Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...
Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...
Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
18<br />
(19) nähdään, elinkelpoisten mikrobien logaritminen suhteellinen vähenemä on verrannollinen<br />
C n T:n. Mikäli n=1, inaktivaatio on ensimmäisen kertaluvun prosessi. Logaritminen<br />
vähenemä on tällöin CT-arvon ja pseudo-toisen kertaluvun inaktivaationopeusvakion<br />
k funktio. Vedenpuhdistusrosessissa epäideaalisesti käyttäytyvien reaktorien<br />
kokonais-CT-arvon määrittäminen on kuitenkin hankalaa, joten CT-laskelmat ovat<br />
yleensä hyvin varovaisia. Desinfiointikemikaalin konsentraatio C mitataan reaktorin<br />
poistokanavasta ja kerrotaan kontaktiajalla T 10 (aika jossa 10 % merkkiaineesta kulkee<br />
reaktorin läpi). Otsonoinnissa tämä on kuitenkin melko varovainen lähestymistapa ja<br />
voi johtaa todellisen kokonais-CT-arvon aliarviointiin ja liialliseen otsonointiin, joka<br />
voi aiheuttaa sivutuotteiden muodostumista. (von Gunten 2003b)<br />
Yhdysvalloissa ympäristöviranomainen US EPA (United States Environmental Protection<br />
Agency) vaatii vedenpuhdistuslaitoksilta 99,9 % (3 log) inaktivaatiota Giardian<br />
ja 99,99 % (4 log) inaktivaatiota virusten osalta. Lisäksi yli 10 000 asiakasta palvelevilta<br />
laitoksilta vaaditaan 99 % (2 log) Cryptosporidium-inaktivaatiota. Vaadittu inaktivaatioteho<br />
ei kuitenkaan koske pelkkää desinfiointia, vaan laitokset saavat hyvitystä niin,<br />
että selkeytyksestä ja suodatuksesta saatavan inaktivaation katsotaan olevan 2,5 log<br />
Giardialle ja 2 log viruksille. Tällöin desinfioinnilta vaadituksi inaktivaatiotehoksi jää<br />
0,5 log ja 2 log vastaavasti. Cryptosporidiumin inaktivaatiovaatimus riippuu laitoksen<br />
prosessista ja raakaveden alkueläinpitoisuuksista. (US EPA 1991 ja 2010).<br />
EPA on julkaissut taulukoita vaaditun inaktivaatiotehon saavuttamiseksi tarvittavista<br />
CT-arvoista otsonidesinfioinnissa Giardialle, Cryptosporidiumille ja viruksille. CTsäännösten<br />
käyttöönoton perustana käytettiin desinfiointitutkimuksia, joissa alkueläinten<br />
Giardian ja Naeglerian kystojen 99 % inaktivaation arvioitiin noudattavan otsonoinnissa<br />
Chick-Watsonin lakia hyvin laimennuskertoimen n arvolla 1. Kystat ovat<br />
muita mikrobimuotoja kestävämpiä, joten CT-arvojen katsottiin olevan luotettava keino<br />
vertailla desinfiointikemikaalien tehoa. (Langlais et al. 1991) Taulukoiden CT-arvoihin<br />
on sisällytetty varmuuskerroin, joka Giardialle ja viruksille on 1,5 (Haas et al. 1996).<br />
Epäideaaliset virtausolosuhteet on otettu huomioon käyttämällä kontaktiaikana T 10 -<br />
arvoa, jolla tarkoitetaan minimikontaktiaikaa vähintään 90 prosentille kokonaisvirtaamasta.<br />
Olettamalla otsonikonsentraation samaksi jäännöspitoisuudeksi koko kontaktiajan,<br />
saatetaan kuitenkin aliarvioida saavutettu inaktivaatiotaso. (Gyürek & Finch<br />
1998) EPA:n CT-arvoja eri lämpötiloissa on esitetty taulukossa 2.1.<br />
Taulukko 2.1 CT-vaatimukset Giardian, virusten ja Cryptosporidiumin inaktivaatiolle<br />
eri lämpötiloissa. Yksikkö (mg/l)*min. (US EPA 1991, 2010)<br />
Giardia virukset Cryptosporidium<br />
inaktivaatio 5°C 10°C 15°C 5°C 10°C 15°C 5°C 10°C 15°C<br />
0,5-log 0,32 0,23 0,16 7,9 4,9 3,1<br />
1-log 0,63 0,48 0,32 16 9,9 6,2<br />
2-log 1,3 0,95 0,63 0,6 0,5 0,3 32 20 12<br />
3-log 1,9 1,43 0,95 0,9 0,8 0,5 47 30 19<br />
4-log 1,2 1 0,6