Desinfektion - früher &. heute · 2017. 9. 4. · Chlorlösung über einen mit Calciumcarbonat (z. B. Marmorkies oder Jurakalk mit hoher Reinheit) gefüllten Reaktionsbehälter geleitet

Referent: Thomas Beutel Lutz-Jesco GmbH

Mitglied folgender Gremien CEN/DIN NAW AA Wasseraufbereitung

DIN NAW AA Schwimmbeckenwasser

CEN/DIN NASport AA Schwimmbadgeräte

CEN/DIN NASport AA privat genutzte Schwimmbäder

Technischer Ausschuss der Deutschen Gesellschaft für das Badewesen und Gast im AK Wasser

Technischer Beirat des Bundesverbandes Schwimmbad und Wellness

FIGAWA AK Chlor und Chlorverbindung

Weiter als Sprecher der Arbeitskreise zur Erstellung neuer Regelwerke wie Floating oder Aufbereitung und Betrieb von Springbrunnen tätig

1 Thomas Beutel • Lutz-Jesco GmbH • Am Bostelberge 19 • D-30900 Wedemark • Tel.:(05130) 5802-0 • Fax:(05130) 5802-68 • Internet: www.lutz-jesco.de • E-Mail: [email protected]

Desinfektion - früher &. heute

03. März2016

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Notwendigkeit von Wasserdesinfektion

Cholera

Die Desinfektion von Trinkwasser durch Chlor hat

wesentlich zur Eindämmung von Epidemien und

Seuchen geführt, die zB. durch Cholera-, E.Coli-,

Typhus-, oder Chlamydienbakterien ausgelöst

werden.

Heute sterben in Mitteleuropa noch etwa 1 % der

Bevölkerung an Infektionskrankheiten, in den Ländern der

sogenannten Dritten Welt sind es noch 40 %.

E.Coli Giardia Lamblia

Typhus

Geschichte der Wasserdesinfektion

- Um 3000 v.Chr. gab es Rohre zur

Wasserversorgung im Euphrat-Tal.

- Um 2500 v.Chr. wurden in Ägypten bereits

Brunnen und Abwasseranlagen genutzt.

- Um 300 v.Chr. bauten die Römer Fern-

leitungen zur Wasserversorgung in Form

von Aquädukten.

- Um 1350 n.Ch. wurden in Europa die ersten

Holzrohre, um 1450 Wasserrohre aus

Gusseisen eingesetzt.

- Die erste zentrale Wasserversorgung

Deutschlands entstand 1848 in Hamburg

und das erste Klärbecken in Frankfurt 1895.

Chemisches Element Chlor

• 1774 von Carl Wilhelm Scheele entdeckt

• I.d.R. gasförmiger Aggregatzustand

• Existiert in der Natur nicht in elementarer Form

sondern vorwiegend als Anion Cl-

• Gewinnung von Chlor i.d.R. durch

Chloralkali- Elektrolyse einer

Natriumchlorid- Lösung

2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2

1894 hat Herr Traube, ein Schüler von

Robert Koch, die ersten experimentel-

len Untersuchungen zur Abtötung von

Krankheitserregern im Wasser mit Chlor

durchgeführt.

In Deutschland wurde Chlor erstmals 1916 in

einem Bad in Breslau eingesetzt

Begründung der Bakteriologie

• 1876 begründete Robert Koch die Bakteriologie

• Es folgten zahlreiche Studien zu Infektionskrankheiten

• 1885 neuer Lehrstuhl für Hygiene in Berlin

• 1892 Choleraepidemie in Hamburg, Koch leitete

die ersten Seuchenbekämpfungsmaßnahmen ein.

• 30.06.1900 trat das Reichsseuchengesetz in Kraft

• 1905 Nobelpreis an Koch

• 1913 gab es in Deutschland ca. 3500 Desinfektoren

Desinfektionskolonnen

bringen 1892 Chlorkalk

aus, um Cholera-Erreger

abzutöten

Übertragung von Krankheiten

• John Snow erkannte 1854 in London, dass Cholera über

das Trinkwasser übertragen wird.

Desinfektion mit Chlor

• 1902 wurde erstmals in Middlekerke (Belgien) Chlor zur

Desinfektion von Trinkwasser eingesetzt

• John L. Leal entwickelte 1908 die erste regelmäßige

Desinfektion der öffentlichen Wasserversorgung mit Chlor

für die Trinkwasserversorgung von New Jersey

• Ein Gericht erlaubte zunächst für 3 Monate die

Chlorierung von Trinkwasser.

• Dramatischer Rückgang der durch

Wasser übertragbarer Krankheiten

wie Typhus, Cholera und Ruhr.

• Entwickelte die Verfahrenskombi-

nation Filtration und Chlorung.

• Erste Dosieranlage für Calcium-

hypochlorit


• Durch die Aufbereitung von Wasser mit der

Verfahrenskombination Filtration und Chlorung

konnte auch Schwimmbeckenwasser effizient

aufbereitet werden.

• Nach dem zweiten Weltkrieg entstanden in

den USA ca. 2000 öffentliche Bäder

• Die Desinfektion mit Chlor fand in den USA

rasch weite Verbreitung, weil sie wesentlich

kostengünstiger als die Aufbereitung des

Wassers mittels Filtration ist.


• Die ersten Versuche in Deutschland zur

Schwimmbadwasserdesinfektion mit Chlor

wurden 1912 in Frankfurt am Main durchgeführt

• Anfang 1922 wurde das Wasser in zwei

weiteren Bädern in Neukölln (Berlin) und

Eppendorf (Hamburg) mit Chlor desinfiziert.

Einsatzgebiete von Chlor

Als Desinfektionsmittel in

Schwimmbädern

Als Desinfektionsmittel für

Trinkwasser und industrielle

Prozesswässer

In der chemischen Industrie, wo

es in Endprodukten wie

z.B. PVC und Bleichmittel

anzutreffen ist.

Ausgewählte Unterschiede

• freies chlor [mg/l] gebundenes chlor [mg/l]

• USA (ANSI APSP-11) 1,0 – 4,0 (2,0 – 5,0 Spa) < 0,2

• Frankreich (Arrêté) 0,4 – 1,4 < 0,6

• Schweiz (SIA) 0,2 – 0,4 < 0,2

• Österreich (BHV) 0,3 – 1,2 < 0,3

• Österreich (ÖVS) 0,3 – 0,5 < 0,2

• Deutschland (DIN 19643) 0,3 – 0,6 < 0,2

• Türkei (UHE) 0,3 – 0,6 < 0,3

• Belgien 0,3 – 1,5 < 0,8

• Spanien (A.T.E.P.) 0,5 – 2,0 < 0,4

• England (PWTAG) 0,5 – 2,5 < ½ des freien Chlor; max. 1,

• Russland (СанПиН) 0,3 – 0,5 < 0,1

• Niederlande (WHVBZ) 1,0 – 1,5 < 1,0

• WHO < 3,0 < ½ of free; ideally < 0,2

Quelle: A. Reuss, DIN NASport

• Zur Desinfektion und pH-Wert-Korrektur des Beckenwassers muss die nachstehend beschriebene Desinfektions- und Dosiertechnik eingebaut werden.

• Das Desinfektionsmittel sowie die Stoffe zur pH-Wert-Korrektur müssen so zugegeben werden, dass eine konstante Wasserqualität erreicht wird.

• Dies kann mit Dosierpumpen, Regelventilen oder für die Desinfektion mit Elektroden im Durchfluss geschehen.

• Bei der Auswahl der Chemikalien ist die Qualität nach den jeweils genannten Normen einzuhalten.

• Für jedes Schwimm- und Badebecken müssen eine

-automatisch regelnde Chlordosierung bzw. Chlorerzeugung

- eine pH-Regelanlage

-Geräte zur kontinuierlichen Messung und Registrierung der Hygiene-Hilfsparameter freies Chlor, Redox-Spannung und pH- Wert betrieben werden.

• Für Kaltwassertauchbecken mit einem Volumen ≤ 2 m³ und Tretbecken müssen automatisch gesteuerte Chlorungsanlagen betrieben werden.

Anforderung an die Chemikaliendosierung

Desinfektionsmittel /Precursor Produktnorm Schwimm- und

Badebeckenwasser

Produktnorm für Trinkwasser

Chlorgas DIN EN 15363 DIN EN 937

Salz für Elektrolyse DIN EN 16401 DIN EN 16370 / DIN EN 14805

Natriumhypochlorit-Lösung DIN EN 15077 DIN EN 901

Calciumhypochlorit DIN EN 15796 DIN EN 900

Folgende Desinfektionsmittel dürfen verwendet werden:

•Chlorgas nach DIN EN 15363, abgefüllt in Druckbehältern

•Chlorgas, hergestellt am Verwendungsort durch Elektrolyse von Natriumchlorid-Lösung

(Kochsalzlösung, Meerwasser, Sole) oder Salzsäure

•Natriumhypochlorit-Lösung nach DIN EN 15077

•Natriumhypochlorit-Lösung, 0,2-3,5%ige Lösung, hergestellt am Verwendungsort durch Elektrolyse

von Natriumchlorid-Lösung (Kochsalzlösung, Meerwasser oder Natursole), bzw. von salzhaltigem

Wasser

•Calciumhypochlorit (Ca(OCl)2) nach DIN EN 15796 als Granulat oder in Tablettenform

•Hypochlorige Säure/Hypochlorit-Lösung hergestellt durch Chlorelektrolyse im Inline-Betrieb von

chloridhaltigem Filtrat.

Chlorungsverfahren nach DIN 19643

Desinfektionsanlagen

mit Chlorgas nach DIN EN 15363

• Für die Ausstattung und den Aufbau sowie die Aufstellung gelten DIN 19606 und BGR/GUV-R 108.

• Die unterbrechungslose Chlorgaszugabe muss sichergestellt sein.

• Durch die Zugabe von Chlorgas bildet sich im Wasser Salzsäure (HCl); sie bewirkt eine Senkung des pH-Wertes in Abhängigkeit von der im Wasser vorhandenen Säurekapazität.

• Zur Vermeidung unerwünschter pH-Wert-Senkungen kann bei geringer Säurekapazität die Chlorlösung über einen mit Calciumcarbonat (z. B. Marmorkies oder Jurakalk mit hoher Reinheit) gefüllten Reaktionsbehälter geleitet werden.






Desinfektionsanlagen mit Chlorgas, hergestellt am Verwendungsort

• Bei diesen Anlagen wird der Elektrolyseraum durch eine Membran geteilt. Die entstehende Lauge wird weiterverwendet oder entsorgt, so dass nur Chlorgas dosiert wird.

• Dieses Chlorgas ist im Unterdruckverfahren einzubringen.

• Für die Ausstattung und den Aufbau sowie die Aufstellung gilt die BGR/GUV-R 108. Es muss sichergestellt werden, dass der entstehende Wasserstoff nicht in Räume entweichen kann.

• Durch die Zugabe von Chlorgas bildet sich im Wasser Salzsäure (HCl); sie bewirkt eine Senkung des pH-Wertes entsprechend der im Wasser vorhandenen Säurekapazität.

• Zur Vermeidung unerwünschter pH-Wert-Senkungen kann bei geringer Säurekapazität die Chlorlösung über einen mit Calciumcarbonat (z. B. Marmorkies oder Jurakalk mit hoher Reinheit) gefüllten Reaktionsbehälter geleitet werden.

Quelle: Wapotec Quelle: Wapotec


Quelle: Ospa Schwimmbadtechnik





Desinfektionsanlagen mit Natriumhypochlorit-Lösung

• Desinfektionsanlagen mit Natriumhypochlorit-Lösung nach DIN EN 15077

• Die Zugabe der Natriumhypochlorit-Lösung zum Filtrat hat durch Dosierpumpen zu erfolgen.

• Die Dosierung kann aus einem Behälter oder aus dem Liefergebinde erfolgen.

• Die Dosieranlagen sind mit Trockenlaufschutz und Leermeldeeinrichtungen zu versehen.

• Die Dosierung von Natriumhypochlorit bewirkt eine Erhöhung des pH-Wertes.

• Dadurch können Flockung und Desinfektion beeinträchtigt werden, so dass hierauf bei der pH-Wert-Regelung geachtet werden muss.






Desinfektionsanlagen mit Elektrolyse von Natriumchlorid-Lösung

• Desinfektionsanlagen mit Natriumhypochlorit-Lösung, hergestellt am Verwendungsort

• Die Konzentrationen der Lösung liegen zwischen 2 g/L und 35 g/L Cl2.

• Für die Ausstattung und den Aufbau sowie die Aufstellung gilt die BGR/GUV-R 108. Es muss sichergestellt werden, dass der entstehende Wasserstoff nicht in Räume entweichen kann.

• Die Dosierung von Natriumhypochlorit bewirkt eine Erhöhung des pH-Wertes. Dadurch können Flockung und Desinfektion beeinträchtigt werden, so dass hierauf bei der pH-Wert-Regelung geachtet werden muss






Desinfektionsanlagen mit Calciumhypochlorit

• Calciumhypochlorit (Ca(OCl)2) wird nach Auflösen von Granulat oder Tabletten als Lösung dosiert. Dazu sind Ansetzbehälter mit Rührwerk vorzusehen, in denen typische Konzentrationen von 1 % bis 2 % angesetzt werden.

• Aufgrund der beim Lösen des Calciumhypochlorits entstehenden Schlämme sind reinigbare Dosierstellen und Ansetzbehälter vorzusehen. Bei der Handhabung von Calciumhypochlorit sind geeignete .

• Arbeitsschutzmaßnahmen zum Schutz des Bedienpersonals vor Calciumhypochloritstäuben zu ergreifen.

• Die Dosierung von Calciumhypochlorit bewirkt eine Erhöhung des pH-Wertes.

• Dadurch können Flockung und Desinfektion beeinträchtigt werden, so dass hierauf bei der pH-Wert-Regelung geachtet werden muss.






Desinfektion mit Chlorelektrolyseanlagen im Inline-Betrieb

• Für die Anwendung dieses Verfahrens ist eine Chloridkonzentration von mehr als 1200 mg/L im Beckenwasser erforderlich. Dies entspricht einem Salzgehalt als NaCl von mehr als 2000 mg/L.

• Die besonderen technischen Anforderungen in Bezug auf erhöhte Korrosivität sind einzuhalten.

• Das Filtrat passiert vollständig oder zum Teil eine ungeteilte Elektrolysezelle. Ein Teil des im Beckenwasser enthaltenen Chlorids reagiert an der Anode zu Chlor. Das erzeugte Chlor reagiert noch in der Zelle mit Wasser abhängig vom pH-Wert zu hypochloriger Säure und Hypochlorit-Ionen.

• An der Kathode entsteht Natronlauge und Wasserstoffgas. Die Natronlauge bewirkt eine Erhöhung des pH-Werts, dadurch können Flockung und Desinfektion beeinträchtigt werden. Darauf ist bei der pH-Wert-Regelung zu achten.

• An der Kathode kann es zu Kalkausfällungen kommen, die durch geeignete Reinigung regelmäßig zu entfernen sind.

• Durch die Chlorelektrolyseanlage im Inline-Betrieb entsteht Wasserstoff. Dieser entweicht über Wasseroberflächen. Durch ausreichende Zufuhr von Außenluft ist sicherzustellen, dass sich in Betriebsräumen und im Schwimmhallenbereich kein zündfähiges Gemisch bilden kann und der entstehende Wasserstoff gefahrlos ins Freie abgeführt wird. Bei der Chlorelektrolyseanlage im Inline-Betrieb muss der Wasserdurchfluss der Elektrolysezelle von einem Strömungswächter überwacht werden, welcher bei fehlendem Durchfluss die Anlage ausschaltet, um eine weitere Wasserstoffentstehung zu verhindern.

• Die Regelung der Desinfektionsmittel-Erzeugung erfolgt durch Regelung des Zellstroms.

• Für jedes Becken muss eine separate Elektrolyseeinheit eingesetzt werden.






Für Fragen stehen wir Ihnen gerne im persönlichen Gespräch zur Verfügung.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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