• Nie Znaleziono Wyników

Wiercenie studni oraz wykonywane w trakcie jej eksploatacji ró¿ne zabiegi tech-nologiczne s¹ czêstymi przyczynami przedostania siê do wód podziemnych bakterii, wirusów, paso¿ytów oraz wy¿szych organizmów. Mikroorganizmy te mog¹ byæ wpro-wadzone do otworu razem z przewodem wiertniczym, kolumnami rur ok³adzinowych i filtrowych, osypk¹ ¿wirow¹, urz¹dzeniami do uaktywniania studni i wykonania te-stów hydrodynamicznych oraz z próbnikami do poboru wody. Zatem wykonana stud-nia, przed oddaniem jej do eksploatacji, powinna byæ poddana zabiegom dezynfekcji w celu zniszczenia ¿ywych i przetrwalnikowych organizmów patogennych oraz zapo-bie¿enia ich wtórnemu rozwojowi w samej studni i w strefie przyfiltrowej.

Dezynfekcjê studni wykonuje siê równie¿ w trakcie jej eksploatacji, ka¿dorazowo po wykonaniu jakichkolwiek prac w jej wnêtrzu. Do ska¿enia wody w studni dochodzi najczêœciej przy wymianie instalacji pompowej lub podczas wykonywania pomiarów przy wykorzystaniu ró¿nych urz¹dzeñ.

Dezynfekcja wody w studni jest wykonywana metodami chemicznymi i polega na dawkowaniu do niej silnych utleniaczy. Im wiêkszy jest potencja³ utleniaj¹cy substan-cji, tym wiêksza jest jej zdolnoœæ do utleniania zanieczyszczeñ organicznych w dezyn-fekowanej wodzie. Skutecznoœæ dezynfekcji zale¿y zarówno od rodzaju u¿ytego œrod-ka, jak i jego dawki oraz czasu kontaktu i odpornoœci mikroorganizmu.

19.1. Œrodki odka¿aj¹ce

W praktyce przemys³owej do dezynfekcji studni stosowane s¹ g³ównie œrodki na bazie zwi¹zków chloru takie jak podchloryn sodowy i wapniowy, chloramina T, wapno chlorowane oraz dichloroizocyjanuran sodu.

Podchloryn sodowy wystêpuje w postaci uwodnionych soli NaOCl·5H2O lub

NaOCl·2,5 H2O. Posiada bia³¹ barwê i jest zwi¹zkiem nietrwa³ym, ³atwo rozpuszczaj¹-cym siê wodzie.

Produkt handlowy wystêpuje w dwóch rodzajach A i B, które ró¿ni¹ siê zawarto-œci¹ NaOH. Zawartoœæ chloru aktywnego w gatunkach A i B musi wynosiæ co najmniej

145 g Cl2/dm3, zaœ zawartoœæ NaOH wynosi 20÷30 g/dm3 w rodzaju A i 70÷90 g/dm3 w rodzaju B. Obecnoœæ NaOH zwiêksza trwa³oœæ wodnego roztworu NaOCl.

Do dezynfekcji wody stosuje siê rozcieñczone wodne roztwory NaOCl w iloœciach odpowiadaj¹cych œredniej dawce chloru 1,5 g Cl2/m3. Woda do przygotowania rozcieñ-czonych roztworów podchlorynu sodowego musi byæ miêkka, aby uniemo¿liwiæ wy-tr¹canie siê osadów CaCO3 i Mg(OH)2 (Kowal, Œwiderska-Bró¿, 1996).

Podchloryn sodowy najefektywniej dzia³a przy pH s³abo zasadowym. Podwy¿sza-nie pH w stronê wartoœci bardziej zasadowych zmPodwy¿sza-niejsza jego aktywnoœæ wskutek zmniejszania siê liczby cz¹steczek niezdysocjowanych. Powoduje on korozjê metali. Bardzo dobrze przenika do biofilmów i efektywnie niszczy zawarte w nich drobno-ustroje, ³atwo penetruje w materia³ach organicznych.

Podchloryn wapniowy Ca(OCl)2 jest substancj¹ sta³¹, higroskopijn¹, koloru

bia-³ego, o charakterystycznym zapachu chloru. Miar¹ jego aktywnoœci jest zawartoœæ „chloru aktywnego”. W praktyce przemys³owej do dezynfekcji wody stosuje siê roz-twory o koncentracji 0,5÷0,8%.

Podchloryn wapniowy nie jest szeroko stosowany w praktyce przemys³owej poniewa¿ nierozpuszczalne produkty reakcji wapnia mog¹ prowadziæ do kolmata-cji filtrów studziennych i w konsekwenkolmata-cji do obni¿enia wydajnoœci studni (Howsam

et al., 1995).

Chloramina T (wzór sumaryczny C7H7ClNNaO2S – inny wzór CH3C6H4SO2NCl)

jest organicznym zwi¹zkiem chemicznym z grupy chloramin, jest to sól sodowa N-monochlorotoluenosulfamidu i w sprzeda¿y wystêpuje w postaci proszku. Dobrze rozpuszcza siê w wodzie, w której hydrolizuje z wytworzeniem podchlorynu o w³aœci-woœciach dezynfekuj¹cych. Chloraminê T do dezynfekcji wody stosuje siê w postaci rozpuszczonej o ¿¹danej koncentracji. Najczêœciej w praktyce przemys³owej stosuje siê roztwory o koncentracji od 0,3% do 1%.

Chloraminy s¹ bardzo stabilne w przechowywaniu, w zwi¹zku z tym maj¹ d³ugi termin wa¿noœci. S¹ tak¿e ma³o wra¿liwe na obecnoœæ substancji organicznych, nato-miast ich wad¹ jest powolne dzia³anie.

Wapno chlorowane (Ca(ClO)Cl) jest mieszanin¹ podchlorynu i chlorku

wapnio-wego o w³aœciwoœciach ¿r¹co-truj¹cych. Zawiera 25÷35% aktywnego chloru i jest sil-nym utleniaczem. Jest zwi¹zkiem nietrwa³ym i w powietrzu rozk³ada siê, wydzielaj¹c wolny chlor. Wzrost temperatury oraz œwiat³o przyspieszaj¹ rozpad wapna chlorowane-go na chloran (Ca(C103)2) i chlorek wapniowy (CaCl2). Wodny roztwór wapna chloro-wanego ma w³aœciwoœci silnie utleniaj¹ce oraz truj¹ce. Wodê w studni dezynfekuje siê roztworem wapna chlorowanego o koncentracji 0,2÷0,4%.

Dichloroizocyjanuran sodu (NaDCC) nale¿y do stosunkowo nowej grupy

prepa-ratów. Wykazuj¹ one, dziêki bardzo du¿ej zawartoœci aktywnego chloru, silne dzia³anie bakteriobójcze oraz dzia³aj¹ w bardzo niskich stê¿eniach. S¹ stabilne podczas przecho-wywania i bardzo ³atwo przenikaj¹ do biofilmu. Wystêpuj¹ w postaci tabletek i s¹ przez to ³atwe do stosowania i dozowania, a pH ich roztworów wynosi 6.0.

19.2. Sporz¹dzanie stê¿onego roztworu odka¿aj¹cego

Chlorowanie wody wymaga wstêpnego okreœlenia dawki chloru i jego czasu kon-taktu z wod¹. Na dobór tych wielkoœci istotny wp³yw ma rodzaj i poziom ska¿enia bak-teriologicznego wody w studni, pH i temperatura wody, iloœæ zawiesin oraz warunki przeprowadzenia dezynfekcji. Mo¿na zatem stwierdziæ, ¿e efektywnoœæ przeprowadze-nia zabiegu jest funkcj¹ wieloparametrow¹. W zwi¹zku z tym rodzaj œrodka dezynfeku-j¹cego oraz parametry technologiczne zabiegu powinny byæ okreœlone indywidualnie dla ka¿dej studni przy uwzglêdnieniu konstrukcji studni, parametrów fizykochemicz-nych wody oraz wielkoœci i rodzaju jej ska¿enia. Spoœród tych parametrów znaczny wp³yw na skutecznoœæ niszczenia bakterii ma czas dzia³ania œrodka dezynfekuj¹cego. Z literatury (Kowal, Œwiderska-Bró¿, 1996) wynika, ¿e przy zawartoœci w wodzie chlo-ru powy¿ej 0,5 g Cl2/m3 po dwóch godzinach kontaktu wiêkszoœæ bakterii i wirusów zostaje zniszczona, a bardziej odporne np. wirusy polio po piêciu godzinach kontaktu i dawce 1 g Cl2/m3. W tabeli 19.1 podano wymagane dawki chloru i chloraminy oraz minimalne czasy kontaktu potrzebne do usuniêcia z wody wybranych bakterii.

Tabela 19.1

Zestawienie koncentracji chloru i czasów kontaktu niezbêdnych do zabicia wybranych bakterii (Kowal, Œwiderska-Bró¿, 1996)

W warunkach przemys³owych, w celu skutecznego przebiegu odka¿ania studni roztwór stê¿onego preparatu dezynfekcyjnego powinien byæ przygotowany bezpo-œrednio przed wykonaniem zabiegu i wprowadzony do studni na czas 24 godzin. W tabeli 19.2 podano œrednie iloœci substancji na bazie chloru, potrzebne do przygoto-wania 1 m3 roztworu.

W literaturze (Richard, 1987; Ministry of Environment, 1987; Schnieders, 2003) do dezynfekcji studni zaleca siê przygotowanie roztworów daj¹cych nieco wy¿sze kon-centracje wolnego chloru w wodzie ni¿ wartoœci podawane w literaturze polskiej. Przy stosowaniu œrodków na bazie chloru, zawieraj¹cych w swoim sk³adzie od 65 do 75% czynnego chloru, do przygotowania 1 m3 roztworu dezynfekuj¹cego zaleca siê stoso-waæ od 380 do 400 g œrodka dezynfekuj¹cego w postaci tabletek.

Bakterie Postaæ

chloru Stê¿enie chloru w wodzie

[g Cl2/m3] Niezbêdny czas kontaktu Escherichia coli NHClHOCl

2

0,05

1,5 1 min 9 min

Bacillus mathanicus NHClHOCl 2

25

1000 31,6 h 73,7 h Salmonella typhi NHClHOCl

2

0,06

0,9 12 min 2 min

Shigella dysenteriae NHClHOCl 2

0,08

Tabela 19.2

Zestawienie iloœci wybranych substancji, potrzebnych do przygotowania 1 m3 roztworu do dezynfekcji studni

Objaœnienia:

* Podchloryn sodowy – 15-procentowy roztwór wodny w iloœci 670 g/m3 lub 0,60 dm3/m3,

** Chloramina T o zawartoœci 25% czynnego chloru,

*** Wapno chlorowane o zawartoœci 25% czynnego chloru,

**** Dichloroizocyjanuran sodu o zawartoœci 75% czynnego chloru.

W celu przeprowadzenia skutecznego zabiegu dezynfekcji studni nale¿y przygo-towaæ tak¹ iloœæ roztworu, aby mo¿na by³o nim wype³niæ kolumnê filtrow¹ wraz ze stref¹ przyfiltrow¹ warstwy wodonoœnej. Roztwór dezynfekuj¹cy nale¿y przygotowaæ w specjalnie do tego celu przygotowanych zbiornikach, odpornych na korozjê.

W praktyce przemys³owej do dezynfekcji studni przygotowuje siê roztwór do chlorowania w iloœci przekraczaj¹cej cztero-, piêciokrotnie objêtoœæ wody w studni. Ze wzglêdu na du¿¹ toksycznoœæ chloru w stosunku do organizmów ¿ywych przy-gotowanie stê¿onego roztworu powinno siê odbywaæ przy zachowaniu szczególnych œrodków ostro¿noœci, przestrzeganiu zasad BHP i z dala od otworu. Pracownicy musz¹ nosiæ odpowiedni¹ odzie¿ ochronn¹ i sprzêt ochronny, chroni¹cy oczy i skórê przed odpryskami i wyciekami.

19.3. Sposób przeprowadzania dezynfekcji studni

Bezpoœrednio przed wykonaniem zabiegu dezynfekcji nale¿y oczyœciæ studniê z osadów mineralnych i biologicznych, które w znacznym stopniu wi¹¿¹ chlor i tym samym mog¹ wp³yn¹æ na obni¿enie jego koncentracji w wodzie. Mo¿na to wykonaæ poprzez mechaniczne usuniêcie osadów z wnêtrza kolumny filtrowej za pomoc¹ zesta-wu sk³adaj¹cego siê np. z mechanicznej szczotki, wyposa¿onej w dysze p³ucz¹ce, a nastêpnie przez krótkotrwa³e pompowanie oczyszczaj¹ce. W celu zwiêkszenia sku-tecznoœci zabiegu do wody wykorzystanej do oczyszczania studni nale¿y wprowadziæ œrodki dysperguj¹ce.

Przed rozpoczêciem zabiegu dezynfekcji studni nale¿y przygotowaæ tak¹ iloœæ stê-¿onego roztworu wybranej substancji na bazie chloru, aby usun¹æ mikroorganizmy z samej studni i ze strefy przyfiltrowej. W literaturze (Ministry of Environment, 1987; Schnieders, 2003) zaleca siê wprowadzenie do studni stê¿onego roztworu chloru w ilo-œci odpowiadaj¹cej od dwóch do czterech objêtoilo-œci otworu.

Przygotowany roztwór chloru powinien posiadaæ takie stê¿enie, aby po zat³ocze-niu do studni, osi¹gn¹æ jego koncentracjê w wodzie w za³o¿onej wysokoœci oraz utrzy-mywaæ pH wody na neutralnym poziomie.

Podchloryn sodowy* [g/m3] Chloramina T** [g/m3] Wapno chlorowane*** [g/m3] Dichloroizocyjanuran sodu**** [g/m3] 670 400 350 120

Zwi¹zki na bazie chloru, po zmieszaniu z wod¹ powoduj¹ wzrost pH, co znacznie spowalnia bakteriobójcze dzia³anie chloru i powoduje dodatkowo korozjê matali. W celu zwiêkszenia skutecznoœci zabiegu dezynfekcji powinny byæ zatem wprowadzone do przygotowywanego roztworu chloru œrodki zmniejszaj¹ce pH wody. Do tego celu mo¿e byæ wykorzystany s³aby kwas octowy, najlepiej w roztworze 5-procentowym. Kwas ten nale¿y wprowadziæ do zbiornika z wod¹ przed substancj¹ stosowan¹ do chlorowania w takiej iloœci, aby uzyskaæ pH o wartoœci 4,5 (Schnieders, 2003; Morgan, Rogers, 2005). Roztwór chloru, ze wzglêdu na zachowanie bezpieczeñstwa za³ogi nale¿y przygo-towaæ w zbiorniku znajduj¹cym siê na wolnym powietrzu i bezpoœrednio w s¹siedztwie otworu.

Stê¿ony roztwór chloru mo¿e byæ wprowadzony do studni grawitacyjnie, bezpo-œrednio ze zbiornika, za pomoc¹ gumowego wê¿a lub ciœnieniowo przy wykorzystaniu pompy i rur p³uczkowych. Wprowadzanie roztworu chloru powinno siê odbywaæ przy statycznym zwierciadle wody na wysokoœci filtra.

W celu uzyskania jednakowej koncentracji chloru w ca³ej objêtoœci wody w studni na-le¿y wymieszaæ chlor z wod¹ za pomoc¹ t³oka przelotowego. W zale¿noœci od przyjêtej technologii wprowadzania roztworu do studni mieszanie s³upa wody mo¿e byæ wykonane przy wykorzystaniu zestawu sk³adaj¹cego siê z obci¹¿nika i przykrêconego t³oka, zapusz-czonego do studni na linie lub te¿ za pomoc¹ t³oka przykrêconego do rur p³uczkowych. Roztwór chloru powinien pozostaæ w studni przez co najmniej 24 godziny, a na-stêpnie powinien byæ usuniêty za pomoc¹ zestawu do pompowania oczyszczaj¹cego. Pompowanie oczyszczaj¹ce nale¿y prowadziæ do momentu zaniku zapachu chloru w wodzie, a efektywnoœæ wykonanych prac nale¿y sprawdziæ przez wykonanie analizy bakteriologicznej wody. W przypadku przekroczenia dopuszczalnej normy nale¿y za-bieg dezynfekcji studni powtórzyæ.

W celu uzyskania zak³adanych efektów prac nale¿y równie¿ zdezynfekowaæ przy-gotowanym roztworem chloru wewnêtrzn¹ œciankê rur nadfiltrowych oraz pompy g³ê-binowej i kolumny rur eksploatacyjnych.

19.4. Warunki bezpieczeñstwa

Substancje na bazie chloru, stosowane do dezynfekcji studni, s¹ œrodkami niebez-piecznymi dla zdrowia ludzkiego. Ich transport do miejsca przeznaczenia oraz ich magazy-nowanie powinno byæ zgodne z aktualnie obowi¹zuj¹cymi w tym zakresie przepisami. Osoby przygotowuj¹ce stê¿one roztwory substancji na bazie chloru oraz przepro-wadzaj¹ce zabiegi dezynfekcji studni powinny posiadaæ aktualne szkolenia BHP w za-kresie sk³adowania i wykorzystania tych substancji oraz powinny byæ wyposa¿one w kompletne ubrania kwasoodporne, cellonowe os³ony twarzy oraz fartuchu i buty kwasoodporne. Powinny równie¿ posiadaæ maski przeciwgazowe z poch³aniaczem par i gazów kwaœnych lub wielogazowym.

Sporz¹dzenie roztworu dezynfekuj¹cego powinno byæ przeprowadzone w miejscu przewiewnym, a jego wprowadzanie do studni powinno odbywaæ siê od strony za-wietrznej.

Powiązane dokumenty