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Vorrichtung zum Reinigen und Keimfreimachen von Schwimmbaduasser Die
erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lveinitlen und Keimfreimachen von Schwimmbadwasser,
mit einem Ausgleichsbecken, einer Impfstelle für den Zusatz eines Oxidationsmittels
und ggf. anderer Chemikalien, einem Reaktionsraum und einem Filter.
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In der heutigen Zeit gehört die Reinigung von Schwimmbadwasser in
öffentlichen und privaten Bädern zur Standardausrüstung eines jeden Bades. Stand
der Technik hierbei ist, daß das verbrauchte Badewasser im Kreislauf über eine Filteranlage
geleitet wird, welche die in dem Badewasser befindlichen Schmutzteilchen aus dem
Umwälzstrom herausfiltert und das gereinigte Wasser zum Becken zurückführt. Darüber
hinaus erwartet man durch den Zusatz von Oxidationsmitteln und Flockungschemikalien
einen Abbau von organischen Verunreinigungen sowie die Entkeimung des Wassers. Das
Wasser verläßt zunächst das Becken über eine Sammelrinne am Beckenkopf sowie meistens
zusätzlich über eine Leitung, welche am Boden des Beckens angeordnet ist. Beide
Wasserströme fließen einem Ausgleichsbecken
zu, welches die Aufgabe
hat, je nach der Zahl der Badegäste unterschiedliche Verdrängungswassermengen aufzufangen.
Von dem Ausgleichsbecken saugt eine Umwälzpumpe das Wasser ab und drückt es der
eigentlichen Reinigungsanlage zu. Hierbei passiert es zunächst eine Impfstelle für
den üblichen Zusatz von sogenannten Flockungsmitteln, z.B. Schwermetallhdroxiden,
sowie für den Zusatz eines starken Oxidationsmittels, z.B. Ozon, für die oxidative
Umwandlung von im Wasser enthaltenen organischen Substanzen für die Entkeimung.
Die cheuiischphysikalische Umsetzung sowie das Ausgasen von überschüssiger ozonhaltiger
Luft findet in einem separaten Reaktionsbehälter statt, von dem das Wasser in die
Filteranlage gelangt. Als Filter sind wiederum separate Behälter vorgesehen, die
mit einem inerten Filtermaterial, z. B. Quarzkies, gefüllt sind oder auch als Zweischichtfilter
ausgeführt sind, z.B. Anthrazit-Kiesfilter. Für die Vernichtung von evtl. noch im
Wasser enthaltenem Restozon wird in der Regel ein weiteres separates Zweitfilter
nachgeschaltet, welches mit einem zur Elimination von gelöstem Ozon geeigneten Filtermaterial
gefüllt ist, wie z.B. Aktivkohle. Anschließend gelangt das Wasser über eine Rohrleitung
zum Schwimmbecken zurück. Vor dem Eintritt in das Becken wird noch ein zweites Oxidationsmittel,
vorzugsweise ein Halogen zugesetzt. Dieses bewirkt die Autosterilität des Badewassers,
d.h. die direkte Abtötung von Krankheitserregern, die evtl. durch die Badegäste
in das Schwimmbecken hineingetragen werden.
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Bei den bekannten Anlagen hat sich gezeigt, daß sich in dem Ausgleichsbecken
auf die Dauer Schmutzablagerun gen bilden. Diese ergeben im Verein mit sich an den
Behälterwänden absetzenden organischen Substanzen, wie Fett, Öl, Schuppen usw.,
einen Nährboden für die Entwicklung von Mikroorganismen aller Art, wie Bakterien,
Viren, Amöbcn, Protozoen, Algen, bis zu Nema toden.
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Obwohl das aus dem Schwimmbecken kommende Wasser infol #e seines #ialogengeha3
tes noch genügend Autosterilität haben müßte, reicht der infolge einer im Schwimmbecken
erfolgten oxidativen Gehrung noch verbleibende Itest an Desinfiziens nicht aus,
um das Anwachsen dieser Mikro-Organismen an den Wandungen des Zwischenbehälters
zu verhindern. Zwar könnte das dem Schwimmbecken zufließende Wasser mit einer höheren
Dosis an Desinfiziens versetzt werden, doch sind diesen Zusätzen nach oben hin durch
die maximal zulässigen Konzentrationswerte in bezug auf die Verträglichkeit durch
den Badegast eindeutige Grenzen gesetzt. Selbst sogenannte Hochchlorungen können
die Mikroorganismen nicht zerstören, da diese in den infolge von ungeordneten Strömungsverhältnissen
sich bildenden Schmutzablagerungen sehr geschützt eingebettet sind.
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Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Anlagen besteht darin, daß
die im Reaktionsbehälter angestrebte Ausgasung des im Wasser nicht echt gelösten
Ozonluftgemisches auf Grund der sehr kurzen Verweilzeiten in diesem Behälter
und
der hohen Durchflußgeschwindigkeiten nur sehr mangelhaft stattfindet. Eine weitere
Ausgasung findet zwar in der Regel noch oberhalb der Filterflächen statt, jedoch
reicht dieser Effekt nicht aus, um das unerwünschte Gas restlos auszutreiben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtui0g der eingangs
angegebenen Gattung zu schaffen, bei der eine Verkeimung des Ausgleichsbeckens ausgeschlossen
ist uiid außerdem eine bessere Ausgasung des Wassers erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des
Patentanspruches 1 gelöst.
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In dem Anspruch 2 ist eine besonders günstige Anordnung des Filters
angegeben. Die Filterfläche kann dabei ohne besonderen Aufwand wesentlich größer
gewählt werden, als es bei herkömmlichen Anlagen mit separaten Filtereinheiten üblich
ist, die aus Kostengründen zumeist so knapp bemessen sind, daß die Filtrationsgeschwindigkeiten
an der obersten Grenze des technisch gerade noch Vertretbaren liegen. Bei einer
Anordnung gem. Anspruch 2 stimmt die Filterfläche im wesentlichen mit der Grundfläche
des Ausgleichsbeckens überein, das entsprechend der zu erwartenden Höchstzahl von
Badegästen immer relativ groß ist.
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Hierdurch wird eine wesentlich verringerte Filtratioilsge
schwindigkeit
ermöglicht. Die Filtratqualität wird verbessert, und unvorhersehbare Belastungen
durch erhöhten Badebetrieb, durch Abweichungen von den optimalen Flokkungsbedingungen
oder dergleichen wirken sich bei weitem nicht so stark auf die Filtratqualität aus
wie bei den üblichen kleineren Filtern. Außerdem ergeben sich la"ngere Standzeiten
fiir das Filter, so daß eine Rückspiilung entsprechend seltener erforderlich ist.
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Durch die Maßnahmen gem. Anspruch 3 wird in dem Behälter der niedrigst
mögliche Lösungsdruck für das darin befindliche Wasser eingestellt. Hierdurch wird
eine wesentlich bessere Jusgasung als bei den bekannten Anlagen erzielt. Bei diesen
Anlagen, die wesentlich höhere Druckverluste aufweisen, wird das Wasser durch eine
vorgeschaltete Pumpe durch die Anlage hindurchgedrückt, so daß in der ganzen Anlage,
insbesondere im Filter, in dem noch eine gewisse Ausgasung erwünscht wäre, ein erhöhter
Druck herrscht. Die Ausgasung kann daher nur bis zum Lösungsdruck innerhalb des
Filterbehälters gehen. Hieraus resultiert bei den bekannten Anlagen eine nochmalige
Ausgasung der überschüssigen Luft im Schwimmbecken selbst, welche zu unerwünschten
Trübungserscheinungen des Wassers führt.
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Das Merkmal des Anspruches 4 ist insbesondere für die Rückspülung
von Bedeutung, indem es die Möglichkeit eröffnet, jeweils nur einen Teil des Filters
zu spülen
Hierdurch wird die dem Becken für den einzelnen Spülvorgang
zu entziehende Wassermenge relativ gering gehalten, eine gleichmäßigere Verteilung
der Frischwasserzufuhr ermöglicht und die stoßartige Inanspruchnahme der Kanalisation
für die abfließende Spiilwassermasse verhindert.
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Ferner wird eine zusätzliche Pumpe eingespart, da die ohnehin vorhandene
Umwäizpunpe für die Spülung eines Teilfilters ausreicht.
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Durch das Merkmal des Anspruches 5 wird das Problem der Ozonkorrosion
allsgeschaltet, da Beton sich als vollkommen ozonbeständig erwiesen hat. Man hat
zwar auch bei bekannten Anlagen, die aus Stahlbehältern und Rohrleitungen bestehen,
viele Versuche zur Überwindung dieses Problems gemacht, insbesondere durch Verwendung
hochlegierter Stähle oder durch ozonfeste Schutzanstriche.
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Die geeigneten Stähle sind aber außerordentlich teuer, und die bekannten
Schutzanstriche haben erfahrungsgemäß auf Grund des hohen Oxidati-onspotentials
des Ozons nur eine begrenzte Lebensdauer.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Der Innenraum eines quaderförmigen Behälters 1, dessen Boden, Seitenwandungen
und Decke aus Beton bestehen, ist
durch eine Trennwand 2 in zwei
Kammern 3 und 4 unterteilt. Die Trennwand ist als an der Decke aufgehängte Tauchwand
ausgebildet und besteht aus einer Asbestzementplatte. Zwischen ihrer Unterkante
und dem Behälterboden besteht ein Abstand. Ebenso ist zwischen der Oberkante der
Trennwand 2 und der Behälterdecke zumindest ein schmaler Spalt vorhanden, oder aber
die Trenllu-and 2 ist in der Nälie ihrer Oberkante mit einer Öffnung versehen.
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In der zimmer 3 bildet eine Betonwand 5, die vom Behälterboden bis
in die Nahe der Decke reicht, einen Ein]aüfschacht 6, in den in Bodennähe ein
Einlaufrohr 7 mündet. Dieses ist kurz vor dem Eintritt in den Behälter 1 mit einer
Impfstelle 8 für die Zugabe von Flockungsmitteln und Oxidationsmitteln versehen.
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In dem unteren Teil der Kammer 4 sind durch Zwischenwände 9 und 10
einzelne Abteile 11 und 12 gebildet.
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Die höhe der Zwischenwände 9 und 10 entspricht etwa der halben Höhe
des Behälters 1. Sie ist kleiner als die Höhe der Wand 5, beträgt jedoch ein Mehrfaches
des Abstandes zwischen der Unterkante der Trennwand 2 und dem Behälterboden.
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In den Abteilen 11 und 12 sind Filter untergebracht, die
als
Zweischichtfilter ausgebildet sind, wobei zum Beispiel die obere Schicht 13 aus
Aktivkohle oder Anthrazit und die untere Schicht 14 aus Quarzkies besteht. Unter
den Filtern, die in üblicher Weise auf durchlässigen Filtertragplatten 15 und 16
ruhen, befinden sich die Filtratkammern 17 und 18. Von diesen gehen Rohrleitungen
19 und 20 aus, die durch Ventile einzeln absperrbar sind. Die Rohrleitungen 19 und
20 miinden in eine gemeinsame Sammelleitung 21, die iiber eine Umw-'ilzpumpe 22
und eine Ijnpfstelle 23 für ein Desinfektionsmittel zum nicht dargestellten Schwimmbecken
zuriickgeführt ist.
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In kurzem Abstand iiber den Filtern sind waagerechte Rinnen 24 für
die Aufnahme des Riickspülwassers so angeordnet, daß ihre Überlaufkanten etwas unterhalb
der Oberkante der Zwischenwände 9 und 10 liegen. Die Rinnen 24 weisen einen durch
den Pfeil 25 versinnbildlichten, durch die Seitenwandung des Behälters 1 geführten
absperrbaren Abfluß auf.
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Der Raum oberhalb der Filter in der Kammer 4 dient als Ausgleichsbecken.
In der Nähe der Behälterdecke ist ein Überlauftrichter 26 angeordnet, der mit einem
nach außen geführten Abfluß 27 versehen ist. Eine Entlüftungsleitung 28, deren freies
Ende in die Atmosphäre mündet, durchdringt die Behälterdecke.
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Das vom Schwimmbecken kommende Wasser passiert zunächst die Impfstelle
8 und wird hier mit dem üblichen Zusatz von Flockungsmitteln und von Ozon versehen.
Die chemische Umsetzung sowie die Ausgasung des überschüssigen Ozonluft-Gemisches
findet in der Hauptsache in der Kammer 3 statt, die den Reaktionsraum bildet. Durch
die Anordnung der Wand 5 und der Trennwand 2 wird dem Wasser ein relativ langer
zickzackartiger Weg aufgezwungen, dem eine lange, für die Reaktion des Wassers mit
den zugesetzten oxidativen und chemischen Tteinit Igslllittelll ausreichende Aufenthaltsdauer
entspricht. Entsprechend den Pfeilen 29 und 30 gelangt das Wasser anschließend von
unten in das Ausgleichsbecken. Die Höhe des Wasserspiegels im Ausgleichsbecken hängt
von der Zahl der im Schwimmbecken anwesenden Badegäste ab. Unmittelbar von dem Ausgleichsbecken
gelangt das Wasser in die Filter, die sozusagen den Boden des Ausgleichsbeckens
bilden. Die oberste Filterschicht dient der Vernichtung des Restozons, und in der
wesentlich stärkeren unteren Filterschicht wird das Wasser von den nach Durchdringen
der oberen Schicht noch verbleibenden Schwebstoffen befreit. Es verläßt den Behälter
1 durch die parallelgeschalteten Leitungen 19 und 20 und wird mittels der Umwälzpumpe
22 durch die Leitung 21 dem Schwimmbecken wieder zugeführt. Vorher wird dem Wasser
noch ein zweites Oxidationsmittel, vorzugsweise ein Halogen zugesetzt. Dieses dient
zur Aufrechterhaltung der Autosterilität des Wassers im Schwimmbecken, d.h. es soll
Krankheitserreger, die durch die Badegäste in das Becken hineingebracht werden,
möglichst gleich am Ort der
Entstehung abtöten.
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Die Rückspülung der Filter ist z.B. in Abständen von einigen Tagen
erforderlich. Sie erfolgt normalerweise vorzugsweise nachts oder jedenfalls zu einer
Zeit, wenn keine Badegäste anwesend sind. Die im Ausgleichsbecken befindliche Wassermenge
ist dann so gering, daß der Wasserspiegel nur wenig über der Filteroberfläche steht.
Es ist möglich, die Rückspülung für die einzelnen Abteile getrennt durchzuführen.
Soll z.B. das in dem Abteil 11 befindliche Filtermaterial gespült werden, so bleibt
nur das Ventil der Rohrleitung 19 geöffnet, während die Rohrleitungen 7 und 18 sowie
die Ableitrohre etwaiger weiterer Filterabteile geschlossen sind.
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Die Pumpe 22 wird umgeschaltet, so daß sie das Wasser vom Schwimmbecken
in Richtung auf das Filter zurückfördert. Das Rückspülwasser bewirkt ein Ansteigen
des Wasserspiegels in dem Abteil 11 bis zur Kante der Rinne 24. Es fließt durch
die Rinne und den zu diesem Zweck geöffneten Abfluß 25 ab.
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Der Behälter 1 vereinigt sämtliche Aufbereitungsschritte auf dem kleinstmöglichen
Raum. Gegenüber herkömmlichen Anlagen ersetzt er mehrere getrennte Gefäße. Der geringe
Mehraufwand auf der bautechnischen Ausführungsseite wird dadurch bei weitem kompensiert.
Hierdurch errechnet sich eine größere Wirtschaftlichkeit gegenüber herkömmlichen
Aufbereitungssystemen.
Auch die Betriebskosten liegen wesentlich niedriger. Bedingt durch die erfindungsgemäße
Anordnung ergibt sich ein wesentlich geringerer Druckverlust im Gesamtsystem, welcher
nur bei etwa 60 # des sonst sich ergebenden Druckverlustes der konventionellen Umwälzsysteme
liegt.
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Patentallsprüchc: