Uimahallien/kylpyläiden saneeraukset ja uusien tekniikoiden hyödyntäminen niissä. Uimahalleissa kokemusperäisesti tekniikka vanhenee 20 vuodessa

Transkriptio

1 Uimahallien/kylpyläiden saneeraukset ja uusien tekniikoiden hyödyntäminen niissä /A. Airaksinen Saneeraustarve Uimahalleissa kokemusperäisesti tekniikka vanhenee 20 vuodessa Käytetyt putkisto ja allas/tasausallas materiaalit Huolto Ilmanvaihto Allasveden laatuvaatimukset Uimahalleihin saneerauksen yhteydessä laajennuksia Uimahallien kylpylätarjonta /A. Airaksinen

2 Saneeraustarve Kylpylöissä tarpeen määrittelee enemmänkin uudistustarve (noin 10 vuotta) Tekniikka vastaavasti kuin uimahalleissa Asiakkaat haluavat uusia kokemuksia Wellness lisääntyy Kilpailu markkinatilanteessa /A. Airaksinen KALVOSUODATUS / ULTRASUODATUS

3 Erilaisten kalvojen ominaisuuksia Suodatustapa RO Käyttöpaine Läpäisy NF UF MF Jatkuva ohivirtaus viemäriin Huuhteluvesivirtaus on moninkertainen verrattuna dead-end järjestelmään Osa kierrätetään takaisin Suuri energian kulutus Tarvitaan kierrätyspumppu ja siihen liittyvä putkitus venttiileineen Koko virtaus kulkee kalvon läpi Pienempi energian ja veden kulutus Huuhteluvesivirtaus yhtä suuri kuin vastaavassa hiekkasuodattimessa

4 Vesi kulkee muovikapillaariputkissa, joiden sisähalkaisija on 0,5-2 mm Kapillaariputkissa olevien huokosten koko on 0,01-0,05 μm Esimerkiksi ihmisen hiuksen halkaisija on noin 50 μm eli noin 1000 kertaa suurempi

5 ANIMAATIO Bakteereista ja viruksista vapaa vesi Huokoskoko 0,01-0,05 μm

6 Läpäisevyys Vesihuuhtelu Kemiallinen huuhtelu Riippuu: Raakaveden laadusta Altaan kuormituksesta Huutelutavasta Epäpuhtauksien kiinnittyminen Likaantuminen Vesihuuhtelujen väli Kemiallisien huuhtelujen väli Aika Ultrasuodattimen rakenne

7 Standardiratkaisussa Kapillaariputket ovat pystysuorassa 1 Kapillaariputkipaketti kussakin moduulissa 3-teinen rakenne Moduulien määrä on kolmen kerrannainen JM HCS EdiSuoHuuh Huuhtelu Yhden moduulin huuhtelussa käytetään hyväksi kahden muun puhdistamaa vettä Huuhtelun aikana säädetään virtaus/paine sopivaksi taajuusmuuttajalla

8 + Puhdas huuhteluvesi tuotetaan tarpeen mukaan ja tarpeen vaatima määrä. Näin vältytään huuhteluveden varastoinnilta ja mahdolliselta pilaantumiselta. - Jos suodatuskalvo on epätavallisen likaantunut, voisi huuteluveden määrä olla teoriassa riittämätön. Ultrasuodatus ei muuta veden kemiaa, se poistaa vedestä vain partikkelit. Liuenneet aineet kuten esimerkiksi sidottu kloori pääsee kalvon läpi. Tällä hetkellä on 5 tapaa vähentää sitoutuneen kloorin määrää järjestelmässä: - Pulveri aktiivihiilen annostelu ennen ultrasuodatinta - Aktiviivihiilisuodatin ennen ultrasuodatinta (sivu- tai päävirtaus) - Aktiviivihiilisuodatin ultrasuodattimen jälkeen (sivu- tai päävirtaus) - UV-laite ultrasuodattimen jälkeen (sivu- tai päävirtaus) - Ilman lisälaitteita, veden riittävä vaihtaminen (esim. Hotellin allas, jota käytetään vain vähän )

9 Perinteinen suodatus 54 m³/h ( k = 0,5) W.E.T.pool.compact 27 m³/h (k = 1,0) Perinteinen suodatus pinta-ala ~11,25 m² tilavuus ~45 m³ W.E.T.pool.compact pinta-ala ~ 3,85 m² tilavuus ~ 7,7 m³ Ultrafiltration

10 Perinteinen suodatustekniikka Suodatinkasvusto mahdollista Vaatii valvonnan ja huoltotyön Huuhteluveteen varautuminen (~6 m³/m², tasausaltaan mitoitus) Ultrasuodatin Suodatinkasvusto ei mahdollinen Normaalikäytön aikainen automaattihuuhtelu Puhdas huuhteluvesi saadaan viereisistä moduuleista (< 0,1 m³ /huuhtelu) Vaatii suuren vedenkäsittelyn virtaaman Vain 50 % DIN-normin vaatimasta tilavuusvirrasta Vaatii isot viemärilinjat ~150 Partikkelia / ml Suodatuksen pettäminen mahdollista Tarvitaan vain pienet viemärilinjat < DN 125 ~1 Partikkeli / ml suodattimen jälkeen Tasainen suodatustulos UV-säteilijät / Ari Airaksinen

11 Mitä UV-Säteily on? Sähkömagneettista aaltoliikettä, mutta näkyvää valoa lyhytaaltoisempaa. UV-Säteily luonnossa Lyhytaaltoista säteilyä aallonpituus nm näkyvä valo nm UV-säteily jaetaan tyyppeihin UV-A 95% auringon säteilystä UV-B 5% UV-C suodattuu ilmakehän otsonikerrokseen UV-C säteilyä käytetään desinfiointiin

12 UV-Säteily Vedenkäsittelyssä Luonnollinen desinfiointitekniikka Tunnettu jo ainakin 100 vuotta Myrkytön ja ympäristöystävällinen Parantaa veden laatua kahdella tavalla Desinfioimalla Hajottamalla kloramiineja Kuinka UV-säteily desinfioi? UV-säteily tuhoaa bakteerit ym. mikrobit estää lisääntymisen tuhoamalla DNA:n normaali säteilyannos n mj / cm 2 uudelleenaktivoituminen entsyymien avulla

13 Perinteiset UV-säteilijät Perinteisesti on käytetty matalapainelamppuja Tuhoaa DNA ketjun, mutta jättää entsyymit uudelleenaktivoituminen 160% 140% Spectral data low pressure lamp Spectral output 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% Wavelength [nm] Kloramiinien hajottaminen? Kloramiinit vapaan kloorin ja orgaanisten yhdisteiden reaktiotuotteita, jotka aiheuttavat kloorin hajua sekä ärsytystä uimareille Fotokemiallinen reaktio hajottaa kloramiineja säteilyannos n. 65 mj / cm 2

14 Nykyaikaiset UV-säteilijät Käytetään ns. keskipaine-lampputeknologiaa Laaja-alainen säteilyspektri parempi desinfiointitulos 700% Spectral data medium pressure lamp 600% Spectral output 500% 400% 300% 200% 100% 0% Wavelength [nm] Nykyaikaiset UV-säteilijät Nykyaikaisen teknologian ansiosta laitteet ovat tehokkaita ja edullisia käyttökuluiltaan kooltaan pieniä ja helposti asennettavia

15 UV-säteilykammion rakenne runko haponkestävää terästä kvartsilasiset suojaputket tasainen säteilykenttä, kirkkaat sisäpinnat UV-anturi valvoo tehoa UV-säteilykammion rakenne pieni virtausvastus puhdistusmekanismi manuaalinen / automaattinen lämpötilan valvonta UV-animaatio

16 UV-anturi tarkka suodatustekniikka IP 65 suojausluokka haponkestävä rakenne kompakti tiivis rakenne Ohjauskeskus ja automatiikka käyttötunnit UV-säteilytehon valvonta ja säätö % puhdistusautomatiikka lämpötilavalvonta ulkoinen ohjaus

17 UV-laite vesiprosessissa Uima-allas Kloorin syöttö Suodatus UV-yksikkö Huoltokohteita UV-säteilytehon seuranta % Kvartsiputkien puhdistus automaattisesti tai 1-2 kertaa viikossa Lamppujen vaihto kerran vuodessa ( h) puhtaus (suojakäsineet) Kvartsiputkien uusiminen noin 3 vuoden välein tiivisteet ja puhdistuslaitteiston kulutusosat UV-anturin kalibrointi noin joka viides vuosi

18 j-99 l-99 m-99 j-98 t-99 h-99 m-99 h-99 t-99 k-99 h-99 e-99 s UV-kokemuksia Ruotsista Date (1999) Sidottu Kloori (ppm) Sydpool, Tukholma Ennen UV-laitetta UV-laitteen käyttöönoton jälkeen UV-kokemuksia Tasmaniasta Hobart Aquatic Center 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Date Pitoisuus (ppm) 600 Total Chlorine Bound Chlorine Bather Load

19 UV-kokemuksia Saksasta Thälmann Berlin Kloramiinit mg/l keskiarvo Uimarit / päivä keskiarvo Korvausve si m 3 /päivä Keskiarvo l /uimari /pv Ennen UVlaitetta UV:n jälkeen Muutos % - 43% 36% - 4% - 24% Keskipainelamppujen vaikutus

20 UV-säteilyn vaikutus mikrobeihin log 1 = 90 % Tarvittava UV-annos mj/cm 2 Bakteerit 1-15 Virukset 2 35 Homeet Hiivat 4 35 Alkueläimet Levät ,99% (log 4) vaatii nelinkertaisen säteilyannoksen kuin 90% (log 1) UV-laitteilla saatuja tuloksia Desinfioi bakteerit, virukset ym. eliminoidaan taudinaiheuttajat Matalampi sidotun kloorin taso hajuhaitat jäävät pois silmien ja ihon ärsytys poistuvat vähemmän korroosio-ongelmia

21 Käytännön toteutus Pieni tilantarve Helppo asentaa Edullinen hankinta- ja käyttökustannuksiltaan DNA:n herkkyys UV-taajuuksille DNA Sensitivity curve 160% 140% 120% Sensitivity 100% 80% 60% 40% 20% 253,7 nm 0% Wavelength [nm] Vesikurssi

22 Suodattimien huuhteluvesien talteenotto Energiatehokkuus Mittaamalla ja seuraamalla muutamaa keskeistä tekijää, voidaan muodostaa kuva uimahallin energiatehokkuudesta sekä lämpö ja kosteusteknisestä toiminnasta. Uimahallien toiminnan kannalta on keskeistä, että hallin lämpö ja kosteustekninen käyttäytyminen ovat kunnossa. Nämä kaksi osa aluetta liittyvät aina toisiinsa, joten niitä myös käsitellään ja mitataan yhdessä /A. Airaksinen

23 Energiatehokkuus Kun uimahallin toiminnan lähtötaso tunnetaan hyvin, voidaan energiatehokkuuden parantamiseksi valita oikea tehostamiskonsepti Tällöin valitulla ratkaisulla lähdetään korjaamaan konkreettisia ja todettuja ongelmia, eikä korjaustarve perustu mielipiteisiin. Kun energiatehokkuuden ja toiminnan lähtötaso tunnetaan hyvin, voidaan tehotustoimenpiteille asettaa myös selkeitä tavoitteita. Esimerkiksi lämmön talteenoton uusimisen tulee näkyä korkeampana mitattuna hyötysuhteena, jonka tulee heijastua myös energiankulutukseen. Energiatehokkuus Toteutuksen jälkeisellä hallin toiminnan seurannalla varmistetaan, että tehostustoimenpiteet ovat tuottaneet halutun tuloksen Samalla varmistetaan, että hallin toiminta ei ole muilta osin muuttunut. Mittaamalla ja seuraamalla hallin toimintaa, voidaan todeta, onko tehostuskonseptin valinnan yhteydessä asetetut tavoitteet saavutettu

24 Huuhteluvesien talteenotto Esimerkki energian kulutuksen seurannasta Huuhteluvesien talteenotto Esimerkkikohde Uimahalli, kävijöitä vuodessa henkeä 6 kpl painehiekkasuodattimia, huuhtelu kerran viikossa Suodattimien pinta-ala 22,5 m 2 Vesimaksu 0,94 /m 3 Jätevesimaksu 1,85 /m 3 Kaukolämpö 60 /MWh Käynnissä 50 viikkoa vuodessa Asetuksen mukainen korvausvesimäärä 30 litraa / henkilö

25 VO1 Huuhteluvesien talteenotto Kululaskenta 30 litraa x hlö = m 3 / a Suodattimen pinta-ala 22,5 m 2 x 6 m 3 /m 2 x 50 vko = m m 3 x 2, / a Lämmönkululutus 6750 m 3 x 14,7MWh x / a Yhteensä / a Huuhteluvesien talteenotto Vedenkierrätys laitteisto Perustuu käänteisosmoosiin Hankintahinta esimerkkikohteeseen Vuosihuoltokulut 2000 Laitteiston sähkönkulutus on noin 1300 / a 50% huuhteluvedestä saadaan talteen Vuosisäästö Huoltokuluineen takaisinmaksuaika on noin 2,5 a ( / ,5)

26 Huuhteluvesien talteenotto Vedenkierrätys laitteisto Huuhteluvesien talteenotto Vedenkierrätys laitteisto

27 Huuhteluvesien talteenotto Huomioitavaa Hinta määräytyy tapauskohtaisesti Laitteistotarjous kannattaa pyytää Säästetystä vedestä ei makseta jätevesimaksua Kävijämäärä on hyvä olla yli /a