Artikkel: Tørrklor, flytende klor, elektrolyse og dannelsen av desinfiseringsbiprodukter (2018)

Artikkel: Tørrklor, flytende klor, elektrolyse og dannelsen av desinfiseringsbiprodukter (2018)

Brukere har vurdert dette innholdet. Vi ville satt pris på din vurdering også. Logg inn og gi din vurdering!


Hvordan klor dreper bakterier, cyster og andre sporer omtales som et akademisk puslespill. Uavhengig av desinfiseringsagent for vannet er det likevel enighet om at effektiviteten til de ulike komponentene er en funksjon av den aktive komponentens evne til å trenge gjennom mikroorganismenes cellevegg. Det antas at når klor har penetrert celleveggen til en bakterie har den desinfiserende komponenten evne til å angripe ulike enzymgrupper i cellen og organismen dør.

Uavhengig av om det brukes flytende klor (NaOCl), tørrklor (Ca(OCl)2) eller hypokloritt framstilt med bruk av elektrolyse, er det i hovedsak nivået av fritt klor som avgjør vannets desinfiserende virkning. Med fritt klor menes summen av underklorsyrling (HOCl) og hypoklorittionet (OCl). Ettersom underklorsyrling er mellom 40 og 80 ganger mer desinfiserende enn hypoklorittionet er dannelse av denne forbindelsen den viktigste reaksjonen i kloreringsprosessen. HOCl er en svak syre og avspaltes i vann til H+ og OCl. Ved de pH-verdier som er pålagt i svømmebasseng (7,2-7,6) omtales reaksjonen som ufullstendig og vi vil få både HOCl og OCl når vi klorerer badevannet, se tabell 1.

Tabell 1: Andel HOCl ved ulike pH-verdier og vanntemperaturer.

 

Prosentandel aktiv klor (HOCl)

pH

20 °C

25 °C

30 °C

7,2

70,73

68,52

66,52

7,4

60,39

57,87

55,63

7,6

49,03

46,43

44,17

Reaksjonen mellom hypokloritt og organiske komponenter i vannet danner blant annet desinfeksjonsbiprodukter (DBPer) som trihalometaner (THM). Av uorganiske DBPer er hypokloritt ofte forbundet med høye konsentrasjoner av klorat og kloritt. Hverken kloritt, klorat eller THM reguleres i norske bassenganlegg i dag, men det vil komme krav til disse komponentene i løpet av få år. Faktorer som vanntemperatur, konsentrasjonen av klor, samt kontakttiden og antall badende er alle med på å øke konsentrasjonen av DBPer i vann.

Klor kan aktiveres i vannet ved bruk av ulike kloreringsmetodikker. I Norge brukes både flytende klor, tørrklor og selvprodusert klor (elektrolyse). Selv om disse har samme aktive komponent i vann (HOCl) representerer de noe ulike egenskaper ved bruk.

Generelt taper hypokloritt seg ved lagring og det vil med tiden dannes mer og mer kloritt og klorat. Flytende klor er betegnet å være mer sårbar for lagring og høye temperaturer sammenlignet med tørrklor og selvprodusert klor. Også lys, pH-verdi samt nærvær av tungmetaller som jern, kobber, nikkel og kobolt er med på å påvirke stabiliteten til flytende klor. Desto mer konsentrert løsninger er, desto raskere taper den seg, se tabell 2.

Tabell 2: Illustrativt eksempel på klordekomponering in hypoklorittløsning ved 20 °C.

Opprinnelig konsentrasjon, flytende klor (NaOCl)

Etter 20 dager

Etter 100 dager

15 % tilgjengelig klor

13 %

10 %

13 % tilgjengelig klor

12 %

8 %

10 % tilgjengelig klor

9 %

8 %

6,5 % tilgjengelig klor

6,5 %

6 %

De siste to årene er det ved NTNU SIAT forsket på konsentrasjonen av THM i luften ved bruk av ulike typer klor. THM er en gruppe desinfiserings bi-produkter som består av de fire komponentene kloroform (TCM), bromdiklormetan (BDCM), dibromklormetan (DBCM) og bromoform (TBM). Disse fire stoffene er svært flyktige og tas relativt raskt opp via huden. Selv om noen THM er mistenk for å være kreftfremkallende, vil de ikke være det ved lave konsentrasjoner, slik som i en svømmehall. Generelt utgjør TCM nesten 100 % av THM i klorert ferskvann, mens det i klorert saltvann (som inneholder bromider) vil være opp mot 100 % TBM. I tillegg til hvilken type vann som er i bassenget, vil også eventuelle forurensinger i saltet som er brukt til å produsere klor spille inn for hvorvidt det dannet kun klorholdige, eller også bromholdige THM.

I figur 1 er en oversikt over hvilke typer av THM som ble målt i tre ulike anlegg hvor det brukes henholdsvis tørrklor, flytende klor og elektrolyse til å desinfisere badevannet. Alle målingene er gjort over basseng fylt med 100 % ferskvann. Grafene viser også fordelingen av THM ved de to høydene 5 cm og 60 cm over vannflaten.

Figur 1: THM i luften målt over basseng desinfisert med ulike typer klor.

Som vist i figur 1 ble det målt hele 25 %  bromholdige THM (summen av DBCM, BDCM og TBM) over bassenget hvor flytende klor brukes som desinfeksjonsmiddel. I anleggene hvor det ble desinfisert med tørrklor og med elektrolyse ble det kun målt opp til 2 % bromholdige THM. Bromholdige komponenter kan enten stamme i fra fyllevannet, eller det kan være forurensinger av bromidioner i saltet som brukes til å produsere klorproduktet. Flytende klor i seg selv er ikke forbundet med bromholdige THM, men mest sannsynlig inneholder saltet som leverandøren har brukt til å produsere flytende klor forurensinger av bromider.

Det er ikke nødvendigvis noe problematisk med at det dannes bromholdige THM i klorert ferskvann, men i Norge reguleres kun konsentrasjonen av fritt og bundet klor og ingen bromholdige komponenter. Kanskje er det på tide å stille flere krav til klorleverandørene slik at vi vet hvordan og hvor lenge produktene er blitt lagret før det ankommer anleggene, men også av hensyn til hva vi egentlig får når vi kjøper klor.

 

Annen informasjon

54 resultat(er)
Nedenfor vil du finne relatert innhold.
Innholdstype: Aktuelt
Foto: Pexels

Hvor høy er forekomsten av helseplager blant svømmere?

SIAT har en pågående studie på inneklima i svømmehaller for å undersøke hvor høy forekomsten av helseplager er blant de som er mest eksponert i anleggene. For å kartlegge dette ble det i 2018...

Innholdstype: Verktøy

Hvordan kan man redusere degradering av flytende klor?

Det er velkjent at hypokloritt degraderes med økt lagringstid, lagringstemperatur og pH. Degraderingsprosessen skjer imidlertid raskere for ferdig innkjøpt flytende klor (NaOCl) sammenlignet med for...

Innholdstype: Aktuelt

Hvordan oppnå et godt inneklima og samtidig redusere energibruk i svømmeanlegg?

I 2019 forsker Senter for idrettsanlegg og teknologi på sammenhengen mellom teknologi, inneklima og energibruk i svømmeanlegg. Dette gjøres ved å samle inn data fra både svømmeanlegg og utøvere. Ca....

Innholdstype: Aktuelt

Hvordan påvirker UV-bestråling luftkvaliteten i innendørs svømmeanlegg?

UV-bestråling, både lavtrykks og mellomtrykks, har vist seg å effektivt degradere bundet klor i vann og det er derfor flere badeanlegg som sverger til denne metoden for å overholde forskriftskravene...

Innholdstype: Aktuelt
Foto: Gode idrettsanlegg

IAKS-studietur til Hamburg

I mai arrangerte International Association for Sports and Leisure Facilities (IAKS) studietur til Hamburg for å se innovative idretts- og aktivitetsarenaer. I 2018 fikk Hamburg, som en av de første...

Innholdstype: Publikasjon

Konseptvalgsutredning: Risenga og Atlanten idrettspark (2018)

Atlanten og Risenga idrettspark er to idrettsparker med flere fellesnevnere; relativt lik bygningsmasse med en blanding av idrettsanlegg og andre offentlige bygg der det både er rehabiliteringsbehov...

Innholdstype: Aktuelt
Illustrasjon: Anna Cecilie Heistad

Kronikk: Framtidas svømmeanlegg

En strategisk studie av trender for bade- og svømmeanlegg i Tyskland viser noen tankevekkende utviklingstrekk som også vil ha relevans i Norge. Tyskland er, med sine nærmere 5 000 offentlige bade- og...

Innholdstype: Aktuelt

Lesetips: Evaluering av tilgjengeligheten i en idretts- og svømmehall

Medarbeidere i SIAT var i mai på konferanse i Danmark, og fikk tips om en spennende rapport som evaluerer tilgjengeligheten i en idretts- og svømmehall.

Innholdstype: Publikasjon

Litteraturstudie: Ventilasjon og luftkvalitet i svømmeanlegg (2018)

Luften i svømmehallen er fuktig, varm og inneholder flere flyktige desinfiseringsbiprodukter (DBPer). Dette kan gi byggetekniske utfordringer ettersom det øker faren for fukt, råte og korrosjon....

Innholdstype: Publikasjon

Masteroppgave: Betraktninger rundt svømmehallers energieffektivitet (2011)

Denne masteroppgaven omhandler videre arbeid rundt problemstillingen – energibruk i svømmehaller. Det er undersøkt om det bør være egne krav i Byggteknisk forskrift knyttet til energibruk i...

Sider