bsw-fachberater Schwimmbadtechnik Köln2018 BAYROL Dr. Nestl Seite 1.

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1 bswfachberater Schwimmbadtechnik Köln2018 BAYROL Dr. Nestl Seite 1.

2 Schwimmbadwasserpflege: Ungetrübtes Badevergnügen Grundsätze, Verfahren, Produkte und Tipps Welche Verfahrensschritte sind erforderlich, um ein Schwimmbadwasser in einen einwandfreien Zustand zu versetzen bzw. zu halten? Eine Gesamtüberblick in Kurzform. BAYROL Dr. Nestl Seite 2.

3 Gliederung 1. Physikalische Wasseraufbereitung 1.1. Umwälzung 1.2. Beckenhydraulik 1.3. Filterung 2. Chemische Wasseraufbereitung 2.1. Notwendigkeit der chemischen Wasseraufbereitung 2.2. phwert Einstellung 2.3. Desinfektion 2.4. Oxidation 3 Zusatzschritte 3.1. Flockung 3.2. Algenverhütung 3.3. Härtestabilisierung BAYROL Dr. Nestl Seite 3.

4 1 Physikalische Wasseraufbereitung Schema Privatbad BAYROL Dr. Nestl Seite 4.

5 1 Physikalische Wasseraufbereitung Schema öffentliches Bad, aufwendiges Privatbad BAYROL Dr. Nestl Seite 5.

6 1 Physikalische Wasseraufbereitung 1.1. Umwälzung: Die Umwälzung muß so viel aufbereitetes Wasser bereitstellen, um für den zu erwarteten Besucherstrom gerüstet zu sein. Öffentliches Bad: Bei einem Chlorungsverfahren nach DIN sind für jeden Badegast 2 m3 aufbereitetes Wasser bereitzustellen. Man geht davon aus (und hat es sowohl berechnet als auch in der Praxis bestätigt gefunden) dass bei dieser Wassermenge die eingetragene Verschmutzung auch wieder vollständig entfernt wird, d.h. es wird ein Gleichgewicht erreicht. Bei einem Besucherandrang von 100 Personen pro Stunde müssen also 200 m3/h aufbereitet und umgewälzt werden. Beispiel: Ein typisches Bad einer Gemeinde mit 300 m3, welches beim Schulschwimmen von 50 Schülern besucht wird, muß 100 m3/h aufbereiten. Daraus resultiert: Pumpen für 100 m3/h, Filterdimensionierung: bei max. 30 m/h Filtergeschwindigkeit beträgt der Filterdurchmesser 2 m. BAYROL Dr. Nestl Seite 6.

7 1 Physikalische Wasseraufbereitung Privatbad: Es gibt eine verbindliche Norm DIN EN für Schwimmbäder nach EN (ausgenommen sind öffentliche Schwimmbäder, Warmsprudelbecken priv./öffentl. Teiche und Naturschwimmbäder sowie Vorfilter). Laut DIN EN muss der Nennvolumenstrom ausreichend groß sein, damit das gesamte im Schwimmbecken enthaltene Wasservolumen innerhalb von 8 h umgewälzt werden kann. Beispiel: 45 m3hallenbad, Umwälzung mit Pumpe 5,625 m3/h. Die Wassermenge ist in 8 Stunden (5,625 m3/h x 8 h = 45 m3) umgewälzt und entspricht der DIN EN In der Praxis hat es sich aber als gut erwiesen, das Wasser 4 6 mal/24 Stunden umzuwälzen. Beispiel: 45 m3hallenbad, Umwälzung mit Pumpe 15 m3/h. Die Wassermenge ist in 3 Stunden (15 m3/h x 3 h = 45 m3) umgewälzt, die gewünschte 4malige Umwälzung ist nach 12 Stunden erfolgt. BAYROL Dr. Nestl Seite 7.

8 1 Physikalische Wasseraufbereitung 1.2. Beckenhydraulik: Öffentliches Bad: Nach DIN Vertikaldurchströmung, Horizontaldurchströmung, 100 % Wasserabführung über die Rinne Privatbad: Nach DIN haben nach wie vor sowohl Rinne als auch Skimmer Bestand Da im allgemeinen beide Systeme ausreichend Wasseraustausch bieten, spielen Preis und ästhetische Fragen eine entscheidende Rolle. Vorteile Rinne: Ästhetischer Anblick, schnellere Ableitung des Schmutzwassers Nachteile Rinne: Ausgleichsbehälter ist Stiefkind, Flockmitteldosierung erschwert. Vorteile Skimmer: Wegfall Ausgleichsbehälter, einfache Platzierungsmöglichkeit für Produkte. Nachteile Skimmer: Schlechtere Ableitung des Schmutzwassers, häufig Totzonen BAYROL Dr. Nestl Seite 8.

9 1 Physikalische Wasseraufbereitung 1.3. Filterung: Filtertypen: Sandfilter Vorteile: Gute Filterwirkung bereits ohne Flockung Beste Filterwirkung zusammen mit Flockung Im öffentlichen Bad fast ausschließlich im Einsatz, schon deshalb, weil die Standardverfahren der DIN die Flockung verlangen Nachteile: Bei falscher Dimensionierung ungenügende Schmutzentfernung beim Rückspülen BAYROL Dr. Nestl Seite 9.

10 1 Physikalische Wasseraufbereitung 1.3 Filterung: Sandfilter Rückspülung BAYROL Dr. Nestl Seite 10.

11 1 Physikalische Wasseraufbereitung KieselgurAnschwemmfilter Vorteile: Sehr gute Filterwirkung Nachteile: Nicht für Flockung geeignet Abwasserbehörden fordern Absetzbecken BAYROL Dr. Nestl Seite 11.

12 1 Physikalische Wasseraufbereitung Kartuschenfilter Vorteile: Filterwirkung besser als Sandfilter (ohne Flockung) Geringe Baugröße möglich (Whirlpool) Günstiger Preis Nachteile: Filterwirkung geringer als Sandfilter mit Flockung und Anschwemmfilter Flockung nicht möglich BAYROL Dr. Nestl Seite 12.

13 2.1. Notwendigkeit der chemischen Wasseraufbereitung Experiment: Eimer mit Leitungswasser füllen Nach einer Woche nachschauen, was sich verändert hat: Beobachtungen Wände sind glitschig (Biofilm) Bakterien Auf der Wasseroberfläche schwimmt eine Kristallschicht (bei hartem Wasser) Kalk (Härte ist ausgefallen) Wände sind rau (bei hartem Wasser) Kalk (Härte ist ausgefallen) Wasser wird grün (beim Stehenlassen im Sonnenlicht) Algenwachstum phwert hat sich deutlich erhöht Ursache KalkKohlensäuregleichgewicht BAYROL Dr. Nestl Seite 13.

14 2.1. Notwendigkeit der chemischen Wasseraufbereitung An diesem kleinen Experiment können Sie bereits erkennen, wie notwendig die Schwimmbadwasserpflege ist: Wenn Sie nicht desinfizieren, bilden sich Bakterien. Wenn Sie nichts gegen Kalkausfällungen unternehmen, haben Sie raue Beckenwände. Wenn Sie nichts gegen Algenbildung unternehmen, ist ihr Wasser bald grün. Wenn Sie den phwert nicht korrigieren, haben Sie bald einen phwert außerhalb des idealen Bereiches. Jeder Schwimmbadbesitzer, der nach der Befüllung des Beckens glaubt, dass nun ohne Pflegeschritte der Badespaß lange anhält, wird leider bereits nach einigen Tagen eines Besseren belehrt. BAYROL Dr. Nestl Seite 14.

15 2.2. phwert Einstellung Wein Seife Ammoniak Magensaft Zitronensaft Mineralwasser Meerwasser Natronlauge sauer neutral alkalisch (= basisch) BAYROL Dr. Nestl Seite 15.

16 2.2. phwert Einstellung Der ph Wert von natürlichem Wasser ist nie konstant BAYROL Dr. Nestl Seite 16.

17 2.2. phwert Einstellung phabnahme ideal ph 7,0 bis 7,4 phzunahme Korrosion an Metallen Angriff auf Fugen Verschlechterung der Flockung Unter ph 6,8 keine Unterscheidung bei kolorimetrischer Analyse Austreibung der Karbonathärte (ph WertSchwankungen) Abnahme der Desinfektionswirkung Hautunverträglichkeit und Augenreizung Tendenz zur Kalkausfällung Verschlechterung der Flockung Über ph 8.2 keine Unterscheidung bei kolorimetrischer Analyse BAYROL Dr. Nestl Seite 17.

18 2.2. phwert Einstellung Abnahme der Desinfektionswirkung Chlor mit steigendem ph Wert Chlorprodukt in Wasser lösen: Bildung des Aktivchlors (hypochlorige Säure, HOCl) eigentliche Desinfektionsmittel Wieviel HOCl tatsächlich gebildet wird, ist phwertabhängig!!! Beispiel 1: ph = 6 max. 92% des theor. Aktivchlors Beispiel 2: ph = 8 max. 25% des theor. Aktivchlors BAYROL Dr. Nestl Seite 18.

19 2.2. phwert Einstellung Vergleich der Desinfektionswirkung Chlor Brom in Abhängigkeit vom ph Wert Bromprodukt in Wasser lösen: Bildung des Aktivbroms (hypochlorige Säure, HOBr) eigentliche Desinfektionsmittel Wieviel HOBr tatsächlich gebildet wird, ist phwertabhängig!!! Beispiel 1: ph = 6 max. 99% des theor. Aktivbroms Beispiel 2: ph = 8 max. 90% des theor. Aktivbroms BAYROL Dr. Nestl Seite 19.

20 2.2. phwert Einstellung ph Wert und Korrosion Ein zu niedriger ph Wert über längere Zeit führt zu Korrosion an Metalleinbauteilen. BAYROL Dr. Nestl Seite 20.

21 2.2. phwert Einstellung ph Wert und Kalk Ein zu hoher ph Wert über längere Zeit führt zu Härteausfällungen BAYROL Dr. Nestl Seite 21.

22 2.2. phwert Einstellung phwert Einstellung ist erforderlich weil: Bestimmte Produkte, insbesondere Chlor nur in einem bestimmten ph Bereich wirken Die Flockung nur in einem bestimmtem phbereich funktioniert Das Wasser bei zu tiefem phwert korrosiv wirkt Der im Wasser enthaltene Kalk bei zu hohem phwert ausfällt, d.h. sich in Form von Krusten an den Beckenwänden absetzen kann Hoher phwert die Haut auslaugt Tiefer phwert zu Hautrötungen führt BAYROL Dr. Nestl Seite 22.

23 2.2. phwert Einstellung Mittel für die phwert Einstellung: Flüssigprodukte, vor allem bei Dosierung mit Pumpen (M+RTechnik): Basis: Schwefelsäure, Salzsäure, (phsenkung) Natronlauge (phhebung) Produkte in Granulatform, vorwiegend für Handdosierung: Basis: Natriumbisulfat (phsenkung) Soda, Natriumbicarbonat (phhebung) Gasförmige Produkte: Basis: Kohlendioxid (phsenkung) BAYROL Dr. Nestl Seite 23.

24 2.3. Desinfektion Ziel: Abtötung von Bakterien, Viren und Pilzen bzw. Absenkung auf ein Maß, welches für den Badegast ungefährlich ist. Im öffentlichen Bereich definiert in Form von mikrobiologischen Anforderungen Geprüft wird auf bestimmte Keimarten (Bakterien). Geprüft wird in festgelegten Zeitintervallen durch die Gesundheitsämter. Gleichzeitig wird eine bestimmte Keimtötungsgeschwindigkeit verlangt. BAYROL Dr. Nestl Seite 24.

25 Desinfektionsprodukte im öffentlichen Bereich Folgende Produkte sind in der DIN explizit genannt: Chlorgas nach DIN EN Chlorgas, hergestellt am Verwendungsort durch Elektrolyse NatriumhypochloritLösung nach DIN EN NatriumhypochloritLösungen, hergestellt am Verwendungsort durch Elektrolyse Calciumhypochlorit nach DIN EN Chlorelektrolyseanlagen im InlineBetrieb (Durchflusselektrolyseanlagen) BAYROL Dr. Nestl Seite 25.

26 Desinfektionsprodukte im PrivatbadBereich Chlor Brom Aktivsauerstoff PHMBProdukte Silber/KupferProdukte BAYROL Dr. Nestl Seite 26.

27 Chlorprodukte Chlorprodukt Fest, anorganisch Flüssig, anorganisch Fest, organisch, langsam löslich Fest, organisch, schnell löslich Wirksubstanz Calciumhypochlorit Natriumhypochlorit Trichlorisocyanursäure Dichlorisocyanursäure, Natriumsalz Theoretischer Aktivchlorgehalt in 100g 70 % 16 %* 91 % %** *: max als 16%ige Lösung erhältlich; **: je nach genauer Wirksubstanz BAYROL Dr. Nestl Seite 27.

28 Chlorprodukte Stabilisierte Chlorprodukte (Chlorisocyanurate, organisches Chlor) Langsamlösliche Chlortabletten (Dauerchlorung) Langsamlösliches Chlorgranulat (Beseitigung von Algenteppichen, FilterShockung) Basis: Trichlorisocyanursäre Trichlorisocyanursäure. Andere Bezeichnungen: Symclosen ( offizielle ECB Bezeichnung), Trichlor, TCCA Summenformel: C3N3O3Cl3 Strukturformel: BAYROL Dr. Nestl Seite 28.

29 Trichlorisocyanursäre Wird als weißes Granulat hergestellt, anschließend hauptsächlich zu Tabletten ( langsamlösliche Chlortabletten ) verpresst. Aktivchlorgehalt: ca. 90 % Kommt in den Handel in Form von langsamlöslichen Tabletten, typischerweise 20 Gramm, 200 Gramm oder 250 Gramm. Ebenfalls Basis der Multifunktionstabletten Reaktion mit Wasser: C3N3O3Cl3 + 3 H2O C3N3O3H3 + 3 HOCl BAYROL Dr. Nestl Seite 29.

30 Schnellösliches Chlorgranulat (Stoßchlorung, Dauerchlorung mit Chlorlösung, hergestellt durch Auflösen von Chlorgranulat) Basis: NatriumDichlorisocyanurat Natriumdichlorisocyanurat. Andere Bezeichnungen: Troclosen Natrium ( offizielle ECB Bezeichnung), Dichlor, DCCNa Summenformel: C3N3O3Cl2 Na Strukturformel BAYROL Dr. Nestl Seite 30.

31 Natriumdichlorisocyanurat Wird als weißes Granulat hergestellt ( schnellösliches Chlorgranulat ), z.t.anschließend zu Tabletten verpresst ( schnellösliche Chlortabletten ). Kommt in den Handel als a) wasserfreie Ware mit ca. 63 % Aktivchlor b) Dihydrat mit ca. 56 % Aktivchlor Beide Produkte sind leicht löslich in Wasser. Der Unterschied betrifft vor allem die Kennzeichnung: während das wasserfreie Produkt mit O brandfördernd und Kl zu kennzeichnen ist, entfällt diese Kennzeichnung beim Dihydrat. Reaktion mit Wasser: C3N3O3Cl2 Na + 3 H2O C3N3O3H3 + 2 HOCl + NaOH BAYROL Dr. Nestl Seite 31.

32 Anorganisches Chlor Flüssigchlor Basis: NatriumhypochloritLösung Anorganisches Chlorgranulat, anorganische Chlortabletten Basis: Calciumhypochlorit Brom Langsamlösliche kleine Tabletten oder Sticks Basis: BromChlorDimethylhydantoin Silber/KupferProdukte Produkte, welche langsam geringe Mengen an Silber und/oder Kupferionen an das Wasser abgeben Basis: Kupfer/SilberElektroden oder langsamlösliche Kupfer/Silbersalze BAYROL Dr. Nestl Seite 32.

33 Aktivsauerstoffprodukte Produkte in Tabletten und Granulatform Basis: Kaliummonopersulfat Produkte in flüssiger Form Basis: Wasserstoffperoxid BAYROL Dr. Nestl Seite 33.

34 PHMBProdukte Desinfektionsmittel in flüssiger Form ( chlorfeie Wasserpflege ) Basis: PolyHexamethylenBiguanid (PHMB,Biguanid) BAYROL Dr. Nestl Seite 34.

35 Silber/KupferProdukte Produkte, welche langsam geringe Mengen an Silber und/oder Kupferionen an das Wasser abgeben Basis: Kupfer/SilberElektroden oder langsamlösliche Kupfer/Silbersalze BAYROL Dr. Nestl Seite 35.

36 2.4. Oxidation Neben der Keimtötung bzw. Keimverhinderung ist bei der Wasseraufbereitung auch eine nasse Verbrennung der in das Wasser eingebrachten Verschmutzungen erforderlich. Dafür ist ein Oxidationsmittel erforderlich Bei folgenden Mitteln ist die Desinfektion und Oxidation mit demselben Produkt möglich: Chlorprodukte, Bromprodukte, Aktivsauerstoffprodukte Bei folgenden Produkten wird die Oxidation mit einem Extraprodukt empfohlen: PHMB, Silber/Kupfer BAYROL Dr. Nestl Seite 36.

37 3 Zusatzschritte 3.1. Flockung Flockmittel NUR bei Sandfiltern (Quarzsand, Filter Glas) enthalten Aluminiumsalze und / oder Lanthan phwert abhängig! Bildung der Aluminiumflocken nur bei ph = Besonders rasch und vollständig bei ph = Lanthantechnologie Höhere phwerttoleranz Effektivere PhosphatEntfernung BAYROL Dr. Nestl Seite 37.

38 3 Zusatzschritte 3.1. Flockung Trübungsentfernung Flockung Entstabilisierung Alle kolloidal gelösten Schmutzstoffe im Wasser sind negativ geladen. Teilchen mit gleicher Ladung stoßen sich ab Partikel können sich nicht zu größeren, filtrierbaren Agglomeraten zusammenlagern Visuell trübes Wassers BAYROL Dr. Nestl Seite 38.

39 3 Zusatzschritte 3.1. Flockung Entstabilisierung mit großen, positiv geladenen Teilchen Folge: Zusammenlagerung der Partikel und Filtrierbarkeit Visuell trübes Wassers Visuell klares Wasser BAYROL Dr. Nestl Seite 39.

40 3 Zusatzschritte 3.1. Flockung BAYROL Dr. Nestl Seite 40.

41 3 Zusatzschritte 3.1. Flockung Flockungsvorgang: kleinste Partikel werden zu größeren Einheiten zusammengelagert ( Entstabilisierung ) und anschließend in eine Flocke eingehüllt, so daß diese eigentlich nicht filtrierbaren Partikel filtrierbar werden. Flockmittel: Flüssige Flockmittel für kontinuierliche Flockung Einsatz: öffentliche Bäder, Privatbäder ohne Skimmer Flockmittel in Tablettenform, im allgemeinen in Kartuschenform Einsatz: Privatbäder, Hotelbäder, wenn keine kontinuierliche Flockung vorhanden (Problemlöser) Basis: verschiedene Aluminiumverbindungen, in seltenen Fällen in Kombination mit Eisensalzen In besonderen Fällen in Kombination mit sogenannten Flockungshilfsstoffen BAYROL Dr. Nestl Seite 41.

42 3 Zusatzschritte 3.2. Algenverhütung Algenverhütungsmittel (Algizide) verhindern Algenbildung, sind jedoch in der empfohlenen Anwendungsmenge keine Algenkiller Algizide: schäumende bzw. schaumarme Algizide Einsatz: überall, wo keine GegenstromAnlage oder Wasserattraktion (z.b. Wasserfall Sprudelpilz) vorhanden ist Wirkstoffe: quaternäre Ammoniumverbindungen schaumfreie Algizide Einsatz: bei Vorhandensein einer JetAnlage, bei Springbrunnen o.ä.. Wirkstoffe: polyquaternäre Ammoniumverbindungen BAYROL Dr. Nestl Seite 42.

43 3 Zusatzschritte 3.3 Härtestabilisierung Härtestabilisatoren (sog. Sequestrierer) um hartnäckigen Kalkbelägen vorzubeugen, welche bei mittelhartem und hartem Wasser unweigerlich bei höheren ph Werten erfolgen würden Wirkstoffe: Polycarbonsäuren, Phosphonsäuren BAYROL Dr. Nestl Seite 43.

44 3 Zusatzschritte 3.3 Härtestabilisierung Härtestabilisatoren (sog. Sequestrierer) um hartnäckigen Kalkbelägen vorzubeugen, welche bei mittelhartem und hartem Wasser unweigerlich bei höheren ph Werten erfolgen würden Wirkstoffe: Polycarbonsäuren, Phosphonsäuren BAYROL Dr. Nestl Seite 44.

45 Im Namen der BAYROL Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit BAYROL Dr. Nestl Seite 45.