BE1017283A6 - Werkwijze en inrichting voor het desinfecteren van zwembadwater en een zwembad voorzien van een dergelijke inrichting. - Google Patents

Abstract

Bij een werkwijze en inrichting voor het desinfecteren van zwembadwater wordt dit geleid door een bewerkingskamer waarin het een tenminste gedeeltelijk desinfecterende behandeling door magnetronstraling ondergaat, waarbij geen substantiële temperatuurstijging optreedt. Daarna wordt het water aan een zwembad toegevoerd. Volgens voorkeursuitvoeringen wordt de desinfecterende behandeling ondersteund wordt door bijmengen van een chemisch werkzame stof, in het bijzonder een waterstofperoxide (H202), en/of een bestraling door ultraviolet licht.

Description

Werkwijze en inrichting voor het desinfecteren van zwembadwater en een zwembad voorzien van een derqeliike inrichting

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding betreft een werkwijze voor het desinfecteren van zwembadwater, met het kenmerk dat het zwembadwater wordt geleid door een bewerkingskamer waarin het een tenminste gedeeltelijk desinfecterende behandeling ondergaat. Onder zwembad wordt verstaan een zodanig groot bad dat de inhoud groot is ten opzichte van die van een mensenlichaam. Wedstrijdbaden zijn tientallen meters lang en breed bij een diepte van gemiddeld minstens één meter, en houden dus enkele honderden kubieke meters. Baden voor recreatie en privé-gebruik zijn kleiner, en houden bijvoorbeeld enkele tientallen kubieke meters. Baden voor binnenshuis, zoals bijvoorbeeld jacuzi-baden bevatten bijvoorbeeld enkele tienden van een kubieke meter tot enkele kubieke meters. Voor kleine baden tot bijvoorbeeld één kubieke meter inhoud wordt veelal leidingwater van een voldoende kwaliteit éénmalig gebruikt. Voor grotere baden wordt dikwijls circulerend water gebruikt, waarbij steeds enige suppletie nodig is, vanwege verdamping, lekkages, en dergelijke.

De uitvinding heeft geen betrekking op waterbaden en dergelijke voor het bereiden van voedsel, voor gebruik in analytische en dergelijke laboratoria, of baden voor industriële toepassing.

Om bij dergelijke grote baden de bacteriële kwaliteit van het water te handhaven wordt veelal chloor in één of andere vorm toegevoegd. Chloor in de gebruikelijke dosering veroorzaakt dikwijls irritaties en schade aan ogen, ademwegen, gebit en maag-darmkanaal. Verder komen bij het doseren en toevoegen van chloor regelmatig ongelukken voor.

De uitvinder heeft zich echter gerealiseerd dat de bacteriële flora en dergelijke micro-organismen ook door toepassing van magnetronstraling gestuit kan worden. Daarbij zijn er twee realiseringsdrempels. Boven de eerste drempel treedt een zodanige beschadiging van de bacteriële flora op, dat de bacteriën en dergelijke zich niet meer vermenigvuldigen. Een tweede, hogere drempel is die waarboven de bacteriële flora afsterft.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Dientengevolge is het volgens één aspect van de uitvinding onder meer een doelstelling van de uitvinding om een werkwijze volgens de aanhef zo uit te voeren dat het zwembadwater wordt geleid door een bewerkingskamer waarin het een tenminste gedeeltelijk desinfecterende behandeling door magnetronstraling ondergaat, waarbij geen substantiële temperatuurstijging optreedt, en het water daarna aan een zwembad wordt toegevoerd. Daarbij is de bereikte temperatuur nooit zo hoog dat deze temperatuursverhoging op zichzelf voldoende is om de bacterieflora te stuiten. De energietoevoer door de magnetronstraling kan wél een bijdrage leveren aan de energiebalans van het zwembad, maar de temperatuurstijging door de desinfectie zal gewoonlijk niet groter zijn dan één of hoogstens enkele graden Celsius.

De gebruikstemperatuur van het water ligt tussen ongeveer 26°C voor wedstrijdbaden en ruim 30°C voor een jacuzi. In het algemeen is de groei van micro-organismen sneller bij hogere temperatuur, totdat boven ongeveer 50°C afsterven door sterilisatie en dergelijke gaat optreden.

Bij voorkeur wordt de desinfecterende behandeling ondersteund door bijmengen van een chemisch werkzame stof. In principe kan hiervoor een kleinere hoeveelheid chloor dan normaal gebruikt worden, maar dan worden de nadelen van het toepassen van chloor slechts gedeeltelijk ongedaan gemaakt. Daarom wordt in een voorkeursuitvoering waterstofperoxide H202 gebruikt.

Bij voorkeur wordt de desinfecterende behandeling ondersteund door bestraling met een ultraviolet licht, met name als de lamp die het ultraviolet licht produceert vrij is van uitwendige elektrodes voor het onderhouden van de vorming van ultraviolet licht, doordat de lamp door het magnetron wordt aangestraald. Dit levert een grote standtijd voor de UV lamp en een eenvoudige opstelling. Op zichzelf is een dergelijke UV lamp beschreven in het Amerikaanse Octrooischrift 3,911,318 van 7 oktober 1975.

Bij voorkeur is de desinfecterende behandeling door de magnetronstraling op zichzelf voldoende werkzaam. Dit levert een wel zeer eenvoudige opstelling.

De uitvinding betreft mede een inrichting voor het desinfecteren van zwembadwater volgens de werkwijze van conclusie 1 zoals gereciteerd in conclusie 6, en een zwembad dat zo een inrichting bevat zoals gereciteerd in conclusie 11. Verdere voordelige aspecten van de uitvinding zijn gereciteerd in afhankelijke Conclusies.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Deze en verdere eigenschappen, aspecten en voordelen van de uitvinding zullen hierna in meer detail besproken worden in de beschrijving van de voorkeursuitvoering van de uitvinding, en meer in het bijzonder aan de hand van de bijgevoegde Figuren, waarbij overeenkomstige verwijzingscijfers overeenkomstige onderdelen aangeven, en welke Figuren illustreren:

Figuur 1, een schematische voorstelling van desinfectie met behulp van een chemisch actieve stof;

Figuur 2 een schematische voorstelling van desinfectie met behulp van ultraviolet licht en/of microgolfstraling;

Figuur 3, een meer gedetailleerd beeld van de bewerkingskamer en omgeving.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERING

Figuur 1 illustreert een schematische voorstelling van desinfectie met behulp van een chemisch actieve stof. Het zwembad 20 is voorzien van een invoer 22 om het zwembad te vullen, dan wel bij te vullen, gewoonlijk met leidingwater, maar dit kan bijvoorbeeld ook grondwater of oppervlaktewater zijn. Verder is het zwembad voorzien van een uitvoer 24 om overtollige vloeistof af te voeren. Eenvoudshalve zijn de nodige pompen, regeling van temperatuur en vloeistofniveau, mechanische filters, en dergelijke weggelaten.

In de bewerkingskamer 26 vindt de dosering van een werkzame chemische stof plaats; traditioneel is dat dus een chloorhoudende stof. Volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding is dat waterstofperoxide H202. Eenvoudshalve zijn de mechanische middelen voor het realiseren van een goede menging, lokale mechanische filtering tegen verontreinigingen, enzovoorts, niet getoond; deze middelen kunnen op zichzelf conventioneel zijn. De bewerkingskamer is volgens de pijlen in een lusvorm gekoppeld met het eigenlijke zwembad. Het is ook mogelijk om de (een) bewerkingskamer op te nemen in de toevoer 22.

Figuur 2 illustreert een schematische voorstelling van desinfectie met behulp van ultraviolet licht en/of microgolfstraling. Het water wordt toegevoerd op aanvoer 30. Element 32 is een meter voor het debiet, deze kan zijn opgenomen in een regelkring met een regelbare pomp. De meter kan ook zijn opgenomen in een regelkring met de zo dadelijk te bespreken desinfectie-voorzieningen. Evenzo kan in de opstelling van Figuur 1 een debietmeter zijn voorzien. Verder bevat Figuur 2 twee magnetrons annex ultraviolet lampen 34, 35 die het water bestralen met magnetron- en ultravioletstraling, waarna dit via uitvoer 36 gedesinfecteerd aan het zwembad wordt toegevoerd. Blok 38 bevat de besturing van blokken 34 en 35.

Figuur 3 illustreert een meer gedetailleerd beeld van de bewerkingskamer 44 en omgeving. Het te desinfecteren water komt binnen bij ingang 40. Meetinrichting 42 meet relevante grootheden, zoals debiet, temperatuur, pH en eventueel bacteriële activiteit. Voor dit laatste is op zichzelf het gebruik maken van de mate van transparantie van het water bekend. Signalering van eventueel meervoudige meetresultaten vindt plaats via lijn 54 aan centrale besturing 50. De resultaten kunnen binair (goed/fout), digitaal of analoog worden gepresenteerd.

Elementen 46 en 48 zorgen voor het bijvoegen (46) van een chemisch actieve stof, en eventueel voor een eerste mengoperatie (48).

De chemisch actieve stof wordt kan in waterige oplossing worden aangeboden om het mengen te vereenvoudigen. Vooreen toevoeging van het desinfectans waterstofperoxide (H202) is een 50 ppm concentratie in een buffermedium van hogere alcohol zoals een zesvoudige voorgesteld. Besturing vindt plaats via lijn 52 vanuit centrale besturing 50.

Blok 56 is een generator voor magnetronstraling die wordt bestuurd via lijn 60. De magnetronstraling werkt in op het water in de centrale bewerkingskamer 44, waardoor tenminste gedeeltelijke desinfectie wordt gerealiseerd. Verder werkt de magnetronstraling in op de ultravioletlamp 58, waardoor deze desinfecterende ultravioletstraling uitzendt naar de centrale bewerkingskamer 44, dit gesymboliseerd door pijltjes 72. Blok 62 symboliseert een roer- of mengmechanisme dat het gedesinfecteerde water homogeniseert. Meetinrichting 64 is vergelijkbaar met meetinrichting 42 en signaleert via lijn 68 naar centrale besturing 50. Tenslotte zorgt pompmechanisme 66, via lijn 70 aangestuurd door blok 50, voor een juist debiet ter afvoer naar het zwembad.

Volgens de uitvinding zijn er dus verschillende mogelijkheden: alleen magnetron, magnetron plus ultraviolet, magnetron plus een chemisch actieve stof, in het bijzonder waterstofperoxide, en zelfs een combinatie van alle drie. Indien van toepassing kan selectief gebruik van de verschillende mechanismen afhankelijk zijn van de mate van vervuiling van het water, de temperatuur, en eventueel andere grootheden of parameters. Bij geringe vervuiling wordt dan bijvoorbeeld één mechanisme gebruikt, bij grotere vervuiling meerdere. Het is ook mogelijk om het vermogen van de microgolven en/of de hoeveelheid gedoseerde chemisch actieve stofte regelen. De desinfectie kan geheel gelokaliseerd zijn zoals in Figuur 3 aangegeven. Anderzijds kunnen de verschillende mechanismen ook parallelsgewijze of in serie worden uitgevoerd, waartoe dan de bewerkingskamer als serieel of parallel opgestelde deelkamers is uitgevoerd. Daarbij kan in het algemeen ook de afmeting van het zwembad een overweging vormen.

Voor een goede dosiswaarde van de microgolf- of magnetron-straling wordt door de uitvinders een dosis tussen 0,2 en 2 joule/cm2 voorgesteld. Dat betekent dat voor een leiding met een doorsnede van 50 mm en een debiet van 10 m3/uur een magnetronvermogen van 0,2 tot 2 kW nodig is. Dit zijn goed realiseerbare waarden. De ultravioletstraling werkt daarbij als additioneel mechanisme.

Voor nadere informatie in dit verband wordt verwezen naar bijvoorbeeld het volgende document : http://www.hatchmott.com/documents/adobe/uv%20disinfection_w.pdf. Het betreffende document is getiteld "Ultraviolet disinfection" en is te vinden op de website van Hatch Mott MacDonald (website: www.hatchmott.com) bij "brochures" onder "technology updates".

Bij het conventioneel gebruik van ultraviolet licht wordt optimaal een golflengtegebied in de buurt van 250 nm gebruikt. Hierbij bedraagt voor drinkwater een gebruikelijke dosis 40 mJ/cm2. Dit betekent in het eerdere voorbeeld een lampvermogen in de buurt van 5 kW voor het ultraviolet licht. Deze relatief hoge waarde wordt veroorzaakt door de geringe efficiency van conventionele ultraviolet lampen. Door microgolflampen te gebruiken wordt de efficiency echter aanzienlijk hoger, hetgeen tot een factor 10 kan oplopen. Bovendien wordt bij microgolf ultraviolet gebruik gemaakt van elektrodeloze lampen, die een veel langere levensduur hebben. Beide aspecten maken de microgolflampen aantrekkelijk voor een zwembad-toepassing.

De onderhavige uitvinding is hierboven beschreven aan de hand van een voorkeursuitvoering daarvan. Zij die deskundig zijn in de techniek zullen zich echter realiseren dat talrijke wijzigingen en veranderingen daarin kunnen worden aangebracht zonder de omvang van de bijgevoegde conclusies te buiten te gaan. Dientengevolge moeten de uitvoeringen beschouwd worden als illustratief en mogen daaruit geen beperkingen worden afgeleid, anders dan zulke die in de conclusies zijn opgenomen.

Claims (12)

1. Een werkwijze voor het desinfecteren van zwembadwater, met het kenmerk dat het zwembadwater wordt geleid door een bewerkingskamer (20, 44) waarin het een tenminste gedeeltelijk desinfecterende behandeling door magnetronstraling ondergaat, waarbij geen substantiële temperatuurstijging optreedt, en het water daarna aan een zwembad wordt toegevoerd.

2. Een werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de desinfecterende behandeling ondersteund wordt door bijmengen van een chemisch werkzame stof.

3. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de chemisch werkzame stof een waterstofperoxide (H202) is.

4. Een werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de desinfecterende behandeling ondersteund wordt door bestraling met een ultraviolet licht.

5. Een werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de desinfecterende behandeling door de magnetronstraling op zichzelf voldoende werkzaam is.

6. Een inrichting voor het desinfecteren van zwembadwater volgend de werkwijze van conclusie 1, met het kenmerk dat deze bevat een bewerkingskamer (20, 44) om het zwembadwater doorheen te leiden en een generator voor magnetronstraling (56) om daardoor in de bewerkingskamer een tenminste gedeeltelijk desinfecterende behandeling door de magnetronstraling uit te voeren, zonder dat een substantiële temperatuurstijging optreedt, en dat een uitvoer van genoemde bewerkingskamer is aangesloten op een toevoer naar een zwembad.

7. Een inrichting volgens conclusie 6, verder voorzien van een doseringsmechanisme (46) voor een chemisch werkzame stof als ondersteuning voor de desinfecterende behandeling.

8. Een inrichting volgens conclusie 6, verder voorzien van een generator (58) voor ultraviolet licht als ondersteuning voor de desinfecterende behandeling.

9. Een inrichting volgens conclusie 8, waarbij de generator voor ultraviolet licht een door de magnetronstraling aan te stralen lamp bevat.

10. Een inrichting volgens conclusie 9, waarbij genoemde lamp vrij is van uitwendige elektrodes voor het onderhouden van de vorming van ultraviolet licht.

11. Een zwembad voorzien van een inrichting volgens conclusie 6.

12. Een zwembad voorzien van een inrichting volgens conclusie 6, en verder voorzien van een toevoer (40) vanuit genoemd zwembad en een rondpompmechanisme (66) voor water terug naar genoemd zwembad.