Bærbar vandrensning

31st Marine Ekspeditionsenhed (MEU) Service Support Group 31 i Leyte, Filippinerne (Feb. 20, 2006)

ikke alle teknikker i sig selv vil afbøde alle farer. Selvom flokkulering efterfulgt af filtrering er blevet foreslået som bedste praksis, er dette sjældent praktisk muligt uden evnen til omhyggeligt at kontrollere pH-og bundfældningsforhold. Forkert brug af alun som flokkuleringsmiddel kan føre til uacceptable niveauer af aluminium i det således behandlede vand. Hvis der skal opbevares vand, tilbyder halogener udvidet beskyttelse.

varme (kogende)Rediger

varme dræber sygdomsfremkaldende mikroorganismer med højere temperaturer og / eller varighed, der kræves for nogle patogener. Sterilisering af vand (dræbe alle levende forurenende stoffer) er ikke nødvendig for at gøre vand sikkert at drikke; man behøver kun at gøre enteriske (intestinale) patogener harmløse. Kogning fjerner ikke de fleste forurenende stoffer og efterlader ingen resterende beskyttelse.

hvem siger at bringe vand til rullende kog og derefter naturligt afkøling er tilstrækkelig til at inaktivere patogene bakterier, vira og protosoer.

CDC anbefaler en rullende kog i 1 minut. Ved høje højder falder vandets kogepunkt dog. I højder større end 6.562 fod (2000 meter) bør kogning fortsætte i 3 minutter.

alle bakterielle patogener dræbes hurtigt over 60 liter C (140 liter F), selvom kogning ikke er nødvendig for at gøre vandet sikkert at drikke, er den tid, det tager at opvarme vandet til kogning, normalt tilstrækkelig til at reducere bakteriekoncentrationer til sikre niveauer. Encysted protosoiske patogener kan kræve højere temperaturer for at fjerne enhver risiko.

kogning er ikke altid nødvendig eller undertiden nok. Pasteurisering, hvor der dræbes nok patogener, forekommer typisk ved 63 liter C i 30 minutter eller 72 liter C i 15 sekunder. Visse patogener skal opvarmes over kogning (f. eks. botulisme-Clostridium botulinum kræver 118 liter C (244 liter F), de fleste endosporer kræver 120 liter C (248 liter F) og prioner endnu højere). Højere temperaturer kan opnås med en trykkoger. Varme kombineret med ultraviolet lys (UV), såsom sodis-metoden, reducerer den nødvendige temperatur og varighed.

FiltrationEdit

bærbare pumpefiltre er kommercielt tilgængelige med keramiske filtre, der filtrerer 5.000 til 50.000 liter pr.patron, og fjerner patogener ned til 0,2–0,3 mikrometer (liter) rækkevidde. Nogle bruger også aktiveret kulfiltrering. De fleste filtre af denne art fjerner de fleste bakterier og protosoer, såsom Cryptosporidium og Giardia lamblia, men ikke vira undtagen den allerstørste på 0,3 liter og større diametre, så desinfektion med kemikalier eller ultraviolet lys er stadig påkrævet efter filtrering. Det er værd at bemærke, at ikke alle bakterier fjernes med 0,2 liter pumpefiltre; for eksempel tråde af trådlignende Leptospira spp. (som kan forårsage leptospirose) er tynde nok til at passere gennem et 0,2 liter filter. Effektive kemiske tilsætningsstoffer til at afhjælpe mangler i pumpefiltre omfatter klor, klor, jod og natriumhypochlorit (blegemiddel). Der har været polymer-og keramiske filtre på markedet, der inkorporerede jod efterbehandling i deres filterelementer for at dræbe vira og de mindre bakterier, der ikke kan filtreres ud, men de fleste er forsvundet på grund af den ubehagelige smag, der gives til vandet, samt mulige skadelige helbredseffekter, når jod indtages over langvarige perioder.mens filtreringselementerne kan gøre et fremragende stykke arbejde med at fjerne de fleste bakterier og svampeforureninger fra drikkevand, når de er nye, kan elementerne selv blive koloniseringssteder. I de senere år er nogle filtre blevet forbedret ved at binde sølvmetal nanopartikler til det keramiske element og/eller til det aktiverede kul for at undertrykke vækst af patogener.

små, håndpumpede omvendte osmosefiltre blev oprindeligt udviklet til militæret i slutningen af 1980 ‘ erne til brug som overlevelsesudstyr, for eksempel til at blive inkluderet i oppustelige flåder på fly. Civile versioner er tilgængelige. I stedet for at bruge det statiske tryk på en vandforsyningsledning til at tvinge vandet gennem filteret, leveres tryk af en håndbetjent pumpe, der ligner en mekanikers fedtpistol i funktion og udseende. Disse enheder kan generere drikkevand fra havvand.

den bærbare Vandenhed til livreddende (kort PAUL) er et bærbart ultrafiltreringsbaseret membranvandfilter til humanitær hjælp. Det giver mulighed for decentral forsyning af rent vand i nødsituationer og katastrofesituationer for omkring 400 personer pr. Filteret er designet til at fungere med hverken kemikalier eller energi eller uddannet personale.

aktivt kul adsorptionredit

granuleret aktivt kulfiltrering anvender en form for aktivt kul med et højt overfladeareal og adsorberer mange forbindelser, herunder mange giftige forbindelser. Vand, der passerer gennem aktivt kul, bruges ofte sammen med håndpumpede filtre til at tackle organisk forurening, smag eller stødende lugt. Aktiverede kulfiltre bruges normalt ikke som de primære rensningsteknikker for bærbare vandrensningsanordninger, men snarere som sekundære midler til at supplere en anden rensningsteknik. Det implementeres oftest til præ-eller efterfiltrering i et separat trin end keramisk filtrering, i begge tilfælde implementeres inden tilsætning af kemiske desinfektionsmidler, der bruges til at kontrollere bakterier eller vira, som filtre ikke kan fjerne. Aktivt kul kan fjerne klor fra behandlet vand og fjerne eventuel resterende beskyttelse, der er tilbage i vandet, der beskytter mod patogener, og bør generelt ikke anvendes uden omhyggelig overvejelse efter kemisk desinfektionsbehandling i bærbar vandrensningsbehandling. Keramiske / Kulstofkernefiltre med en porestørrelse på 0,5 liter eller mindre er fremragende til fjernelse af bakterier og cyster, samtidig med at kemikalier fjernes.

kemisk desinfektion med halogensEdit

kemisk desinfektion med halogener, hovedsagelig chlor og iod, skyldes iltning af essentielle cellestrukturer. De primære faktorer, der bestemmer hastigheden og andelen af dræbte mikroorganismer, er den resterende eller tilgængelige halogenkoncentration og eksponeringstiden. Sekundære faktorer er patogenarter, vandtemperatur, pH og organiske forurenende stoffer. Ved desinfektion af feltvand er anvendelse af koncentrationer på 1-16 mg/L i 10-60 minutter generelt effektiv. Bemærk, Cryptosporidium oocyster, sandsynlige Cyclospora arter, Ascaris æg er ekstremt resistente over for halogener og felt inaktivering kan ikke være praktisk med blegemiddel og jod.

Iodedit

jod anvendt til vandrensning tilsættes almindeligvis til vand som en opløsning i krystalliseret form eller i tabletter indeholdende tetraglycinhydroperiodid, der frigiver 8 mg jod pr. Jod dræber mange, men ikke alle, af de mest almindelige patogener, der findes i naturlige ferskvandskilder. Bæring af jod til vandrensning er en ufuldkommen, men let løsning til dem, der har brug for feltrensning af drikkevand. Kits Fås i campingbutikker, der inkluderer en jodpille og en anden pille (C-vitamin eller ascorbinsyre), der fjerner jodsmagen fra vandet, efter at den er desinficeret. Tilsætningen af C-vitamin, i form af en pille eller i aromatiserede drikkepulvere, udfælder meget af jodet ud af opløsningen, så det bør ikke tilsættes, før jodet har haft tilstrækkelig tid til at arbejde. Denne gang er 30 minutter i relativt klart, varmt vand, men er betydeligt længere, hvis vandet er grumset eller koldt. Vand behandlet med tabletter indeholdende tetraglycinhydroperiodid reducerer også optagelsen af radioaktivt iod hos mennesker til kun 2% af den værdi, det ellers ville være, skønt mængden af jod i en enkelt tablet ikke er tilstrækkelig til at blokere optagelsen. Hvis jodet er udfældet ud af opløsningen, har drikkevandet mindre tilgængeligt jod i opløsningen. Tetraglycinhydroperiodid opretholder sin effektivitet på ubestemt tid, før beholderen åbnes; selvom nogle producenter foreslår ikke at bruge tabletterne mere end tre måneder efter, at beholderen oprindeligt er åbnet, er holdbarheden faktisk meget lang, forudsat at beholderen lukkes igen umiddelbart efter hver gang den åbnes.

jod bør tillades mindst 30 minutter for at dræbe Giardia.

Jodkrystalleredit

et potentielt billigere alternativ til anvendelse af jodbaserede vandrensningstabletter er brugen af jodkrystaller, selvom der er alvorlige risici for akut jodtoksicitet, hvis forberedelse og fortynding ikke måles med en vis nøjagtighed. Denne metode er muligvis ikke tilstrækkelig til at dræbe Giardia-cyster i koldt vand. En fordel ved at bruge jodkrystaller er, at kun en lille mængde jod opløses fra jodkrystallerne ved hver anvendelse, hvilket giver denne metode til behandling af vand en evne til at behandle meget store mængder vand. I modsætning til tetraglycinhydroperiodidtabletter har jodkrystaller en ubegrænset holdbarhed, så længe de ikke udsættes for luft i lange perioder eller holdes under vand. Jodkrystaller sublimerer, hvis de udsættes for luft i lange perioder. Den store mængde vand, der kan renses med jodkrystaller til lave omkostninger, gør denne teknik særlig omkostningseffektiv til brugssted eller nødvandrensningsmetoder beregnet til brug længere end holdbarheden af tetraglycinhydroperiodid.

chloramphenicol tabletter blev tidligere populært anvendt til bærbar vandrensning. Klor i vand er mere end tre gange mere effektivt som et desinfektionsmiddel mod Escherichia coli end jod. Tabletter blev således almindeligt anvendt under Anden Verdenskrig af USA. soldater til bærbar vandrensning, endda inkluderet i tilbehørspakker til C-rationer indtil 1945.

Natriumdichlorisocyanurat (NaDCC) har stort set fortrængt de få tilbageværende klorbaserede vandrensningstabletter, der er tilgængelige i dag. Det komprimeres med brusende salte, normalt adipinsyre og natriumbicarbonat, til dannelse af hurtigt opløsende tabletter, fortyndet til 10 dele pr. million tilgængeligt chlor (ppm av.cl) når drikkevand er mildt forurenet og 20 PPM, når det er synligt forurenet.Klorblegetabletter giver en mere stabil platform til desinfektion af vandet end flydende blegemiddel (natriumhypochlorit), da den flydende version har tendens til at nedbrydes med alderen og give uregulerede resultater, medmindre analyser udføres – ikke praktisk på stedet. På trods af at klorbaserede tabletter falder fra fordel for bærbar vandrensning, kan klorbaseret blegemiddel alligevel sikkert bruges til kortvarig desinfektion af nødvand. To dråber uparfumeret 5% blegemiddel kan tilsættes pr. liter eller liter klart vand og får derefter lov til at stå dækket i 30 til 60 minutter. Efter denne behandling kan vandet stå åbent for at reducere klor lugt og smag. Retningslinjer er tilgængelige online for effektiv nødbrug af blegemiddel for at gøre usikkert drikkevand.

centrene for sygdomsbekæmpelse& Forebyggelse (CDC) og Population Services International (PSI) fremmer et lignende produkt (en 0,5% – 1,5% natriumhypochloritopløsning) som en del af deres strategi for sikkert vandsystem. Produktet sælges i udviklingslande under lokale mærker specifikt med det formål at desinficere drikkevand.

blegemiddel

almindelig blegemiddel inklusive calciumhypochlorit (Ca2) og natriumhypochlorit (NaOCl) er almindelige, velundersøgte, billige iltningsmidler.

EPA anbefaler to dråber 8,25% natriumhypochloritopløsning (almindelig, uparfumeret klorblegemiddel) blandet pr. To dråber 5% opløsning er også tilstrækkelige. Dobbelt mængden af blegemiddel, hvis vandet er overskyet, farvet eller meget koldt. Derefter skal vandet have en let klorlugt. Hvis ikke gentage doseringen og lad stå i yderligere 15 minutter før brug.blegemiddel) eller jod alene betragtes som fuldstændig effektiv mod Cryptosporidium, selvom de er delvist effektive mod Giardia. Klor betragtes som lidt bedre mod sidstnævnte. En mere komplet feltopløsning, der inkluderer kemiske desinfektionsmidler, er først at filtrere vandet ved hjælp af en 0.2 larm keramisk patron pumpet filter, efterfulgt af behandling med jod eller chlor, derved filtrere cryptosporidium, Giardia, og de fleste bakterier, sammen med de større vira, samtidig med at der anvendes kemisk desinfektionsmiddel til at løse mindre vira og bakterier, som filteret ikke kan fjerne. Denne kombination er også potentielt mere effektiv i nogle tilfælde end endda at bruge bærbar elektronisk desinfektion baseret på UV-behandling.

Chlordioksidredit

Chlordioksid kan komme fra tabletter eller fremstilles ved at blande to kemikalier sammen. Det er mere effektivt end jod eller chlor mod giardia, og selvom det kun har lav til moderat effektivitet mod cryptosporidium, er jod og chlor ineffektive mod denne protosoan. Kostprisen ved behandling med chlor er højere end omkostningerne ved behandling med jod.

blandet iltningsmiddel (Mioks)Rediger

en simpel saltvand {salt + vand} opløsning i en elektrolytisk reaktion producerer et kraftigt blandet iltmiddeldesinfektionsmiddel (for det meste chlor i form af hypoklorsyre (HOCl) og noget overilte).

klortabletter (NaDCC)Rediger

Natriumdichlorisocyanurat eller Troclosennatrium mere almindeligt forkortet som NaDCC, er en form for klor, der anvendes til desinfektion. Det bruges af alle større NGO ‘ er som UNICEF til at behandle vand i nødsituationer og bredt af sociale marketingorganisationer til husholdningsvandbehandling, hvor husholdningskilder muligvis ikke er sikre.

NaDCC tabletter er tilgængelige i en række koncentrationer til behandling af forskellige mængder vand for at give Verdenssundhedsorganisationens anbefalede 5ppm tilgængeligt klor. De er brusetabletter, der gør det muligt for tabletten at opløses i løbet af få minutter.

andre kemiske desinfektionsadditiverrediger

Sølviontabletterrediger

et alternativ til iodbaserede præparater i nogle brugsscenarier er sølvion / klorbaserede tabletter eller dråber. Disse løsninger kan desinficere vand mere effektivt end jodbaserede teknikker, mens de næsten ikke efterlader nogen mærkbar smag i vandet i nogle brugsscenarier. Desinfektionsmidler baseret på sølvion/klor vil dræbe Cryptosporidium og Giardia, hvis de anvendes korrekt. Den primære ulempe ved sølvion/klor-baserede teknikker er de lange oprensningstider (generelt 30 minutter til 4 timer afhængigt af den anvendte formulering). En anden bekymring er den mulige aflejring og ophobning af sølvforbindelser i forskellige kropsvæv, der fører til en sjælden tilstand kaldet argyria, der resulterer i en permanent, vanærende, blågrå pigmentering af hud, øjne og slimhinder.

en nylig undersøgelse har vist, at den vilde Salmonella, der ville reproducere hurtigt under efterfølgende mørk opbevaring af soldesinficeret vand, kunne kontrolleres ved tilsætning af kun 10 dele pr.million brintoverilte.

Ultraviolet oprensningredit

Ultraviolet (UV) lys inducerer dannelsen af kovalente forbindelser på DNA og forhindrer derved mikrober i at reproducere. Uden reproduktion bliver mikroberne langt mindre farlige. Bakteriedræbende UV-C-lys i det korte bølgelængdeområde på 100-280 nm virker på thymin, et af de fire basenukleotider i DNA. Når en bakteriedræbende UV-foton absorberes af et thyminmolekyle, der støder op til en anden thymin inden for DNA-strengen, oprettes en kovalent binding eller dimer mellem molekylerne. Denne thymin dimer forhindrer dem i at “læse” DNA ‘ et og kopiere det og dermed neutralisere mikroben. Langvarig eksponering for ioniserende stråling kan forårsage enkelt-og dobbeltstrengede brud i DNA, iltning af membranlipider og denaturering af proteiner, som alle er giftige for celler. Der er stadig grænser for denne teknologi. Vandurbiditet (dvs.mængden af suspenderet & kolloide faste stoffer indeholdt i vandet, der skal behandles) skal være lavt, således at vandet er klart, for at UV – rensning kan fungere godt-derfor kan et forfiltertrin være nødvendigt.

en bekymring med UV bærbar vandrensning er, at nogle patogener er hundreder gange mindre følsomme over for UV-lys end andre. Protosoiske cyster blev engang antaget at være blandt de mindst følsomme, men nylige undersøgelser har vist andet, hvilket viser, at både Cryptosporidium og Giardia deaktiveres af en UV-dosis på kun 6 mJ/cm2 EPA-regler og andre undersøgelser viser imidlertid, at det er vira, der er den begrænsende faktor for UV-behandling, der kræver en 10-30 gange større dosis UV-lys end Giardia eller Cryptosporidium.Undersøgelser har vist, at UV-doser på de niveauer, der leveres af almindelige bærbare UV-enheder, er effektive til at dræbe Giardia, og at der ikke var tegn på reparation og reaktivering af cysterne.

vand behandlet med UV har stadig mikroberne til stede i vandet, kun med deres midler til reproduktion slået “fra”. I tilfælde af, at sådant UV-behandlet vand indeholdende neuterede mikrober udsættes for synligt lys (specifikt bølgelængder af lys over 330-500 nm) i en hvilken som helst betydelig periode, kan en proces kendt som fotoreaktivering finde sted, hvor muligheden for at reparere skaden i bakteriens reproduktions-DNA opstår, hvilket potentielt gør dem igen i stand til at reproducere og forårsage sygdom. UV-behandlet vand må derfor ikke udsættes for synligt lys i nogen betydelig periode efter UV-behandling, før forbrug, for at undgå indtagelse af reaktiverede og farlige mikrober.

den seneste udvikling inden for halvlederteknologi muliggør udvikling af UV-C lysemitterende dioder (LED ‘ er). UV – C LED-systemer adresserer ulemper ved kviksølvbaseret teknologi, nemlig: effektcykelstraffe, høje effektbehov, skrøbelighed, opvarmningstid og kviksølvindhold.

vanddesinfektionrediger