Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

More documents

Recommendations

Info

20 sonointitutkimusten inaktivaatiodatasarjoja. Parhaiten dataan soveltuvia malleja ovat sovellettu Homin malli, Chick-Watsonin malli ja Chick’n laki. (Finch et al. 2001) Vaikeammin inaktivoitavilla mikro-organismeilla kuten Bacillus subtilisin itiöiden ja Cryptosporidiumin ookystojen desinfioinnissa on havaittu lämpötilariippuvainen lagvaihe (CT lag ), jonka aikana inaktivaatiota ei juuri tapahdu. Tällöin inaktivaatiota voidaan mallintaa viivästetyllä Chick-Watsonin mallilla, joka ottaa lag-vaiheen huomioon. Lag-vaiheen pituus kasvaa kun lämpötila laskee. (Rennecker et al. 1999, Driedger et al. 2001). B. subtilisin inaktivaatio on kuitenkin tehokkaampaa matalissa lämpötiloissa, kun taas C. parvumilla lämpötilan nousu vaikuttaa inaktivaatiotehon kasvuun. Tämä käänteinen käytös johtuu näiden mikro-organismien inaktivaation erilaisista aktivaatioenergioista. Eroa on havainnollistettu kuvassa 2.11. (von Gunten 2003b) Kuva 2.11 Laskennallinen lämpötilariippuvuus B. subtilisin itiöiden inaktivaatiolle ja kokeellinen lämpötilariippuvuus Cryptosporidium parvumin ookystoille Seine-joen vedessä. Otsoniannos 2 mg/l, pH=8. (von Gunten 2003b) Driedger at al. (2001) mukaan B. subtilisin ja C. parvumin inaktivaation reaktionopeuskertoimet ovat samankaltaiset korkeissa lämpötiloissa (noin 30 °C), mikä voidaan todeta myös kuvasta 2.11.
21 2.2.5 Otsonin vaikutus eri taudinaiheuttajiin Mikrobien inaktivaatio on monimutkainen prosessi, joka pitää sisällään useita aineensiirto- ja reaktiovaiheita. Desinfiointikemikaalin on ensin siirryttävä vesiliuoksessa kohti mikro-organismin pintaa ja sitten tunkeuduttava membraaniin ja solulimaan. Aineensiirtoon voivat vaikuttaa useat biomolekyylien kanssa solun sisä- ja ulkopuolella tapahtuvat reaktiot. Inaktivaatio tapahtuu silloin, kun solun elintärkeät osat ovat kärsineet peruuttamattomia vahinkoja kappaleessa 2.2.1 kuvattujen reaktioiden takia. (Hunt & Marinas 1999) Bakteerit Useimmat bakteerit ovat yksisoluisia sauvan, pallon tai spiraalirakenteen muotoisia mikro-organismeja. Jotkut bakteerit kuten basillit ja klostridit tuottavat kestomuotoja eli itiöitä, joita suojaa monikerroksinen membraanirakenne. (Fernando & Othman 2006) Bakteerisolun rakennekerrokset ovat soluseinä, solukalvo eli membraani ja sytoplasma eli solulima, joka sisältää geneettistä informaatiota kantavan kromosomin. Soluseinä sisältää runsaasti polysakkarideja, fosfolipidejä ja amiinisokereita, joiden kanssa otsoni reagoi heikosti. Otsoni vaikuttaa ensimmäiseksi solumembraaniin, jonka rakenteessa on paljon proteiineja. Otsoni voi reagoida myös membraanin glykolipidien kanssa. (Langlais et al. 1991) Solukalvon tuhoutuminen voi johtaa solun hajoamiseen (Martin et al. 1992). Membraanin ohi sytoplasmaan pääsevä otsoni reagoi siellä nopeasti reagoiden nukleiinihappojen emästen kanssa ja tuhoten kromosomin. Solunesteen pH on neutraali ja se sisältää paljon bikarbonaatti-ioneja, jotka todennäköisesti estävät OHradikaalien toiminnan. (Langlais et al. 1991) Otsoni on erittäin tehokas bakteerien inaktivoinnissa. Gram-negatiiviset bakteerit kuten E.Coli, koliformit ja Salmonella ovat erityisen herkkiä otsonille. (Martin et al. 1992) Gram-positiiviset bakteerit ovat ehkä paksumman soluseinänsä takia kestävämpiä (Lee & Deininger 2000). Itiölliset bakteerit ja mykobakteerit ovat vegetatiivisia bakteereja huomattavasti kestävämpiä. (Martin et al. 1992) Tämä johtuu itiön soluseinän läpäisemättömyydestä. Otsonin inaktivaatiotehoa kuvaavia CT-arvoja eri bakteereille on esitetty taulukossa 2.2.
Page 1 and 2: JOHANNA CASTRÉN OTSONOINTIPROSESSI
Page 3 and 4: iii ABSTRACT TAMPERE UNIVERSITY OF
Page 5 and 6: v SISÄLLYS 1 Johdanto ............
Page 7 and 8: vii TERMIT JA NIIDEN MÄÄRITELMÄT
Page 9 and 10: 1 1 JOHDANTO 1.1 Tutkimuksen tausta
Page 11 and 12: 3 3 2 KIRJALLISUUS 2.1 Otsonin kemi
Page 13 and 14: 5 − d[O 3 ] dt = k ′ [O 3 ] 1 ,
Page 15 and 16: 7 Kuva 2.6 Lämpötilan vaikutus ot
Page 17 and 18: 9 Epäorgaaniset yhdisteet voivat r
Page 19 and 20: 11 Kuva 2.8 Radikaaliketjureaktion
Page 21 and 22: 13 reina, joten reaktioissa saattaa
Page 23 and 24: 15 − dN dt = k 1N, (17) josta saa
Page 25 and 26: 17 Edellä esitetyissä malleissa o
Page 27: 19 CT-arvot eivät ole aivan yksise
Page 31 and 32: 23 viruksiin että DNA-viruksiin on
Page 33 and 34: 25 Kuva 2.12 Lämpötilan vaikutus
Page 35 and 36: 27 Taulukko 2.5 Inaktivaatioteho C.
Page 37 and 38: 29 Moolivirtaus eli aineensiirtovuo
Page 39 and 40: 31 Kuva 2.15 Eri tekijöiden vaikut
Page 41 and 42: 33 Kuva 2.17 Otsonikontaktorin eri
Page 43 and 44: 35 2.4.2 Epäorgaanisten yhdisteide
Page 45 and 46: 37 3 TALOUSVEDEN VALMISTUSPROSESSI
Page 47 and 48: 39 asutusalueilta. Ravinne- ja bakt
Page 49 and 50: Saostus, hiutalointi ja laskeutus E
Page 51 and 52: 43 silla vain muutamasta näytteest
Page 53 and 54: 45 1990-luvulla veden laatu verkost
Page 55 and 56: 47 Kuva 3.3 Vanhankaupungin otsonoi
Page 57 and 58: 49 0,5-0,6 mg/l otsonijäännöksen
Page 59 and 60: 51 ja. Pitkäkosken hiekkasuodatetu
Page 61 and 62: 53 Kuva 3.7 Raakaveden, hiekkasuoda
Page 63 and 64: vettä pH:n säätökemikaalina. Ko
Page 65 and 66: 57 jotka käsittävät koko virtaam
Page 67 and 68: 59 imuputkeen jälkiviipymäaltaan
Page 69 and 70: 61 toisuus oli tasolla 10 4 pmy/ml.
Page 71 and 72: 63 lassa 7 vuorokauden ajan, jonka
Page 73 and 74: 65 Taulukko 4.4 Vakiotilan simuloin
Page 75 and 76: 67 5.2 Merkkiainekokeiden tulokset
Page 77 and 78: 69 Kuvassa 5.3 on esitetty kontakti
Page 79 and 80:
71 sonointitornista otetun näyttee
Page 81 and 82:
73 sonijäännös ennen koetta oli
Page 83 and 84:
75 tiin jo huomattavasti pienemmäl
Page 85 and 86:
77 Desinfiointitehon arviointia han
Page 87 and 88:
79 Taulukossa 5.10 on esitetty linj
Page 89 and 90:
81 Vastaavat kuvaajat kontaktialtai
Page 91 and 92:
83 vastaa todellisuutta. Todennäk
Page 93 and 94:
85 todennäköistä, että suurin o
Page 95 and 96:
87 6 JOHTOPÄÄTÖKSET JA JATKOTUTK
Page 97 and 98:
89 otsonipitoisuutta voi olla tarpe
Page 99 and 100:
91 Farooq, S., Akhlaque, S. 1983. C
Page 101 and 102:
93 LeChevallier M.W., Au, K. (eds.)
Page 103 and 104:
95 Sivaganesan. M., Marinas, B.J. 2
Page 105 and 106:
97 Zhou, H., Smith, D.W. 2000. Ozon
Page 107 and 108:
99 3. torni (mgF/l) 21 0,182 0,055
Page 109 and 110:
101 välisäiliö (mgF/l) 33 0,017
Page 111 and 112:
103 LIITE 2: DESINFIOINTIKOKEIDEN T
Page 113 and 114:
105 LIITE 3: VEDEN LAATU DESINFIOIN
show all

Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?