DE102009009986A1

DE102009009986A1 - Grauwassernutzungsanlagen mit Druckluftheber

Info

Publication number: DE102009009986A1
Application number: DE102009009986A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ehlert
Original assignee: Spinflow GmbH
Current assignee: Spinflow GmbH
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-08-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Grauwassernutzungsanlage mit einem Vorratsbehälter (1) und einem Filterbehälter (7) sowie mit einer Einrichtung zum Fördern von Grauwasser aus dem Vorratsbehälter (1) in den Filterbehälter (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Hebeeinrichtung (5) ist, die über einen Einlauf (8) mit einer Rückflussverhinderungseinrichtung, insbesondere mit einer Rückschlagklappe (9) mit dem Vorratsbehälter (1) kommuniziert, und dass die Hebeanlage (5) mit einem Luftanschluss (13) für eine Beaufschlagung mit Druckluft eingerichtet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Grauwassernutzungsanlage mit einem Druckluftheber.
Bei Grauwasseraufbereitungsanlagen sind üblicherweise zwei Grauwasserbehälter vorgesehen, nämlich einmal ein Grauwassertank als Pufferspeicher und weiterhin ein Filtertank, in dem der Membranfilter eingesetzt ist. Der Wasserstand in dem Filtertank soll nicht unter die Oberkante des Membranfilters sinken. Für Schwankungen im Grauwasseranfall ist deshalb der Grauwassertank als Speichertank vorgesehen.
Um den Wasserstand in dem Filtertank annähernd konstant zu halten, muss immer wieder Grauwasser aus dem Speichertank in den Filtertank gefördert werden. Nach dem allgemein bekannten Stand der Technik ist hierfür eine elektrische Tauchpumpe vorgesehen. Diese Pumpe benötigt elektrische Energie, zusätzliche elektrische Anschlüsse und sie ist vor allem eine unerwünschte Geräuschquelle.
Zur Beförderung von Filtrat aus dem Filterbehälter ist es im Bereich der Grauwasseranlagen bekannt, einen Druckluftheber nach dem Bauprinzip der Mammutpumpen einzusetzen. Diese Druckluftheber arbeiten mit der für die Belüftung des Membranfiltersatzes ohnehin erforderlichen Druckluft. Sie arbeiten aber nur dann zufriedenstellend, wenn der Wasserstand in dem Filtrat nicht zu niedrig wird. Eine solche Pumpe ist deshalb für Vorratsbehälter mit stark schwankendem Wasserstand nicht geeignet.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Grauwasseraufbereitungsanlage dadurch zu verbessern, dass dem Vorratstank eine einfache, geräuscharme und ohne elektrische Installation im Tank arbeitende Hebeanlage zugeordnet ist, die Grauwasser von diesem Tank in den Filtertank fördert. Diese Aufgabe wird von einem Druckluftheber mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weil der Druckluftheber über einen unten in dem Vorratsbehälter angeordneten Einlauf mit einer Rückflussverhinderungseinrichtung, insbesondere mit einer Rückschlagklappe, und über ein Steigrohr verfügt, kann durch Druckaufbau die Rückschlagklappe geschlossen werden und das Grauwasser über das Steigrohr aus dem Vorratsbehälter befördert werden. Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung dargelegt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1: eine Grauwasseraufbereitungsanlage mit einem Vorratsbehälter und einem Filtertank in einer schematischen Darstellung;
2: die Hebeanlage des Vorratsbehälters aus 1 in einer Seitenansicht; sowie
3: die Hebeanlage aus 2 in einer Stirnansicht.
In der 1 ist eine Grauwasseraufbereitungsanlage in einer schematischen Darstellung veranschaulicht. Die Anlage umfasst einen Vorratsbehälter 1, in den das anfallende Grauwasser aus der Dusche und der Waschmaschine gelangt. Der Vorratsbehälter 1 ist mit einem Belüfter 2 versehen, der für die Aufrechterhaltung von aeroben Bedingungen mit Druckluft aus einer Luftpumpe 3 über ein Verteilerventil 4 beaufschlagt wird. Eine Hebeanlage 5 ist in dem Vorratsbehälter 1 angeordnet, um Grauwasser bei Bedarf über eine Steigleitung 6 in einen Filterbehälter 7 zu befördern. In dem Filterbehälter 7 ist der an sich bekannte Membranfilter mit weiteren Nebenaggregaten angeordnet, der hier nicht näher zu beschreiben ist.
Die Hebeanlage 5 umfasst einen Einlauf 8, der eine Klappe 9 aufweist. Die Klappe 9 öffnet für den Einlauf von Grauwasser aus dem Vorratsbehälter 1 in die Hebeanlage 5. Sie schließt, wenn eine Strömung in Gegenrichtung auftritt, beispielsweise bei einem Druckanstieg innerhalb der Hebeanlage 5. Weiter ist die Hebeanlage 5 mit einem Einlaufbehälter 10 versehen, der ein bodennahes Volumen darstellt. Ein Mantelrohr 11 geht von dem Boden der Hebeanlage 5 nach oben bis hin zu zwei Anschlüssen. Ein Anschluss 12 ist für die Verbindung der Hebeanlage 5 mit dem Rohr 6 vorgesehen, während ein zweiter Anschluss 13 für die Verbindung der Hebeanlage 5 mit einer Druckluftleitung 14 vorgesehen ist. Die Druckluftleitung 14 ist an ihrem anderen Ende an dem Ventil 4 angeschlossen und mit einem elektromagnetischen Be- und Entlüftungsventil 15 als Druckentlastungsventil verbunden. Im unteren Drittel des Mantelrohres 11 ist noch ein Zusatzvolumen 16 angeordnet, welches das innere Volumen der Hebeanlage 5 vergrößert.
Die 2 zeigt die Hebeanlage 5 in einer separaten Darstellung. Gleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugsziffern. Im Innern des Mantelrohres ist ein Steigrohr 17 angeordnet, das bis nahe an dem Boden der Hebeanlage 5 reicht. Das Steigrohr 17 ist über den Anschluss 12 zur Verbindung mit der Leitung 6 aus 1 eingerichtet.
3 zeigt die Hebeanlage aus 2 in einer Stirnansicht, die gegenüber der 2 um 90° gedreht ist.
Der Einlauf 8 mit der Klappe 9 ist als im Wesentlichen zylindrisches Bauteil an den Einlauf 10 angesetzt. Derartige Klappen sind als Rückschlagklappen im Sanitärbereich in Normdurchmessern verfügbar.
Im Betrieb arbeitet die Anlage folgendermaßen:
Grauwasser aus dem angeschlossenen Gebäude läuft in den Vorratsbehälter 1 und wird dort gesammelt. Durch den Einlauf 8 und die in dieser Richtung offene Klappe 9 läuft das Wasser auch in die Hebeanlage 5, bis das Niveau in dem Vorratsbehälter gleich dem Niveau in der Hebeanlage 5 ist. Die Luftpumpe 3 ist in Betrieb und fördert über das Verteilerventil 4 (hier ein 3/2-Wegeventil) Luft in den Belüfter 2. Diese Luft ist erforderlich, um das Eintreten anaerober Bedingungen in dem Vorratsbehälter 1 zu vermeiden.
In dem Filterbehälter 7 ist ein Membranfiltersatz angeordnet, der allein auf Grund der Druckdifferenz zwischen dem anstehenden Grauwasser und dem Filtrat arbeitet. Es ist deshalb erforderlich, Grauwasser in den Filterbehälter 7 zu fördern, und zwar bis zu einer Höhe, die den Filtervorgang ermöglicht. Diese Höhe liegt gegebenenfalls oberhalb des Grauwasserniveaus in dem Vorratsbehälter 1.
Um Grauwasser aus dem Vorratsbehälter 1 zu fördern, wird das Ventil 4 in eine Schaltstellung gebracht, in der die Luftpumpe 3 in die Leitung 14 fördert. Das Belüftungsventil 15 ist geschlossen. Es wird deshalb Luft über den Anschluss 13 in das Mantelrohr 11 gepumpt. Auf Grund des Druckanstiegs in dem Mantelrohr 11 strömt das innerhalb der Hebeanlage 5 befindliche Grauwasser gegen die Klappe 9, die in dieser Richtung schließt und dichtet. Der weitere Druckanstieg bewirkt, dass das Grauwasser in der Hebeanlage 5 in das Steigrohr 17 und dann über den Anschluss 12 in die Leitung 6 steigt und schließlich in den Filterbehälter 7 gefördert wird. Dieser Vorgang wird so lange aufrecht erhalten, bis in dem Filterbehälter 7 ein ausreichender Wasserstand erzielt worden ist oder bis der Wasserstand in der Hebeanlage 5 an die Unterseite des Steigrohres 17 reicht. Sodann wird das Ventil 4 wieder in die Schaltstellung gebracht, in der die Pumpe 3 mit dem Belüfter 2 verbunden ist. Die Hebeanlage 5 ist nach wie vor mit Druck beaufschlagt. Das Öffnen des Belüftungsventils 15 sorgt für eine Druckentlastung innerhalb der Hebeanlage 5, wodurch Grauwasser aus dem Vorratsbehälter 1 über die Klappe 9 erneut in die Hebeanlage 5 strömen kann, bis ein Niveauausgleich erzielt ist. Fehlt nun noch immer Wasser in dem Filterbehälter 7, wird der Vorgang erneut gestartet.
Durch den Filtervorgang in dem Filterbehälter 7 sinkt ebenfalls nach Entnahme des Filtrats der Wasserstand in dem Behälter 7, so dass ein erneutes Nachfüllen durch Druckbeaufschlagung der Hebeanlage 5 regelmäßig erforderlich wird.
Der Hebevorgang wird, wie oben beschrieben, allein durch Druckbeaufschlagung aus der Luftpumpe 3 bewirkt. Die Luftpumpe 3 ist zur Speisung des Belüfters 2 ohnehin erforderlich. Die zusätzlichen Installationen beschränken sich auf das Ventil 4, die Leitung 14 und das Ventil 15. Es sind keine elektrischen Einbauten in den Vorratsbehälter 1 erforderlich, insbesondere keine Tauchpumpe. Die Hebeanlage 5 kann relativ langsam arbeiten, wodurch die Geräuschentwicklung gemindert wird.

1: Vorratsbehälter
2: Belüfter
3: Luftpumpe
4: Verteilerventil
5: Hebeanlage
6: Steigleitung
7: Filterbehälter
8: Einlauf
9: Klappe
10: Einlaufbehälter
11: Mantelrohr
12: Anschluss
13: Anschluss
14: Druckluftleitung
15: Entlüftungsventil
16: Zusatzvolumen
17: Steigrohr

Claims

Grauwassernutzungsanlage mit einem Vorratsbehälter (1) und einem Filterbehälter (7) sowie mit einer Einrichtung zum Fördern von Grauwasser aus dem Vorratsbehälter (1) in den Filterbehälter (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Hebeeinrichtung (5) ist, die über einen Einlauf (8) mit einer Rückflussverhinderungseinrichtung, insbesondere mit einer Rückschlagklappe (9) mit dem Vorratsbehälter (1) kommuniziert, und dass die Hebeanlage (5) mit einem Luftanschluss (13) für eine Beaufschlagung mit Druckluft eingerichtet ist.
Grauwassernutzungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftheber einen unten in dem Vorratsbehälter (1) angeordneten Einlauf (8) mit einer Rückschlagklappe (9) und ein Steigrohr (17) aufweist.
Grauwassernutzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagklappe (9) ein Standardbauteil aus dem Sanitärbereich ist.
Grauwassernutzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft von einer Luftpumpe (3) geliefert wird, die auch für die Belüftung des Inhalts des Vorratsbehälters (1) genutzt wird.
Grauwassernutzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Druckluftleitung (14) zwischen der Luftpumpe (3) und der Hebevorrichtung (5) ein vorzugsweise elektrisch ansteuerbares Druckentlastungsventil (15) angeordnet ist.