččinkovitost i moguinkovitost i moguććnost nost

naknadnog djelovanjanaknadnog djelovanja

�� klorom i njegovim spojevima (90 %)klorom i njegovim spojevima (90 %)

�� ozonomozonom

�� srebromsrebrom

�� jodomjodom

�� Fizikalni postupciFizikalni postupci

�� toplinom toplinom

�� ultravioletnim zraultravioletnim zraččenjemenjem

�� ultrazvukomultrazvukom

�� filtracijomfiltracijom

BuduBuduććnost dezinfekcije vode lenost dezinfekcije vode ležži u kombinaciji fizikalnih i kemijskih i u kombinaciji fizikalnih i kemijskih

postupakapostupaka

Dezinfekcija vode klorom i njegovim spojevimaDezinfekcija vode klorom i njegovim spojevima

� elementarni klor (Cl2)

� klorni dioksid (ClO2)

� kalcijev i natrijev hipoklorit (Ca(ClO)2; NaClO)

� kalcijev klorid-hipoklorit (CaCl(ClO))

� kloramini

3

Klor Klor –– ClCl22

�� Dezinfekcija klorom najraDezinfekcija klorom najraššireniji je postupak dezinfekcije vodeireniji je postupak dezinfekcije vode

�� Klor Klor –– ClCl22::

�� žžutouto--zeleni plinzeleni plin

�� otrovan; bojni otrov zaguotrovan; bojni otrov zaguššljivacljivac

�� nastaje elektrolizom nastaje elektrolizom NaClNaCl (nastaje NaOH i Cl(nastaje NaOH i Cl22))

�� jaki oksidansjaki oksidans

�� u vodi se stvara u vodi se stvara hipokloritnahipokloritna kiselina koja je nestabilna, raspada se i kiselina koja je nestabilna, raspada se i

stvara stvara HClHCl i i nascentninascentni kisik (Okisik (O••))

ClCl22 + 2H+ 2H22O O →→ HClHCl + + HClOHClO

HClOHClO →→ HClHCl + O+ O••

�� Vrijeme dezinfekcije minimalno 30 minVrijeme dezinfekcije minimalno 30 min

�� Klor se skladiKlor se skladiššti se u ti se u ččelieliččnim bocamanim bocama

Doza klora (0,5 Doza klora (0,5 –– 1 mg/L):1 mg/L):

potreba vode za klorom + rezidualni klorpotreba vode za klorom + rezidualni klor

�� potreba vode za klorompotreba vode za klorom –– kolikoliččina klora izraina klora izražžena u mg/L kojeg je ena u mg/L kojeg je

potrebno dodati vodi do pojave rezidualnog klorapotrebno dodati vodi do pojave rezidualnog klora

�� rezidualni klorrezidualni klor –– koncentracija klora izrakoncentracija klora izražžena u mg/L koja je zaostala u ena u mg/L koja je zaostala u

vodi kao vivodi kao viššak nakon reakcija klora s tvarima koje se mogu oksidirati u ak nakon reakcija klora s tvarima koje se mogu oksidirati u

vodivodi

Klor Klor –– ClCl22

4

krivulja 1krivulja 1-- teorijski zakon potrebe kisika za teorijski zakon potrebe kisika za ččistu voduistu vodu--potreba klora=Opotreba klora=O

krivulja 2krivulja 2-- voda bez organske tvari nema kritivoda bez organske tvari nema kritiččne tone toččkeke

krivulja 3krivulja 3-- voda sadrvoda sadržži i orgorg. tvari i amonijak u manjim koli. tvari i amonijak u manjim količčinama, a kritiinama, a kritiččna se tona se toččka nadzireka nadzire

krivulja 4krivulja 4-- voda sadrvoda sadržži organske tvari i amonijak, kritii organske tvari i amonijak, kritiččna tona toččka je izrazitaka je izrazita

I. Gulić (2003.)

Shematski prikaz procesa Shematski prikaz procesa klorinacijeklorinacije za razne vrste vodaza razne vrste voda

Shematski prikaz tijeka procesa klorinacije

I. Gulić (2003.)

5

Klor Klor –– ClCl22

�� VaVažžan utjecaj na djelovanje klora imaju:an utjecaj na djelovanje klora imaju:

�� temperaturatemperatura –– dezinfekcija se pospjedezinfekcija se pospješšuje s porastom temperatureuje s porastom temperature

�� pHpH –– dezinfekcija je udezinfekcija je uččinkovitija pri niskom pH vrijednostimainkovitija pri niskom pH vrijednostima

�� pH 6,7 pH 6,7 –– 90 % klora daje O90 % klora daje O••

�� pH 9 pH 9 –– 4,5 % klora daje O4,5 % klora daje O••

�� vrijeme kontaktavrijeme kontakta –– klor ne djeluje trenutno, veklor ne djeluje trenutno, većć je potreban određeni je potreban određeni

period period –– najmanje 30 minutanajmanje 30 minuta

Klor Klor –– ClCl22

DekloriranjeDekloriranje

�� provodi se u svrhu uklanjanja viprovodi se u svrhu uklanjanja višška klora zaostalog nakon procesa ka klora zaostalog nakon procesa

dezinfekcije vode kada je koncentracija rezidualnog klora vedezinfekcije vode kada je koncentracija rezidualnog klora većća od a od

dozvoljene (0,5 mg/L) dozvoljene (0,5 mg/L) –– neugodan miris po kloruneugodan miris po kloru

�� aktivni ugljen aktivni ugljen

ClCl22 + C + 2 H+ C + 2 H22O O →→ COCO22 + 4 + 4 HClHCl

�� natrijev natrijev sulfitsulfit -- NaNa22SOSO33

ClCl22 + Na+ Na22SOSO33 + H+ H22O O →→ NaNa22SOSO44 + 2 + 2 HClHCl

�� Alternativne metode (provjetravanje, vitamin C, Alternativne metode (provjetravanje, vitamin C, vinobranvinobran))

6

Klor Klor –– ClCl22

Prednosti primijene kloraPrednosti primijene klora

�� jednostavna nabava jednostavna nabava

elementarnog kloraelementarnog klora

�� mogumoguććnost skladinost skladišštenja tenja

potrebnih rezervipotrebnih rezervi

�� mogumoguććnost transportanost transporta

�� jednostavnost rukovanja, jednostavnost rukovanja,

doziranja i mjerenja doziranja i mjerenja

koncentracijekoncentracije

Nedostaci primijene kloraNedostaci primijene klora

�� nastanak kancerogenih nastanak kancerogenih

trihalogenmetanatrihalogenmetana pri reakciji pri reakciji

klora s organskim tvarima u klora s organskim tvarima u

vodivodi

�� klor reagira s amonijakom, klor reagira s amonijakom,

fenolima, bromom i drugim fenolima, bromom i drugim

tvarima u vodi pri tvarima u vodi pri ččemu se emu se

trotrošši dodatna kolii dodatna količčina klora i ina klora i

nastaju nastaju šštetni nusprodukti tetni nusprodukti

�� pH vrijednost snapH vrijednost snažžno utjeno utječče e

na una uččinkovitost klorainkovitost klora

Sredstva na bazi klora Sredstva na bazi klora -- Klorni dioksid Klorni dioksid –– ClOClO22

�� Po dezinfekcijskom djelovanju je najefikasnije sredstvo na bazi Po dezinfekcijskom djelovanju je najefikasnije sredstvo na bazi klora za klora za

dezinfekciju vodedezinfekciju vode

�� Klorni dioksid (ClOKlorni dioksid (ClO22), otrovni plin, proizvodi se na mjestu uporabe u ), otrovni plin, proizvodi se na mjestu uporabe u

obliku 2%obliku 2%--tnetne vodene otopinevodene otopine

5 NaClO5 NaClO22 + 4 + 4 HClHCl →→ 4 ClO4 ClO2 2 + 5 + 5 NaClNaCl + 2 H+ 2 H2200

nestabilan plin nestabilan plin –– ne mone možže se skladie se skladišštiti ni transportiratititi ni transportirati

�� 2,5x ja2,5x jačči oksidans od klorai oksidans od klora

�� kolikoliččina doziranja 0,1 do 0,4 mg ClOina doziranja 0,1 do 0,4 mg ClO22/l vode/l vode

�� vrijeme dezinfekcije 15 minuta, pH ne utjevrijeme dezinfekcije 15 minuta, pH ne utječče na aktivnoste na aktivnost

�� rezidualni klorni dioksid durezidualni klorni dioksid dužže se zadre se zadržžava u vodiava u vodi

�� ne stvara ne stvara kloriraneklorirane organske spojeve niti klororganske spojeve niti klor--fenolefenole

�� kao jako oksidacijsko sredstvo klorni dioksid slukao jako oksidacijsko sredstvo klorni dioksid služži i za uklanjanje i i za uklanjanje

žželjeza, mangana, boje, za poboljeljeza, mangana, boje, za poboljššavanje mirisa i okusaavanje mirisa i okusa

7

ClCl22 vs. vs. ClOClO22

ne reagira s fenolimane reagira s fenolimanastajanje nastajanje klorfenolaklorfenola (tro(trošše e

klor, neugodan miris, toksiklor, neugodan miris, toksiččni)ni)prisutnost fenolaprisutnost fenola

ne reagira s ne reagira s BrBrnastaju nastaju bromiranibromirani spojevi spojevi prisutnost bromaprisutnost broma

ne reagira s NHne reagira s NH33nastajanje nastajanje kloraminakloramina (tro(trošše e

klor, neugodan miris, klor, neugodan miris,

produprodužžuju dezinfekciju)uju dezinfekciju)prisutnost amonijakaprisutnost amonijaka

ne reagirane reagiranastajanje nastajanje trihalogenmetanatrihalogenmetanaprisutnost huminskih prisutnost huminskih

tvaritvari

rezidualni klor rezidualni klor –– 1717--20 20

danadanarezidualni klorrezidualni klor-- maxmax. 15 dana. 15 danastabilnoststabilnost

pH ne utjepH ne utječče na aktivnoste na aktivnost

-- 100% u100% uččinak inak

-- 100% u100% uččinakinak

pH snapH snažžno utjeno utječče na aktivnoste na aktivnost

pH= 7,5 pH= 7,5 -- 50% u50% uččinak inak

pH= 8,5 pH= 8,5 -- 5% u5% uččinakinak

pHpH

ClOClO22ClCl22

Sredstva na bazi klora Sredstva na bazi klora -- HipokloritiHipokloriti

Djeluju istim kemizmom kao elementarni klor Djeluju istim kemizmom kao elementarni klor –– nastaje nastaje hipokloritnahipokloritna kiselinakiselina

�� Natrijev Natrijev hipoklorithipoklorit

NaClONaClO + H+ H22O O →→ HClOHClO + NaOH+ NaOH

�� 10 10 –– 14 % aktivnog klora14 % aktivnog klora

�� Kalcijev Kalcijev hipoklorithipoklorit

CaCa((OClOCl))22 + 2 H+ 2 H22O O →→ CaCa(OH)(OH)22+2 +2 HClOHClO

�� 70 % aktivnog klora70 % aktivnog klora

�� Kalcijev kloridKalcijev klorid--hipoklorithipoklorit

2 2 CaClCaCl(ClO) + 2H(ClO) + 2H22O O →→ CaClCaCl22+ 2 + 2 HClOHClO + + CaCa(OH)(OH)22

�� 25 25 –– 35 % aktivnog klora35 % aktivnog klora

8

Sredstva na bazi klora Sredstva na bazi klora -- KloraminiKloramini

�� sadrsadržže > 25 % aktivnog klorae > 25 % aktivnog klora

�� stabilniji od stabilniji od hipokloritahipoklorita

�� sporo i postupno otpusporo i postupno otpušštaju klortaju klor

�� doziranje:doziranje:

�� u vodu s amonijakom dodaje se kloru vodu s amonijakom dodaje se klor

�� istovremeno dodavanje klora i amonijaka u voduistovremeno dodavanje klora i amonijaka u vodu

�� dodavanje gotovih dodavanje gotovih kloraminakloramina

�� KloraminiKloramini::

�� TrikloraminTrikloramin::

NClNCl33 + H+ H22O O →→ NHClNHCl22 + + HClOHClO

�� DikloraminDikloramin

NHClNHCl22 + H+ H22O O →→ NHNH22Cl + Cl + HClOHClO

�� MonokloraminMonokloramin

NHNH22Cl + HCl + H22O O →→ NHNH33 + + HClOHClO

Ozon Ozon –– OO33

�� AlotropnaAlotropna modifikacija kisika modifikacija kisika –– OO33, vrlo toksi, vrlo toksiččan plin, snaan plin, snažžan oksidansan oksidans

�� Spada u red najboljih kemijskih sredstava za dezinfekciju:Spada u red najboljih kemijskih sredstava za dezinfekciju:

�� potpuna dezinfekcija vode (inaktivacija virusa)potpuna dezinfekcija vode (inaktivacija virusa)

�� oksidacija i razgradnja organskih tvari u vodi oksidacija i razgradnja organskih tvari u vodi

�� oksidacija oksidacija MnMn i i FeFe

�� poboljpoboljššava okus i miris vode, uklanja boju vode ava okus i miris vode, uklanja boju vode

�� ne mijenja mineralni sastav vodene mijenja mineralni sastav vode

�� ne stvara ne stvara trihalogenmetanetrihalogenmetane

�� Brz baktericidni uBrz baktericidni uččinak: 2 inak: 2 -- 4 mg/L i kontaktno vrijeme 4 4 mg/L i kontaktno vrijeme 4 -- 10 min10 min

�� Industrijska proizvodnja Industrijska proizvodnja –– propupropušštanje struje suhog zraka ili kisika tanje struje suhog zraka ili kisika

između dvije elektrode pod visokim naponom između dvije elektrode pod visokim naponom 1414--19 kV i pri frekvenciji 19 kV i pri frekvenciji

5050--60 Hz60 Hz

�� Nedostaci:Nedostaci:

�� rezidualni ozon ne djeluje dezinfekcijski u vodoopskrbnom sustavrezidualni ozon ne djeluje dezinfekcijski u vodoopskrbnom sustavuu

�� veliki investicijski i pogonski troveliki investicijski i pogonski trošškovi (3x skuplji od klora)kovi (3x skuplji od klora)

�� velika velika korozivnostkorozivnost, opasno rukovanje, opasno rukovanje

9

SrebroSrebro�� OligodinamskiOligodinamski efektefekt –– toksitoksiččno djelovanje iona metala u vrlo niskim no djelovanje iona metala u vrlo niskim

koncentracijama na stanice nikoncentracijama na stanice nižžih organizama (bakterija, algi, ih organizama (bakterija, algi, plijesni...)plijesni...)

�� Antimikrobno djelovanje Antimikrobno djelovanje –– denaturacijadenaturacija stanistaniččnih proteina (enzima) nih proteina (enzima) ––srebro reagira s srebro reagira s ––SH skupinama SH skupinama -- prestanak rasta bakterijaprestanak rasta bakterija

�� Djeluje baktericidno u koncentraciji iznad 0,015 mg Ag /LDjeluje baktericidno u koncentraciji iznad 0,015 mg Ag /L

�� NaNaččin primjene:in primjene:

�� presvlapresvlaččenje kremenog pijeska, enje kremenog pijeska, neglaziranogneglaziranog porculana ili aktivnog porculana ili aktivnog ugljena srebrom ugljena srebrom -- filtarfiltar

�� elektrokemijsko otapanje srebra elektrokemijsko otapanje srebra -- anodno otapanjeanodno otapanje

�� Primjena: u ribnjacima i bazenima, rashladnim sustavimaPrimjena: u ribnjacima i bazenima, rashladnim sustavima

�� Djelovanje je sporo (15 min do 3 sata)Djelovanje je sporo (15 min do 3 sata)

�� Skup postupakSkup postupak

JodJod�� UUččinkovit dezinficijens ali skup inkovit dezinficijens ali skup –– individualna upotrebaindividualna upotreba

�� tablete na bazi tablete na bazi trijodidatrijodida

�� 2%2%--tnatna otopina joda otopina joda –– vrijeme dezinfekcije 20 minvrijeme dezinfekcije 20 min

Ultravioletno zraUltravioletno zraččenje enje -- UVUV

�� UV zraUV zraččenje valne duljine 200 enje valne duljine 200 -- 295 nm (295 nm (maxmax. djelotvornosti 260 nm). djelotvornosti 260 nm)

�� Princip: razaranje protoplazme bakterijskih stanicaPrincip: razaranje protoplazme bakterijskih stanica

�� Vrijeme kontakta: 0,5 Vrijeme kontakta: 0,5 –– 5 s5 s

�� Prednosti:Prednosti:

�� nema doziranja kemikalijanema doziranja kemikalija

�� ne mijenjaju se svojstava i kemijski sastav vodene mijenjaju se svojstava i kemijski sastav vode

�� obrok se ne moobrok se ne možže prekorae prekoraččitiiti

�� mala potromala potroššnja energijenja energije

�� jednostavno rukovanjejednostavno rukovanje

�� Nedostaci:Nedostaci:

�� brzo trobrzo troššenje UV lampeenje UV lampe

�� ne postoje pouzdani pokazatelji za kontrolu une postoje pouzdani pokazatelji za kontrolu uččinka dezinfekcijeinka dezinfekcije

�� nema zanema zašštite od naknadne kontaminacije vodetite od naknadne kontaminacije vode

10

ToplinaToplina

�� Vrenjem vode minimalno 20 minutaVrenjem vode minimalno 20 minuta

�� Najjednostavniji i potpuno siguran postupak dezinfekcijeNajjednostavniji i potpuno siguran postupak dezinfekcije

�� Za manje koliZa manje količčine vode ine vode –– visoka cijena energijevisoka cijena energije

�� Za vrijeme posebnih okolnosti (rat, elementarne nepogode...)Za vrijeme posebnih okolnosti (rat, elementarne nepogode...)

UltrazvukUltrazvuk

�� U fazi ispitivanja za U fazi ispitivanja za šširu industrijsku primjenuiru industrijsku primjenu

�� Princip: Princip:

�� stvaranje stvaranje kavitacijekavitacije oko objekta oko objekta -- ultrazvuultrazvuččna na kavitacijakavitacija

�� izolacija od okoline i stvaranje lokalnog pritiska od desetak tiizolacija od okoline i stvaranje lokalnog pritiska od desetak tisusućća baraa bara

�� mehanimehaniččko razaranje stanica ko razaranje stanica ultarzvuultarzvuččnomnom oscilacijomoscilacijom

�� Ubija Ubija žživotinjske oblike, stanice biljaka, ivotinjske oblike, stanice biljaka, protozoaprotozoa i mikroorganizamai mikroorganizama

Uklanjanje huminskih tvariUklanjanje huminskih tvari

11

Prirodne organske tvari u vodiPrirodne organske tvari u vodi

�� Kompleksna smjesa organskih spojeva koji nastaju bioloKompleksna smjesa organskih spojeva koji nastaju biološškom kom

razgradnjom biljnog i razgradnjom biljnog i žživotinjskog materijala u okoliivotinjskog materijala u okoliššu (tlu, u (tlu,

vodi)vodi)

�� SloSložžene strukture koju je teene strukture koju je tešško precizno definiratiko precizno definirati

Prirodne organske tvariPrirodne organske tvari

((englengl. NATURAL ORGANIC MATTER, NOM). NATURAL ORGANIC MATTER, NOM)

�� NehuminskeNehuminske tvaritvari

�� Huminske tvariHuminske tvari

�� HuminHumin (potpuno netopljiv u vodi)(potpuno netopljiv u vodi)

�� Huminske kiseline (netopljive pri pH manjem od 2; topljive pri vHuminske kiseline (netopljive pri pH manjem od 2; topljive pri viiššem pH)em pH)

�� FulvinskeFulvinske kiseline (topljive u vodi pri svim uvjetima)kiseline (topljive u vodi pri svim uvjetima)

12

Huminske tvariHuminske tvari

�� Huminske tvari su amorfni Huminske tvari su amorfni polidisperznipolidisperzni koloidi velike koloidi velike molekularne mase od nekoliko stotina do 100 000 Damolekularne mase od nekoliko stotina do 100 000 Da

�� primarnu molekularnu strukturu primarnu molekularnu strukturu ččine relativno male molekule ine relativno male molekule (100 do 2000 Da), a makromolekularne karakteristike (100 do 2000 Da), a makromolekularne karakteristike rezultat su agregata nastalih vodikovim vezama i razlirezultat su agregata nastalih vodikovim vezama i različčitim itim interakcijamainterakcijama

ModelnaModelna shema huminske kiselineshema huminske kiseline

ModelnaModelna shema shema fulvinskefulvinske kiselinekiseline

Huminske tvariHuminske tvari

�� kompleksna smjesa aromatskih i kompleksna smjesa aromatskih i alifatskihalifatskih ugljikovodiugljikovodiččnih nih struktura, na koje su vezane struktura, na koje su vezane amidneamidne, , karboksilnekarboksilne, , hidroksilnehidroksilne, , ketonskeketonske i druge funkcionalne skupinei druge funkcionalne skupine

�� Prisutnost funkcionalnih skupina s aromatskom jezgrom (Prisutnost funkcionalnih skupina s aromatskom jezgrom (fenolnefenolnei i kinonskekinonske) i razli) i različčitih drugih funkcionalnih skupina, daje itih drugih funkcionalnih skupina, daje huminskimhuminskim kiselinama sposobnost ionske izmjene, stvaranja kiselinama sposobnost ionske izmjene, stvaranja kompleksa i kompleksa i oksidooksido--redukcijskih reakcijaredukcijskih reakcija

�� u strukturi su prisutne i aminokiseline i u strukturi su prisutne i aminokiseline i ššeeććeri:eri:

�� glicinglicin je najzastupljenija aminokiselina te glutaminska, je najzastupljenija aminokiselina te glutaminska, asparaginskaasparaginskai i alaninalanin

�� od od ššeeććera huminske tvari sadrera huminske tvari sadržže najvie najvišše glukozu, zatim fruktozu, e glukozu, zatim fruktozu, galaktozugalaktozu, , ramnozuramnozu i i ksilozuksilozu

�� Huminske tvari su negativno nabijene zahvaljujuHuminske tvari su negativno nabijene zahvaljujućći prisutnosti i prisutnosti karboksilnihkarboksilnih i i fenolnihfenolnih skupina skupina -- hidracijomhidracijom nabijenih skupina i nabijenih skupina i elektrostatskim odbijanjem naboja, elektrostatskim odbijanjem naboja, konformacijakonformacija huminskih tvari huminskih tvari mijenja se, ovisno o uvjetima u okolini. mijenja se, ovisno o uvjetima u okolini.

13

Uz topljivost razlikuju se po nizu drugih karakteristika:Uz topljivost razlikuju se po nizu drugih karakteristika:�� BojaBoja�� Molekulska masa Molekulska masa �� Udio ugljikaUdio ugljika�� Udio kisika ...Udio kisika ...

Huminske tvariHuminske tvari

Huminske tvari nepoHuminske tvari nepožželjne su u vodieljne su u vodi

Vodi daju nepoVodi daju nepožželjan okus, miris i bojueljan okus, miris i boju

Na sebe veNa sebe vežžu anorganske i organske u anorganske i organske kontaminantekontaminante (te(tešške ke metale, pesticide i metale, pesticide i slsl.).)

Pri dezinfekciji vode klorom i spojevima klora stvaraju Pri dezinfekciji vode klorom i spojevima klora stvaraju šštetne tetne halogeniranehalogenirane nusprodukte ...nusprodukte ...

14

Formiranje nusprodukata dezinfekcijeFormiranje nusprodukata dezinfekcije

DEZINFEKCIJSKO SREDSTVODEZINFEKCIJSKO SREDSTVO

++

PREKURSORPREKURSOR} DEZINFEKCIJSKI DEZINFEKCIJSKI

NUSPRODUKTINUSPRODUKTI (DBP)(DBP)

--klorklor--kloraminikloramini--hipokloritihipokloriti

--prirodne organske tvariprirodne organske tvari –– huminske tvarihuminske tvari

--halogeniranihalogenirani organski spojeviorganski spojevi

HalogeniraniHalogenirani organski spojevi u vodi za piorganski spojevi u vodi za piććee

TrihalogenmetaniTrihalogenmetani

�� lako hlapivi ugljikovodici lako hlapivi ugljikovodici

�� najunajuččestaliji DBPestaliji DBP--i pri i pri kloriranjukloriranju vodevode

�� opopćća formula: CHXa formula: CHX33, gdje je X , gdje je X –– Cl, Cl, BrBr ili Iili I

�� dominantni: kloroform (CHCldominantni: kloroform (CHCl33), ), diklorbrommetandiklorbrommetan (CHCl(CHCl22Br), Br),

klordibrommetanklordibrommetan (CHClBr(CHClBr22) i ) i bromoformbromoform (CHBr(CHBr33))

�� toksitoksiččni, karcinogenini, karcinogeni

�� MDK za ukupne MDK za ukupne trihalogenmetanetrihalogenmetane iznosi 50 iznosi 50 µµg/Lg/L

15

Haloacetonitrili; 2%

Klor hidrati; 2%

Cijanogen klorid; 1,50%

Haloacetatne kiseline; 10%

Trihalogenmetani; 20,10%

Organski halogeni

(nedefinirani); 62,40%

Bromokloroacetatna

kiselina; 2,80%

HalogeniraniHalogenirani organski spojevi u vodi za piorganski spojevi u vodi za piććee

Dezinfekcija vs formiranje nusprodukataDezinfekcija vs formiranje nusprodukata

DEZINFEKCIJADEZINFEKCIJA NUSPRODUKTI NUSPRODUKTI DEZINFEKCIJEDEZINFEKCIJE

baktericidno djelovanjebaktericidno djelovanje negativni unegativni uččinci na zdravljeinci na zdravlje

••PovePoveććan rizik od rakaan rizik od raka

••Problemi s Problemi s jetromjetrom, , bubrezima, bubrezima, žživivččanim anim sustavomsustavom

••Reproduktivne smetnjeReproduktivne smetnje

••Ubrzano starenje Ubrzano starenje ––nastanak slobodnih radikalanastanak slobodnih radikala

KoleraKolera

Tifusna groznicaTifusna groznica

DizenterijaDizenterija

Bakterijski Bakterijski gastroenteritisigastroenteritisi

Hepatitis AHepatitis A

16

RjeRješšenjaenja

DEZINFEKCIJSKO DEZINFEKCIJSKO SREDSTVOSREDSTVO

(klor)(klor)

++ PREKURSORPREKURSOR

(huminske tvari)(huminske tvari)

DEZINFEKCIJSKI DEZINFEKCIJSKI NUSPRODUKTINUSPRODUKTI

((trihalogenmetanitrihalogenmetani))

KoriKorišštenje tenje alternativnog alternativnog sredstvasredstva

Uklanjanje prije Uklanjanje prije dezinfekcijedezinfekcije

Uklanjanje Uklanjanje nakon nakon nastankanastanka

OzonOzon

Klor dioksidKlor dioksid

Uklanjanje huminskih tvari iz vodeUklanjanje huminskih tvari iz vode

�� Koagulacija i Koagulacija i flokulacijaflokulacija

�� AdsorpcijaAdsorpcija na aktivni ugljenna aktivni ugljen

�� Ionska izmjenaIonska izmjena

�� Membranska filtracijaMembranska filtracija

�� Napredni oksidacijski postupciNapredni oksidacijski postupci

17

Koagulacija i Koagulacija i flokulacijaflokulacija

Dodatkom koagulacijskog Dodatkom koagulacijskog

sredstva dolazi do neutralizacije sredstva dolazi do neutralizacije

naboja na naboja na huminskimhuminskim tvarima tvarima ššto to

omoguomoguććuje povezivanje molekula u uje povezivanje molekula u

vevećće e flokuleflokule koje se mogu ukloniti koje se mogu ukloniti

filtracijomfiltracijom

Koagulacijsko Koagulacijsko sredstvosredstvo

AdsorpcijaAdsorpcija na aktivni ugljenna aktivni ugljen

Aktivni ugljen je porozni materijal s vrlo Aktivni ugljen je porozni materijal s vrlo velikom unutarnjom povrvelikom unutarnjom površšinom.inom.

Molekule huminskih tvari Molekule huminskih tvari difundirajudifundiraju u u pore aktivnog ugljena gdje se vepore aktivnog ugljena gdje se vežžu na u na povrpovrššinu pora slabim elektrostatskim inu pora slabim elektrostatskim silama i na taj nasilama i na taj naččin ostaju zarobljene u in ostaju zarobljene u porama aktivnog ugljena i uklonjene izporama aktivnog ugljena i uklonjene izvodevode

18

Ionska izmjenaIonska izmjena

Ionska izmjena je reverzibilna Ionska izmjena je reverzibilna izmjena iona između neke izmjena iona između neke ččvrste tvari vrste tvari i otopinei otopine

Za uklanjanje huminskih tvari koriste se jako Za uklanjanje huminskih tvari koriste se jako bazibaziččne ne izmjenjivaizmjenjivaččkeke smole otvorenije strukture smole otvorenije strukture koje dopukoje dopušštaju ulazak velikih molekula huminskih taju ulazak velikih molekula huminskih tvaritvari

Membranska filtracijaMembranska filtracija

Bazira se na primjeni Bazira se na primjeni pulupropusnihpulupropusnihmembrana na koju se pod tlakom membrana na koju se pod tlakom dovodi otopina pri dovodi otopina pri ččemu voda i dio emu voda i dio iona ili molekula prolazi, a dio je iona ili molekula prolazi, a dio je zadrzadržžan na membrani.an na membrani.

Mogu se koristiti reverzna osmoza i Mogu se koristiti reverzna osmoza i nanofiltracijananofiltracija, a u kombinaciji s , a u kombinaciji s drugim postupcima (koagulacija, drugim postupcima (koagulacija, adsorpcijaadsorpcija na aktivni ugljen) mogu se na aktivni ugljen) mogu se upotrijebiti i upotrijebiti i ultrafiltracijaultrafiltracija i i mikrofiltracijamikrofiltracija

19

Napredni oksidacijski postupciNapredni oksidacijski postupci

Skupina vrlo razliSkupina vrlo različčitih postupaka kojima je zajedniitih postupaka kojima je zajedniččko da ko da ukljuuključčuju nastanak hidroksilnih radikala (OHuju nastanak hidroksilnih radikala (OH••) ) -- jakog jakog oksidansaoksidansa i odvijaju se pri ambijentalnoj temperaturi i tlaku.i odvijaju se pri ambijentalnoj temperaturi i tlaku.

NOMNOM COCO22 ++ HH22OO ++ ((međuproduktimeđuprodukti))

OHOH••

Ovo su vrlo uOvo su vrlo uččinkoviti i brzi postupci za uklanjanje organskih inkoviti i brzi postupci za uklanjanje organskih tvari iz vode, a uz to ekolotvari iz vode, a uz to ekološški prihvatljivi jer u vodi ne ki prihvatljivi jer u vodi ne zaostaju kemikalije.zaostaju kemikalije.