Železo je jedním z nejčastěji se vyskytujících prvků v zemské kůře a zcela přirozeně proniká do vodních zdrojů. Vzniká to tak, že se horniny rozpadají a uvolňují do půdy či podzemních pramenů různé minerály, včetně sloučenin železa. Není tedy překvapením, že se určitá jeho koncentrace v pitné nebo užitkové vodě objevuje. Zásadní je, jak vysoká tato koncentrace je, protože příliš velké množství železa přináší řadu problémů – mění chuť, zabarvení a chemické složení vody a může negativně ovlivnit vodovodní potrubí i zařízení. Podle vyhlášky č. 252/2004 Sb., která stanovuje hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu, nesmí koncentrace železa v pitné vodě překročit 0,2 mg/l. Tyto limity platí pro dodavatele vody i pro vlastníky individuálních zdrojů, pokud vodu poskytují dalším osobám.
Železo ve vodě v domácnostech
V běžných domácnostech se s železem ve vodě můžeme setkat především při odběru vody z kohoutku – ať už z městského vodovodního řadu, nebo z menších zdrojů. Problém často odhalí už samotný vzhled vody. Železo ve vodě totiž způsobuje našedlé či nahnědlé zabarvení a může vést i k tvorbě usazenin na dně sklenice nebo v rychlovarné konvici.
Dalším signálem bývá kovová pachuť vody. Pro spotřebitele to znamená nejen nepříjemnou chuť pitné vody či čajů a polévek, ale také různé skvrny a úsady na nádobí a spotřebičích. Do určité úrovně koncentrace není železo zdravotním rizikem, ale mohou se objevit vedlejší komplikace. Usazeniny v trubkách zhoršují proudění vody, zanáší filtry nebo sprchové hlavice. Když se k tomu přidá i vyšší obsah manganu (který se často objevuje ve vodních zdrojích společně se železem), mohou se začít více množit mikroorganismy, a navíc se zhorší i senzorická kvalita vody.
Rodinné domy a studny
V rodinných domech, zejména tam, kde jsou využívány vlastní studny, bývá zvýšené množství železa poměrně častým jevem. Voda může téct zakalená, s jemnými suspendovanými částicemi, které se usazují na dně nádob. Někdy nemusí být zabarvení při odběru nijak nápadné, ale po ohřátí v bojleru, který zvyšuje oxidaci železa, se objeví hnědý sediment nebo skvrny po umytí nádobí.
Největší potíží pro provoz rodinné domácnosti bývá ucpávání vodovodního vedení a postupné snižování průtoku. Kromě toho se v potrubí mohou tvořit nánosy, které pak poskytují vhodné prostředí pro růst mikroorganismů. Zhoršuje se zápach i chuť vody. Vlastní studna bez odpovídající filtrace vody se tak snadno promění ve zdroj ne úplně kvalitní vody, což se projeví nejen na pohodlí uživatelů, ale třeba i na životnosti pračky a myčky. Vlastníci domovních studní, kteří vodu využívají pro více osob nebo ji poskytují veřejnosti, mají povinnost zajistit, aby voda splňovala hygienické limity dle vyhlášky č. 252/2004 Sb., a v případě nevyhovujících výsledků provést nápravná opatření. Ty se kvůli zvýšenému obsahu železa a možnému zanesení hadic rychleji opotřebují.
Železo ve vodě v průmyslu
V průmyslových provozech může přítomnost železa ve vodě způsobit ještě větší škody než v běžné domácnosti. Výrobní linky jsou často citlivé na jakékoli kolísání kvality vody, neboť se voda používá v různých fázích zpracování. U potravinářských technologických postupů může být ohrožena nejen estetická stránka produktu (zbarvení či pachuť), ale i jeho dlouhodobá skladovatelnost. Především pak tam, kde voda cirkuluje v uzavřených chladicích nebo topných systémech, je přítomnost železa riziková pro vznik koroze a zanášení trubek, výměníků tepla a armatur.
Kromě komplikací se zanášením a zhoršenou funkčností zařízení se musí průmyslové podniky často zabývat i dodržováním hygienických a bezpečnostních norem. Je tedy zřejmé, že železo ve vodě není jen estetickým problémem, ale může mít dalekosáhlé dopady na celý provoz, způsobit poruchy strojů a v konečném důsledku zvyšovat finanční náklady.
V průmyslových provozech, kde je voda součástí výrobního procesu nebo přichází do styku s potravinami, je nutné dodržovat nejen technologické standardy, ale i hygienické předpisy stanovené zákonem č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, a souvisejícími vyhláškami.
Biofilm obsahující bakterie
Navazující problémy – bakterie a další komplikace
Jedním ze zásadních dopadů vyššího obsahu železa je podpora růstu bakterií, které se železem živí. Tyto bakterie vytvářejí slizké povlaky na stěnách potrubí či jiných zařízeních, čemuž se říká bakteriální biofilm.
Takový biofilm je rizikový hned z několika důvodů. Za prvé, může narušovat samotnou strukturu a integritu potrubí, dochází k ucpávání a následně ke snížení tlaku a průtoku vody. Za druhé je živným prostředím pro další mikroorganismy. V takovém prostředí mohou růst i bakterie, o které rozhodně nestojíme, například různé formy mikroorganismů způsobujících zápach či dokonce zdravotní obtíže. Zanedbané usazeniny železa mohou s sebou nést také zhoršený estetický dojem – voda zapáchá a mění barvu.
Biofilm se navíc obtížně odstraňuje a je nutný větší zásah, často i chemickými prostředky. Pokud se problém ignoruje, může po čase napáchat škody, které už je složitější a nákladnější napravovat.
V případech, kdy voda nesplňuje hygienické limity z důvodu mikrobiologické kontaminace, je provozovatel nebo vlastník vodního zdroje povinen podle zákona č. 258/2000 Sb. neprodleně zajistit nápravná opatření a informovat příslušnou krajskou hygienickou stanici.
Jak na odželeznění vody
Dobrou zprávou je, že pro odželeznění vody existuje řada technologií a metod, případně lze jeho obsah minimalizovat na celkem neškodnou úroveň.
Mezi nejčastěji používané patří:
Mechanické filtry: Základním řešením bývají různé filtrační vložky či sítka, která odstraní hrubé částice a usazeniny. Některé filtry jsou schopny zachytit i velmi jemné železité vločky. Mechanické filtry se mohou hodit jako první stupeň úpravy – zabrání větším částicím proniknout dále do systému.
Oxidace a srážení železa: Jedná se o proces, při kterém se rozpustné železo (Fe2+) oxiduje na nerozpustné (Fe3+) nejčastěji pomocí kyslíku či ozonu. Následně se ve vodě vysráží a lze ho pak snadno oddělit filtrací. Oxidace probíhá v zařízení zvaném odželezňovací filtr. Může se řídit chemicky (elektrochemické zařízení, dávkování kyslíku nebo ozonu) nebo přirozeně (aerační jednotka, která dovede vtáhnout vzduch). Výhodou je vysoká účinnost, v kombinaci s vhodnými filtračními náplněmi je možné docílit i odstranění manganu.
Chemická úprava: Někdy je nutné do vody přidávat i speciální chemikálie, které podporují vysrážení nebo snižují pH. Občas se používá chlór či jiné oxidační činidlo, což ale vyžaduje pečlivou kontrolu dávkování. V průmyslu bývá tento způsob nezbytný vyloženě pro masivní objemy vody, kde jiné metody nejsou tak efektivní.
Biologická filtrace: Výjimečně se setkáme i s filtrací, která využívá mikroorganismy schopné přeměny a vysrážení železa. Ve filtraci působí speciální bakterie, jež oxidují železo a odstraňují ho přímo v koloniích na filtračním loži. Tato metoda bývá šetrná a efektivní, ale vyžaduje správné řízení a stálé podmínky (např. stabilní teplotu vody).
Kombinace metod: V praxi se často uplatňuje kombinace výše uvedených technologií. Nejsnazší je použít mechanický předfiltr pro pevné částice a následně ozonizaci nebo provzdušnění k oxidaci železa. Po sražení je pak železo odfiltrováno na pískovém nebo jiném speciálním filtru. V případě vyšších nároků na kvalitu vody se mohou ještě doplnit další jednotky, jako je aktivní uhlí (odstranění pachů a chloru), případně reverzní osmóza.
Závěrem
můžeme říct, že železo ve vodě je do jisté míry přirozené a nemusí znamenat katastrofu, pokud je jeho množství nízké a voda je jinak vyhovující. Jakmile se ale pH a obsah železa vymknou normálu, přichází celá řada komplikací – od nepříjemné chuti a zabarvení až po tvorbu bakteriálních biofilmů a poškození spotřebičů či výrobních linek.
Pro domácnosti, rodinné studny i průmyslové podniky je proto rozumné situaci řešit včas a podle míry problému zvolit vhodný způsob odželeznění. Zajistíte si tak nejen dobrý pocit z nezávadné chuti a vzhledu vody, ale také ochranu svého zařízení a předejdete vzniku nákladných oprav.
Nedodržení stanovených hygienických limitů pro pitnou vodu může být sankcionováno podle zákona č. 258/2000 Sb., a to až do výše několika set tisíc korun. Pravidelná kontrola kvality vody a včasná úprava jsou proto nejen otázkou pohodlí, ale i zákonné povinnosti.
