Für und Wieder Wasserpflege mit Salzelektrolyse

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1 Für und Wieder Wasserpflege mit Salzelektrolyse Dipl.-Ing. Frank Eisele

2 Übersicht 1. Kurzer Abriss zu den Regelwerken 2. Darstellung Wirkstoff und Entstehung bei der Chlorung 3. Übersicht Elektrolyseverfahren 4. Herausstellen von Elektrolyse im salzhaltigen Filtrat 5. Informationen an den Endkunden / Betreiber 6. Exkurs: Biozidverordnung

3 Anforderung - Wasserpflege Bäderhygienegesetz 12 Wasserbeschaffenheit Schutz der Gesundheit der Badegäste Bäderhygieneverordnung 7 Beckenwasser seuchenhygienisch einwandfreie Zulässige Aufbereitungsverfahren / Desinfektionsmittel Ö-Norm M 6216 Desinfektion / Desinfektionschemikalien (Verweis auf Reihe Ö-Norm M 5879) Ö-Norm M Chlorungsanlagen elektrochemische Verfahren ÖVS Desinfektionsmittel Chlor (kann) / ohne Chlor (möglich)

4 Private Schwimmbäder EN Primäre Desinfektionsmittel (Empfehlung) Chlorgas / hypochlorige Säure / Hypochloritlösung - hergestellt am Verwendungsort Chlorbleichlauge (Natriumhypochlorit) Calciumhypochlorit Chloriertes Isocyanurat BCDMH (Brom-/Chlorverbindung) Hypobromige Säure

5 Chemie der Chlorung I Chlorgas -gasförmig Cl 2 + H 2 O HCl + HClO Chlorgas Wasser Salzsäure unterchlorige Säure Natriumhypochlorit (Chlorbleichlauge)- flüssig NaClO + H 2 O NaOH + HClO Chlorbleichlauge Wasser Natronlauge unterchlorige Säure Calciumhypochlorit (Granulat, Tabletten) - fest Ca(ClO) 2 + H 2 O Ca(OH) 2 + HClO Calciumhypochlorit Wasser Calciumhydfroxid unterchlorige Säure

6 Chemie der Chlorung II - Elektrolyse U,I 2 NaCl + 2 H 2 O Cl NaOH + H 2 Natriumchlorid Wasser Chlorgas Natronlauge Wasserstoff Quelle: Ö-Norm M

7 Elektrolyseverfahren 1 Herstellung von Natriumhypochlorit vor Ort Reinwasser mit hypochloriger Säure Schwimm- / Badebecken Elektrolyse Unterscheidung in geteilte / ungeteilte Elektrolysezelle Geteilt: Trennung durch Membran Ungeteilt: Anode / Katode ohne Trennung Auch als Rohrzellenelektrolyse bezeichnet Salzverschleppung! NaCl + - Salzlösebehälter Natriumhypochlorit (auch Meerwasser, Sole möglich)

8 Elektrolyseverfahren 2 Herstellung von unterchloriger Säure durch Chlorgas mittels Salz / Sole vor Ort Reinwasser mit hypochloriger Säure Schwimm- / Badebecken Prozesswasser Hypochlorige Säure NaCl + - Salzlösebehälter (auch Meerwasser, Sole möglich)

9 Elektrolyseverfahren 3 Herstellung von unterchloriger Säure durch Chlorgas mittels Salzsäure vor Ort Reinwasser mit hypochloriger Säure Schwimm- / Badebecken Prozesswasser Hypochlorige Säure HCl + - Säurevorrat

10 Elektrolyseverfahren 4 Herstellung von unterchloriger Säure im salzhaltigen Filtrat NaCl Reinwasser mit hypochloriger Säure Schwimm- / Badebecken Elektrolyse + -

11 Übersicht Quelle: Ö-Norm M

12 Besonderheiten Elektrolyse im salzhaltigen Filtrat Bezeichnung auch als Direktelektrolyse Zugabe von Salz in das Schwimmbecken (manuell / automatisch) Salzgehalt beträgt üblicherweise ca. 0,3 0,6 %. Entsprechend ca. 3 6 g/l Salz (Natriumchlorid) Entsprechend mg/l Cl - Chloridhaltiges Wasser strömt durch die Elektrolysezelle. Durch Gleichspannung/ Gleichstrom an den Elektroden, elektrolytische Aufspaltung und Reaktion zu Wirkstoff hypochlorige Säure

13 Salzzugabemengen Ausgehend von Beckenvolumen 45 m³ Ausgehend von Salzkonzentration 0,4 % (4 g/l) Zugabemenge ca. 180 kg (bei Neubefüllung) Wasserzusatz je Woche (Verlust durch Spülung, Einfluss durch Verdunstung eher gering da Aufkonzentration) ca l Salzzugabe je Woche ca. 4 kg Regelmäßige Zugabemenge ist handhabbar!

14 Anforderungen an Materialien Auswahl unter Berücksichtigung höherer Salzgehalte Zunahme der Korrosionswahrscheinlichkeit Besondere Berücksichtigung bei Schwimmhallen Tragende Konstruktionen, metallische Werkstoffe Reinigungsaufwand Anlagenteile Beckeneinbauteile, Pumpen, Wärmetauscher, metallische Anschlussteile / Fittinge

15 Häufige Falschdarstellungen Falsche Darstellung Desinfektion chlorfrei / Desinfektion nur mit Salz / natürliche Desinfektion Tatsache: Der in situ hergestellte Wirkstoff bleibt derselbe unterchlorige Säure / hypochlorige Säure Falsche Darstellung Kauf und Einsatz von Chemikalien überflüssig Tatsache An ph-wert Korrektur (muss) und Flockung (kann) ändert sich nichts!

16 Vorteile I Persönliche Gesichtspunkte Kundenwunsch nach salzhaltigem Wasser (im Vergleich zu Meerwasser geringe Salzkonzentration) Gesundheitliche Aspekte (Haut, Atmung) Sicherheit Kein Umgang / Lagerung mit gasförmigen, flüssigen, festen Chlorprodukten Nur Lagerung / Transport von Kochsalz

17 Vorteile II Bei guter Regelung Herstellung des tatsächlich erforderlichen Chlorbedarfs Keine weitere Bevorratung / Zwischenspeicherung Keine Zwischenspeicherung / Ableitung von flüssigen Nebenprodukten Apparativer Aufwand / Platzbedarf Einbau in Filtratleitung (Abmessung meist nur geringfügig größer als Rohrdurchmesser) Keine Stellfläche für Chlorprodukte

18 Nachteile I Einfluss von Salz auf Materialien Korrosion, Ablagerungen, Ausblühungen, Regelung Häufig im privaten Schwimmbad ohne Messung / Regelung (Leitfähigkeit, freies Chlor) Konzentrationsschwankungen Verwendung falscher Salze Geringe Reinheit, Bestandteile (z.b. Fe, Mn), unlösliche Bestandteile

19 Nachteile II Abnahme Wirkungsgrad / Leistung der Elektrolyse Bei fehlender Reinigung der Elektroden Verdünnung / Abnahme Salzkonzentration / Füllwasserzusatz Wasserstoff Fehlende automatische Abschaltung, Aufrechterhaltung Elektrolyse Bei Innenschwimmbädern ausreichende Be-/Entlüftung (Frischluftanteil!) Temperatureinfluss Höhere Temperaturen führen zu höheren Leitfähigkeiten und damit zur Zunahme von Korrosionswahrscheinlichkeiten

20 Für und Wieder Der Wirkstoff ist zunächst bei jedem Verfahren identisch In Bezug auf die Anforderungen durch Regelwerke / Gesetze sind die genannten Verfahren zulässig Frage ob salzhaltiges Wasser gewünscht ist (persönliche Sichtweise) Danach richten sich dann die baulichen und Materialanforderungen, Einsatzgrenzen Materialien beachten Sicherheitsaspekte Anforderungen an Salz, Regelung, Betrieb und Wartung sind zu machen Auch Edelstahl rostfrei kann korrodieren

21 Exkurs: Information zum Betrieb! Hersteller Hersteller Hersteller

22 Exkurs: Biozid-Verordnung Biozidverordnung Nr. 528 / 2012 Artikel 95 : ab 1. September 2015 dürfen Biozidprodukte nur für biozide Zwecke vermarktet werden, wenn entweder der Hersteller/Importeur des Produkts oder derjenige, der das Produkt bereitstellt, auf der Artikel 95 Liste steht. Produktart 2 (unter Hauptgruppe Desinfektionsmittel )

23 Einordnung Bei in situ hergestellten Bioziden ist das zulassungspflichtige Biozidprodukt entweder: der / die Stoff(e) oder Gemisch(e), aus denen der Wirkstoff hergestellt wird, oder der Wirkstoff, der aus Stoffen oder Gemischen hergestellt wird, die selbst nicht als Biozidprodukt zugelassen werden können. Wird z.b. "Aktives Chlor" aus Natriumchlorid hergestellt, welches zu Desinfektionszwecken vermarktet wird, so wäre das Natriumchlorid als Biozidprodukt anzusehen. Wird dagegen "Aktives Chlor" aus Meerwasser hergestellt, so stellt das "Aktive Chlor" das Biozidprodukt dar, da das Meerwasser selbst nicht als Precursor vermarktet wird

24 Fakt ist Bei der Elektrolyse (als in situ Verfahren) darf demnach nur ein Salz verwendet werden, wenn der Hersteller oder Importeur auf der Liste gemäß Artikel 95 steht! Zulassungen von Verfahren bzw. Dossiers zu Wirkstoff Hier liegen momentan keine Vorgaben / Anforderungen vor Dazu wird es voraussichtlich erst in einigen Jahren verbindliche Vorgaben geben

25 Artikel 95 Liste (Auszug)