Užitkové vody
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 (viz eutrofizace) Technologická voda, voda v průmyslu (chlazení) - kvalita provozních vod je dána technologickým využitím, i zde důležitá nezávadnost mikrobiologického složení Specifické případy Výjimkou jsou technologie v přímým kontaktu s výrobky určené pro potravu Používá se pouze voda pitná
Voda v průmyslu a technologiích Technologická voda - voda vstupující přímo do výrobního procesu - požadavek na jakost dle výroby, (filtrace, odželezňování, odmanganování, odplynění H 2 S, 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
Oteplené odpadní vody Thermal pollution Zdroj: chladicí systémy, voda v tocích se ochlazuje rychleji než ve stojatých Důsledky: druhové ochuzení pošvatky, muchničky, chrostíci bez schránek, snížení hustoty a biomasy, teplota vody nad 32 C (v tocích je smrtelná) využití v rybochovu stimul zvýšení produkce Zvýšení teploty Organické Druhové a znečištění kvantitativní složení společenstva Typ vodního toku Velikost oteplení Klima
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) komín chladič přívod vody čerpadlo parní kondenzátor vodní nádrž rozvod vody chladicí soustava vzduch odpad vody
Areál jaderné elektrárny Temelín
(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 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
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) Sleduje se - vláknité druhy bakterií, mikromycet a řas Patogenní druhy Testy toxicity v případě dávkování biocidů Biofilmy, biofouling, nárosty, úsady
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
Ekologie = znalost mikrobiální aktivity mikroorganismů = schopnost a vhodnost 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/
Přínos pro provoz kontrola a monitoring Pravidelná kontrola, vizuální kontrola Odběr vzorků voda, nárosty Aktivita organismů Hostitelé, biofilmy, metody detekce (problém v environmentálních vzorcích) Patogenní MO znovuobjevená Legionella - 40-60 % chladicích věží ji obsahuje dobré je předpokládat její přítomnost 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
Navržené limity provozem sledované CCHO TVD TVN voda stěr voda stěr voda stěr MO nú 5 000 org ml -1 10 6 org ml -1 50 000 org ml -1 10 6 org ml -1 5 000 org ml -1 10 6 org ml -1 iú 10 000 org ml -1 10 8 org ml -1 100 000 org ml -1 10 8 org ml -1 10 000 org ml -1 10 8 org ml -1 BA- Or. nú 10 5 KTJ/ml 10 8 KTJ/100ml 10 6 KTJ/ml 10 8 KTJ/100ml 10 5 KTJ/ml 10 5 KTJ/100ml iú 10 7 KTJ/ml 10 10 KTJ/100ml 10 8 KTJ/ml 10 10 KTJ/100ml 10 7 KTJ/ml 10 8 KTJ/100ml BA- Fek. nú 10 4 KTJ/10ml 10 5 KTJ/100ml 10 2 KTJ/10ml 10 6 KTJ/100ml 10 3 KTJ/10ml 10 3 KTJ/100ml iú 10 6 KTJ/10ml 10 7 KTJ/100ml 10 4 KTJ/10ml 10 18 KTJ/100ml 10 5 KTJ/10ml 10 5 KTJ/100ml
Počty bakterií rodu Legionella méně než 1 KTJ ml -1 Riziko není potřeba se znepokojovat Jak postupovat 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
Možnost: 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???
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 (6 C) 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) vv t 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 čv rv f o ch z d vu
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 směru proudu vzduchu shromažďování na dně nádržky doporučení: umístění papírových filtrů za zvlhčovače (v nemocnicích) 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 up vt vn st o č s f ep p