Fertőtlenítés napfénnyel

Napenergiás vízfertőtlenítés A SODIS [ 1] egy olyan vízfertőtlenítési módszer , amely kizárólag napfényt és műanyag palackokat használ .  A SODIS egy megfizethető és hatékony módja a decentralizált vízkezelésnek, amelyet jellemzően háztartási szinten alkalmaznak, és az Egészségügyi Világszervezet is ajánlja, mint életképes módszert a víz biztonságos otthoni kezelésére és tárolására [2] [ finom  link ] . A SODIS-t jelenleg sok fejlődő országban használják. A módszert bemutató brosúrák számos nyelven elérhetők [3] .

Hogyan működik

Megállapítást nyert, hogy a napfény káros az ivóvízben található mikroorganizmusokra [4] . A feltételezések szerint három fő tényező járul hozzá a betegséget okozó szervezetek elpusztításához:

Körülbelül 30 °C (86 °F) vízhőmérséklet és legalább 500 W/m 2 (teljes spektrum ) napsugárzási küszöb mellett körülbelül 6 óra expozíció szükséges a hatás eléréséhez. Ez körülbelül 6 órás feldolgozásnak felel meg a középső szélességi fokokon egy napsütéses nyári napon [4] .

Alkalmazás

A SODIS egy hatékony módszer a vízkezelésre, ahol nem áll rendelkezésre tüzelőanyag vagy más hőforrás, vagy túl drága. Még ott is, ahol rendelkezésre áll üzemanyag, a SODIS gazdaságosabb és környezetbarátabb megoldás. A SODIS használata csak tartályok hiánya vagy a víz túlzott zavarossága esetén korlátozott. Ha azonban a víz mechanikai szennyeződésekkel szennyezett, akkor elegendő a SODIS kezelés előtt további szűrni , például homokon [4] .

A módszert természeti katasztrófáknál vagy menekülttáborokban is lehet alkalmazni . A palackok kiszállítása azonban nehezebb lehet, mint azonos mennyiségű klórt , brómot vagy jódot tartalmazó fertőtlenítő tabletta biztosítása . Ezenkívül bizonyos esetekben nehéz garantálni, hogy a víz a szükséges ideig a napon lesz.

További otthoni vízkezelési módszerek a klórozás , különféle szűrési vagy flokkulációs /fertőtlenítési módszerek. A módszer kiválasztását a hatékonyság, a más típusú szennyeződések (zavarosság, vegyi szennyeződés), a feldolgozási költségek, a munkaintenzitás, a kényelem és a felhasználói preferenciák kritériumai alapján kell megválasztani.

Figyelmeztetés

Ha a vizespalackokat nem tették ki megfelelő ideig a napon, előfordulhat, hogy a víz nem biztonságos, és betegségekhez vezethet. Ha a napfény nem elég erős (az időjárástól függően), vagy a nem túl napos éghajlatú régiókban, akkor a palackokat hosszabb ideig kell a napon tartani.

A SODIS dekontamináció használatakor a következőket kell figyelembe venni:

A műanyag edények használatával kapcsolatos aggodalmak a Heidelbergi Egyetem kutatói által közzétett, több hónapig szupermarketekben tárolt üdítőitalok és ásványvizek palackjaiból történő antimon felszabadulásáról szóló jelentés után is felvetődött . / Azonban az antimon tartalma palackok mennyisége több nagyságrenddel alacsonyabb, mint a WHO [6] és az ivóvíz antimon koncentrációjára vonatkozó nemzeti szabványok [7] [8] [9] . Ezenkívül a SODIS kezelés után a víz nem tárolódik hosszú ideig.

Egészségügyi hatások

Megállapítást nyert, hogy a SODIS módszerrel (és más házi vízkezelési módszerekkel) hatékonyan távolíthatók el a kórokozók a vízből. A SODIS használók körében végzett hasmenés előfordulási dinamikájának vizsgálata az incidencia 30-80%-os csökkenését mutatja [11] [12] [13] [14] . A fertőző betegségek azonban más módon is terjednek a higiénia és a higiénia általános hiánya miatt .

A SODIS hatékonyságát először Aftim Akra, a Bejrúti Amerikai Egyetem professzora fedezte fel 1980 elején . A későbbi tanulmányokat Martin Weguelin csoportja a Svájci Szövetségi Víztudományi és Technológiai Intézetben (EAWAG), valamint Dr. Kevin McGuigan az Ír Királyi Sebészeti Főiskolán (RCSI) végezte. Az első klinikai vizsgálatokat Ronan Conroy, az RCSI professzora végezte Michael Elmore-Meagannel együttműködve.

A SODIS Kutatási Közös Projektet jelenleg a következő szervezetek hajtják végre:

A projekt több országban is kutat, például Zimbabwéban, Dél-Afrikában és Kenyában.

Más tanulmányok közé tartozik egy olyan rendszer kifejlesztése, amely folyamatos sugármentesítést [15] és szoláris fertőtlenítést végez titán-dioxid bevonattal , amely megakadályozza a kolimorf baktériumok növekedését a SODIS után [16] . Tanulmányok kimutatták, hogy az olcsó adalékok használata növelheti a SODIS hatékonyságát, és gyorsabbá és hatékonyabbá teheti napos és felhős időben [17] . 2008-ban megállapították, hogy természetes koagulánsok használhatók . Többféle hüvelyesből ( borsó , bab és lencse ), valamint földimogyoróból származó porokat teszteltek párásodást csökkentő szerként. A hatásfok az ipari timsó szintjén volt, sőt meg is haladta azt, mivel az optimális dózis alacsony volt, a pelyhesedés gyors (7-25 perc, a felhasznált magvaktól függően) [18] . Később a gesztenye , a tölgymakk és a moringa magvak azonos célú felhasználását tanulmányozták [19] [20] .

A kutatás másik területe a félvezetők használatának tanulmányozása az oxigéngyökök ultraibolya hatására történő felszabadulásának növelésére [21] . A National Center for Sensor Research és a Dublini Egyetem Orvosbiológiai Diagnosztikai Intézetének kutatói új ultraibolya dózismérőt fejlesztettek ki, amely mobiltelefon kamerájával leolvasható. A szenzorok képének rögzítésére a telefon kamerája szolgál, a telefonon futó speciális szoftver pedig elemzi a kép színeit, hogy számszerűsítse a sugárzási dózist [22] .

Alkalmazás a világban

A Svájci Szövetségi Víztudományi és Víztechnológiai Intézet a fejlődő országok vízügyi és közegészségügyi osztályán (Sandec) keresztül koordinálja a SODIS projekt népszerűsítését 33 országban, köztük Bhutánban , Bolíviában , Burkina Fasóban , Kambodzsában , Kamerunban , Kongóban , Ecuadorban , El Salvador , Etiópia , Ghána , Guatemala , Guinea , Honduras , India , Indonézia , Kenya , Laosz , Malawi , Mozambik , Nepál , Nicaragua , Pakisztán , Peru , Fülöp - szigetek , Szenegál , Sierra Leone , Sri Lanka , Ugan , Uzgo , Zambia és Zimbabwe [23] .

A SODIS projektet többek között a SOLAQUA Alapítvány, a Lions Clubs International , a Rotary International és a Michel Conte Water Foundation finanszírozza.

A SODIS-t több brazíliai közösségben is használják , nevezetesen a nyugati Fortaleza állambeli Beberibben . Ezeken a területeken nagyon sikeres a szoláris fertőtlenítés alkalmazása, hiszen a levegő hőmérséklete 40 °C fölé emelkedik.

Jegyzetek

  1. ↑ SODIS - Biztonságos ivóvíz 6 óra alatt . sodis.ch. Letöltve: 2010. november 30. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 25..
  2. ↑ Háztartási vízkezelés és biztonságos tárolás . Egészségügyi Világszervezet . Letöltve: 2010. november 30. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 25..
  3. ↑ Képzési anyag . Svájci Szövetségi Környezettudományi és Technológiai Intézet (EAWAG) A fejlődő országok vízügyi és közegészségügyi osztálya (SANDEC). Letöltve: 2010. február 1. Archiválva az eredetiből: 2012. szeptember 25.
  4. ↑ 1 2 3 A szoláris vízfertőtlenítés az új csúcstechnológiás bevonattal még több kórokozót pusztíthat el . // cleantechnica.com. Letöltve: 2012. június 16. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 25..
  5. ↑ SODIS 2. műszaki megjegyzés Anyagok: Műanyag versus üvegpalackok (PDF). sodis.ch (1998. október 20.). Letöltve: 2010. február 1. Az eredetiből archiválva : 2009. június 24..
  6. ↑ Ivóvízminőségi irányelvek (PDF) 304–6. Az Egészségügyi Világszervezet. Archiválva az eredetiből 2012. szeptember 25-én.
  7. ↑ Szerves komponensek migrációja polietilén-tereftalát (PET) palackokból a vízbe Svájci Szövetségi Anyagvizsgáló és Kutatóintézet (EMPA), Kohler M., Wolfensberger M.
  8. ↑ William Shotyk, Michael Krachler és Bin Chen. Kanadai és európai palackozott vizek antimonnal való szennyeződése PET-tartályokból  (angol)  // Journal of Environmental Monitoring : folyóirat. - 2006. - Vol. 8 , sz. 2 . - P. 288-292 . - doi : 10.1039/b517844b . — PMID 16470261 .
  9. ↑ Heidelbergi Egyetem (2006. január 26.). PET-ből származó antimonnal szennyezett palackozott vizek . Sajtóközlemény . Letöltve: 2012-06-17 .
  10. ↑ Sciacca F., Rengifo-Herrera JA, Wéthé J., Pulgarin C. Dramatic enhancement of solar deinfection (SODIS) of wild Salmonella sp. PET-palackokban H(2)O(2) hozzáadásával Burkina Faso természetes vízén, amely oldott vasat tartalmaz  //  Chemosphere : Journal. - 2010. - január 8. ( 78. évf. , 9. sz.). - P. 1186-1191 . - doi : 10.1016/j.chemosphere.2009.12.001 . — PMID 20060566 .
  11. ↑ Conroy RM, Elmore-Meegan M., Joyce T., McGuigan KG, Barnes J. Ivóvíz szoláris fertőtlenítése és hasmenés maszáj gyermekeknél: kontrollált terepi próba  //  The Lancet  : Journal. - Elsevier , 1996. - Vol. 348. sz . 9043 . - P. 1695-1697 . - doi : 10.1016/S0140-6736(96)02309-4 . — PMID 8973432 .
  12. ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T., McGuigan K., Barnes J. A víz szoláris fertőtlenítése csökkenti a hasmenéses betegségeket  : frissítés  // Archives of Disease in Childhood : folyóirat. - 1999. - október ( 81. évf. , 4. sz.). - P. 337-338 . - doi : 10.1136/adc.81.4.337 . — PMID 10490440 .
  13. ↑ Conroy RM, Meegan ME, Joyce T., McGuigan K., Barnes J. Az ivóvíz szoláris fertőtlenítése véd a kolera ellen 6 év alatti gyermekeknél  //  Archives of Disease in Childhood : folyóirat. - 2001. - október ( 85. évf. , 4. sz.). - P. 293-295 . doi : 10.1136 / adc.85.4.293 . — PMID 11567937 .
  14. ↑ Rose A., Roy S., Abraham V. et al. A víz napenergiával történő fertőtlenítése a hasmenés megelőzésére Dél-Indiában  //  Archives of Disease in Childhood : folyóirat. - 2006. - február ( 91. évf. , 2. sz.). - 139-141 . o . - doi : 10.1136/adc.2005.077867 . — PMID 16403847 .
  15. ↑ Caslake LF, Connolly DJ, Menon V., Duncanson CM, Rojas R., Tavakoli J. A kontaminált víz fertőtlenítése szoláris besugárzással   // Appl . Environ. mikrobiol. : folyóirat. - 2004. - február ( 70. évf. , 2. sz.). - P. 1145-1150 . - doi : 10.1128/AEM.70.2.1145-1150.2004 . — PMID 14766599 .
  16. ↑ Gelover S., Gómez LA, Reyes K., Teresa Leal M. A gyakorlati bemutató vízfertőtlenítésről TiO2 filmek és napfény segítségével   // Water Res . : folyóirat. - 2006. - október ( 40. évf. , 17. sz.). - P. 3274-3280 . - doi : 10.1016/j.watres.2006.07.006 . — PMID 16949121 .
  17. ↑ Fisher MB, Keenan CR, Nelson KL, Voelker BM A szoláris fertőtlenítés felgyorsítása (SODIS): a hidrogén-peroxid, a hőmérséklet, a pH és a réz plusz aszkorbát hatása az E. coli fotoinaktiválására  //  J Water Health : folyóirat. - 2008. - március ( 6. évf . 1. sz .). - P. 35-51 . - doi : 10.2166/wh.2007.005 . — PMID 17998606 .
  18. ↑ Mbogo SA Egy új technológia az ivóvíz minőségének javítására természetes kezelési módszerekkel Tanzániában  //  J Environ Health : folyóirat. - 2008. - március ( 70. évf. , 7. sz.). - P. 46-50 . — PMID 18348392 .
  19. ↑ Šćiban M., Klašnja M., Antov M., Škrbić B. Víz zavarosságának eltávolítása gesztenyéből és makkból nyert természetes koagulánsokkal. (angol)  // Bioerőforrás technológia: folyóirat. - 2009. - 1. évf. 100 , nem. 24 . - P. 6639-6643 . - doi : 10.1016/j.biortech.2009.06.047 . — PMID 19604691 .
  20. ↑ Nkurunziza, T; Nduwayezu, JB; Bandadda, EN; Nhapi, I. A zavarossági szintek és a Moringa oleifera koncentráció hatása a koaguláció hatékonyságára a vízkezelésben. (angol)  // Víztudomány és -technológia: az International Association on Water Pollution Research folyóirata: folyóirat. - 2009. - 1. évf. 59 , sz. 8 . - P. 1551-1558 . - doi : 10.2166/wst.2009.155 . — PMID 19403968 .
  21. ↑ Byrne JA; Fernandez-Ibañez PA; Dunlop PSM; Alrousan DMA; Hamilton JWJ. Photocatalytic Enhancement for Solar Desinfection of Water: A Review  //  International Journal of Photoenergy : folyóirat. - 2011. - doi : 10.1155/2011/798051 .
  22. ↑ Rézfehér, R; McDonagh, C; O'Driscoll, S. Egy kamerás telefon alapú UV-dózismérő a víz szoláris fertőtlenítésének (SODIS) megfigyelésére. (angol)  // IEEE Sensors Journal : folyóirat. - 2011. - doi : 10.1109/JSEN.2011.2172938 .
  23. ↑ A Svájci Szövetségi Víztudományi és Technológiai Intézet (EAWAG) által koordinált projektek elérhetőségei és esettanulmányai elérhetők a sodis.ch oldalon . Archivált 2019. május 1. a Wayback Machine -nél .


Linkek