3. FÜRDŐMEDENCÉK ÜZEMELTETÉSE ÉS DIAGNOSZTIKÁJA
3.2 F ÜRDŐMEDENCÉK FERTŐTLENÍTÉSE
3.2.4 A halogén alapú vegyszerek és fertőtlenítő eljárások
A klór sárgászöld színű, szúrós szagú, a levegőnél 2,5-ször nehezebb, kétatomos molekulákból álló mérgező gáz. Nyomástartó 50–65 kg-os acélpalackokban, folyadék formájában tárolják és szállítják. A folyékony klór 1 literéből 450 liter klórgáz keletkezik.
A nagynyomású acélpalackból expandáló gáz erősen lehűl, ezért előírás, hogy óránként a palack tartalmának csak 1%-a engedhető ki folyamatosan. Ez 65 kg-os palackot feltételezve 650 g/óra klórgáz felhasználást tesz lehetővé palackonként. Ennek az adott fertőtlenítő berendezés méretezésénél van jelentősége, hiszen a visszaforgatott víz minden köbméterére 2 g Cl felhasználást számítva, 400 m3/h keringetett teljesítményt
belekeveri az átáramló medencevízbe. A vákuum megszűnésével a biztonsági szelep zár és a klórgáz áramlása leáll a biztonsági előírásoknak megfelelően. A medencevíz klórszintjének szabályozását automata elektromos mérő-szabályozóberendezésekkel végzik. A levegőbe kerülő klórgáz belélegezve tüdőkárosodást okoz és egyidejűleg a nyálkahártyát is megtámadja. A levegő nedvességével sósavat képez, ami korróziós károkat okoz. A vízbe került klórgáz 3 ppm-nél érezhetővé válik, 15 ppm-nél ingerli a torkot, 30 ppm-nél köhögésre ingerel és 1000 ppm-nél azonnali halált okoz. A klórgáz vízben való oldása során sósavvá és hipoklórossavvá alakul [3.13].
Cl2 + H20 = HOCl + H + Cl (3.2)
A hipoklórossav nagyon hatékonyan pusztítja a mikroorganizmusokat, mert kis tömege és elektromos semlegessége következtében könnyen áthatol a sejtfalon. A HOCI a víz pH-értékétől függően a vízben hidrogén és OCl– ionra disszociál. Az OCl– ion baktericid hatékonysága a HOCl-hez viszonyítva nagyon csekély (kb. 60-ad része). Negatív töltése miatt ugyanis nem tud áthaladni a sejtfalon. Tehát egyáltalán nem mindegy, hogy a köztudatban „szabad aktív klór” néven nevezett HOCI és OCI– aránya milyen a vízben. A szabad aktív klór fertőtlenítő hatása a pH növekedésével rohamosan csökken, a pH = 6,5 értéknél mérhető kb. 90%-os hatás pH = 8 értéknél már csak 25%!
3.7 ábra: A szabad aktív klór koncentráció pH függése [3.13]
A fertőtlenítésre kerülő medencevíz – mint látható – nem desztillált víz, sokféle szervetlen és szerves vegyület, élő anyag található benne. Amikor az ilyen vízbe klórt tesznek, a most bemutatott HOCl és OCl– a szerves és szervetlen anyagokkal klórvegyületeket képez. A klór további adagolásával (a koncentráció növelésével) el lehet jutni egy olyan ponthoz, a törésponthoz, amikor a vízben elfogynak a reagáló anyagok, a víz klórigényét kielégítették. Innen kezdve a további klóradagolással arányosan növekszik a víz szabad aktív klórtartalma [3.13],
3.8 ábra: A törésponti klórozás [3.13]
A törésponti klórozás
Ezt az eljárást nevezik törésponti klórozásnak. Jelentősége az ammónia-nitrogén tartalmú vizek esetében kiemelkedő, az ilyen vizeket ugyanis a törésponti koncentrációnál magasabb klórdózissal lehet sikeresen fertőtleníteni. Az ammónia tartalmú vizek esetén a törésponti koncentráció elérése előtt monoklóramin és diklóramin, a töréspont után triklóramin keletkezik. Ezek egyrészt károsak az emberi szervezetre, másrészt klóros ízt és szagot idéznek elő. A vízben levő egyéb szerves anyagokkal reakcióba lépő klór ún. trihalometánok (kloroform, diklórbrómmetán stb.), haloacid származékok, klórfenolok és klórozott ketonok keletkezését eredményezheti, amelyek közül több karcinogén (rákkeltő), mutagén (örökletes anyagot károsító) anyag.
Az ilyen anyagok komponensei általában a rosszul tisztított vizekben dúsulnak fel. A fürdő tervezésénél a víz klór szempontjából kedvezőtlen kémiai összetételének ismeretében kiválasztható más, alkalmas fertőtlenítőszer.
A klórgázt általában a szűrő előtt adagolják előklórozás automata, szabályozóberende-zésekkel, amelyek megbízhatóan tartják a medence vízében az előírt 0,3–1,0 mg/l szabad aktív klór koncentrációt. Az utóklórozást szűrő után adagolják a klórt kiegészítő, a csúcsterhelés kezelésére szolgáló megoldásként célszerű alkalmazni. Kis teljesítményű vízforgató berendezések esetén szintén szokásos megoldás [3.13]. A medencébe bepárolgó klóros vízgőz korróziót okoz, aminek a korrózióálló acél sem tud ellenállni.
3.9 ábra: Klóradagoló Nátrium hipoklorit [3.13]
A háztartási vegyszerek között egyszerűen „hipó” néven ismert. A medencevíz fertőtleníté-séhez használt változata alkáli adalékkal stabilizált és 150 g/l aktív klórt tartalmazó sárgás folyadék.
NaOCI + H2O = HOCI + NaOH (3.3)
Az NaOCI hatásmechanizmusa gyakorlatilag megegyezik a klóréval. Mivel magas a lúgtartalma, használata esetén a víz pH-értéke külön szabályozás híján eltolódik a lúgos tartományba, ott pedig, mint ismeretes, a hipoklórossav disszociált változata, az OCl– ion van túlsúlyban, amelynek fertőtlenítő képessége igen csekély. Az NaOCI alkalmazást a vegyszer alacsony ára vonzóvá teszi. Ugyanakkor számításba kell venni, hogy csak a friss vegyszer aktív klórtartalma magas, abból naponta kb. 1 g/l értéket veszít. A felhasználónak még azt is figyelembe kell vennie, hogy a klór használatának bemutatott hátrányait még tetézi az a tény, hogy a pH-érték szabályozás fokozott vegyszerszükséglete mellett a nátrium hipoklorit oldattal egy sor egyéb szennyező anyag is a vízbe kerül pl. 140 g/l konyhasó, 12 g/l nátronlúg, kb. 5 g/l nátriumklorát. A folyékony fertőtlenítőszert adagoló szivattyú segítségével a szűrtvíz-vezetékbe juttatják.
A szabad aktív klór érték szabályozása ugyanúgy megoldható, mint a klórgáz használatánál [3.13].
Fertőtlenítés brómmal, illetve jóddal
A bróm és a jód oxidáló hatása kisebb, mint a klóré, ennek ellenére csíraölő hatása erősebb. Mindkét anyag fertőtlenítő hatása a klórhoz hasonló reakciókon alapul. Jelen esetben ugyanis hipobrómsav, illetve hipojódsav keletkezik. A bróm még reakcióba lép az ammóniumionnal (mono– és dibróm-aminok formájában), de tribróm-amin már nem képződik, tehát nincs nyálkahártya-irritáló hatása.
A jód viszont már nem is reagál az ammóniumvegyületekkel. A szerves anyagokkal a bróm lassan, a jód pedig egyáltalán nem reagál. Ezeket a fertőtlenítőszereket uszodavíz-fertőtlenítésre külföldön már alkalmazzák, hazánkban még nincsenek elterjedve [3.13].
3.2.5 Aktív oxigén alapú vegyszerek és fertőtlenítő eljárások