desinfektion

Skillnader

Här visas skillnader mellan den valda versionen och den nuvarande versionen av sidan.

Länk till den här jämförelsesidan

Both sides previous revision Föregående version.
Nästa version.
Föregående version.
desinfektion [2020/10/13 16:18]
johan [Patogeners känslighet för UV]
desinfektion [2021/04/06 10:57] (aktuell)
johan [Desinfektion med UV]
Rad 40: Rad 40:
  
 2. **Beräkning av uppehållstiden i form av en sannolikhetsfördelning** 2. **Beräkning av uppehållstiden i form av en sannolikhetsfördelning**
 +
 Uppehållstiden i en kontakttank för klorering kan variera mycket beroende på kontakttankens geometri och hydrauliska förhållanden. En lång uppehållstid är eftersträvansvärt, då detta innebär en lång kontakttid och därmed en bättre avdödning av patogener. Hydrauliska förhållanden i kontakttanken gör dock att det finns en viss sannolikhet för att kontakttiden kan vara betydligt kortare än vad som idealiskt sett kan förväntas. Detta innebär en möjlighet för att mindre vattenpaket inte genomgår den avdödning av patogener som var avsett, vilket i sin tur innebär en ökad infektionsrisk. I kloreringsmodulen har just risken för en mycket kort uppehållstid tagits hänsyn till, genom att uppehållstiden beräknas med en sannolikhetsfördelning istället för ett punktvärde. Upplägget beskrivs i detalj av Petterson och Stenström (2015).  Uppehållstiden i en kontakttank för klorering kan variera mycket beroende på kontakttankens geometri och hydrauliska förhållanden. En lång uppehållstid är eftersträvansvärt, då detta innebär en lång kontakttid och därmed en bättre avdödning av patogener. Hydrauliska förhållanden i kontakttanken gör dock att det finns en viss sannolikhet för att kontakttiden kan vara betydligt kortare än vad som idealiskt sett kan förväntas. Detta innebär en möjlighet för att mindre vattenpaket inte genomgår den avdödning av patogener som var avsett, vilket i sin tur innebär en ökad infektionsrisk. I kloreringsmodulen har just risken för en mycket kort uppehållstid tagits hänsyn till, genom att uppehållstiden beräknas med en sannolikhetsfördelning istället för ett punktvärde. Upplägget beskrivs i detalj av Petterson och Stenström (2015). 
  
Rad 69: Rad 70:
 === UV-dos === === UV-dos ===
  
-Med begreppet UV-dos avses hur mycket UV-ljus en viss punkt i vattnet utsätts för när vattnet passerat genom ett UV-aggregat. Därmed är UV-dos den avgörande parametern för hur effektiv desinfektionen är. Begreppet UV-dos kan i viss mån jämföras med klordos vid klordesinfektion. Man bör dock tänka på att UV-dos inkluderar tiden medan man vid klordesinfektion, förutom klorkoncentration, även måste ta hänsyn till tiden som kloren verkar. UV-dos är således snarare jämförbart med det så kallade Ct-värdet vid klordesinfektion.+Med begreppet UV-dos avses hur mycket UV-ljus en viss punkt i vattnet utsätts för när vattnet passerat genom ett UV-aggregat. Därmed är UV-dos den avgörande parametern för hur effektiv desinfektionen är. Begreppet UV-dos kan i viss mån jämföras med klor-dos vid klordesinfektion. Man bör dock tänka på att UV-dos inkluderar tiden medan man vid klor-desinfektion, förutom klor-koncentration, även måste ta hänsyn till tiden som kloren verkar. UV-dos är således snarare jämförbart med det så kallade Ct-värdet vid klor-desinfektion.
  
 I princip är UV-dosen som en mikroorganism utsätts för lika med intensiteten av UV-ljuset multiplicerat med tiden den utsätts för detta. I princip är UV-dosen som en mikroorganism utsätts för lika med intensiteten av UV-ljuset multiplicerat med tiden den utsätts för detta.
Rad 77: Rad 78:
 Det kan förefalla som att det är relativt enkelt att räkna ut vilken UV-dos som erhålles i ett UV-aggregat. Dosen är intensiteten multiplicerat med uppehållstiden. I verkligheten är det dock mycket svårt (för att inte säga omöjligt) att teoretiskt beräkna vilken dos ett UV-aggregat ger eftersom intensiteten är olika på olika ställen i aggregatet och vattenströmningen genom ett aggregat aldrig är perfekt likformigt över hela volymen.  Det kan förefalla som att det är relativt enkelt att räkna ut vilken UV-dos som erhålles i ett UV-aggregat. Dosen är intensiteten multiplicerat med uppehållstiden. I verkligheten är det dock mycket svårt (för att inte säga omöjligt) att teoretiskt beräkna vilken dos ett UV-aggregat ger eftersom intensiteten är olika på olika ställen i aggregatet och vattenströmningen genom ett aggregat aldrig är perfekt likformigt över hela volymen. 
  
-För aggregat som är certifierade xxxxxxxxxx är dosen bestämd biodosimetriskt. Detta betyder att xxxxxxxxx.+För certifierade UV-aggregat är dosen bestämd biodosimetriskt. Det är en standardiserad metod för att med hjälp av bakteriofager och andra testorganismer säkerställa att en viss dos åstadkoms, se vidare Eriksson (2010).
  
 === UV-transmittans och UV-absorbans === === UV-transmittans och UV-absorbans ===
Rad 83: Rad 84:
 En annan mycket viktig parameter vid UV-desinfektion är vattnets ”genomskinlighet” för UV-ljus. Det anges endera som UV-transmittans (ofta även benämnd UV-transmission) eller UV-absorbans (även UV-absorption). UV-absorbans kan jämföras med färgtal som är ett motsvarande mått fast för ljus i det synliga området. Liksom färgtalet påverkas UV-absorbansen främst av mängden organiska ämnen, i första hand humus, i vattnet. En annan mycket viktig parameter vid UV-desinfektion är vattnets ”genomskinlighet” för UV-ljus. Det anges endera som UV-transmittans (ofta även benämnd UV-transmission) eller UV-absorbans (även UV-absorption). UV-absorbans kan jämföras med färgtal som är ett motsvarande mått fast för ljus i det synliga området. Liksom färgtalet påverkas UV-absorbansen främst av mängden organiska ämnen, i första hand humus, i vattnet.
  
-Källa: Råd och riktlinjer för UV-ljus vid vattenverk, SVU-publikation December 2009+**Referens:**  
 + 
 +Eriksson, U. (2010) Råd och riktlinjer för UV-ljus vid vattenverk. Svenskt Vatten Utveckling rapport nr. C SV-P2010. Stockholm. Svenskt Vatten. Tillgänglig: <http://vav.griffel.net/vav.htm> (2020-10-13): 29 sidor.
  
 ==== Desinfektion med ozon ==== ==== Desinfektion med ozon ====
Rad 141: Rad 144:
 |  | **Nej** | **Ja** | |  | **Nej** | **Ja** |
 | Innebörd: | I pilotförsök har reduktionen av kloreringen uppmätts inom ett intervall på högst 5 log, d.v.s. skillnaden mellan den maximala tillsatta koncentrationen och detektionsgränsen. Eftersom effekten av ökad CT utanför 5 log-enheter således inte är mätbar av praktiska skäl, antas att reduktionen inte kan vara större än så. | Om ett högre CT-värde än vad som krävs för 5 logs reduktion har beräknats, beräknas log-reduktionen utifrån en extrapolerad kurva baserad på faktiska CT-värden. Lutningen på denna kurva bestäms av CT-värdena som motsvarar 4 och 5 logs reduktion. | | Innebörd: | I pilotförsök har reduktionen av kloreringen uppmätts inom ett intervall på högst 5 log, d.v.s. skillnaden mellan den maximala tillsatta koncentrationen och detektionsgränsen. Eftersom effekten av ökad CT utanför 5 log-enheter således inte är mätbar av praktiska skäl, antas att reduktionen inte kan vara större än så. | Om ett högre CT-värde än vad som krävs för 5 logs reduktion har beräknats, beräknas log-reduktionen utifrån en extrapolerad kurva baserad på faktiska CT-värden. Lutningen på denna kurva bestäms av CT-värdena som motsvarar 4 och 5 logs reduktion. |
-| Fördelar | Modellen kan inte ge log-reduktionsvärden som uppfattas som orealistiskt höga. Extrapolering utanför det uppmätta intervallet, där förhållandet CT och log-reduktionen är okänd, undviks på så vis. | Modellen tar hänsyn till att kloreringen kan ge större reduktion än 5 log-enheter. Modellen kan därmed visa på förbättringar som görs i kloreringssteget och hur detta ökar log-reduktionen när denna överstiger 5 log-enheter. | +| Fördelar| Modellen kan inte ge log-reduktionsvärden som uppfattas som orealistiskt höga. Extrapolering utanför det uppmätta intervallet, där förhållandet CT och log-reduktionen är okänd, undviks på så vis. | Modellen tar hänsyn till att kloreringen kan ge större reduktion än 5 log-enheter. Modellen kan därmed visa på förbättringar som görs i kloreringssteget och hur detta ökar log-reduktionen när denna överstiger 5 log-enheter. | 
- +| Nackdelar| Förbättringsåtgärder i kloreringssteget, såsom blandningsförhållanden som ökar antalet CSTR, ger oförändrad reduktion med denna typ av "tak" i beräkningarna. Antagandet att reduktionen inte kan vara större än 5 log-enheter saknar vetenskapligt stöd. | Metoden bygger på en extrapolering som inte är kontrollerbar och därför kan vara felaktig. Log-reduktionsvärdena kan tyckas mycket höga (> 10 log) jämfört med andra beredningssteg, särskilt när man betraktar de högre percentilerna. |
-| Nackdelar | Förbättringsåtgärder i kloreringssteget, såsom blandningsförhållanden som ökar antalet CSTR, ger oförändrad reduktion med denna typ av "tak" i beräkningarna. Antagandet att reduktionen inte kan vara större än 5 log-enheter saknar vetenskapligt stöd. | Metoden bygger på en extrapolering som inte är kontrollerbar och därför kan vara felaktig. Log-reduktionsvärdena kan tyckas mycket höga (> 10 log) jämfört med andra beredningssteg, särskilt när man betraktar de högre percentilerna. |+
  
 **Referenser:**  **Referenser:** 
Rad 163: Rad 165:
 Konstanterna b och k samt högsta tillåtna log-reduktion för respektive referenspatogen anges i tabell 1. En säkerhetsfaktor på 3 används av Hijnen et al. (2006) baserat på litteraturdata, för att ta hänsyn till att patogener som förekommer naturligt i miljön kan vara mer tåliga än de laboratoriestammar som hänvisas till i litteraturdata. För att undvika extrapolering utanför experimentellt fastställda log-reduktioner har en maximal log-reduktion angivits.  Konstanterna b och k samt högsta tillåtna log-reduktion för respektive referenspatogen anges i tabell 1. En säkerhetsfaktor på 3 används av Hijnen et al. (2006) baserat på litteraturdata, för att ta hänsyn till att patogener som förekommer naturligt i miljön kan vara mer tåliga än de laboratoriestammar som hänvisas till i litteraturdata. För att undvika extrapolering utanför experimentellt fastställda log-reduktioner har en maximal log-reduktion angivits. 
  
-//Tabell 1. Värden på konstanterna b och k, säkerhetsfaktor samt högsta tillåtna log-reduktion för varje referenspatogen.//+//Tabell 1. Värden på konstanterna b och k, säkerhetsfaktor samt högsta tillåtna log-reduktion för varje referenspatogen (från Hijnen et al. 2006).// 
 + 
 +^Referenspatogen (stam)^Studerad UV-dos (J/m2)^Skärning, b^Kurvlutning, k^Antagen säkerhetsfaktor^Max uppmätt log-reduktion^ 
 +|Campylobacter (C. jejuni)|5-60|0|0,293|3|5,3| 
 +|Salmonella (S. typhi)|20-100|0|0,172|3|5,6| 
 +|E. coli O157:H7|10-70|0|0,214|3|5,5| 
 +|Rotavirus|50-500|0|0,102|-|4,1| 
 +|Norovirus (Calicivirus feline)|40-490|0|0,106|-|5,5| 
 +|Adenovirus  (ST2, 15, 40, 41)|80-3060|0|0,024|-|6,4| 
 +|Cryptosporidium (C. parvum)|9-131|1,087|0,225|-|3| 
 +|Giardia (G. muris)|15-110|1,303|0,122|-|2,4| 
 + 
 +I modulen finns två alternativ att beräkna log-reduktionen. Det ena alternativet är att välja att log-reduktionen inte kan vara större än vad man lyckats mäta, det andra att tillåta projektioner bortom mätbart intervall. Användaren får i UV-modulen själv välja om projektioner ska tillåtas bortom mätbart intervall eller inte. Innebörd, fördelar och nackdelar med de båda alternativen redovisas i Tabell 2. 
 + 
 +//Tabell 2. Alternativ för att i UV-modulen beräkna log-reduktion av referenspatogener utanför mätbart intervall.// 
 + 
 +^ ^Tillåt projektioner bortom mätbart intervall?^^ 
 +^ ^Nej^Ja^ 
 +|Innebörd:|Log-reduktionen blir maximalt vad som anges i Tabell 1 ovan, även vid ökad UV-dos.|Log-reduktionen ökar alltid med ökad UV-dos, och en extrapolerad log-reduktion beräknas utifrån antagandet om linjärt samband.| 
 +|Fördelar|Det saknas studier som visar precis vad som sker när UV-dosen ökar till högre värden än vad som orsakar max uppmätt log-reduktion. Det finns en risk att det linjära sambandet inte helt stämmer. Genom att välja "Nej" undviks den risken.|Beräkningen visar hur en dos-ökning från exempelvis 400 till 600 J/m2 har effekt på alla referenspatogener, inte bara på Adenovirus och Norovirus.| 
 +|Nackdelar|Beräkningen blir alltför konservativ. Resultatet från beräkningen visar exempelvis att en dos-ökning från exempelvis 400 till 600 J/m2 är verkningslöst för Campylobacter och Giardia. Detta förefaller orealistiskt eftersom dessa organismer är mycket känsliga för UV.|Det saknas studier som visar precis vad som sker när UV-dosen ökar till högre värden än vad som orsakar max uppmätt log-reduktion. Det finns en risk att det linjära sambandet inte gäller.| 
  
-^ Referenspatogen ^ b ^ k ^ Säkerhetsfaktor ^ Maximal log-reduktion ^ 
-| Campylobacter | 0 | 0,293 | 3 | 5,3 | 
-| Salmonella | 0 | 0,172 | 3 | 5,6 | 
-| E. coli O157: H7 | 0 | 0,214 | 3 | 5,5 | 
-| Rotavirus | 0 | 0,102 | - | 4,1 | 
-| Norovirus  | 0 | 0,106 | - | 55 | 
-| Adenovirus  | 0 | 0,024 | - | 6,4 | 
-| Cryptosporidium | 1,087 | 0,225 | - | 3,0 | 
-| Giardia  | 1,303 | 0,122 | - | 2,4 | 
  
 **Referens:**  **Referens:** 
  
-Hijnen, W. A., Beerendonk, E. F. and Mederna, G. J. (2006). "'Inactivation Credit Of   +Hijnen, W. A. M., Beerendonk, E. F. & Medema, G. J. (2006) Inactivation credit of UV radiation for viruses, bacteria and protozoan (oo)cysts in water: A review. Water Research, vol. 40: 1, ss. 3-22.
-UV radiation for viruses, bacteria and protozoan (oo)cvsts in water; a review.Water Research+
  
 ==== Patogeners känslighet för ozon ==== ==== Patogeners känslighet för ozon ====
Rad 202: Rad 215:
 | virus | 0,23 | 0,46 | 0,69 | 0,92 | | virus | 0,23 | 0,46 | 0,69 | 0,92 |
  
-Referenser: +**Referenser:** 
  
 AWWA 1991. Guidance manual for compliance with the filtration and disinfection requirements for public water systems using surface water sources. Denver: American Water Works Association. AWWA 1991. Guidance manual for compliance with the filtration and disinfection requirements for public water systems using surface water sources. Denver: American Water Works Association.
 +
 Smeets, P. W. M. H., van der Helm, A. W. C., Dullemont, Y. J., Rietveld, L. C., van Dijk, J. C. & Medema, G. J. 2006. Inactivation of Escherichia coli by ozone under bench-scale plug flow and full-scale hydraulic conditions. Water Research, 40, 3239-3248. Smeets, P. W. M. H., van der Helm, A. W. C., Dullemont, Y. J., Rietveld, L. C., van Dijk, J. C. & Medema, G. J. 2006. Inactivation of Escherichia coli by ozone under bench-scale plug flow and full-scale hydraulic conditions. Water Research, 40, 3239-3248.
 +
 Smith, D. W. & Zhou, H. 1994. Kinetics of Ozone Disinfection in Completely Mixed System. Journal of Environmental Engineering, 120, 841-858. Smith, D. W. & Zhou, H. 1994. Kinetics of Ozone Disinfection in Completely Mixed System. Journal of Environmental Engineering, 120, 841-858.
 +
 USEPA 2003. LT2ESWTR Long Term Second Enhancement Surface Water Treatment Rule and Draft Toolbox Guidance Manual. Washington DC: U. S. Environmental Protection Agency. USEPA 2003. LT2ESWTR Long Term Second Enhancement Surface Water Treatment Rule and Draft Toolbox Guidance Manual. Washington DC: U. S. Environmental Protection Agency.
  • desinfektion.1602598727.txt.gz
  • Senast uppdaterad: 2020/10/13 16:18
  • av johan