Desinfectiebijproducten

Wat zijn desinfectiebijproducten?
Desinfectiebijproducten zijn chemische, organische en anorganische, verbindingen die ontstaan bij reacties van desinfectiemiddelen met natuurlijk organisch materiaal in het water.

Hoe worden desinfectiebijproducten gevormd?
Desinfectiebijproducten ontstaan wanneer desinfectiemiddelen zoals bijvoorbeeld chloor reageren met natuurlijke in het water aanwezige stoffen. Het gaat dan voornamelijk om organisch (C-bevattend) materiaal, zoals humuszuren en fulvine zuren, die in het water terecht komen door bijvoorbeeld de afbraak van plantaardig materiaal. De eerste die hiervan in Nederland melding maakte was Rook (1971). Rook deed bij de Rotterdamse drinkwatervoorziening onderzoek naar geur- en smaakstoffen in het water. Bij dit onderzoek kwam naar voren dat het gehalte trihalomethanen in het water na chlorering veel hoger was dan voor chlorering. Ongeveer tegelijkertijd (in 1971) ontdekte de Amerikaan Bellar dat chloroform niet aanwezig was in het water van de Ohio rivier dat gebruikt werd voor het drinkwater van Cincinatti, maar wel in het drinkwater dat bij de drinkwaterzuivering vandaan kwam. Dit wijst er op dat er bij chlorering desinfectiebijproducten ontstaan.
Over de chemische structuren van humus en fulvine zuren is weinig bekend. Het mechanisme van de vorming van desinfectiebijproducten is onduidelijk.Het onderzoek hiernaar wordt bemoeilijkt doordat natuurlijk organisch materiaal uit een groot aantal stoffen bestaat.

Welke factoren zijn van invloed op de vorming van desinfectiebijproducten?
Welke desinfectiebijproducten gevormd worden, is afhankelijk van een aantal factoren:

- Het type desinfectiemiddel, de dosis en het residu van het desinfectiemiddel.

Bij een hogere dosering en bij een hoger residuaal gehalte worden in het algemeen meer desinfectiebijproducten gevormd. Om te voorkomen dat er gehalogeneerde desinfectiebijproducten ontstaan, worden tegenwoordig vaak alternatieve desinfectiemiddelen gebruikt. Maar ook hierbij kunnen desinfectiebijproducten ontstaan.

-De desinfectie-omstandigheden: De reactietijd, de temperatuur en de pH.

Bij een langere reactietijd worden hogere concentraties trihalomethanen (THM) en gehalogeneerde azijnzuren (HAA) gevormd. Bij een langere reactietijd vervallen sommige tussenvormen van desinfectiebijproducten tot einddesinfectiebijproducten, zoals tribroomazijnzuur tot bromoform. Haloacetonnitrielen (HAN) en haloketonen (HK) worden afgebroken.

Bij een hogere temperatuur verlopen reacties sneller, waardoor een hogere dosis chloor is vereist als desinfectiemiddel. Hierdoor worden meer gehalogeneerde desinfectiebijproducten gevormd. Een verhoogde temperatuur zorgt ook voor een snellere afbraak van tribroomazijnzuren, HAN en HK.

Bij hoge pHwaardes worden meer hypochlorietionen gevormd en neemt de desinfectie-effectiviteit van chloor af. Bij een hogere pH worden meer THM gevormd. Bij een lage pH worden juist meer HAA gevormd. Bij een hoge pH worden HAN en HK als gevolg van hydrolise afgebroken, omdat er bij een hogere pH meer hydrolise reacties plaatsvinden. Het gehalte trihalomethanen in het drinkwater is in het distributienet vaak hoger dan bij het drinkwaterbedrijf. Als gevolg van hydrolise vervallen veel desinfectiebijproducten tot trihalomethanen.

De vorming van de trihalomethanen (trichloormethaan, broomdichloormethaanm dibroommethaan en tribroommethaan) als gevolg van de contacttijd.

- De bestanddelen van het water: De concentratie en eigenschappen van het natuurlijk organisch materiaal (NOM) in het water.

NOM vormt de voorloper van desinfectiebijproducten. Het gehalte organisch materiaal wordt doorgaans gemeten als totaal organisch koolstofgehalte of als opgelost organisch koolstofgehalte. De samenstelling en concentratie van het natuurlijk organisch materiaal is van invloed op wat voor desinfectiebijproducten er uiteindelijk gevormd worden en op de concentratie desinfectiebijproducten. Tot het natuurlijk organisch materiaal behoren humuszuren, fulvine zuren, hydrofobe zuren, hydrofobe neutrale stoffen, transfilische zuren, transfilische neutrale stoffen, hydrofiele zuren en hydrofiele neutrale stoffen.

De invloed van het organisch koolstofgehalte op de vorming van trihalomethanen bij verschillende bromideconcentraties.

De concentratie natuurlijk organisch materiaal in het oppervlaktewater verschilt per seizoen, waardoor de concentratie desinfectiebijproducten ook verschilt.
Daarnaast is er een verschil te zien tussen de concentratie desinfectiebijproducten in oppervlaktewater en de grondwater.

Tabel 1. De desinfectiebijproducten van verschillende desinfectiemiddelen.

Meer weten over de desinfectie van water?:

Inleiding waterdesinfectie Noodzaak behandeling water Geschiedenis waterbehandeling

Drinkwaterbehandeling Nederland

Wat is water desinfectie? Noodzaak desinfectie van water Geschiedenis desinfectie Ziektes Voorwaarden voor desinfectie Factoren van invloed op desinfectie Regelgeving desinfectie drinkwater Nederland EU USA WHO

Zwembadbehandeling Zwembadverontreinigingen Zwembaddesinfectie Zwembaddesinfectie en gezondheid Zwembad regelgeving

Koeltorenwater Koeltorenverontreinigingen Koeltorendesinfectie Koeltorenregelgeving

Chemische desinfectiemiddelen Chloor Natriumhypochloriet Chlooramines Chloordioxide Koper-zilver ionisatie Waterstofperoxide Broom

Ontstaan desinfectiebijproducten Soorten desinfectiebijproducten Onderzoek gezondheidseffecten desinfectiebijproducten

Vergelijking desinfectiemiddelen