Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg - Naturstyrelsen

naturstyrelsen.dk

Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg - Naturstyrelsen

Teknologiafprøvning i

svømmebadsanlæg

- med henblik på at nedbringe mængden af klor


Titel: Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg - med henblik på at nedbringe mængden af klor

Forfatter: Frank G. Bennetsen, Ole Bisted og Ketil Sørensen, Teknologisk Institut

URL: www.blst.dk

ISBE: 978-87-92548-89-4

ISBN: 978-87-92548-90-0

Udgiver: By- og Landskabsstyrelsen

Udgiverkategori: Statslig

År: 2009

Sprog: Dansk

Copyright© Må citeres med kildeangivelse.

By- og landskabstyrelsen, Miljøministeriet

Forbehold: By- og Landsskabsstyrelsen vil, når lejligheden gives, offentliggøre rapporter inden for

miljøsektoren, finansieret af By- og Landskabsstyrelsen. Det skal bemærkes, at en sådan

offentliggørelse ikke nødvendigvis betyder, at det pågældende indlæg giver udtryk for

By- og Landskabsstyrelsens synspunkter. Offentliggørelsen betyder imidlertid, at By- og

Landskabsstyrelsen finder, at indholdet udgør et væsentligt indlæg i debatten omkring den

danske miljøpolitik


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Indhold

1 Forord...................................................................................................... 4

2 Sammenfatning og konklusion ................................................................ 5

3 Formål ..................................................................................................... 7

4 Frankrigsgade Svømmehal ..................................................................... 8

4.1 Anlægsbeskrivelse og udgangssituation....................................... 9

4.2 Optimering af frit klorindhold i bassinvandet ................................. 9

4.2.1 Delkonklusion ................................................................ 11

4.3 Lav-ozonering / Ozonteknologi ................................................... 11

4.3.1 Baggrund for forsøget.................................................... 11

4.3.2 Forsøgsbeskrivelse........................................................ 14

4.3.3 Forsøgsresultater........................................................... 17

4.3.4 Anlægs- og driftsøkonomi.............................................. 20

4.3.5 Delkonklusion ................................................................ 20

4.4 Membranstripning (Liqui-Cell)..................................................... 21

4.4.1 Baggrund for forsøget.................................................... 21

4.4.2 Forsøgsbeskrivelse........................................................ 22

4.4.3 Forsøgsresultater........................................................... 24

4.4.4 Anlægs- og driftsøkonomi.............................................. 26

4.4.5 Delkonklusion ................................................................ 26

4.5 Beluftning / stripning / afblæsning............................................... 27

4.5.1 Baggrund for forsøget.................................................... 27

4.5.2 Forsøgsbeskrivelse........................................................ 27

4.5.3 Forsøgsresultater........................................................... 29

4.5.4 Anlægs- og driftsøkonomi.............................................. 32

4.5.5 Delkonklusion ................................................................ 33

4.6 Ultrafiltrering af bassinvand......................................................... 33

4.6.1 Baggrund for forsøget.................................................... 33

4.6.2 Forsøgsbeskrivelse........................................................ 34

4.6.3 Forsøgsresultater........................................................... 36

4.6.4 Anlægs- og driftsøkonomi.............................................. 38

4.6.5 Delkonklusion ................................................................ 38

4.7 Bakteriologiske undersøgelser.................................................... 39

4.7.1 Baggrund ....................................................................... 39

4.7.2 Forsøgsbeskrivelse........................................................ 39

4.7.3 Forsøgsresultater........................................................... 39

4.7.4 Delkonklusion ................................................................ 44

5 Konklusioner.......................................................................................... 45

6 Referencer............................................................................................. 48

3


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

1 Forord

Denne rapport omhandler undersøgelser og analyser udført i forbindelse med

gennemførelse af By- og Landskabsstyrelsens projekt: ”Teknologiafprøvning i

svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor”.

Projektet, der er en del af de projekter, som gennemføres under Virksomhedsordningen

2007 – rekreativt vand, er udført af Teknologisk Institut, Center for

Svømmebadsteknologi og Center for kemi- og vandteknik.

Undersøgelse og afprøvning af forskellige teknologier er udført i Frankrigsgade

Svømmehal, Københavns Kommune i samarbejde med Københavns Ejendomme,

Center for Miljø, Københavns Kommune, Miljølaboratoriet, København

samt HOH Water Technology A/S.

Projektgruppen har bestået af:

Ole Bisted, Teknologisk Institut, Center for svømmebadsteknologi (projektleder)

Frank G. Bennetsen, Teknologisk Institut, Center for Svømmebadsteknologi

Ketil Sørensen, Teknologisk institut, Center for kemi og vandteknik

Lya Dvoracek, Frankrigsgade svømmehal

Reza Hosainzadeh, Center for Miljø, Københavns kommune

Arne Clausen, HOH Water Technology A/S

Ved udførelse af kemiske analyser med MIMS-udstyr har desuden medvirket

Lars Bo Jensen og Eva Jacobsen. Teknologisk Institut, Center for kemi og

vandteknik.

I en følgegruppe har udover projektgruppen deltaget:

Linda Bagge, By- og Landskabsstyrelsen

Tommy Dan Olesen, Københavns Ejendomme

Jens Holm, Københavns Ejendomme drift- og service

Jørn Nielsen, Københavns Ejendomme drift og service

Ejlif Hagemann, Frankrigsgade Svømmehal

Liana Wolfsberg, Center for Miljø, Københavns kommune

4


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

2 Sammenfatning og konklusion

Teknologisk Institut, Center for svømmebadsteknologi har i perioden 1. februar

– 1. december 2008 gennemført et projekt for By- og Landskabsstyrelsen med

det formål at undersøge muligheden for at reducere klorindholdet, klorbehovet

og klorforbruget i svømmebade. Desuden har formålet også været at afdække

om det ved brug af forskellige supplerende teknologiløsninger i vandbehandlingen

er muligt at reducere nogle af de uønskede klorbiprodukter, som dannes

ved nedbrydningsprocessen mellem organiske forureningspartikler og kloren.

Projektets praktiske forsøg og undersøgelser er udført i Frankrigsgade Svømmehal

i samarbejde med Københavns Kommune og teknologileverandøren

HOH Vandteknik A/S

Frankrigsgade Svømmehal blev valgt, fordi det er et velbesøgt, offentligt

svømmeanlæg med et veldimensioneret og veldrevet vandbehandlingsanlæg,

som har en kapacitet og renseeffekt, så det leverer en vandkvalitet, der er bedre

end de nugældende miljøkrav til vandkvaliteten for offentlige svømmehaller.

Der er under projektforløbet afprøvet 4 supplerende renseteknologier omfattende:

Ozonteknologi

Vakuum membranteknologi

Beluftnings/stripningsteknologi

Ultrafiltreringsteknologi

Under testen og den praktiske afprøvning af hver af de 4 undersøgte teknologier

er der udført en række kemiske og mikrobiologiske analyser for at dokumentere

og overvåge vandkvaliteten. Der er desuden registreret tal for badebelastning

og beregnet evt. merforbrug af el-energi og vand ved drift af de forskellige

renseteknologier.

Det er gennem projektet og dets resultater på en overbevisende måde dokumenteret,

at det under praktisk drift og selv ved høj badebelastning er muligt at

nedbringe mængden af klor i bassinvandet med over 50 % i forhold til den

traditionelle drift samtidig med, at vandkvaliteten såvel kemisk som mikrobiologisk

var væsentlig bedre end de nuværende miljøkrav til offentlige svømmebade.

De resultater, der er opnået med de supplerende renseteknologier, henholdsvis

ozon og stripning, skal særligt fremhæves. Her blev koncentrationen af såvel frit

klor som de uønskede organisk bundne klorforbindelser reduceret betragteligt.

5


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Den nye viden om reduktion af klormængden, som er erhvervet gennem projek-

tet, vil direkte kunne overføres og nyttiggøres i såvel alle eksisterende svøm-

mebade som ved projektering og etablering af nye svømmebade.

Tidligere har mange indenfor svømmebadsbranchen og hos svømmebadsejere

været af den opfattelse, at det ville være forbundet med relativt store økonomiske

investeringer og høje driftsudgifter at nedbringe klorindholdet i svømmebade.

Projektet ”Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg”, som Teknologisk Institut

har gennemført for By- og Landskabsstyrelsen i 2008, dokumenterer, at det nu

er praktisk muligt at nedsætte klorindholdet med mere end 50 % ved brug af

kendte effektive, veldimensionerede og driftssikre vandbehandlingsanlæg kombineret

med prisbillige teknologiløsninger, som uden tekniske og pladsmæssige

problemer kan implementeres i stort set alle eksisterende og kommende

svømmeanlæg.

6


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

3 Formål

Det primære formål med projektet har været at afdække og dokumentere mulighederne

for at reducere klorindholdet, klorbehovet og klorforbruget i svømmebade.

Sekundært har det også været formålet at undersøge om det med de

afprøvede teknologiløsninger er muligt at reducere nogle af de uønskede klorbiprodukter,

som dannes ved nedbrydningsprocessen mellem organiske forureningspartikler

og kloren.

Testen af de udvalgte teknologier har således omfattet undersøgelser af effekten

på klorerede nedbrydningsprodukter og reduktion i klorforbrug og klorbehov.

Den nye viden om effekten af supplerende renseteknologier vil efterfølgende

kunne danne grundlag for design og dimensionering af renseprocesser til

svømmebadsvand. Dette vil ikke alene kunne anvendes ved bygning af nye

svømmebade, men i høj grad også ved udbygning og forbedring af vandbehandlingsprocessen

i de mange eksisterende svømmehaller, vandlande, terapianlæg

m.m. Et meget væsentligt formål med dette projekt har netop været at

undersøge og dokumentere teknologiløsninger, som er såvel anlægsmæssigt,

som driftsteknisk økonomisk overkommelige for selv mindre svømmebadsanlæg

og som kan implementeres indenfor de nuværende fysiske rammer i eksisterende

svømmebade.

Målgruppen for projektet er:

Myndigheder, der skal vurdere og fastlægge regler for svømmebade.

Myndigheder, der godkender og fører tilsyn med svømmebade.

Svømmebadsanlæg, såvel mindre som større anlæg.

Virksomheder, der udvikler og producerer vandbehandlingssystemer til

svømmebade.

Virksomheder, der rådgiver svømmebade og projekterer svømmebadsanlæg.

7


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

4 Frankrigsgade Svømmehal

Københavns Ejendomme ejer og driver i alt 13 svømmebadsanlæg, som både

omfatter skolebade, terapibassiner og større offentlige badeanlæg. En del af

badene er af ældre dato, og anlæggene er opbygget med forskellige former for

vandbehandling (pulverfiltre og sandfiltre) og kemikaliedosering (klorelektrolyse

og natriumhypoklorit).

I den indledende projektfase blev der foretaget en besigtigelse på to af anlæggene

for at finde et egnet sted til gennemførelse af forsøgene i projektet, og

valget faldt på 25 meter bassinet i Frankrigsgade Svømmehal, der i 2001 gennemgik

en omfattende renovering af både vandbehandlingsanlægget og bassincirkulationssystemet.

Ud over 25 meter bassinet er der i Frankrigsgade Svømmehal også et traditionelt

undervisningsbassin. De to bassiner er fysisk og teknisk adskilte og betjenes

af hver sit separate vandbehandlings- og kemikaliedoseringsanlæg.

Det årlige besøgstal i svømmehallen har gennem de senere år været stabilt

omkring 120.000 badende pr. år.

Alle de gennemførte forsøg er alene udført på anlæg for 25 meter bassinet, og

begrundelsen for dette valg er:

1. Vandbehandlingsanlæg og bassincirkulationssystem er opbygget og dimensioneret

efter retningslinjerne i DS 477.

2. Anlægget opfylder gældende myndighedskrav i forhold til omsætningstid og

vandkvalitet.

3. Vandkvalitet, besøgstal og afvigelser i driften er veldokumenterede i kraft af

overskuelige og ajourførte driftsjournaler og logbøger.

4. De plads- og adgangsmæssige forhold i og omkring selve vandbehandlingsanlægget

gør det velegnet til indsætning og tilslutning af det anvendte

forsøgsudstyr.

Udgangspunktet for forsøgene har således været et velbesøgt svømmebadsanlæg

med et veldimensioneret vandbehandlingsanlæg, som har en kapacitet til at

kunne levere en vandkvalitet, der ligger et godt stykke under de gældende

grænseværdier.

8


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

4.1 Anlægsbeskrivelse og udgangssituation

Ved projektets start i februar 2008, blev der, via det automatiske kemikaliereguleringsudstyr,

opretholdt en værdi af frit klor i svømmebassinet på 1,0 mg/l og

en tilhørende pH-værdi på pH 7,2.

De aktive kul i de to parallelforbundne kulfilterbeholdere stod for at skulle udskiftes,

og indholdet af bundet klor i bassinvandet lå meget tæt på det vejledende

kvalitetskrav på 0,5 mg/l [2] med værdier på 0,48-0,49 mg/l (målt den 4. februar

2008).

Fredag den 8. februar blev der udtaget vandprøver, som gav følgende billede af

vandkvaliteten i 25 meter bassinet:

Frit klor

Bassinvand

1,13 mg/l

Bundet klor 0,61 mg/l */

pH-værdi 7,25 pH

THM 23 µg/l **/

NVOC 3,5 mg/l **/

*/ Værdi af bundet klor, efter fire dages drift uden aktiv kulfiltrering p.g.a. igangværende udskiftning

af de aktive kul.

**/ Prøver for NVOC og THM er udtaget før sandfilter.

Figur 1. Resultat af vandprøver udtaget den 8. februar 2008.

Badebelastningen nåede denne fredag op på 552 personer og den gennemsnitlige

badebelastning over de tre foregående dage lå på 607 personer pr. dag.

Umiddelbart efter prøveudtagningen blev de aktive kulfiltre sat i drift med nye

kulfyldninger, og indholdet af bundet klor faldt til et niveau omkring 0,2 mg/l (se

figur 2).

4.2 Optimering af frit klorindhold i bassinvandet

Da et af hovedformålene med projektet og de tilhørende forsøg var at reducere

klorindhold og klorforbrug, var det naturligt at starte med det lavest mulige udgangspunkt

indenfor rammerne af de allerede gældende regler [2].

9


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Jf. [1] har det siden 1988 været tilladt at holde et niveau på ≥ 0,5 mg/l frit klor i

bassinvandet. Indendørs bassiner på mindst 25 m skulle fra 1989 være tilsluttet

et automatisk kemikaliereguleringsudstyr.

Setpunktet for indholdet af frit klor på det automatiske kemikaliereguleringsudstyr

blev derfor ændret fra de oprindelige 1,0 mg/l til 0,5 mg/l om morgenen

mandag den 11. februar (uge 7/2008).

Efter 10 dages drift uden yderligere ændringer på anlægget, blev målt følgende

værdier:

Bassinvand

Frit klor 0,47 mg/l

Bundet klor 0,22 mg/l

pH-værdi 7,24 pH

THM 13 µg/l */

NVOC 2,1 mg/l */

*/ Prøver for NVOC og THM er udtaget før sandfilter.

Figur 2. Resultat af vandprøver udtaget den 21. februar 2008.

Ovenstående prøver er udtaget torsdag den 21. februar 2008 (uge 8 - vinterferie),

hvor badebelastningen nåede 671 personer og med en gennemsnitlig badebelastning

de tre foregående dage på 647 personer pr. dag.

I de efterfølgende 3 uger blev der udtaget vandprøver for kontrol af kimtal i bassinvandet,

som i nedenstående skema er sammenholdt med de tilsvarende

værdier for kimtal i bassinet i månederne forud for ændringen.

2007/2008

2008

(frit klor 1,0 mg/l)

(frit klor 0,5 mg/l)

Dato

CFU pr. 100 ml

(v. 37 °C)

Dato

CFU pr. 100 ml

(v. 37 °C)

28-11-2007 43 26-02-2008 130

12-12-2007 5 06-03-2008 38

15-01-2008 160 11-03-2008 130

Figur 3. Resultat af kimtalsmålinger.

Der er ikke nogen entydig sammenhæng mellem ændringen i frit klor og resultatet

af kimtalsmålingerne i perioden før og efter. Kimdrabseffekten i vandet –

udtrykt ved iltningspotentialet – er jf. [1] ændret fra ca. 730 mV til ca. 715 mV

ved at sænke indholdet af frit klor til 0,5 mg/l, hvilket fortsat er over den angivne

minimumsværdi på 675 mV.

10


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

4.2.1 Delkonklusion

Der er konstateret en relativ stor forskel i de målte værdier for både bundet klor,

NVOC og THM før og efter sænkning af det frie klorindhold. De positive ændringer

kan ikke umiddelbart tilskrives sænkningen af det frie klorindhold alene,

men skyldes mere sandsynligt udskiftningen af de aktive kul.

Således er reduktionen i bassinvandets indhold af bundet klor fra ca. 0,5 mg/l

ned til 0,22 mg/l sket som følge af de nye aktive kul i anlægget.

Tilsvarende vurderes ændringerne i indholdet af både NVOC og THM i bassinvandet

at være indirekte forbundet til udskiftningen af de aktive kul, idet de

”gamle” kul kan være medvirkende årsag til, at niveauet for de to vandkvalitetsparametre

lå højere før udskiftningen på grund af forholdsvis stor afgivelse af

kulstøv og organisk materiale til bassinvandet.

De målte værdier i figur 2 er således et godt udgangspunkt og sammenligningsgrundlag

for resultaterne i de efterfølgende forsøg.

4.3 Lav-ozonering / Ozonteknologi

4.3.1 Baggrund for forsøget

Ozon er et kraftigt oxidationsmiddel, der er i stand til både at desinficere og

oxidere organisk stof. Ozon er en ustabil luftart, der naturligt henfalder til ilt og

det er således nødvendigt at producere ozon på stedet, hvor det skal anvendes.

I svømmebadssammenhæng anvendes ozon som supplement til klor, idet ozon,

på grund af sin giftighed, kun må virke på vandet udenfor bassinet, og skal fjernes

før vandet returneres til bassinet. Klor skal derfor fortsat tilsættes bassinvandet

for at sikre desinfektion af vandet ude i bassinet.

I Danmark er ozon ikke umiddelbart godkendt til brug i forbindelse med offentlige

svømmebade, men der er – i henhold til Miljøstyrelsens Vejledning nr. 3,

1988, Bilag C.4 [1] – mulighed for at søge en dispensation for godkendelse af

anlæg med ozon-klor-desinfektion.

På trods af denne dispensationsmulighed har brug af ozon ikke vundet indpas i

danske svømmehaller, og det eneste dokumenterede fuldskala forsøg i Danmark

er udført i Helsinge Badet tilbage i 1982 [3].

11


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

I Tyskland indgår ozonering af bassinvandet i en af to anerkendte vandbehand-

lingsmetoder, jf. den tyske norm DIN 19643, hvor det angives, at vandbehand-

lingsanlæg til svømmebade kan opbygges af følgende proceskombinationer:

1. Adsorption – flokning – filtrering – klorering, eller

2. Flokning – filtrering – ozonering – sorption (fjernelse af rest ozon) –

klorering

Både det danske forsøg i Helsinge Badet [3] og anlæg, der er opført i Tyskland i

henhold til DIN 19643 er baseret på, at ozon doseres på hele den cirkulerende

vandstrøm i systemet, hvilket betyder, at der nødvendigvis skal installeres

ozonanlæg med en forholdsvis stor kapacitet og tilsvarende store filteranlæg

med aktivt kul for efterfølgende fjernelse af rest ozon fra bassinvandet. Anlægsog

driftsøkonomisk er dette en krævende opgave, og har sandsynligvis været

medvirkende til, at ozon ikke er og har været anvendt i behandling af bassinvandet

i danske svømmehaller.

De vigtigste faktorer for en effektiv udnyttelse af ozon i forbindelse med vandbehandling

er opløsning af ozongassen i vandet, sikring af en nødvendig reaktionstid

og endelig fjernelse af eventuelt overskydende ozon fra henholdsvis udløbsvandet

og afgangsgassen.

Ozons opløselighed i vand er afhængig af vandtemperaturen og det aktuelle

systemtryk. Nedenstående kurve viser sammenhængen mellem de to parametre.

12


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 4. Ozons opløselighed i vand, som funktion af temperatur og tryk.

I DIN 19643 er tilsvarende angivet følgende erfaringstal for tilsætning af ozon

baseret på den aktuelle bassinvandstemperatur, for at sikre en effektivt udnyttelse

af den tilførte ozon, under hensyn til at opretholde et effektivt oxidationspotentiale

i forhold til ozongassens opløselighed og henfaldstid:

Vandtemperatur Ozon koncentration i vand

t ≤ 28 °C ≥ 0,8 g ozon / m³

28 °C < t ≤ 32 °C ≥ 1 g ozon / m³

32 °C < t ≤ 35 °C ≥ 1,2 g ozon / m³

t > 35 °C ≥ 1,5 g ozon / m³

Figur 5. DIN 19643 anvisning for ozonkoncentration i bassinvand afhængig af vandtemperatur.

For at skabe de rette betingelser for en effektiv oxidation angiver DIN 19643

samtidig en anbefalet reaktionstid mellem bassinvand og ozongassen på minimum

3 minutter efter ozon tilsætningen og før af-ozonering.

13


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

4.3.2 Forsøgsbeskrivelse

Da virkningen af et fuldskalanlæg, som tidligere beskrevet, er undersøgt og

kendt, var det formålet med dette forsøg at undersøge hvorvidt en delstrømsbehandling

med ozon er tilstrækkeligt til at påvirke den samlede vandkvalitet i

positiv retning.

Forsøget med ozondosering til bassinvandet blev bygget op omkring et standard

ozon-anlæg fra den tyske anlægsproducent CfG Prominent, og placeret i

vandbehandlingsanlægget som vist på nedenstående figur.

Figur 6. Ozonanlæg i forsøgsopstillingen.

Det anvendte ozon-anlæg under forsøget havde en maksimal kapacitet på 15

gram produceret ozon pr. time, og selve ozongassen blev fremstillet ved hjælp

af trykluft leveret af en oliefri kompressor.

Efter tilsætning af ozon på delstrømsrøret, blev vandet ledt gennem et mixer-rør

og videre over i en reaktionstank. Reaktionstanken var forud for igangsætning

af anlægget blevet delvis fyldt med plastlegemer, for yderligere optimering af

opblandingen og kontakttiden mellem bassinvand og ozongas. I alle de gennemførte

forsøg var reaktionstiden fra ozondosering og til udløb i udligningstanken

større end 6 minutter.

14


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Det ozon-holdige vand blev ført tilbage til udligningstanken, og udledt ca. 100

mm over bunden af tanken i en ”klokke”. Fra klokken kunne den overskydende

ozongas stige op til overfladen og under kontrol evakueres via et udluftningsrør

tilsluttet et aktiv kulfilter (se også figur 6).

Rørsystemet omkring anlægget blev designet med henblik på at recirkulere og

behandle vandet i udligningstanken, ud fra den anskuelse, at det er i udligningstanken

– næst efter sandfiltrene – at den største koncentration af organiske

urenheder i systemet skal findes, og at det var på vandet i udligningstanken, at

en delstrømsozonering ville have den største effekt på den samlede vandkvalitet

i systemet. Dertil kommer, at den restozon, der er opløst i vandet, ville ledes

tilbage i udligningstanken, hvor ozonen ville få yderligere tid til at reagere med

det organiske stof i vandet; både i udligningstanken og videre frem gennem

sandfilteranlægget.

Det anvendte ozon-anlæg er fra producentens side udstyret med en række

sikkerhedsfunktioner, som dels skal sikre anlægget mod overlast og dels at der

ikke produceres og afgives ozon til omgivelserne. Derudover blev der under

forsøget tilsluttet supplerende sikkerhedsudstyr i form af en ekstern flowvagt i

systemet, som afbrød ozonproduktionen ved manglende vandgennemstrømning

i delstrømsrøret samt en rumsensor, der dels afgav akustisk alarm ved høj

ozonkoncentration i rumluften og dels afbrød ozonproduktionen i anlægget.

15


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Foto 1. Ozon-installation med reaktionstank, kompressoranlæg og rumsensor.

Under forsøgene med ozontilsætning til bassinvandet blev anlægget indreguleret

til en ydelse på 11,9 gram produceret ozon pr. time, svarende til 80 % af

ozon-anlæggets maksimale kapacitet. Den cirkulerende vandstrøm gennem

anlægget blev tilsvarende justeret ind til 4,5 m³/h, og driftstrykket i anlægget lå

stabilt på 75 kPa.

Den teoretiske ozonkoncentration i bassinvandet, umiddelbart efter ozontilsætningen

udgjorde således:

O3 koncentration =

11,9 gram O3 / h

4,5 m³ / h

= 2,64 gram O3 / m³

Ozonkoncentrationen i bassinvandet under disse forsøg er således ca. 3 gange

højere end anbefalingerne i DIN 19643 (tabel w), ved en vandtemperatur < 28

°C.

Den anvendte reaktionstank havde et volumen på ca. 0,5 m³, hvilket med en

vandgennemstrømning på 4,5 m³/h gav en netto reaktionstid på 6 minutter og

40 sekunder, eller godt 2 gange anbefalingerne i DIN 19643.

Ozonkoncentration i vandet efter reaktionstanken blev manuelt målt ved brug af

fotometrisk analyse (Chematest 25, anvendt reagens, OXYCON 2, OXYCON

DPD og OXYCON GL – ”Determination of Ozone in presence of free Chlorine”),

16


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

ligesom der løbende blev foretaget kontrolmålinger af restozonindholdet i bassinvandet

på tilgang til sandfiltrene.

Den 22. april blev registreret og målt følgende ozonkoncentrationer i systemet

ved en vandgennemstrømning på 4,5 m³/h og en ozonproduktion på 11,9 g/h:

Ozonkoncentration efter dosering 2,64 mg/l (teoretisk værdi)

Ozonkoncentration efter reaktionstank 1,02 mg/l (fotometrisk bestemt)

Ozonkoncentration før sandfiltre 0,05 mg/l (fotometrisk bestemt)

Ud fra ovenstående er der efter reaktionstanken opløst 1,02 mg/l ozon i vandet.

Den resterende mængde ozon (2,64 mg/l ÷ 1,02 mg/l = 1,62 mg/l) er således

enten omsat ved oxidation med organisk materiale i reaktionstanken, henfaldet

til oxygen (ilt), eller fortsat på gasform som ozon og uopløst i vandstrømmen.

4.3.3 Forsøgsresultater

Ozonanlægget blev sat i drift den 31. marts, og fra den 4. april og frem til den

22. april blev MIMS-udstyr 1 tilsluttet forsøget med udtag fra 3 målepunkter i

anlægget.

Resultatet af MIMS-målingerne på THM-indholdet i bassinvandet i de enkelte

målepunkter er angivet i nedenstående diagram.

1 MIMS er en forkortelse af Membran-inlet massespektrometri, som anvendes i forbin-

delse med on-line måling af flygtige organiske stoffer, som eksempel THM.

17


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 7. MIMS-kurve fra 4. – 22. april 2008, med angivelse af THM-indholdet i tre målepunkter.

Kurven viser en tydelig variation i bassinvandets THM-indhold hen over et

døgn, hvor stigning og fald i THM-indholdet hænger tæt sammen med bassinets

brug i dag- og aftentimerne.

Kurven viser også, at der – både efter ozondoseringen og hen over sandfiltrene

– sker en reduktion i bassinvandets THM-indhold, og på grundlag af de mere

end 1000 målinger, der blev registreret på MIMS-udstyret i perioden, er det

gennemsnitlige fald i THM-indholdet over ozonanlægget beregnet til ca. 10 %.

I samme forsøgsperiode blev udtaget manuelle kontrolprøver af både THM- og

NVOC-indholdet i bassinvandet, og resultaterne er, sammen med den aktuelle

badebelastning for de pågældende dage, angivet i nedenstående diagram.

18


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 8. Resultat af de manuelle prøver for forsøgsperioden sammenholdt med den

aktuelle badebelastning.

Den gennemsnitlige badebelastning i perioden udgjorde 492 personer pr. dag,

og kurverne viser, at der på trods af en stabil badebelastning sker en reduktion

af både NVOC- og THM-indholdet i hele den cirkulerende vandstrøm hen over

forsøgsperioden med ozonanlægget i drift.

For at få et overblik over de enkelte værdier er der i nedenstående skema vist

vandkvalitetsparametrene under ozonforsøget sammenholdt med udgangssituation,

som blev registreret den 21. februar.

Bassinvand 21-02-2008 07-04-2008 **/ 22-04-2008

Frit klor 0,47 mg/l 0,50 mg/l 0,51 mg/l

Bundet klor 0,22 mg/l 0,26 mg/l 0,22 mg/l

pH-værdi 7,24 pH 7,21 pH 7,26 pH

THM 13 µg/l */ 13 µg/l */ 9,3 µg/l */

NVOC 2,1 mg/l */ 1,69 mg/l */ 1,06 mg/l */

Badebelastning 671 prs. 592 prs. 572 prs.

*/ Prøver for NVOC og THM er udtaget før sandfilter.

**/ Ozonanlægget har forud for målingerne den 7. april været i drift i godt 7 dage.

Figur 9.

Fra den første måling af bassinvandskvaliteten den 7. april og frem til den anden

måling den 22. april, hvor ozonanlægget kørte kontinuerligt, er der sket en

19


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

forholdsvis kraftig reduktion i bassinvandets indhold af NVOC på ca. 40 %.

THM-indholdet i bassinvandet er tilsvarende faldet med knap 30 % over de to

uger, og indholdet af bundet klor i vandet er faldet med 0,04 mg/l og ligger på

samme niveau som i udgangssituationen den 21. februar.

4.3.4 Anlægs- og driftsøkonomi

Den samlede anlægspris for ozonanlægget, som det er installeret i Frankrigsgade

Svømmehal, med cirkulationssystem, kompressoranlæg, rumsensor og

reaktionstank og montageomkostninger, skønnes i 2008 priser til i alt kr.

175.000 ekskl. moms.

Driftsomkostningerne for ozonanlægget, i form af direkte effektoptagelse og

beregnet el-energiforbrug under de betingelser, der har været til stede i forbindelse

med forsøget, er opgjort til følgende:

Pumpedrift til delstrømscirkulation (4,5 m³/h, Δp=75 kPa, ηp~0,6) = 0,15 kW

Kompressordrift (0,24 kW, on/off: 10 s/25 s) = 0,01 kW

O3 – produktion = 0,45 kW

Samlet effektoptagelse til ozonanlæg og pumpedrift = 0,61 kW

Det svarer til et samlet el-energiforbrug pr. døgn på ca. 14,5 kWh. Med en anslået

pris pr. kWh på 1,5 kroner udgør de samlede driftsomkostninger ca. kr.

21,75 pr. døgn.

Der har desuden været anvendt vandværksvand til køling af ozongeneratoren,

men kølevandet (ca. 50 l/h) er ført til udligningstanken, og har således dækket

en del af det daglige spædevandsforbrug. Da kølevandet samtidig er blevet

opvarmet til en temperatur på ca. 25 °C gennem ozonanlægget, har der været

en mindre besparelse på varmeforbruget til opvarmning af spædevand.

4.3.5 Delkonklusion

Det er kendt og veldokumenteret, at tilsætning af ozon virker reducerende på

THM-indholdet i bassinvand ved at nedbryde nogle af de organiske partikler i

vandet, som er medvirkende til at blandt andet at danne uønskede THMforbindelser

i vandet. Dette bekræftes af kurven fra MIMS målingerne (fig. 7),

som viser en her og nu reduktion i vandets THM-indhold på ca. 10 %, i den

delstrøm af bassinvand, som ledes gennem ozonanlægget.

20


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

På den samlede cirkulerende vandstrøm i systemet sker der i perioden fra den

7. til den 22. april ligeledes et fald i både NVOC- og THM indhold, som vurderes

at være direkte forårsaget af ozontilsætningen, idet badebelastningen i forsøgsperioden

er meget stabil med et gennemsnit omkring 500 personer pr. dag.

Den overskydende ozongas, som ikke opløses i bassinvandet eller ikke når at

reagere med de organiske partikler i vandet, opfanges enten i det aktive kulfilter

på udluftningen fra udligningstanken, eller ledes med bassinvandet over til

sandfilteranlægget. Ved sandfilteranlægget er det målte ozonindhold 0,05 mg

O3/l i vandet, svarende til den tyske norm for ozonholdigt vand (jf. DIN 19643),

der må ledes til bassinet, og udgør således ikke nogen risiko for de badende og

personalet oppe i hallen.

For at optimere udnyttelsen af den tilførte ozon til bassinvandet og dermed effekten

af ozonbehandlingen, kan der installeres to serieforbundne reaktionsbeholdere

i stedet for en beholder, hvor der i den sidste reaktionsbeholder ilægges

en sandfyldning. Sandfyldningen vil medvirke til at skabe bedre kontakt mellem

ozongassen og bassinvandet, og giver samtidig mulighed for aflejring af urenheder,

hvorved ozon får bedre betingelser for at reagere med og nedbryde de

organiske stoffer i vandet.

Eksisterende spædevandsforsyning til vandbehandlingsanlægget vil med fordel

kunne sluttes til ozonanlægget, hvorved eventuelle organiske partikler i vandværksvandet

vil blive reduceret og ikke belaste bassinvandet og dannelsen af

uønskede klorforbindelser.

Tidligere forsøg [3] har vist, at ozonbehandling af hele den cirkulerende vandstrøm

har en positiv effekt på vandkvaliteten. Sammenlignet med disse både

plads- og omkostningskrævende ozonanlæg, som behandler hele den cirkulerende

vandstrøm, viser dette forsøg, at der – selv på et meget velfungerende

vandbehandlingsanlæg, med en i forvejen rigtig god vandkvalitet – kan opnås

forbedringer af kvaliteten med tilsætning af ozon til en mindre del af den behandlede

vandstrøm.

4.4 Membranstripning (LiQui-Cel)

4.4.1 Baggrund for forsøget

Membranteknologi til fjernelse af gasser og uønskede luftarter fra væsker blev

kommercielt tilgængelig tilbage i starten af 1990’erne, og har siden vundet indpas

indenfor vandbehandling til bl.a. kraftværker, den farmaceutiske industri og

21


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

bryggerier, hvor det primært er ilt og kuldioxid, der fjernes fra vandet, før det

skal anvendes i de forskellige processer.

I USA har teknologien gennem flere år desuden været anvendt til fjernelse af

THM-forbindelser i klorbehandlet drikkevand. Det er på den baggrund, at membranteknologien

i dette forsøg afprøves på bassinvand, for at se hvorvidt erfaringerne

fra drikkevandsbehandlingen kan overføres til svømmebade.

4.4.2 Forsøgsbeskrivelse

Den anvendte membran til forsøget var en LiQui-Cel® membran fra firmaet

Membrana, som har været blandt de førende producenter af denne teknologi

gennem de sidste 15 år.

Membranen er, ifølge producentens datablad, egnet til behandling af vand med

et indhold af frit klor på ≤1 mg/l frit klor. På trods af den angivne resistens for

klor, valgte vi under forsøget at installere LiQui-Cel® membranen i en shunt på

afgang fra det eksisterende kulfilteranlæg, som vist på nedenstående diagram,

hvor indholdet af frit klor i vandet er det laveste i systemet.

Figur 10. Diagram over LiQui-Cel® installationen i anlægget.

22


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Den anvendte membran var beregnet for en vandgennemstrømning i intervallet

1-11 m³/h, og den samlede vandgennemstrømning gennem de to parallelkoblede

aktive kulfiltre var som udgangspunkt indreguleret til ca. 8 m³/h.

Et af de emner, som voldte størst vanskeligheder i design- og planlægningsfasen

forud for dette forsøg, var at få skabt tilstrækkelig med vakuum på membranens

gasside. I første omgang blev vakuummet forsøgt etableret med en

ejektor drevet af trykluft. Da der må forventes et forøget THM-indhold i luften på

membranens gasside, ville det – ved brug af en luftdrevet ejektor – være forholdsvis

enkelt at lede luften fra systemet til det fri. Desværre lykkedes det ikke

at skabe det nødvendige vakuum ved brug af ejektoren, og samtlige målinger

på vandet i denne forsøgsrække viste uændret THM-indhold før og efter membranen.

Efter forgæves forsøg med at få etableret tilstrækkelig vakuum med en ejektorpumpe

drevet af kompressorluft, blev resultatet brug af en egentlig vakuumpumpe

(vandringspumpe). Vakuumpumpen blev kølet med blødgjort vandværksvand

for at undgå udfældning af kalk i pumpehuset. Kølevandet blev ledt

direkte til kloak, da det – på samme måde som luften fra ejektoren – må forventes

at have et forhøjet indhold af THM tilført fra membranafgasningen, hvorfor

det ikke kunne ledes ind i systemet og genanvendes som spædevand.

Vakuumpumpen opretholdt et undertryk på membranens gasside på mellem

÷0,85 og ÷0,90 kPa (absolut), og membranen blev på gassiden ”gennemskyllet”

med en luftstrøm på 250 Nl luft /h.

Foto 2. Membraninstallation på afgang fra kulfilteranlægget.

23


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Membranen var installeret i modstrøm svarende til, at vand og luft bevægede

sig modsat hinanden inde i membranen, med vandet løbende lodret opad og

luften tilsvarende nedad.

4.4.3 Forsøgsresultater

Gennem forsøgsperioden blev dels udtaget vandprøver til laboratoriebestemmelse

af membranens ydelse i forhold til at reducere THM-indholdet i vandet før

og efter membranen, og dels blev vandet – før og efter membranen – i en periode

overvåget ved hjælp af MIMS-udstyr.

Resultatet af de manuelle prøver er angivet i nedenstående skema:

Prøve THM før membran THM efter membran

19-09-2008 17 µg/l 14 µg/l

23-09-2008 26 µg/l 10 µg/l

Figur 11.

Der sker således en reduktion i vandets indhold af THM på mellem 3-16 µg/l

hen over membranen.

Det relativt høje indhold af THM i bassinvandet før membranen, målt den 23.

september, kan skyldes, at der i dagene før prøveudtagningen var påfyldt ca.

150 m³ nyt vandværksvand i bassinet på grund af fejl i det luftstyrede ventilsystem.

Resultatet af de data, der er indsamlet via MIMS målingerne, er indeholdt på

nedenstående kurve, som viser THM-indholdet i vandet før og efter LiQui-Cel®membranen.

24


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 12. MIMS-data for perioden 12.-14. september, forsøg med LiQui-Cel®-membran.

Kurven viser en nogenlunde konstant gennemsnitlig reduktion i vandets THMindhold

på 2 - 3 µg/l hen over de to døgn udstyret var tilsluttet til forsøgsopstillingen,

svarende til en procentvis reduktion på 15-20 % af indgangskoncentrationen.

Kurven er baseret på MIMS-målinger taget forud for det utilsigtede vandtab

i systemet, hvorfor indgangskoncentrationen for THM er lavere her, end i de

manuelle målinger i figur 11.

25


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

4.4.4 Anlægs- og driftsøkonomi

Den samlede anlægspris for LiQui-Cel® anlægget, som det er installeret i

Frankrigsgade Svømmehal, med membran, vakuumpumpe, blødgøringsanlæg

og montageomkostninger, skønnes i 2008 priser til i alt kr. 70.000 ekskl. moms.

Driftsomkostningerne for anlægget, i form af direkte effektoptagelse og beregnet

el-energiforbrug under de betingelser, der har været til stede i forbindelse

med forsøget, er opgjort til følgende:

Drift af vakuumpumpe (motoreffekt 0,3 kW, 1,5 kr./kWh) = ca. 10,80 kr./døgn

Kølevand (40 l/h blødgjort vandværksvand á 40 kr./m³) = ca. 38,40 kr./døgn

Samlet pris for drift af LiQui-Cel® anlægget = ca. 49,20 kr./døgn

Systemet med en vandkølet vakuumpumpe gør de samlede driftsomkostninger

for anlægget forholdsvis høje, og den optimale løsning både af hensyn til driftsomkostningerne

og til bortledning af de udvundne THM-gasser fra bassinvandet,

vil være at finde en egnet luftdrevet ejektor, som kan skabe og opretholde

det nødvendige vakuum på membranens gasside.

4.4.5 Delkonklusion

Ifølge produkt- og datablad fra leverandøren for den anvendte membran til forsøget,

kan der opnås en reduktion af THM-indholdet over membranen på op til

95 % ved behandling af klorholdigt drikkevand. Det fremgår ikke af producentens

materiale ved hvilke THM-koncentrationer og betingelser disse resultater

er opnået.

I det aktuelle forsøg blev det bedste enkeltstående resultat en THM-reduktion

fra 26 til 10 µg/l eller svarende til godt 60 % af den tilførte mængde THM på

tilgang til membranen, hvilket ligger et godt stykke fra de resultater, der, ifølge

leverandøren, er opnået på klorholdigt drikkevand. Om det ligger i anlæggets

design eller vandets sammensætning er vanskeligt at sige med den begrænsede

erfaring, der er opnået ved dette forsøg, men det tyder på, at jo højere indgangskoncentration,

jo bedre virkningsgrad eller THM-fjernelse sker der over

membranen.

Membranen i forsøget er afprøvet på en delstrøm af bassinvand med et flow på

8 m³/h, svarende til ca. 5 % af den cirkulerende vandstrøm i anlægget, hvilket

kræver en forholdsvis høj effektivitet for, at THM-reduktionen vil kunne registre-

26


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

res i det samlede bassinvolumen. Til sammenligning viser erfaringer fra aktiv

kulfiltrering, som tilsvarende sker på en delstrøm, at reduktionen af bundet klor

over filteret skal være minimum 50 % af indgangskoncentrationen for, at indholdet

af bundet klor i bassinvandet kan opretholdes på et lavt niveau.

Det er på baggrund af de udførte forsøg ikke muligt at vurdere membranens

levetid under de aktuelle driftsforhold, men da indhold af frit klor samt temperatur

og trykforhold i anlægget ligger indenfor producentens anvisninger, vil den

forventede membranlevetid være ca. 5 år.

4.5 Beluftning / stripning / afblæsning

4.5.1 Baggrund for forsøget

Stripning eller beluftning af vand er en velkendt behandlingsmetode til at fjerne

uønskede gasarter fra vandet, og anvendes typisk indenfor både vandværksog

spildevandssektoren.

Tilbage i 1986 gennemførte Teknologisk Institut og HOH Vandteknik A/S et

forsøg med fjernelse af THM fra bassinvand i en specialdesignet kolonnestripper

[4]. Forsøget viste, at det – via beluftning af vandet – var muligt at afblæse

omkring 50 % af den indeholdte mængde THM i vandet. I det pågældende forsøg

blev en delstrøm på ca. 18 m³/h, svarende til godt 10 % af den cirkulerende

vandstrøm i systemet, behandlet over kolonnestripperen.

Baggrunden for det aktuelle forsøg i Frankrigsgade Svømmehal var derfor at

afprøve de positive resultater fra forsøget i 1986 på et anlæg, som behandler

hele den cirkulerende vandstrøm i anlægget, ved at foretage beluftning af bassinvandet

direkte i udligningstanken.

Perspektivet i forsøget er, at tilsvarende svømmebassiner, udført med udligningstank,

relativt enkelt vil kunne etablere en beluftning af bassinvandet og

således opnå en væsentlig forbedring af vandkvaliteten indenfor en økonomisk

overskuelig investering.

4.5.2 Forsøgsbeskrivelse

Forsøget med beluftning af bassinvandet i svømmebassinet i Frankrigsgade

Svømmehal blev opbygget som vist på nedenstående figur.

27


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 13. Princip for beluftningssystem i udligningstanken.

De anvendte beluftere i tanken var standard Roeflex HP tallerkenbeluftere fra

RUMA Industri A/S.

Under hensyn til sugeudtag for cirkulationspumpen, og de to tilløb til tanken fra

bassinets overløbsrender, blev i alt 14 tallerkenbeluftere jævnt fordelt ud over

bunden af udligningstanken således, at hver tallerken dækkede et areal på ca.

1,1 m². Tallerknerne blev indbyrdes forbundet af et rørsystem til fordeling af

indblæsningsluften.

Udenfor selve udligningstanken blev rørsystemet tilsluttet en sidekanalblæser af

samme type, som typisk anvendes i forbindelse med boblezoner i f.eks. spabassiner.

28


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Foto 3. Udligningstank med tallerkenbeluftere i drift. Billedet viser tydeligt paddehatte af

luftholdigt vand over hver tallerkenbelufter.

Lufttilførslen pr. tallerken er ud fra blæserens ydelseskurve og det aktuelle

driftstryk i anlægget under drift beregnet til ca. 12 Nm³/h 2 .

4.5.3 Forsøgsresultater

Anlægget blev sat i drift om morgenen den 14. november, og kørte i første fase

frem til den 17. november. MIMS-udstyret målte i perioden fra den 13. november

(kl. ca. 12) og frem til den 18. november om morgenen. Herved blev udgangssituationen

registreret ligesom det var muligt at se, hvad der skete med

THM-indholdet i bassinvandet, når beluftningen igen blev afbrudt.

2 Luftmængde angivet som ”Normal kubikmeter pr. time”.

29


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 14. Resultat af MIMS målinger af bassinvandet på tilgang til sandfiltre, - efter udligningstanken.

Besøgstallet i måleperioden er registreret til:

13-11-2008 552 badende

14-11-2008 580 badende

15-11-2008 168 badende

16-11-2008 442 badende

17-11-2008 659 badende

18-11-2008 546 badende

19-11-2008 515 badende

20-11-2008 502 badende

21-11-2008 449 badende

Fra den 17. november og frem til den 19. november var beluftningen stoppet for

at bringe bassinvandet tilbage til udgangssituationen, og beluftningen blev genoptaget

den 19. november med kontrolmåling før og efter udligningstanken efter

to dages drift den 21. november. Resultatet af de udførte kontrolmålinger er

angivet i nedenstående skema.

30


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

De manuelle prøver, som blev udtaget under forsøget gav følgende resultat:

DATO

TILGANG

UDLIGNINGSTANK

AFGANG

UDLIGNINGSTANK THM-REDUKTION

14-11-2008 12,4 µg/l 9,2 µg/l 3,2 µg/l

17-11-2008 11,1 µg/l 8,9 µg/l 2,2 µg/l

21-11-2008 10,4 µg/l 8,7 µg/l 1,7 µg/l

Figur 15.

Som det fremgår af skemaet ligger THM-reduktionen i udligningstanken under

beluftning på mellem 1,7 µg/l og 3,2 µg/l svarende til en procentvis reduktion på

17 til 26 % i forhold til THM-indholdet på tilgang til tanken. Resultatet er positivt i

lyset af den forholdsvis lave THM-koncentration i bassinvandet på tilgang til

udligningstanken og det faktum, at reduktionen af THM-indholdet sker på hele

den cirkulerende vandstrøm i systemet.

Resultatet af MIMS-målingerne (figur 14) underbygger de manuelle målinger,

idet der forud for forsøgets start registreres et THM-indhold på 9,5 til 11 µg/l og

gennem hele forsøgsperioden falder THM-indholdet og ligger stabilt omkring 8

µg/l. Ved forsøgets afslutning efter ”dag 4” viser MIMS-kurven igen en stigende

tendens mod samme niveau som i udgangssituationen forud for forsøget.

Sættes resultatet ind i en graf ses, at THM-reduktionen som funktion af indgangskoncentrationen

er tæt på at være lineær, og stigende ved øget indgangskoncentration

med en forventet THM-reduktion på op til 50 % ved en indgangskoncentrationen

omkring 20 µg/l.

31


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 16. Reduktion af THM-indhold som funktion af indgangskoncentration.

Resultatet viser også, at THM-reduktionen og dermed effekten af beluftningen

falder i takt med, at indgangskoncentrationen på tilgang til udligningsbeholderen

reduceres.

4.5.4 Anlægs- og driftsøkonomi

De samlede anlægsomkostninger til det installerede beluftningssystem, der er

anvendt til forsøget, ligger i størrelsesordenen kr. 50.000 ekskl. moms i 2008priser.

I anlægsprisen er indeholdt blæser, tallerkenbeluftere (14 stk.), rør, fittings,

montage samt eltilslutning af blæser. Installationsprisen forudsætter naturligt, at

det pågældende anlæg er forsynet med en udligningstank, hvori tallerkenbelufterne

kan monteres, og at der fra udligningstanken er etableret udluftning til det

fri, som kan bortlede den tilførte luftmængde fra blæseren.

Den anvendte blæser til forsøget havde en motoreffekt på 1,6 kW (50 Hz), svarende

til et el-energiforbrug på ca. 38 kWh pr. døgn. Med en elpris på 1,5

kr./kWh bliver den samlede driftsudgift ca. 57 kr./døgn.

Ud over energiforbruget til drift af blæsermotoren, vil der være et mindre energiforbrug

til dækning af varmetabet fra bassinvandet på grund af den forøgede

fordampning fra vandoverfladen, idet den varmeenergi, der tilføres med blæser-

32


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

luften ikke vurderes at være tilstrækkelig til alene at dække tabet fra fordampningen.

4.5.5 Delkonklusion

Forsøget bekræfter resultaterne i [4], at beluftning er en relativ billig og effektiv

måde at fjerne de uønskede THM-forbindelser i bassinvandet, og enkeltheden i

opbygning og drift af systemet gør det anvendeligt i mange svømmehaller.

4.6 Ultrafiltrering af bassinvand

4.6.1 Baggrund for forsøget

Ultrafiltrering (UF) anvendes typisk indenfor levnedsmiddelindustrien til at separere

forskellige molekylestørrelser fra væsker, og de tætteste UF-membraner

kan f.eks. fjerne colloider, bakterier, virus, olieemulsioner, proteiner og enzymer

fra den filtrerede væske.

Betegnelsen ultrafiltrering dækker et filtreringsinterval fra 0,005 µm op til 0,1

µm, men ultrafiltreringsmembraner karakteriseres normalt ved deres "cut-offværdi”,

som angiver ved hvilken molekylevægt det opløste stof passerer henholdsvis

tilbageholdes af membranen. For ultrafiltrering tales om cut-off værdier

i størrelsesordenen fra 1000 til 200.000 MWCO (molekylvægt i gram per mol),

målt i enheden Daltons.

Brug af membranfiltrering til rensning af svømmebadsvand har gennem de senere

år været et meget omdiskuteret emne, og der er igangsat flere fuldskalaforsøg

med ultrafiltreringsmembraner både her i Danmark og i udlandet. Resultater

og erfaringer fra disse forsøg er endnu meget sparsomme, og der er så

vidt vides endnu ikke fundet en egnet membrantype, som både i levetid, rensningskapacitet

og anlægsinvestering kan måle sig med et velfungerende sandfilteranlæg.

Udgangspunktet med de aktuelle forsøg, der er gennemført i forbindelse med

anlægget i Frankrigsgade Svømmehal, har derfor været:

1. At undersøge hvor vidt ultrafiltrering kan anvendes som et supplement til

sandfiltrering og i hvilket omfang membranfiltreringen kan forbedre kvaliteten

i det gennemstrømmende bassinvand, og

33


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

2. At undersøge i hvilket omfang ultrafiltreret bassinvand vil påvirke dannelsen

af THM-forbindelser i doseringspunktet for klor, jf. tidligere undersøgelser

omkring forøget THM-dannelse i og omkring doseringspunktet for klor [5].

Derudover blev der monteret en tilsvarende UF-membran på det eksisterende

spædevands- og påfyldningsanlæg, for at kontrollere hvorvidt membranfiltreringen

kunne reducere mængden af tilført organisk stof til anlægget fra vandværksvandet.

4.6.2 Forsøgsbeskrivelse

Membranfilteret blev monteret i en shunt-forbindelse efter sandfilteranlægget,

på fremløb til klor- og syredoseringen, som vist på nedenstående figur.

Figur 17. Princip for installation af membranfilter på fremløb til kemikaliedosering.

Under indkobling af membranen blev shunt-ventilen lukket således, at alt vandet

frem til kemikaliedoseringen blev filtreret over membrananlægget. Membranen

blev skyllet med bassinvand ved hjælp af en timerstyret magnetventil, som

åbnede i ca. et minut hver 6. time, hvilket var tilstrækkeligt til at holde et konstant

tryktab over membranen på ca. 1 bar (Ptilgang~1,65 bar og Pafgang~0,7 bar).

34


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Foto 4. Ultrafiltreringsmembran på fremløb til kemikaliedosering efter sandfilteranlæg.

Membranen på spædevandssystemet (foto 5) blev sat ind i det eksisterende

rørsystem, således at alt vandværksvand, som blev tilført anlægget (spæde- og

skyllevand), var filtreret gennem membranen.

Foto 5. UF-membran i spædevandssystem.

35


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

I forsøgsanlægget er anvendt en ultrafiltreringsmembran fra Hydranautics, som

ifølge det medfølgende datablad havde et nominelt MWCO på 150.000 Daltons.

Denne membrantype er ifølge producenten velegnet til filtrering af overflade-,

grund- og havvand samt spildevand. Membranmaterialet var ifølge leverandørens

oplysninger klorresistent, angivet ved en klortolerance på 200.000 ppm*h,

og egnet til brug i pH-intervallet 4-10 pH.

Producenten angiver desuden at membranen kan tilbageholde op til 99,999 %

(log 5) bakterier, giardia og cryptosporidium.

4.6.3 Forsøgsresultater

Ad 4.6.1, pkt. 1:

Hvorvidt ultrafiltrering – med den anvendte membrantype – havde en positiv

indvirkning på vandkvaliteten blev kontrolleret ved bestemmelse af NVOCindholdet

i vandprøver udtaget før og efter membrananlægget.

Der blev udtaget vandprøver for analyse af NVOC-indholdet i vandet tre steder i

anlægget:

Målepunkt (bassinvand) NVOC-indhold

Før sandfilter 1,69 mg/l

Efter sandfilter 1,59 mg/l

Efter UF-membran 1,57 mg/ l

Tilsvarende blev der i forbindelse med UF-membranen monteret på spædevandstilgangen

målt følgende værdier:

Vandværksvand NVOC-indhold

Før UF-membran 2,53 mg/l

Efter UF-membran 2,57 mg/l

Som det fremgår af ovenstående resultater, sker der ikke nogen reel målbar

reduktion af NVOC-indholdet i vandet hen over UF-membranen, hverken på

bassinvand eller på vandværksvand.

Årsagen til den manglende effekt vurderes at være, at de organiske forbindelser,

der måles som NVOC-indhold både i bassinvand og i vandværksvandet,

har en størrelse, der ikke lader sig tilbageholde over UF-membranen (< 150.000

Daltons).

36


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Prøver for kontrol af bakterietallet før og efter membranen viste, at der her skete

en reduktion på ca. 99,8 % af mikroorganismerne i vandet gennem filteret (se

også afsnit 1.8), hvilket er i overensstemmelse med membranleverandørens

specifikationer.

Ad 4.6.1, pkt. 2:

For at undersøge dannelse af THM-forbindelser direkte, hvor klor doseres i

bassinvandet, blev der påsat en prøvehane på delstrømsrøret umiddelbart efter

doseringspunktet for klor.

Der blev udtaget 4 prøver under dosering af klor til bassinvandet, hvoraf to blev

udtaget med membranfiltreret vand i rørledningen og to uden membranfiltreret

vand i røret.

Analyseresultat af de fire prøver er angivet i nedenstående skema:

Klordosering i

Klordosering i

Prøverække

UF-filtreret vand bassinvand

1. 07-10-2008 THM 48 µg/l THM 56 µg/l

2. 21-11-2008 THM 92 µg/l THM 38 µg/l

Resultatet af prøverne viser desværre et meget forskelligt THM-indhold og der

er ikke en entydig sammenhæng i resultaterne for de to dage prøverne blev

udtaget. Således er THM-indholdet i det membranfiltrerede vand lavest i første

forsøgsrække, men højest i prøverække nr. 2.

Som udgangspunkt burde resultatet i de to prøver som minimum være ens, og

resultatet for THM-indholdet i det ultrafiltrerede vand i prøverække nr. 2 må

derfor være behæftet med en fejl, da det ikke giver umiddelbar mening, at THMindholdet

i det ultrafiltrerede vand er to og en halv gange højere end i det

”ufiltrerede” vand.

Til sammenligning blev der målt et THM-indhold i bassinvandet før sandfiltrene

på 11 µg/l den 7. oktober, og resultaterne af de udtagne prøver i doseringspunktet

for klor viser således, at THM-koncentration i doseringspunktet er ca. 5

gange højere end THM-indholdet i den øvrige del af systemet, hvilket understreger

vigtigheden af, at bassinvandet, som ledes til klordoseringen, er så rent

som muligt.

37


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

4.6.4 Anlægs- og driftsøkonomi

De samlede anlægsomkostninger til det installerede membranfiltreringsanlæg,

der er anvendt til forsøget, ligger i størrelsesordenen kr. 45.000 ekskl. moms i

2008-priser.

I anlægsprisen er indeholdt membranenhed, delstrømspumpe med frekvensreguleret

pumpemotor, timerstyret skylleventil, manometre samt rør, fittings og

montage. I en permanent installation anbefales desuden at etablere en fast

renseinstallation for membrananlægget, som skønnes at koste ca. kr. 30.000

ekskl. moms.

Driftsomkostningerne for anlægget, i form af direkte effektoptagelse og beregnet

el-energiforbrug, under de betingelser, der har været til stede i forbindelse

med forsøget, er opgjort til følgende:

Drift af delstrømspumpe (motoreffekt 0,75 kW, 1,5 kr./kWh) = ca. 27,00 kr./døgn

Skyllevand, ca. 200 l/døgn bassinvand á 45 kr./m³ = ca. 9,00 kr./døgn

Samlet pris for drift af UF-membrananlægget = ca. 36,00 kr./døgn

4.6.5 Delkonklusion

Ultrafiltrering som supplement til et velfungerende sandfilteranlæg har i forsøget

ikke vist nogen målbare ændringer i indholdet af organisk materiale (NVOC) i

vandet før og efter membranfilteret, og ultrafiltrering af bassinvandet vurderes

derfor ikke at påvirke vandkvaliteten i forhold dannelsen af uønskede THMforbindelser.

Derimod er der registreret en markant reduktion i fjernelse af bakterier over

ultrafiltreringsmembranen, idet næsten alle bakterier (> 99 %) bliver tilbageholdt

på membranoverfladen, sammenlignet med en tilsvarende tilbageholdelse af

bakterier over sandfilteranlægget på ca. 80 %.

Et fuldskala ultrafiltreringsanlæg med den membrankonfiguration, der er anvendt

i dette forsøg, og som behandler hele den cirkulerende vandstrøm, vil

være en effektiv barriere mod udslip af bakteriekolonier i større mængder fra

vandbehandlingsanlægget og til bassinet. Derimod vil ultrafiltrering af hele den

cirkulerende vandstrøm ikke være en garanti mod bakterieproblemer i selve

bassinvolumenet, da det jo er i bassinet bakterierne tilføres til vandet fra de

badende.

38


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Den meget begrænsede reduktion i bassinvandets indhold af organiske partikler

– målt som NVOC før og efter ultrafiltreringsmembranen – medførte, at THMdannelsen

i klordoseringspunktet næsten er uændret om det er membranfiltreret

vand eller alene sandfiltreret vand, der ledes til klordoseringen.

4.7 Bakteriologiske undersøgelser

4.7.1 Baggrund

Den nedsatte klordosering igennem forsøgsperioden kan i princippet føre til en

øget forekomst af levende bakterier i badevandet, enten i kraft af mindre effektiv

sterilisering af mikroorganismer tilført fra de badende, eller som følge af fremvækst

af biofilm i systemet. Formålet med disse undersøgelser var derfor at

følge den mikrobiologiske kvalitet af bassinvandet under forsøgsperioden. Desuden

blev effekten af sand- og membranfiltrene på bakterietallene undersøgt.

4.7.2 Forsøgsbeskrivelse

Bakterierne i systemet blev undersøgt ved hjælp af forskellige metoder, både

dyrknings-baserede og dyrknings-uafhængige. Det totale antal af mikroorganismer

i vandprøver fra forskellige dele af systemet blev talt både ved hjælp af

mikroskopi (DAPI-farvning) og ved quantitative Polymerase Chain Reaction

(qPCR), en enzymatisk reaktion, der kvantificerer antallet af bakteriegener i en

prøve.

Diversiteten af bakterier blev undersøgt ved hjælp af Denaturing Gradient

Electrophoresis. Dette er en analyse, hvor bakterielle gener ved hjælp af et

spændingsfelt drives gennem en polyakrylamid-gel. Hver bakterieart afsætter et

mærke i en bestemt position på gelen, og ved at sammenligne mønstret af

mærker afsat af forskellige prøver kan man derved screene for ligheder og forskelle

i bakteriepopulationen.

Endelig blev bakterier fra vandprøverne opdyrket på aerobe kimtalsplader og

identificeret ved hjælp af DNA-sekventering.

4.7.3 Forsøgsresultater

Det totale antal af mikroorganismer i vandet blev første gang målt ved mikroskopi

den 8/2 2008, dvs. umiddelbart før forsøgsperioden med nedsat klordosering

begyndte. Der blev her taget vandprøver af bundvand fra den dybe ende, af

39


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

overfladevand, af vand fra udligningstanken, og af vand der netop havde passe-

ret sandfiltret. Et eksempel på et mikroskopibillede og resultatet af DAPI-

bakterietællingen er vist i figurerne nedenfor.

Figur 18. Eksempel på mikroskopibillede af en DAPI-farvet vandprøve. Prøven er taget

fra udligningstanken den 2/9-2008 og illustrerer diversiteten af bakterier og partikler i

svømmebadsvandet. Pilene indikerer (1) en rund/oval bakterie, (2) en aflang, stavformet

bakterie, (3) en kæde af ovale bakterier, og (4) et aggregat af bakterier, der for eksempel

kan stamme fra en biofilm eller et menneskeligt sekret. Bredden af billedet svarer til 0.1

mm.

Figur 19. Antallet af bakterier i vand fra bassinet (bund og overflade), fra udligningstanken

og fra udløbet fra sandfilteret målt ved mikroskopi af prøver fra den 8/2-2008.

Disse resultater viste, at tælletallene var stort set ens i overfladevandet, bundvandet

og vandet fra udligningstanken. Det sås desuden, at sandfilteret nedsatte

antallet af bakterier i vandet med ca. 80 %. Som en alternativ metode til mikroskopien

blev mængden af mikroorganismer kvantificeret ved hjælp af qPCR.

Disse resultater er vist i figuren nedenfor og understøttede resultaterne af mikroskopianalysen.

40


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 20. Antallet af bakterier i vand fra bassinet (bund og overflade), fra udligningstanken

og fra udløbet fra sandfilteret målt ved qPCR af prøver fra den 8/2-2008. qPCR er en

metode, der tæller antallet af et bestemt gen (i dette tilfælde 16S rRNA-genet) i prøven

og dermed ikke direkte antallet af organismer. Tallene i figuren er udregnet under antagelse

af, at der er 3 kopier af dette gen i hver bakterie.

Herefter blev der udtaget vandprøver fra udligningstanken den 14/3, den 6/5,

den 19/8 og den 2/9. På sidstnævnte dato blev der desuden taget prøver før og

efter sandfiltret og før og efter det opstillede membranfilter. Antallet af bakterier i

disse prøver blev målt som mikroskopi-celletællinger og ved qPCR.

Figur 21. Antallet af bakterier i vand fra udligningstanken målt ved mikroskopi af prøver

fra 5 forskellige datoer gennem forsøgsperioden.

Sammenligning af tallene før og efter sandfilteret fra den 2/9 viste igen, at bakterietallet

faldt ca. 80 % over filtret. Tilsvarende målinger på membranfiltret viste,

at dette fjernede ca. 99,8 % af mikroorganismerne i vandet.

Ved hjælp af qPCR undersøgtes det om antallet af potentielt problematiske

mikroorganismer såsom biofilmsdannere og humanpatogener ændredes under

41


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

forsøgsperioden. Det totale antal af Pseudomonas, antallet af Pseudomonas

aeruginosa, og antallet af Legionellabakterier blev målt i alle de indsamlede

vandprøver.

Legionella kunne på intet tidspunkt påvises i systemet, og Pseudomonas blev

kun sporadisk detekteret. Der kunne således ikke påvises et forhøjet antal af

disse potentielt problematiske organismer.

For at undersøge hvorvidt den dyrkbare del af mikrofloraen i vandet ændrede

sig som følge af den nedsatte klordosering blev vandprøver fra den 2/8, den

14/3, og 6/5 udspredt på kimtalsplader, og de fremvoksende kolonier blev nærmere

identificeret ved hjælp af DNA sekvensering. Her blev i alt fundet 3 typer

af organismer: 2 arter af Pseudomonas (Pseudomonas alkaligenes og en ikke

nærmere identificerbar art) og Mycobacterium abscessus.

Bakterie 8/2 14/3 6/5

Pseudomonas alkaligenes X X X

Pseudomonas sp. X

Mycobacterium abscessus X

Figur 22. Liste over identificerede bakteriekolonier fra kimtalsplader på 3 forskellige

datoer.

Pseudomonas alkaligenes blev genfundet på alle tre tidspunkter, mens de to

øvrige arter kun blev fundet en enkelt gang. Arter af både Pseudomonas og

Mycobacterium er vidt udbredt i miljøet og fundet af dem i svømmebadsvandet

er ikke overraskende.

Der blev også gennemført en generel bestemmelse af mikroorganismer i vandet

ved hjælp af Denaturing Gradient Gel Electrophorese (DGGE). Et eksempel på

en sådan gel er vist i figuren nedenfor.

42


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Figur 23. Resultat af DGGE-analyse af 16 prøver fra svømmehalsvand. a: overfladevand

fra bassinet 8/2; b: udgang fra sandfiltret 2/9; c: indgang membranfilter 2/9; d: udgang,

membranfilter 2/9; e: udligningstank 2/9; f-h: udligningstank 19/8; i: udligningstank 14/3;

j: udligningstank 6/5; k: bassinvand overflade 8/2; l: markør; m: udgang sandfilter 8/2; n:

overfladevand fra bassinet 8/2; o: bassinvand bund 8/2; p: udligningstank 8/2. Prøverne

er kørt gennem gelen fra toppen og ned, og har undervejs afsat flere bånd. Hvert bånd

repræsenterer en bakterieart. Hvis to prøver indeholder den samme bakterie vil der

således være et bånd i den samme dybde på gelen. For eksempel er bånd nummer 4

både til stede i prøve a og b. Ved hjælp af DNA-sekvensering blev det bestemt hvilke

bakterier båndene 1-10 repræsenterer på gelen.

DGGE-analysen viste, at der på trods af de relativt stabile tælletal var ret store

udsving i sammensætningen af bakterier i vandet. Dette illustrerer formentlig, at

størstedelen af bakterierne i vandfasen ikke stammer fra svømmebadsanlægget

selv, men fra de badende gæster, således at sammensætningen af bakterier i

vandet veksler efterhånden som gæsterne bliver udskiftet.

43


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Som opsummeret i tabellen nedenfor blev der identificeret adskillige mikroorga-

nismer fra vandprøverne.

Bånd nr. Prøve Bakterie

1 udgang sandfilter 8/2 Sphingomonadales

2 bassinvand overflade 8/2 Phyllobacteriaceae

3 udgang, membranfilter 2/9; Burkholderia cepacia

4 overfladevand fra bassinet 8/2 Kunne ikke bestemmes

5 overfladevand fra bassinet 8/2 Nevskia ramosa

6 overfladevand fra bassinet 8/2 Stenotrophomonas maltophilia

7 overfladevand fra bassinet 8/2 Porphyrobacter sp.

8 udligningstank 8/2 Stenotrophomonas maltophilia

9 udligningstank 19/8 Bacteroidales

10 udgang fra sandfiltret 2/9 Kunne ikke bestemmes

Figur 24. Identifikation af bånd fra DGGE-analysen.

Stenotrophomonas maltophilia er en fakultativ patogen organisme, der findes

udbredt i vandige miljøer og i nogen tilfælde kan forårsage infektion. Burkholderia

er også vidt udbredt i miljøet og er så vidt vides ikke patogen. Nevskia ramosa

er en fortrinsvis havlevende organisme, der trives i de øverste planktonlag i

de danske farvande. Bacteroidales er sædvanligvis associeret med fæces.

Identificeringen af disse organismer understøtter således, at de fleste af bakterierne

i svømmebadet er indslæbt af de badende.

4.7.4 Delkonklusion

Der er 3 hovedkonklusioner fra den generelle kvantificering af bakterier: (1) Det

totale antal af bakterier i vandet steg ikke under forsøgsperioden, (2) sandfiltret

sænker antallet af bakterier i vandet med ca. 80 %, og (3) membranfiltret fjerner

næsten alle bakterier (> 99 %) fra vandet.

Der kunne ikke påvises en ændring i antallet af potentielt patogene eller biofilmassocierede

mikroorganismer som følge af den nedsatte klordosering, og der er

i det hele taget intet i de indsamlede data, der tyder på, at den nedsatte klordosering

har afstedkommet en øget vækst af biofilm eller en ringere steriliseringsgrad

i bassinvandet.

44


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

5 Konklusioner

Ud af de fire forsøg i projektet var der en målbar forskel i vandkvaliteten i det

samlede bassinvolumen i to af forsøgene. Forsøgene med ozontilsætning og

beluftning af bassinvandet i udligningstanken gav begge synlige resultater på

vandkvaliteten i hele den cirkulerende vandstrøm.

I nedenstående skema er angivet de opnåede forsøgsresultater, dels efter optimering

af det eksisterende vandbehandlingsanlæg, med udskiftning af aktive

kul og reduktion af det frie klorindhold i bassinvandet, og dels de målte værdier

ved forsøg med ozon og afblæsning. Forsøgsresultaterne er i skemaet sat overfor

de gældende danske vandkvalitetskrav og de tilsvarende tyske normværdier

jf. DIN 19643.

DK Bekendt-

Kravværdi

gørelse

DIN 19643

Eksisterende

sand- og

kulfilter

Ozonanlæg

**

Afblæsning i

udligningstank***

Frit klor

0,5 mg/l ≤

3,0 mg/l

0,3 ≤ FK ≤

0,6

0,49 mg/l 0,51 mg/l 0,50 mg/l

Bundet klor ≤ 1,0 mg/l ≤ 0,2 mg/l 0,22 mg/l * 0,22 mg/l 0,35 mg/l

THM < 50 µg/l ≤ 20 µg/l 13 µg/l * 9,3 µg/l 8,7 µg/l

NVOC 2,1 mg/l * 1,06 mg/l -

*/ Vandprøver udtaget torsdag den 21. februar 2008 (uge 8 - vinterferie), hvor

anlægget har været i drift ca. 2 uger med nye aktive kul.

**/ Vandprøver udtaget under ozonforsøg 22-04-2008.

***/ Vandprøver udtaget under forsøg med afblæsningsanlæg i udligningstank

21-11-2008.

Figur 25.

Fælles for de opnåede resultater er, at prøverne for NVOC og THM er udtaget

på fremløb til sandfiltrene efter udligningstanken, hvor koncentrationen af de

uønskede forbindelser er størst. Indholdet af bundet og frit klor er målt på fremløb

til det automatiske kemikaliereguleringsudstyr.

Som det fremgår af skemaet er værdierne for det oprindelige konventionelle

vandbehandlingsanlæg med sandfiltrering og aktiv kulfiltrering, allerede fra start

et godt stykke under de gældende danske maksimumkrav til indholdet af både

bundet klor og THM.

Efter ca. 3 ugers drift med ozonanlægget resultat blev målt en reduktion i bassinvandets

indhold af NVOC på ca. 40 % af udgangskoncentrationen, og indholdet

af THM i bassinvandet var nede på 9,3 µg/l i hovedvandstrømmen.

Ozonbehandling af vandet i udligningstanken har således en målbar effekt på

nogle af de uønskede forbindelser i bassinvandet.

45


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Efter beluftning af bassinvandet i udligningstanken hen over en uge, blev målt

det laveste THM-indhold i den cirkulerende vandstrøm i hele forsøgsperioden

(8,7 µg/l), og den opnåede THM-reduktion over udligningstanken hen gennem

forsøget er ret overbevisende.

det hen over efteråret. Stigningen

Under forsøg med beluftning af bassinvandet i

efteråret, blev målt et indhold af bundet klor på

0,35 mg/l. Figur 26 viser indholdet af

bundet klor i bassinvandet hen over

forsøgsperioderne (forår og efterår).

Det ses af kurven, at indholdet af

bundet klor falder i forbindelse med udskiftning af

de aktive kul i uge 7, og at der sker en gradvis

stigning i indhol-

Figur 26. Værdier for indhold af bundet klor i bassinvandet målt i forsøgsperioderne forår

(uge 6-19) og efterår (uge 33-47).

I den sidste del af forsøgsperioden blev registreret en gradvis stigning i bassinvandets

indhold af bundet klor. Da der i efteråret ikke blev gennemført forsøg,

som havde direkte indflydelse på bassinvandets indhold af bundet klor, vurderes

stigningen derfor at være et udtryk for, at reduktionen af bundet klor i de

aktive kulfiltre – og dermed kullenes kloraminreducerende effekt – er på retur

efter ca. 6 måneders drift (figur 26).

THM-fjernelse ved brug af membranstripning af bassinvandet viste en reduktion

af THM-indholdet i bassinvandet hen over membranen på ca. 20 % af indgangskoncentrationen.

For at opnå tilsvarende effekt, som ses ved reduktion af

bundet klor over et aktivt kulfilter, skal effektiviteten af THM-reduktionen over

membrananlægget op og ligge konstant omkring 50 % af indgangskoncentrationen,

når der alene behandles på en delstrøm af bassinvandet, svarende til 5-

10 % af den cirkulerende vandstrøm i systemet.

I forsøget med membranfiltrering af bassinvandet kunne der ikke registreres en

tilbageholdelse af organiske partikler, målt som NVOC hen over membranen.

Derimod viste de mikrobiologiske analyser en fjernelse på op til 99,9 % af bakterier

hen over membranfilteret.

46


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

Samlet set vurderes en kombination af ozonbehandling og afblæsning af vandet

i udligningstanken at have den største effekt på kvaliteten i bassinvandet. Det

skal dog i installationsfasen sikres, at de to teknologier ikke modarbejder hinanden

således at beluftningen utilsigtet blæser ozongassen ud af vandet. Dette

kan gøres ved at skabe så lang reaktionstid mellem ozon og vand udenfor udligningstanken,

og sikre, at returrør fra ozondelstrømmen afleveres så tæt på

sugeudtaget i udligningstanken som muligt.

Hverken ved brug af kimtalsanalyse, mikroskopi eller qPCR blev der fundet

forøgede bakterietal i svømmehalsvandet i perioden efter klordoseringen blev

sat ned. Antallet af Pseudomonas og Legionella, der begge kan betragtes som

indikatorarter for biofilmsdannelse i systemet, viste heller ingen tilvækst i denne

periode. De identificerede organismer tilhørte alle arter, der er vidt udbredt i

vandige miljøer, menneskelige slimhindesekreter og/eller fæces, og de er formentlig

ankommet til svømmehallen med de badende eller vandet.

De indsamlede data tyder altså ikke på, at den nedsatte klordosering har afstedkommet

en øget vækst af biofilm eller en ringere steriliseringsgrad i bassinvandet.

47


Teknologiafprøvning i svømmebadsanlæg med henblik på at nedbringe mængden af klor

6 Referencer

1. Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 3 1988: ”Kontrol med svømmebade”.

2. BEK nr. 288 af 14/04/2005: ”Bekendtgørelse om svømmebassiner m.v. og

48

disse vandkvalitet”.

3. ”Luft- og vandkvalitet i Helsingebadet ved henholdsvis kloring og ozone-

ring”. Laboratoriet for teknisk hygiejne, Danmarks Tekniske Højskole, 1984.

4. ”Ny metode til at fjerne organiske klorforbindelser fra svømmebadsvand”, v.

ingeniør Ole Bisted, Teknologisk Institut, Årsmøderapport 1987, DSF publikation

nr. 23/1987, s. 9-18.

5. ”Organiske halogenforbindelser i bassinvandet”, v. Dr. D. Eichelsdörfer og

Dr. J. Jandik, Årsmøderapport 1983, DSF publikation nr. 14/1983, s. 39-53.


Miljøministeriet

By- og Landskabsstyrelsen

Haraldsgade 53

2100 København Ø

Telefon 72 54 47 00

blst@blst.dk

www.blst.dk

More magazines by this user
Similar magazines