D a n s k S v ø m m e b a d s t e k n i s k F o r e n i n g. O z o n i S v ø m m e h a l l e r

Transkript

1 D a n s k S v ø m m e b a d s t e k n i s k F o r e n i n g O z o n i S v ø m m e h a l l e r 21. Marts 2018 Mads Ramsing

2 Dagens program Hvorfor ozon Lovgivning om ozon i Danmark Lovgivning om ozon udlandet Grænseværdier BEK. 918 vs. DIN Hvad er og hvordan virker ozon Hvor bruges ozon Hvordan produceres ozon Bruger vi ozon i danske svømmehaller Bruger europæiske svømmehaller ozon Teknikken i en svømmehal med ozon Sikkerhed med ozon Fremtidige muligheder med ozon

3 Hvorfor ozon? Giver renere bassinvand Mindre frit klor i vandet Færre kloraminer/bunden klor Færre THM relaterede stoffer Bedre indeklima Effektiv mod bakterier og vira Hvorfor ikke? Lovgivning Konkurrence Udvikling Ekstra omkostning / ny teknik

4 Lovgivning/norm om ozon i Danmark Intet i Bekendtgørelse 918 dog ( 9. I svømmebadsanlæg skal desinfektion af bassinvandet foretages ved klorgas eller hypokloritopløsning) 2 siders info i Vejledning om kontrol med svømmebade henviser til DIN Intet i Vejledning om godkendelse af svømmebade Dansk Standard 477 kort beskrivelse af ozon i AOP anlæg (Advancerede Oxidations Processer)

5 Lovgivning / norm om ozon i udlandet Tyskland: DIN (22 sider) Frankrig: NF S (30 sider)

6 Grænseværdier i bassin vand BEK. 918 vs. DIN BEK. 918 DIN ph 6,8 7,6 6,5-7,2 (7,5 uden flok) Fri klor indendørs <34 C 0,4-1,5mg/l (0,8 lav) 0,3-0,6 mg/l Fri klor udendørs >34 + spa 1 2 mg/l 0,7-1,0 mg/l (maks 1,2) Bunden klor <0,5 mg/l <0,2 mg/l THM indendørs <34 C <25 µg/l <20 µg/l som chloroform THM >34 C, udendørs, spa <50 µg/l <20 µg/l som chloroform Kimtal 37 C CFU <500 pr. 100ml <100 pr. ml (5 pr. ml i drikkevand) (DS-2217:1999) (DIN EN ISO 6222) Redox / ORP Bruges ikke ph6,5-7,2: 750mV. ph 7,3-7,8 :770mV

7 Hvad er ozon? Ozon er en transparent gas, tungere end luft. Ozon består 3 af ilt molekyler Ozon er en normal bestanddel i atmosfæren Meget reaktiv og derfor ustabil og giftig Max grænse i luft 200 µg/m3 = 0.2 mg/m3 Lugt grænse : µg/m3 Halveringstid afhænger af af temperatur, ph mm. Halveringstid i luft og vand er nogle minutter. Ozon kan ikke opbevares, så det skal laves lokalt Fremstilles med normal luft eller ren ilt, samt højspænding Bruges luft = 20g O³/m3, ilt = 100g O³/m3

8 Hvordan virker ozon Ozon virker ved at oxidere andre stoffer Oxidering er tabet af elektroner eller en forøgelse af oxidationstilstanden med et molekyle, atom eller ion. Ozon er det kraftigste oxidationsmiddel til vandbehandling. Træ bliver oxideret af ilt = varme, lys og aske Metan gas: CH4 + 2 O 2 CO H 2 O Glukose C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O Kemikalie ORP (V) Reaction Ozon (O 3 ) 2,08 H 2 O + O 2 O H + + 2e - Klor (Cl 2 ) 1,36 2 Cl - Cl e - Klordioxid (ClO 2 ) 1,15 ClO H + + e - ClO 2 + H 2 O Brom (Br 2 ) 1,07 2 Br - Br e - Hvad med kloraminer og THM er?

9 Kloraminer og THM + H20, CO2, THM

10 Hvor bruges ozon også Undersøgelse lavet af Prominent Blandt andet til desinfektion af: Drikkevand Køletårne Svømmebads vand Procesvand i industrien Fiskeopdræt Akvarier Zoologiske haver Bryggerier, tappeanlæg Luftbefugtning Gartnerier Swimming Pool Water Beverage Industry Process Water Leachate Others Drinking Water Wastewater & Exhaust Air Cooling Water Oxidation af jern, mangan, H2S gas mf. i vand Fjernelse af lugte, vira, bakterier, smog mf. i luft

11 Hvordan produceres ozon Ozon kan produceres med UV i lave koncentrationer Ozon kan produceres med højspænding og ren ilt ved overtryk til 100g/m3 Ozon kan produceres med højspænding og luft ved undertryk 20g/m3

12 Hvordan produceres ozon Bewazon VULW 560, to kredse: 350 g/t g/t (0,8-1,5g/ pr. m3 cirkulerende vandstrøm) Lufttørrer HNO3 højspænding ozongeneratorer

13 Hvordan produceres ozon Højspænding Tør luft tilgang fra lufttørrer KV ud Produktion af ozon ved højspænding: 3 O 2 2 O 3 Dielectricum Kølevand ind Ozon ud til mixer Jord Ozon generator, rustfrit stål, med 19 elektroder, 70g/t v

14 Bruger vi ozon i danske svømmehaller Nej, ikke BWT bekendt til bassinvand. Der er lavet forsøg med ozon bla. til stripning Ozon er blevet brugt til genbrug af returskyllevand

15 Bruger europæiske svømmehaller ozon? Ja, mange steder bruges ozon i svømmehaller. BWT Tyskland:Ja BWT Østrig: Ja BWT Frankrig:Ja BWT Belgien: Ja BWT Norge: Nej BWT Sverige: Nej

16 Teknikken i en svømmehal med ozon Flokkulering Ozon Multilags filtrering klorinering = BWT-Quant-Ozon Behandling Offentlig svømmehal Rest ozon konverter Klor ph Ozon generator flok. Ozon mixing Reaktions tank Quant-Ozon filter

17 Teknikken i en svømmehal med ozon Hastighed 30m/t Returskylningshastighed m/t Minimum fri rum til returskylning: 40% Dimensionering Quant-Ozon Filter (DIN ) Pimpsten Aktiv kul Sand Filterkis Grus

18 Teknikken i en svømmehal med ozon Vand delstrøm Injektor, suger ozon OZONE GAS, fra generator Kontraventil Statisk mixer Vand hovedstrøm Sikkerheds beholder Booster Pumpe

19 Sikkerhed med ozon Undertryks ozon lavet af luft er meget sikkert i sig selv. Luft fra reaktionstank ledes til det fri eller ozonkonverter Aktivt kulfilter tager alt rest ozon i vandet. Redox elektrode sladrer om ozon i vandet Ozon gas alarm kan monteres på laveste sted

20 Sikkerhed med ozon Side 89

21 Sikkerhed med Ozon: Vira og bakterier Sontheimer, 1977 Hübner, 1973 Virus Time for 95% reduc. [sec] Bacteria E. Coli Time for 99% reduc. [min] Ozon koncentration (ppm) Ozon koncentration (ppm) Nødvendig disinfektion: 0.4 ppm i 4 min. CT = 0.4 x 4 = 1.6 (CT = Koncentration x Tid)

22 Fremtidige muligheder med ozon Desinfektion med brom som kommer af bromid som findes naturligt i havvand. Som med klor kommer der DBP (Desinfektions Bi Produkter) Biprodukterne ved brom er mindre farlige med hensyn til kræft, astma, overfølsomhed, svie i øjnene, irriteret hud mv. HOCl + Br- HOBr + Cl- (klor er oxiderende) THM måles som summen af 4 dele Stort bassin Børne bassin Terapi bassin Chloroform CHCl3 7,7 7,7 18 Bromoform CHBr3 <0,020 <0,020 0,52 Bromdichlormethan CHBrCl2 1,3 1,9 5,4 Dibromchormethan CH2BrCl 0,26 0,79 0,52

23 Fremtidige muligheder med ozon DBPs ved kloring vs. bromid indhold: THMs Chloroform CHCl 3 Bromoform CHBr 3 bromide bromide bromide bromide THM måling ved klorinering I forhold til brom indhold: Drikkevand: 0.1 mg/l, opløst saltbrine 1 mg/l + 5 mg/l og havvand > 10 mg/l Fig.: F. Jentsch und A. Matthiessen - AB p THMs in Hallenbädern mit Meerwasser- und Solebecken

24 Degree of Protolysis (%) Degree of Protolysis (%) Fremtidige muligheder med ozon ph indflydelse på desinfektion Protolysis of Chlorine compounds depending from ph value Klor gas Cl 2 Hypoklor syre HOCl Hypoklorit ion OCl - Formation af Chlorate 100% HOCl at ph 5,5 70% HOCl at ph 7,1 50% HOCl at ph 7,5 ph < 4 Nej tak! ph value Protolysis of Bromine compounds depending from ph value Brom Br 2 Hypobrom syre HOBr Hypobromit ion OBr - Formation af Bromate 100% HOBr at ph 6,8 70% HOBr at ph 8,1 50% HOBr at ph 8,4 ph < 5,8 Nej tak!

25 Fremtidige muligheder med ozon Offentlig svømmehal reaktion med desinfektionsmiddel: HOBr + OH - + H 2 O + Br - + Fremstilling desinfektionsmiddel: O3 + Br - + H2O HOBr + O 2 + OH - ph Aktivt kulfilter ozon maskine styres af standard sensorer dosering af bromid i spædevand flok. ozon mixing = ozon dosering afgasning sand filter with reaktions time Fremløb med indhold af desinfektionsmiddel

26 Fremtidige muligheder med ozon Bromid indhold >20mg/l (havvand indeholder ca. 67mg/l) Aktivt kulfilter i delstrøm til bundet bromid, bromoform, bromat etc. Alt Ozon er konverteret til HOBr inden det kommer ind i bassin Bromid kan blive genbrugt igen og igen, da det ikke fremkalder DBP (Desinfektions Bi Produkter) Lille Ph ændring i bassinvandet Desinficere vandet kun ved brug af strøm og lille mængde bromid Standard DPD målemetode + standard elektroder/sensorerer Ingen kloraminer, ingen klorlugt, ingen klor THM er

27 Fremtidige muligheder med ozon Varmtvandsbassin på hospital i drift siden volumen 45m3 cirkulation 50m3/t. Vandtemperatur 32 grader, Aktivt kulfilter 2,5m3/t. maks. 9 personer/t pga. badeareal. Ozon maskine BWT Bewazon VULW 65g/t. Bromid flowmåler på doseringspumpe Bromid måles hver 1-2 måned af laboratorie + online måling med bromid elektrode. ph 7,0 Fri brom (klor) 0,5mg/l 700mV<ORP værdi<1000mv Normal styring af ph og klor

28 Free and combined bromine (as Cl, mg/l) Fremtidige muligheder med ozon 0,80 Free bromine and combined bromine 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 Free bromine (Cl, mg/l) Comb. bromine (Cl, mg/l) 0,20 0,10 0,00 1/7/11 1/10/11 1/1/12 1/4/12 1/7/12 1/10/12 1/1/13 1/4/13 1/7/13 1/10/13 1/1/14 1/4/14 Date,

29 Count of Bathers per day Combined bromine (as Cl, mg/l) Fremtidige muligheder med ozon 80 Bathers and combined bromine 0, , , , ,40 0,30 Bathers per day Comb. bromine (Cl, mg/l) 20 0, ,10 0 1/7/11 1/10/11 1/1/12 1/4/12 1/7/12 1/10/12 1/1/13 1/4/13 1/7/13 1/10/13 1/1/14 1/4/14 Date, ,00

30 Unspecific germs at 36 C (CFU/ml) Specific germs (CFU/100ml) Fremtidige muligheder med ozon 100 Microbiology in filtrate DIN Limits: unspec. CFU (36 C): 100/1ml, E. Coli, Pseudomonas A., Legionella: 0/100ml unspec. CFU (1ml, 36 C) E. coli (100ml) Pseudomonas a. (100ml) Legionella spec. (100ml) /7/11 1/10/11 1/1/12 1/4/12 1/7/12 1/10/12 1/1/13 1/4/13 1/7/13 1/10/13 1/1/14 1/4/14 Date,

31 Tak for opmærksomheden. M a d s R a m s i n g m h b w t. d k