Su Dezenfeksiyonunda Ozon Kullanımı

İçme Sularının Ozon ile Arıtımı

Ozon stabil olmayan bir gazdır.Yüksek potansiyel altında elektriksel bir alanda oksijenin iyonizasyonu ile elde edilir.Oksijenin allotropik bir şekli olan ozon güçlü bir oksidasyon maddesidir.Ozonun suya görünüş, koku ve içilebilirliği açısından bir zararı yoktur.Laboratuvar araştırmalarında ve pilot tesis projelerinde ozon kimyasal oksidant olarak kullanılmıştır.Ozon'un bu amaçla flok oluşumuna yardımcı olması ve doğal organiklerin oksidasyonu için, klorlamadan önce Trihalojenli Madde (THM) üreten maddelerin parçalanması için, THM'lerin ve diğer toksik organik maddelerin parçalanması, doğal ve sentetik organik maddelerin biyolojik filtrelerde giderimi için biyolojik bozunabilirliklerinin arttırılmasını teminen oksidasyon amacıyla, biyolojik ve kimyasal arıtmaya hazırlık ve mikro kirleticilerin inhibisyon etkisini azaltmak amacıyla ön arıtma olarak uygulanmaktadır.

Bir oksidant olarak ozon; su arıtımında kullanılan en kuvvetli oksidantlardan biridir ve sulu çözeltilerde iki mekanizma sayesinde reaksiyon gösterir.Düşük pH değerlerinde, ozon molekülü (O3) doğrudan organik maddelerle reaksiyon verir.Elektrofilik bir madde olmasından dolayı ozon, özellikle elektrofilik hassasiyeti olan fenolik maddelere yönelir.Aynı zamanda ozon molekülü olefinler gibi doymamış maddelere karşı 1,3 dipol hassasiyeti gösterir ve kararsız yan ürünler oluşturur.Bu maddeler suda çözünerek karbonlu ürünler meydana getirir. Güçlü bir kimyasal oksitleyici olan ozon, çok çeşitli arıtım yöntemlerinde kullanılabilir (Demir ve mangan giderme, fenol oksidasyonu, siyanür, renk giderme, tat ve koku giderme ve dezenfeksiyon).Arıtımda; ozonun uygulanacağı noktaların seçimi, her bir noktadaki dozajla ve temas süresi ile ilgilidir.

Ozon'un içme suyu proseslerinde kullanılmasına ihtiyaç duyulan sebepler ise; renk giderme, demir ve manganez giderimi, alg giderimi, tat ve koku giderimi, suspanse katıların flokülasyonu, bakteriyal dezenfeksiyon, virüs inaktivasyonu ve çözülmüş organik maddelerin oksidasyonu gibi durumlardır.Arıtılmış ve dezenfekte edilmiş sular bile yeniden kirlenebilir.Su dağıtımı süresince herhangi bir etkili yeniden kirlenme meydana gelmediğini göstermek için kalıntı bir indikatöre gereksinim vardır.Dağıtım sistemlerinde ozon kalıntısını sağlama güçlüğünden dolayı ozon kullanan birçok ülkede (yaklaşık 1000 içme suyu arıtma tesisi) su arıtma prosesinde hem ozonlama ve hem de kalıntı klor kullanılmaktadır.Ancak az miktardaki kalıntı klor suyu yeniden kirlenmeye karşı koruyamaz.Avrupa'da 1975 tarihinde su kaynaklarındaki organik madde sayımında en azından 325 organik bileşiğin içme suyu kaynaklarını etkilediği belirlenmiştir.Bu organik bileşikler koagülasyon, filtrasyon ve dezenfeksiyon gibi standart yöntemlerle giderilemez.Bunları giderebilmek için ilave arıtım aşamalarına gerek vardır.Modern su arıtım teknolojilerinin hem ozonu hem de aktif karbonu birlikte kullanmaya mali olarak güçleri yetmemektedir.Aktif karbonun kendisi tek bir tip materyal değildir.Aktif karbon polar olmayan organikleri gidermek için ya da, daha spesifik polar organikleri gidermek için üretilir.

Güçlü bir oksidasyon maddesi olan ozon organik bileşikleri oksitleyebilir.Ozon polar olmayan organikleri polar organiklere dönüştürür.Ozon yüksek moleküllü organik bileşikleri daha düşük kütleli organik bileşiklere dönüştürür ve oldukça renkli bir çok organik bileşikten renk giderir.Biyolojik olarak parçalanamayan yüksek kimyasal oksijen ihtiyaçlı (KOİ) organik madde ozonlama ile biyolojik olarak parçalanabilen maddelere dönüştürülür.Ozonlama organik maddeyi az miktarda CO2 ve H2O'ya parçalayarak uzaklaştırır.Su kaynaklarının ozonlanmasından sonra suyun son klorlanma ihtiyacı azalır.

Fransa'da 4 dakika sonra 0.4 mg/lt lık bir kalıntı ozon seviyesiyle polio virüslerin inaktif hale geldiği belirlenmiştir.Pratikte kontaktır sistemler bu temas süresinin (8-12 dk.) iki ya da üç katını sağlamak için dizayn edilmiştir.Bu şartlar bakteriyel dezenfeksiyonu sağlayacaktır.Özetlemek gerekirse, ozonlama içme suyu kaynaklarını arıtmada ön arıtım aşamaları olarak; renk giderme, demir ve manganez giderme, tat ve koku giderme, süspanse katıların flokulasyonu ve diğer organik maddelerin giderilmesinde kullanılır.Arıtım sonrasında bakteriyal dezenfeksiyon ve viral inaktivasyona ulaşılır.Şayet istenirse sonradan oluşacak biyolojik gelişmeyi önlemek için klor ilave edilebilir.Atık suyun ve kanalizasyon sularının ozonla arıtımında bir kaç uygulama yapılmıştır.Ancak en fazla dezenfeksiyon için çalışılmıştır.İçme suyunun ozonla arıtımı sonucu bir kalıntı oluşması için son klorlama gerekmektedir.

İçme Sularında Ozon Uygulamasının Avantajları

Oksidasyon gücü çok yüksek olan ve bilinen en güçlü dezenfektan olan Ozon, bakteri ve virüslerin yok edilmesinde çok etkilidir.Ozon'un suya 4 ile 10 dakika arasında uygulanması suyun dezenfekte olması için yeterlidir.Virüsler çok küçük boyutlarda olduğu için parazitik bir biyolojik kümeler oluşturmakta ve virüslerin bakteri filtreleri ile tutulmaları mümkün olmamaktadır.Suyun durumuna göre 0.1 ile 0.5 mg/lt ozon verilmesi, bakterileri %99.99 oranında öldürmesi için yeterlidir.Ozon özellikle ortamda su bulunduğunda biyosid etki gösterir.Ozonun bu biyosid etkisinden, yaygın olarak içme sularının dezenfeksiyonunda yararlanılmaktadır.Suda 2 mg/lt ozon bulunması halinde birkaç dakika içinde canlı mikroorganizma sayısı %99 oranında azalmaktadır.

Diğer taraftan, ozon patojen virüsler üzerinde de öldürücü etkiye sahiptir.Dünyanın birçok ülkesinde, içme sularının sterilizasyonunda ve şişe su üretimi yapan firmaların tamamında ozon kullanılmaktadır.Ozon'un içme sularının sterilizasyonunda kullanılmasının en önemli nedeni, kısa sürede ve etkin bir dezenfeksiyon sağladıktan sonra oksijene dönüşerek ortamdan ayrılması ve kalıntı bırakmamasıdır.Ozon gazı bir venturi sistemiyle ozonun suya en üst seviyede karışması için reaksiyon tankında uygulanır ve ozona temas etmesi gereken süresi tamamlanarak kaliteli ve güvenli içme suyu elde edilir.Maliyet etkisi ise; düşük elektrik sarfiyatı, su filtrelerin etkinliğini ve ömrünü uzatır ve sarf malzemesi içermez.İçme sularında ozon uygulamasının avantajları maddeler halinde aşağıda listelenmektedir.

Su içerisindeki patojen (insan sağlığına zararlı) mikroorganizmaları yok eder.
Klordan 3125 kat daha etkilidir.
Çok güçlü oksidasyon yapısı nedeniyle sudaki demir, mangan, arsenik, gibi insan sağlığı açısından son derece tehlikeli olan maddeleri de yok eder.
Suyun oksijen konsantrasyonunu artırır ve sertlik derecesini düşürür.
Ağır metalleri uzaklaştırır, suyu berraklaştırır ve suyun kalitesini maksimum düzeye çıkarır.
Ozon ihtiyaç kadar üretilip kullanıldığı için depolama problemi yoktur.
Kötü koku ve tatları yok eder.
Yeşermeyi engeller.
Ekonomiktir, ekstra zaman ve personel gerektirmez.
Daha hızlı ve sürekli bir sterilizasyon sağlar.
Su vasıtasıyla yayılan hastalıkların bulaşmasını ve yayılmasını önler.
Tesisatın her noktasının dezenfekte edilmesini sağlar.
Ozonlanan su bir dezenfektan olarak kullanabileceğinden gerek mutfakta gerekse genel temizlik noktalarında harika sonuçlar doğurur.
Görevini tamamlayan ozon oksijene dönüşeceği için oksijen yoğunluğu olan hijyenik bir su oluşur.
Ozon suyun PH değerini değiştirmez.
Su depolarında yuvalanan özellikle ecoli ve legionella yı %99.9 oranında yok eder.
Sarf gideri yoktur, bakım ve montajı kolaydır.
Kimyasal olmadığı için kalıntı bırakmaz.
Kanserojen değildir ve çevre dostudur.

Su dezenfeksiyonunda ozon kullanım alanları ise; resmi daireler, hastaneler, oteller, gıda işleme tesisleri, meşrubat ve su şişeleme tesisleri ve benzeri işletmelerdir.İçme ve kullanma sularında ozon uygulaması ülkemizde uzun zamandır kullanılan bir yöntem olmakla beraber TSE tarafından onaylanmış ve TS EN 1278 nolu standartta yayımlanmıştır.Ülkemizde de yaygın olarak kullanılan ozonlama sistemi, içme ve kullanma suyunda ve şişelenmiş sularda da kullanılmasını 1982 yılında FDA (Dünya Sağlık Örgütü) Genel Olarak Güvenilebilir (GRAS) deklarasyonu yayınladı ve ozonu güvenli ilan etti.İçme suyunda en etkili ve en sağlıklı yöntemi ozonla olduğu yapılan deneylerle ve verilmiş olan uluslar arası belgelerle belirtilmiştir.

Hesabım