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: Publikasjon

Masteroppgave: Etableringen av Nord-Norges største svømme- og badeanlegg (2018)

I masteroppgaven "Etableringen av Nord-Norges største svømme- og badeanlegg - En studie av beslutningsprosessen fra idé til vedtak, i etableringen av Tromsøbadet" undersøker studenten...

Innholdstype: Publikasjon

Masteroppgave: Livssykluskostnader for idrettsanlegg (2011)

Hensikten med denne masteroppgaven er å synliggjøre hvordan livssykluskostnadene for en flerbrukshall kan reduseres, samt å gi en indikasjon på livssykluskostnadene basert på etablerte nøkkeltall fra...

Innholdstype: Publikasjon

Masteroppgave: Luftkvalitet i en svømmehall (2019)

Våren 2019 leverte Morten Sæther Grande masteroppgaven med tittelen «Air quality in an indoor swimming pool facility». Her målte han konsentrasjonen av THM og CO2 på syv forskjellige dager fordelt...

Innholdstype: Publikasjon

Masteroppgave: Luftkvalitet i innendørs svømmeanlegg (2017)

Svømmebasseng brukes både til sport og rekreasjon, og er populært blant mennesker i alle aldersgrupper. I Norge benyttes ofte klor til å desinfisere badevannet, enten alene eller sammen med UV-...

Innholdstype: Publikasjon

Masteroppgave: Svømmehaller og krav til energieffektivitet (2010)

Til tross for at energibruket i svømmehaller kan være tre ganger høyere enn kravene gitt for idrettshaller, finnes det ingen egne krav for svømmehaller i «Teknisk forskrift til plan- og bygningsloven...

Innholdstype: Publikasjon

Notat: Eksponeringsveier og formler for eksponeringsvurdering i svømmeanlegg (2018)

Bekymringen rundt eksponering i svømmehallen har de senere årene økt sammen med at stadig nye desinfiseringsbiprodukter (DBPer) identifiseres. Selv om mange stoffer isolert sett er helseskadelige, er...

Innholdstype: Publikasjon

Notat: Redusert energibruk og godt inneklima med mer fleksible arealer i svømmeanlegg (2019)

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. I...

Innholdstype: Forbildeanlegg
Foto: Stavanger kommune

Nye Gamlingen - Et populært utendørs svømmeanlegg for helårsdrift

Gamlingen har vært en elsket institusjon i Stavanger siden 1957, og et populært helårs utendørs svømmeanlegg for både unge og eldre. I 2015 måtte det rives på grunn av nye veitraséer i byen. Det var...

Innholdstype: Aktuelt

Påminnelse til deg som drifter et bade- og svømmeanlegg

Drifter du et bade- og svømmeanlegg i Norge, og ikke mottatt spørreskjema fra NTNU eller din kommune? Da må du lese her.

Innholdstype: Publikasjon

Ph.D.-avhandling: Energieffektivisering i svømmehaller (2015)

Avhandlingen tar for seg energibruk i norske svømmehaller. Innhentet data fra 43 svømmehaller ble analysert. Resultatet viser stor variasjon i årlig energibruk og potensialet for reduksjon i årlig...

Sider