DAISY Dryden Aqua Integrerte System for krystallklart og friskt bassengvann TEKNOLOGI OG SERVICE
Om Dryden Aqua av Dr. Howard Dryden Hvem er Dryden Aqua? Dryden Aqua består av marinbiologer spesialisert innen vannbehandling for svømmebasseng. Vårt mål er å eliminere toksiske klorforbindelser og tilby teknologi som resulterer i den beste luft- og vannkvaliteten i markedet. Dryden Aqua har i over 30 år jobbet med klorerte systemer for delfiner og andre akvatiske pattedyr før teknologien ble innført i bassengindustrien. I dag er det over 100 000 svømmebasseng i verden som benytter teknologien. Hva står Dryden Aqua for? Basseng 3 m dyp, null turbiditet, 25 m sikt Dr Dryden er marinbiolog med unik kunnskap innen biologi, kjemi og teknologi. Han er utvikleren av det aktiverte bio-resistente filtermedia AFM. Vi står for den beste vannrensingen som gir krystallklart vann, minimalt forbruk av klor og ingen klorlukt eller andre skadelige desinfeksjons biprodukter. Med Dryden Aqua Integrerte vannrensesystem reduseres kostnadene med vannbehandling og kombinerer en sunn svømmeopplevelse med miljøvennlig bærekraftighet og økonomiske fordeler. Tilnærming: Forhindre bakterievekst i stedet for å drepe bakteriene Svømmebassengvannbehandling skal forhindre at patogene organismer overføres mellom badende, samt minimere dannelsen av farlige desinfeksjons biprodukter. Tradisjonelle vannbehandlingsmetoder forhindrer overføringen av patogene organismer med å bruke stadig kraftigere desinfeksjonsmidler, UV bestråling eller ozon. Men overføring av patogene organismer er et biologisk problem, det trengs derfor en biologisk løsning. Tilnærmingen til Dryden Aquas integrerte vannbehandlingssystem gjør akkurat dette: I stedet for å bruke stadig mer og kraftigere desinfeksjonsmidler og dyrt utstyr, har vi designet en vannbehandlingsprosess som endrer vannet slik at bakterier og parasitter får vanskeligere vekst- og leveforhold. Man vet hva bakterier trenger for å vokse og man vet hvordan det fjernes, dette er en fordelaktig tilnærming til problemet over å drepe bakterier med kjemikalier. Tilnærmingen tilrettelegger for en vannkvalitet nesten fri for bakterier og parasitter. Vår fremgangsmåte er basert på tre viktige elementer: 1. AFM er et bio-resistente media som gjør at bakteriene ikke har noe substrat å leve/vokse på. 2. Maten til bakteriene fjernes ved hjelp av avansert koagulering, flokkulering og filtrering. 3. DAISY: Dryden Aqua Integrert System filtrerer nesten alt fra vannet og reduserer klorbehovet til et minimum. Dess lavere klorbehov dess mindre farlige klorerte biprodukter vil dannes i vannet og i vannoverflaten. DAISY gir krystallklart og friskt vann uten giftige desinfeksjonsbiprodukter, med lavt klorforbruk og lave vedlikeholdskostnader. 2 KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA
TEKNOLOGI OG SERVICE Dryden Aqua: vi ønsker å gjøre verden litt bedre Oppgaven til Dryden Aqua er å gjøre verden litt bedre og vi starter med å gjøre svømmebassengene tryggere og miljømessig bærekraftige. Vi er forpliktet til å kjempe mot forurensing og for å beskytte miljøet fra klimaendringene. Vi har en hypotese på hovedmekanismen i global oppvarming. Kort fortalt, vår hypotese er som følgende: Økningen i CO2 innholdet i atmosfæren er ikke direkte relatert til det økte CO2 utslippet fra menneskeskapte forurensninger. Vitenskapelige studier anslår at forbrenning av fossile brensler bare står for mellom 1 % og 5 % av alle CO2 utslipp til atmosfæren. Dette er et mye lavere tall enn de fleste setter pris på. Den britiske Royal Society erkjenner at den akvatiske algeveksten burde økes for å kompensere for økte CO2-utslipp. I stedet har det motsatte skjedd; marin fytoplanktonaktivitet i havet har faktisk gått ned. Økningen av CO2 i atmosfæren og forsuring av havet er ikke forårsaket av menneskeskapte CO2 utslipp, men snarere økosystemenes reduserte evne til å metabolisere CO2 i atmosfæren. Marine fytoplankton konverterer karbondioksid til oksygen gjennom photosyntesen. De står for 90% av jordens CO2 fiksering og oksygenproduksjon. Siden begynnelsen av den kjemiske revolusjonen rundt 1950, har fiksering av karbondioksid og marin produktivitet falt med 40%, vi anser dette som den primære årsaken til økningen i atmosfærisk karbondioksid. Bioaktive giftstoffer som PCB og PDBE fra kommunalt og industrielt avløpsvann øker i alle verdens hav og er i konsentrasjoner som kan dempe fotosyntetisk aktivitet, selv i de sørlige havene. Nedgangen i produktiviteten reduserer CO2 fikseringen, resulterer i høyere konsentrasjoner av karbonsyre som igjen forårsaker forsuring av sjøen og en økning av CO2 i atmosfæren. Konsekvensene vannforurensing og havforsuring er dramatiske. Som marinbiologer vet vi at det marine økosystemet vil få problemer ved en ph på 7,9. Vi har allerede begynt å se store endringer i det marine miljøet med forhøyet antall maneter og blekksprut og redusert fiskebestand. Fiskeegg, som inneholder karbonat, kan ikke dannes ved ph 7,9. Ettersom de fleste marine dyr og planter har en ytre kappe som inneholder karbonat, ser vi på en fullstendig kollaps av det marine økosystemet, og muligheten for at det terrestriske økosystemet vil få problemer som følge av det. I utgangspunktet har vi en situasjon som kan være mye verre enn klimaendringene og det skjer nå. Havets ph har allerede sunket fra 8,3 til 8,09. Dersom vi handler nå og hindrer bioaktive utslipp fra kommunalt- og industrielt avløpsvann på verdensbasis, har vi en sjanse til å reversere trenden. Industrien må slutte å bruke gifte kjemikalier, og vi trenger behandling av alt avløpsvann. Ikke bare i vårt eget land, men i alle land; for vi er alle knyttet til det samme havet, atmosfæren og planeten. Vi har kun 25 år igjen til å reversere trenden. Plankton i Nord-Europa, tatt av Envisat-satelitt. I løpet av det siste århundret er konsentrasjonen av fytoplankton i havet redusert i nesten alle verdens regioner. (Foto: picture alliance/dpa) KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA 3
Vannbehandling av svømmebasseng: fysiske, kjemiske og biologiske fakta Fysisk: filtreringshastighet dess saktere dess bedre Sand er et veldig godt filtrmedia. Et sandfilter kan gi veldig gode resultater når det blir driftet ordentlig, for eksempel drift i henhold til tysk DIN standard. Ytelsen til et filter med sand eller AFM er en funksjon av filtreringshastigheten. Jo saktere vannet passerer gjennom filteret, desto bedre resultater. Forholdet er derimot ikke lineært: Dvs., hvis filtreringshastigheten reduseres fra 30 m/t til 15 m/t forbedres filtreringen med en faktor på 4. Av denne grunn anbefales en filtreringshastighet på 15-22 m/t. I henhold til tysk DIN standard er maksimal filtreringshastighet 30 m/t. Vi anbefaler lavere filtreringshastigheter, spesielt for nye installasjoner. Hvis det ikke er mulig og re-designe systemet bør en redusere pumpekapasiteten om natten fra 30 m/t til 15 m/t. Dette vil forbedre systemets ytelse og er økonomisk. Filterytelse / Filtreringshastighet Filterytelse % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Filtreringshastighet m/t Biologisk: biologien i sandfilter Ved å redusere filtreringshastigheten fra 30 m/t til 15 m/t vil ytelsen økes med en faktor på 4. Sandfilter er et mekaniske filter så vel som et biologisk filter. En kubikk sand har et overflateareal på 3000m3. Plantoniske bakterier som flyter rundt i vannet oksideres av lave klorkonsentrasjoner innen 30 sekunder. Likevel vil vi fortsatt finne bakterier som vokser i svømmebassenget. Hvordan er det mulig? Når bakterier koloniserer en overflate i kontakt med vann vil de umiddelbart produsere et alginatbelegg som vil beskytte dem mot klor. Hvert sandkorn i et sandfilter vil bli kolonisert av heterotrofe bakterier (bakterier som lever av organisk materiale) etter noen dager. Dette laget med bakterier kalles biofilm og gjør sanden klebrig. På fliser identifiseres en biofilm som en sleip overflate ofte feilaktig omtalt som kroppsfett. Heterotrofe bakterier vokser med en utrolig hastighet. Under optimale forhold vil de dobles i biomasse hver 15 30 minutter. Bakteriene er de første til å kolonisere et sandfilter og alle våte overflater i svømmehallen. De heterotrofe bakteriene utvikler en biofilm som blir kolonisert av en rekke andre typer bakterier, virus og protozoer. Veksten av biofilm påvirkes ikke av konsentrasjonen av klor, men av tilgjengeligheten på mat. Uten mat kan ikke bakteriene formere seg. Etter ca. 6-12 måneder vil også autotrofe bakterier kolonisere biofilmen. Disse bakteriene vokser mye saktere enn heterotrofe bakterier. Hvordan kan bakterier overleve i et svømmebasseng? Bakterier kan feste seg og vokse på de fleste overflater Klor 50 ppm Kan ikke penetrere biofilm hvis biofilmen er stabil nok for å beskytte bakterier Bakterier skiller ut et slim som beskytter mot kloroksidasjon Bakterier klamrer seg til overflater (vegger, gulv, rørsystemer og spesielt i filtermediet) De autotrofe bakteriene produserer organisk material som igjen fungerer som en matkilde for de heterotrofe bakteriene. Dette fører til at biofilmen utvikles enda raskere og blir mer stabil. Alginatet virker som lim og samler sandkornene, noe som medfører at filtermaterialet klumper seg og frigjør åpne kanaler gjennom filtertanken. Filterets funksjon er betydelig redusert, noe som medfører økt klorforbruk og økt konsentrasjon av giftige klorforbindelser. Klorbehovet til sandfilteret vil nå komme i tillegg til klorbehovet som tilskrives de badende. Selv uten badende vil det være behov for klorering og toksiske klorforbindelser vil bli produsert. Sand filter Anoksiske soner i filteret Kanaler i filtermaterialet 4 KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA
TEKNOLOGI OG SERVICE Kjemisk-biologisk: dannelsen av kloraminer Flyktighet: De farligste desinfeksjonsproduktene er de flyktige forbindelsene som vil fordampe ut av vannet som gass. Klorlukten som er i basseng er ikke vanlig klor men den flyktige gassen trikloramin (NCl3). Denne gassen forårsaker hudirritasjon, svir i øynene og er svært farlig for lungene. Lunger er svært effektive i overføing av gasser og har et overflateareal på over 70 m2. Trikloraminer forårsaker irritasjon og bryter ned slimlaget som beskytter lungene. Stoffet vil også forårsake hudog øyeirritasjon, men entrer ikke blodomløpet. Andre biprodukter av klor og kortbølgede UVC lys kan derimot passere huden og lungene og entre blodomløpet. Disse biproduktene inkluderer kloroform (CHCl3) og cyanogenklorid (ClCN). Begge er mye mer giftige enn trikloramin. Dette er grunnen til at Dryden Aqua fraråder bruken av medium-trykk UV-system for å redusere bunden klor i private og offentlige svømmebasseng. Det er velkjent at UVC omdanner organiske klorforbindelser til kloroform og cyanid. I eksisterende anlegg anbefales ACO (se s.11). Mono-, di- og trikloraminer: Når ammoniakk og klor blandes i vann, dannes uorganiske kloraminer grunnet oksidasjonsreaksjon med klorsubstitusjon. Først dannes monokloramin, deretter dikloramin etterfulgt av trikloramin; spesielt i surt vann. Trikloramin er veldig flyktig. Oksidasjonsreaksjon m/klorsubstitusjon Klorsyre + ammoniakk = monokloramin + vann Dannelse av mono-, di- og trikloraminer (1) HOCl + NH3 - NH2Cl + H2O monokloramin (2) HOCl + NH2Cl - NHCl2 + H2O dikloramin (3) HOCl + NHCl2 - NCl3 + H2O trikloramin ph + + Biokjemiske forhold Kloraminer som dannes 1 monokloramin 2 dikloramin 3 trikloramin ideel ph Ammoniakk og klor danner uorganiske kloraminer (mono- > di- > trikloraminer). Ved lav ph omdannes monokloramin til di- og trikloraminer. Trikloraminer er årsaken til den karakteristiske klor lukten. Forårsaker irritasjon for øye og kan irritere lungevevet. Dannelsen av trikloraminer forekommer når ph verdien er lavere enn 5,5. Det vanligste stedet i et basseng hvor det forekommer så lav ph er i biofilmene. Biologisk omdannelse: Mennesker utskiller nitrogen gjennom svette og urin. Cirka 10 % av urin vil være ammoniakk, hovedformen til nitrogen er urea (ca. 85 %). Urea reagerer med klor og danner det organiske kloraminet, klorurea. Dette molekylet er stabilt, ikke-flyktig og anses som ufarlig. Bakterier som vokser i vanlig filtersand omdanner urea til ammoniakk; ammoniakk reagerer deretter med klor og det dannes uorganiske kloraminer. AFM støtter ikke vekst av bakterier; når man ikke har bakterier blir det ikke dannet uorganisk bundet klor. For eksempel vil et sandfilter fungere fint i noen uker men etter en stund dannes det biofilm i filtersanden og man ser en økning i bundet klor. Dette kan unngås ved bruk av AFM. Ingen biofilm ikke bakterier betydelig mindre uorganiske kloraminer (NH2) 2CO + H2O CO2 + 2NH3 Ikke-surt miljø: Selv uten bakteriologisk aktivitet vil svette og urin være grunnen til dannelse av noe uorganiske kloraminer i et AFM system, dette fordi 10 % av urin er ammoniakk. Monokloramin blir alltid dannet, stoffet er ikke flyktig og anses som ikke-giftig. Fra monokloramin kan det deretter dannes dikloramin og farlig trikloramin. Men, reaksjonen tar tid og er avhengig av konsentrasjon og vannets ph. Det er hovedsakelig lav ph som forskyver reaksjonen mot dannelse av trikloramin: Dess lavere ph dess høyere konsentrasjon av trikloramin. Basseng er alltid driftet med en ph rundt 7.0, så hvordan er det mulig å oppnå lav ph? Forklaringen er lav ph som dannes i biofilmen fordi bakterier produserer syrer. Sand i et filter har det største overflatearealet i et basseng som er i kontakt med vann. Hver m³ sand har et overflateareal på 3000 m2 hvor biofilm kan vokse og hvor monokloramin kan omdannes til farlig trikloramin. Nye filter fungerer fint i noen uker, helt til det dannes biofilm. AFM har en aktiv overflate som avviser dannelse av biofilm, det dannes dermed ikke en overflate med lav ph og man unngår dannelse av trikloraminer. Dryden Aqua AFM basseng er derfor renere og tryggere, spesielt for sensitive lunger hos små barn. Ingen bioflim ikke-surt miljø ikke trikloraminer ingen vond klorlukt KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA 5
DAISY Dryden Aqua integrert system for krystallklart og friskt bassengvann Dryden Aqua har utviklet en integrert vannbehandling for basseng der alle komponentene fungerer sammen for å danne et system der ytelsen er langt større enn summen av delene. Som et marin biologisk selskap som arbeider i bassengbransjen så har vi en unik kunnskap om vannkjemi og biologi. Denne kombinasjonen av kunnskap har tillatt oss å designe et fullt integrert system som gir best mulig vannkvalitet med lavest innhold av bakterier. Resultatet er rent vann. Rent vann krever mindre klor for at vannet skal være trygt. Dess mindre klor som blir brukt, dess lavere blir konsentrasjonen av farlige klorforbindelser. DAISY består av tre integrerte trinn: Trinn 1: Filtrering med AFM Hva er AFM? AFM står for Aktivt Filter Media, et revolusjonerende filtermaterial produsert av grønt glass, utviklet og produsert av Dryden Aqua. AFM overgår ytelsen av kvarts og glass sand ved å filtrere ut minst 30% mer organiske stoffer. AFM er bio-resistent og selvsteriliserende noe som betyr at det ikke dannes biofilm i filteret. Denne viktige funksjonen gjør bassenget sunnere, økologisk og mer økonomisk. AFM har blitt brukt i over 100 000 offentlige og private svømmebasseng over hele verden. AFM produseres iht ISO 9001-2008 og er et filtermaterial sertifisert i henhold til europeiske standarder for drikkevann. AFM er et registrert varemerke og er utelukkende laget av Dryden Aqua. AFM overgår ytelsen av kvartsog glassand 1. Krystallklart vann: AFM filtrerer mye finere enn kvarts og glass sand. Ved en filtreringshastighet på 20 m/t, oppnår man en nominell filtrering på 5 mikron uten flokkulering AFM filtrerer ut minst 30% mer organiske stoffer enn ny kvart og glass sand. Med optimalisert koagulering og flokkulering med APF og ZPM kan man oppnå en nominell filtrering på mindre enn 0,1 mikron. 6 KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA 2. Lavere klorforbruk betyr mindre klorerte biprodukter: Klor er et eksepsjonelt desinfeksjonsprodukt. Men hvis det reagerer med organiske og uorganiske komponenter kan det produsere uønskelige og skadelige biprodukter som for eksempel trikloraminer og THM. Dess høyere klorforbruk dess mer klorerte bi-produkter dannes. Ved bruk av AFM fjernes mer av de organiske og uorganiske komponentene i vannet, sammenlignet med sand og glass sand. Alt som filtreres ut filtrene og fjernes ved tilbakespyling trenger ikke å bli oksidert. Dess bedre filtrering, dess mindre klorforbruk og dess mindre dannelse av klorerte bi-produkter. 3. Bio-resistent - forhindrer vekst av bakterier, virus og andre patogene organismer: Sand er et godt mekanisk filter, men det fungerer også som et godt grunnlag for bakteriologisk vekst. Innen et par dager vil man ha kolonisering av bakterier på sandkornene. Bakterier skiller ut et stoff og danner en biofilm som beskytter dem mot desinfeksjon. I en biofilm kan man ha store mengder bakterier og patogene organismer, inkluder Legionella. Hvis du har biofilm i filteret, vil man ha økt risiko for Legionella. 4. Ikke trikloraminer - ikke klor lukt: I en biofilm vil urea bli brutt ned til ammonium og det tilrettelegges for dannelse av farlig trikloramin på grunn av en senkning av ph. Etter cirka 6 måneder vil man få en overgang til mer autotrofe bakterier i biofilmen. Disse bakteriene produserer organisk material fra karbonater (CO3). Organisk material produsert av bakterier i selve sandfilteret kan i noen tilfeller bli større enn forventet mengde som kommer fra de badende. AFM gir et særdeles dårlig grunnlag for dannelse av biofilm, mengden med organisk material og klorbehovet vil reduseres med minst 30 % grunnet fraværet av biofilm, uorganisk bundet klor reduserer med 90 %. AFM satt i system med DAISY genererer ikke klorlukt og såre øyne, bare perfekt vannkvalitet og perfekt luftkvalitet. 5. Filtreringsevnen til AFM forblir utforandret i mange år: Alle sandfilter vil få dannelse av biofilm, noe som igjen forårsaker sammen-klumping av sandkornene og dannelse av kanaler som vannet strømmer fritt igjennom. Det dannes ikke biofilm i AFM og man unngår dermed kanalisering, og at ufiltrert vann slipper igjennom og tilføres bassenget. Vannkvaliteten blir derfor mye sikrere for de badende. I et sandfilter vil ytelsen reduseres kraftig de første 6-12 månedene, grunnet kontaminering selv ved hyppig tilbakespyling. Ytelsen til AFM forblir uforandret i en årrekke.
TEKNOLOGI OG SERVICE Hva gjør AFM så effektivt? 1. Rent grønt glass: AFM produseres av grønt containerglass og overskuddsglass fra produksjon av glassovner. AFM produseres av rent grønt glass fordi det kun er grønt glass som har den riktige kjemiske og fysiske sammensetningen som filtermassen krever. 2. Ideelle hydrauliske egenskaper: Råmaterialet er renset, vasket, desinfisert og deretter sortert til spesifikk gradering. Formen til AFM kornene spiller en viktig rolle for filtermediets fremragende hydrauliske egenskaper. Glassperler er ikke egnet for rent-vanns-filtrering, fordi partikler kan presse seg gjennom mediet. Det er svært viktig at filtermediet har en viss motstand for å sikre en partikkelbarriere. Glass sand som har en flat struktur er heller ikke egnet fordi man får en overlapping av flakene som vil forårsake åpne passasjer for vannet rett gjennom lagene. Av sikkerhetsmessige årsaker er det ikke tillatt innhold av farlige glassbiter i AFM. AFM produseres i henhold til ISO2001-2008 og det stilles strenge krav til kvalitetskontroll. Hver batch AFM må tilfredsstille strenge laboratorie tester før det blir godkjent for utsending. 3. Aktiver: aktiveringsprosessen som AFM gjennomgår danner en meso-porøs overflatestruktur med et enormt stort katalytisk overfalte areal. Typisk har knust glass og sand et overflate areal på ca 3.000 m2 per m3 filtermedia, aktivt AFM har et overflate areal på 1.000.000 m2 per m3 som er cirka 300 ganger mer areal tilgjengelig for adsorpsjon og katalytiske reaksjoner. Hydroksid-grupper på overflate til AFM gir en negativ spenningsoverflate, også kalt zetapotensial, som tiltrekker seg tungmetaller og organiske molekyler. Ved tilstedeværelse av oksygen eller et oksidasjonsmiddel genererer den katalytiske overflaten frie radikaler med evne til å oksidere forurensninger og desinfisere overflaten til AFM. Sammenligning av kvarts, glassand og AFM 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 100 000 0 m 2 Sammenligning av m2 per tonn Kvarts 3 000 m2 Glassand 3 000 m2 AFM 1 000 000 m2 AFM har cirka 300 ganger større overflate areal sammenlignet med kvarts- og glassand Ergo: Den kjemiske sammensetningen av glasset, partikkelformen og spesielt aktiveringsprosessen gir AFM disse viktige egenskapene som gjør at det overgår både sand og glass sand. Den store overflaten har en negativ spenningsoverflate for adsorpsjon av organisk og små partikler. Overflaten har et katalytisk metalloksid som produserer frie radikaler og dermed øker vannets redokspotensial. AFM kan desinfisere sin egen overflate. AFM forhindrer oppbygning av bakteriell vekst på overflaten og gjør det til et unikt bio-resistent filtermaterial. Litt om glassand AFM er utviklet over en 30 års periode med forskning og utvikling til det som i dag er et høyt konstruert og sikkert produkt godkjent iht Europeiske drikkevannsforskrifter, testet av Environmental Technology Verification og validert til 30 % høyere forbedringsytelse sammenlignet med kvarts og knust glass. AFM produseres i et av de mest sofistikerte og datastyrte glass prosesserings fabrikkene i hele verden. Som for alle gode ideer og produkter vil andre prøve å følge i samme spor. Uheldigvis, i dette tilfellet, ofte på bekostning av helsemessige og sikkerhetsmessige risikoer. AFM er et høyt konstruert produkt som er sikkert å benytte, mange alternative produkt er simpelten knust glass som kommer fra blandet glassavfall. Avfallsglass lukter ofte av nedbrutt organisk materiale og kan være kontaminert og inneholde skarpe glasskår som kan være farlig for badende hvis det entrer bassengvannet. og glassperler Glassperler promoteres ofte som et likeverdig filtermedia for basseng. Glassperler er et rent og sikkert produkt, men perlene har et svært lavt overflate areal og man har et stort område mellom partiklene. I tillegg er det stor fare for at avsatte partikler presses gjennom filtermassen når differansetrykket bygger seg opp. Glassperler gir liten motstand hvis man tar hånden-flaten ned i filtermassen, i motsetning til AFM hvor man kun kommer ned et par millimeter. Dryden Aqua benytter glassperler for vannfiltrering og har gjort de siste 20 årene. Perlene fungerer godt som media til sterkt kontaminert vann med grov forurensning fordi det er enkelt å returspyle og perlene holder seg rene. I motsetning er bassengvann å anses som rent-vanns-filtrering hvorpå dette har liten og ingen effekt. KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA 7
AFM driftskriterier: Anbefalt filterhastighet: 15-30 m/t AFM kan driftes med varierende vannmengder, men som alle typer filtermedier forbedres ytelsen når hastigheten reduseres. For filtrering av bassengvann bør hastigheten ligge mellom 15-30 m/t, men det anbefales en hastighet lavere enn 22 m/t for best resultat. AFM er et mekanisk filtermedia og vil fjerne partikler ned til 5 mikron med en hastighet på 20 m/t. I tillegg til å fungere som et mekanisk filtermedia vil AFM adsorbere mikron og sub-mikron partikler så godt som tung-metaller og oppløste organiske stoffer. Ved høye vannhastigheter som 50 m/t vil AFM fungere bedre enn sand, fordi sand vil omdannes til et biofilter etter ca. 6 måneders drift, noe som svekker filtreringsegenskapene. Sterk negativ spenningsoverflate Stern layer Tynt vannlag Negativt Zeta-potensial Anbefalt lagdeling av AFM? Kvartssand har en bulk bed density på1 450 kg/m3 AFM har en bulk bed density på 1 250 kg/m 3. Det betyr at man trenger 15% mindre AFM, i vekt sammenlignet med sand. For eksempel: hvis filteret tar 150 kg sand, kreves det bare 125 kg AFM. AFM leveres i 3 forskjellige størrelser og skal graders som vist under for svømmebasseng: AFM 1 = 0.50 to 1.0 mm hovedmediet i toppen (70 %) AFM 2 = 1.0 to 2.0 mm øvre støttelag (15 %) AFM 3 = 2.0 to 4.0 mm nedre støttelag (15 %) AFM 1 = 70 % AFM 2 = 15 % AFM 3 = 15 % Positivt ladet flokker Dipolare organisk partikler Returspyling: Det som avsettes i et filter må også fjernes fra filteret ved returspyling, hvis ikke vil organiske stoffer som blir igjen fungere som mat- og energikilde for bakterier. Både sand og knust glass støtter dannelse av biofilm. En biofilm består av et 50 mikron tykt alginatlag som beskytter bakterier fra klor og tilrettelegger et godt habitat for bakterievekst. Alginatet som dannes er forholdsvis seigt og gjør filtermassen vanskelig å returspyle. Av denne grunn krever sand en spylevannshastighet på 60 m/t (Tysk DIN-standard) for å oppnå en effektiv returspyling. Men, bakterier og biofilm vil fortsatt dannes så selv ved så høye spylevannshastigheter klare man ikke å rense filtermassen ordentlig. Når AFM sammenlignes med sand og knust glass oppnår man 30 % økt partikkelfiltrering når driftet under de samme betingelsene. Dette medfører et lavere klorbehov, klorerte bi-produkter reduseres og man ender opp med et helsemessig forbedret vannog luftkvalitet. Anbefalte driftskriterier for AFM : Luftspyling: 60 m/t (valgfritt, ikke kritisk for AFM ) Returspyling: 40-50 m/t v/temperatur 25-32 C. Ekspansjon av filtermasse på 15 % gir en god tilbakespyling. Hvis filteret har en diameter mindre enn 1 000 mm benyttes AFM 1 og AFM 2 (70 % AFM 1 og 30 % AFM 2). Hvis filtertanken har dysebunn på plate skal man uavhengig av diameter benytte 2 kornstørrelser (85% AFM 1 og 15% AFM 2). AFM leveres i 25 kg sekker eller 1000 kg storsekker. Returspylingskurver: AFM vs. sand: 70 Returspyling for sand og AFM 60 Turbititet (NTU) av spylevann 50 40 30 20 10 Uke 1 Uke 2 Sand AFM Sand AFM 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 360 420 Returspylingstid [s] Kurvene sammenligner tilbakespyling av sandfilter og AFM filter. Med AFM filter spyles 30 % mer av avsatte material til avløpet. 8 KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA
TEKNOLOGI OG SERVICE Trinn 2: Optimal koagulering og flokkulering med APF og ZPM AFM fjerner nesten alle partikler ned til 5 mikron og i tillegg mange micron, sub-mikron partikler og oppløste organiske komponenter. Hvis AFM benyttes sammen med en kaviterende statisk mikser, ZPM, og APF (All Poly-Floc) vil man oppnå enda bedre resultater. Totalt vil systemet nå kunne gi en nominell filtrering ned til 0,1 mikron, det tilsvarer en 50 ganger forbedret filtrering. I tillegg fjernes omtrent alt oppløst organisk material som reduserer klorbehovet med ca. 80%. Hvorfor er dette så viktig? Lavere klorforbruk = mindre klorerte bi-produkter (DBP): Klor skal benyttes i alle offentlige basseng. Klor er et utmerket desinfeksjonsprodukt og dreper de fleste bakterier innen 30 sekund. Ingen andre desinfeksjonsmidler er i nærheten av dette, noe som betyr at klor er det eneste oksidasjonsmidlet som beskytter badende fra direkte smitteoverføring. Men, en stor ulempe med klor er at det danner farlige desinfeksjonsbiprodukter (DBP). Det er derfor viktig å behandle vannet slik at man minimerer konsentrasjonen av disse desinfeksjonsbiproduktene til lavest mulig. Ved bruk av DAISY vil man oppnå et sikkert basseng med gode økonomiske og miljømessige fordeler. APF: All-poly Floc APF er det mest sofistikerte koagulanten og flokkulanten tilgjengelig for bassengindustrien. Det største klorbehovet er ikke fra partikler i vannet men fra kjemisk oppløste stoffer. APF inneholder forskjellige elektrolytter som drar oppløste kjemiske stoffer ut av løsning og samler de som små partikler. I tillegg til elektrolytter inneholder APF polyelektrolytter som flokkulerer små partikler til større partikler som enkelt fjernes av AFM filtermediet. APF overfører en positiv spenning til partiklene som enkelt adsorberes på den negative overflate til AFM. Flokkulering er prosessen hvor små partikler (hud celler, bakterier, parasitter) bindes sammen til større partikler eller fnokker, som senere fjernes når vannet passerer AFM. APF gir partiklene en positiv ladning som deretter tiltrekkes den negative overflaten til AFM. Flokkulering tar flere minutt og fnokkene er relativt skjøre, vannet må ikke utsettes for kraftig turbulens/omrøring i denne perioden. DIN standard filtertanker anbefales, disse tankene gir god oppholdstid for fnokk dannelse før vannet filtreres gjennom filtermassen. Hvordan dosere APF? APF doseres kontinuerlig ved hjelp av en peristatisk pumpe (for eksempel Dryden Aqua sin Flocdos pumpe) gjennom en ZPM i forkanten av AFM filteret. Doseringspumper med membran skal ikke benyttes, disse pumpene klarer ikke å holde en kontinuerlig dosering. Doseres: 1 ml per m3 vann. Vannkvaliteten vil til en viss grad påvirke koagulering og flokkulering. For best resultat skal alkaliteten, målt som CaCO3, være minimum 60 mg/l og hardheten over 100 mg/l. NoPhos er en av elektrolyttene i APF, av 20 liter APF er 0,5 liter NoPhos. NoPhos kontrollerer innholdet av fosfat i vannet. Hvis 100 % av fosfatinnholdet fjernes har ikke bakterier og alger mulighet for å leve. APF inneholder tilstrekkelig NoPhos for de fleste basseng. Hvis det skulle vise seg og ikke være tilstrekkelig kan NoPhos doseres i tillegg, blandes enten inn med APF eller direkte i bassengvannet. Hvordan virker APF? Koagulering er en prosess som de-stabiliserer oppløste kjemiske stoffer slik at stoffene felles ut av løsning. For at man skal få en koagulering må APF mikses rask og aggressivt direkte ved tilsetning i vann, dette er grunnen til at man benytter en ZPM for dosering. Uten bruk av en ZPM får man ikke koagulering kun vanlig flokkulering. Svømmebasseng med kraftig alge angrep - uten NoPhos KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA 9
ZPM: Zeta potential mikser ZPM står for Zeta Potential Mikser. Produseres i 316 rustfritt stål for ferskvannsapplikasjoner og i plastikk/titan for marine applikasjoner. Leveres med utvendige gjenger eller flenset tilkoblig. Når vannet passerer ZPM blir vannet kraftig mikset og man oppnår kavitasjon. ZPM er essensielt for APF koaguleringsreaksjoner, men det har også andre fordeler. Når vannet passerer ZPM splittes vannmolekyler samt oppløst oksygen og det dannes frie radikaler. Frie radikaler øker vannets redokspotensial, oksidasjonspotensialet økes samtidig som vannets zeta potensial reduseres. Summen fremmer koagulering og desinfisering. Kraftig turbulens stresser celle-kappen på oocyster og gjør dem mer utsatt for klor-desinfisering. Alle de overnevnte fordelene gjør at ZPM er en sentral del av DAISY systemet. Hvordan virker en ZPM? Ved montering i forkant av filteret vil ZPM benyttes som et doseringspunkt for APF og sørge for optimal koagulering og flokkulering. En ZPM nøytraliserer den elektriske spenningen (zeta potensialet) på oppløste kjemikalier og andre små partikler i vannet, noen blir negative andre positive. Motsatt ladning tiltrekkes og medvirker positivt med tanke på koagulering og flokkulering. Når spenningen reduseres til tilnærmet nøytralt vil vannets redokspotensial økes. DAISY filter, privat basseng Trinn 3: Økt oksidasjon med ACO og ZPM etter AFM filtrering Sandfilter legger til rette for og genererer bakteriekolonier og bakterielle fnokker. Den høyeste forekomsten av bakterier i et basseng er faktisk i selve sandfilteret. Som en biofilm, inneholder en bakteriell fnokk store kolonier med mange millioner bakterier som holdes sammen med en type alginat. Alginatet skilles ut av bakteriene og beskytter de mot klor. AFM gir særs dårlige vekstforhold for bakterier og genererer dermed så å si ikke bakteriekolonier i filtermassen. Men, bakterier kan fortsatt vokse andre steder, i dyser, langs rørvegger etc. Ved montering av ZPM etter filteret vil man kunne ødelegge eventuelle bakterielle fnokker som løsner fra for eksempel dysene. Ved hjelp av kavitasjon i ZPM ødelegges fnokken og individuelle bakterier drepes raskt av klor før de entrer bassenget. ZPM til desinfeksjon og Cryptosporidium kontrol ZPM installert etter filteret vil kunne gi en mekanisk desinfeksjon og en barriere for bakterier. Nanoboblene som dannes ved kavitasjon vil trekkes mot bakterier, virus, sporer, parasitter etc for så å implodere. Energien som frigis ved implodering er nok til å ødelegge cellemembranen på bakterier. Bakterien eller parasitten drepes direkte eller tilgjengelig-gjør desinfisering med klor. 2 APF ZPM Besgo 1 AFM 3 ACO Bakterier og andre patogene organismer kan vokse på sanden i sandfilter, på vegger og i rør og alle andre overflater som er i kontakt med vann. Den glatte overflaten som ofte dannes på fliser er ikke såpe, men en tynn usynlig biofilm. Noen patogene organismer (eks Cryptosporidium) er ekstremt tolerante for klor. En ZPM kan ødelegge disse organismene så pass at klor i etterkant fint klarer å drepe. Bakterielle fnokker kan overleve alt fra noen minutter til flere timer, ved bruk av en ZPM overlever bakteriene ca. 30 sekund. Jording Frekvensstyrt sirkulasjonspumpe ZPM 1 Filtrering med AFM 2 Koagulering og flokkulering med APF og ZPM 3 Katalytisk oksidasjon med ACO og ZPM Nano-boble implodering 10 KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA
TEKNOLOGI OG SERVICE ACO aktiv katalytisk oksidasjon i ZPM etter filteret ACO står for Aktiv Katalytisk Oksidasjon og er unikt for Dryden Aqua. ACO inneholder flere komponenter, en av dem fungerer som en katalysator for oksidering ved hjelp av naturlig UV lys. Energien fra sollys eller UV-lys, danner ved hjelp av den katalytiske egenskapen til ACO, frie radikaler som har en desinfiserende effekt på basseng vannet. Frie radikaler fungerer som klor, men danner ikke farlige klorerte bi-produkter. ACO har primært 3 funksjoner: 1. Forbedrer oksidasjonspotensialet til klor og andre oksidasjonsprodukt 2. Beskytter klor mot nedbrytning av sollys 3. Kationisk flokkulant som jobber sammen med APF, siden ACO er en katalysator blir den ikke forbrukt i prosessen. Konsentrasjonen bygges opp og vil være i likevekt med bassengvannet innen ca. 8 uker. Hvordan virker ACO? ACO består av en blanding med poly-silikater og metal-oksider. Sollys har kort bølgelengde og inneholder mye energi, ACO konverterer de korte bølgelengdene til lange bølgelengder. I denne prosessen blir energi frigjort til vannet. Energien er sterk nok til å splitte vannmolekylet og danne frie radikaler (hydroksid radikaler og oksygen radikaler). Disse frie radikalene er sterkere enn for eksempel ozon og vil kunne ha en oksiderende effekt på forurensning i bassenget, uten at det produseres farlige biprodukter. Konklusjon: hvis det er sollys vil ACO hjelpe til med desinfisering av vannet, ACO blir ikke forbrukt og det dannes ikke farlige klorerte biprodukter. Når de korte bølgelengdene blir konvertert til lange bølgelengder vil det ha en beskyttende effekt på klorinnholdet i vannet og beskytte det fra å bli nedbrutt. Halveringstiden til klor blir økt med over 300%. I motsetning til tradisjonell klorstabilisator som cyanursyre vil ACO styrke oksidasjonspotensialet til klor og gi et bedre og renere vann både i private og kommunale basseng. UV benyttes tradisjonelt for å redusere kloraminkonsentrasjonen, men medium trykks-uv vil doble klorforbruket. I tillegg vil noe av bundet klor bli brutt ned til forbindelser som kloroform og cyanogenklorid, som hver er mye farligere enn bundet klor. Ved dosering av ACO i forkant av UV, har man et redusert klorforbruk og reduserer dannelsen av disse farlige forbindelsene. ACO er en kationisk flokkulant som vil fjerne positivt ladede partikler. I kombinasjon med APF, som tar negativt ladede partikler, har man en to-trinns flokkulering. Hvordan bruke ACO? Optimalt doseres ACO kontinuerlig gjennom en ZPM i etterkant av AFM filteret, ved hjelp av en peristatisk pumpe. Doseringsmengden er lik som for APF. ACO kan også doseres manuelt: 1 liter per 100 m³ basseng vann per uke. Helt i starten bør man ha dobbel dosering til vannet er i likevekt og man har oppnådd tilstrekkelig konsentrasjon, 6-8 uker. KLART VANN AS I SAMARBEID MED DRYDEN AQUA 11
Unn deg selv og dine badende det beste DAISY konseptet er bygget opp fra en marinbiologs perspektiv, med basseng som spesial felt. Visjonen er å eliminere farlige klorerte biprodukter og gi den beste luft- og vannkvaliteten på markedet. Dryden Aqua har over 30 års erfaring innen klorsystemer for delfiner og andre akvatiske pattedyr i fangenskap. Klor gjør at vannet ser rent og fint ut, men vil også produsere biprodukter som medfører skade på hud, øyene og lunger. Den primære årsaken til dødelighet hos animalske dyr er lungebetennelse som følge av lungeskade forårsaket av farlige klorerte biprodukter. Dryden Aqua har løst dette problemet slik at disse dyrene får bedre levevilkår. Etter at Dryden Aqua introduserte denne løsningen for bassengindustien noen år tilbake er nå mer enn 100 000 svømmebasseng i drift med produktene. Dryden Aqua Integrert Vannbehandlingssystem (DAISY) er det eneste systemet hvor alle komponentene jobber sammen for optimal luft- og vannkvalitet samt fremmer en bærekraftig- og fremtidsrettet renseprosess. Den beste nyheten er at man får en sikker atmosfære i vannoverflaten, topp vannkvalitet og den beste svømmebassengsopplevelsen for alle, spesielt med tanke på barn. For little money you get the best for many years TEKNOLOGI OG SERVICE Klart Vann AS ble etablert i 2006 og er i dag et av Norges ledende firma innen vannbehandling. Klart Vann AS er distributør av produktene til Dryden Aqua i Norge og Sverige. KLART VANN AS - NIKKELVEIEN 10, 4313 SANDNES - 47 65 66 00 - post@klart-vann.no