DE3830999A1 - Badewasseraufbereitungsanlage zur ozonung von badewasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Badewannenaufbereitungsanlage zur Ozonung von Badewasser, bei der aus dem Badebecken entnommenes Badewasser über ein Hauptstromsystem zurück ins Badebecken geführt ist und bei der in diesem Haupt­ stromsystem mindestens ein Speicher angeordnet ist.

Zur Aufbereitung des Badewassers in einem Badebecken führt man aus dem Badebecken entnommenes Badewasser in einem von einer Umwälzpumpe aufrecht erhaltenen Hauptstromkreis­ lauf über verschiedene außerhalb des Badebeckens ange­ ordnete Aufbereitungseinrichtungen und anschließend zurück ins Badebecken. Bei den "klassischen Aufbereitungsver­ fahren" folgen im Hauptstromsystem hintereinander eine Flockungseinrichtung, ein Filter, eine Ozonungseinrichtung und eine Chlorungseinrichtung. Die Ozonungseinrichtung enthält eine Ozonanlage zur Bildung von ozonhaltigem Gas (Luft), das über einen Bypass zur Hauptstromleitung mittels eines Unterdruck-Injektors in den Hauptstrom­ kreislauf eingebracht wird. Nach dieser Ozonzugabe folgt ein Reaktionsbehälter, in dem das Ozon über einige Minuten einwirkt. In einem darauffolgenden Entozonungs- Aktivkohlefilter erfolgt eine Reduktion des Ozongehaltes des Wassers unter die vorgeschriebene Restkonzentration.

Neuere Verfahren verwenden Druckozonisatoren in Reaktions­ behältern des Hauptstromkreislaufes, die Ozonreaktionen ohne weitere Zugabe von Flockungsmitteln vor einem Misch­ bettfilter durchführen, oder völlig geschlossenene Behäl­ ter (ca. 20 Minuten Aufenthaltszeit) im Hauptstromkreis­ lauf, in denen die Ozonung mit längerer Einwirkzeit erfolgt und in denen auch ein "offenes" Filter mit Entozonungswirkung betrieben wird.

Bei der eingangs erwähnten "klassischen" Ozonungsmethode hat man einen relativ hohen Ozonverlust in Form von gas­ förmig aus dem Reaktionsbehälter austretenden Ozon. Weiters besteht beim Aktivkohlefilter die Gefahr des Verkeimens. Die neuen Druckozonisatoren sind wegen der Gefahr des Austritts von Ozon kritisch und daher in vielen Staaten, unter anderem in Österreich, verboten. Bei dem letztgenannten Verfahren mit der längeren Einwirk­ zeit wirkt sich unter anderem der zur Durchführung nötige überdimensionierte geschlossene Speicherbehälter nach­ teilig aus.

Charakteristisch für alle bekannten Methoden ist es, einem Reaktionsbehälter im Hauptstromkreislauf Wasser mit einem möglichst hohen Ozongehalt (typischerweise 1 g O₃ pro m³ aufbereitetes Beckenwasser im Hauptstromkreislauf) zuzu­ führen, um während der Reaktionszeit einen ausreichenden Ozonungseffekt zu erzielen. Je nach Belastung des Bade­ wassers nimmt nämlich die Ozonkonzentration im Reaktions­ behälter über die Zeit ab, sodaß gerade bei starker Bade­ wasserbelastung gegen Ende der Reaktionszeit wesentlich weniger effektives Ozon vorhanden ist als anfänglich. Durch das bei den bekannten Methoden nötige Arbeiten mit hohem Ozonüberschuß sind naturgemäß auch die Ozonverluste hoch, was neben einer großen Ozonanlage auch höhere Betriebskosten verursacht. Außerdem müssen die dem Reaktionsbehälter nachgeschalteten Filter zur Entozonung relativ aufwendig gestaltet und entsprechend dimensioniert sein, um den Ozonüberschuß sicher unter die geforderte Restkonzentration zu drücken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige und platzsparende Badewasseraufbereitungsanlage zur Ozonung von Badewasser zu schaffen, die mit einem geringen Ozon­ aufwand (und damit mit einer kleineren Ozonanlage) den gewünschten Ozonungseffekt erzielt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Wasser an mindestens einer ersten Stelle aus dem Speicher entnehmendes und an mindestens einer zweiten Stelle in den Speicher zurückführendes Nebenstromsystem vorgesehen ist, daß in diesem Nebenstromsystem wenigstens eine Pumpe zur Aufrechterhaltung eines über das Nebenstromsystem und über den Speicher führenden Nebenstromkreislaufes ange­ ordnet ist und daß in diesem Nebenstromsystem weiters mindestens ein Injektor zur Einbringung von ozonhaltigem Gas aus einer Ozonanlage in das im Nebenstromkreislauf geführte Wasser angeordnet ist.

Die grundlegende Idee besteht darin, in einem Nebenstrom­ kreislauf zum Hauptstromkreislauf laufend möglichst viel Wasser an dem bzw. den Injektoren passieren zu lassen, wobei der höchste Effekt, die spontane Freisetzung von nascierendem Sauerstoff, hier in gleichen Zeitintervallen häufiger eintritt als bei den bisherigen Verfahren. Bei den bisherigen Verfahren, wo ein Teil des Haupt­ stromes im Bypass nur einmalig den Injektor passiert, wird diese effektivste Ozonungsstelle nur in geringem Maß ausgenutzt. Die eigentliche Ozonungswirkung erfolgt dort im Reaktionsbehälter, wo die Aktivität des Ozons bereits abgenommen hat und mit der Zeit laufend weiter abnimmt. Deshalb ist dort auch ein hoher anfänglicher Ozonüberschuß und eine längere Einwirkzeit erforderlich. Durch den erfindungsgemäßen Nebenstromkreislauf werden die effektivsten Ozonungsstellen (bei dem bzw. den Injektor(en)) laufend ausgenutzt und es ist deshalb nur ein Kontakt mit Ozonmengen nötig, die wesentlich unter der derzeit erforderlichen Menge pro Liter aufbe­ reitetes Badewasser (Hauptstromkreislauf) liegen. Damit kann eine kleinere und kostengünstigere Ozonanlage ver­ wendet werden.

Im Vergleich zu den Reaktionsbehältern des Standes der Technik herrscht bei der erfindungsgemäßen Anlage im Speicher ein wesentlich geringerer Ozonüberschuß, wobei die Ozonkonzentration im Speicher durch die laufende Nachverdünnung mit Badewasser aus dem Badebecken besonders gering bleibt. Durch den geringen Ozonüberschuß im Speicher geht natürlich auch weniger Ozon aus dem Speicher in den Hauptstromkreislauf weiter, womit neben geringen Verlusten (geringere Betriebskosten) auch der Aufwand zur Entozonung gering sein kann.

Aufgrund der kleineren Ozonanlage und des nunmehr nicht mehr nötigen Reaktionsbehälters weist die erfindungs­ gemäße Badewasseraufbereitungsanlage geringe Ausmaße auf und ist damit gerade auch bei kleineren Badeanlagen, wie Whirlpools, leicht nachzurüsten bzw. einzubauen. Der bei der erfindungsgemäßen Anlage im Hauptstrom­ system vorgesehene Speicher, über den dann erfindungs­ gemäß der Nebenstromkreislauf geführt ist, kann bei­ spielsweise ein ohnehin meist vorhandener Pufferspeicher, ein Ausgleichsbecken oder ein Schwallwasserbehälter sein.

Im erfindungsgemäßen Nebenstromsystem wird man günstiger­ weise mehrere parallelbetriebene Injektoren vorsehen, die an einer Leitung des Nebenstromsystems hintereinander angeordnet sind, um die Zahl der Stellen, an denen der höchste Effekt, nämlich die spontane Freisetzung von nascierendem Sauerstoffeintritt, zu erhöhen. Um die Gefahr von entweichendem Ozon weitgehend zu vermeiden, können die Injektoren das aus der Ozonanlage stammende ozonhaltige Gas in an sich bekannter Weise mittels durch die Wasserströmung hervorgerufenen Unterdruck ansaugen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist den Injektoren im Nebenstromsystem ein UV-Brenner vorgeschaltet. Durch diese Maßnahme werden die im Badewasser enthaltenen Ammoniakverbindungen vorbereitet, um anschließend mit dem zugeführten Ozon bzw. dem nascierenden Sauerstoff reagieren zu können. Um den Nebenstromkreislauf über die Injektoren und den Speicher aufrecht zu erhalten, ist zusätzlich zur Hauptumwälzpumpe im Hauptstromkreislauf eine gesonderte Pumpe im Nebenstromsystem vorgesehen, welche günstigerweise als eine in der Entnahmeleitung des Nebenstromsystems angeordnete Druckpumpe ausgebildet ist.

Wie bereits oben erwähnt, herrscht im Speicherbehälter durch die bessere Ausnutzung des eingebrachten Ozons an den Injektoren und der damit verbundenen geringer nötigen Ozonmenge sowie durch die laufende Nachverdünnung mit Badewasser aus dem Badebecken nur eine geringe Ozon­ konzentration. Durch Verwendung einer Redoxsonde im Nebenstromsystem oder im Speicher und einer daran angeschlossenen Regeleinrichtung kann die über die Injektoren in den Nebenstromkreislauf zugeführte Ozon­ menge geregelt werden und eine andauernd geringe Ozon­ konzentration im Speicher erzielt werden. Durch diese Maßnahme ist auch bei Stillstandszeiten des Hauptstrom­ kreislaufes keine Überdosierung möglich.

Eine weitere bevorzugte Ausführungform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Stelle, an der Wasser durch das Nebenstromsystem aus dem Speicher entnommen wird, und die genannte zweite Stelle, an der das Wasser wieder dem Speicher zugeführt wird, derart am Speicher angeordnet sind, daß der über den Speicher führende Nebenstromkreislauf in einer zur langsamen Hauptdurchflußströmung durch den Speicher gegensinnigen Richtung geführt ist. Durch dieses Führen des Neben­ stromkreislaufes im Gegenstrom zu der langsamen Haupt­ durchflußströmung im Speicher kann eine gute Vermengung des aus dem Nebenstromsystem kommenden ozonhaltigen Wassers mit dem übrigen Speicherwasser erreicht werden.

Aufgrund des geringen Ozonüberschusses im Speicher der erfindungsgemäßen Anlage gelangt auch weniger Ozon in den anschließenden Hauptstromkreislauf. Ein nachge­ schaltetes Filter braucht daher nurmehr eine geringere Zehrung von Ozon aufweisen, um unter die vorgeschriebene Restkonzentration zu kommen. Als Filter eignen sich insbesondere Mehr­ schichtfilter. Prinzipiell denkbar sind jedoch auch andere Filter, beispielsweise Kohlekartuschenfilter oder Kohle­ anschwemmfilter (z.B. DIN 19643). Günstig ist es auch, (sofern erforderlich, siehe die beiden letztgenannten Filter) die Flockungseinrichtung zwischen diesem Filter und dem Speicher anzu­ ordnen. Damit erspart man sich ein gesondertes, nach der Flockungs­ einrichtung angeordnetes Filter. Außerdem hat die Anordnung der Flockungseinrichtung nach dem Speicher den Vorteil, daß die bei der Ozonung entstehenden Oxidationsprodukte besser flocken.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Badewasseraufbereitungsanlage schematisch dargestellt, und in Fig. 2 eine alternative Ausbildung des Nebenstromsystems im Bereich der Injektoren.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Badewasseraufberei­ tungsanlage zur Ozonung von Badewasser wird aus dem Überlauf 1 eines Badebeckens 2 Badewasser 3 in ein Hauptstromsystem 4 entnommen und nach Aufbereitung wieder ins Badebecken 2 zurückgeführt. Eine Umwälzpumpe 5 sorgt dabei für die Aufrechterhaltung des Hauptstrom­ kreislaufes im Sinne der Pfeile 6. Unmittelbar nach dem Badebecken bzw. der Überlaufrinne 1 ist ein druckloser Überlaufspeicher 7 angeordnet. Durch diesen Speicher fließt das Wasser langsam in der durch den Pfeil 8 angedeuteten Hauptdurchflußströmungsrichtung.

Erfindungsgemäß ist ein Nebenstromsystem 9 vorgesehen, das Wasser an einer ersten Stelle 10 aus dem Speicher entnimmt und an einer zweiten Stelle 11 in den Speicher 7 zurückführt. Dieses Nebenstromsystem 9 weist eine Pumpe 12 zur Aufrechterhaltung eines über das Neben­ stromsystem 9 und über den Speicher führenden Neben­ stromkreislaufes auf. Die Flußrichtung des Nebenstrom­ kreislaufes ist durch Pfeile 13 angedeutet. In der zur zweiten Stelle 11 am Speicher 7 führenden Rückfuhrleitung des Nebenstromsystems 9 sind drei hintereinander ge­ schaltete, parallel-betriebene Injektoren 14 vorgesehen, die über die Leitung 15 aus einer Ozonanlage 16 zuge­ führtes ozonhaltiges Gas in das im Nebenstromkreislauf geführte Wasser einbringen. Damit wird erreicht, daß das Badewasser im Nebenstromkreislauf zum Hauptstromkreislauf laufend die Injektoren 14 passiert, wobei der höchste Effekt, die spontane Freisetzung von nascierendem Sauer­ stoff, hier in gleichen Zeitintervallen häufiger eintritt als bei bisherigen Verfahren, wo die Ozonung hauptsächlich in einem Reaktionsbehälter während einer Reaktionszeit erfolgt ist. Die Einwirkzeit ist kurz und der Aufwand an Ozon ist gering, womit eine kleinere Leistung der Ozonanlage 16 erforderlich ist, die im übrigen in an sich bekannter Weise ausgeführt sein kann. Durch die relativ gering zugegebenen Ozonmengen und das laufend frisch nachströmende Badewasser ist die Ozonkonzentration im Behälter 7 sehr gering, womit nur Wasser mit geringem Ozongehalt aus dem Speicher in das daran anschließende Hauptstromsystem gelangt und der Aufwand zur Reduktion des Ozongehaltes unter einem vorgeschriebenen Restwert ebenfalls geringer ausfallen kann. Insgesamt zeichnet sich die erfindungsgemäße Anlage durch einen geringeren Ozonverbrauch aus, was auch die Betriebskosten senkt.

Die Einbringung des Ozons über die Injektoren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen und über eine Redoxsonde 17 im Nebenstromsystem 9 ange­ schlossene Regeleinrichtung 18 in Abhängigkeit von der Wasserbelastung geregelt sein, wobei im Neben­ stromsystem 9 ein bestimmter Redoxbereich eingehalten wird. Damit ist auch bei Stillstandszeiten des Haupt­ stromes keine Überdosierung möglich.

Auf dem Speicher 7 und die Umwälzpumpe 5 folgt im Haupt­ system 4 eine Flockungseinrichtung 19, in der das Bade­ wasser in üblicher Weise geflockt wird. Das Flocken nach der Ozonzugabe hat den Vorteil, daß bei der Ozonung entstehende Oxidationsprodukte besser flocken. Der der Flockungseinrichtung 19 nachgeschaltete Mehrschichtfilter dient sowohl zur Zurückhaltung der ausgeflockten Partikel als auch zur Erniedrigung der Ozonkonzentration auf einen vorgeschriebenen Restkonzentrationswert. Dem Mehrschicht­ filter 20 kann eine an sich bekannte Chlorungseinrichtung 21 nachgeschaltet sein, von der das Hauptstromsystem zurück ins Badebecken führt.

Aufgrund des bei der erfindungsgemäßen Anlage zur Ozonung nicht mehr nötigen Reaktionsbehälters und der kleineren Ozonanlage eignet sich die erfindungsgemäße Badewasseraufbereitungsanlage insbesondere auch für kleinere Bäderanlagen, wo sie leicht nachzurüsten bzw. einzubauen ist.

In Fig. 2 ist eine alternative Ausbildung des Nebenstrom­ systems dargestellt, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche oder äquivalente Teile wie in Fig. 1 bezeichnen. Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante ist das Neben­ stromsystem hinter der Pumpe 12 in drei parallele Leitun­ gen aufgeteilt, an die jeweils ein ozoneinbringender Injektor 14 angeschlossen ist. Die drei genannten Leitun­ gen führen an getrennten zweiten Stellen 11 in den Speicher 7 zurück. Es ist aber auch denkbar, daß die drei Leitungen hinter den Injektoren wieder zu einer einzigen Leitung zusammengeführt sind, die dann in den Speicher 7 zurückführt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dar­ gestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann der Speicher 7 bei Verwendung von Skimmern auch als Druckspeicher ausgeführt sein. Auch die Anzahl, Ausbildung und Anordnung der Ozoninjektoren im Nebenstromsystem kann von den gezeigten Varianten abweichen.

Claims (14)

1. Badewasseraufbereitungsanlage zur Ozonung von Bade­ wasser, bei der aus dem Badebecken entnommenes Bade­ wasser über ein Hauptstromsystem zurück ins Bade­ becken geführt ist und bei der in diesem Hauptstrom­ system mindestens ein Speicher angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasser an mindestens einer ersten Stelle (10) aus dem Speicher (7) entnehmendes und an mindestens einer zweiten Stelle (11) in den Speicher (7) zurück­ führendes Nebenstromsystem (9) vorgesehen ist, daß in diesem Nebenstromsystem (9) wenigstens eine Pumpe (12) zur Aufrechterhaltung eines über das Nebenstrom­ system (9) und über den Speicher (7) führenden Neben­ stromkreislaufes angeordnet ist und daß in diesem Nebenstromsystem (9) weiters mindestens ein Injektor (14) zur Einbringung von ozonhaltigem Gas aus einer Ozonanlage (16) in das im Nebenstromkreislauf geführte Wasser angeordnet ist.

2. Badewasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel betriebene Injektoren (14) vorgesehen sind.

3. Badewasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (14) an einer Leitung des Nebenstromsystems (9) hintereinander ange­ ordnet sind.

4. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Injektor(en) (14) an einer zur genannten zweiten Stelle (11) am Speicher (7) führenden Rückfuhrleitung des Nebenstromsystems (9) angeordnet ist bzw. sind.

5. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Injektor(en) (14) in an sich bekannter Weise das ozonhaltige Gas mittels durch die Wasserströmung hervorgerufenen Unterdruck ansaugen.

6. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem bzw. den Injektor(en) (14) im Nebenstromsystem ein UV-Brenner vorgeschaltet ist.

7. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe des Nebenstromsystems (9) eine in der von der ersten Stelle (10) des Speichers (7) ausgehenden Entnahme­ leitung angeordnete Druckpumpe (12) ist.

8. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenstrom­ system (9) bzw. im Speicher (7) eine Redoxsonde (17) angeordnet ist, die an eine die Ozonzugabe regelnde Regeleinheit (18) angeschlossen ist.

9. Badewasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Stelle (10), an der Wasser durch das Nebenstromsystem (9) aus dem Speicher (7) entnommen wird, und die genannte zweite Stelle (11), an der das Wasser wieder dem Speicher (7) zugeführt wird, derart am Speicher (7) angeordnet sind, daß der über den Speicher (7) führende Neben­ stromkreislauf in einer zur langsamen Hauptdurchfluß­ strömung (8) durch den Speicher (7) gegensinnigen Richtung geführt ist.

10. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (7) unmittelbar nach dem Badebecken (2) angeordnet ist.

11. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicher (7) im Hauptstromsystem (4) ein Filter, vorzugsweise ein Mehrschichtfilter (20), nachgeschaltet ist.

12. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicher (7) im Hauptstromsystem (4) eine Flockungseinrichtung (19) nachgeschaltet ist.

13. Badewasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 11 und Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) der Flockungseinrichtung (19) nachgeschaltet ist.

14. Badewasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenstrom­ system (9) mindestens zwei parallele Leitungen aufweist, an denen jeweils wenigstens ein ozoneinbringender Injektor (14) angeordnet ist.