Desinfeksjon med klor Av seniorforsker dr.ing. Lars J. Hem SINTEF Vann og miljø
Innhold Er klor fortsatt en aktuell desinfeksjonsmetode? Prinsipper for desinfeksjon med klor Hva bør vektlegges ved prosjektering og drift av anlegg?
Noen betraktninger Klorering er trolig det historisk viktigste helserelaterte tiltaket for vannforsyning Vi har klorert i over 100 år, og med bemerkelsesverdig stabil drift Med unntak av psoriasispasienter (og andre med hudsykdommer) er det ikke dokumentert vesentlige helseproblemer med norsk kloreringspraksis Klor har ikke nødvendig effekt på parasitter. Hadde vi hatt fokus på dette uten hendelsen i Bergen?
Er klor fortsatt en aktuell desinfeksjonsmetode? 1. Overflatevann uten behov for fargefjerning; hvordan oppnå 2 hygieniske barrierer? 2. Virus! 3. Humusfjerning + UV utgjør som oftest ikke 2 uavhengige barrierer; behov for back-up med klor ved svikt i humusfjerningen 4. Klor som back-up for grunnvannsforsyning
Er klor fortsatt en aktuell desinfeksjonsmetode? Klor er fortsatt en meget aktuell desinfeksjonsmetode Ikke kast ut kloranlegget dersom UV installeres Et back-up anlegg med natrium hypokloritt bør blø litt klor til vannet slik at dere vet at det virker dersom behovet oppstår
Metoder Natrium hypokloritt (flytende). Leveres som 15 % Cl 2, fortynnes før bruk (Klorgass) (Kalsium hypokloritt, leveres i sekk, god lagringskapasitet) On-site produksjon fra salt Tilført mengde vil avhenge av ønsket restklor og klorbehovet i vannet (for oksidering av NOM etc)
Tilførsel av spedevann Omrørere Fødepumper for 15% Nahypokloritt Utblanding av doseringsløsning Dagtanker
Konsentrasjon (mg Cl2/l) Klorering Dose: d=c*t Fordi c varierer: d=σc(t)*δt 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 c Krav 0,1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Tid (min)
Klorering Dosekrav: >0,05 mg Cl 2 /l etter 30 min Cl 2 +H 2 O=HOCl+H + +Cl - NaOCl+H 2 O=HOCl+Na + +OH - Virkemåte: Oksiderer og ødelegger celleveggen, og kan deretter skade det indre av cellen (oksidasjon, skader DNA) Inaktivering avhenger av dose og kontakttid
HOCl= H + +OCl - Klorering HOCl er mest effektivt; klorering ved ph<7 er mest effektivt
Klorering DBP, først og fremst THM, kan være helseskadelig Natrium hypokloritt kan dekomponere og bør lagres ved 4 C Lukt og smak
Hva er klorlukt? Hos abonnent er det vanlig at vannet ikke inneholder fritt klor Ved forhøyete klordoser klages det over klorlukt, men også over mugglukt Klor kan reagere med organisk materiale i vannet, og i biofilm og sedimenter i distribusjonsnettet. Noen av reaksjonsproduktene kan gi lukt (og smak)
Metoder Kloraminering er ikke en tilstrekkelig desinfeksjon, men kan ha en restvirkning på nettet I Norge er det anlegg der ammoniakk tilsettes etter at klor har 30 min kontakttid med vannet, dvs. først klorering og dernest kloraminering
Klor og kloramin 1. Cl 2 + H 2 O HOCL + H + + Cl - (forskjøvet helt mot høyre når ph > 3) 2. HOCl H + + OCl - (forskjøvet helt mot høyre når ph > 8,5 og helt mot venst re når ph < 6,5) 3. NH 4 + + HOCl NH 2 Cl + H 2 O + H + 4. NH 2 Cl + HOCl NHCl 2 + H 2 O (forskjøvet helt mot høyre når ph < 5 og helt mot venst re når ph > 8,5) Ren kloramindosering: Ammoniakk doseres først og dernest klor, eller kloramin produseres i sidestrøm og doseres til vannet Klorering etterfulgt av kloramin: Ammoniakk doseres etter nødvendig reaksjonstid mellom klor og vann
Ozon Ozon er et kraftigere oksidasjonsmiddel enn klor Effektivt Ingen restvirkning Ozon produseres på stedet fra oksygen eller luft >0.2 mg O 3 /l etter 10 min for bakterier og virus >5 mg O 3 /l etter 10 min for parasitter og bakteriesporer (i praksis urealistisk) Typisk dosering 3-10 mg/l
Observerte hendelser/problemer med kloranlegg Luft i pumper for klor (og for saltlake) Krystallisering i dyser Svikt i ventiler Alarmer har uteblitt Drift i klorrestmålere Tørrlagte membranpumper har gitt defekt membran Lekkasjer i koblinger og rør, bl.a. pga. feil materiale
Hva bør vektlegges ved prosjektering og drift? Sikkerhet 1: Dublerte pumper og rør som alternerer To tanker (men ikke nødvendigvis 2*100 %) Sikkerhet 2: Et backup system må brukes jevnlig Kontroll av styrken på lagret NaOCl Blir anlegget brukt som designet Eksempelvis finnes Ca(OCl) 2 -anlegg i normal drift (grunnvannsanlegg) Overdimensjonerte pumper og rør
Kontroll av dosering Opplegg for kontroll av doseringsmengden
HMS Dokumentasjon/produktdatablad Opplæring Verneutstyr Låst anlegg med innbruddsalarm Trau rundt tanker for oppsamling ved lekkasje Fortynne søl av natrium hypokloritt før evt. Utslipp Ventilasjon ved gulv
Takk for oppmerksomheten