Zásady hygienicky nezávadné obsluhy a údržby vodárenských zařízení (obecné požadavky, úprava a distribuce vody)

Transkript

1 Zásady hygienicky nezávadné obsluhy a údržby vodárenských zařízení (obecné požadavky, úprava a distribuce vody)

2 OBSAH Zásady hygienicky nezávadné obsluhy a údržby vodárenských zařízení 1. Obecné požadavky 2. Úprava vody 2a. znečištění při úpravě vody 3. Distribuce vody 3a. znečištění při distribuci vody

3 1. Obecné požadavky dodržování schváleného provozního řádu úpravny vody a vodovodu stavby a zařízení pro zásobování vodou nutno chránit proti neoprávněným zásahům (pasivní i aktivní ochrana včas rozpozná průnik vyvolá poplach) pro styk s vodou nutno používat jen hygienicky nezávadné výrobky (viz vyhl.č. 409/2005 Sb. o hygienických požadavcích na výrobky přicházející do přímého styku s vodou a na úpravu vody) nutno se vyhýbat kontaktu s vodou určenou spotřebiteli během její dopravy, úpravy, akumulaci a distribuci

4 Obecné požadavky (pokračování) Použití nevhodného materiálu vede ke znehodnocení kvality vody -korozí materiálu - vyluhováním látek do vody - nedostatečná ochrana před vnějšími vlivy (vede ke kontaminaci) při nákupu výrobků je nutno žádat od prodejce: - doklad o ověření, zda výrobek odpovídá danému hyg. předpisu - zda se doklad o ověření vztahuje na daný výrobek - zda neexistuje omezení při použití výrobku (Cu nelze použít při ph < 6,5 koroze)

5 2. Úprava vody A. technologie úpravy B. chemické přípravky pro úpravu vody C. kvalita surové a upravované vody

6 A. technologie úpravy volba vhodného technologického postupu úpravy: v závislosti na jakosti surové vody vzít v úvahu nejen φ ale i maximální hodnoty nárazové hodnoty v průběhu roku, (klimatické, sezónní důvody) použít jen schválené technologie ( 14, (3) vyhl. 409/2005 Sb.) jiné technologie (souhlas OVZ)

7 14 Vodárenské technologie uvedeny povolené technologie s možností posouzení jiné (3) úpravy vody a l) provzdušňování, filtrace, stabilizace vody, odželezňování, odmanganování, čiření, sedimentace, adsorpce, oxidace, pomalá filtrace, mikrosíta, úprava ph m) dezinfekce vody s použitím chloru, chlornanu Na či Ca, ClO 2, chloraminu, O 3 n) UV záření (4) použití jiných než v odst. 3 vedených technologií

8 Vodárenské technologie - požadavky nesmí vnášet zdraví škodlivé látky do vody maximum zachovávat přírodní charakter vody a její biologickou hodnotou nová technologie nemá zhoršit stávající CH, F, Bi, Mi, organoleptické vlastnosti (zvýšení původních hodnot ch.u. o 10% s překročením 50% h.l.) technologie snižující obsah RL, Ca, Mg (použít jen u vod s obsahem > DH) zvýšení ch. u. vede ke snížení jiného nežádoucího ukazatele posoudí OVZ

9 B - Chemické přípravky k úpravě pitné a teplé vody 13 vyhlášky č. 409/2005 Sb. Chemické přípravky určené k pravě vody na vodu pitnou a teplou absence cizorodých látek ( pesticidy, kyanidy, kovy, org. látky jež nejsou přirozenou součástí výrobku) patogenní mikroorganismy mikrobiální znečištění radioaktivní látky čistota a bezpečnost látek (viz příl. 2 vyhlášky účinnost dezinfekčních a algicidních prostředků (viz příloha 4 vyhlášky použití jiných (souhlas OVZ)

10 Příklady z praxe , západní Čechy, úpravna vody v upravené vodě nalezena pesticidní látku hexachlorcyklopentadien (původ- NaClO) , Úpravna vody v Camelfordu (V.Británie), ( zásobovaných obyvatel) = vypuštěno omylem přímo do vodojemu s upravenou vodou 20 tun síranu hlinitého (dodavatelem chemikálie) , majitel malého vodovodu (100 zásobovaných obyvatel) - dezinfekci místo Chloraminem B prostředkem pro použití v potravinářství k čištění Chloraminem BM , vodovod v SVČ kraji špatná funkce koagulace (dávkována automaticky), úprava ph (prováděna manuálně jen po dobu pracovní doby)

11 Chemické přípravky: o vyloučit záměnu přípravku!!! (disciplina a organizace práce, odborné znalosti) o dávkování dle provozního řádu (jiná koncentrace může způsobit - újmu na zdraví -neúčinnost daného technologického stupně ocož se promítne v jakosti i nezávadnosti vody

12 C-kvalita surové a upravované vody průběžná kontrola surové i upravované vody: smyslově lze posoudit ( barva, zákal, zápach) - signalizuje neobvyklé změny, nežádoucí stav analytická vyšetření (vhodné je určit normální rozmezí, varovné limity signalizuje nežádoucí změny), laboratoře mohou vést regulační diagramy pro chemické i mikrobiologické ukazatele Existuje software, kde je možno pravidelně registrovat graficky jednotlivé ukazatele zde jsou vyznačeny regulační a varovné meze

13 Příklad regulačního diagramu - mikrobiologie (počty kolonií při 22 C)

14 Úprava vody - dezinfekce dezinfekce bývá závěrečný krok úpravy dezinfekce malých zdrojů (studny) dezinfekce při vodárenské úpravě

15 Obecné zásady dezinfekce legislativní požadavky: na chemické přípravky pro dezinfekci vody na vodu pitnou: 5 zák. 258/2000 Sb. (zákon o zdraví) 35 zák. 120/2002 Sb. (zákon o podmínkách uvádění biocidních přípravků ) oznámení registrace biocidních látek 13 vyhl.č. 409/2005 Sb. (požadavky na čistotu dle příl.č.2 a účinnosti prostředku dle příl.č.4)

16 Fyzikální a chemické požadavky na dezinfekci vody: zákal vody medián do 1 NTU do 5 NTU (jednotlivé vzorky) důvodem je agglomerace mikrobů, jejich adsorpce na partikule normální podmínky chlorace volný reziduální (zbytkový) chlor 0,5 mg/l, doba kontaktu = 30 minut, ph< 8,0 zákal < 1 NTU

17 Dezinfekce malých zdrojů vody prostředky pro nárazovou dezinfekci: SAVO chlornan sodný chloramin SAGEN (přípravek na bázi Ag) aplikace dávky na objem vody: V (objem v m 3 ) = 0,8 x d x v d = průměr studny v metrech v = výška vodního sploupce v metrech

18 Požadavky na dezinfekci studní: reakční doba 12 hodin po 5-6 hod. působení odčerpat část vody a (aby se dezinfekční prostředek dostal i do potrubí čerpacího zařízení) při silnějším znečištění dezinfekci opakovat při zatopení studny viz postup asanace studní při povodních (

19 Dávkování dezinfekčního prostředku SAVO dle pokynů na obalu (20 ml na 1 m 3 vody při obsahu účinné látky NaClO ve výrobku <50 mg/kg) tj. cca < 1 mg/l (0,8 mg/l) chlornan sodný (NaClO) 140 g/l; 190 g/l při dávkování 6 ml / m 3 a 4,5 ml / m 3 dle obsahu koncentrátu získáme cca 0,84 a 0,85 mg/l vol. Cl 2 chloramin B (sodná sůl benzensulfochloraminu) dávka 5 10 g / m 3 (odpovídá cca 1-2 mg/l Cl 2 ) dezinfekce stěn studny a zařízení g/1m 3

20 dávkování dez. prostředku pokračování SAGEN - účinná látka min. 0,8% Ag dávkování 1: u menších zdrojů 10 g /m 3 SAGENU (rozpustíme v nekovové nádobě a nalijeme do studny) po 5-6 hod. působení načerpat do potrubí a zařízení doba působení min. 24 hod., optimálně 72 hod. aplikace pouze 1-2x ročně

21

22 dezinfekce cisteren chlornan sodný cisterna se vystříká tlakovou vodou (pitnou) a napustí vodou s obsahem 1-2 mg/l NaClO; je třeba projet s cisternou pro řádnou dezinfekci všech prostor, pak vypustit vodu, proplach pitnou vodou. peroxid vodíku 2% roztok, doba působení 15 min., postup jako v případě chlornanu

23 dezinfekce vodovodních řadů (MZe ČR, 1996) chlorovaná voda přiváděcí řad proplach vodou a napuštění chlorovanou vodou o obsahu Cl g / m 3, doba kontaktu 1-2 dny vodovodní síť proplach a napuštění chlorovanou vodou o obsahu Cl g/m 3, doba kontaktu 1-2 dny vodojemy- použije se roztok chlórové vody nebo chlornanu sodného (1:10) nebo jiné prostředky účinné složky na př. k. sulfamidová nebo HCl, v kombinaci s H 2 O 2, k. octovou, k.peroctovou viz SOVAK č.12/2004, str.20-21

24 vodárenská úprava dezinfekce 14 vodárenské technologie,vyhl. č. 409/2005 Sb. pro dezinfekci vody Cl 2, NaClO, Ca(ClO) 2, ClO2, chloramin, O 3 UV záření monochromatické ( nm s min.dávkou 400 J/m 2 s 85% výkonu při 253,7 nm) polychromatické ( nm a min. dávka 400 J/m 2 )

25

26 2a. Znečištění při úpravě vody Cíl =upravit surovou vodu na parametry, dané vyhláškou Ke znečištění může dojít při jakémkoli stupni výroby!!! Může mít nejrůznější charakter, obecně: vnesení nežádoucích látek mikrobiologická kontaminace znečištění při úpravě 1. chemické látky používané při úpravě 2. vedlejší produkty dezinfekce (DBPs) 3. zvýšení trofie / úživnosti vody 4. mikrobiologické znečištění 5. havárie (selhání techniky či obsluhy z neznalosti či porušení kázně) 6. terorismus, sabotáže

27 1. Chemické látky, používané při úpravě mohou obsahovat nežádoucí příměsi chemické, mikrobiologická či radiologická kontaminace 13 vyhlášky č. 409/2005 Sb. Chemické přípravky určené k úpravě vody na vodu pitnou a teplou a) absence cizorodých látek b) patogenní mikroorganismy c) radioaktivní látky d) čistota a bezpečnost látek, (viz příloha 2 této vyhlášky) e) účinnost dezinfekčních a algicidních prostředků (viz. př. 4 této vyhlášky)

28 Chemické látky - používané při úpravě: koagulanty na bázi Al, Fe, PAA, polykoagulanty přípravky k úpravě ph sloučeniny Ca, kyseliny, zásady, uhličitany, CO2 aktivní uhlí dezinfekční a oxidační prostředky inhibitory koroze fosforečnany, polyfosforečnany

29 Znečištění mohou přinést i technologie - Vyhl. č. 409/2005 Sb., 13 (3) V závislosti na jakosti surové vody aplikovat vhodný postup úpravy vody: a l) provzdušňování, filtrace, stabilizace vody, odželezňování, odmanganování, čiření, sedimentace, adsorpce, oxidace, pomalá filtrace, mikrosíta, úprava ph Vedle chemikálií další hmoty přidávané do vody: - písky ( pro filtraci) - vzduch (provzdušňování)

30 2. vedlejší produkty dezinfekce (DBPs) - vznikají v rámci vlastní chemické reakce při dezinfekci ClO2 chloritany, chlorečnany -reakcemi dezinficiens se složkami ve vodě (prekurzory ) Cl 2 org. látky THM, HAA Ozon reakce s bromidy bromičnany ÚV záření tvorba dusitanů, formaldehydu, mutagenní fotoprodukty

31 3. zvýšení trofie/úživnosti vody osobní či provozní hygiena nevhodný technolog. postup aplikace O 3 jako dezinf. či oxidač. prostředku: - Havárie Obvykle způs. chybným dávkov. chemikálií: selhání techniky obsluhy (z neznalosti či porušení kázně provozního řádu ) - terorismus, sabotáže Vodárna by měla zajistit Systém včasného varování kontaminace

32 4.mikrobiologické znečištění - Infekční agens Průkaz obtížný - potřeba specifických testů na široké spektrum patogenů kvantitativní real-time PCR assay specifická stanovení vybraných nejzávažnějších agens při průkazu věnovat pozornost i metodám resuscitace -Häusler, 1995, mikrobiologické metody kontroly jakosti vod -přehled metod rychlé detekce fekální kontaminace [články povodně a rychlometody] Při použití by se uplatňoval faktor ředění adsorpce v instalacích, armatůrách

33 chemické noxy- testy na rybách (akvaria s rybami):- -vliv toxických dávek na dýchání ryb dle Černyševé -nyní (sleduje vliv vody na chování ryb-pstruzi) test na luminiscentní bakterie (fy. Beckmann) princip stanovení ATP, ČSN EN ISO ,2,3 pro světélkování Vibrio fischeri (30min. expozice) testy toxicity na vodní organismy (D. magna, Poecilia retuculata) ČSN EN ISO 6341 (24 hod. expozice) ČSN EN ISO 8692 zkouška inhibice růstu sladkovodních zelených řas (pro růstovou rychlost řasy Desmodesmus subspicatus) (72 hod. expoz.) nově detekční systémy ToxScreen analyzátor LuminoTox, Lab_Bell

34 5. havárie (selhání techniky či obsluhy z neznalosti nebo porušení kázně). 6. terorismus, sabotáže

35 3. Distribuce vody přístup do vodárenských objektů (vyloučen pro nepovolané osoby, pro zvířata) otvory ve stavbách (okna, dveře, větrací otvory) minimální počet a provedení zamezující samovolnému vniknutí osob, zvířat, ptáků, hmyzu zvenčí kontrola stavu, neporušenosti (sítě, mřížky) větrací otvory neměly být umístěny těsně nad hladinou vody opatřit vzduchovými filtry

36 Distribuce vody - pokračování pravidelné prohlídky stavu vodojemů a dalších provozních objektů Odkalování akumulačních nádrží a potrubí (horizontální) Opravy potrubní sítě (neponechávat otevřené při přerušení práce) opravy instalací, zařízení - po jejich skončení vše mechanicky očistit + dezinfekce 5% NaOCl; 1-3% H2O2, následuje proplach čistou vodou Před uvedením opravovaných části do provozu odebrat kontrolní mikrobiologický vzorek s potvrzením nezávadnosti

37 Distribuce vody - pokračování rekonstrukce vodovodního potrubí, vodojemu aplikace vnitřní výstelky na bázi cementu podmínky uvádí vyhl. 409/2005 Sb. v 12 (jsou zde uvedeny požadavky na kontakt s vodou obměnu vody následná kontrola vody) vodovodní potrubí do průměru DN 300 včetně, opatřené uvnitř vystýlkou na bázi cementu, lze uvést do provozu až po 7 denním kontaktu s pitnou vodou, jež byla minimálně 3x obměněna po minimální stagnaci 24 hod. potrubí > DN 300 lze uvést do provozu poté, kdy po proplachu bylo zkouškou ověřeno, že kvalita vody po 24 hod. stagnaci odpovídá vodě pitné V obou případech provést rozborv rozsahu kráceného rozboru + stanovení Al ( hliník )

38 Distribuce vody - pokračování vodojem (nový, rekonstruovaný) mající stěny ve styku s pitnou vodou z betonu či kryté výstelkou z cementu lze uvést do provozu za podmínek viz potrubí > DN 300 požadavek vyhlášky by měl být obsažen v provozním řádu osoby v prostorech výroby - kde je volná voda (zdržující se zde z provozních a kontrolních důvodů) - nosí vhodný čistý ochranný oblek, obuv (dezinfikuje před vstupem 5% chlornanem po sec.) -při vstupu do provozu s volnou vodou, která dále již teče bez další úpravy (nutno nosit ještě rukavice, pokrývku hlavy, roušku před ústa) důraz na používání ochranného oděvu, bot, a dalších pomůcek je dán skutečností, že 1 bariéra nevykazuje 100% účinek (= multibariérový přístup)

39 Distribuce vody - (pokračování) i když je voda nakonec úpravy dezinfikována, je důležitý pro eliminaci znečištění multibariérový přístup = (ochranná pásma, zásady osobní a provozní hygieny, koagulační filtrace, dezinfekce) viz dezinfekční účinnost jednotlivých stupňů úpravy vody instalace zařízení zabraňující zpětnému toku vody : s ohledem na zvláštnosti jejich konstrukce v daném provozu či tlakových poměrech v rozvodné síti je třeba zabránit zpětnému toku ( EN 1717 : Ochrana proti znečištění pitné vody ve vnitřních vodovodech a všeobecné požadavky na zařízení na ochranu proti znečištění zpětným průtokem)

40 Příklady z praxe , listopad, městečko Gideon, Missouri, USA (1100 obyvatel) zásobované vodou z podzemních zdrojů Příčina epidemie = volný přístup ptáků do vodojemu s upravenou vodou, kontaminace střevními bakteriemi Salmonella typhimurium 2. město Cabool, Missouri, USA, 3000 obyvatel Došlo ke kontaminaci patogenní střevní bakterií Escherichia coli O157 : H7 (kontaminace ptáky , Iowa, USA, zdravotnické zařízení Po požití pitné vody dostavily příznaky -pálení v ústech, chřipce podobné příznaky Příčina - kontaminace vody tekutým mýdlem ze zásobníku v důsledku zpětného průtoku

41 3a. znečištění při distribuci vody 1. kontaminace rozvodů z vnějšku (chemická, mikrobiologická, radiologická) 2. znečištění nevhodnými materiály (potrubí armatur, nádrží) 3. koroze rozvodného systému (+změny jakosti při dopravě vody)

42 1. kontaminace rozvodů z vnějšku při poklesu tlaku v potrubí (nasátí znečištěné vody) -netěsnosti v porušeném potrubí, vodojemu větrací otvory cesta vstupu kontaminace havárie, živelní pohromy, antropogenní zásahy (sabotáže, vydírání, terorismus ) Čelit-technickou kontrolou monitorováním parametrů, signalizující kontaminaci systém včasného varování Kontaminace rozvodného systému z vnějšku vždy mikrobiologická Vnitřní kontaminace -rozvoj biofilmů, nárostů, vznik sedimentů a jejich transport v systému, -odkalovaní vodojemu,...

43 2. znečištění nevhodnými materiály (potrubí, armatur, nádrží) způsobí senzorické závady (pach, příchuť - dle charakteru látek) vede k podpoře mikrobiologického rozvoje k uvolňování nevhodných látek do pitné vody (kovy, organické látky, azbest a j.)

44 Příklad z praxe podzim 2004, zjištěn nadlimitní obsah několika těkavých látek ve vodě ze studny v jedné svč. restauraci Příčina = zdroj kontaminace vnější zemina na dvoře objektu znečištěna oleji, ropnými látkami, rozpouštědly, benzinem

45 vyluhování chemických látek z materiálů: starší typy PVC vinylchlorid uvolňují Pb, Pb potrubí, armatury, starší pájky, slitiny mosaz, červený bronz Ni potrubí, armatur Al z vycementovaného potrubí Cu z měděných rozvodů a korozivnější vody Fe, Mn, Zn, Cu, Ni aj. kovy z teplé vody PE potrubí propustné pro plyny Azbest azbestocementové potrubí

46 Podpora mikrobiologického rozvoje Vede k rozvoj bakterií a hub (mikromycet)» v biofilmu» a volné vodě k tvorbě nárostů řas a mikromycet na površích (i makroskopicky viditelných) Podpora rozvoje z důvodu : vyluhování org. látek- nutrientů z mater. další faktory-stagnace vody, zvýšená teplota, nízká rezid. konc. dezinfiens o výsledek- nestabilita vody lze ji ovlivnit: účinnost úpravy, výběr zdroje osobní a provozní hygiena

47 příklady z praxe r. 2004, SvČ vodárenská spol. rekonstruovala vodojem Obklady byly vyspárovány tmelem,nevhodným pro styk s vodou důsledek- výskyt černých nárůstu hub (plísní)-mikromycet po vyčišení a novém napuštění situace opakovala!!!! r. 2001, do vrtané studny u rekreačního objektu (stř. Čechy) Byla instalována polyethylenová trubka (PE) deklarovaná výrobcem jako vhodná pro pitnou vodu - ve skutečnosti vyrobena z recyklovaného granulátu Závada = voda po několika měsících intenzivně zapáchala, došlo k rozvoji silného biofilmu Potrubí bylo nutno vyměnit!!!!

48 vliv materiálu ustupuje za situací: tvrdá voda inkrusty staré materiály (umělé hmoty oxidace povrchu kovů Cu) vhodných hydraulických poměrech (absence - stagnace vody, snížení oběhu či spotřeby)

49 Testování materiálů v kontaktu s pitnou vodou biostabilita testována v UK: test MDOD (the mean dissolved oxygen difference test) v SRN: měření produkce slizu (slime production test) v Holandsku:BFR test (biofilm formation test) [pg/cm 2. den ATP] sklo <10 pg/cm 2.den ATP nerezocel " PVC " polyetyleny " měkčený PVC, přírodní pryž "

50 MATERIÁLY a jejich vliv na rozvoj mikroflory VB MDOD test limitní hodnota 2,3 mg MDOD/l -Neměkčené PVC - MDOD 1,0 1,5 -Měkčené PVC - 2,5-7,0 - Estery celulosy - 1,0-4,0 - Polyester - 0-3,5 - Polyamid-nylon - 0-1,7 - Polyakrylát - 0,2-2,0 - Polyethylen - 0-0,2 - Polystyren - 0-0,7 - Polyuretan - 0-1,5

51 Vliv materiálů instalací na rozvoj mikroflory (A- biol. nestabilní voda bez reziduální dezinfekce; B opak)

52 Biologická stabilita vody teplota vody (nejdůležitější parametr kontroly rozvoje) kvalita vody zdroje (obsah nutrientů N, P, C jako BDOC, AOC) mikrobiální kontaminace (vnější, vnitřní, z úpravy vody) organické látky (v důsledku kontaminace, z výluhů, z úpravy vody) obsah Fe, Mn, NH4 ionty (z úpravy vody) koroze potrubí ukládání sedimentů v potrubí doba zdržení v síti i vodojemech vliv materiálů potrubí, armatur, vodojemů, zařízení úprava vody včetně způsobu dezinfekce

53 3. Koroze rozvodného systému ovlivňuje senzoricky vodu (barva, zákal, chuť) toxické ovlivnění obsah Fe, jiné kovy (Pb, Cu aj. Zn, Mn) umožňuje MIC mikrobiologicky indukované koroze ztěžuje dezinfekci (nekorodující materiály některé plasty, cementové povrchy)

54 Distribuci vody - lze realizovat rozvodným systémem balená pitná voda Rozvodný systém může vést ke zhoršení kvality vody:

55 Zhoršení kvality distribuované vody oproti vodě vyrobené: mikrobiologické a biologické ukazatele zákal, barva, pach a chuť (organoleptické vlastnosti) obsah Fe, Al, jiných kovů zejména u teplé vody (Mn, Cu, Zn) vyluhování látek (např. PAU z bitumenu nebo těkavé látky z nátěrů) vliv složek vody (Ca, Mg žádoucí složky ze ho hlediska) na korozi Cu potrubí radiologické ukazatele (ty se mění v závislosti na době zdržení, zejména v akumulacích)

56 Doprava vody degraduje její kvalitu podílejí se na ní procesy: dezinfekce vody a vedlejší produkty (DBs) korozními produkty a tvorba inkrustů mikrobiologickým rozvojem (biofilmy v potrubí, vodojemech, armatury) kontaminace rozvodného systému vyluhování látek z materiálů, nátěrů transport produktů koroze a mikrobiol. rozvoje do míst spotřeby v závislosti na hydraulických podmínkách v rozvodech podmínky distribuce vody (teplota, dobu zdržení)