Higijena voda

- Evaluacija -

1. Kvalitet vode u odnosu na poreklo2. Uzimanje uzoraka vode za mikrobiološku analizu3. Bunari4. Metode zasejavanja vode5. Hlorni broj6. Uređaji za dezinfekciju vode7. Sredstva za dezinfekciju vode8. Metode hlorisanja vode9. Asanacija vodnih objekata10. Otpadne vode11. Hemijska i biološka potrošnja kiseonika12. Prečišćavanje otpadnih voda

Voda je preduslov života, stvaranja i nastajanja ljudske kulture.

Celokupna voda na planeti raspostranjena je u vidu tečne i smrznute površinske, podzemne u tlu i stenama i atmosferske vlage. Smatra se da je ukupna količina vode ista u poslednjih milijardu godina, a da se menjaju samo proporcije i udeli prema mestu i obliku u kome se nalazi.

Na okeane otpada oko 97 odsto slane, a na polarne kape i glečere još oko 2 odsto slatke vode.

KVALITET VODE U ODNOSU NA POREKLO

Svi vodni resursi na zemlji mogu se klasifikovati na sledeći način:

Svoju osnovnu higijensku ulogu voda može ispuniti:

ukoliko je ima u dovoljnim količinama,ako svojim fizičkim, hemijskim i mikrobiološkim

svojstvima ne utiče nepovoljno na zdravlje i ako nema takva organoleptička svojstva koja ograničavaju

njeno korišćenje.

Vrste i osobine vode prema poreklu

Atmosferska voda – kiša, rosa, sneg, grad i led, je u stvari kondenzovana vodena para. Ova voda sadrži vrlo malo mineralnih materija, a dosta

rastvorenog kiseonika i drugih gasova. Primarno je čista, ali se zagađuje u donjim slojevima

atmosfere. Prolazeći kroz zagađen vazduh zagađuje se česticama prašine, rastvara gasove iz postojećeg aerozagađenja, a može da sapere i bakterije iz vazduha.

Neukusna je za piće, po tvrdoći je meka – pogodna za pranje i punjenje kotlova.Temperatura atmosferske vode zavisi od temperature vazduha.

Površinske vode – reke, jezera, barske vode kao i veštačke akumulacije. Kvalitet površinskih voda je promenljiv i uglavnom zavisi

od vrste i količine atmosferskih padavina, erozije i nanosa zemljišta u slivu, naseljenosti, razvoja industrije u slivnom području kao i od količine komunalnih i industrijskih otpadnih voda koje se ulivaju u površinske vode.

Površinske vode se veoma retko mogu naći u potpuno čistom stanju, primarno su zagađene, hemijski ili bakteriološki u zavisnosti od vrste zagađenja, a najčešće se zagađuju ulivanjem otpadnih voda iz naselja i industrije.

Vrste i osobine vode prema poreklu

Podzemne vode proceđene kroz dovoljno duboke i sitnozrnaste slojeve zemljišta su po pravilu bakteriološki čiste i hemijski nezagađene, stalne su temperature i prijatnog ukusa.

Voda iz plitkih vodonosnih slojeva je izložena zagađenju i smatra se primarno zagađenom.

Vode u dubokim podzemnim slojevima rastvaraju razne mineralne sastojke, pa mogu da, zbog prisustva gvožđa i mangana, imaju neprijatan ukus, veliku tvrdoću i čak rastvorene gasove. Mogu takođe da imaju povećanu temperaturu i da budu nepodesne kao voda za piće

Vrste i osobine vode prema poreklu

Vodosnabdevanje podrazumeva obezbeđenje visokokvalitetne vode za domaćinstva i industriju koja zahteva visokokvalitetnu vodu, (veliki industrijski potrošači visokokvalitetne vode) i za javne potrebe (ustanove, škole, bolnice, organizacije, restorani pranje ulica i zalivanje zelenih površina).

Izvorišta vode za piće i vodosnabdevanje

UZORKOVANJE VODE

Izvorišta vode za piće i vodosnabdevanje

Kao izvorišta vode za piće kod nas se se uglavnom koriste podzemne i površinske vode, a izuzetno retko u bezvodnim kraškim krajevima koriste se i atmosferske vode.

Za snabdevanje vodom seoskih domaćinstava najčešće se koristi podzemna voda, koja može da izbija kao izvor (slobodni ili kaptirani) ili se može koristiti kao bušeni ili kopani bunar.

Površinska voda se koristi iz prirodnih vodotokova ili jezera ili se za potrebe vodosnabdevanja koriste veštačka jezera, odnosno akumulacije.

EKVIVALENTNI STANOVNIK - Količina vode od 150 l/dan

vodovod je sistem za snabdevanje vodom za piće koji ima najmanje uređeno i zaštićeno izvorište, kaptažu, rezervoar i vodovodnu mrežu.

vodovodna mreža je sistem cevi za odvod vode od kaptaže ili uređaja za prečišćavanje vode do rezervoara i od rezervoara do potrošača vode za piće. Hidranti i ventili su sastavni deo vodovodne mreže.

Pravilnikom o načinu uzimanja vode za analizu se propisuje način uzimanja uzoraka i metode bakterioloških, virusoloških, bioloških, parazitoloških , fizičkih, fizičko-hemijskih i radioloških analiza i superanaliza vode za pića.

Prilikom svakog pregleda vode iz vodovoda uzorci vode se uzimaju:iz svakog izvorišta – ako su izvorišta direktno vezana na

vodovodnu mrežu, ili iz sabirnog voda, odnosno iz rezervoara sirove vode – ako su povezana u jedan sistem;

iz rezervoara vode za piće;iz vodovodne mreže, a broj tačaka se određuje zavisno od broja

ekvivalentnih stanovnika (ES)

Za vodovode kapaciteta većeg od 600.000 ES uzimaće se na svakih sledećih 200.000 ES još po jedan uzorak.

Ako se u sabirnom vodu ili rezervoaru osnovnim pregledom utvrdi odstupanje od vrednosti koje su propisanim pravilnikom, uzorci se, radi identifikacije zagađenog izvorišta, uzimaju i iz svakog izvorišta.

Higijenska ispravnost vode iz vodovoda za javno snabdevanje stanovništva vodom za piće i iz sopstvenih objekata organizacija udruženog rada koje proizvode ili prerađuju životne namirnice na industrijski način utvrđuje sistematskim vršenjem osnovnih (A), proširenih (B) i periodičnih pregleda (V) u jednakim razmacima u toku meseca odnosno godine zavisno od broja ekvivalentnih stanovnika (ES).

Uzorak vode je količina vode uzeta jednokratno na jednom mestu, po propisanoj metodologiji radi laboratorijskih analize;

Uzorkovanje vode za piće je postupak za uzimanje propisanih količina vode za laboratorijsku analizu iz pojedinih objekata za javno snabdevanje stanovništva vodom za piće;

Uzorci vode za bakteriološku analizu uzimaju se u čiste staklene boce zapremine 250 ml i 1000 ml, prethodno sterilisane u suvom sterilizatoru na temperaturi od 433-453K (160-180℃) u trajanju od jednog sata ili u autoklavu na 394K (121℃) u trajanju od 15 minuta, prethodno zatvorene staklenim, plastičnim ili gumenim zapušačima preko kojih su stavljene kapice od aluminijumske folije.

Uzorci vode za bakteriološku analizu mogu se uzeti i u plastične boce za jednokratnu upotrebu, koje su prethodno sterilisane.

Pri uzimanju uzoraka vode iz vodovoda, slavina se opali plamenom laboratorijske lampe ili plamenom vate natopljene u denatursani alkohol ( ili se dobro izbriše vatom natopljenoj u 70% denaturisanom etil-alkoholu) i pusti da voda teče tri do pet minuta.

Kad se boca napuni do ¾ zapremine, zatvori se pažljivo zapušačem, vrati se zaštitna kapica i uveže se kanapom.

Uzorci vode iz kopanih bunara, rezervoara i cisterni uzimaju se pomoću posebne opreme (boce za dubinsko uzimanje uzorka)ili bocom opterećenom tegom, sa dubine od 50 cm ispod površine vode.

LOKALNO VODOSNABDEVANJE

Lokalnim vodosnabdevanjem zadovoljavaju se potrebe manjeg broja potrošača.

Koji će se vodni objekat koristiti pri lokalnom vodosnabdevanju zavisi od toga da li voda potiče iz zatvorenih ili otvorenih izvorišta.

Ovi objekti retko obezbeđuju kvalitetnu i sigurnu vodu za piće.

OBJEKTI ZA LOKALNO SNABDEVANJE VODOM

Ovi objekti služe za dobijanje vode za potrebe manjeg broja potrošača, tj. služe za snabdevanje vodom za piće stanovništva manje od pet domaćinstava, odnosno manje od 20 stanovnika.

U objekte lokalnog snabdevanja ubrajaju se :Kopani bunarPobijeni bunarBušeni bunarKaptirani izvorCisterne

UOPŠTENO O BUNARIMA

Bunari služe za vađenje takvih voda i njihovo korišćenje za piće (ukoliko bakteriološki i hemijski nalazi pokazuju da je voda pogodna za piće), pranje, navodnjavanje i sve druge potrebe.

Bunari mogu biti veoma izdašni i koristiti se za stalno vodosnabdevanje ili manje izdašni kada se koriste kao dopuna vodovodskoj vodi.

UOPŠTENO O BUNARIMA

Postoje i druge vrste bunara: bušeni, kod kojih se podzemna voda izvlači bušotinom iz dubljih vodonosnih slojeva (30 m i više), zatim Nortonov (abisinski) je onaj bunar kod kojeg vodonosni sloj nije dublji od 8 m, a ni zemljište nije kamenito.

Kopani bunar je bunar kod kojeg se voda vadi sa dubine veće od 8 m sličnim metodom kao kod abisinskog, a postoji i obloženi bunar, koji je zapravo kopani bunar obloženih stranica kako bi se sprečio odron zemlje u područjima mekog, rastresitog tla.

VRSTE METODA ZA ZASEJAVANJE VODEMetode za zasejavanje voda su:

MPN metoda koja predstavlja metodu izbora i najčešće se koristi kod prirodnih (bunara), rečnih i otpadnih voda,

Membran filtracija koja predstavlja akreditovanu metodu i koja se primenjuje prvenstveno kod manje zagađenih voda,

Određivanje koliformnih bakterija i Escerichia coli metodom definisanog supstrata.

Hlor je gas zelenkaste boje, oštrog mirisa, teži je od vazduha. U vodi je dobro rastvorljiv, spada u red najreaktivniji

elemenata i zato razara sve metale i organske materije.

Pre hlorinacije (hlorisanja) vode potrebno je odrediti hlorni broj.

Hlorni broj je količina aktivnog hlora, izražena u miligramima, koja je potrebna za dezinfekciju jednog litra određene vode.

HLORNI BROJ

Hlorni broj, predstavlja potrebu vode za hlorom, tj. količinu aktivnog hlora (mg Cl2) dovoljnu za oksidaciju prisutnih organskih i neorganskih materija koje mogu da se oksiduju, u jednom litru neke vode (npr. amonijak, cijanidi, gvožđe (II), mangan (II), nitriti, sulfidi, organske materije i same bakterije...).

Vrednost hlornog broja zavisi od prirodnog sastava vode i stepena njenog zagađenja, tj. od sadržaja svih materija koje mogu da reaguju sa hlorom.

Određivanje hlornog broja vrši se dodavanjem hlora ispitivanoj vodi, a zatim se određuje višak ili ostatak (rezidua) hlora, tj. neredukovani (neutrošeni) hlor.

Uređaji za dezinfekciju hlorom i hlornim preparatima: hlorinatori, hipohlorinatori, improvizovani hlorinatori

Uređaji za dezinfekciju ozonom (ozonizatori)

UV-uređaji za dezinfekciju (UV-lampe)

Drugi (alternativni) uređaji

UREĐAJI ZA DEZINFEKCIJU VODE

Sredstva na bazi hlora:elementarni hlor, hlor-dioksid, natrijum-hipohlorit (Žavelova voda NaOCl), hlorni kreč, kalcijum-hipohlorit, hloramini.Potrebno je kontaktno vreme, tj. vreme ekspozicije vode hloru, za koje on ispolji i izvrši svoju dezinfekcionu ulogu.

Sredstva koja nisu na bazi hlora:ozon, jod, kalijum-permanganat, soli teških metala.

SREDSTVA ZA DEZINFEKCIJU VODE

Normalno ili standardno hlorisanjePrehlorisanje (prehlorinacija)Frakciono (dvostruko) hlorisanjeHiperhlorisanjeHlorisanje na tački preloma

METODE HLORISANJA VODE

Normalno hlorisanje se primenjuje kod čistih ili prethodno prečišćenih voda, koje su podvrgavane procesima koagulacije, sedimentacije i filtracije.

Kod vode se odredi hlorni broj i izvrši hlorinacija tako da u vodi ostane do 0,5 mg/l rezidualnog hlora.

Normalno hlorisanje se vrši sa količinom hlora od 1 mg/l vode.

Prehlorisanje je dodavanje hlora pre koagulacije, sedimentacije i filtracije vode.

Dodavanje se vrši zbog denaturacije belančevina, oksidacije, odstranjivanja neprijatnog mirisa i ukusa vode i uništavanja algi. Nakon završetka procesa prečišćavanja, vrši se dehlorisanje, ako je rezidualni hlor iznad 0,5 mg/l vode ili normohlorinacija ako je ispod 0,2 mg/l vode.

Frakciono hlorisanje (dvostruko hlorisanje). Dodavanje hlora vrši se pre i posle filtracije. Ova metoda daje najsigurnije rezultate u pogledu dezinfekcije

vode, ali se mora stalno kontrolisati rezidualni hlor.

Hiperhlorisanje se vrši kod jako zagađenih voda, kada ne postoji mogućnost prethodnog prečišćavanja vode.

Dodaje se 2-5 mg/l aktivnog hlora, a nekada i više.Kontaktno vreme je duže od jednog časa. Posle toga se određuje koncentracija rezidualnog hlora i ako je

u višku, vrši se dehlorisanje.

Hlorisanje na tački preloma je metoda izbora kod voda koje sadrže amonijak (bilo da je nascentni ili albuminoidni).

Amonijak se može dodati ako ga nema, a želi se primena ove metode.

Ovom metodom se dezinfikuju i vode koje sadrže fenol i druge neprijatne mirise. Metoda je zasnovana na vezivanju dodatog hlora vodi sa organskim materijama, odnosno amonijakom, pri čemu se stvaraju hloramini.

Kada se prilikom ocene sanitarno-higijenskih uslova vodnog objekta utvrdi nezadovoljavajuće stanje, neophodno je izvršiti njegovu popravku, tj. asanaciju.

Asanacija predstavlja skup postupaka i radnji kojima se otklanjaju utvrđene sanitarno – higijenske neispravnosti na vodnom objektu.

ASANACIJA VODNIH OBJEKATA

Otpadne vode mogu se, najopštije, definisati kao iskorišćene vode. Sve vode koje čovek upotrebi kroz neki oblik aktivnosti, mogu se smatrati otpadnim vodama.

Najopštija klasifikacija otpadnih voda odnosi se na mesto nastanka:otpadne vode naselja ili gradske (komunalne) otpadne

vode,otpadne vode industrije.

OTPADNE VODE

Izvori otpadnih voda:Naselja,Industrijska postrojenja,Padavine, atmosferske vode,Poljoprivreda i Saobraćaj (vodni saobraćaj).

Komponente prisutne u otpadnim vodama mogu se klasifikovati na sledeći način:

mikroorganizmi (fekalni), neorganske soli, kiseline i/ili baze, organske materije, suspendovane materije, plivajuće tečnosti i čvrste materije, tople vode, boja, toksične hemikalije, radioaktivne materije, penušave materije.

U Srbiji su na snazi dva Zakona koji regulišu pitanje otpadnih voda:

ØZakon o vodama ØZakon o zaštiti životne sredine.Ø U Zakonu o vodama stoji: ”Preduzeća i druga pravna lica

koja ispuštaju otpadne vode u prijemnike (recipijente) i javnu kanalizaciju, dužna su da obezbede ispitivanja kvaliteta vode koju ispuštaju i njihov uticaj na prijemnike, a preko preduzeća i drugih pravnih lica koja su ovlašćena za vršenje ovih ispitivanja.”

33

Sve otpadne vode bi, po pravilu, trebalo tretirati u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda, međutim u praksi to nije slučaj.

Dok u razvijenim zemljama postoji čitav niz različitih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, u našoj zemlji se većina otpadnih voda ispušta u vodotoke bez prethodnog prečišćavanja.

Otpadne vode se od mesta nastajanja do postrojenja za prečišćavanje, odnosno do ispuštanja u vodotoke, odvode kanalizacijom koju čini sistem cevi, kanala i uređaja.

34

ØOtpadne materije predstavljaju nepotreban produkt ljudskog življenja u naseljima i radnim delatnostima.

ØProsečna količina čvrstog otpada koju stvori u toku jednog dana jedan stanovnik je oko 2,5 kg, što znači da isti za godinu dana odbaci od 500-1000 kg otpada.

35

ØNajbolji pokazatelj koncentracije organskih komponenata je teorijska vrednost HPK, koja odgovara količini kiseonika potrebnoj za oksidaciju organskog ugljenika.

ØOdredjuje se na osnovu stehiometrijskih jednačina reakcija oksidacije. HPK karakteriše oksidacija komponenata samo u CO2, H2O i NH3.

ØLaboratorijsko odredjivanje HPK vrši se bihromatnom oksidacijom u jako kiselom rastvoru.

36

HEMIJSKI POTREBNA KOLIČINA KISEONIKA

ØPrisutnost biološki nerazgradivih materija u otpadnoj vodi manifestuje se većom vrednošću HPK u odnosu na BPK.

ØU biološki nerazgradive organske materije spadaju: celuloza, ugljena prašina, lignin, tanin i većina od niza sintetičkih organskih jedinjenja.

ØOdnos HPK/BPK5 karakteristika je pojedine otpadne vode, i u zavisnosti od sastava može biti različit i utvrdjuje se laboratorijskim postupcima.

37

BIOHEMIJSKA POTROŠNJA KISEONIKA

ØStepen zagadjenosti vode organskim jedinjenjima definisan je količinom kiseonika koji je potreban za oksidaciju koju vrše aerobni mikroorganizmi.

ØTa količina kiseonika naziva se biohemijska potrošnja kiseonika (BPK).

ØPotrebna količina kiseonika proporcionalna je prisutnoj količini organskih materija.

ØNajčešće se određuje BPK5 koji pokazuje potrošnju kiseonika u prvih pet dana.

Ø Vrednost BPK5 iznosi približno 70 – 80 % od BPK.

38

Negativni uticaji otpadnih voda na vodene ekosisteme ogledaju se kroz:

- narušavanje količine kiseonika u površinskim vodama,- toksično delovanje pojedinih materija na živi svet,- promenu ukusa i mirisa vode,- promenu boje i mutnoće vode,- povećanje korozivnosti vode,- povećanje eutrofikacije vode,- porast temperature vode,- zagađivanje zemljišta i podzemnih voda i dr.

39

o Prečišćavanje otpadnih voda je proces uklanjanja čvrstih i tečnih materija i drugih nepoželjnih materija iz njih, do nivoa kvaliteta koji neće značajno ugroziti recipijent (prijemnik), odnosno do nivoa kvaliteta koji neće promeniti kategoriju recipijenta, ako je u pitanju vodotok.

o Metode prečišćavanja otpadnih voda možemo podeliti na:MEHANIČKEFIZIČKEBIOLOŠKEHEMIJSKEDEZINFEKCIJA

40

PREČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA

o Mehaničkim metodama otklanjaju se plivajuće, krupne, čvrste materije pomoću:

REŠETKI I SITA

Ovim metodama ukloni se 10 – 25% ukupnog suspendovanog materijala!

o Fizičkim metodama se iz otpadne vode izdvajaju zagađujuće materije na osnovu svojih fizičkih osobina:

teže čestice, podložne sedimentaciji (sitan pesak i preostale suspendovane čestice, koje su prošle kroz sita);plutajuće (“lake”) materije (masti i ulja).

HVATAČI PESKA (PESKOLOVI), PEŠČANI FILTRI, TALOŽNICI, SEPARATORI MASTI I ULJA

41

o Koloidno rastvorene organske materije ne mogu da se istalože mehaničkim ili fizičkim metodama.

Odstranjivanje ovih materija se obavlja uz biološke aktivnosti mikroorganizama koji troše koloidno rastvorene materije za svoj metabolizam.

o Glavni činioci ovih metoda su mikroorganizmi, uz pomoć kojih se razlažu organske otpadne materije. Uslov za započinjanje biološkog prečišćavanja je već obavljena sedimentacija.

o Biološkim metodama se ne uklanjaju jedinjenja poput boja, deterdženata, neorganskih soli, azotna i fosforna jedinjenja i pesticidi.

42

o Biološke metode su:

1. BIOLOŠKI FILTRI I FILTRI PROKAPNICI (BIOFILTRI)2. BIOLOŠKI PEŠČANI FILTER3. ROTIRAJUĆI BIODISKOVI4. ZEMLJIŠTE: POLJA NAVODNJAVANJA I POLJA IRIGACIJE5. STABILIZACIONA JEZERA (LAGUNE)6. PREČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA AKTIVNIM MULJEM7. AERACIJA

43

o Neka hemijska sredstva se koriste kao katalizatori u procesima prečišćavanja. Katalizatori taloženja su sredstva za koagulaciju.

o Uloga hlora u procesima prečišćavanja je olakšavanje prečišćavanja masti, kao i olakšavanje procesa sekundarnog prečišćavanja, tako što smanjuje BPK.

44

o Hemijske metode su:

1. Koagulacija (sa ili bez flokulacije)2. Oksidacija3. Jonoizmenjivanje4. Reverzna osmoza5. Hemijska precipitacija6. Neutralizacija

o Mnogi autori smatraju dezinfekciju hemijskom metodom prečišćavanja.

Nizom metoda za dezinfekciju vrši se otklanjanje patogenih bakterija koje su potencijalno prisutne u otpadnoj vodi i nakon primenjenih metoda za prečišćavanje.

o U metode za dezinfekciju ubrajaju se:

1. Dejstvo UV-zračenja2. Dejstvo jonizujućeg zračenja3. Povišena temperatura4. Dezinfekcija hlorom i hlornim preparatima

45

o Mikroorganizmi mogu biti: Aerobni, anaerobni i fakultativni.

Aerobni mikroorganizmi koriste molekularni O2 za svoje procese metabolizma, anaerobni organizmi žive bez prisustva O2 i crpe energiju iz organske materije dok fakultativni mikroorganizmi mogu da deluju u prisustvu kao i u odsustvu O2.

o Shodno vrstama mikroorganizama koji učestvuju u procesu, u prečišćavanju otpadnih voda biološkim metodama koriste se:

- Aerobni procesi biološkog prečišćavanja i- Anaerobni procesi biološkog prečišćavanja.

46

AEROBNA I ANAEROBNA DEKOMPOZICIJA

Higijena voda - Evaluacija -Slide 2KVALITET VODE U ODNOSU NA POREKLOSlide 4Slide 5Vrste i osobine vode prema porekluSlide 7Slide 8Izvorišta vode za piće i vodosnabdevanjeIzvorišta vode za piće i vodosnabdevanjeSlide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15LOKALNO VODOSNABDEVANJEOBJEKTI ZA LOKALNO SNABDEVANJE VODOMUOPŠTENO O BUNARIMAUOPŠTENO O BUNARIMAVRSTE METODA ZA ZASEJAVANJE VODEHLORNI BROJSlide 22UREĐAJI ZA DEZINFEKCIJU VODESREDSTVA ZA DEZINFEKCIJU VODEMETODE HLORISANJA VODESlide 26Slide 27Slide 28Slide 29ASANACIJA VODNIH OBJEKATAOTPADNE VODESlide 32Slide 33Slide 34Slide 35HEMIJSKI POTREBNA KOLIČINA KISEONIKABIOHEMIJSKA POTROŠNJA KISEONIKASlide 38Slide 39PREČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODASlide 41Slide 42Slide 43Slide 44Slide 45AEROBNA I ANAEROBNA DEKOMPOZICIJA