Zoutelektrolyse

Bij het gebruik van zoutelektrolyse wordt het hypochloriet ter plaatse geproduceerd uit zout (NaCl). Het desinfectiemechanische is beschreven onder Chloor.  Zoutelektrolyse komt voornamelijk in recent gebouwde zwembaden voor.

Het elektrolysesysteem kan op twee manieren uitgevoerd worden:

• het doorstroomsysteem;
• de membraancel.

Bij de doorstroomcel (Vlaringerbroek en van Straaten, 2007) zijn de anode en kathode in één ruimte ondergebracht. Er zijn verschillende uitvoeringsvormen, de meest gebruikelijke werkwijze is die waarbij de cel gevoed wordt met een verdunde ontharde pekeloplossing. Uit de cel komt een natriumhypochlorietoplossing met een sterkte van 5 à 9 gram chloor per liter en een pH van circa 9.

NaCl + H₂O (water) NaOCl (natriumhypochloriet) + H₂ (waterstof)

Deze vloeistof wordt tijdelijk opgeslagen, waarna het toegevoegd wordt aan het te behandelen zwemwater. Niet al het zout wordt in een doorstroomcel omgezet in hypochloriet, waardoor een deel van de pekeloplossing in het zwembad terecht komt. Als gevolg hiervan neemt het chloridengehalte van het zwemwater toen. Dit effect wordt ook wel “chloridelek” genoemd. Het water dat gebruikt wordt bij zoutelektrolyse wordt vooraf onthard, waardoor de elektroden na verloop van tijd niet omgepoold hoeven te worden.

Het waterstofgas dat bij zoutelektrolyse ontstaat, dient direct te worden afgevoerd.

Voor de productie van 1 kg chloor is ± 3,5 kg NaCl en een elektrisch verbruik van ± 6 kWh.

Bij de membraancel zijn de anode en kathode van elkaar gescheiden door een membraan.

2 NaCl + H₂O  Cl₂ (chloorgas) + H₂ (waterstof) + NaOH (natriumhydroxide)

Het chloorgas en de loog kunnen nu niet met elkaar in contact komen, waardoor het mogelijk is de cel met een geconcentreerde(re) zoutoplossing te voeden. Het bij de anode vrijgemaakte chloorgas wordt met behulp van een ejecteur (onderdruk) aan het zwemwater toegevoegd. Het aan het zwemwater toegevoegde chloor zal hydrolyseren, waarbij onderchlorigzuur en zuur ontstaat, zie reactievergelijking.

Cl₂ + 2 H₂O HOCl + H₃O⁺ + Cl^-

Het bij de kathode gevormde loog kan worden gebruikt voor de pH correctie of wordt al dan niet na verdunnen rechtstreeks of met filterspoelwater naar het riool afgevoerd.

Voor de productie van 1 kg chloor is ± 2,5 kg NaCl nodig en een elektrisch vermogen van ± 3,5 kWh.

Voordelen

• er wordt slechts die hoeveelheid hypochloriet aangemaakt die effectief nodig is;
• er zijn geen bewaarmiddelen nodig (die er normaal moeten voor zorgen dat de activiteit van het natriumhypochloriet constant blijft gedurende de opslag, deze stoffen worden echter zelf ook geoxideerd), zodat de benodigde hoeveelheid natriumhypochloriet lager is;
• De vorming van chlooramines en AOX zou kleiner zijn waneer gebruik gemaakt wordt van een zoutelektrolyse. (Vlaringerbroek en van Straaten, 2007). Dit wordt echter niet bevestigd door Burlion et al. (2004).

Nadelen

• de nadelen zijn gelijkaardig al deze beschreven onder Chloor. .

Kosten (Vlaringerbroek en van Straaten, 2007)

• Peuterbad + whirlpool (48 + 2 m³): investering: 18 500 euro; werkingkosten: 1 600 euro/jaar;
• wedstrijdbad + whirlpool (600 m³): investering: 34 000 euro; werkingkosten: 3 300 euro/jaar.

Milieu-impact

Zelfde als onder Chloor, doch minder opslag van gevaarlijke chemicaliën.