Užitkové vody Rekreace, průmysl, technologie
Užitková voda • Užitková voda se nesmí stát možným článkem přenosu různých chorob prostřednictvím patogenních organismů ohrožujících zdraví člověka a popř. způsobit i šíření epidemií (např. kropení silnic, chodníků a vegetace ve městech kapénková infekce) • Zvýšená pozornost na: koupaliště přírodní a umělá, brouzdaliště, sauny a kryté lázně, (balneobiologie) – hygiena, epidemiologie • Technologická voda, voda v průmyslu (chlazení) - kvalita provozních vod je dána technologickým využitím, i zde důležitá nezávadnost mikrobiologického složení • Specifické případy výjimkou jsou technologie, do přímého kontaktu s vodou dostávají výrobky určené pro potravu používá se pouze voda pitná
Voda pro rekreaci Přírodní koupaliště • Zákon č. 258/2000 Sb. (novela 151/2011 Sb.) a prováděcí Vyhláška č. 238/2011 Sb. (pro koupací vody) - vhodnost vody ke koupání • Voda vhodná ke koupání J - nezávadná voda • Voda vhodná ke koupání se zhoršenými smyslově postižitelnými vlastnostmi K - snížená průhlednost, znečištění odpadky, zápach vody, výskyt pěny • Zhoršená jakost vody K - zvýšený výskyt sinic, zvýšený výskyt indikátorů fekálního znečištění • Voda nevhodná ke koupání L - voda neodpovídá hygienickým požadavkům vyhlášky 135/2004 Sb., masový výskyt sinic, indikátorů fekálního znečištění • Voda nebezpečná ke koupání L - hrozí akutní poškození zdraví, vyhlašuje se zákaz koupání.
Interpretace veřejnosti
Sinice – buňky, chlorofyl-a Korelace počet buněk a chlorofylu-a - zavádějící
Nový fenomén vod: Cerkáriová dermatitida
Nejde na člověka
Trichobilharzia regenti
Voda v průmyslu a technologiích • Technologická voda - voda vstupující přímo do výrobního procesu - požadavek na jakost – dle výroby, (filtrace, odželezňování, odmanganování, odplynění H2S, odkyselení, reverzní osmóza, demineralizace, sterilizace) Závady biologického původu: • oživená voda ve styku s materiálem zabarvení pigmenty, apod. • protržení materiálu (pletací příze x schránky rozsivek) • zalisování (papírny x dafnie) Opatření: • přívodní řady řasy, bakterie, plísně, vodní živočichové • otevřené nádrže – eutrofizace x pleustonní vrstva okřehku • odběr vody pod nornou stěnou x vniknutí rostlin do vody
Chladicí vody • nejvíce užitkové vody v průmyslu • Princip odvodu přebytečného tepla, výměna teploty - na teplotním rozdílu chladicí vody • Použitelnost a vhodnost vody pro chladicí účely je dána fyzikálními, chemickými a biologickými parametry • Přísun rozptýlených látek, hrubých nečistot, písku, jílu, hlíny a organismů vodou je v chladicí vodě nepřípustné • Z organismů se jedná o bakterie, sinice, řasy, mikromycety, prvoky a vyšší organismy
Průtočné soustavy • voda se po upotřebení vypouští ohřátá zpět do recipientu tepelné zatížení (x kyslíkový režim, intenzita samočisticích pochodů)
parní kondenzátor čerpadlo
přívod vody
odpad vody
Oběhové soustavy • cirkulace chladicí vody, chlazení kondenzátorů, které fungují jako teplosměnná zařízení • voda je opakovaně použita v oběhové soustavě pro chlazení - její ochlazení - atmosférickým vzduchem či skrápěním teplosměnných zařízení, chladicí věže (s přirozeným tahem, s umělým tahem) chladič
komín rozvod vody parní kondenzátor
chladicí soustava
čerpadlo vodní nádrž přívod vody
vzduch odpad vody
Areál jaderné elektrárny Temelín
• zdrojem přídavné vody nesmí být znečištěné a eutrofizované nádrže s obsahem biogenních prvků a mikroorganismy • Biologické oživení systému - ??? I-F-23 TD Biologický monitoring chladicích vod • Sleduje se - vláknité druhy bakterií, mikromycet a řas Provozy a zařízení oběhové soustavy: • Teplosměnná zařízení (kondenzátory parních turbín, výměníky tepla) • kovové styčné plochy přestup tepla z chlazeného média do vody účinnost je snížena tvorbou úsad = vznikají sedimentací částic, chemickým srážením, korozními procesy • organismy živný substrát v okruhu dochází k zahušťování vody kontinuální kultivace mikroorganismů • slizovité povlaky brání přestupu tepla (diafragma) zadržují inhibitory dávkované do okruhu (x volba dávky rezistence kultur) • patogenní druhy • testy toxicity v případě dávkování biocidů • Biofilmy, biofouling, nárosty, úsady
(Ne)viděné problémy biologického charakteru • Oživení přídavné a cirkulační vody Znečištěné a eutrofizované zdroje ￫ nárostové organismy vzestupný trend ￫ provozní zásah • Zarůstání teplosměnných ploch, tj. tvorba úsad, nánosů, biologických slizů a nárostů (viz biofilmy, biofouling) • Zarůstání chladicích věží, tj. tvorba nárostů (řasy a sinice) na exponovaných plochách. • Přísady do chladicích okruhů a jejich hodnocení. Revize chemických přípravků a přísad ??? případné vlivy na okolní životní prostředí • Výskyt patogenních mikroorganismů, popř. možná epidemie v provozech
Oživení přídavné a cirkulační vody:
Zarůstání teplosměnných ploch:
Zarůstání chladicích věží:
Mikroorganismy v chladicích vodách • Nechceme v systému. • Škodí procesu chlazení, únava materiálu, patogenní formy pro obsluhu. • Smysl v CCHO, TVD, TVN,… otevřené systémy – kontinuální kultivace. • Podmínky: teplota vody v systému (30 °C), přísun částic a klidových stadií mikroorganismů z ovzduší, sluneční radiace, obsah nutrientů, hydraulické poměry, materiál a struktura použitého zařízení.
Odstávka provozu chladicí věže
Rezistence vůči biocidům
Ekologické ošetřování systémů s chladicími vodami • Ftalocyaniny, projekt FT-TA/034. • Laboratoř, reálné vzorky, nátěry na betonových bločcích • 43-91% inhibice bakterií, 27-98% inhibice počtu organismů • ??? Další provozy ???
• Ekologie - znalost mikrobiální aktivity mikroorganismů manipulace v systémech. • Monitoring kvality vody a nárostů – operativní a nápravná opatření • sledování v ETE 2003-2005 • Výsledky ze sledování se staly podkladem pro zpracování technického doporučení Biologický monitoring chladicích vod I-F-23 • Vybrané ukazatele a jejich limity - popis • Informace na www.hydroprojekt.cz/
Navržené limity – provozem sledované CCHO
MO
BAOr.
BAFek.
TVD
TVN
voda
stěr
voda
stěr
voda
stěr
nú
5 000 org·ml-1
106 org·ml-1
50 000 org·ml-1
106 org·ml-1
5 000 org·ml-1
106 org·ml-1
iú
10 000 org·ml-1
108 org·ml-1
100 000 org·ml-1
108 org·ml-1
10 000 org·ml-1
108 org·ml-1
nú
105 KTJ/ml
108 KTJ/100ml
106 KTJ/ml
108 KTJ/100ml
105 KTJ/ml
105 KTJ/100ml
iú
107 KTJ/ml
1010 KTJ/100ml
108 KTJ/ml
1010 KTJ/100ml
107 KTJ/ml
108 KTJ/100ml
nú
104 KTJ/10ml
105 KTJ/100ml
102 KTJ/10ml
106 KTJ/100ml
103 KTJ/10ml
103 KTJ/100ml
iú
106 KTJ/10ml
107 KTJ/100ml
104 KTJ/10ml
1018 KTJ/100ml
105 KTJ/10ml
105 KTJ/100ml
Přínos pro provoz (?) –kontrola a monitoring • • • •
• • • •
Pravidelná kontrola, vizuální kontrola Odběr vzorků – voda, nárosty Aktivita organismů Patogenní MO – znovuobjevená Legionella - 40-60 % chladicích věží ji obsahuje – dobré je předpokládat její přítomnost Hostitelé, biofilmy, metody detekce (problém v environmentálních vzorcích) Odběry Infekční dávka???? Detekce organismu neznamená riziko onemocnění
TC 36 °C
Koliformní bakterie
TC 36 °C
TC 22 °C Kontrola úrovně dezinfekce
Záchyt plísní a kvasinek
Počty bakterií Legionella
rodu
Riziko
Jak postupovat
méně než 1 KTJ·ml-1
není potřeba se znepokojovat
je možné postupovat podle programu běžné údržby
1 až 10 KTJ·ml-1
potřeba zvýšené pozornosti
opakovaný mikrobiologický rozbor, ověření zjištěného nálezu
10 až 100 KTJ·ml-1
riziko onemocnění
zjistit ložisko bakterií, ošetření systémů biocidy
1 000 KTJ·ml-1
riziko epidemie, ostražitost
zjistit ložiska bakterií, odstranit zdroj šíření, razantní chemické ošetření systému
• • • •
Voda pro klimatizaci budov Klimatizace = úprava vzduchu, nutná v budovách se snadno prohřívanými či promrzajícími fasádami 2 okruhy: topná voda pro zimní období, chladná voda pro letní období (6C) zdrojem je upravená voda z vodovodní sítě na střechách budovy – otevřené chladící okruhy s chladícími věžemi (v provozu v době chlazení vzduchu, zkapalňují chladivo v turbokompresorech) t
vv čv … čerstvý vzduch, f … filtr vzduchu, o … ohřívač, ch … chladič, z … zvlhčovač, d … dohřívač, vu … ventilátor pro upravený vzduch, t … termostat, vv … ventilátor pro vypouštěný vzduch, rv … recirkulovaný vzduch
rv
z
čv
vu f o
ch
d
• Vodní zvhlčovače = pračky vzduchu • poslední články úpravy vzduchu ventilátory, filtry, ohřívače, chladiče, zvlhčovače a dohřívače • specifická problematika hygienického rázu, vymývání nečistot ze vzduchu kontaminace a zhoršení jakosti vody, alergie Legionella pneumophila • ventilátory – nasávání vzduchu z různé úrovně nad terénem, mechanické filtry, zvlhčovače – vodovodní voda vstřikování X směru proudu vzduchu shromažďování na dně nádržky • doporučení: umístění papírových filtrů za zvlhčovače (v nemocnicích) s up
ep
st o vn f vt
č
p
up … usměrňovací plechy pro proud vzduchu, st … sprchové trysky, s … skříň, vn …vodní nádrž sběrná, o … přepad do odpadu, č … čerpadlo, vt … výměník tepla, f … vodní filtr, p … plovákový ventil, ep … eliminační plechy pro vodní kapky
