arrow_backEmergency WASH

H.6 Хлорування в побутових умовах

Хлорування є відносно швидким, недорогим і простим методом дезінфекції в побутових умовах. Додавання хлору чи хлорних сполук в рідкій формі та/або таблетках/порошку у воду ефективно інактивує мікроорганізми. Достатній рівень хлору може забезпечити залишковий захист від повторного забруднення.

Хлор ефективно інактивує мікроорганізми, а у достатній кількості залишковий хлор рятує від повторного збільшення кількості мікробіологічних організмів і захищає від повторного забруднення. Проте хлор є неефективним проти мікроорганізмів із сильними клітинними стінками, наприклад, ооцист криптоспоридій та деяких спор бактерій у концентраціях та періоді контакту, що використовуються для очищення води. Хлор та інші хімічні дезінфікуючі речовини, такі як бром, йод та пероксид інактивують мікроорганізми шляхом окислення їхніх біохімічних структурних елементів, таким чином порушуючи функції життєдіяльності клітин. Ефективність хімічних дезінфікуючих речовин залежить від того, наскільки сильно вони реагують на конкретні мікроорганізми та їх концентрацію, період контакту та якісні характеристики води, такі як рівень рН, попит на окислювач та температуру. Хлор швидко вступає в реакцію з (не)органічними речовинами у воді, що збільшує хлоропоглинання, таким чином впливаючи на наявну концентрацію для мікробіологічної дезінфекції. Каламутність може захистити мікроорганізми та зменшити ефективність, тому каламутна вода має проходити попереднє очищення.

Вимірювання відносної прозорості рідини, зазвичай виражене в нефелометричних одиницях каламутності.

Проєктні міркування

Усі форми продуктів, які містять хлор, для використання в побутових умовах розроблені для очищення 1 – 20 літрів води із використанням невеликої кількості хлору (наприклад, 2 – 5 мл на 20 літрів води або 1 таблетка на 1,5 – 20 літрів води), що дозволяє користувачам очищувати більші об’єми. Зазвичай користувачу потрібно лише відміряти рідину або розчинити таблетку, додати її до води, швидко перемішати та дати достатньо часу для контакту, як визначено виробником (зазвичай 30 хвилин). Зазвичай виробники пропонують таку дозу хлору, щоб впевнитися, що в очищеній воді концентрація залишкового хлору становитиме щонайменше 0,5 мг на літр, щоб забезпечити захист від повторного забруднення. В умовах надзвичайної ситуації зі звичайним чи низьким ризиком спалаху захворювань рекомендований рівень вільного залишкового хлору має становити 0,2 – 0,5 мг на літр. В реальності концентрації дуже сильно варіюються залежно від якості води, температури, якості та віку продуктів, які містять хлор. Якщо доза хлору є занадто низькою, мікроорганізми можуть бути не знищеними, а у випадку надмірного дозування може спостерігатися вплив на смак і запах. Для того, щоб хлорування було ефективним, каламутність неочищеної води має становити менше 5 нефелометричних одиниць каламутності. У випадку вищого рівня каламутності деякі патогени можуть бути інактивованими. Низька температура (до 20° С) та високий рівень рН (понад 8) також впливають на процес хлорування, в такому разі потрібно збільшити залишковий хлор та/або час контакту.

Матеріали

Хлор існує в різних формах із різним відсотковим вмістом активного хлору. В умовах надзвичайної ситуації найбільш вживаними продуктами для очищення води вдома є дихлорізоціануріат натрію (тверді таблетки, також відомі як NaDCC) або розчин гіпохлорит натрію. Рідкий хлор може виготовлятися локально та регіонально і розповсюджуватися у пляшках, які можуть очистити сотні чи навіть тисячі літрів, перш ніж потрібно буде знову його купувати. Хлорні таблетки можна купувати як індивідуальні одиниці або набором (пляшки та блістери), і регулярно або періодично їх потрібно буде знову купувати або розповсюджувати. Таблетки NaDCC можна доставляти авіатранспортом без обмежень, тоді як інші форми хлору потрібно перевозити як небезпечні матеріали.

Придатність

Дезінфекція з використанням хлору є відносно швидкою, простою та недорогою. Хімічні дезінфікуючі речовини підходять для місць, де вода забруднена бактеріями і не дуже каламутна. Хлорування довело свою ефективність на гострому етапі реагування на надзвичайну ситуацію та як захід реагування на епідемію холери (див. X.14). У місцях, які також зазнали впливу хімічних забрудників або мають дуже високу каламутність і вміст природних органічних речовин, хлорування потрібно використовувати разом із іншими видами очищення, такими як керамічна фільтрація H.3 , коагуляція, седиментація та хлорування H.8 або фільтр для видалення фтору та миш’яку ( H.13 , H.14 ).

Усунення патогенних мікроорганізмів шляхом інактивації (наприклад, використання хімічних агентів, радіації чи тепла) або процесів фізичного розподілу (наприклад, мембрани).

Експлуатація та обслуговування

Можна легко навчитися проводити дезінфекцію з використанням хлору, та її потрібно проводити регулярно. Окрім чищення та періодичної заміни контейнерів та посуду інше обслуговування не потрібне. Проте для хлорування потрібне постійне постачання розхідників, які користувачі мають мати можливість регулярно купувати, або потрібно часто організовувати їх розповсюдження. Хлор може втрачати свої властивості з часом та за умови неналежного зберігання. Рідкий та твердий хлор завжди слід оберігати від прямого сонячного світла, надмірної вологості та високих чи мінливих температур. Відкриті пакети потрібно швидко використовувати, також потрібно дотримуватися інформації від виробника про термін придатності. Коли вода каламутна (понад 5 нефелометричних одиниць каламутності), її потрібно буде попередньо очищувати, наприклад, з використанням фільтрації або коагуляції (див. H.3 або H.8 ) задля усунення часток. Рівень рН вищий за 8 зменшує ефективність хлорування, і за умови відсутності попереднього очищення для вирішення цієї проблеми в короткостроковій перспективі можна застосовувати вищу концентрацію та довший час контакту.

Позначає водневий показник; шкала, яка використовується для позначення того, наскільки кислотним або основним (лужним) є розчин на основі води. Рівень рН до 7 вказує на те, що розчин є кислотним, а рівень рН понад 7 вказує на те, що він є основним (лужним).

Здоров’я та безпека

Хлорування в концентрації, яка використовується для очищення питної води, є дуже ефективним щодо інактивації бактерій, менш ефективним проти вірусів та неефективним проти деяких найпростіших організмів. Каламутність є проблемним аспектом, оскільки частки у воді можуть захищати мікроорганізми від дезінфекції. Високий вміст органічних речовин призводить до формування похідних продуктів дезінфекції, які потрібно мінімізувати через потенційні ризики для здоров’я, пов’язані з їх довгостроковою дією. Проте довгострокові потенційні ризики для здоров’я, які становлять ці похідні продукти, є низькими порівняно з підтвердженими актуальними ризиками, пов’язаними з недостатньою дезінфекцією. Саме тому на гострому етапі реагування на надзвичайну ситуацію не можна наражати на ризик проведення дезінфекції через спроби контролювати такі похідні продукти. Поводитися з хлорними продуктами потрібно обережно, і тримати їх потрібно подалі від дітей, оскільки вони можуть подразнювати шкіру, очі та дихальну систему. Надзвичайно важливими є постійне постачання продуктів та проведення тренінгів задля забезпечення їх правильного використання. Варто проконсультуватися із наданими інформаційними брошурами з даними про безпеку продуктів, які містять хлор, задля ознайомлення з вимогами щодо безпеки і захисту. 

Вимірювання відносної прозорості рідини, зазвичай виражене в нефелометричних одиницях каламутності.

Витрати

Хлорування – це дешевий спосіб дезінфекції води, витрати становлять приблизно 0,1 – 0,5 доларів США на 1 000 літрів у випадку рідкого хлорного розчину та 1,5 доларів США на 1 000 літрів води у випадку таблеток. Проте за умови відсутності місцевого виробництва хлору витрати на транспортування і логістику можуть суттєво збільшити вартість. У деяких країнах діють регулятивні норми, які обмежують імпорт хімікатів, що містять хлор.

Соціальні та екологічні аспекти

Деякі користувачі можуть не бажати хлорувати воду через вплив на смак і запах води. Скептицизм користувачів щодо ефективності методу може посилюватися тим, що зовнішній вигляд води не змінюється. Розповсюдження хлору потрібно супроводжувати заходами із просування гігієни (див. X.16) задля забезпечення належного використання та уникнення недостатнього чи надмірного дозування хлору.

Ключові критерії прийняття рішень

Рівень застосування / масштаб

Побутовий + +

Рівень управління

Побутовий + +

Технічна складність

Низький

High

Medium

Екстрена фаза

Гостра реакція + +
Стабілізація + +
Відновлення + +

Цілі та основні функції

Очищення води в побутових умовах, дезінфекція води

Сила і слабкість

  • Легко застосовувати, недорогий та надійний метод для інактивації бактерій і вірусів, якщо вода не є занадто каламутною
  • Забезпечується залишковий хлор для уникнення можливого повторного забруднення
  • Доступне в багатьох країнах
  • Потрібне регулярне постачання хлору
  • Смак може бути неприйнятним для деяких користувачів
  • Потрібна вода з низьким рівнем каламутності задля забезпечення максимальної ефективності методу
  • Неефективне проти деяких найпростіших організмів
  • Ефективність залежить від різноманітних факторів, таких як температура, санітарні умови та рівень рН

Вибрана література

Breitenmoser L., Peter M., Kazner C. (2016): Compendium of Water Systems and Technologies from Source to Consumer. D8.7 Water4India Horizon Report FHNW, Muttenz. Switzerland

WHO (2003): Chlorine in Drinking-Water. Background Document for Development of WHO Guidelines for Drinking-Water Quality. WHO, Geneva. Switzerland.

Shrestha, R., Dangol, B., Spuhler, D. (0): Chlorination. Sustainable Sanitation and Water Mangament Toolbox (SSWM)

Sobsey, M. D. et al. (2008): Point of Use Household Drinking Water Filtration: A Practical, Effective Solution for Providing Sustained Access to Safe Drinking Water in the Developing World Environmental Science & Technology. 42. 4261-4267.

Branz, A. et.al (2017): Chlorination of Drinking Water in Emergencies: A Review of Knowledge to Develop Recommendations for Implementation and Research Needed Waterlines Vol 36. No. 1

Noortgate, J., Maes, P. (Eds.) (2010): Public Health Engineering in Precarious Situations Médecins Sans Frontières, Paris. France

arrow_upward