183818. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szűrt és klórral vagy ózonnal fertőtlenített ivóvíz előállítására
1 183 818 2 Megfelelő minőségű, kórokozóktól mentes, szűrt és fertőtlenített ivóvíz előállítása világszerte egyre nagyobb gondotjelent. Különösen lakott helyektől, központi vízművektől távoleső területeken, fejlődő országokban, trópusi vidékeken végzett munkák, vagy az ilyen helyekre pl. kamionokkal történő áruszállítások esetén okoz problémát a megfelelő minőségű vízzel való ellátás megszervezése. Mint ismeretes, az ilyen helyeken hozzáférhető főként felszíni , vagy felszínalatti vizek a bennük levő korpuszkuláris anyagoktól, csíráktól, kórokozóktól és más, az egészségre káros élőlényektől csak nehezen, költséges berendezésekkel tisztíthatok meg. A tisztítási folyamat rendszerint két lépcsőben, szűréssel és fertőtlenítéssel történik. Ezek a műveletek általában csak központi telepeken, gyári berendezésekkel oldhatók meg. Ilyen telepek (vízművek) berendezése csak nagyobb közösségek számára gazdaságos. A fertőtlenítés, ami többnyire klórral, vagy klórtartalmú vegyszerekkel történik újabb problémákat vet fel. A klórt csak speciális biztonsági tartályokban lehet tárolni és szállítani, a fertőtlenítés művelete csak speciális berendezésekkel, kiképzett szakemberekkel hajtható végre. Hasonló a helyzet a klórtartalmú vegyszerekkel is. A klórnak a fertőtlenítés helyszínén sós vízből ún. elektroklórozással történő előállítása megoldott, de az előzőekhez hasonlóan az eddigi irodalmi adatok alapján drága és bonyolult berendezéseket igényel, melyek csak központi telepeken iparszerűen üzemeltethetők. Az elektroklórozáshoz használt elektródok platinából, vagy platinaötvözetekből készülnek, ami a berendezést megdrágítja (Geo Clifford White. Handbook of Chlorination. Van Nostrand Reinhold Co. New York 1972). Kisméretű, hordozható vízszűrőket főként fegyveres erők részére eddig is hoztak foigalomba, ezek azonban a víz fertőtlenítését nem oldották meg. Az USA-ban a légierők, illetve diplomáciai kirendeltségek részére kidolgoztak hordozható vagy vízvezetékre szerelhető—az elektroklórozás elvén működő — vízfertőtlenítőt, ez viszont csak a víz fertőtlenítésére alkalmas, tehát eleve tisztított — szűrt vizet feltételez. Hátránya, hogy nemesfém (platinaötvözet) elektródokat alkalmaz, ami a berendezést megdrágítja (Halogenic Products Co. 375 West 400 North Salt Lake City 84103 USA, Gyártmányismertető Kiadvány 1981. J. W. P. C. F. 53.3/2 4.a. 1981). A klórozással, vagy elektroklórozással történő vízfertőtlenítés további problémája a megfelelő klóradagolás szabályozása. Központi telepeken ez műszeres, vagy laboratóriumi módszerekkel történik. Helyszíni körülmények esetén, amikor a fertőtlenítés biztonsága érdekében a szokványos klóradag sokszorosát kell használni, problémát okoz a klórfelesleg fogyasztás előtti eltávolítása. Itt kívánjuk megemlíteni, hogy a fertőtlenítés hatásosságát a fertőtlenítendő víz pH-ja is befolyásolja. A vízben oldott klór igen gyorsan hipoklóros savvá alakul. A szabad hipoklóros sav (HOC1) igen jó fertőtlenítő, mert a kórokozók sejtfalán áthatol. Ha a pH 7,0-nál nagyobb, ami természetes vizeknél elég gyakori, akkor a hipoklóros sav részben hipoklorittá, pl. nátriumhipoklorit (NaOCl) alakul. Ennek fertőtlenítő hatása jóval kisebb, mint a szabad hipoklóros savé (Harmadfokú szennyvíztisztítási módszerek. Fertőtlenítés. VIZDOK. Budapest, 1973). A találmány célja, olyan eljárás és berendezés szolgáltatása, mely nem helyhez kötött, gyorsan és hatékonyan szolgáltat szűrt, fertőtlenített ivóvizet, mely fogyasztáskor nem tartalmaz fölös mennyiségű fertőtlenítőszert. A találmány alapja az a felismerés, hogy a megfelelően kiválasztott elektródanyaggal (grafittal) egyszerű berendezésben, olcsón, nagy hatékonysággal lehet klórt fejleszteni, s amennyiben a sr.erilezés után a szervezetre nem káros, sőt előnyös C-vitamint használjuk — kis koncentrációban — a klórfelesleg lekötésére, akkor olyan klórkoncentrációval fertőtleníthetünk, mely lényegesen lerövidíti a kezelés idejét. További felismerés, hogy a lebegőanyagok előzetes kiszűrése lényegesen megnöveli a klór hatékonyságát. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárással oldottuk meg, amelynél a fertőtlenítés során keletkezett oxidálószer feleslegét, pl. klórt vagy ózont C-vitaminnal (acidum ascorbium) távolítjuk el, előnyösen 25—50 mg/1 adagolásával. A hordozható berendezésnek többrétegű szűrője és grafitelektródás elektroklórozója van. A többrétegű szűrő habszivacs, kvarchomok és aktívszén rétegekből van kialakítva. Az elektroklórozó kisfeszültségű — 12—24 V — áramforrásról való üzemeltetésre van kialakítva. Találmányunk szerinti eljárást az alábbi példával szemléltetjük: A kiindulási nyersvíz pl. felszíni víz megfelelő mennyiségét (10—20 litert) a habszivacs, kvarchomok és aktívszénrétegeket tartalmazó szűrőn leszűrünk. A lebegőanyag eltávolítás hatását kis mennyiségű alumíniumszulfát adagolásával fokozzuk. A szűrt víz kis részletéhez (kb. 200 cm3-hez) 1—3 % konyhasót adunk, majd a kisméretű elektroklórozókban az alkalmazott áramforrás feszültségének (24—12 V) megfelelő ideig (5—10 perc) elektrolizálunk. Ekkor kb. 200 cm3 1000—1200 mg/1 aktív klór tartalmú koncentrátumoí nyerünk, mely 100-szoros mennyiségű (20 liter) víz fertőtlenítéséhez biztonságosan elegendő aktív klórt tartalmaz. A szűrt vízhez hozzáöntjük a koncentrátum megfelelő mennyiségét. A fertőtlenítés tíz perc alatt végbemegy. A fogyasztásra szánt víz adott részletéhez fogyasztás előtt kis mennyiségű (0,05 g/l/C-vitamint adunk). A klórfelesleg eltávolítása másodpercek alatt végbemegy. A találmány szerinti berendezést egy kiviteli példa kapcsán rajzok segítségével ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az 1. ábra: a találmány szerinti szűrő egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos metszete; 2. ábra : a találmány szeiánti elektroklórozó egy kiviteli alakjának vázlatos metszete. a) Szűrő A berendezés 105 mm átmérőjű 800 mm hosszúságú csőből van kialakítva, mely egészségügyileg engedélyezett műanyagból, előnyösen polietilénből, vagy polipropilénből készül, de készülhet könnyűfémből, előnyösen alumíniumból is. Az (1) csőben három szűrőréteg helyezkedik el: 1. Durva előszűrő (5), mely habszivacs, 50 mm vastagságban; 2. Homokszűrő (6), mely 0,8—1,2 mm szemcsézetű homok, 300 mm vastagságban; 3. Aktívszén szűrő (7), mely granulált aktívszén előnyösen „Filtrasorb 400” vagy más ennek megfelelő készítmény, 150 mm vastagságban. A szűrőrétegeket szitaszövet (4) választja el egymástól. A szűrőcső alja a holttér kiküszöbölésére (2) lejtős kialakítású. Ide csatlakozik a (3) szűrt víz elvezetőcső. A berendezés az 1. ábrán látható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
