DE8409033U1 - Vorrichtung zum aufbereiten von wasser in schwimmbaedern - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE RUFF UND

Dipl.-Chem. Dr. Ru(I DIpI₁-I η g. J. Seier Dlpl.-Phys. Schöndorf

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Neokarstraße SO D-7OOO Stuttgart 1 Tel.: CO711) 227ΟΟ1* ΤθΙβΧ O7-S341S erub d

10. Januar 198S R/Fa

Anmelder:

Unser Zeichen:

Joachim Dorfmüll er
Geranienweg 21

D-7000 Stuttgart 50
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Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser in Schwimmbädern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. Einrichtung für die Wasseraufbereitung von Schwimmbädern mit mindestens einem im wesentlichen zylindrischen Druckbehälter flir die Filterung des Wassers. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Wasseraufbereitung von kommunalen, d.h. öffentlichen Schwimmbädern. Sie eignet sich auch für die Wasseraufbereitung von Schwimmbecken einer Größenordnung, wie sie in Sportzentren, Schulen, Hochschu^n und Hotels anzufinden ist.

Die Wasseraufbereitung von Schwimmbädern und die hierzu erforderlichen Einrichtungen sind in der DIN 19626 behandelt. Weiterhin ist Vorschrift, daß pro Badegast pro Tag in das Schwimmbecken mindestens 30 Liter Frischwasser zugegeben

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werden. Eigentlich müßten 5% des Beckeninhaltes tagtäglich ausgetauscht werden, was jedoch aus Kostengründen häufig nicht getan wird. Zusätzlich zum Austausch des Beckenwassers wird das Wasser des Beckens im UmwiSizverfahren ständig gereinigt und zwar zunächst mit Hilfe eines Sandfilters und danach mit Hilfe eines Aktivkohlefilters. Vom Sandfilter werden die mechanischen Verunreinigungen entfernt, wobei der Filtration eine unterstützende Ausflockung vorangehen kann. Gelöste Stoffe, vor allem die bei der Umsetzung von Chlor mit organischen Verunreinigungen des Badewassers entstandenen Chloramine, die auch für die Rötungen der Augen verantwortlich sind, werden 1m Aktivkohlefilter zurückgehalten. Danch wird in der Regel der Chlorgehalt des gereinigten Wassers auf den erforderlichen Wert eingestellt. Es kann auch eine korrektur des pH-Wertes vorgenommen werden. Diese Vorgänge sind bekannt und werden auch bei der Erfindung durchgeführt.

έθ Aus Kostengründen sind bei vielen Schwimmbädern keine Aktivkohlefilter vorhanden. Dies hat aber die Folge, daß der Frischwasserzulauf erhöht werden muß, um durch die so erfolgte Verdünnung den Gehalt an Chloraminen auf einem erträglichen Maß zu halten. Auf Grund der hohen Wasserkosten führt diese anfängliche Einsparung jedoch zu erhöhten Betriebskosten. Die heute üblichen Filterbehälter sind Stahlbehälter, die in der Regel bereits beim Bau des Schwimmbades bzw. der zugehörigen Technikräume eingebaut werden und zwar bevor die Wende

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der Technikräume hochgezogen werden, da die Türen fUr den Durchtritt der Behälter zu eng sind. In Folge von Korrosionsschäden mUssen die Behälter jedoch nach längerer Betriebsdauer ausgetauscht werden, was mit erheblichen Komplikationen verbunden 1st, da neue Tanks dann nicht mehr durch die vorhandenen Türöffnungen transportiert werden können. Dies führt 2U einer Erhöhung der Gesamtkosten oder zur Einschränkung der Anzahl der Filter.

Erfindungsgemäß sind für die Wasseraufbereitungsvorrichtung Druckbehälter aus glasfaserverstärktem Kunststoff vorgesehen, die für einen statischen Betriebsdruck von mindestens 2 bar ausgelegt sind. Dadurch sind die Druckbehälter korrosionsfest und brauchen später nicht mehr ausgetauscht zu werden. Vorzugswelse sind sämtliche mit dem umgewälzten Wasser In Berührung kommende LeI-tungs- und Zubehörteile aus Kunststoff gefertigt, so z.B. die Rohre, Fittings, Wasserverteiler und Auslauftrichter vorzugsweise aus Polyvinylchlorid (PVC), flansche und dergleichen können aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) gefertigt sein. Wo Metallteile erforderlich sind, z.B. Verbindungsbolzen, bestehen diese vorzugsweise aus V4A-Ede1stahl und sind zudem noch in Kunststoff dichtend eingebettet.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Druckbehälter aus mindestens 2 Behälterteilen, die durch Verklebung am Aufstellungsort bleibend miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil, daß die Behälterteile in einfacher Weise an den Aufstellungsort gebracht werden können. Der Hauptvorteil ergibt sich jedoch dort, wo zum Einbringen der Druckbehälter in die Technikräume kein ausreichend großerDurchgang zur Verfügung steht, was insbesondere dann der Fall ist, wenn ein korrodierter Metallbehälter auszutauschen ist. Die Behälterteile sind deshalb vorzugsweise in der Größe so bemessen, daß sie durch vorhandene Türöffnungen passen. In der Regel reicht die Aufteilung eines Druckbehälters in zwei bis drei etwa gleich große Teile aus. Die Ränder der Behälterteile sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sich beim Zusammensetzen gegenseitig überlappen. Es reicht bereits eine Kurze muffenartige Überlappung von 50 bis 60mm aus. Hierzu ist es nicht erforderlich, daß einer der Behälter an der Randstelle erweitert wird, um den anderen übergreifen zu können. Vielmehr können die Ränder der Behälterteile an den einander zugewandten Seiten derartig keilförmig abgeschrägt werden, daß die Schrägflächen i neinander passen. Eine gute druckfeste Verbindung wird dann dadurch erhalten, daß die Schrägflächen miteinander verklebt werden und die Verbindungsnaht außen und gegebenenfalls innen zusätzlich über-1 aminiert wi rd.

Im Inneren der Druckbehälter befindet sich, wenn sie als Aktivkohlefilter bzw. als Sandfilter vorgesehen sind, ein Düsenböden, der das Filtermaterial trägt. Auch dieser Düsenboden ist vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt, wobei er mit Vorteil 1n seinem

Mittelbereich durch vertikale StUtzen druck- und zugfest

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mit dem Behälterboden verbunden ist, wobei die Stützen ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Sie haben vorzugsweise die Form von Längsabschnitten von ZyIindermantelflächen, die koaxial zur Behälterachse angeordnet sind und insbesondere auch noch teilweise aber den Düsenboden nach oben ragen, um auch von der Oberseite her eine Versteifung des Düsenbodens zu bewirken. Du.furch ist der Düsenboden außerordentlich stabil und kann hohe Belastungen, z. B. durch das Filtermaterial, und auch hohe Drücke, die unter Umständen beim Rückspülen auftreten können, aushalten.

Mindestens beim Aktivkohlefilter ist für eine gleichmäßige Wasserverteilung des im oberen Bereich zufließenden Wassers bei der bevorzugten Ausführungsform ein besonderer Wasserverteiler nach Art eines aufrecht stehenden rückwärts durchströmbaren Trichters vorgesehen, der an seiner Oberseite vorzugsweise verschlossen ist und in seinem Außenmantel eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen aufweist. Dadurch wird die Kanalbildung durch das Filterbett weitgehend vermieden, die bei einer normalen Trichterkonstruktion, wie sie bei Sandfiltern üblicherweise Anwendung finden kann, auftritt, da die Kohle dann kegelförmig unterhalb des Einlaufrohres aufgespült wird.

^ Die bei üblichen Wasseraufbereitungsanlagen verwendeten Druckbehälter stehen normalerweise auf Standrüssen und zwar so hoch, daß noch ausreichend Platz vorhanden ist, um das vom Behälterboden ausgehende Abflußrohr unter dem Behälter seitlich herauszuführen. Beim erfindungsgemäßen Druckbehälter reicht der konvex gewölbte Behälterboden demgegenüber im wesentlichen bis auf die Auflagefläche, wobei das Wasserauslaufrohr vorzugsweise intern angeordnet ist und radial aus der Zylindermantella*che des Druckbehälters austritt. Dadurch kann das Behältervolumen bei

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sonst gleicher Bauhöhe vergrößert werden, was bei den häufig nur geringen Raumhöhen der Technikräume von Schwimmbädern von großer Bedeutung ist. Das Wasserentnahmerohr weist vorzugsweise einen radialen Abschnitt und einen axialen in der Behälterachse verlaufenden Abschnitt auf, welcher den Düsenboden durchdringt. Hierdurch wird eine zusätzlich gegenseitige Versteifung geschaffen. Gestützt wird der erfindungsgemäße Druckbehälter vorzugsweise durch einen umlaufenden Zargenrand, der sich an den zylindrischen Abschnitt des Druckbehälters anschließt und dort anlaminiert wi rd.

Der Druckbehälter kann in üblicher Weise noch Mannlöcher zur Beschickung und Entnahme .des Filtermaterials sowie für ;ien Einstieg bei Wartungsarbeiten besitzen. Ein oberes Mannloch weist vorzugsweise einen als Sichtfenster ausgebildeten Kunststoffdeckel, insbesondere aus Acrylglas auf, durch den das Filterbett besichtigt werden kann. Zusätzlich ist der Behä'iterinnenraum im Bereich seiner Oberseite mit eine»· Beleuchtung ausgerüstet, die vorzugsweise mit Niederspannung betrieben wird, dadurch ist eine Kontrolle des Filterbetts und des Behälterinnenraumes jeder Zeit möglich.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. In der Zeichnung zeigen 5

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Aktivkohl efi 1 terbehäl ters
JO Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie a - a nach

Fig. 2
Fig. 4 das Detail A der Fig. 2 in vergrößertem

Maßstab und

Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie b - b nachFig.2.

Bei der in Fig. -1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung 1 zum Aufarbeiten von Schwimmbadwasser dargestellt. Ein Oberlauf eines Schwimmbeckens wird dadurch erzeugt, daß dem Becken kontinuierlich umgewälztes gereinigtes Wasser und außerdem Frischwasser zugeführt wird. Das aufgefangene Oberlaufwasser wird mit Hilfe einer Umwälzpumpe 2 einem Druckbehälter 3 zugeführt, der aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) besteht und für einen Betriebsdruck von mindestens 2 bar ausgelegt ist, d. h. so druckfest gebaut ist, daß er aus Sicherheitsgründen ein mehrfaches des Betriebsdruckes aushält. Der Druckbehälter 2 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und steht aufrecht auf einer Standzarge 4, die als Verlängerung des Zylindermantels angeformt ist und ebenfalls aus GFK besteht. Der Boden 5 und die Oberseite 6 des Behälters 3 sitti in üblicher Weise konvex gewölbt. Im Behälter 3 ruht die Sandfüllung auf einem Sieb- bzw. DUsenböden 7, der ebenfalls aus GFK besteht. Sämtliche Zubehörteile des Behälters 3, z. B. die

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Rohre 8 sowie die Fittings und Flanschen bestehen ebenfalls aus Kunststoff, z. B. Polyvinylchlorid (PVC) oder GFK, um Korrosion zu vermeiden. Aus Metall bestehende Verbindungsbolzen bestehen aus V4A-Stah1 und sind zudem noch mit einer GFK-Masse versiegelt.

Das zu reinigende Urnwa*! zwasser wird in den oberen noch

zylindrischen Teil des Sandfi1terseingeleitet, durch die Sandfüllung hindurch geführt und unterhalb des Düsenbodens 7 mit Hilfe eines Abzugrohres 9 entnommen, das im Behälterinneren unterhalb des DUsenbodens 7 endet (vgl. Fig. 2). Der Druckbehälter 3 ist weiterhin noch mit Bypassleitungen 10 sowie Schieberventilen 11 ausgerüstet, die fUr Reinigungs-, Wartungs- und Rückspül vorgänge und dergleichen dienen. An der Behälteroberseite 6 ist weiterhin noch ein Mannlochstutzen 12 mit Deckel 13 vorgesehen.

Der Druckbehälter 14 des nachfolgenden Aktivkohlefilters ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie der Druckbehälter 3 des Sandfilters. Ein Teil des das Aktivkohlefilter durch das Abzugsrohr 9 verlassenden gereinigten Wassers gelangt über eine Rohrverzweigung 15 einerseits über eine übliche Chlordosierungsanlage zurück in das Schwimmbecken und andererseits über eine Leitung 16 in einen Vorratsbehälter 18 für Duschwässer, der mit einem Heizregister ausgerüstet ist. Der Vorratsbehälter 18 besteht aus Stahl.

In einer Bypassleitung zur Druckerhöhungsanlage t7 sitzt ein Injektor 19 für Chlorgas, der über ein Meßrohr 2Ö mit einer Chlorgaserzeugungseinrichtung verbunden ist. Der Injektor 19 ist mit der Druckerhöhungseinrichtung 17 gekoppelt und dosiert eine für das Duschwasser ausreichende Menge Chlorgas zu, wenn durch die Druckerhöhungsanlage gereinigtes Beckenwasser in den Vorratsbehälter für Duschwasser gepumpt wird. Im wesentlichen im gleichen Maß, wie dem Umwälzkreislauf des Beckenwassers

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gereinigtes Wasser fUr den Vorratsbehälter für Duschwasser entnommen wird, wird Frischwasser in das Schwimmbacken eingeleitet, so daß der Verlust an Beckenwässer dadurch ausgeglichen und die vorgeschriebene Frischwassermenge zugeführt wird. Ein besonderer Ablauf zum Ableiten von Beckenwasser in den Abwasserkanal ist zwar vorgesehen, aber normalerweise geschlossen, so daß die dem Becken zugeführte Frischwassermenge in Form von gereinigtem Beckenwasser den Duschen zugeführt und erst dort in den Abwasserkanal geleitet wird.

Wie durch die Querstriche 21 bei den Behältern 3 und 14 angedeutet, sind die GFK-ßehälter aus drei Teilen am Betriebsort zusammengesetzt und entlang der Verbindungslinien 21 abdichtend und druckfest miteinander-verbunden, worauf noch näher eingegangen wird. Dadurch ist es möglich, auch große Filterbehälter durch die oft sehr schmalen Eingänge in die Technikräume von Schwimmbadanlagen hindurchzubringen und an Ort und Stelle aufzubauen. In Äbhätigigkeit von der Raumhöhe, die durch die Standzargen 4 und die Führung der Abzugsrohre 9 maxima! ausgenutzt werden kann, haben die Druckbehälter eine Höhe von 2,5 bis 5m, insbesondere von 2,8 bis 3,5m. Der Durchmesser der Druckbehälter kann je nach Größe des Schwimmbeckens bis zu 5m betragen und liegt normalerweise zwischen 0,8 und 2,5m.

In Fig. 2 ist ein Druckbehälter 22 für einen Aktivkohlefilter dargestellt, der sich vom Druckbehälter 14 im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß er, wie durch den Querstrich 21 angedeutet, lediglich aus zwei Teilen zusammengesetzt ist. Durch die im Vergleich zu Fig. 1 um 90° gedrehte Darstellung ist der Verlauf des Abzugsrohres deutlich zu erkennen. Es führt nämlich vom zylindrischen Teil des Behältermantels oberhalb des Düsenbodens 7 radial bis zur Längsachse des Druckbehälters 22, von dort aus axial

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durch den Düsenboden 7 hindurch in den Zwischenraum zwischen DUsenboden 7 und Boden 5 des Druckbehälters 22. Der DUsenboden 7 1st durch koaxial zur ßehä!terachsfl' angeordnete den axialen Abschnitt des Abzugsrohres 9 umgebende zylindrische Segmente 23 gegen Druckbelastung von oben und unten abgestützt. Die zylindrischen Stützsegmente 23 sind ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt und mit dem Behälterboden S fest verbunden. Sie ragen zu einem Teil Über den DUsenboden 7 und bewirken dadurch eine Versteifung des Düsenbodens.

Der Druckbehälter 22 weist noch ein zweites Mannloch 24 auf, das im unteren zylindrischen Mantelbereich vorgesehen ist und unter anderem zur Entleerung des Druckbehälters 22 dient.

Für die Wasserzuleitung ist annähernd spiegelbildlich zum Abzugsrohr 9 ein Zuleitungsrohr 25 vorgesehen, das vom Zylindermantel des Druckbehälters 22 radial zur Behälterachse führt und dort nach oben in Richtung zum oberen Mannlochstutzen 12 abgebogen 1st. Auf dem nach oben weisenden Rohrende sitzt ein trichterförmiger Aufsatz 26 mit einem sich nach oben konisch erweiternden trichterförmigen Teil und einem sich daran anschließenden zylindrischen Teil. Die Mantelflächen des trichterförmigen und des zylindrischen Teiles sind rundum mit Bohrungen von ca. 40mm Durchmesser versehen, die ein ruhiges Zuströmen des zu reinigenden Wassers ohne Aufwirbelung des Filterbettes aus Aktivkohle ermöglichen. Der trichterförmige Aufsatz 26 ist an seiner Oberseite abgedeckt.

Der Deckel 13 des Mannlochstutzens 12 besteht aus durchsichtigem Acrylglas mit 50mm Wandstärke, so daß ein Einblick in den Druckbehälter 22 während des Betriebes möglich ist. Zusätzlich ist im Behälter an seiner Ober-

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seite 3 ein mit einer Spannung von 24 Volt betriebener Beleuchtungskörper 28 angebracht, dessen Stromzuleitung druckfest durch die Behälterwandung hindurchgefllhrt ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich besitzt der DUsenboden 7 eine Vielzahl von EinzeldUsen 29, die in konzentrischen Reihen angeordnet sind. Diese EinzeldUsen 29 erlauben einen guten Durchtritt des gereinigten Wassers» ihre Form 1st in Fig. 4 zu ersehen. Der Düsenboden 7 ist 1m Betrieb mit einer Kiesschicht bedeckt. Über der sieh das Aktivkohlefilter befindet.

Fig. 5 zeigt eine Verbindungsnaht 21 der mehrteiligen Druckbehälter. Die Ränder der Behälterteile weisen eine schräge gegenseitige Überlappung 30 auf» die normalerweise ca. 5 ο bis60mm beträgt. Die Verbindungsflächen sind mit Hilfe einer Zweikomponenten-Kunststoffmasse miteinander verklebt. Zusätzlich ist die Verbinddungsnaht 21 durch überlaminieren mit glasfaserverstärkten

Kuststoffen verstärkt.

Claims (9)

1. ANSPRÜCHE

   Vorrichtung für die Wasseraufbereitung von Schwimmbädern mit mindestens einem im wesentlichen zylindrischen Druckbehälter für die Filterung des Wassers, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (3, 14, 18) aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und für einen Betriebsdruck von mindestens 2 bar ausgelegt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche wasserführende Teile der Aufbereitungsvorrichtung aus Kunststoff bestehen.

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3, 14, 22) aus mindestens zwei Behälterteilen besteht, die vorzugsweise durch Laminieren miteinander bleibend verbunden sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterteile im Verbindungsbereich (21, 30) sich gegenseitiq überlappend ausgebildet sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (3, 14, 22) einen aus Kunststoff, insbesondere gepreßtem glasfaserverstärktem Kunststoff bestehenden Düsenboden (7) als Träger für das Filterbett aufweist, der insbesondere bei einem Durchmesser von 1m und mehr vorzugsweise gegen Biegebeanspruchung mit Abstützelementen (23) versehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (3, 14, 18, 22) einen konvexen Boden (5) besitzt und mit einem anlaminierten Zargensockel (4) in Form einer Verlängerung des Zylindermantels versehen ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zur Wasserentnahme aus dem Behälter (3, 14, 22) ein seitlich durch den zylindrischen Behältermantel austretendes Rohr (9) vorgesehen ist, das im Behälter (3, 14, 22) angeordnet ist und in diesem kurz über dem Behältarboden (5) endet.

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8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (9) einen oberhalb des Düsenbodens (7) radial verlaufenden horizontalen Abschnitt aufweist, der In einen axial verlaufenden den DUsenboden (7)

   S durchdringenden Abschnitt Übergeht.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (3, 14, 22) eine Innenbeleuchtung (28) besitzt und mindestens ein Sichtfenster (13) aufweist, das vorzugsweise an der Behälteroberseite (6) angeordnet 1st.

   10» Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Wässerzulauf mindestens beim Druckbehälter (14, 22) für das Aktivkohlefilter nach Art eines aufrechten rückwärts durchströmbaren Trichters (26) ausgebildet ist, der vorzugsweise ab· gedeckt ist und in dessen Mantel Ausströmöffnungen (27) für das zufließende Wasser vorgesehen sind.