| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Vandkvalitet i de offentlige svømmebade og muligheder for forbedringer

4 Metodebeskrivelse

Analysen af vandkvalitet er dels af statistisk karakter, dels af teknisk-økonomisk karakter. I den statistiske del undersøges, hvorvidt de eksisterende kvalitetskrav er overholdt, mens den teknisk-økonomiske del belyser de tekniske muligheder for overholdelse af disse krav samt de heraf afledte omkostninger.

I dette kapitel redegøres for de valgte metoder til dækning af undersøgelsens statistiske og tekniske aspekter samt for grundlaget for beregning af investeringsomkostninger.

4.1 Statistisk metode

Der findes ikke samlede opgørelser over bassinkvaliteten i danske svømmeanlæg, hvorfor de nødvendige oplysninger til denne undersøgelse blev indhentet gennem en spørgeskemaundersøgelse.

4.1.1 Udformning af spørgeskema

Til brug for den statistiske analyse havde Miljøstyrelsen udarbejdet et udkast til indrapporteringsskema. Dette skema er vedlagt som bilag I (A). Skemaet er opbygget således, at der indhentes data for de 3 kvalitetsparametre, hvortil der er knyttet investeringer, dvs. bundet klor, THM og omsætningstid. Som det fremgår af bilaget, blev alene forespurgt, hvorvidt de gældende krav var overholdt og ikke om parametrenes aktuelle værdier. Bassintypeopdelingen svarer til den i bekendtgørelsen anvendte for de to førstnævnte parametre jf. også afsnit 3.2.

Oplysninger om parameterværdier var imidlertid ikke tilstrækkelige til bl.a. at kunne foretage de nødvendige omkostningsberegninger. Hertil kræves en række tekniske oplysninger om anlæggets udformning. Derudover manglede 2 af de 5 kvalitetsparametre, der inden for rammerne af denne rapport er defineret som de relevante indikatorer for vandkvalitet

Skemaet i dets endelige udformning blev derfor betydeligt mere omfangsrigt end det oprindelige udkast. For det første indhentedes oplysninger for alle de 5 nøgleparametre, der blev identificeret i afsnit 3.2. For bundet klor og THM blev valgt at bibeholde det mere begrænsede oplysningskrav om, hvorvidt gældende regler var overholdt eller ej, idet de aktuelle prøver (stikprøver) fra tilsynsmyndigheden ikke nødvendigvis giver et eksakt billede af hverken det gennemsnitlige eller det maksimale niveau i bassinet. Tilsynsmyndighederne måler indholdet af bundet klor 10-12 gange om året, mens der kun foretages prøver for indhold af THM to gange årligt. Omsætningstiden oplyses normalt kun ved godkendelsen af bassinet.

Dernæst blev spørgeskemaet udformet således, at der indhentedes besvarelser pr. bassinkategori og ikke pr. anlæg, som det foreløbige udkast havde lagt op til. Denne ændring afspejler, at den eksisterende bekendtgørelse retter sig mod bassinkategorier. Som det vil fremgå senere, var en detaljeret opdeling på kategorier også nødvendig for at kunne beregne investeringsbehov og de hertil knyttede omkostninger.

Endelig skulle der, af hensyn til investeringskalkuler såvel som analyseomfanget, indhentes en række yderligere statistiske og tekniske data f.eks. om ejerforhold, antal besøgende og anvendte metoder for overholdelse af vandkvalitetskrav. Det endelige spørgeskema er vedlagt som bilag I (B).

4.1.2 Indsamlingsmetode

Oprindeligt var det forudset, at oplysningerne i spørgeskemaet skulle indhentes pr. brev med efterfølgende indtastning i database. Set i lyset af det betydeligt større databehov i skemaets endelige udgave, fandt konsulenten det mere hensigtsmæssigt i stedet at foretage en elektronisk dataindhentning.

Spørgeskemaerne blev udsendt til 20 miljøcentre, der af tilsynsmyndigheden er udpeget til at varetage tilsynsfunktionen for landets svømmebade.

Spørgeskemaet var opdelt i en generel (spm. 1-27) og en specifik del (spm. 28-53). Den generelle del, bl.a. vedrørende vandkvalitet, ville miljøcentrene kunne besvare på basis af egne tilsynsdata. Den specifikke del, som vedrørte driftsforhold, skulle besvares efter indhentning af de relevante oplysninger fra de enkelte svømmeanlæg. Oplysninger om driftsmæssige forhold var nødvendige for at kunne vurdere om en optimering af driften ville være tilstrækkelig til at sikre overholdelse af eventuelle skærpede krav eller om nyinvesteringer også ville være nødvendige. Driftsmæssige oplysninger var også nødvendige for beregning af investeringsomkostninger. De indhentede oplysninger vedrører 2001.

Besvarelsen af den generelle del måtte derfor forventes at ville være kvantitativt såvel som kvalitativt tilfredsstillende. Specielt hvad angår badevandskvalitet, burde indhentning af oplysninger hos miljøcentrene sikre oplysningernes korrekthed, herunder at der også blev afgivet oplysninger om bassiner med for ringe vandkvalitet. Dette er væsentligt både i en reguleringssammenhæng og ud fra en vurdering af de nødvendige investeringsomkostninger for at opgradere anlæggene til at overholde eksisterende såvel som fremtidige kvalitetskrav.

Besvarelsen af spørgsmålene i den specifikke del måtte derimod ventes at være mere problematisk, idet den ville afhænge ikke blot af miljøcentrenes tid og villighed til at få indhentet disse oplysninger, men også af anlæggenes villighed til at afgive disse oplysninger.

Resultaterne af den elektroniske spørgeskemaundersøgelse viste, at disse forventninger var korrekte. Den generelle del var i hovedsagen tilfredsstillende besvaret, mens besvarelsen af den specifikke del var noget mangelfuld.

Der blev derfor udsendt to supplerende spørgeskemaer, et til miljøcentrene, et til svømmeanlæggene. Spørgeskemaet til miljøcentrene var alene for at kontrollere, at de elektronisk indhentede oplysninger vedrørte alle de bassiner, der var under det enkelte miljøcenters tilsyn. Dette spørgeskema er vedlagt som bilag I (C). Det skal bemærkes, at det svarer til Miljøstyrelsens oprindelige indrapporteringsskema med den tilføjelse, at de nødvendige oplysninger om bassintype også indhentedes.

Det supplerende spørgeskema til anlæggene var nødvendigt for overhovedet at få de oplysninger om driftsforhold, der kræves for at kunne beregne omkostningerne ved nyinvesteringer. Spørgeskemaet, der er vedlagt som bilag I (D), er en reduceret udgave af den specifikke del af det elektroniske indberetningsskema.

De indkomne data er efterfølgende blevet screenet for at korrigere for fejlindtastninger og åbenbare misforståelser i besvarelsen af spørgeskemaerne. Antallet af rettelser var dog meget begrænset.

4.2 Metoder til forbedring af vandkvalitet

De metoder til forbedring af vandkvalitet, der indgår i denne redegørelse, vedrører indholdet af bundet klor og trihalometaner (THM) i bassinvandet. Eftersom omsætningstid og bassincirkulation også er af væsentlig betydning for vandkvaliteten, vil metoder til forbedring heraf dog også blive diskuteret i det følgende.

4.2.1 Bundet klor

4.2.1.1 Baggrund

Bundet klor, også benævnt kloraminer, er en gruppe kvælstofforbindelser, der dannes, når frit klor reagerer med andre kvælstofforbindelser, der er tilført bassinvandet i form af f.eks. urin og sved. Det frie klor er tilsat for desinfektionsformål.

Sådanne kvælstofforbindelser er uønskede i bassinvandet, idet de er til gene for de badende i form af svie i øjnene, irritation af slimhinder og ubehagelig lugt i svømmehallen. Bindingen af kloret i vandet til kvælstofforbindelserne betyder samtidig, at dets bakteriedræbende virkning reduceres.

Indholdet af bundet klor kan nedbringes gennem selve vandbehandlingsprocessen.

Tidligere blev fortynding, dvs. udskiftning af en del af bassinvandet med nyt friskt vandværksvand, anvendt som supplement hertil. Omkostningshensyn har gjort, at denne metode ikke længere benyttes her i landet. Høje udgifter til såvel spædevand som afledning heraf samt stigende priser på opvarmning af bassinvandet har ført til introduktion af billigere alternativer.

I de seneste 25 år er således i stedet anvendt aktive kulfiltre og, om end i langt mindre grad, ultraviolet bestråling af bassinvandet.

4.2.1.2 Aktive kulfiltre

Det aktive kul, der benyttes i kulfiltrene har den egenskab, at det ud over at kunne adsorbere bundet klor også kan binde andre uønskede stoffer i bassinvandet.

De aktive kulfiltre er traditionelle, separate filterbeholdere.⁵ Filtrene indbygges som regel i en delstrøm efter bassinets hovedfiltre. Afgangsvandet fra kulfiltrene ledes så til en udligningstank eller foran hovedcirkulationspumpen. Det sikrer, at kulstøv mv. fra filtrene ikke ledes ud i bassinvandet. Hermed reduceres risikoen for kimdannelser.

Teknisk set betyder denne installationsmåde, at bassincirkulationen, dvs. vandets omsætningshastighed, nedsættes svarende til kulfiltrenes kapacitet. Baggrunden herfor skal ikke uddybes her.

Filtrenes størrelse afhænger naturligvis af mængden af bundet klor, der ønskes fjernet. Jo større reduktion, jo større filtre og jo større fald i bassincirkulationen.

Nedsættelse af vandets omsætningshastighed er generelt betænkelig. Det gælder dog specielt bassiner, der ikke blot har en lav omsætningshastighed, men også en stor badebelastning. Sådanne bassiner er f.eks. undervisnings- og morskabs-bassiner. For en uddybning af denne problemstilling henvises til afsnit 4.3.

For at undgå reduktion af bassincirkulationen kan kulfiltrene i stedet installeres således, at vandet fra filtrene i stedet ledes til bassinets hovedindløbsledning før der foretages klordosering. For at undgå kulstøv mv. i bassinet, og dermed kim-dannelser, bør der samtidig sættes et specialfilter på vandet fra kulfiltrene. Alternativt kan sikring mod kimdannelser opnås ved enten at installere et anlæg med ultraviolet bestråling på afgangsvandet eller ved at holde et tilstrækkeligt højt Redox-potentiale⁶ før og efter filtrering gennem de aktive kulfiltre.

Kulstøv og andre mekaniske urenheder, der tilbageholdes i filtrene, skal fjernes jævnligt, ligesom filtermaterialet skal løsnes. Det sker gennem skylning af filtrene. I modsat fald dannes klumper i filtermaterialet og filtereffektiviteten nedsættes.

4.2.1.3 Ultraviolet bestråling

Ultraviolet lys (UV-C) er påvist at kunne reducere indholdet af bundet klor i bassinvand. Lyset kan i et vist omfang også inaktivere mikroorganismer og reducere kimdannelser jf. ovenfor.

Anlæg til ultraviolet bestråling (UV) består normalt af kviksølv UV-lamper med en bølgelængde på ca. 254 nm. I visse anlægstyper suppleres der dog med andre lampetyper, f.eks. fotokemiske lamper, hvilket øger anlæggets kapacitet til nedbringelse af bundet klor.

Effektiviteten af bestrålingen afhænger af UV-strålernes gennemtrængningsevne i vandet samt af lampernes intensitet og bestrålingstid.

For at UV-anlægget kan fungere korrekt, kræves, at det frie klorindhold ved dosering er mindst 0,5 mg/l. I modsat fald er det nødvendigt at basisklorere i anlæggets tilgangsledning.

UV-anlæg kan etableres enten som delstrømsanlæg eller som anlæg monteret direkte i hovedcirkulationsledningen til bassinerne.

4.2.1.4 Metodesammenligning

Den supplerende vandbehandling i UV-anlæg indvirker ikke på bassincirkulationen og indebærer i modsætning til aktive kulfiltre ikke risiko for bakterieforurening af bassinerne.

Nedsættelsen af bassincirkulationen ved installation af aktive kulfiltre betyder, at disse filtre ikke kan anvendes i ubegrænset omfang for at nedbringe indholdet af bundet klor. Hensynet til en tilfredsstillende omsætningshastighed for bassinvandet betyder, at den vandmængde, der sendes gennem kulfiltrene, ikke bør udgøre mere end 10 pct. af hovedcirkulationsvandmængden.

Driftsmæssigt er UV-anlæg simplere, idet korrekt vandkvalitet kan opretholdes alene ved ændring af driftstiden, dvs. ved ind- og udkobling af anlæggene. Såfremt vandkvaliteten i øvrigt er i orden, kan anlæggene endog tages ud af drift i kortere eller længere perioder.

I forhold til aktive kulfiltre har UV-anlæg den ulempe, at indholdet af trihalometaner kan stige ved et højt indhold af organisk stof i bassinvandet⁷. Det gælder både, hvis der alene benyttes ultraviolet bestråling til at reducere indholdet af bundet klor og hvis det sker i kombination med kulfiltre. Et højt indhold af organisk stof kan f.eks. skyldes høj badebelastning, en ikke-optimal filtrering af bassinvandet eller for lav bassincirkulation.

Generelt er erfaringerne med installation af UV-anlæg mere begrænsede end erfaringerne med brug af aktive kulfiltre. Det indebærer bl.a., at de kapacitetskrav, der beregnes i kap. 5 for forskellige indhold af bundet klor vil være noget usikre.

4.2.2 Trihalometaner

Ved reaktion mellem (frit) klor og organisk stof dannes trihalometaner (THM), som er forskellige halogener, især klor- og bromforbindelser. Det er videnskabeligt dokumenteret, at flere af disse forbindelser er mutagene, dvs. kan ændre arveegenskaberne. Desuden er nogle af forbindelserne under mistanke for at være kræftfremkaldende.

4.2.2.1 Generelle erfaringer

I Danmark har der ikke været tradition for at foretage supplerende vandbehandling for at nedbringe indholdet af trihalometaner i bassinvandet. Erfaringerne på dette område er derfor begrænsede.

Der har dog været udført forsøg med at anvende et specielt aktiv kul⁸, der har vist sig at kunne tilbageholde trihalometaner i kulfiltret.

I udlandet er THM-indholdet blevet reduceret gennem pulverkuldosering i sandfiltre og installation af ozonanlæg.

Dosering med pulveriseret aktivt kul kræver, at det frie klorindhold i bassinvandet er væsentligt lavere end de nugældende typiske niveauer, og bedst ned til de i Tyskland gældende krav for frit klor på mellem på 0,3 og 0,6 mg/l. Pulverkuldoseringen betyder samtidig, at indholdet af bundet klor nedsættes.

Installation af ozonanlæg har hidtil vist sig ganske omkostningstungt. Samtidig stilles der store sikkerhedskrav til fjernelse af overskydende ozon, inden det tilføres bassinerne. Metoden er derfor ikke anbefalelsesværdig.

Kulfiltrene hertil installeres i afgangsledningen fra de ”traditionelle” kulfiltre til nedbringelse af bundet klor. Derfor sker der ved installation af filtrene ingen (yderligere) påvirkning af vandcirkulationen i bassinerne.

4.2.2.2 Aktivt specialkul til THM-filtre

Anvendelse af metoden er betinget af, at kloret i bassinvandet fjernes fuldstændigt. Det er nødvendigt af hensyn til levetiden for specialkullet. Derfor bliver THM-kulfiltrene indbygget i en delstrøm på afgangen fra de normale kulfiltre. Afgangsvandet fra THM-filtrene ledes herefter igen til afgangsvandet fra de traditionelle filtre.

For at opnå den længst mulige levetid for specialkullet bør det før installation af THM-filtrene sikres, at det enkelte svømmeanlæg er driftsoptimeret både med hensyn til vandrensning og til bassincirkulation.

THM-kulfiltrene vil i lighed med de traditionelle kulfiltre tilbageholde mekaniske urenheder, herunder kulstøv fra nedslidt filtermateriale. For at modvirke dannelse af klumper i filtermaterialet med følgende nedsat effektivitet er der derfor også for denne type filtre bl.a. behov for, at eventuelle urenheder fjernes jævnligt gennem hyppig, helst ugentlig, skylning af filtrene.

4.3 Bassincirkulation og omsætningstid

For generelt at sikre en optimal vandkvalitet er det nødvendigt, at bassincirkula-tionen, dvs. omsætningen af vandmængden i det enkelte bassin, er tilstrækkelig god. Alt andet lige bør bassincirkulationen være større jo større badebelastning, dvs. jo flere antal badende.

I den gældende bekendtgørelse indgår omsætningstiden som nævnt som indikator for bassincirkulationen.

Omsætningstiden er imidlertid kun en partiel indikator for vandomsætningen, idet den alene siger noget om den hastighed, hvormed bassinvandet bliver omsat. I vurderingen af vandomsætningen må også indgå, hvorledes omsætningen sker. Der må her ses på forløbet af vandgennemstrømningen, dvs. opblandingen af vandet i bassinet.

Derudover kan omsætningstiden i sig selv være problematisk som kvalitets-parameter, idet den pr. definition ikke tager hensyn til badebelastningen⁹. Dette forhold er især relevant for undervisnings- og morskabsbassiner. Ifølge bekendt-gørelsen må disse bassiners omsætningstid højest være 2 timer. Bassinerne må samtidig have en temperatur på højest 30^o. Ved en sådan maksimumstemperatur er der krav om¹⁰, at der skal være 2 m³ behandlet vand¹¹ pr. badende. Dette krav

Varmtvandsbassiner på den anden side må have en omsætningstid, der kun er på højst 0,5 time, dvs. der kræves en omsætningshastighed, der er 4 gange højere. Denne bassintype skal have en temperatur på mindst 32^o, altså kun marginalt varmere end undervisnings- og morskabsbassiner. Kravet⁹ til mængden af behandlet vand pr. badende er på 3 m³, dvs. en stigning, der er forholdsvis mindre end stigningen i omsætningshastighed og dermed også hovedcirkulationsmængde. Stigningen i potentiel badebelastning vil derfor også være forholdsvis mindre.

Problemstillingen kan nemmest illustreres ved et eksempel, hvor det antages, at undervisningsbassinet og varmtvandsbassinet har samme volumen:



Klik på billedet for at se html-versionen af tabellen

Det ses, at varmtvandsbassinet skal have en hovedcirkulationsmængde, der er 4 gange større end for et undervisningsbassin, der ellers er (stort set) identisk mht. volumen og temperatur. Samtidig er den potentielle, tilladte badebelastning (søjle (6)) kun 2½ gange større. I praksis føres der imidlertid ingen effektiv kontrol med, om kravet til maksimal badebelastning er overholdt. Undervisningsbassiner har erfaringsmæssigt en større belastning end formelt tilladt.

Misforholdet mellem krav til omsætningstid og til badebelastning betyder, at undervisnings- og morskabsbassiner ofte er underdimensionerede mht. bassin-cirkulation, selv om kravet til omsætningstid er overholdt. I en vurdering af om bassinvandets omsætningstid er passende, må derfor også indgå den reelle bade-belastning, dvs. der skal ske en registrering af antal badende i bassinet pr. time.

Den lave hovedcirkulationsmængde i undervisnings- og morskabsbassiner i forhold til badebelastningen gør det teknisk vanskeligere – og dyrere - at reducere indholdet af bundet klor til det niveau, der er foreslået i udkastet til ny bekendtgørelse. Som gennemgået i afsnit 4.2.1.4 er brug af aktive kulfiltre til reduktion af bundet klor indhold jo netop begrænset af hovedcirkulationsmængdens størrelse.

4.3.1 Metoder til forbedring af bassincirkulation

Såfremt en forbedring af bassincirkulationen er nødvendig for at overholde gældende krav til omsætningstid eller for at opfylde den nye bekendtgørelses krav, bør der naturligvis først ske en driftsmæssig optimering. Denne optimering omfatter bl.a. returskylning, kemikaliedosering samt rengøring af bassiner, herunder overløbs- (skvulpe-)render og udligningstanke.

Dernæst kan forbedringer opnås gennem investeringer til ændring af selve bassinets udformning i form af konstruktion af nye bundindløb. I de fleste tilfælde indebærer i en sådan investering, at der skal påstøbes en ny bassinbund med nye indløbsrør, hvilket er ganske omkostningskrævende.

Under alle omstændigheder skal der samtidig laves nye overløbsrender eller ske tilpasning af eksisterende højtliggende render. For at give bedst mulig vand-gennemstrømning bør bassinvandet løbe ud via højtliggende overløbsrender. I ældre bassiner udtages bassinvandet hovedsagelig gennem bundudløb og kun i mindre grad gennem (lavtliggende) render eller de såkaldte skimmere, der er åbninger i bassinsiden, hvor vandet kan løbe ud.

Endvidere indebærer investeringen, at der skal etableres en udligningstank. En sådan tank indeholder den fortrængte vandmængde fra de badende, bl.a. forårsaget af vandbevægelser. Dermed sikres en tilstrækkeligt god overfladeskimning af bassinet.

Endelig kan en bedre bassincirkulation, i det omfang den er begrænset af hovedsystemets kapacitet, opnås gennem udskiftning af vandbehandlingsanlægget.

4.4 Grundlag for omkostningsberegninger

Den vurdering af investerings- og driftsomkostninger ved brug af aktivt kul til nedbringelse af indholdet af bundet klor, der foretages i det følgende kapitel, tager udgangspunkt i anvendelse af kultypen Aquasorb 2000¹².

Beregningerne for reduktion af bundet klor indhold ved installation af UV-anlæg er baseret på samme type udstyr, som blev anvendt ved forsøg udført af Dansk Svømmebadsteknisk Forening i Køge Svømmeland¹³.

Tekniske såvel som omkostningsdata for aktive kulfiltre til reduktion af indholdet af trihalometaner er indhentet fra den virksomhed, der har udført forsøgene med specialkulfiltrene.

Alle anførte beløb for investerings- og driftsomkostninger er opgjort i prisniveau januar 2002 og er ekskl. moms.

⁵ En nærmere beskrivelse findes i Publikation nr. 56/2000 fra Dansk Svømmebadsteknisk Forening.

⁶ Desinfektionsniveau målt ud fra kombinationen af bassinets indhold af frit klor og pH-værdi.

⁷ Se f.eks. Dansk Svømmebadsteknisk Forening: ”Forsøg med aktivt kul og UV-anlæg”, publikation nr. 66/2003, januar 2003.

⁸ HyperSorb25. Beskrivelsen af metoder til reduktion af mængden af THM vil derfor alene omfatte anvendelse af aktivt specialkul med udgangspunkt i de nævnte forsøg. Som for UV-anlæg er beregningerne af filterkrav i kap. 5 derfor forbundet med usikkerhed.

⁹ Jf. Dansk Standard (DS) 477:”Norm for svømmebadsanlæg” (1996) kap. 3.2.

¹⁰  ibid. kap. 7.3. betyder, at der formelt sættes et loft på antallet af badende og dermed den potentielle badebelastning.

¹¹ defineret som hovedcirkulationsmængde

¹² Denne types effektivitet er dokumenteret i forsøg udført af Dansk Svømmebadsteknisk Forening jf. artikel i foreningens Publikation nr. 62/2001 om ”Forsøg med aktivt kul og UV-anlæg”.

¹³  Fabrikatoplysninger fremgår af tabel 5-4.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |