Elektrolytische Desinfektion von Trinkwasser

Verordnungsgerechte Desinfektion von Trinkwasser und hausinternen Trinkwasserinstallationen mit dem Elektrolyse-Verfahren

Ist ein hausinternes Trinkwasser- Installationssystem von einem Biofilm  besiedelt, der eine pathogene Spezies  wie z.B. Legionellen beherbergt, kann  das aus den Armaturen fließende Wasser schädliche Konzentrationen derartiger Krankheitserreger enthalten. Dieses Wasser mit seinem gesundheitsgefährdenden Potential  entspricht nicht den  Qualitätsanforderungen des  Infektionsschutzgesetzes (IfSG).

Prof. Dr. Dieter Kreysig, wissenschaftlicher Berater Dipl.-Ing.Burkhard Sandt, Leiter Technik und Betrieb
Ist ein hausinternes Trinkwasser- Installationssystem von einem Biofilm besiedelt, der eine pathogene Spezies wie z.B. Legionellen beherbergt, kann das aus den Armaturen fließende Wasser schädliche Konzentrationen derartiger Krankheitserreger enthalten. Dieses Wasser mit seinem gesundheitsgefährdenden Potential entspricht nicht den Qualitätsanforderungen des Infektionsschutzgesetzes (IfSG) [1] und der darauf beruhenden Trinkwasserverordnung 2001 (TrinkwV) [2] und darf nicht an Verbraucher abgegeben werden. Dies gilt insbesondere für Trinkwasserinstallationen, aus denen Wasser an die Öffentlichkeit abgegeben wird („öffentlich-gewerblicher Bereich”)

Für die strikte Einhaltung dieses Gebotes ist der jeweilige Betreiber oder Inhaber der Versorgungseinrichtung – unter Strafandrohung im Falle eines Verstoßes – persönlich und uneingeschränkt haftbar. Er muss dafür sorgen, dass in seinem Trinkwasser- Installationssystem keine mikrobielle Kontamination des abzugebenden Trinkwassers erfolgen kann (Prävention) bzw. im Falle einer nachgewiesenen Kontamination diese und deren Ursachen nachhaltig beseitigt werden. Vorgaben, Hinweise und Empfehlungen für eine derartige Vermeidungsstrategie sowie für die Beseitigung einer eingetretenen Kontamination des Installationssystems (mit der Folge der mikrobiellen Qualitätseinbuße des daraus bereitzustellenden Wassers) und eine erforderliche hygienische Sanierung, finden sich im einschlägigen Regelwerk [3] und sind hinsichtlich ihrer Wirkungen und Wirkungsgrenzen vielfältig beschrieben [4]. Für alle anzuwendenden präventiven sowie sanierenden Maßnahmen sind nur die in der Anlage zu § 11 der TrinkwV aufgeführten „Aufbereitungsstoffe, die zur Desinfektion eingesetzt werden” sowie „Desinfektionsverfahren” [5] zulässig. In dieser verbindlichen Liste werden u.a. als für die Desinfektion einzusetzender Stoff freies Chlor in Form von hypochloriger Säure (HOCl) im pH-abhängigen Gleichgewicht mit Hypochlorit (ClO-) sowie als Desinfektionsverfahren die Elektrolytische Herstellung und Dosierung von Chlor vor Ort genannt.

Entscheidend für die Dosierung von freiem Chlor ist die Einhaltung der Grenzwerte von (0,1 … 0,3) mg freiem Chlor/Liter an den Zapfstellen (in Ausnahmefällen max. 0,6 mg/Liter) sowie die Beachtung der Bildung von Nebenprodukten wie Trihalogenmethane (THM < 50 ->g/Liter) bzw. Bromat im Falle bromidhaltigen Wassers. Darüber hinaus ist der Betreiber von Hausinstallationen, in denen derartige verfahrenstechnische Maßnahmen der Trinkwasserhygiene zur Anwendung kommen, zur Führung eines Betriebsbuches verpflichtet (wöchentliche Kontrolle und Protokollierung des Verbrauchs an Desinfektionsmittel und täglich dito der Konzentration an freiem Chlor an einer repräsentativen Zapfstelle). Von dieser Maßnahme ist er befreit, wenn diese Werte z.B. messtechnisch ermittelt und elektronisch gespeichert werden.

DAS DESINFEKTIONSMITTEL „FREIES CHLOR”

Das desinfektionswirksame Agens „freies Chlor” ist hypochlorige Säure/Hypochlorit in wässriger Lösung, herstellbar durch

  • Einleiten von Chlor in Wasser : Cl2 + H2O -> HCl + HOCl,
  • Auflösen von festem Hypochlorit (NaOCl, Ca(OCl)2) in Wasser
  • elektrolytische (anodische) Oxydation von Chloridionen : 2 Cl- -> 2 Cl. + 2 e- , 2 Cl. + H2O -> HCl + HOCl.

Infolge der pH-Abhängigkeit des Gleichgewichts HOCl -> H+ + ClO- liegt, unabhängig von der Art der Zubereitung/ Herstellung, die desinfektionswirksamere hypochlorige Säure in mit steigendem pH-Wert immer geringeren Anteilen vor : Dieser Zusammenhang ist durch den jeweiligen pH-Wert des zu desinfizierenden Wassers determiniert und ohne weitere zusätzliche Eingriffe (z.B. pH-Korrektur) im konkreten Fall einer Desinfektionsmaßnahme nicht beeinflussbar. Freies Chlor unterliegt einer Reihe von Folgereaktionen, die als Konzentrationsschwund und damit Verlust an Desinfektionswirksamkeit („Chlorzehrung”) den praktischen Einsatz beschränken und u. U. sogar ausschließen können:

Thermischer Zerfall:

Hypochlorige Säure und ihr Anion, das Hypochlorit, unterliegen einem temperaturabhängigen Zerfall HOCl -> HCl + ½ O2 bzw. ClO- -> Cl- + ½ O2 (vgl. Abb.1). Wasserinhaltsstoffe, dispergierte Partikel verschiedene Metalle/Metallionen usw. beschleunigen diesen Zerfallsprozess, so dass die Standzeit derartiger Zubereitungen als Stammlösung konstanter Konzentrationen z. B. für Dosierverfahren beschränkt ist.

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