DE2940269C2 - Verfahren zur Reinigung des Badewassers bei einer im öffentlichen Bereich einsetzbaren Warmsprudelbeckenanlage (Whirlpool) und hierzu geeignete Vorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung des Badewassers einer Warmsprudelbeckenanlage (Whirlpool) gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist aus der Zeitschrift »Schwimmbad & Sauna«, Heft 8/9 1979, Seiten 110—119, bekanntgeworden, wobei nähere Angaben über die Verfahrensmaßnahmen nicht zu entnehmen sind.

Ausgehend von den USA haben Wassersprudelbekkenanlagen (Whirlpools) in den letzten Jahren zunehmende Verbreitung gefunden. Sie sind im allgemeinen abgestuft ausgebildet, also mit einer Sitzbank versehen und haben i. d. R. einen Wasserinhalt von etwa 2 m³. Als Kernstück besitzen sie eine im Beckenboden befindliche Wassereintrittsöffnung und mindestens eine Wasseraustrittsöffnung sowie einen meist in zwei Ebenen umlaufenden Mischkanal zur Verwirbelung von Wasser und Luft, der an ein Gebläse angeschlossen und von diesem mit Luft beaufschlagt ist. Der Mischkanal ist mit zahlreichen feinen Düsen, vorzugsweise im Fußbereich und im Bereich der umlaufenden Sitzfläche mit dem Becken verbunden. Bei richtiger Dimensionierung des Mischkanals und der zugehörigen Mis:hkammern und Abstimmung mit Anzahl und Durchmesser der Düsen weisen diese Anlagen einen besonderen Massageeffekt auf insofern, als ein Wirbeln (englisch: whirl) durch das aufeinanderprallende Luft-Wassergemisch innerhalb des Beckens entsteht, da sich die Wechselwirkung innerhalb der Kammern des Mischkanals (Ansaugen-Ausstoßen) auf den gesamten Wasserinhalt des Beckens überträgt. (Vergleiche z.B. US-PS 41 26 905, wo eine Sonderausführung in Verbindung mit einem Schwimmbecken vorliegt.)
In neuerer Zeit werden solche Warmsprudelbeckenanlagen vermehrt in öffentlichen Badeanstalten eingesetzt und im Gegensatz zum Familienbetrieb dort einer hohen Benutzungsfrequenz unterworfen. Dabei stellt sich in verschärftem Maße die Sicherung ausreichender Hygiene. Es ist zwar bereits bekannt, das Wasser einer Warmsprudelbeckenanlage ähnlich dem eines Schwimmbeckens während des Betriebs über eine Filteranlage umzuwälzen, doch erscheint es fraglich, ob der Reinigungseffekt ausreicht, zumal das in d^m

Mischkanal befindliche Wasservolumen sich im normalen Umwälzbetrieb kaum austauscht

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung des Badewassers und des Mischkanals bei einer im öffentlichen Bereich einsetzbaren Warmsprudelbeckenanlage (Whirlpool) und eine als Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Warmsprudelbeckenanlage (Whirlpool) anzugeben, durch welche die im öffentlichen Bereich bisher üblichen Hygienebedingungen in bakteriologischer physikaiischer und chemischer Hinsicht erheblich verbessert werden und welche auch noch den in Zukunft zu erwartenden, in dieser Hinsicht strengeren Auflagen genügen.

Dabei wurde davon ausgegangen, daß der bisher übliche ununterbrochene Badebetrieb nicht beibehalten werden sollte. Auf der anderen Seite sollte versucht werden, die Benutzungszeiten für die Anlage nicht unnötig einzuschränken. Schließlich sollte die angestrebte Lösung unter energie- und wassersparenden Gesichtspunkten erarbeitet werden.

Diese auf die Schaffung eines Verfahrens gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Vorteilhafte Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet

Die auf die Schaffung einer Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4 erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 4 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Ansprüchen 5 bis 10 gekennzeichnet.

Vorzugsweise sind die Absperrorgane als Magnetoder Druckluftventile ausgebildet und damit einer automatischen Steuerung zugänglich. Von besonderem Vorteil ist es, die Wasseraustrittsöffnung als großdimensionierten Überlauf (Skimmer), ggf. mehrere Überläufe, auszubilden oder noch besser zumindest einen Teil der Beckenumrandung als Überlaufrinne zu gestalten, womit sämtliche Fremd- und Schmutzbestandteile, die auf der Oberfläche aufschwimmen, rasch und wirksam aus dem Becken entfernt und über die Umwälzanlage ausgefiltert werden können.

Es empfiehlt sich, vor Einmündung der Nebenleitung in den Luft-/Wasser-Mischkanal diejenigen Einrichtungen einzuschalten, die die notwendigen Hilfsstoffe in das Beckenwasser einbringen sollen. Vorzugsweise arbeitet diese Einrichtung nach dem Injektorprinzip. Ist das zugehörige Absperrorgan bzw. sind mehrere Organe geöffnet und damit die Nebenleitung in Betrieb, was nach der erfindungsgemäßen Betriebsweise in der Phase der Intensivreinigung vorgesehen ist, so gelangen alle notwendigen Hilfsstoffe selbsttätig, ohne manuelles Zutun auf schnellstem Wege unter intensiver Mischung in das Becken.

Bezüglich des Filtersystems ist zu ergänzen, daß hier die Kombination verschiedener Filter und Filtermedien möglich ist. Es empfiehlt sich z. B. ein Druckfilterkessel aus Edelstahl mit einer Beschickung von 200 kg, womit eine effiziente Reinigung möglich ist. Nach einer Reihe von Intensivreinigungsphasen ist die Reinigung des Filtersystems selbst, insbesondere des Filtermediums notwendig. Diese erfolgt in der Regel durch Rückspülung mit Beckenwasser. Um einen unnötigen Verbrauch an Beckenwasser und damit unnötig hohe Frischwasserzustäze auszuschalten, besteht eine bevorzugte Ausführungsform als eine besonders elegante Lösung zur Reinigung des Filters darin, das bei jeder Warmsprudelbeckenanlage vorhandene Gebläse zu nutzen und es nicht nur mit dem Whirlpool-Mischkanal sondern über eine weitere Leitung auch mit dem Filtersystem, z. B. dem Druckfilterkessel, zu verbinden, insbesondere derart, daß das für die Reinigung und Rückspülung zu verwendende Wasser gemäß dem Injektionsverfahren von der vom Gebläse geförderten Luft angesaugt und in einer dem Filtersystem unmittelbar vorgeschalteten Luft-/Wasser-Mischkammer vermischt und dann zur Rückspülung des Filters benutzt wird. Es hat sich gezeigt, daß ein Mischverhältnis von Luft zu Wasser entsprechend 2 :1 durchaus geeignet und einer Rückspülung mit Wasser allein weit überlegen ist in der Reinigungswirkung. Außerdem werden erhebliche Mengen an Beckenwasser eingespart

Es kann sich empfehlen, zusätzlich zu einem Druckfilterkessel ein kleinvolumiges mit Aktivkohle beschicktes Filtergerät einzuschalten und dieses zumindest zeitweise zu betreiben, z. B. beim ersten täglichen Anfahren der Anlage.

Die Erfindung ermöglicht eine außerordentlich rasche, durchgreifende Reinigung, da tote Zonen insbesondere in den Mischkammern vermieden werden.

Es ist selbstverständlich möglich, eine gewisse Mindestumwälzung zwecks Reinigung auch während der Whirlphase vorzunehmen, doch sollte die Förderung 15 mVh keinesfalls überschreiten, da dann bereits die Einspeisung einer solchen Fördermenge in das Becken sich für den Benutzer durch die auftretenden Kräfte störend auswirkt Ein geringerer Wasserumlauf ist vorzuziehen. Der Eintritt des Wassers erfolgt in dieser Phase vorzugsweise durch den Kreislauf 1. Art, also durch eine im Beckenboden angebrachte Eintrittsöffnung. Es ist möglich als Wassereintrittsöffnung mehr als eine öffnung anzubringen oder eventuell die öffnung auch am Seitenrand vorzusehen.

Im Falle der Intensivreinigungsphase wird das Gebläse normalerweise abgeschaltet und die Wasserumwälzung auf eine Größenordnung von mindestens 15 m³/h erhöht und je nach Leistung der Pumpe bis über 30 m³ Umwälzung pro Stunde erzielt. Je nach Leistung wird diese Phase in der Regel etwa IO bis 20 Minuten andauern. In dieser Phase intensiver Umwälzung empfiehlt sich auch die etwa notwendige Einspeisung an Hilfsmitteln.

Dabei ist es selbstverständlich möglich, die Werte des Wassers durch entsprechende Meßsonden (z. B. pH-Sonde, Redox-Sonde etc.) ständig zu überwachen oder zumindest vor Beginn eines neuen Zyklus zu überwachen und das Gebläse automatisch zu sperren, z. B. über ein entsprechendes elektrisches Relais, sofern die bakteriologischen, physikalischen und chemischen Werte nicht den im öffentlichen Interesse zu fordernden Hygienebestimmungen genügen. Sind die Werte in Ordnung, kann sich das Gebläse einschalten, wobei ggf. zuvor optisch oder akustisch die Freigabe der Anlage für die Benutzer signalisiert werden kann.

Im einzelnen kann das Verfahren sich gemäß den folgenden Phasen gestalten:

a) ggf. Frischwasserbefüllung oder Nachfüllung;

b) Messen der für die Freigabe des Whirl-Betriebes zu foidernden Werte (Badetemperatur, pH-Wert, biologische Kenngröße, Chlorgehalt etc.);

c) ggf. Aufheizung, Zudosierung von Chlor und/oder anderen Mitteln, vorzugsweise selbsttätig;

d) Betreten des Beckens nach Freigabe, vorzugsweise

selbsttätig durch optisches oder akustisches Signal;

e) Whirlphase, z. B. 15 Minuten;

f) Beendigung des Whirl-Vorganges und Verlassen des Beckens;

g) Intensivreinigung und Umwälzung des Beckenwassers;

h) wie a) usw.

Es ist selbstverständlich möglich, den vorgenannten Betriebsablauf vollautomatisch durchzuführen. Neben den bereits genannten Vorteilen dieser Trennung von Bade- und Reinigungsbetrieb hat dies auch den Vorteil, daß eine Gefährdung der Badenden durch die Kräfte, insbesondere Zentrifugalkräfte, welche in bisherigen Warmsprudelbeckenanlagen bei hohen Umwälzgeschwindigkeiten entstehen würden, ausgeschlossen ist. Die für die Intensivreinigung mit 15 bis 30 mVh vorgesehene Umwälz- und Filterleistung ließe sich auch unter Verwendung mehrerer einströmenden Düsen nicht ohne Gefahr für die Benutzer realisieren. Nur so ist aber intensive Aufbereitung möglich, wobei die Nutzung des geschilderten Kreislaufes 2. Art auch für eine durchgreifende Reinigung und Desinfizierung des Mischkanals sorgt.

Wie schon erwähnt, kann der gesamte Betriebsablauf automatisch vorgenommen und die Messung selbst über selbstreinigende Elektroden durchgeführt werden. Gegenseitige Verriegelung der einzelnen Funktionen empfiehlt sich. Zweckmäßigerweise basiert das gesamte Meß- und Regelsystem auf Niederspannung, z.B. 12 oder 24 Volt, um jede Gefährdung von vornherein zu vermeiden. Im einzelnen kann — über die bereits gemachten Angaben hinaus — der Tagesablauf einer im öffentlichen Betrieb befindlichen Warmsprudelbeckenanlage wie folgt gestaltet werden:

— Morgens Frischwasserbefüllung des leeren Bekkens;

— die Anlage wird eingeschaltet und es erfolgt eine Umwälzung mit in der Regel verminderter Leistung, wie sie während der Whirlphase üblich ist; in dieser ersten Phase kann z. B. auch ein Aktivkohlefilter eingeschaltet sein;

— Einpegelung und Dosierung — wenn erforderlich — unter gleichzeitigem Aufheizen des Badewassers;

— Steuerungsautomatik gibt akustisch oder optisch Freigabe zum Betrieb;

— 15 Minuten Whirl-Vorgang; mit Betreten und Verlassen der Anlage beträgt diese Phase etwa 20 Minuten:

— während dieser Zeit erfolgt nur eine verminderte Umwälzung und Wasseraufbereitung ohne Dosierung von Hilfsmitteln;

— während der folgenden Intensivreinigung insbesondere über den Kreislauf 2. Art, wird das Gebläse abgeblockt. Die Durchflutung erfolgt über das Mischkanalsystem mit hoher Umwälzgeschwindigkeit;

— die automatische Meß- und Regelstation überwacht die Wasseraufbereitung (pH-Wert, Chlor-Gehalt, Flockung usw.);

— ggf. erfolgt Frischwasserzugabe über Niveauregelung;

— die Automatik gibt den erneuten Freigabeimpuls nach Erreichen der Meßwerte für ein hygienisch einwandfreies Wasser;

— abends nach Beendigung des Badebetriebes erfolgt

die Entleerung sowie Spülung des Beckens mit Frischwasser, vorzugsweise über das Mischkanalsystem. Das hierbei bei Entleerung und danach bei Spülung anfallende Wasser wird zur Rückspülung des Filters benutzt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles, aus dem sich weitere Vorteile der Erfindung entnehmen lassen, näher erläutert. In der

ίο zugehörigen Zeichnung zeigt

F i g. 1 den vereinfachten Aufriß einer achteckigen Warmsprudelbeckenanlage (Whirlpool);

F i g. 2 die in F i g. 1 gezeigte Anlage einschließlich der wichtigsten Komponenten und ihrer funktionellen Verknüpfung (Betriebsschema).

Gleiche Teile sind in den F i g. 1 und 2 mit gleichen Ziffern bezeichnet.

Im Falle der F i g. 1 ist das Becken so mittig geschnitten, daß der Schnitt durch das eine Segment

verläuft, das als Einstiegstreppe ausgebildet ist. Die Überlaufrinne erstreckt sich auf die übrigen 7 Segmente. Die als Überlaufrinne ausgebildete Wasseraustrittsöffnung ist mit 4 bezeichnet, sie mündet in den ebenfalls umlaufenden Sammelbehälter 5, der auf dem Wege des Hauptkreislaufes (Kreislauf 1. Art) mit dem Ansaugstutzen der Pumpe 31 verbunden ist. Die Zwischenschaltung dieses Sammelbehälters 5 empfiehlt sich, um eine gleichmäßige Belastung der Pumpe zu ermöglichen. Von der Pumpe 31 führt die Leitung über ein an sich bekanntes Sechs-Wege-Ventil 38 zum Hauptfilter 33. Dieser Filter kann mit Sand verschiedener Körnung beschickt sein und ist seinerseits wiederum über eine Leitung mit dem Becken verbunden, und zwar entweder über das zusätzliche, mit Aktivkohle beschickte Filter 34 oder unter Umgehung dieses Filters, wobei — wie aus Fig.2 ersichtlich — sich nun die Leitung gemäß dem vorbeschriebenen Kreislauf 1. und 2. Art aufteilt. Während des Whirl-Betriebes läuft die Wasserumwälzung nach Durchlaufen des Hauptfilters 33 über die Hauptleitung 10 und das geöffnete Absperrorgan 13 über die Wasser-Haupteintrittsöffnung 11 zurück in das Becken. Während der Intensivreinigungsphase wird dagegen normalerweise das Absperrorgan 13 geschlossen, so daß das aufbereitete Wasser über die Nebenleitung 20 und die nunmehr geöffneten Absperrorgane 23 und 24 in den hier zweistufig ausgebildeten Mischkanal 6a, 6b, eintritt Dabei nimmt das aufbereitete Wasser — soweit nötig — nach dem Injektorprinzip Zusatzstoffe aus den Behältnissen der Chlordosierungs- und/oder pH-Korrektureinrichtung 35 und 36 auf, z. B. Calciumhypochlorit oder besser Chlor-Isocyanursäure zur Chlor-Dosierung und pH-Wert regulierende Salze bzw. Granulate.

Das mit 32 bezeichnete Gebläse saugt Frischluft an und drückt diese über ein Rückschlagventil und ein Absperrorgan über die Leitung 40 in den Mischkanal bzv.. — wie aus F i g. 1 genauer ersichtlich — in den Verbindungskanal zwischen dem unterhalb des Fußraumes und dem unterhalb der Sitzbank umlaufenden unteren und oberen Ringkanal. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist das Gebläse 32 weiterhin über ein Absperrventil und die Leitung 30 mit dem Filter 33 zwecks Rückspülung verbunden. Die zum Filter gehörige Wasser-/Luft-Mischkammer ist nicht dargestellt

Je nach der Stellung des Sechs-Wege-Ventiles 38 durchläuft das zu reinigende Wasser gemäß Hauptkreislauf in der Intensivreinigungsphase oder aber auch

während der Whirl-Phase das Filtersystem, während es bei der Reinigung des Filtersystems selbst auf den im Schema angedeuteten Kreislauf geschaltet ist oder so eingestellt ist, daß das Rückspülwasser in den Abwasserkanal abgelassen wird.

In F i g. 2 ist weiterhin noch das für die Stillegung der Anlage notwendige Wasserablaß-System eingezeichnet, wobei Abwasserleitungen in den Sammelbehälter 5, den unteren Mischkanal 6a sowie in den Beckenbodenablauf

münden. Nicht gezeichnet ist u. a. die Niveauregelung, die Frischwasserzuspeisung und der Wärmetauscher.

Für die Förderleitung 10 und 20 empfiehlt sich ein Durchmesser von 2 Zoll, dieselbe Dimensionierung empfiehlt sich für die Luftleitung 40. Für die Rohrleitungen empfehlen sich korrosions- und thermisch beständige Kunststoffrohre. Die Meß- und Steuerfunktionen können in einem gemeinsamen Schaltkasten zusammengefaßt sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung des Badewassers bei einer im öffentlichen Bereich einsetzbaren Warmsprudelbeckenanlage (Whirlpool), das außerhalb der Benutzungsphase eine Reinigungsphase aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß während der Benutzungsphase (Whirlphase), welche nach etwa 10 bis 30Mm_n insbesondere nach etwa 15 Min. abgebrochen wird, eine den Benutzungsbetrieb nicht störende verminderte Wasserumwälzung zwecks ständiger Reinigung erfolgt, bei welcher Wasser am Beckenrand abgezogen und nach Durchlaufen eines Filtersystems wieder in das Becken zurückbefördert Wird (Kreislauf 1. Art) und daß sich außerhalb der Benutzungsphase eine Intensiv-Reinigungsphase mit einer gegenüber der ständigen Reinigung erhöhten, maximalen Wasserumwälzung über das Filtersystem anschließt, bei welcher das zurückgeförderte gereinigte Wasser zumindest teilweise in den Mischkanal eintritt, diesen durchspült und über die Düsen in das Becken gelangt (Kreislauf 2. Art).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verminderte Wasserumlauf während der Benutzungsphase (Whirlphase) mit 5 bis 15 mVh erfolgt und das zurückgeförderte gereinigte Wasser durch mindestens eine im Beckenboden angebrachte öffnung eintritt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Intensiv-Reinigungsphase das den Mischkanal mit Luft beaufschlagende Gebläse abgeschaltet wird und die Wasserumwälzung mit einer Größenordnung von mindestens 15 m³/h erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Warmsprudelbeckenanlage (Whirlpool) ein abgestuftes Becken mit mindestens einer im Beckenboden befindlichen Wassereintrittsöffnung und mindestens einer Wasseraustrittsöffnung, die über ein Umwälz- und Filtersystem außerhalb des Beckens miteinander durch eine Hauptleitung verbunden sind, besitzt und bei der ein direkt unterhalb der Beckenwand bzw. d<:s Beckenbodens auf mindestens einer Ebene umlaufender und durch eine Vielzahl von Düsen mit dem Becken verbundener Mischkanal zur Verwirbelung von Wasser und Luft vorgesehen ist, der von einem außerhalb des Beckens befindlichen Gebläse beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am Beckenrand in Beckenfüllhöhe befindliche Wasseraustrittsöffnung (4) zum Durchsatz von mindestens 15m³/h Wasser dimensioniert ist, daß vor der Wasser-Haupteintrittsöffnung (11) in der Hauptleitung (10) ein Absperrorgan (13) vorgesehen ist, daß weiterhin von der Hauptleitung (10) zwischen Filtersystem (33, 34) und Haupteintrittsöffnung (11) eine Nebenleitung (20) abzweigt, die an mindestens einer Stelle, vor welcher ebenfalls ein Absperrorgan (23, 24) angeordnet ist, in den Mischkanal (6a, 6/^mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrorgane (13, 23, 24) in Abhängigkeit von die Wasserqualität betreffenden Meßwerten steuerbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraust-ittsöffnung (4) als sich zumindest über einen Teil der Beckenumrandung erstreckende Überlaufrinne ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Absperrorgan (23,24) in die Nebenleitung (20) eine Chlordosierungs- und/oder eine pH-K.orrektureinrichtung (35,36) eingeschaltet ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zudosierung nach dem Injektorprinzip arbeitet

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß das mit dem Mischkanal (6a, 6b) verbundene Gebläse (32) zur Beaufschlagung des Filtersystems (33) zwecks Reinigung mit einem Wasser/Druckluftgemisch auch mit diesem über eine Zusatzleitung (30) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung über eine dem Filtersystem (33) vorgeschaltete Luft/Wasser-Mischkammer erfolgt.