Napenergia vízfertőtlenítése
A napenergia víz fertőtlenítéséhez , is ismert néven SODIS (a Solar fertőtlenítés ), egy módszer a víz fertőtlenítésére szolgáló, csak a napsugarak és a palackok a polietilén-tereftalát (PET). A szolár vízfertőtlenítés olcsó és hatékony módszer a decentralizált vízkezeléshez, amelyet általában háztartási szinten használnak. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) a vízkezelés és a jó otthoni megőrzés módszereként ismeri el . A SODIS módszert számos fejlődő ország alkalmazza.
Elv
A napsugárzás a szennyezett vízben hasmenést okozó kórokozók inaktiválódását eredményezi . A napsugárzás három hatása hozzájárul a csíraölő hatáshoz:
- az UV-A zavarja az anyagcserét és tönkreteszi a baktérium sejtjének szerkezetét;
- 320–400 nm hullámhosszú UV-A reagál a vízben oldott oxigénnel, és nagyon reaktív oxigénformát - a szabad oxigéngyököt - és a hidrogén- peroxidokat hoz létre ; ezek elpusztítják a kórokozó csírákat;
- infravörös sugárzás melegíti a vizet. Amikor a víz hőmérséklete meghaladja a 50 ° C-on , a fertőtlenítési folyamat háromszor gyorsabb, mint 20 ° C .
30 ° C körüli hőmérsékleten legalább 500 W / m 2 (bármely spektrum fénye) napsugárzás intenzitása szükséges 5 órán át, hogy a SODIS módszer hatékony legyen. Ez a dózis 555 Wh / m 2 energiát tartalmaz UV-A és ibolya sugarakban (350–450 nm ), ami körülbelül 6 órányi nyári napnak felel meg a közepes szélességi fokon (Európa).
Ha a víz hőmérséklete 45 ° C fölé emelkedik , az UV sugárzás és a hőmérséklet szinergikus hatása növeli a fertőtlenítés hatékonyságát.
Otthoni alkalmazási irányelvek
- A szennyezett forrás vizet átlátszó palackba töltik. A víz oxigénnel való telítéséhez az üveg először háromnegyedig teli lehet és 20 másodpercig rázható (fedeles kupakkal), majd teljesen megtölthető. A magas zavarosságú (30 NTU feletti zavarosságú) vizet napozás előtt szűrni kell.
- A megtöltött palackokat napsugárzás éri. A nap hatását meg lehet szaporítani úgy, hogy az üvegeket fényvisszaverő felületre helyezzük.
- A kezelt vizet el lehet fogyasztani. A szennyeződés kockázata minimalizálható, ha a vizet magukban a palackokban tárolják. A vizet közvetlenül a palackból vagy tiszta pohárba öntés után kell fogyasztani. Más tartályokban történő tárolás növeli az újraszennyeződés kockázatát.
Javasolt kezelés
| Időjárási körülmény
|
A kezelés minimális időtartama
|
|---|
| Napos
|
6 óra
|
| 50% felhőzet
|
6 óra
|
| 50-100% felhőzet
|
2 nap
|
| Folyamatos esőzések
|
Nem kielégítő kezelés, használjon más kezelési módszert vagy esővizet
|
A SODIS alkalmazása
A szolár víz fertőtlenítése hatékony módszer a víz kezelésére, ahol az üzemanyag vagy a kályha nem érhető el vagy túl drága. Még ha üzemanyag is rendelkezésre áll, a SODIS gazdaságosabb és ökológiai lehetőség. A SODIS alkalmazása korlátozott, ha nincs elegendő PET-palack, és ha a víz túl zavaros. Elméletileg a módszer katasztrófahelyzetekben vagy menekülttáborokban is alkalmazható. A palackok beszállítása azonban nehezebb lehet, mint a klórt, brómot vagy jódot tartalmazó fertőtlenítő szereké. Ezenkívül bizonyos körülmények között nehéz lehet biztosítani, hogy a víz a szükséges ideig napsugárzásnak legyen kitéve.
Egyéb otthoni kezelési módszerek léteznek, például klórozás, különböző szűrési vagy flokkulációs / fertőtlenítési eljárások. A legmegfelelőbb módszer kiválasztásának a hatékonyság kritériumain és más típusú szennyezések (zavarosság, kémiai szennyezés) meglétén, a kezelés költségén, a munkaterhelésen és a felhasználó preferenciáján kell alapulnia.
Óvintézkedések
Ha a vizes palackok nem maradnak a szükséges ideig a napon, a vizet nem lehet inni, és betegséget okozhat. Ha a nap a felhők vagy a kevésbé napos éghajlat miatt nem elég erős, hosszabb tartózkodási időre lesz szükség.
A következő szempontokat kell figyelembe venni:
-
Palack anyaga : Egyes üveg vagy PVC palackok elzárhatják a nap UV sugarait. A piacon kapható üveg- és PET-palackok ajánlottak. A PET palackokkal sokkal könnyebb kezelni.
-
Műanyag palackok öregedése : A SODIS hatékonysága a műanyag palackok fizikai állapotától függ. A karcos vagy használt üvegeket ki kell cserélni.
-
A tartály alakja : Az UV-A sugárzás intenzitása a víz mélységével gyorsan csökken. 10 cm- nél nagyobb vízmélységnél és mérsékelt 26 NTU zavarosságnál az UV-A sugárzás 50% -kal csökken. A PET palackok gyakran könnyen elérhetőek, és a legpraktikusabbak a SODIS alkalmazáshoz.
-
Oxigén : A napsugarak nagyon reaktív oxigénformákat (oxigén szabad gyököket és hidrogén-peroxidot) termelnek a vízben. Ezek a reaktív molekulák hozzájárulnak a mikroorganizmusok elpusztításának folyamatához. Normál körülmények között (folyó, szökőkutak, csapok, kutak) a víz elegendő oxigént tartalmaz ( literenként több mint 3 mg oxigént), és a SODIS alkalmazása előtt nem szabad levegőztetni.
-
Anyagok diffúziója PET-palackokból : Kérdéseket tettek fel, hogy a műanyag tartályok vegyi anyagokat vagy mérgező anyagokat bocsáthatnak-e ki a vízbe, ezt a hőmérsékletet felgyorsíthatja. Az Anyagtudományi és Technológiai Kutatóintézet az adipátok és ftalátok (DEHA és DEHP) diffúzióját vizsgálta új és használt PET palackok vízéből napozás közben. A vízben talált koncentrációs szint 17 óra napsütés után 60 ° C-os vízben jóval a WHO ivóvízre vonatkozó irányelvei alatt volt, és ugyanolyan koncentrációban, mint a jó minőségű csapvízben. További kétségek használatáért PET palackok merültek fel, miután nyilvánosságra hozott jelentése a kutatók a heidelbergi egyetemen az antimon megjelent italok, amelyeket olyan PET palackok hónapokig az üzletekben. Akárhogy is, a palackokban található antimon koncentrációja jóval alacsonyabb, mint a WHO irányelvei és az ivóvízben található antimon koncentrációra vonatkozó nemzeti irányelvek. Ezenkívül a SODIS vizet sokáig nem tárolják a palackokban.
Egészségügyi hatás, a hasmenés csökkentése
Kimutatták, hogy a SODIS módszer (és más otthoni vízkezelési módszerek) hatékonyan távolítja el a kórokozó szennyeződéseket a vízből. Mindenesetre a betegségek más fertőzés útján is átvihetők a higiénia vagy a higiénia hiánya miatt. A hasmenés csökkentésével kapcsolatos vizsgálatok a SODIS-felhasználók körében 30–80% -os csökkenési arányt mutattak.
SODIS kutatás és fejlesztés
A szoláris vízfertőtlenítési módszer hatékonyságát Aftim Acra professzor, a bejrúti Amerikai Egyetem fedezte fel az 1980-as években . A kutatást Martin Wegelin, a Svájci Szövetségi Környezetvédelmi, Tisztítási és Vízvédelmi Intézet és D r Kevin McGuigan, az írországi Royal College of Surgeons kutatócsoport folytatta . A klinikai kontrollokat Ronan Conroy professzor, az RCSI csoport kezdeményezte, D r T. Michael Elmore-Meegannal együttműködve.
Jelenleg Az alábbi intézmények közös kutatási projektet hajtanak végre:
-
Royal College of Surgeons in Ireland (RCSI), Írország (koordináció)
- Ulsteri Egyetem (UU), Nagy-Britannia
- CSIR Environmentek, Dél-Afrika, EAWAG , Svájc
-
Víz- és szennyvízfejlesztési Intézet (IWSD), Zimbabwe
-
Plataforma Solar de Almeria (CIEMAT-PSA), Spanyolország
- Leicesteri Egyetem (UL), Nagy-Britannia
-
Nemzetközi Bizottság a szenvedések és az éhezés elhárításáért (ICROSS), Kenya
- Santiago de Compostela Egyetem (USC), Spanyolország
- A Svájci Szövetségi Vízgazdálkodási, Kezelési és Védelmi Intézet (EAWAG)
A SODIS globális alkalmazása
A Svájci Szövetségi Vízgazdálkodási, Tisztítási és Védelmi Intézet (EAWAG) a fejlődő országok víz- és szennyvízügyi osztályán (Sandec) keresztül koordinálja a SODIS népszerűsítésére irányuló projekteket 24 országban 2010-ben: Angolában, Bolíviában, Burkina Fasóban, Kamerunban, Kongói Demokratikus Köztársaság, Ecuador, Ghána, Guatemala, Honduras, India, Kenya, Laosz, Nepál, Nicaragua, Uganda, Pakisztán, Pápua Új-Guinea, Peru, Szenegál, Sierra Leone, Tanzánia, Togo, Zambia és Zimbabwe.
A SODIS projekteket a SOLAQUA alapítvány, a Lions klub , a Rotary klub , a Migros és a Michel Comte vízügyi alapítvány finanszírozza.
Megjegyzések és hivatkozások
-
SODIS: Hogyan működik? .
-
(in) Anyagok: Műanyag vs. üvegpalack [PDF]
-
(in) Útmutató az ivóvíz minőségéhez (kivonatok) [PDF]
-
(de) EMPA-Korrespondenz [PDF] .
-
(in) Toxikus kockázat palackozott vízben?
-
(in) Heidelbergi Egyetem - Sajtóközlemények .
-
(in) Conroy RM, Meegan ME Joyce T., McGuigan K. Barnes J. (1996), Az ivóvíz napfertőtlenítése és hasmenés maasai gyermekeknél: kontrollált terepi vizsgálat , The Lancet , vol. 348.
-
(in) Conroy RM, Meegan ME Joyce T., McGuigan K. Barnes J. (1999), A víz napfertőtlenítése csökkenti a hasmenés betegségét, frissítés , Arch Dis Child , Vol. 81.
-
(in) Conroy RM, Meegan ME Joyce TM McGuigan KG, Barnes J. (2001) A napenergia fertőtlenítés Védi 6 év alatti gyermekek kolera . Arch Dis Child ; 85: 293-295.
-
(in) Rose A. és mtsai. (2006). A víz napfertőtlenítése hasmenés megelőzésére Dél-Indiában . Arch Dis Child , 91 (2): 139-141].
-
(in) Hobbins M. (2003). A SODIS Egészségügyi Hatásvizsgálat , Ph.D. értekezés , Svájci Trópusi Intézet, Bázel .
-
EAWAG által koordinált kapcsolattartási címek és projektek példái elérhetők a www.sodis.ch címen
Lásd is
Kapcsolódó cikkek
Külső linkek