Sisteme portabile pentru purificarea apei

Sistemele portabile de purificare a apei sunt sisteme utilizate pentru purificarea apei care poate fi transportată (adică cu o amprentă destul de mică).

Tehnici de potabilizare

Fierbere

Fierberea este cea mai eficientă metodă de purificare a apei. Apa clocotită ucide bacteriile și alte organisme patogene, cum ar fi Giardia lamblia și Cryptosporidium parvum , care apar în mod natural în unele râuri și lacuri. Temperatura apei peste 70 ° C ucide agenții patogeni în 30 de minute, peste 85 ° C în câteva minute și la temperatura de fierbere (100 ° C), majoritatea agenților patogeni sunt uciși în timp ce alții și sporii trebuie încălziți la o temperatură de 118 ° C (de exemplu, Clostridium botulinic , responsabil de botulism ). ^{[ fără sursă ]}
O astfel de temperatură ridicată poate fi obținută prin operarea într-un recipient închis; de fapt, fierberea la presiunea atmosferică atinge doar 100 ° C, dar acționând la presiuni mai mari decât atmosfera, închizând recipientul, astfel încât transformarea să aibă loc la un volum constant , este posibil să se atingă temperaturi mai ridicate în interiorul recipientului.

Filtrare

Filtrarea în apă arteziană

Pompa portabilă a filtrelor constă din filtre ceramice care filtrează de la 5000 la 50000 litri per cartuș, eliminând contaminanții cu dimensiuni de până la 0,2-0,3 micrometri . ^{[ necesită citare ]} Unii folosesc și filtrarea cu cărbune activ .

Filtrele sunt utile împotriva bacteriilor și protozoarelor , cum ar fi Cryptosporidium și Giardia lamblia , dar nu și împotriva virusurilor . De fapt, virușii sunt mult mai mici decât diametrul porilor prezenți în filtre, deci nu pot fi blocați cu aceste metode mecanice. Pentru aceasta, după filtrare este necesară dezinfectarea cu substanțe chimice sau raze UV. Produsele chimice eficiente includ clor , dioxid de clor , hipoclorit de sodiu (înălbitor) și iod .

Au fost construite filtre polimerice și ceramice care includeau și post-tratament cu iod, dar multe au dispărut datorită faptului că au dat apei un gust neplăcut și că administrarea de iod pentru perioade prelungite poate provoca daune sănătății. ^{[ fără sursă ]}

Elementele de filtrare acționează optim în eliminarea bacteriilor și ciupercilor din apă atunci când sunt noi, dar în timp își pierd eficacitatea și pot constitui locuri de colonizare pentru agenții patogeni.

În ultimii ani, eficiența unor filtre a crescut prin adăugarea de nanoparticule de argint la elementul ceramic și / sau la filtrul de cărbune activ, pentru a opri proliferarea organismelor patogene.

Filtrele mici cu osmoză inversă acționate manual au fost inițial proiectate pentru armată la sfârșitul anilor 1980 , pentru unelte de supraviețuire, de exemplu, pentru a include plute gonflabile pe avioane. Sunt disponibile versiuni civile. În aceste dispozitive, pentru a forța apa prin filtru, presiunea este asigurată de o pompă acționată manual, similară ca funcție și aspect cu un mamelon de grăsime . Aceste dispozitive pot extrage apă potabilă din apa mării .

Adsorbție cu cărbune activ

Filtrarea cu cărbune activ granular folosește o formă de cărbune activ cu o suprafață mare care adsorbe mulți compuși, inclusiv diferiți compuși toxici. Trecerea apei prin cărbune activ este o tehnică adesea utilizată împreună cu filtre pompate manual pentru a contracara contaminarea organică, gustul sau mirosurile neplăcute. Filtrele cu cărbune activ nu sunt utilizate în mod normal ca tehnici primare de purificare în dispozitivele portabile de purificare a apei, ci mai degrabă ca un mijloc secundar pentru a completa o altă tehnică de purificare. Este cel mai frecvent implementat pentru pre-filtrare sau post-filtrare, într-o etapă separată de filtrarea ceramică, în ambele cazuri se aplică înainte de adăugarea dezinfectanților chimici utilizați pentru controlul bacteriilor sau virusurilor pe care filtrele nu le pot elimina. Cărbunele activ este capabil să îndepărteze clorul din apa tratată, eliminând orice protecție rămasă împotriva agenților patogeni și, în general, nu trebuie utilizat fără o analiză atentă după tratamente de dezinfecție chimică în tratamentul de purificare a apelor.

Dezinfectarea chimică

Iod

Un agent care poate fi utilizat pentru dezinfectarea apei este iodul. În general, este dizolvat în apă sub formă de cristale sau tablete, conținând hidroperiodură de tetraglicină; fiecare comprimat eliberează 8 mg de iod. Iodul este capabil să omoare mulți (dar nu toți) dintre cei mai comuni agenți patogeni găsiți în sursele naturale de apă. Constituie o soluție imperfectă, dar practică, pentru dezinfectarea apei potabile.

Pe piață sunt disponibile kituri de dezinfecție a apei care conțin două tablete: una cu iod, pentru a fi utilizată pentru dezinfectare și una care eliberează vitamina C ( acid ascorbic ) și vă permite să eliminați gustul de iod din apă. De fapt, acidul ascorbic duce la precipitarea unei mari părți din iod dizolvat în soluție. Din acest motiv, ar trebui adăugat numai după ce i- a fost acordat suficient timp iodului pentru a acționa. Acest interval de timp este de 30 de minute dacă este apă relativ pură și la temperatura camerei, dar mult mai mult în cazul apei reci sau tulbure.

Un alt efect al tratamentului apei cu hidroperiodură de tetraglicină este că o ființă umană absoarbe doar 2% din iodul radioactiv din apa tratată pe care altfel ar absorbi-o; acesta poate fi un factor de luat în considerare în cazul supraviețuirii de la un eveniment nuclear.

Apa tratată cu acest sistem nu este potrivită pentru persoanele alergice la iod.

Hidroperiodura de tetraglicină își păstrează eficacitatea la nesfârșit, până când recipientul este deschis; durata de valabilitate este foarte lungă dacă recipientul este închis imediat după fiecare deschidere. Cu toate acestea, există unii producători care nu recomandă utilizarea comprimatelor la mai mult de trei luni de la prima deschidere a ambalajului.

Clorurare

Clorurarea apei constă în adăugarea de hipoclorit de sodiu în apă.

Nici clorul, nici iodul singur nu sunt considerate a fi pe deplin eficiente împotriva Cryptosporidium . Acestea sunt considerate parțial eficiente împotriva Giardiei . Iodul durează cel puțin 30 de minute împotriva lui Giardia. Cât despre acesta din urmă, clorul este considerat un agent mai eficient decât iodul.

Alte

Ca alternativă la tratamentul cu iod, tabletele cu ion de argint sau dioxid de clor pot fi utilizate în unele cazuri. Acestea pot fi găsite pe piață sub numele de Micropur Forte, Aquamira, Pristine. Principalul dezavantaj este dat de timpul necesar (de obicei, de la 30 de minute la 4 ore, în funcție de formula utilizată). O altă problemă care poate apărea este depunerea și acumularea compușilor de argint în diferite țesuturi ale corpului, ceea ce poate duce la așa-numita argirie , care duce la o pigmentare permanentă gri-albăstruie a pielii, ochilor și membranelor.

Floculare / dezinfectare

Sistemele compuse din floculanți și dezinfectanți sunt pe piață de mai bine de zece ani, dar doar recent s-a demonstrat că o versiune a acestora este eficientă în uciderea sau îndepărtarea agenților patogeni microbieni și reducerea diareei. Deși produsul este utilizat pe scară largă în situații de urgență, efortul de marketing a fost suspendat după eșecul de a obține vânzări adecvate. În schimb, strategia de vânzare a produselor în cantități mici către consumatorii în mișcare rapidă a avut succes. Costul relativ ridicat al tratamentului de rutină, necesitatea demonstrațiilor pentru introducerea metodei și timpul și efortul necesar pentru utilizarea metodei, au limitat aplicarea acesteia. ^[1]

Raze ultraviolete

Același subiect în detaliu: radiațiile ultraviolete germicide .

Razele UV distrug ADN - ul bacteriilor și al virușilor și împiedică reproducerea acestora. Fără reproducere, microbii devin mult mai puțin periculoși. Radiații ultraviolete cu lungimea de undă de 240 - 290 nm ^{[ fără sursă ]} acționează asupra timinei , una dintre cele patru baze azotate ale ADN-ului . Când un foton de radiații ultraviolete este absorbit de o moleculă de timină care este unită cu o altă moleculă de timină din lanțul ADN, se creează o legătură covalentă (sau dimer) între cele două molecule. Dimerul timinei împiedică citirea și copierea ADN-ului de către enzime , neutralizând astfel acțiunea microbului.

Razele UV sunt foarte eficiente în purificarea apei de bacterii și viruși, dar nu și în purificarea apei din substanțe chimice. OMS a calculat că costul purificării apei cu raze UV costă 2 cenți la 1000 de litri de apă. ^[2]

Dezinfectarea apei solare

Același subiect în detaliu: SODIS .

Aplicarea SODIS în Indonezia

Microbii sunt distruși de temperatură și de razele ultraviolete datorită acțiunii soarelui Apa este turnată într-o sticlă transparentă din plastic PET . Pentru a obține o oxigenare bună a apei, sticlele sunt agitate înainte de a fi complet umplute. În acest moment, sticlele sunt expuse la lumina soarelui, de preferință pe un acoperiș din metal ondulat și ușor înclinate, pentru a maximiza expunerea la radiația solară. Sticlele sunt lăsate timp de șase ore dacă este soare plin sau timp de două zile dacă este parțial tulbure.

Dezinfectarea apei se realizează prin combinarea acțiunii căldurii (datorită razelor solare) și a razelor ultraviolete care trec prin apă.

Folosind sticle de sticlă nu este posibil să se obțină același grad de dezinfecție ca și sticlele din plastic PET. Acest lucru se datorează în principal din două motive:

sticlele de sticlă, în cea mai mare parte, sunt opace în ceea ce privește lungimile de undă ultraviolete necesare pentru a obține dezinfectarea completă;
De obicei, sticlele de sticlă sunt mai groase decât sticlele de plastic, ceea ce reduce și mai mult cantitatea de raze ultraviolete care ajung în interiorul sticlei.

Acest lucru înseamnă, în general, că sticlele de sticlă fac acțiunea razelor ultraviolete insuficiente, chiar dacă acțiunea datorată încălzirii apei rămâne. Prin urmare, apa poate conține în continuare o încărcare bacteriană și / sau virală potențial periculoasă, chiar și după aplicarea sistemului SODIS.

Desalinizare

Același subiect în detaliu: Desalinizare .

Desalinizarea apei permite apa pură, fără organisme vii și substanțe chimice.
Aportul de apă desalinizată (uneori confundat cu apa distilată ^[3] ) pentru perioade lungi de timp este dăunător, deoarece este lipsit de săruri utile organismului care sunt de obicei luate din apă. Un instrument portabil care poate fi folosit pentru desarea apei este aparatul de apă cu energie solară .

Prevenirea contaminării apei

Prevenirea contaminării surselor de apă potabilă pentru zona sanitară I, Káraný , Republica Cehă

Deșeurile trebuie aruncate departe de apă. În general, gunoiul de grajd al oamenilor sau al animalelor este îngropat la o distanță de cel puțin 100 de metri de toate cărările și cel puțin 200 de metri de apa curentă și așezări. ^{[ fără sursă ]}

Notă

^ http://whqlibdoc.who.int/hq/2009/WHO_HSE_WSH_09.02_eng.pdf
^ WHO - Water Sanitation and Health: water potable systems Arhivat 2 octombrie 2008 la Internet Archive .
^ Deși termenul „distilare a apei” este frecvent utilizat, procesul de distilare a apei corespunde operației de desalinizare unitară , care nu are nicio legătură cu distilarea (în afară de faptul că ambele sunt procese de separare).

Bibliografie

V. Riganti, Noua legislație privind apa potabilă , în Proceedings of the 16th Day Study of Environmental Health Engineering: Noua legislație privind apa potabilă: aspecte de management și inginerie a instalațiilor. Brescia , 12 iunie 2001.
V. Riganti, Aspecte tehnice ale noului decret legislativ 31/2001 , în Mediu și siguranță , nr. 9, 15 mai 2001, pp. 18-23.

Elemente conexe

linkuri externe

Portalul chimiei

Portal de ecologie și mediu

Portal de inginerie

[1] ttp://whqlibdoc.who.int/hq/2009/WHO_HSE_WSH_09.02_eng.pdf

[2] WHO - Water Sanitation and Health: water potable systems Arhivat 2 octombrie 2008 la Internet Archive .

[3] Deși termenul „distilare a apei” este frecvent utilizat, procesul de distilare a apei corespunde operației de desalinizare unitară , care nu are nicio legătură cu distilarea (în afară de faptul că ambele sunt procese de separare).

[1]

[2]

[3]