Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Nutzung von Regenwasser.
Der Wasserverbrauch von Menschen für die Deckung der alltäglichen Bedürfnisse ist sehr hoch und wird insbesondere in industriell entwickelten Ländern durch eine gut ausgebaute Trinkwasserversorgung gedeckt. Gerade aber mit zunehmendem Wasserverbrauch, insbesondere durch Reinigungsapparate, wird die lückenlose Versorgung mit Trinkwasser gefährdet. Darüberhinaus müssen für die Aufbereitung von Trinkwasser grosse Mengen an Energie aufgewendet werden.
So teilt sich beispielsweise der tägliche Wasserbedarf (pro Person und Tag) in der Schweiz nach statistischen Erhebungen etwa wie folgt auf:
<tb><TABLE> Columns=3
<tb>Title: Tabelle 1
<tb>Head Col 01 AL=L: Wasserverbrauch in l
<tb>Head Col 02 AL=L: %
Gesamt
<tb>Head Col 03 AL=L: Verwendungszwecke
<tb> <SEP>59 <SEP>33% <SEP>Toiletten
<tb> <SEP>57 <SEP>32% <SEP>Bad/Dusche
<tb> <SEP>20 <SEP>11% <SEP>Hände waschen/Zähne putzen
Garten
<tb> <SEP>18 <SEP>10% <SEP>Wäsche
<tb> <SEP>11 <SEP>6% <SEP>Geschirr spülen
<tb> <SEP>5,5 <SEP>3% <SEP>Trinkwasser/Kochen
<tb> <SEP>5,5 <SEP>3% <SEP>Wohnungsreinigung
<tb> <SEP>4 <SEP>2% <SEP>Autowäsche
<tb> <SEP>180 <SEP>100% <SEP>Gesamt
<tb></TABLE>
Dieser gesamte Verbrauch wird durch Trinkwasser gedeckt. Ein grosser Anteil dieses Verbrauches kann nun durchaus auch durch Regenwasser gedeckt werden. Das Problem liegt aber hauptsächlich in der Lagerung des Regenwassers bis zum Verbrauch.
Wird Regenwasser einfach in einem Behälter gelagert, so bilden sich in kurzer Zeit Schlamm und Algen, und das Wasser wird faul.
Durch chemische Zusätze kann die Schlamm- und Algenbildung teilweise oder ganz, wenigstens für einen gewissen Zeitraum, verhindert werden. Diese Zusätze belasten allerdings wiederum die Abwässer stark. Ebenfalls kann das mit chemischen Zusätzen versehene Wasser nicht für alle praktisch anfallenden Anwendungen gebraucht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage zu schaffen, welche unter Berücksichtigung der geschilderten Probleme die praktische Nutzung von Regenwasser erlaubt.
Die in der vorliegenden Erfindung dargelegte Anlage löst dieses Problem dadurch, dass sie Mittel zum Sammeln von Regenwasser, eine in die Sammelleitung eingeschaltete Filtervorrichtung und Leitungen zum Zuführen des gefilterten Regenwassers in einen Wassertank aufweist, welch letzterer mit mechanischen Mitteln zur Verhinderung von Algenbildung und zur Frischhaltung des Wassers ausgerüstet ist, und dass sie eine Pump- und eine Verteilervorrichtung enthält.
Eine Grobfilterung des Regenwassers erfolgt beispielsweise in einem Absetzschacht in der Erde, welcher mit einem Sieb ausgerüstet ist und grobe Verunreinigungen wie Blätter und dergleichen zurückhält. Der Absetzschacht ist zweckmässigerweise mit einem Überlauf versehen, welcher einen Teil des Regenwassers bei sehr intensiven Niederschläge in die Kanalisation ableitet.
Der Regenwassertank dient der Speicherung des anfallenden Regenwassers und wird zweckmässigerweise derart bemessen, dass auch bei längeren Schönwetterperioden die Wassermenge aufgrund eines angenommenen mittleren Verbrauches ausreichend ist. Für den Fall, dass aus irgendeinem Grunde der Tank leer oder unbenutzbar geworden sein sollte, kann vorzugsweise an der Regenwasserverteilerbatterie ein Anschluss an das Trinkwassernetz vorgesehen werden. Damit wird eine ununterbrochene Wasserversorgung an den Regenwasseranschlüssen gewährleistet.
Als Mittel zur Frischhaltung des Regenwassers im Tank kommen aus Gründen einer reduzierten Umweltbelastung vorzugsweise physikalische Mittel wie Rührwerke, Propeller oder Lufteinblassysteme in Frage.
Insbesondere hat sich das Verlegen eines Rohrsystems mit Düsen zum Ausblasen von Luft im Bodenbereich des Regenwassertanks zur Bewegung und Frischhaltung des Wassers als besonders geeignet erwiesen.
Gleichzeitig weist der Regenwassertank auf der Innenseite vorzugsweise eine glatte Oberfläche auf, wie sie beispielsweise durch Verwendung von glasfaserverstarktem Polyesterharz erreicht wird. Damit wird einer möglichen Algenbildung vorgebeugt.
Um das Wasser durch das Einblasen von Luft nicht mit Schmiermitteln zu verunreinigen, müssen an die Druckpumpe hohe Anforderungen gestellt werden. Es kommen dafür insbesondere sogenannte Flüssigkeitsring-Druckluftkompressoren in Frage, welche mit dem gesammelten Regenwasser selbst geschmiert werden können.
Im Gebäude wird neben dem normalen Trinkwasserleitungsnetz ein besonderes Leitungsnetz für das Regenwas ser verlegt. Daran können insbesondere Waschmaschinen jeglicher Art, die Toilettenspülung und Brauchwasseranschlüsse für die Gartenanlage angeschlossen werden.
Ebenfalls kann gegebenenfalls über einen Boiler das Bad resp. die Duschanlage mit Regenwasser versorgt werden.
Somit kann bis über zwei Drittel des Verbrauches an hochwertigem Trinkwasser eingespart werden (vgl. Tabelle 1). Als weiterer grosser Vorteil erweist sich, dass Regenwasser kalkarm ist und einen niedrigen pH-Wert aufweist. Damit reduziert sich die Verwendung von Entkalkungsmitteln sowie Weichspülern, was sich positiv auf die Belastung der Umwelt auswirkt. Gleichzeitig verkalt das Rohrleitungssystem praktisch nicht, wodurch es in seiner Leistungsfähigkeit auch langfristig nicht beeinträchtigt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch etwas näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch eine Anlage zur Regenwassernutzung für ein Wohnhaus;
Fig. 2 ebenfalls schematisch, den Bereich der Luftdruckpumpe, und
Fig. 3 den Verteilerbatteriebereich mit der Wasserpumpe.
Der Niederschlag wird, wie Fig. 1 zeigt, über das Dach 16 min eines Gebäudes 16 aufgenommen, in Dachrinnen 1 gesammelt und über die Leitungen 2 einer ersten Kammer 3a eines Absetzschachtes 3 zugeführt. Der Absetzschacht 3 enthält ein Grobsieb 4, durch welches das gesammelte Regenwasser in eine weitere, separate Kammer 3b des Absetzschachtes 3 gelangt. Von dieser Kammer 3b aus führt eine Leitung 5 zu einem Regenwassertank 7, welcher tiefer als der Absetzschacht 3 liegend, z.B. im Boden versetzt ist. Bei übermässigen Regenfällen leitet eine Ableitung 6 einen Teil der Regenwassermenge in die Kanalisation. Ebenso weist der Regenwassertank 7 eine Überlaufleitung 15 auf, welche ihrerseits in einen Absetzschacht 15 min , mit Ableitung in die Kanalisation 6 mündet. Dadurch wird verhindert, dass der Regenwassertank 7 überfüllt werden kann.
Der gezeigte Regenwassertank 7 weist ein Rohrleitungssystem 8 auf, dessen Rohre in den Wassertankbodenbereich münden und dort mit Düsen 9 zum Ausblasen von Luft ausgestattet sind. Die Luft wird innerhalb oder ausserhalb des Gebäudes 16 über einen Luftfilter 11 mittels einer Druckluftpumpe 10 angesaugt und über die Düsen 9 in das Regenwasser im Regenwassertank 7 ausgeblasen. Damit wird das Regenwasser ständig in Bewegung gehalten und mit Sauerstoff angereichert, was die Bildung von Algen und Schlamm verhindert und somit das Wasser frisch hält. Mittels einer Druckwasseranlage 13 mit Windkessel 13 min , wird das Wasser in die Leitung 14 zu einer Verteilerbatterie 24 im Gebäude 16 und schliesslich zu den Verbrauchern gefördert.
Fig. 2 zeigt ein Schema, wie ein Flüssigkeitsring-Druckluftkompressor, als Druckluftpumpe 10 betrieben, über eine Zufuhrleitung 17 und Regelorgane 18 mit Regenwasser gespiesen werden kann. Eine Abführleitung 19 dient der Wegfuhr des von der Pumpe 10 gebrauchten Wassers in die Auffangleitung 20 bis zur Kanalisation.
Eine derartige Pumpe weist den Vorteil auf, der von ihr erzeugten Druckluft keinerlei Schmiersubstanzen (ausser Wasser) beizumischen, wodurch das Regenwasser im Tank 7 sauber bleibt bzw. nicht verunreinigt und damit unbrauchbar wird.
Fig. 3 zeigt noch detaillierter ein Schema des Regenwasserzuleitungssystems zu den Verbrauchern. Mittels der Pumpenanlage 13, 13 min wird die Verteilerbatterie 24 mit unter Druck stehendem Regenwasser gespiesen, wobei noch ein Feinsieb 21 sowie ein Einwegventil 22 vorgesehen sind. Damit bei Trockenperioden die Wasserzufuhr gewährleistet bleibt, ist ein Anschluss an das separate Trinkwassernetz 23 (ebenfalls mit einem Einwegventil 23 min ) vorgesehen, welches bei leerem Regenwassertank 7 zugeschaltet werden kann. Dadurch bleibt auch bei allfälligen Regenwassertankrevisionen die Wasserversorgung gewährleistet.
The present invention relates to a system for using rainwater.
People's water consumption to meet everyday needs is very high and is met by a well-developed drinking water supply, particularly in developed countries. But especially with increasing water consumption, especially through cleaning devices, the complete supply of drinking water is endangered. In addition, large amounts of energy have to be used to process drinking water.
For example, according to statistical surveys, the daily water requirements (per person and day) in Switzerland are broken down as follows:
<tb> <TABLE> Columns = 3
<tb> Title: Table 1
<tb> Head Col 01 AL = L: water consumption in l
<tb> Head Col 02 AL = L:%
total
<tb> Head Col 03 AL = L: uses
<tb> <SEP> 59 <SEP> 33% <SEP> toilets
<tb> <SEP> 57 <SEP> 32% <SEP> bath / shower
<tb> <SEP> 20 <SEP> 11% <SEP> wash hands / brush teeth
garden
<tb> <SEP> 18 <SEP> 10% <SEP> laundry
<tb> <SEP> 11 <SEP> 6% <SEP> wash dishes
<tb> <SEP> 5.5 <SEP> 3% <SEP> drinking water / cooking
<tb> <SEP> 5.5 <SEP> 3% <SEP> apartment cleaning
<tb> <SEP> 4 <SEP> 2% <SEP> car wash
<tb> <SEP> 180 <SEP> 100% <SEP> total
<tb> </TABLE>
This entire consumption is covered by drinking water. A large proportion of this consumption can now also be covered by rainwater. The problem lies mainly in the storage of rainwater until consumption.
If rainwater is simply stored in a container, sludge and algae form in a short time, and the water becomes foul.
Chemical additives can partially or completely prevent the formation of sludge and algae, at least for a certain period of time. However, these additives in turn heavily pollute the waste water. Likewise, the water with chemical additives cannot be used for all practical applications.
The object of the present invention is to provide a system which allows the practical use of rainwater taking into account the problems described.
The system set out in the present invention solves this problem by having means for collecting rainwater, a filter device connected to the collecting line and lines for supplying the filtered rainwater into a water tank, the latter with mechanical means for preventing algae formation and for keeping them fresh of the water, and that it contains a pump and a distribution device.
Coarse filtering of the rainwater takes place, for example, in a settling shaft in the ground, which is equipped with a sieve and retains coarse contaminants such as leaves and the like. The settling shaft is expediently provided with an overflow which drains part of the rainwater into the sewage system in the event of very intensive rainfall.
The rainwater tank is used to store the rainwater and is expediently dimensioned such that the amount of water is sufficient due to an assumed average consumption even in long periods of good weather. In the event that the tank should become empty or unusable for any reason, a connection to the drinking water network can preferably be provided on the rainwater distributor battery. This ensures an uninterrupted water supply at the rainwater connections.
As a means of keeping the rainwater in the tank fresh, physical means such as agitators, propellers or air injection systems are preferred for reasons of reduced environmental pollution.
In particular, laying a pipe system with nozzles for blowing out air in the bottom area of the rainwater tank for moving and keeping the water fresh has proven to be particularly suitable.
At the same time, the inside of the rainwater tank preferably has a smooth surface, as is achieved, for example, by using glass fiber reinforced polyester resin. This prevents possible algae formation.
In order not to contaminate the water with lubricants by blowing in air, high demands must be placed on the pressure pump. So-called liquid ring air compressors, which can be lubricated with the collected rainwater, are particularly suitable.
In addition to the normal drinking water network, a special network for rainwater is laid in the building. In particular, washing machines of all kinds, toilet flushing and process water connections for the garden can be connected to this.
Likewise, if necessary, the bathroom or a boiler. the shower system can be supplied with rainwater.
This means that up to two thirds of the consumption of high-quality drinking water can be saved (see Table 1). Another great advantage is that rainwater is low in lime and has a low pH. This reduces the use of descaling agents and fabric softeners, which has a positive impact on the environment. At the same time, the piping system practically does not get cold, which means that its performance is not impaired in the long term.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows:
Figure 1 shows schematically a system for rainwater use for a house.
Fig. 2 also schematically, the area of the air pressure pump, and
Fig. 3 shows the distributor battery area with the water pump.
As shown in FIG. 1, the precipitation is taken up over the roof 16 min of a building 16, collected in gutters 1 and fed via lines 2 to a first chamber 3a of a settling shaft 3. The settling shaft 3 contains a coarse sieve 4, through which the collected rainwater reaches another, separate chamber 3b of the settling shaft 3. From this chamber 3b a line 5 leads to a rainwater tank 7, which is lower than the settling shaft 3, e.g. is stuck in the ground. In the event of excessive rainfall, a drain 6 leads part of the amount of rainwater into the sewage system. Likewise, the rainwater tank 7 has an overflow line 15, which in turn leads into a settling shaft 15 min with drainage into the sewage system 6. This prevents the rainwater tank 7 from being overfilled.
The rainwater tank 7 shown has a pipeline system 8, the pipes of which open into the water tank floor area and are equipped there with nozzles 9 for blowing out air. The air is drawn in inside or outside the building 16 via an air filter 11 by means of a compressed air pump 10 and blown out into the rain water in the rain water tank 7 via the nozzles 9. This keeps the rainwater constantly in motion and enriched with oxygen, which prevents the formation of algae and sludge and thus keeps the water fresh. By means of a pressurized water system 13 with a wind boiler 13 min, the water is conveyed into the line 14 to a distributor battery 24 in the building 16 and finally to the consumers.
FIG. 2 shows a diagram of how a liquid ring compressed air compressor, operated as a compressed air pump 10, can be fed with rain water via a feed line 17 and regulating members 18. A discharge line 19 serves to carry away the water used by the pump 10 into the collecting line 20 up to the sewage system.
Such a pump has the advantage that it does not add any lubricating substances (other than water) to the compressed air it generates, as a result of which the rainwater in the tank 7 remains clean or is not contaminated and thus becomes unusable.
Fig. 3 shows in more detail a diagram of the rainwater supply system to the consumers. The distributor battery 24 is supplied with pressurized rainwater by means of the pump system 13, 13 min, a fine screen 21 and a one-way valve 22 also being provided. So that the water supply is guaranteed during dry periods, a connection to the separate drinking water network 23 (also with a one-way valve 23 min) is provided, which can be switched on when the rainwater tank 7 is empty. As a result, the water supply is guaranteed even in the event of rainwater tank revisions.