AT399001B

AT399001B - Apparatus for collecting and storing rainwater or surface water

Info

Publication number: AT399001B
Application number: AT0032092A
Authority: AT
Original assignee: Feurstein Guntram
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1995-03-27
Also published as: ATA32092A

Abstract

A description is given of an apparatus which is intended for collecting and storing rainwater or surface water and has a first clarification chamber 6, which is supplied from above from an inlet connection 2 of the apparatus, via an inclined feed channel 3 and at least one first filter 4, 5, and a second clarification chamber 14, which is supplied from above from an overflow connection 8 of the first clarification chamber, via at least one further feed channel 10, 13 and at least one further filter 9, 11, 12, it being the case that the first clarification chamber 6 has an inclined base 15, which leads to an outflow 7 of small cross section, and the second clarification chamber 14 has the main outflow 16 of the apparatus, for the removal of the cleaned water stored in the second clarification chamber 14. <IMAGE>

Description

AT 399 001 BAT 399 001 B

Die vorliegende Erfindung betrifft eine abdeckbare Vorrichtung zum Sammeln und Speichern von Regen- oder Oberflächenwasser, welche auch eine Reinigung desselben ermöglicht.The present invention relates to a coverable device for collecting and storing rain or surface water, which also enables the same to be cleaned.

Derzeit wird als Wasch- und Abortwasser reines Trinkwasser, weiches aufwendig gereinigt und entkeimt wird, verwendet. Da sich die Wasserreserven aber als begrenzt erweisen und die Aufbereitung große 5 Kosten verschlingt, bekommt Wasser einen neuen Stellenwert und es wird in den nächsten Jahren erforderlich sein, umzudenken.At present, pure drinking water, which is laboriously cleaned and sterilized, is used as washing and toilet water. However, since the water reserves prove to be limited and the treatment costs a great 5 costs, water takes on a new role and it will be necessary to rethink in the next few years.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung, welche anfallendes Regen- und Oberflächenwasser sammelt, sichert und reinigt, um dieses Wasser zum gegebenen Zeitpunkt an den Endvebrau-cher, der z.B. eine Waschmaschine oder eine Toilettenaniage sein kann, weiterzuleiten. Ein weiteres Ziel io der vorliegenden Erfindung ist eine, mit Ausnahme gelegentlicher einfacher Wartungmaßnahmen, vollkommen selbsttätig funktionierende Vorrichtung, welche überall ersetzbar ist, und welche über bestimmte Einrichtungen sicherstellt, daß eine geringe Wasserzufuhr beispielsweise aufgrund schwacher Regenperioden überbrückt werden kann und zu große Niederschlagsmengen nicht die Kapazität der Vorrichtung übefordern und diese beschädigen. Ein besonderes Augenmerk soll ferner darauf gelegt werden, dennoch 15 die Einfachheit des Aufbaues beizubehalten, um die Herstellungskosten niedrig zu halten.The aim of the present invention is therefore a device which collects, secures and cleans accumulated rain and surface water in order to deliver this water to the end user at the given time, e.g. may be a washing machine or toilet facility. A further object of the present invention is a device which functions completely automatically, with the exception of occasional simple maintenance measures, which can be replaced anywhere and which ensures, via certain devices, that a low water supply can be bridged, for example due to weak rainy periods, and excessive rainfall does not Overload the capacity of the device and damage it. Particular attention should also be paid to maintaining the simplicity of the structure in order to keep the manufacturing costs low.

Vorrichtungen, werin zufließendes Wasser u.a. auch von Feststoffen befreit wird, sind in der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die GB-PS 111 953 eine Vorrichtung, welche Tankstelienabwasser oder ähnliches Abwasser aufnimmt. Diese Vorrichtung besteht aus zwei Reihen übereinander angeordneter Auffangbehälter, wobei die in der oberen Reihe angeordneten Behälter perforiert sind Das aufgefangene 20 Wasser fließt zurächst in den ersten Behälter der oberen Reihe, wobei mitgeführte Feststoffe im Behälter verbleiben sollen. Erreicht der Wasserstand des Behälters dessen oberen Rand, fließt das Wasser in den nachfolgenden Behälter, worin wieder eine Abscheidung von Feststoffen erfolgen kann. Gleichzeitig kann das Wasser auch durch die Behälter über die zurückgehaltenen Feststoffe durchsickern und so in die unteren miteinander verbundenen Behälter gelangen. Aufdiese Weise erfolgen in der oberen Reihe eine 25 überwiegende Abtrennung von Feststoffen und in der unteren Reihe eine Abtrennung von Öl und Wasser. Eine Sicherung des gereinigten Wassers bis zu einer möglichen Verwendung als Gebrauchswasser findet in dieser Vorrichtung, die aufgrund ihres Aufbaus dazu auch nicht geeignet wäre, jedoch nicht statt.Devices, such as water flowing into solids are also known in the art. For example, GB-PS 111 953 describes a device which receives petrol station wastewater or similar wastewater. This device consists of two rows of collecting tanks arranged one above the other, the tanks arranged in the upper row being perforated. The water collected initially flows into the first tank of the upper row, with entrained solids to remain in the tank. When the water level of the container reaches its upper edge, the water flows into the subsequent container, in which solids can again be separated. At the same time, the water can also seep through the containers over the retained solids and thus get into the lower interconnected containers. In this way, a predominant separation of solids takes place in the upper row and a separation of oil and water in the lower row. Securing the purified water until it can be used as process water does not take place in this device, which would not be suitable for this due to its structure.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß sie eine erste Klärkammer, die von einem Einlaßanschluß der Vorrichtung über eine geneigte Zufuhrrinne und mindestens einen ersten 3o Filter von oben her gespeist wird, und eine zweite Klärkammer besitzt, welche von einem Überlaufanschluß der ersten Klärkammer über zumindest eine weitere Zufuhrrinne und mindestens einen weiteren Filter von oben gespeist wird, wobei die erste Klärkammer einen geneigten Boden aufweist, der zu einem Ablauf von geringem Querschnitt führt, und die zweite Klärkammer den Hauptablauf der Vorrichtung zur Entnahme des gereinigten, in der zweiten Klärkammer gespeicherten Wassers aufweist. 35 Die erfindungsgemäße Vorrichtung und deren spezielle Wirkungsweise sind im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten speziellen Ausführungsform näher erläutert. Darin ist Fig. 1 eine Draufsicht bei abgenommenem Deckel und Fig.2 stellt einen Querschnitt entlang der Linie A - A dar.The device according to the invention is now characterized in that it has a first clarification chamber, which is fed from above from an inlet connection of the device via an inclined feed channel and at least a first 30 filter, and a second clarification chamber, which flows from an overflow connection of the first clarification chamber at least one further feed trough and at least one further filter are fed from above, the first clarification chamber having an inclined bottom which leads to a drain of small cross-section, and the second clarification chamber the main drain of the device for removing the cleaned stored in the second clarification chamber Has water. 35 The device according to the invention and its special mode of operation are explained in more detail below with reference to the special embodiment shown in the drawings. 1 is a plan view with the cover removed and FIG. 2 shows a cross section along the line AA.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform besitzt die Form eines parallelepipedischen Behälters 1. Das bei Niederschlägen anfallende Dach- und Terrassenwasser gelangt von einem Fallrohr 2' 40 durch einen Einlaßanschluß 2 in eine am Deckel (der sich mittels Scharnieren 23 öffnen läßt) fix angebrachte und geneigte Zufuhrrinne 3. Da die Rinne 3 knapp über erste Filter 4 und 5 aus Metallgitter bzw. grobem Faservlies reicht, sickert das Wasser durch diese hindurch, wobei grobe Verunreinigungen (Blätter, Äste, Schalen) zurückgehalten werden, und gelangt dann in eine erste Klärkammer 6, welche einen geneigten Boden 15 aufweist. Der Boden 15 dieser ersten Klärkammer 6 besitzt ein starkes Gefälle, sodaß 45 schwere Sedimente nach unten zu einem ständig wirksamen Ablauf 7 sinken und dann ausgeschieden werden, wodurch die Klärkammer 6 das Schmutzwasser völlig auffängt, dieses ausscheidet und sich selbst reinigt. (Der erste Teil des Dach- bzw. Terrassenwassers ist meistens, insbesondere nach längeren Trockenzeiten, stark verschmutzt und dieser stark verschmutze Teil muß daher ausgeschieden werden.)The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is in the form of a parallelepiped-shaped container 1. The roof and terrace water which accumulates during precipitation passes from a downpipe 2 '40 through an inlet connection 2 into one on the cover (which can be opened by means of hinges 23). Fixed and inclined feed channel 3. Since the channel 3 extends just above the first filters 4 and 5 made of metal mesh or coarse fiber fleece, the water seeps through them, whereby coarse impurities (leaves, branches, shells) are retained and then enters a first clarification chamber 6, which has an inclined bottom 15. The bottom 15 of this first clarification chamber 6 has a steep gradient, so that 45 heavy sediments sink down to a constantly effective drain 7 and are then separated out, so that the clarification chamber 6 collects the dirty water completely, separates it and cleans itself. (The first part of the roof or terrace water is mostly very dirty, especially after long dry periods, and this heavily soiled part must therefore be excreted.)

Da der Durchmesser des Ablaufes 7 aber zu gering ist, steigt der Wasserspiegel bis zu einem so Überlaufanschluß 8. Anschließend fließt das Wasser über den Überlaufanschluß 8, sickert zunächst durch einen Filter 9, fließt über eine Zufuhrrinne 10 und durch weitere Filter 11 und 12 um, nachdem es das Ende einer weiteren Zufuhrrinne 13 passiert hat, in eine zweite Klärkammer 14, welche die Hauptkammer bildet, zu gelangen. Das Gefälle der Zufuhrrinnen 10 und 13 ist nur gering, damit durch das Hin- und Herleiten des Wassers nur wenig an Höhe verloren geht und somit eine große Lagerkapazität ermöglicht wird Die Filter 9, 55 11 und 12 sind waagrecht angeordnet, um den tatsächlich wirksamen Filterbereich möglichst groß zu halten. Ein Überschwappen des Wassers wird durch eine Seitenwand im Bereich beider Zufuhrrinnen 10 und 13 und der Filter 9,11 und 12 verhindert. 2 ΑΤ 399 001 ΒHowever, since the diameter of the outlet 7 is too small, the water level rises to such an overflow connection 8. Subsequently, the water flows through the overflow connection 8, first seeps through a filter 9, flows through a feed trough 10 and through further filters 11 and 12 , after it has passed the end of a further feed channel 13, into a second clarifying chamber 14, which forms the main chamber. The incline of the feed troughs 10 and 13 is only slight, so that little is lost in height as a result of the water being directed back and forth, and thus a large storage capacity is made possible. The filters 9, 55 11 and 12 are arranged horizontally around the actually effective filter area to keep as large as possible. A spillage of the water is prevented by a side wall in the area of both feed channels 10 and 13 and the filters 9, 11 and 12. 2 ΑΤ 399 001 Β

Die zweite Klärkammer 14 besitzt einen geneigten Boden 15'. Sie weist ferner einen Hauptablauf 16 zur Entnahme des gereinigten in dieser Klärkammer gespeicherten Wassers, einen Überlauf 17 sowie einen in mittlerer Höhe angeordneten, für die Hilfsspeisung mit Leitungswasser vorgesehenen und mit einem schwimmergesteuerten Absperrventil 18 versehenen Einlaßanschluß 19' auf. Damit kann Wasser von einem Leitungsnetz 19 über ein Einlaufrohr 20 eingespeist werden. Die zweite Klärkammer 14 verfügt darüber hinaus über einen zusätzlichen Ablauf 24.The second clarification chamber 14 has an inclined bottom 15 '. It also has a main outlet 16 for the removal of the purified water stored in this clarification chamber, an overflow 17 and an inlet connection 19 'arranged at a medium height, provided for the auxiliary supply with tap water and provided with a float-controlled shut-off valve 18. Water can thus be fed in from a line network 19 via an inlet pipe 20. The second clarification chamber 14 also has an additional outlet 24.

Das Ende der Zufuhrrinne 13 befindet sich über dem höchsten Punkt des geneigten Bodens 15’, welcher ein Gefälle zum Ablauf 24 besitzt. Dadurch mischt sich frisches Wasser mit dem schon im Behälter befindlichen Wasser es entsteht eine Art Kreislauf, der noch vorhandenen abgesenkten Schmutz zum Ablauf 24 leitet.The end of the feed channel 13 is located above the highest point of the inclined floor 15 ', which has a slope to the outlet 24. As a result, fresh water mixes with the water already in the container, and a kind of circuit is created that directs any remaining, lowered dirt to the outlet 24.

Da die Zufuhrinne 13 nur schwach abfallend ist, fließt das Wasser geräuscharm und Lärmstötungen werden vermieden. Der Ablauf 24 ermöglicht ferner ein vollkommenes Ablassen des Wassers zu Wartungsund Reinigungszwecken. Der Hauptablauf 16 ist erhöht ausgeführt, damit abgesetzter Schmutz nicht in diesen gelangt. Um die zweite Klärkammer 14 nicht zu überfüllen, kann Wasser durch den Überlauf 17, gegebenenfalls gemeinsam mit Wasser aus dem Ablauf 7 und dem Ablauf 24, wieder in das Fallrohr 2' der Dachrinne eingeleitet werden.Since the feed channel 13 is only slightly sloping, the water flows quietly and noise disturbances are avoided. The drain 24 also allows the water to be completely drained for maintenance and cleaning purposes. The main drain 16 is raised so that deposited dirt does not get into it. In order not to overfill the second clarification chamber 14, water can again be introduced into the downpipe 2 'of the gutter through the overflow 17, optionally together with water from the outlet 7 and the outlet 24.

Liegt der Behälter über dem Niveau der Waschmaschine oder der mit Spülkasten versehenen Toiletten, kann der Ablauf 16 einfach mit dem Wasseranschluß verbunden werden. Die Schwerkraft drückt das Wasser zum Verbraucher. Befindet sich die Waschmaschine jedoch auf einem höheren Niveau als der Behälter, ist es notwendig, zusätzlich eine kleine Pumpe 21 auzuschließen. Diese wird mittels eines Steuerkabels 22 über ein Relais an das Magnetventil der Waschmaschine angeschlossen. Wird nun beim Waschvorgang Wasser benötigt, wird das Ventil (meist 220 V) elektrisch geöffnet, und somit auch die Pumpe aktiviert, bis kein Wasser mehr gebraucht wird. Das in der Leitung befindliche Wasser kann nicht nachfließen (was die Waschkammer überfüllen würde), da das Ventil sofort dicht schließt, wenn die Stromzuführ unterbrochen wird. Fällt zu wenig Niederschlag, und sinkt bedingt durch den Verbrauch der Wasserspiegel unter ein bestimmtes Niveau, so öffnet sich das schwimmergesteuerte Ventil 18 und Wasser wird vom normalen Leitungsnetz 19 durch das Einlaufrohr 20 eingespeist (Spülkastensystem). Dadurch wird ein ständiger Wasservorrat garantiert.If the container is above the level of the washing machine or the toilets provided with a cistern, the drain 16 can simply be connected to the water connection. Gravity pushes the water to the consumer. However, if the washing machine is at a higher level than the container, it is necessary to additionally exclude a small pump 21. This is connected to the solenoid valve of the washing machine by means of a control cable 22 via a relay. If water is now required during the washing process, the valve (usually 220 V) is opened electrically and the pump is also activated until no more water is needed. The water in the pipe cannot flow in (which would overfill the washing chamber), since the valve closes immediately if the power supply is interrupted. If there is too little precipitation and the water level drops below a certain level due to the consumption of the water, the float-controlled valve 18 opens and water is fed from the normal pipe network 19 through the inlet pipe 20 (cistern system). This guarantees a constant water supply.

Damit die zugeführte Wassermenge nicht die Kapazitäten der Klarkammern 6 und 14 überfordert, kann das Fallrohr 2' des Wasserzulaufs geteilt werden, um nur einen Teil des Dach- oder Terrassenwassers zu nutzen; umgekehrt können zu einer Erhöhung der zugeführten Wassermenge zwei oder mehrere Fallrohre zusammengeleitet werden.So that the amount of water supplied does not overwhelm the capacities of the clearing chambers 6 and 14, the downpipe 2 'of the water inlet can be divided in order to use only part of the roof or terrace water; conversely, two or more downpipes can be brought together to increase the amount of water supplied.

Eine Entkeimung des Wassers mit Chlor oder ähnlichem kann entfallen, da das Wasser nur als Wasch-und Spülwasser genutzt wird, und allfällige Bakterien durch das Waschmittel abgetötet werden.Sterilization of the water with chlorine or the like can be dispensed with, since the water is only used as washing and rinsing water, and any bacteria are killed by the detergent.

Durch die Verwendung von gesammeltem Regenwassser, worunter im vorliegende Fall Niederschlagswasser jeder Art, also beispielsweise auch Schmelzwasser verstanden wird, ergeben sich die nachstehenden Vorteile: - Es wird Wasser verwendet, welches einen sehr geringen Härtegrad besitzt, das heißt, sehr weich ist. Dadurch kann die Waschmitteldosierung drastisch verringert werden. Somit werden Waschmittelkosten eingespart und die Umwelt geschont. (Waschmittel entfaltet bei weichem Wasser früher und starker seine Reinigungswirkung, Darum müssen bei hartem Wasser große Mengen von Weichmachern und somit viel Waschmittel verwendet werden) - Der Heizstab der Waschmaschine verkalt nicht mehr bzw. viel langsamer. Es ist daher zusätzlich zum Waschmittel keine Zugabe von Wasserenthärtungsmitteln, wie z.B. Calgon (R), oder lediglich die Zugabe einer geringen Menge erforderlich. Darüber hinaus wird beim Wasseraufheizen zusätzlich Energie gespart. - Durch die Nutzung von gesammeltem Regenwasser wird der Verbrauch von normalem Leitungswasser erheblich gesenkt und es wird weniger "teures Überwasser" benötigt. - Da Regenwasser kostenlos ist, bringt dessen vermehrte Verwendung bei gleichzeitiger Verringerung des Verbrauchs an Leitungswasser eine Kostenersparnis mit sich. Zur Verdeutlichung dient das nachstehende Beispiel einer Verbrauchsrechnung: 3The use of collected rainwater, which in the present case means rainwater of any kind, i.e. melt water, for example, has the following advantages: Water is used which has a very low degree of hardness, that is to say is very soft. This can drastically reduce the detergent dosage. This saves detergent costs and protects the environment. (Detergent develops its cleaning effect earlier and stronger in soft water, which is why large amounts of plasticizers and therefore a lot of detergent must be used in hard water) - The heating element of the washing machine does not become cold anymore or much more slowly. It is therefore not necessary to add water softening agents, e.g. Calgon (R), or just adding a small amount is required. In addition, energy is saved when heating water. - By using collected rainwater, the consumption of normal tap water is significantly reduced and less " expensive surface water " needed. - Since rainwater is free, its increased use while reducing the consumption of tap water saves costs. The following example of a consumption calculation serves to clarify: 3

Claims

AT 399 001 B Consumption washing machine, pre-wash and main wash at 95 1101 three times a week 3301 - 80I (since not always full wash at 95) 2501 four times a month 10001 12 times a year 120001 This gives an approximate annual total consumption of 12,0001. - The water does not have to be pumped to the waterworks, cleaned by it and " durable " made to households or companies, in order to then be discharged again as service water through the toilets or washing machines. When using surface water, due to the possibly higher degree of hardness of the water, some of the advantages mentioned above may not be as great as with rainwater occur. However, by collecting surface water and using it further, a reduction in drinking water consumption is achieved. The device according to the invention can be operated without complex maintenance. Only the filters have to be cleaned temporarily depending on the flow rate and the degree of contamination. For this purpose, they can be provided with hooks on which they are pulled out of the slots in the container wall and pushed back in after cleaning. The filters are cleaned by squeezing and rinsing with fresh water. In order to clean the bottom 15 'of the second clarification chamber 14, the outlet 24 can be opened and the water flows off with the washed-up and sedimented dirt. The collected rain and surface water can be used as washing and rinsing water everywhere (in the household, in public facilities, companies, etc.). To manufacture the device, all commercially available, sufficiently stable plastic tanks can be assumed, which can be protected, for example, by a metal cage and mounted on a wooden pallet. By attaching the container to a wooden pallet, it is possible to easily attach all drain pipes on the bottom of the container and to protect them against pressure and impact. Metal tanks can also be used in the same way. 1. Coverable device for collecting and storing rain or surface water, characterized by a first clarifying chamber (6), which consists of an inlet connection (2) of the device via an inclined feed channel (3) and at least a first filter (4, 5) is fed from above, and a second clarifying chamber (14) which is fed from above by an overflow connection (8) of the first clarifying chamber via at least one additional feed channel (10, 13) and at least one further filter (9, 11, 12) , wherein the first clarifying chamber (6) has an inclined bottom (15) which leads to a drain (7) of small cross-section, and the second clarifying chamber (14) the main drain (16) of the device for removing the cleaned, in the second Clarification chamber (14) has stored water.

2. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the main drain (16) is arranged above the floor level.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second clarifying chamber (14) has an inclined bottom (15 ') and an additional outlet (24).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second clarifying chamber (14) has an overflow (17), preferably directly under the feed channel (10, 13).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second clarification chamber (14) has further feed channels (10, 13) and filters (11, 12).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the end of the feed channel (10, 13) above the highest point of the inclined bottom (15 ') of the second clarifying chamber (14) 4 AT 399 001 B is arranged.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inserts of the filters (4, 5, 9, 11, 12) are designed as pull-out drawers.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that metal mesh or coarse fiber fleece are used as filters (4, 5, 9, 11, 12).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second clarifying chamber (14) at medium height has an inlet connection (19 ') for the auxiliary supply with tap water, which is provided with a float-controlled shut-off valve (18).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has the shape of a parallelepiped container (1) which has an intermediate wall (1 ") which divides the container into two unequal sized chambers (6, 14), one of which the smaller chamber represents the first clarification chamber (6) and the larger chamber is the second clarification chamber (14). Including 2 sheets of drawings 5