U odpadních vod, vyčištěných mechanicko-biologickými procesy, lze dezinfekci provádět chemickými nebo fyzikálními dezinfekčními metodami.
Pro ověření účinnosti dezinfekce vod byla použita dezinfekce chlorem (chemická metoda) a dezinfekce UV zářením (fyzikální metoda). V rámci testování byly ve vzorcích vod stanovovány indikátory fekálního znečištění, tj. koliformní bakterie, termotolerantní koliformní bakterie, Escherichia coli a intestinální enterokoky. Jakožto indikátory obecného mikrobiálního znečištění byly stanovovány i mezofilní a psychrofilní bakterie.
Dezinfekce chlorací
U dezinfekce chlorací je důležité zvolit dávku chloru. Musí být zabezpečeno snížení obsahu mikroorganismů na požadovanou úroveň, a současně má být zbytková koncentrace chloru v dezinfikované vodě taková, aby nebylo nutno provádět dechloraci. Také mohou vznikat nežádoucí vedlejší produkty, protože chlor působí na organické látky nejen oxidačně, ale i chloračně.
Grafické znázornění výsledné účinnosti dezinfekce (snížení počtu sledovaných mikroorganismů) je zobrazeno v grafu č. 1.
Z výsledků je zřejmé, že zvyšování dávky chloru nad 5 mg/l již nevede k výraznému zvýšení účinnosti dezinfekce, a je tedy zbytečné. Pro dávku chloru 3 mg/l je účinnost u všech sledovaných mikroorganismů 90 % a vyšší, pro indikátory fekálního znečištění dokonce 98 % a vyšší. Z hlediska odstranění indikátorů fekálního mikrobiologického znečištění, by mohla být dostačující i dávka chloru 1 mg/l, neboť účinnost odstranění byla u těchto mikroorganismů 90 % a vyšší.
Pro sledování vzniku vedlejších produktů chlorace byl vzorek testované vody podroben třem modelovým chloracím. Analýzy potvrdily skutečnost, že dezinfekce chlorací u vyčištěných odpadních vod má za následek vznik nežádoucích vedlejších produktů, který lze sledovat např. zvýšením obsahu AOX na hodnoty vyšší zhruba dva- až sedmkrát oproti původní koncentraci (graf 2).
Dezinfekce UV zářením
Experimentální testování dezinfekce UV zářením bylo provedeno na ČOV v Havířově, kde byla dočasně na odtoku instalována průtočná UV jednotka WEDECO E 10. Druhé testování bylo provedeno na ČOV ve Slavkově u Brna, kde je na odtoku trvale instalována průtočná UV jednotka WEDECO LBA 30. Dezinfekce části vyčištěných odpadních vod se zde provádí z důvodu jejich následné recyklace - využití pro závlahu nedalekého golfového hřiště.
Co se týče výpočtu dávky UV záření, je to velice komplikovaná záležitost. Dávka UV záření je funkcí nejen průtoku vody reaktorem, kvality vody a intenzity ozáření, ale též hydraulických poměrů v ozařovací komoře.
Velikosti dávek UV záření při experimentálním testování obou UV jednotek byly vypočteny samotným výrobcem zařízení metodou, která principiálně vychází z průměrné intenzity ozáření v reaktoru (jedná se o způsob matematického modelování). Ve vzorcích testované vody po dezinfekci UV zářením byla sledována zbytková mikrobiální kontaminace, tj. byl stanoven obsah koliformních bakterií, termotolerantních koliformních bakterií, Escherichia coli, intestinálních enterokoků, psychrofilních a mezofilních bakterií, Pseudomonas aeruginosa a Clostridium perfrigens.
Účinnost dezinfekce UV zářením byla pro všechny stanovené dávky 100% pro koliformní bakterie, termotolerantní koliformní bakterie, Escherichia coli, intestinální enterokoky a Pseudomonas aeruginosa. Účinnost pro odstranění psychrofilních bakterií se pohybovala v rozmezí 95,8 až 99,5 %, pro mezofilní bakterie v rozmezí 95,3 až 99,3 % a pro Clostridium perfrigens pak v rozmezí 38,0 až 78,3 %.
Porovnání
Z výsledků experimentálního testování dezinfekce chlorací a UV zářením je zřejmé, že obě metody jsou dostatečně účinné z pohledu snížení obsahu sledovaných mikroorganismů. Při rozhodování, která z metod je pro dezinfekci v daném konkrétním případě vhodnější, záleží na posouzení výhod a nevýhod výše uvedených metod. Dalšími kritérii jsou také složení dezinfikované vody, na požadavky na její kvalitu po dezinfekci, na výše nákladů (jak investičních, tak i provozních) atd. Výhodou chlorace jsou bezesporu nízké provozní náklady, nevýhodou pak delší doby zdržení oproti dezinfekci UV zářením, zbytková koncentrace chloru a samozřejmě také vznik nežádoucích vedlejších produktů. Výhodou dezinfekce UV zářením je, že nezanechává reziduum, jež by mohlo být škodlivé pro člověka nebo vodní organismy, vyžaduje mnohem kratší dobu kontaktu a má nižší nároky na zastavěný prostor. Nevýhodou dezinfekce UV zářením jsou vyšší náklady, ale bezesporu se jedná o metodu mnohem šetrnější k životnímu prostředí, než je chlorace.
Severomoravské vodovody a kanalizace, Ostrava, a. s.
