NL9301387A - Werkwijze en systeem voor het met zout/brak grondwater vullen van een zwembad. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN SYSTEEM VOOR HET MET ZOUT/BRAK GRONDWATER VULLEN VAN EEN ZWEMBAD

De uitvinding betreft een werkwijze en systeem voor het met zout/brak grondwater vullen van een zwembad.

Normaliter zijn de meeste zwembaden gevuld met zoet (leiding)water. Teneinde dat leidingwater als zwemwater geschikt te maken en te houden worden chemicaliën toegepast voor het in voldoende mate desinfecteren daarvan. Deze chemicaliën zijn echter duur, milieubelastend en kunnen in bepaalde gevallen huid- en oogirritaties bij de gebruikers van het zwembad veroorzaken. Daarnaast dient het zwemwater regelmatig ververst te worden en wordt het zo verkregen vervuilde afvalwater met de chemicaliën via het riool of rechtstreeks op het oppervlaktewater geloosd. Daarna is opnieuw een grote hoeveelheid water en chemicaliën nodig voor het (bij)vullen van het zwembad. In de toekomst zullen de kosten voor het lozen van vervuild water alleen maar stijgen. Verder dient rekening gehouden te worden met een toenemende schaarste van met name zoet drinkwater.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel bovengenoemde nadelen te vermijden en verschaft daartoe een werkwijze voor het met zout/brak grondwater vullen van een zwembad, waarbij zout/brak grondwater van een bepaalde temperatuur vanuit de bodem wordt opgepompt, het opgepompte water als zwemwater wordt gebruikt en het water na een vooraf bepaalde tijdsduur in de bodem wordt teruggebracht nabij de lokatie waar het water werd opgepompt.

In Nederland is overal zout/brak grondwater in de bodem beschikbaar. In sommige gebieden zelfs relatief dicht onder het aardoppervlak. Het grondwater is in vergelijking met leidingwater derhalve een goedkopere bron voor het produceren van zwemwater. Daarnaast wordt zwemmen in zout/brak water in het algemeen als gezond ervaren.

Met de term "zout grondwater" wordt in deze aanvrage grondwater met een zoutgehalte van >1000 mg/1 bedoeld. De term "brak grondwater" staat voor grondwater met een zoutgehalte tussen 150 en 1000 mg/1.

Het uit de bodem opgepompte water kan op twee manieren gebruikt worden. Enerzijds kan het water direct uit de zout/brak-grondwaterlaag eventueel na een voorbehandeling in het zwembad gebracht worden teneinde dit te vullen. Daarnaast kan het opgepompte water door middel van een warmtepomp worden afgekoeld en de daarbij vrijkomende warmte worden aangewend voor verwarming van tenminste een deel van het zwemwater. Het afgekoelde water wordt vervolgens teruggebracht in de oorspronkelijke laag in de bodem.

In een voorkeurssituatie zullen het vulsysteem en het verwarmingssysteem gecombineerd gebruikt worden. Het is echter eveneens denkbaar om bij een met opgepompt zout/brak water gevuld zwembad andere verwarmingsmiddelen toe te passen, zoals gasverwarming of zonnecollectoren, en eveneens om het verwarmingssysteem toe te passen op met ander water gevulde zwembaden.

Het grondwater stroomt langzaam in een bepaalde richting. Het is nu mogelijk om een gedeeltelijk gesloten systeem te creëren door het in de bodem teruggebrachte water na verloop van tijd opnieuw op te pompen door het injectie-punt stroomopwaarts van het oppomppunt te plaatsen. Hierbij hangt de keuze van de plaats van de oppomp- en injectiepun-ten af van de snelheid en de richting waarin het grondwater stroomt.

Het water dat teruggebracht wordt in de bodem heeft een bepaalde temperatuur. De temperatuur ligt in het algemeen hoger dan de temperatuur van het grondwater. Door dit zelfde teruggebrachte water na verloop van tijd opnieuw op te pompen wordt bereikt dat het zwemwater minder verwarmd hoeft te worden. Op deze wijze treedt een soort kortslui-tingseffect op, waarmee energie voor verwarming bespaard kan worden.

Het is eventueel ook mogelijk om voorafgaand aan het terugbrengen van het water in de bodem het water door een warmtewisselaar te leiden voor het aan het water onttrekken van tenminste een deel van de warmte. Deze warmte kan dan weer gebruikt worden voor het verwarmen van het zwemwater. In hoeverre een warmtewisselaar toegepast wordt hangt onder andere af van de temperatuur van het grondwater. Wanneer het grondwater zich heel diep in de bodem bevindt zal het een hogere temperatuur hebben dan aan het oppervlak. Om te voorkomen dat het grondwater niet te veel afkoelt door het teruggebrachte water zal er geen of slechts weinig warmte aan het terug te brengen water onttrokken kunnen worden. Wanneer de temperatuur van het grondwater duidelijk lager is dan van het zwemwater zal ter voorkoming van opwarming van het grondwater, waardoor een verstoring van het grondwatermilieu zou kunnen optreden, juist wel gebruik worden gemaakt van warmte-ontrekking.

Over het algemeen zal het opgepompte water wel schoon zijn maar zal het om te voldoen aan de wettelijke eisen voor zwemwater echter nog aan een voorbehandeling onderworpen moeten worden. Een dergelijke voorbehandeling houdt bijvoorbeeld in dat bepaalde elementen, zoals ijzer en dergelijke, verwijderd moeten worden. Ook zal vaak een desinfectiemiddel in het water gebracht moeten worden. Dit kan bijvoorbeeld chloor zijn, dat als zodanig in het water wordt gebracht of door middel van electrolyse in het water gevormd wordt. Sommige typen grondwater bevatten bromide, dat eventueel in het zwemwater omgezet kan worden in broom. Het broom heeft een met chloor overeenkomende desinfecterende werking. Een extra belading van het zwemwater met chemicaliën kan in een dergelijk geval verminderd of vermeden worden. Het water kan voor desinfectie eveneens door een ozoninstallatie geleid worden.

Het zwemwater wordt gedurende zijn verblijf in het zwembad ook regelmatig door een filter, zoals bijvoorbeeld een zandfilter, geleid voor het uit het water verwijderen van vuildeeltjes en dergelijke.

Wanneer het zoute/brakke grondwater gebruikt wordt voor het daaraan onttrekken van warmte is het van belang het injectiepunt van het afgekoelde water zodanig te kiezen dat er geen vermenging van (warm) grondwater met (koud) afgekoeld water kan optreden. Een en ander om te voorkomen dat het grondwater afkoelt. In de praktijk houdt dit in dat het injectiepunt stroomafwaarts van het oppomppunt geplaatst moet zijn.

Over het algemeen zal het in de bodem terug te brengen water nog aan een zuiveringsstap onderworpen worden voor het daaruit verwijderen van desinfectiemiddelen en dergelijke. De hoeveelheid daarbij vrijkomend chemisch afval zal echter kleiner zijn dan in de huidige situatie.

De uitvinding verschaft verder een systeem voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Een dergelijk systeem omvat middelen voor het uit de bodem oppompen van zout/brak grondwater, middelen voor het daarmee vullen van een zwembad, en middelen voor het in de bodem terugbrengen van gebruikt zwemwater.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding omvatten verder middelen voor het schoonhouden en desinfecteren van het zwemwater, en eventueel een warmtepomp voor het afkoelen van een deel van het uit de bodem opgepompte water en middelen voor het met behulp van de daarbij vrijkomende warmte verwarmen van tenminste een deel van het zwemwater. Het systeem kan verder een warmtewisselaar omvatten voor het uit het in de bodem terug te brengen water terugwinnen van warmte.

De werkwijze en het systeem volgens de onderhavige uitvinding hebben verschillende voordelen. Enerzijds is het niet meer langer nodig om relatief duur en in de toekomst wellicht schaars zoet drinkwater te gebruiken voor het vullen van het zwembad. Daarnaast worden belasting van het milieu door het lozen van zwemwater op het riool of oppervlaktewater en eventueel daarmee gepaard gaande kosten voorkomen. Een verder voordeel is dat er netto geen grondwater aan de bodem wordt onttrokken, waardoor een verdroging van de bodem wordt voorkomen. Doordat geen zout/brak grondwater op het riool of het oppervlaktewater geloosd wordt wordt een verzilting van dit opppervlaktewater voorkomen. Tenslotte wordt door gebruik van de aardwarmte, en/of warmtepomp, en/of een warmtewisselaar en/of het kortsluitingsef- feet het energieverbruik van het zwembad gedeeltelijk verminderd.

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan met verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin tonen: figuur 1 een schematisch overzicht van een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarin een warmtepomp wordt toegepast; en figuur 2 een schematisch overzicht van een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij gebruik gemaakt wordt van een warmtewisselaar.

Onder verwijzing naar figuur 1 wordt met behulp van een pomp 1 vanuit een voorafbepaalde diepte via leiding 2 zout/brak water opgepompt, bijvoorbeeld met een temperatuur van ± 17°C. Het water kan via een leiding 3 aangesloten worden op het circulatiesysteem (leiding 5) van een zwembad 4, welk zwembad voorzien kan zijn van niet getoonde verwarmingsmiddelen. Voor het zuiveren van het zwemwater wordt water via een leiding 5 naar een filterinrichting 6 gevoerd, daar gefilterd en vervolgens via een leiding 7 teruggeleid naar het zwembad. De afvalstoffen uit het water worden door het filter via een rioolleiding 8 afgevoerd. Voor het afvoeren van gebruikt zwemwater wordt regelmatig een klep 9 geopend en wordt eventueel met behulp van pomp 10 het zou-te/brakke water via een leiding 11 teruggebracht in de bodem op een lokatie nabij het einde van de leiding 2. Het teruggebrachte water stroomt in de richting van pijl 17 weer terug naar het oppomppunt en kan dan hergebruikt worden. In de bodem kan eventuele van menselijke activiteiten afkomstige bacteriologische vervuiling in het water geneutraliseerd worden.

In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm is op de leiding 2 tevens een leiding 12 aangesloten, die leidt naar een warmtepomp 13, waarmede het zoute/brakke water kan worden afgekoeld. De daarbij vrijkomende warmte kan worden aangewend ten behoeve van de verwarming van het zwemwater. Aan- en afvoer van te verwarmen zwemwater naar de warmtepomp geschiedt via een leiding 14. Het in de warmtepomp afgekoelde zoute/brakke water wordt via leiding 15 afgevoerd en stroomafwaarts van het oppomppunt in de bodem geïnjecteerd. In deze stand dient een afsluiter 16 de doorgang tussen leiding 2 en 3 af te sluiten.

In de tweede uitvoeringsvorm, welke getoond wordt in figuur 2 wordt een warmtewisselaar 18 toegepast. Zwemwater dat via leiding 11 wordt afgevoerd naar de bodem heeft nog een bepaalde temperatuur. Door dit water door de warmtewisselaar te leiden wordt warmte onttrokken, waarmee eventueel via leiding 19 aan de warmtewisselaar 18 aangevoerd zwemwater gedeeltelijk verwarmd kan worden. Het opgewarmde water komt via leiding 20 weer in het circulatiesysteem terecht. De hierin getoonde uitvoeringsvorm vertoont geen pomp, omdat het dikwijls mogelijk is het water via· natuurlijk verval in de bodem terug te brengen. Dit is vaak zelfs meer gewenst omdat daarmee verstoppingen en een verstoring van het grondwatermilieu worden voorkomen.

De gevraagde rechten worden niet bepaald door de getoonde en beschreven uitvoeringsvorm; zij worden veeleer bepaald door de navolgende conclusies.

Claims (13)

1. Werkwijze voor het met zout/brak water vullen van een zwembad, waarbij zout/brak water van een bepaalde temperatuur vanuit de bodem wordt opgepompt, het opgepompte water als zwemwater wordt gebruikt en het water na een vooraf bepaalde tijdsduur in de bodem wordt teruggebracht nabij de lokatie waar het water werd opgepompt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het opgepompte water aan een behandeling onderworpen wordt voor het als zwemwater geschikt maken daarvan.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het zwemwater in het zwembad wordt gecirculeerd door tenminste één filter voor het schoonhouden van het water.

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het zoute/brakke water wordt verwarmd alvorens als zwemwater gebruikt te worden.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het opgepompte water door middel van een warmtepomp wordt afgekoeld en de daarbij vrijkomende warmte wordt aangewend voor het daarmee verwarmen van tenminste een deel van het zwemwater, en het af gekoelde water in de bodem wordt teruggebracht.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de bodem teruggebracht water na verloop van tijd opnieuw wordt opgepompt.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat aan het water dat in de bodem wordt teruggebracht eerst warmte onttrokken wordt.

8. Werkwijze volgens één der conclusies 3 tot 7, met het kenmerk, dat van het filter afkomstige afvalstoffen naar het riool worden afgevoerd.

9. Systeem voor toepassing van de werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 8, omvattende middelen voor het uit de bodem oppompen van zout/brak grondwater, middelen voor het daarmee (bij)vullen van een zwembad, en middelen voor het in de bodem terugbrengen van gebruikt zwemwater.

10. Systeem volgens conclusie 9, verder omvattende middelen voor het schoonhouden en desinfecteren van het zwemwater.

11. Systeem volgens conclusie 9 of 10, verder omvattende een warmtepomp van het onttrekken van warmte aan tenminste een deel van het uit de bodem opgepompte water en middelen voor het met behulp van de onttrokken warmte verwarmen van tenminste een deel van het zwemwater.

12. Systeem volgens één der conclusies 9-11, verder omvattende een in de afvoermiddelen voor gebruikt zwemwater aangebrachte warmtewisselaar voor het tenminste ten dele onttrekken van warmte aan het gebruikte zwemwater.

13. Systeem volgens conclusie 12, verder omvattende middelen voor het met de door middel van de warmtewisselaar aan het gebruikte zwemwater onttrokken warmte· verwarmen van nog te gebruiken zwemwater.