Maailman jatkuvasti kasvava väestö kohtaa ongelman yhä harvinaisemmaksi käyvän puhtaan ja hygienisen juomaveden saamisessa. Pian juomavesi voi olla luksusta. On kuitenkin olemassa monia toimia, joiden avulla vesi voidaan desinfioida ja käsitellä juomakelpoiseksi. ProMinent tuntee käytännöllisesti katsoen kaikki eri menetelmät vedenkäsittelyn alalla.
Usein bakteerisia epäpuhtauksia sisältävää raakavettä, kuten pintavettä tai tekopohjavettä, käytetään tuotettaessa juomavettä. Tällöin veden desinfiointi on välttämätöntä. Käyttöveden desinfiointi on nykyisin itsestäänselvyys monilla teollisuudenaloilla, esim. elintarvike- ja panimoteollisuudessa sekä lääketeollisuudessa. Kiertävän veden desinfiointi esim. jäähdytyksessä, tuuletuksessa ja ilmastoinnissa on myös osoittautunut hyödylliseksi ja joskus jopa välttämättömäksi. Viime vuosina yleisen kiinnostuksen kohteena on ollut legionellan esiintyminen jäähdytysvedessä.
Yleiskuva juomaveden desinfiointiprosessista
|
Kloori |
ClO2 |
Otsoni |
UV |
| Desinfiointiteho |
keskinkertainen |
tehokas |
tehokkain |
keskinkertainen |
| Jälkivaikutus |
tunteja |
päiviä |
minuutteja |
ei ollenkaan |
| Riippuvuus pH-arvosta |
hyvin voimakas |
ei |
keskinkertainen |
ei |
| Sivutuotteet |
THM, AOX |
kloriitti |
mahdollisesti bromaatti |
mahdollisesti nitriitti |
| Investointikulut |
matala - korkea |
keskinkertainen |
keskinkertainen
- korkea |
keskinkertainen |
| Huollon tarve |
keskinkertainen |
keskinkertainen |
vähäinen |
vähäinen |
Klooraus
Kloorauksessa veteen lisätään kloorikaasua, natrium- tai kalsiumhypokloriittia. Tarvittava määrä riippuu veden klooritarpeesta sekä halutusta desinfiointitasosta. Veden tehokkaaseen desinfiointiin vaaditaan myös vähintään 20 minuutin reaktioaika. Kloorauksen teho riippuu suuresti raakaveden pH-arvosta. Erityisesti pieneliöiden saastuttaman veden haju ja maku voivat huonontua, jos desinfiointiin käytetään kloorausta, joka myös saattaa aiheuttaa ei-toivottujen sivutuotteiden, kuten haloformien muodostumista. Kloorin kyky estää bakteerien kasvu jakelujärjestelmässä yliarvioidaan usein, sillä jakelujärjestelmässä kulkevan veden klooripitoisuus laskee nopeasti, koska putkistossa virtaava vesi kuluttaa kloorin määrää.
Klooridioksidi
Klooridioksidi korvaa kloorin veden desinfioinnissa yhä useammissa sovelluksissa monien hyötyjensä ansiosta. Se on klooria tehokkaampi desinfiointiaine eikä sen teho riipu pH-arvosta. Sen kemiallisesta koostumuksesta johtuen ei kloorisivutuotteita synny. Klooria pidempi puolittumisaika saa jälkivaikutuksen jo käsitellyssä vedessä jatkumaan pidempään. Kloorista poiketen klooridioksidi pystyy poistamaan kasvustoja putkistoista ja säiliöistä estäen siten legionellan kasvua. Klooridioksidi on osoittanut etunsa veden desinfioinnin menetelmänä useissa eri sovelluksissa, kuten juomaveden- ja jätevedenkäsittelyssä, legionellan ehkäisyssä, käyttö- ja prosessiveden käsittelyssä elintarvike- ja panimoteollisuudessa sekä jäähdytysveden käsittelyssä.
Otsonointi
Otsoni on voimakkaimpia hapetus- ja desinfointimenetelmiä, joita voidaan käyttää vedenkäsittelyssä. Sen etuna on, ettei ei-toivottuja sivutuotteita synny ja otsoni itsessään hajoaa hapeksi. Haittapuolia ovat lyhyt puoliintumisaika ja huono liukenevuus veteen. Juomaveden desinfioinnissa sitä käytetään lähinnä, jos desinfioinnin lisäksi tarvitaan hapetusta, esim. värin parantamiseksi, raudan tai mangaanin poistamiseksi tai orgaanisten aineiden, hajottamiseksi. Saksassa otsonia saa käyttää vain hapetukseen.
UV-desinfiointi
UV-desinfoinnissa käsiteltävä vesi altisteaan lyhytaaltoiselle ultraviolettisäteilylle. Menetelmä tappaa tehokkaasti pieneliöitä muttei heikennä veden laatua. UV-desinfiointi ei takaa veden laadun pysyvyyttä putkistossa mutta on kuitenkin kemiallista desinfointia huomattavasti tehokkaampi tapa tuhota alkueläimiä, kuten Kryptosporidiumia ja Giardiaa.
Hopeaioni-sterilointi
Hopeaioni-steriloinnissa veteen lisätään hopeaioneita pitoisuudella 0,05 - 0,1 mg/l. Hopeaioneilla on pieneliöitä tappava (oligodynaaminen) vaikutus. Tarkkaa vaikutustapaa ei kuitenkaan tunneta. Menetelmä vaatii useiden tuntien vaikutusajan. Nykyisin menetelmän käyttö rajoittuu lähinnä juomaveden desinfiointiin laivoilla sekä välttämättömän juomaveden tuottamiseen katastrofialueilla.
Steriili suodatus
Korkeiden kustannusten vuoksi steriili suodatus on käytössä lähinnä lääketeollisuudessa. Tässä prosessissa käytetään ultrasuodatuskalvoja, joiden huokoskoko on alle 0,5 μm ja jotka tulee desinfioida säännöllisin väliajoin. Yksinkertaisia ultrasuodattimia käytetään myös pienissä juomavesisuodattimissa kotitalouksissa. Riskinä on kuitenkin aina pieneliöiden syntyminen suodattimissa. Hopeaionisterilointi ei myöskään anna pitkäaikaista suojaa pieneliöitä vastaan.
Hidas hiekkasuodatus
Hitaassa hiekkasuodatuksessa suodatusnopeus on noin 0,1 m/h ja se vähentää tehokkaasti mikrobiologisia epäpuhtauksia. Vaaditun suuren suodatuspinta-alan vuoksi menetelmän suosio laskee jatkuvasti juomavedenkäsittelyssä. Ongelmallisille raakavesille vaaditaan useimmiten lisäksi jokin muu desinfiointimenetelmä.