Podstawowe metody dezynfekcji wody. Technika i eksploatacja
III. Zagadnienia praktyczne. Wykorzystanie dwutlenku chloru

1. Dwutlenek chloru w dezynfekcji wody

Dwutlenek chloru jest gazem, którego własności okazują się być bardzo korzystne z technicznego i technologicznego punktu widzenia dezynfekcji wody pitnej.

Jest to gaz bardzo dobrze rozpuszczający się w wodzie, którego skuteczność działania w odróżnieniu od chloru, czy podchlorynu sodu, nie zależy od odczynu wody w zakresie pH od 2 do 10.

Siłę bakteriobójczą dwutlenku chloru szacuje się na ok 2,5 raza wyższą niż w przypadku kwasu podchlorawego (chlor i podchloryn sodu).

Dwutlenek chloru ma silne własności wybuchowe i dlatego powszechne wykorzystanie go do dezynfekcji wody pitnej wiąże się z przygotowaniem na miejscu w specjalnych instalacjach. Wytwarza się go z chlorynu sodowego i chloru jako środka aktywującego, lub częściej z chlorynu sodowego i kwasu solnego lub siarkowego.

REKLAMA

Chloryn sodu występuje w postaci białych kryształów. Ze względów bezpieczeństwa stosuje się go jednak w postaci roztworów wodnych. Kontakt stałego chlorynu sodu z łatwopalnymi substancjami może prowadzić do samozapłonu. Przyczyną samozapłonu może być np. wysoka temperatura. Do przechowywania i wykorzystania chlorynu sodu wykorzystuje się instalacje zbudowane z polichlorku winylu, polietylenu czy stali nierdzewnej. Należy unikać stosowania miedzi, żelaza, czy aluminium oraz gumy.

Drugim reagentem jest kwas solny. Generatory do wytwarzania dwutlenku chloru zasilane są rozcieńczonymi substratami, a reaktor zapewnia ok. 5–10-minutowy czas reakcji.G

Jeśli na wodociągu prowadzi się jednocześnie dezynfekcję chlorem gazowym – należy się zastanowić nad produkcją dwutlenku chloru właśnie z chlorynu i chloru gazowego ponieważ produkcja jest wówczas bardziej opłacalna. Na fot. 1 przedstawiono przykładowe instalacje produkcji dwutlenku chloru z wykorzystaniem chlorynu sodu oraz kwasu solnego – Oxiperm 164 D oraz Oxiperm 164 C.

Instalacje te różnią się pomiędzy sobą przede wszystkim wydajnością, ale też stężeniem wykorzystywanych do produkcji dwutlenku chloru substratów.

W instalacji Oxiperm 164 D wykorzystuje się chloryn sodu (NaClO₂) o stężeniu 7,5% oraz kwas solny (HCl) o stężeniu 9,0%. Dwutlenek chloru jest produkowany wg reakcji:

5NaClO₂ + 4HCl → 4ClO₂ + 5NaCl + 2H₂O

Czyli produktem końcowym jest dwutlenek chloru oraz chlorek sodu (sól kuchenna).

Ze względu na różniące się stężenia obu substratów (stężenie kwasu solnego jest nieco wyższe) zużycie chemikaliów jest praktycznie 1:1 – stąd zbiorniki są opróżniane w jednakowym czasie.

Czas kontaktu kwasu solnego i chlorynu sodu w reaktorze wynosi ok. 10 min przy 90% wydajności układu.

Reakcja tworzenia dwutlenku chloru jest następująca:

5NaClO₂ + {4HCl + xH₂O} → 4ClO₂ + 5NaCl + (2+x)H₂O

Ze względu na fakt, iż reakcja stężonego kwasu solnego oraz chlorynu sodu jest bardzo gwałtowna, generatory na stężone substraty rozcieńczają je przed zmieszaniem w komorze reakcyjnej.

Wydajności produkcji dwutlenku chloru wynoszą odpowiednio:

• dla systemu Oxiperm 164 D: 120, 220, 350, 700, 1000, 2000 g/h,
• dla systemu Oxiperm 164 C: 150, 450, 750, 1300, 2500 g/h,
• dla systemu Oxiperm 164 C opartego o 32% kwas solny – wydajności do 10.000 g/h.

Oznacza to, że przy założeniu dozowania do wody ok 0,5 g ClO₂/m³ system jest w stanie zachlorować maksymalnie nawet 20 000 m³/h wody. Jednocześnie najmniejsze jednostki mają wydajność maksymalną przy założeniu ok. 0,5 g ClO₂/m³ ok 240 m³/h (oczywiście regulowaną w zakresie niższych produkcji).

Reakcje wytworzenia dwutlenku chloru muszą być kontrolowane przez odpowiednią aparaturę (stanowiącą integralną część urządzenia do dezynfekcji), ponieważ należy przeciwdziałać sytuacjom, w których istnieje ryzyko wybuchu dwutlenku chloru.

W odniesieniu do wymienionych wyżej instalacji, przy stosowaniu roztworów rozcieńczonych (7,5–9%) nawet przy niekontrolowanym zamieszaniu reagentów ryzyka wybuchu właściwie nie ma, natomiast przy stosowaniu reagentów 25 i 33% stosowane są dodatkowe środki ostrożnosci (w tym wspomniane rozcieńczanie przed wprowadzeniem do reaktora).

Przyjmuje się, że w roztworach wodnych dwutlenek chloru może być w maksymalnych stężeniach nie przekraczających 8,0 g/l. Przy stężeniach powyżej 30 g/l roztwory wodne mogą już być wybuchowe i nie należy ich przewozić ani też składować. W fazie gazowej dwutlenek chloru ulega reakcji autorozkładu, zainicjowanej iskrą elektryczną lub podwyższeniem temperatury.

Jego zapach w powietrzu jest wyczuwany przy stężeniu 1,4–1,7 mg/l, natomiast przy stężeniu 4,5 mg/l występują już objawy podrażnienia dróg oddechowych. Dopuszczalne stężenie w powietrzu w miejscu pracy wynosi 0,1 mg/l.

Eksplozja może być wywołana wstrząsem, jaskrawym światłem, a także obecnością niektórych związków organicznych.

W przypadku Oxiperm 164 C i D system produkcji jest wyposażony m.in. w:

• linie ssące z automatyczną kontrolą poziomu napełniania,
• wyświetlacz procesowy,
• system do ciągłej kontroli produkcji dwutlenku chloru,
• automatyczną kalibrację pomp podczas pracy.

Dwutlenek chloru może być również produkowany w oparciu o chloryn sodu oraz chlor gazowy. Taki wariant stosuje się często na wodociągach, które jako bazową stosują dezynfekcję właśnie chlorem gazowym.

Na zdjęciu 2 przedstawiono system Oxiperm 166, który do produkcji dwutlenku chloru wykorzystuje właśnie obok chlorynu sodu – chlor gazowy.

Stężenie chlorynu sodu wynosi 24,5%, natomiast chlor podawany jest w postaci wody chlorowej o stężeniu 3,0 g/l.

Wytarzanie dwutlenku chloru przebiega wg reakcji:

NaClO₂ + Cl₂ → 2ClO₂ + 2NaCl

Produktem jest dwutlenek chloru oraz sól kuchenna.

Fot. 2. System Oxiperm 166 firmy Grundfoss

Do zalet dwutlenku chloru w dezynfekcji w stosunku do podchlorynu sodu czy chloru gazowego zaliczyć można, oprócz zdecydowanie silniejszego działania bakterio i wirusobójczego m.in.:

• bardzo szybkie działanie bakteriobójcze; większość bakterii niszczy w ciągu kilku sekund,
• dwutlenek chloru jest zdecydowanie trwalszy w sieci wodociągowej w stosunku do kwasu podchlorawego (chlor lub podchloryn sodu),
• wysoką skuteczność w usuwaniu biofilmów pokrywających ściany rurociągów, urządzeń do uzdatniania wody (w tym również zbiorników wody czystej), które stanowią najpoważniejszy problem dla skutecznej dezynfekcji wody przy użyciu podchlorynu sodu, czy też chloru gazowego,
• jak wspomniano wcześniej, jego skuteczność nie zależy od odczynu wody w szerokim zakresie (wg niektórych autorów w zakresie 2 – 10, wg innych 2 – 12),
• dwutlenek chloru nie reaguje z jonem amonowym, nie tworzy przez to chloramin i dzięki temu nie jest zużywany na ten cel, dlatego zawartość jonu amonowego nie wpływa negatywnie na efektywność dezynfekcji wody,
• w wodzie występuje również jako gaz, nie ulega hydrolizie,
• nie reaguje z substancjami organicznymi, przez to nie tworzy (jak w przypadku chloru czy podchlorynu sodu) THM, które mają udowodnione działanie rakotwórcze,
• jest bezzapachowy,
• nie nadaje wodzie (czy nadaje w minimalnym stopniu) zapachu charakterystycznego dla chloru,
• jest bardzo trwały – w szeregu trwałości ustępuje jedynie chloraminą.

Do negatywnych aspektów stosowania dwutlenku chloru zalicza się przede wszystkim tworzenie chloranów i chlorynów, które są limitowane odpowiednim Rozporządzeniem – co tak naprawdę ogranicza maksymalne dawki dwutlenku chloru stosowane w technologii uzdatniania wody.

W tym miejscu warto podkreślić fakt, iż nie ma jako takiej normy na zawartość dwutlenku chloru w sieci wodociągowej – normowane są wspomniane wcześniej produkty utleniania (chlorany i chloryny). Ich poziom nie może być wyższy niż 0,7 mg/l. Jednakowoż, by dokładnie określić dawkę dwutlenku chloru jak i ilość powstalych produktów ubocznych, należy przeprowadzić odpowiednie testy zapotrzebowania na ten dezynfektant.

Ponadto wprowadzanie dwutlenku chloru do dezynfekcji wody w sieci, która zawiera osady (np. żelazowe) musi odbywać się w sposób wyważony oraz pod ścisłą kontrolą technologiczną. Zdarzały się bowiem przypadku, szczególnie w odniesieniu do sieci intensywnie zanieczyszczonych osadami), w których osady zaczęły się intensywnie przedostawać do wody, skutkując poważnym zanieczyszczeniem.

Dwutlenek chloru bardzo szybko i skutecznie utlenia m.in.:

• żelazo,
• mangan,
• siarczki (do siarczanów),
• azotyny (do azotanów).

Bardzo istotne i mające znaczenie techniczne oraz technologiczne jest niszczenie przez dwutlenek chloru biofilmów pokrywających rurociągi oraz urządzenia technologiczne.

Warstwa biofilmu, mówiąc obrazowo są to bakterie (mikroorganizmy) bytujące w wytworzonym śluzie, na powierzchniach w kontakcie z wodą. Znajdowanie się mikroorganizmów w biofilmach może je chronić przed stężeniami biocydów (substancji dezynfekujących), które bez takiej ochrony usunęłyby lub zahamowałyby wzrost mikroorganizmów wolno zawieszonych w wodzie.

Biofilmy zapewniają bezpieczne schronienie dla mikroorganizmów takich jak Listeria, E. Coli oraz Legionella.

Należy jednak bardzo uważać przy stosowaniu dwutlenku chloru po raz pierwszy do dezynfekcji sieci wodociągowej. Niszczenie biofilmów będzie się bowiem wiązało z naruszeniem struktury osadów pokrywających ścianki przewodów, w efekcie czego w pierwszym etapie jego zastosowania może dochodzić do znacznego pogorszenia jakości wody w sieci wodociągowej, związanego z usuwaniem osadów. Dlatego wprowadzenie dezynfekcji dwutlenkiem chloru powinno iść wespół z intensyfikacją płukania sieci wodociągowej.

1.1. Dwutlenek chloru w gotowych roztworach

Oprócz przygotowywania na miejscu w obrocie na rynku znajduje się stabilizowany roztwór dwutlenku chloru, aktywowany w miejscu dawkowania. Producenci tego typu substancji dokładnie określają sposób aktywacji, która musi być prowadzona bezpośredni przed użyciem, z uwagi na omówione wcześniej aspekty związane z bezpieczeństwem przechowywania dwutlenku chloru.

Generalnie gotowe „roztwory ClO₂” to nic innego jak chloryn sodowy, aktywowany bezpośrednio przed zastosowaniem kwaskiem cytrynowym, lub też kwasem solnym (rzadziej siarkowym).

Z uwagi na fakt, iż aktywacja tego typu jest dość uciążliwa i zazwyczaj trudno jest ustalić faktyczną ilość uzyskanego dwutlenku chloru (brak powtarzalności) nie zaleca sie tego typu rozwiązań do stosowania w dezynfekcji wody przeznaczonej do celów komunalnych (abstrahując od atestacji PZH).

2. Dezynfekcja sieci wodociągowej – zagadnienia ogólne

Na różnych wodociągach, zgodnie z przytoczonymi we wcześniejszych artykułach informacjami, praktykuje się dwa podstawowe sposoby dezynfekcji sieci wodociągowej:

• dezynfekcja ciągła,
• dezynfekcja okresowa.

Jedyną substancją, która pozwala skutecznie zdezynfekować sieć wodociągową są związki oparte o chlor – czyli omawiane wcześniej: podchloryn sodu, czy też dwutlenek chloru, a także chlor gazowy, który będzie przedstawiony w kolejnym artykule z serii.

Wybór metody dezynfekcji (ciągła bądź okresowa) zależy przede wszystkim od:

• rozległości sieci wodociągowej,
• rodzaju ujmowanego surowca,
• częstotliwości przekroczeń bakteriologicznych,
• rodzajów przekroczeń bakteriologicznych.

Z reguły na małych wodociągach, z dezynfekcji się rezygnuje, a jest to podyktowane głównie przyzwyczajeniami konsumentów. Niestety ostatnie doniesienia, z różnych stron kraju wskazują, że skażenia bakteriologiczne wody dotyczą zarówno dużych jak i małych wodociągów. Dlatego należy rozważyć zasadność okresowej dezynfekcji sieci wodociągowej i zastanowić się nad wprowadzeniem choć minimalnej, ale ciągłej dawki chloru do sieci, która nie będzie wyczuwalna przez konsumentów, a pozwoli zminimalizować, bądź ograniczyć negatywne skutki skażenia. Tym bardziej, że na podstawie przytoczonych we wcześniejszych artykułach informacji można stwierdzić, że nawet bardzo nikła dawka pozwala choćby zdezaktywować bakterie Escherichia coli.

Najczęstsze źródła skażenia sieci wodociągowej to:

• skażenie samego ujęcia poprzez wprowadzenie zanieczyszczeń bezpośrednio do warstwy wodonośnej (np przez niezabezpieczone otwory studzienne, nie należące do wodociągu, a nawiercone do tej samej warstwy wodonośnej, co eksploatowane studnie wodociągowe; poprzez niezabezpieczone piezometry, a czasami również poprzez coraz częściej wykonywane odwierty dla tzw. pomp ciepła) – skażenie takie jest szczególnie realne dla płytkich, nieizolowanych hydrogeologicznie warstw wodonośnych, których zwierciadło zalega kilka metrów pod poziomem terenu – są to stosunkowo trudne sytuacje technologiczne, ponieważ skażenie przechodzi przez cały układ uzdatniania, a bakterie mogą się znajdować m.in. w osadach zdeponowanych w całym systemie uzdatniania (w rurociągach wody surowej, filtrach, na złożach filtracyjnych);
• skażenie na etapie układu uzdatniania wody, poprzez nieprzestrzeganie warunków higieny na Stacji Uzdatniania Wody, zwłaszcza w układach uzdatniania otwartego (filtracji otwartej, napowietrzania otwartego);
• skażenie zbiorników wody uzdatnionej poprzez:
  • nieprzestrzeganie warunków higieny (zwłaszcza przy wykonywaniu czynności technologicznych takich jak czyszczenie, czy remont),
  • sabotaż – celowe skażenie zbiorników wody czystej,
  • w przypadku zbiorników wody czystej, zagłębionych pod ziemią – uszkodzenie ścian zbiorników – zwłaszcza jeśli w ich pobliżu rosną drzewa, bądź krzewy i sączenie płytkich, skażonych, wód gruntowych przez ściany zbiornika;
• skażenie samej sieci wodociągowej – poprzez:
  • usuwanie awarii przy jednoczesnym nieprzestrzeganiu odpowiednich zasad higieny,
  • tworzenie w określonych miejscach i czasie podciśnienia (zwłaszcza w okresie letnim na skutek spadków ciśnienia może dojść do zasysania nieczystości do sieci wodociągowej),
  • nieszczelności na sieci wodociągowej, w tym stare połączenia kielichowe, które również mogą sprzyjać „podsysaniu” wody gruntowej w określonych sytuacjach hydraulicznych.

Zawsze wykrycie bakterii kałowych wiąże się przedostaniem się do wnętrza sieci wodociągowej zanieczyszczeń. W rzadkich sytuacjach, ale również występujących w praktyce wodociągowej, przekroczenia bakteriologiczne mogą wystąpić podczas poboru wody (fałszywie dodatnie wyniki) – stąd zalecana jest weryfikacja wyników, zwłaszcza w sytuacji, gdy są one niejednoznaczne.

Często eksploatatorzy wodociągów notują problemy bakteriologiczne w sytuacji, gdy woda pobierana jest np w okresie letnim w różnego rodzaju szkołach, czy przedszkolach, nieczynnych przez dłuższy okres czasu, kiedy to woda zalega w instalacjach wewnętrznych budynków.

Wówczas dochodzi do „zagniwania” wody spowodowanego właśnie namnażaniem się bakterii.

W takiej sytuacji, pewnym rozwiązaniem metodycznym, by uniknąć konsekwencji prawnych wynikających z obowiązującego Rozporządzenia, a związanych z przekroczeniami bakteriologicznymi jest albo intensywny, trwający nawet kilkadziesiąt minut do godziny spust wody z punktu probierczego, albo w miarę możliwości pobór wody sprzed wodomierza – czyli bezpośrednio z sieci wodociągowej na przyłączu. Dlatego też zaleca się coraz częściej montaż kurków do poboru wody w podobnych instytucjach (jak szkoły, przedszkola, czy też sezonowo czynne budynki) przed wodomierzem, które pozwalają uniknąć omówionych powyżej sytuacji i dają jednoznaczną odpowiedź czy przekroczenie bakteryjne dotyczy faktycznie sieci wodociągowej, czy też jedynie instalacji wewnętrznej.

3. Postępowanie w przypadku skażenia sieci wodociągowej – zasady ogólne

Każdy wodociąg powinien mieć opracowane procedury w przypadku stwierdzenia przekroczenia bakterii na sieci wodociągowej. Postępowanie jest indywidualne w zależności od wielu czynników, takich jak rodzaj ujęcia, układ technologiczny, czy wspomniana rozległość sieci wodociągowej.

Służby sanitarne kontrolują jakość wody pod kątem fizyko – chemicznym oraz bakteriologicznym na sieci oraz na wyjściu z SUW. Należy mieć jednak świadomość, że mamy tutaj do czynienia z tzw. przesunięciem czasowym i niejednokrotnie wyniki z tych dwóch punktów mogą się różnić.

Również punkty na sieci, z których pobiera się próby kontrolne powinny być w ten sposób rozlokowane, by można precyzyjnie określić sposób przesuwania się zanieczyszczenia mikrobiologicznego, czy ewentualne jego źródło.

Podstawą podejmowania, bądź intensyfikacji działań dezynfekcyjnych jest dokładne zlokalizowanie źródła zanieczyszczenia.

W tym celu zaleca się szczegółową kontrolę jakości pod względem bakteriologicznym kolejnych punktów układu produkcji i dystrybucji wody tj.:

• sumarycznie wody surowej, ze studzien głębinowych (bądź ujęcia),
• układu uzdatniania – najlepiej wody po filtrach,
• wody po zbiornikach wody czystej – na wyjściu na sieć wodociągową,
• wody na sieci wodociągowej.

Na tej podstawie można podać przybliżone źródło zanieczyszczenia oraz wstępnie określić jego przyczynę.

W sytuacji, gdy przyczyna leży po stronie wody surowej (wraz z wodą surową dostają się do procesu uzdatniania bakterie kałowe, lub inne niepożądane mikroorganizmy w ilościach przekraczających dopuszczalne przepisy) konieczna jest dokładna analiza jakości wody z poszczególnych studzien głębinowych (poszczególnych części ujęcia), która da dalej podstawę do ewentualnego wyłączenia danej studni (czy grupy studzien) i podjęcia odpowiednich czynności związanych z ustaleniem przyczyny skażenia (jest to działanie bardzo ważne, nawet jeśli skażenie bakteriami kałowymi nie pociągnie za sobą konsekwencji pod postacią wyłączenia wodociągu – przyczynę skażenia należy ustalić, aby wyeliminować, czy ograniczyć do minimum ryzyko ponownego wystąpienia podobnej sytuacji).

Oczywiście działanie takie ma przede wszystkim sens w odniesieniu do ujęć podziemnych, bo w przypadku ujęć powierzchniowych ich zanieczyszczenie mikroorganizmami kałowymi jest bardzo częste i właściwie pytanie nie brzmi czy bakterie te są w wodzie, ale raczej w jakiej ilości. Z jednej strony ujęcia te są zatem bardziej narażone na „epizody” bakteriologiczne, z drugiej zaś świadomość, że bakterie w wodzie powierzchniowej zawsze się znajdują wymusza na eksploatatorach podejmowanie konkretnych działań zaradczych i skrupulatne prowadzenie dezynfekcji na najlepszym, możliwym poziomie technologicznym.

Dlatego wydaje się, że nagłaśniane przez media skażenia sieci wodociągowej i przekroczeń bakteriologicznych częściej dotyczą ujęć podziemnych, ponieważ ich eksploatatorzy nie mają świadomości ciągłego zagrożenia i pozwalają sobie na ograniczenia działań dezynfekcyjnych do minimum, podejmując raczej czynności zaradcze niż zapobiegawcze ewentualnemu skażeniu. Niestety działanie „od dołu” z reguły jest zbyt późne i poprzedzone działaniami służb kontrolnych, powodującymi wyłączenie zasilania sieci, bądź wydanie określonego komunikatu wzbudzającego niezdrowe emocje oraz panikę konsumentów.

Zatem zakładając, że źródłem skażenia jest studnia głębinowa (przyczyną może być np nieprzestrzeganie przez ludność stref ochronnych, bądź niewłaściwe zabezpieczenie, czy wykonanie otworu studziennego) i uda się ją zlokalizować, wówczas należy bezwzględnie wyłączyć ją z pracy i dezynfekować tak długo, aż wyniki badań mikrobiologicznych będą zadowalające.

Problem pojawia się wtedy, gdy studnia ta jest jedynym źródłem zasilania w wodę surową całej sieci. Dalsze postępowanie zależy od tego jak postąpią służby sanitarne oraz jaka jest skala skażenia oraz jego przyczyna.

W przypadku stwierdzenia bakterii pochodzenia kałowego (względnie przekroczonej wartości bakterii rozwijających się w temperaturze 37°C) należy bezwzględnie rozpocząć dezynfekcję układu w miejscu stanowiącym źródło zanieczyszczenia, oraz bezpośrednio na sieć wodociągową.

Zaleca się utrzymywanie maksymalnego dopuszczalnego stężenia chloru na końcówkach sieci wodociągowej oraz w miarę możliwości optymalizację odczynu.

Bardzo ważnym działaniem jest płukanie sieci wodociągowej na hydrantach w różnych punktach sieci, które pozwala:

• usunąć świeże osady, w których nagromadzone są również bakterie, które to osady ograniczają jednocześnie skuteczność dezynfekcji wody,
• wymusić ruch wody w sieci i zmaksymalizować szybkość dotarcia substancji dezynfekującej z wodą w najdalsze odcinki sieci wodociągowej.

Sposób postępowania zależeć będzie również od tego jak zareagują służby sanitarne.

Działaniem zdecydowanie korzystniejszym jest wydanie decyzji i komunikatów, że woda nie nadaje się do bezpośredniego spożycia, lub, że istnieje konieczność jej gotowania. Wówczas na pracującym wodociągu zdecydowanie łatwiej można dokonać czynności dezynfekcyjnych, a wprowadzona substancja dezynfekująca dociera do każdego punktu sieci wodociągowej i instalacji.

Zdecydowanie trudniej postępuje się w sytuacji, gdy wodociąg zostaje zamknięty, czyli decyzją służb sanitarnych nakazuje się wyłączenie zasilania sieci. W takiej sytuacji oprócz działania nad samym źródłem skażenia, konieczne jest jednoczesne usunięcie skażonej bakteriami wody z sieci wodociągowej i wypłukanie oraz zdezynfekowanie sieci.

Oczywiście pytanie brzmi jak to zrobić, by jednocześnie u odbiorców w kranach nie było skażonej wody? W tym przypadku również wszystko zależy od wielkości sieci wodociągowej. Jeśli sieć jest bardzo duża, znajdują się na niej węzły oraz zasuwy sieciowe, którymi odpowiednio manewrując (uwzględniając również przyłącza wodociągowe) można wyciąć pewną część (czy odcinek sieci), który następnie przepłukuje się zdezynfekowaną wodą, usuwając jednocześnie osady. Warto po takim odcinkowym płukaniu wodociągu wziąć próby bakteriologiczne i ocenić skuteczność tejże dezynfekcji. I w ten sposób metodycznie, krok po kroku, należy całą sieć przepłukać i zdezynfekować wprowadzając do niej wodę pozbawioną bakterii, z odpowiednią ilością dezynfektanta. Oczywiście jest to działanie żmudne, ale jednocześnie jedyne wyjście z sytuacji. Bowiem wprowadzone wraz ze skażoną wodą bakterie do sieci wodociągowej, nie będą się wprawdzie rozwijać, ale też okres ich przeżycia, jak wykazują badania może być znaczący, nawet to kilkudziesięciu dni.

W przypadku niewielkiej sieci wodociągowej można postąpić zdecydowanie szybciej od razu odcinając przyłącza i wprawiając w intensywny ruch całą wodę zgromadzoną w sieci, płucząc ją z osadów wodą zdezynfekowaną nie zawierającą bakterii.

Każdy wodociąg powinien opracować bezwzględnie swoje procedury w przypadku postępowania na wypadek skażenia wodociągu. Procedury takie, nawet przedstawione Sanepidowi do zatwierdzenia, pozwalają szybko zareagować i bez niepotrzebnego szumu usunąć zagrożenie.

Niemniej jednak jak mówi znane przysłowie, „lepiej zapobiegać, niż leczyć” dlatego też warto prewencyjnie utrzymywać pewną dawkę substancji dezynfekującej w sieci wodociągowej, odkażając wodę na wyjściu z SUW, bo nigdy nie wiadomo, z której strony i kiedy przyjdzie zagrożenie. Poza tym, jeszcze raz warto podkreślić, że ilość sposobów skażenia sieci wodociągowej jest ograniczona. Dlatego należy je dokładnie zdefiniować, przeanalizować i podjąć wszystkie możliwe kroki, aby bakterie przez te tzw. „wrota skażenia” w żaden sposób nie przeszły.

Doświadczenia z kraju, pokazują, że może ono się pojawić i na bardzo dużym wodociągu i na niewielkim. Wszędzie jednak wywołuje niezdrową panikę i nie zawsze wodociągowcy są w stanie szybko i sprawnie zaradzić sytuacji.

4. Dezynfekcja oraz czyszczenie zbiorników retencyjnych (na podstawie „Poradnika eksploatatora systemów zaopatrzenia w wodę”)

Powierzchnie wewnętrzne zbiorników wody czystej (zbiorników retencyjnych) powinny być w pierwszej kolejności bardzo dokładnie wyczyszczone i zdezynfekowane podczas oddania zbiornika do eksploatacji.

Następnie zaleca się co najmniej raz w roku dokonywać czyszczenia tego typu urządzeń. Wybór metody płukania zbiornika zależny jest od rodzaju zanieczyszczenia.

Zgodnie z wytycznymi niemieckimi do czynności związanych z czyszczeniem i dezynfekcją komór zbiornika magazynowego zaliczyć można:

• płukanie bez środków chemicznych:
  • płukanie wężem pod odpowiednim ciśnieniem wszystkich powierzchni zbiornika wodą pitną,
  • spust wody z mycia zbiornika,
  • kompleksowe mycie wszystkich rurociągów wewnętrznych i instalacji,
  • czyszczenie instalacji wentylacyjnych,
• płukanie z użyciem środków chemicznych – stosowane w sytuacjach skażenia, oraz wtedy, gdy osadów nie można spłukać przy użyciu samej tylko wody pod ciśnieniem:
  • spust wody ze zbiornika,
  • pozamykanie odpływów,
  • płukanie wężem wszystkich powierzchni wewnętrznych zbiornika odpowiednio rozcieńczonym środkiem myjącym,
  • przerwa na działanie środka czyszczącego,
  • mechaniczne czyszczenie miejsc zabrudzonych,
  • dokładne wypłukanie zbiornika wodą pitną,
  • właściwe odprowadzenie ścieków zawierających detergenty.

  UWAGA! Wszystkie stosowane detergenty oraz substancje myjące wykorzystywane do czyszczenia zbiornika powinny posiadać odpowiednie atesty PZH.

• dezynfekcja zbiorników polegająca na:
  • ciągłym zraszaniu, bądź spryskiwaniu dna, w razie potrzeby również ścian zbiornika środkiem dezynfekującym,
  • odprowadzenie ścieków z mycia (zawierających pozostałości substancji dezynfekcyjnej).

Należy zdawać sobie sprawę z tego, że w osadach zalegających w zbiornikach retencyjnych mogą rozwijać się odpowiednie szczepy bakterii, które będą się dalej przedostawać do sieci, powodując jej skażenie, bądź zanieczyszczenie. Osady te to głównie:

• żelazo, mangan – nawet jeśli ilości żelaza, czy manganu po układzie uzdatniania wody są minimalne, zawsze podczas załączeń studzien głębinowych osady te zrywają się z filtrów, przedostając do zbiorników wody czystej,
• inne zawiesiny – w tym przede wszystkim pokoagulacyjne, które stanowią aglomeraty najróżniejszych substancji w tym substancji organicznych, które mogą stanowić pożywkę dla bakterii,
• czasami złoże filtracyjne (zwłaszcza w sytuacjach, w których nastąpiło uszkodzenie dna drenażowego w filtrze), co mogło spowodować przedostanie się materiału do zbiornika wody czystej – sam materiał z reguły jest wpracowany przez co może być źródłem skażenia mikrobiologicznego (zwłaszcza bakterii oznaczanych jako ogólna liczba bakterii w temp. 22°C).

Poza tym bardzo często pojawiają się sytuacje związane ze skażeniami na skutek:

• przerastania ścian zbiorników (zwłaszcza podziemnych) korzeniami roślin, czy też drzew – dlatego należy unikać obsadzania zbiorników w takiej sytuacji roślinnością o rozbudowanym systemie korzeniowym),
• utrzymania w złym stanie wywietrzaków oraz otworów wentylacyjnych, poprzez które mogą przedostawać się różne zanieczyszczenia stałe.

Z kraju znane są sytuacje w których w zbiornikach wody czystej mogą znajdować się różne organizmy wyższe – np muchówki, których skuteczne usunięcie ze zbiornika jest bardzo trudne, a których larwy mogą przedostawać się wraz z wodą uzdatnioną do sieci wodociągowej i odbiorców wywołując ich uzasadnione pretensje i skargi.

Zgodnie z zaleceniami niemieckimi przy myciu stosuje się niżej wymienione środki w następującej kolejności:

• woda i szczotka,
• woda pod wysokim ciśnieniem,
• woda gorąca lub para wodna.

Metody te pozwalają z reguły na usunięcie wszystkich osadów i nalotów pochodzenia mineralnego (żwir, piasek), osiadłych osadów żelaza, manganu, czy węglanu wapnia. Stosowanie środków myjących (z odpowiednim atestem do wody) powinno być w zasadzie ograniczone do trudno zmywalnych zanieczyszczeń – takich jak biofilmy – osady biologiczne tworzące się na granicy powietrze woda, czy też grzyby bądź glony.

Wszystkie ścieki z mycia zbiorników powinny być odprowadzone tzw. spustem zerowym do kanalizacji, bądź odbiornika (rzeki, rowu, kanału) – ale wówczas z zachowaniem odpowiednich przepisów (pozwolenia wodno – prawnego). Osoby czyszczące zbiorniki powinny być wyposażone w odpowiednią odzież ochronną, pamiętając, że zbiornik jako komora zamknięta, jest niebezpieczny, z punktu widzenia gromadzenia oparów (zwłaszcza podczas czyszczenia przy użyciu substancji dezynfekujących rozpylanych wraz z wodą pod wysokim ciśnieniem) – stąd przestrzeganie zasad BHP. Należy również zachować maksymalną higienę, ograniczając ryzyko wtórnego zakażenia wyczyszczonego zbiornika – dotyczy to przede wszystkim obuwia, które powinno być odpowiednio zdezynfekowane przed wejściem do zbiornika wody czystej.

Podstawowym sposobem czyszczenia i utrzymania we właściwym stanie zbiorników wody czystej jest:

• okresowy spust wody z dna zbiornika (spust wytrąconych i osiadłych na dnie osadów) – warto jest od czasu do czasu bliżej przyjrzeć się tym osadom – poprzez pobór wody spustowej do naczynia przezroczystego i ocenę wizualną oraz zapachową osadów (powinny być one bezwonne, względnie delikatnie wyczuwalny zapach żelazowy), dzięki czemu można stwierdzić, m.in. czy osady zagniwają, względnie, czy na dnie nie znajdują się jakieś części mineralne w tym złoże filtracyjne, bądź węgiel aktywny, co mogłoby świadczyć o uszkodzeniu dna dyszowego),
• okresowe chlorowanie zbiornika na wyższą dawkę chloru – zwłaszcza, jeśli wiadomo, że w zbiorniku mogły rozwinąć się bakterie, które w dalszej kolejności przedostają się na sieć – wówczas zbiornik należy opróżnić, a następnie podczas napełniania bezpośrednio do rurociągu wlotowego podawać w odpowiedniej dawce podchloryn sodu, który pozwoli zdezynfekować zbiorniki. Po przetrzymaniu intensywnie zachlorowanej wody w zbiorniku retencyjnym, całość należy spuścić do kanalizacji, a następnie napełnić zbiornik wodą pitną dezynfekowaną do normalnego poziomu. Dawka chloru może być zdecydowanie wyższa niż w przypadku wody kierowanej do odbiorców, ale należy pamiętać o spuście wody ze zbiorników przed ich włączeniem do ponownej pracy.

Innym elementem, który jest szczególnie ważny w przypadku eksploatacji zbiorników wody czystej, jest czas przetrzymania wody w tychże zbiornikach.

Problem ten dotyczy przede wszystkim niedużych Stacji Uzdatniania Wody, względnie Stacji Uzdatniania Wody o okresowo znacznie zróżnicowanym rozbiorze wody. Nie ma niestety jasnych wytycznych co do maksymalnego przetrzymania wody pomiędzy czasem jej uzdatnienia a czasem dostarczenia do odbiorców. Wszystko zależy od tego, czy woda jest utrwalana chemicznie (dezynfekowana) czy też nie. Jeśli jest dezynfekowana i dezynfektant cały czas w wodzie pozostaje (jest stwierdzony odpowiednimi badaniami) wówczas czas ten będzie odpowiednio dłuższy. Jeśli natomiast woda nie jest dezynfekowana i zawiera dodatkowo substancje organiczne (a zawsze określona ilość tych substancji w wodzie się znajduje), wówczas jej stabilność biologiczna jest ograniczona i mogą się w wodzie rozwijać bakterie. Generalnie, czas przetrzymania dla wody niedezynfekowanej nie powinien przekraczać 1 doby, choć jest to wartość w różny sposób interpretowana przez technologów.

Należy jeszcze pamiętać, że do czasu przetrzymania wody w zbiorniku retencyjnym dodaje się czas przebywania wody w sieci wodociągowej. Ten jest tym dłuższy im bardziej rozległa sieć wodociągowa, oparta na rurociągach dużej średnicy. Każdy technolog powinien mniej więcej znać objętość retencyjną swojej sieci wodociągowej i czas przebywania w niej wody, z punktu widzenia właśnie potencjalnych problemów bakteriologicznych no i oczywiście dezynfekcji.

5. Podsumowanie

Przedstawione w artykule zasady postępowania na wypadek skażeń są tylko informacjami odnoszącymi się do ogólnych przypadków. Jak wspomniano w treści artykułu, każdy epizod skażenia bakteriologicznego winien być analizowany oddzielnie. Również indywidualne powinny być procedury opracowane przez pracowników wodociągu na wypadek takich sytuacji.

Szczególnie ważne jest jednak szybkie i skuteczne działanie zgodne z obowiązującymi przepisami w sprawie jakości wody jak i zasadami BHP (szczególnie w odniesieniu do czyszczonych zbiorników retencyjnych).

6. Literatura

1. Wolfgang Roeske: „Dezynfekcja wody”; Bydgoszcz 2007; Projprzemeko
2. Apolinary L. Kowal, Maria Świderska-Bróż: „Oczyszczanie wody”; Warszawa – Wrocław, PWN 2000,
3. Jacek Nawrocki, Sławomir Biłozor: „Uzdatnianie wody”; PWN Warszawa–Poznań, 2000
4. Albert Bauer i in. „Poradnik eksploatatora systemów zaopatrzenia w wodę”: Warszawa 2005, Seidel Przywecki Sp z o.o.

dr inż. Łukasz Weber
www.technologia-wody.pl

mgr inż. Jarosław Witkowski
Grundfos