Bir suyun ihtiva ettiği sağlığa zararlı mikro- organizmaların sudan giderilmesi işlemine ‘suyun dezenfeksiyonu’ denilmektedir. Dezenfeksiyon ile sterilizasyon.

... konulu sunumlar: "Bir suyun ihtiva ettiği sağlığa zararlı mikro- organizmaların sudan giderilmesi işlemine ‘suyun dezenfeksiyonu’ denilmektedir. Dezenfeksiyon ile sterilizasyon."— Sunum transkripti:

1

2 Bir suyun ihtiva ettiği sağlığa zararlı mikro- organizmaların sudan giderilmesi işlemine ‘suyun dezenfeksiyonu’ denilmektedir. Dezenfeksiyon ile sterilizasyon terimleri birbirleriyle karıştırılmamalıdır. Sterilizasyon, dezenfeksiyondan daha ileri kademe olup, sporlar dahil sudaki bütün canlıların öldürülmesidir. İçme sularının dezenfekte edilmesinin gayesi sudan geçen sari hastalıkların buluşmasının önlenmesidir.

3 Suların dezenfeksiyonu birkaç şekilde yapılabilir. Çökeltme, yumaklaştırma ve filtrasyon gibi işlemlerle mikroorganizmaların kısmen azaltılması mümkündür. Ancak asıl mikroorganzima giderme usulleri aşağıda belirtilmiştir.  Kaynatma ve benzeri fiziki işlemler  Ultraviyole ışınlarıyla dezenfeksiyon  Bakır ve gümüş gibi metal iyonlarıyla  Halojenler (klor,brom,iyot), ozon, potasyum permanganat gibi oksidantlar ile dezenfeksiyon

4 Ancak dezenfektanın seçiminde ve kullanımında aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir:  Dezenfektanın cinsi ve dozu  Lüzumlu temas süresi  Suyun sıcaklığı ve kimyevi özellikleri  Giderilecek mikroorganizmaların cins ve özellikleri

5 KLORLA DEZENFEKSİYON Klor, normal ısı ve basınçta sarımsı-yeşil bir gaz olup, havadan ağırdır. Çok keskin bir kokusu vardır. Aktif bir elementtir. Su olması halinde, normal sıcaklıkta bütün elementlere tesir eder. Sadece asal gazlar ve oksijenle reaksiyona girmez. Oda sıcaklığında kuru klor, platin, altın ve gümüş gibi metaller ile bakır ve demir ile bir reaksiyon meydana getirmez. Bu sebeple kuru kloru bakır ve demir borularda nakletmek, çelik kaplarda muhafaza etmek mümkündür.

6 Suda çözünen klor su ile reaksiyona girerse: Cl2 + H2O  HOCl + H+ +Cl- Meydana gelir ve pH’ya ağlı olarak reaksiyon aşağıdaki gibi olur. HOCl  (düşük pH) H- +OCl- (yüksek pH) 

7 HOCl(hipoklorit) kuvvetli, OCl- ise zayıf bir dezenfektandır. Bu yüzden reaksiyonun sola doğru olması istenir. Bu ise düşük pH değerlerinde mümkündür. pH’ya bağlı olarak HOCl yüzdeleri Cetvel 8.1’de gösterilmiştir.

8 Küçük tesislerde, dezenfeksiyonda sodium hipoklorit çözeltisi kullanılır. Sodyum hipoklorit, sodyum hidroksit çözeltisine klor verilmek suretiyle hazırlanmaktadır. Cl2 +2NaOH  NaCl + NaOCl + H2O Ancak çözelti kararlı değildir. Aşağıdaki reaksiyonla zamanla dezenfektan özelliğini kaybeder. 2NaOCl  2NaCl+ O2 Bu reakiyon ışık ile hızlanır. Bu sebeple sodyum hipoklorit çözeltisi ışığa karşı muhafaza edilmelidir.

9 Klorla dezenfeksiyonda mikroorganizma giderme verimine tesir eden unsurlar aşağıda belirtilmiştir.  Mikroorganizmaların cinsi  Mikroorganizmaların kesafeti (yoğunluk)  Kullnılan dezenfektanın türü ve dozajı  Temas müddeti  Suyun pH değeri  Suda dezenfektanla reaksiyona giren bileşiklerin (organic maddeler, amonyum, Fe ++, Mn++ vs gibi) olup olmadığı  Suyun sıcaklığı

10 pH ve sıcaklığa bağlı olarak HOCI ve OCI- yüzdeleri

11 Giderilecek olan mikrooganizmaların cinsleri, kesafeti,mikroorganizma giderme verimine tesir eden kullanılan dezenfektan maddenin cinsi mühimdir. Çünkü her dezenfektan ayrı bir güce ve özelliğe sahiptir. Temas müddeti arttıkça mikroorganizma giderme verimi artmaktadır. Dezenfekte edilecek sudaorganik maddeler, demir ve mangan gibi metallerin olması halinde bunların dezenfektan ile okside olacağı göz önünde bulundurulmalıdır.

12 Suyun bulanıklılığı fazla ise dezenfektan maddenin imha tesiri azalır. Iyi bir dezenfektan için bulanıklığın düşük olması gerekir. Suyun sıcaklığı arttıkça dezenfeksiyonun hızı da artmaktadır. Amonyum ile reaksiyon

13 Klor, amonyak ihtiva eden suya ilave edildiğinde aşağıdaki reaksiyonlar meydana gelir. HOCL + NH3  H2O + NHCl2 (Monokloramin) HOCL + NH2Cl  H2O + NHCl2 (Dikloramin) HOCL + NHCl2  H2O + NCl3 (Trikloramin)

14 Oluşan reaksiyon ürünleri, pH, sıcaklık,temas müddeti ve başlangıçtaki (klor/amonyak) oranına bağlıdır. Suyun pH değeri 8 den büyük ise esas itibariyle monokloramin oluşur. pH’nın 3 den küçük olması halinde ise Trikloraminler meydana gelir. Amonyak ihtiva eden suya klor ilave edildiği zaman tatbik edilen klor dozajına karşı,bakiye klor noktalanırsa Şekilde gösterilen eğri elde edilir.Bakiye klor,serbest klor ile bağlı klordan ibarettir

15 Şekilde,1 mg/lt amonyum(NH4 + ) ihtiva eden suların dezenfeksiyonu için çizilmiştir. Kesik çizgiler ise tatbikattaki durumu ifade etmektedir.Teorik olarak 3 molekül klor,iki molekül amonyum ile birleşir.Yani 2NH4 + 3Cl2  N2 + 8H + + 6Cl - Yazılabilir. Buradan 1 mg NH4/lt için 6 mg/lt klora ihtiyaç olduğu hesap edilebilir.

16 Çeşitli sulara verilecek takribi başlangıç dozları : Suyun kalitesi Başlangıçta verilecek asgari Cl dozu ------------------- --------------------------------------------- Bakterisi az, iyi cins 1,00 mg / lt Diğer kuyu suları 1,50 " Çıkışı bulunmayan memba suları 1,25 " Filtre edilmiş sular 1,25 " Baraj suları 2,50 " Kirli satıh suları 3,00 "

17 KIRILMA NOKTASI Suya katılan klorun harcanması bittikten sonra suda serbest klor artığı olarak kaldığı nokta kırılma noktasıdır. Kırılma noktası meydana gelecek şekilde suya yüksek dozda klor verilirse,bakiye klor,serbest klor şeklindedir aksi halde kloraminler ile karışık serbest ve bileşik klor bir arada bulunacaktır.

18

19 Nazari olarak 1 mg NH4 + /lt için 6 mg/lt klor ihtiyacı olmasına rağmen tatbikatta bu değer biraz daha büyük alınarak 10 mg/lt civarında tutulur. Şekilde gösterilen kırılma noktasında kloramin şeklindeki klor bakiyesi en düşük seviyededir.Bu noktaya tekabül eden değerden daha büyük klor dozlarında suda tamamiyle serbest klor teşekkül edecektir. Şekilde verilen grafik temsilidir.Bütün su nümunelerine tatbik edilmez.

20 Çünkü her su numunesinin kendine mahsus bir (bakiye klor – klor dozajı eğrisi) vardır.Çünkü klor ihtiyacı,suyun amonyum konsantrasyonuna,temas müddetine ve suda klorda reaksiyona giren başka maddelerin olup olmamasına başlıdır. Dezenfeksiyonun hızı,bakiye klor konsantrasyonuna ve cinsine,temas müddetine,pH değerine,sıcaklığa veöldürülecek organizmaların cinslerine bağlırdır.Bağlı klorlar,serbest klorlara göre daha zayıf dezenfektan olduklarından daha uzun temas müddetlerine ve daha büyük dozlara ihtiyaç vardır.

21 İçme suyunda bakteriyolojik dezenfeksiyon için tavsiye edilen minimum bakiye klor konsantrasyonları Cetvelde verilmiştir.

22 Bağlı klorun serbest klordan daha zayıf dezenfektan olmasına karşılık kararlı olması gibi bir faydası vardır.Serbest klor (Cl2,OCl -,HOCl) o kadar kararlı değildir,zamanla dezenfektan tesiri kaybolur. Bu durum Cetvelde gösterilmiştir.Halbuki monokloramin (NH2Cl)için bu durum bahis mevzu değildir,budezenfektan kararlıdır,yani zamanla dezenfeksiyon gücü azalmaz.

23 Bu durum bilhassa içme suyu şebekeleri için ehemmiyetlidir.Çünkü içme suyu şebekelerinde kirlenme ihtimali varsa bu durumda şebekede kararlı dezenfektanın olması arzu edilir.Sık sık su kesintilerinin olduğu meskün mahaller için bu husus dikkate alınmalıdır. Cetvelden görüldüğü gibi bakiye serbest klorun başlangıçtan 24 saat sonraki dezenfektan tesiri %100 den %50 ye düşmekte ve 2 günden sonra ise tesiri hemen hemen kaybolmaktadır.

24

25 Su şebekesinde kirlenme ihtimali varsa ve su amonyak ihtiva etmiyorsa bu durumda şebekede kararlı bir dezenfektanın olması arzu edildiğinden, klorlamadan once suya amonyak ilave edilerek bir miktar monokloramin teşekkül etmesi sağlanır.

26 OZONLA DEZENFEKSİYON Ozon,oksijenin özel bir halidir.Bir oksijen molekülünün 2 oksijen atomundan ibaret olmasına mukabil,ozon 3 oksijen atomundan teşekkül eder.Ozon,(O3), havadaki oksijenin çok yüksek voltajda elektrik akımına maruz bırakılması suretiyle üretilir.

27 Ozon üretim tertibatının şematik gösterimi

28 Ozon üretiminde kullanılan alternatif akımın voltajı 7000-15000 Volt civarındadır.Elektrik akımının frekansının ise 50-300 Hz arasında olması tavsiye edilmektedir. Ozon üretimi için safoksijen kullanılabileceği gibi hava da kullanılabilir.Ancak ozon üretiminde kullanılan havanın ısısı düşük (4 0 C) ve kuru olmalıdır. Havanın nemli olması ve içinde toz bulunması üretimin verimliliğini düşürmektedir.

29 Ozon çok kuvvetli birdezenfeksiyon maddesidir.Bakteri ve virüsleri öldürmek için lüzumlu doz 0.3-1.0 mg/lt arasında değişmekte ve birkaç dakikalık temas müddeti de kafi gelmektedir. Dünya Sağlık Teşkilatı (WHO) tarafından bakteri ve virüslerin giderilmesi için 0.4 mg/lt ozon dozu ve asgari 4 dakikalık bekleme müddeti tavsiye edilmektedir. Ozonun dezenfeksiyon tesirinden başka suyun koku ve tadının iyileştirilmesi gibi faydası vardır.

30 Ozonun çok kuvvetlibirdezenfektan olması faydası karşısında,üretimin pahalı olması gibi mahzuru vardır.Bu yüzden ancak büyük tesisler için kullanılması uygundur. Ozonun bir diğer mühim mahzuru sonderecede kararsız bir madde olmasıdır.Bu özelliği,pH’ya bağlı olarak değişir. Dozlama yapıldığı andaki dezenfeksiyon gücü %100 olarak gösterilmek suretiyle,zamanla ozonun gücündeki azalma pH ya bağlı olarak Cetvelde verilmiştir.

31 Ozonun Gücündeki Azalmaya pH’nın Tesiri

32 Klor ve ozondan başka su dezenfeksiyonunda klor dioksit (ClO2) ve potasyum permenganat (KMnO4) gibi dezenfektanlar da kullanılnaktadır. Ozon,ClO2 ve KMnO4,NH4 + reaksiyona girmezler.Ozonun kararsız olmasına karşılık,ClO2 ve KMnO4 kararlı dezenfektanlardır. Kuvvetli ve kararlı bir dezenfektan olması dolayısıyla klordioksit günden güne daha geniş kullanma alanları bulmaktadır.

33 Br2,I2 veAg + nin ise kullanma alanları oldukça sınırlıdır.Br2 yüzmehavuzlarında,I2 ise çok küçük debili suların,gümüş iyonu(Ag + ) ise küçük debiler ve şişe sularının dezenfeksiyonunda tatbik edilmektedir.