DE10029178B4

DE10029178B4 - Wasseraufbereitungsrohr

Info

Publication number: DE10029178B4
Application number: DE10029178A
Authority: DE
Inventors: Joachim Holz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2020-06-20
Also published as: DE10029178A1

Abstract

Wasseraufbereitungsrohr (1), für die solare Verdampfung von Schmutz- oder Salzwasser, das einen nach oben offenen Kanal (20) bildet, der von einer durchsichtigen Kuppel (6) überdeckt wird, die am Rand (7) des Kanals (20) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel des Wasseraufbereitungsrohrs (1) so ausgeformt ist, dass diese als Linse wirkt und mit einem Siliconharz beschichtet ist, so dass eine hydrophobe, microstrukturierte Oberfläche gegeben ist, und eine Pfanne aufweist, die im Bereich des Randes (7) des Kanals aufliegt oder in sonstiger Weise fest angeordnet ist, wobei zwischen dem Rand (7) des Kanals (20) und dem Rand der Pfanne (13) sich Öffnungen befinden, so dass der Raum unterhalb der Pfanne (13) mit dem Raum oberhalb der Pfanne (13) mit dem Raum oberhalb der Pfanne (13) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasseraufbereitungsrohr für die solare Verdampfung von Schmutz- oder Salzwasser, das einen nach oben offenen Kanal bildet, der von einer durchsichtigen Kuppel überdeckt wird, die am Rand des Kanals aufliegt. Wasseraufbereitungsanlagen werden in den verschiedensten Bereichen in mobiler oder stationärer Form eingesetzt, um Schmutz- oder Salzwasser derart zu reinigen, dass es als Trink- oder Brauchwasser verwendet werden kann. Derartige Anlagen erfordern in der Regel einen hohen konstruktiven Aufwand und sind zudem sehr teuer im Unterhalt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Wasseraufbereitungsrohr zu schaffen, das einen relativ einfachen Aufbau besitzt, weitgehend wartungsfrei ist und geringe Kosten im Unterhalt verursacht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dazu ist erfindungsgemäß ein Wasseraufbereitungsrohr für die solare Verdampfung von Salz- oder Schmutzwasser vorgesehen, das einen nach oben offenen Kanal aufweist, der im Erdboden versenkt sein kann und der in seiner Länge von einer durchsichtigen Kugel überspannt wird. Unter der Kuppel liegt eine Pfanne, die sich ebenfalls über die Länge des Kanals erstreckt, auf einem Absatz auf oder ist in sonstiger Weise fest angeordnet. Zwischen dem Rand des Kanals und der Pfanne befinden sich Öffnungen, so dass der Raum unterhalb der Pfanne mit dem Raum oberhalb der Pfanne verbunden ist, wobei die Öffnungen mit Ventilen versehen sein können.
Die durchsichtige Kuppel wird aus Glas oder Kunststoff gefertigt, wobei die Ausformung der Kuppel derart beschaffen ist, dass diese als Linse o. dgl. wirkt, deren Brennpunkt sich vorzugsweise möglichst dicht an der Oberfläche des in der Pfanne befindlichen Salz- oder Abwassers befindet.
Dem erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungsrohr zur Wasseraufbereitung wird kontinuierlich oder diskontinuierlich Ab- oder Salzwasser zugeführt, wobei das zu reinigende Wasser sich in der Pfanne befindet. Durch Sonneneinstrahlung verdampft das Wasser aus der Pfanne und kondensiert an der Innenwandung der Kuppel. Das Kondensat fließt kontinuierlich an der Innenwandung herab und fließt zwischen der Pfanne und dem Rand des Kanals in den Kanal. Durch die Öffnungen im Bereich des Randes in den Kanal, in dem sich das gereinigte Wasser sammelt und abgeleitet werden kann.
Da bei zunehmender Verdunstung das Salz- oder Abwasser in der Pfanne immer dickflüssiger wird, sind vorzugsweise Einrichtungen im Bereich der Pfanne vorgesehen, die einen Transport und/oder eine Durchmischung bewirken.
Das Wasseraufbereitungsrohr verfügt weiterhin über übliche Einrichtungen, z. B. zur Zu- und Ableitung von Salz- oder Abwasser bzw. von aufbereitetem Wasser.
In Ländern, die über eine geringere Sonneneinstrahlung im Mittel verfügen, können in der Pfanne zusätzlich Heizschlangen angeordnet sein, die sich ebenfalls über Faulgase beheizen lassen.
Das verwendete Abwasser wird vorteilhafterweise vor der Aufbereitung in üblicher Weise vorbehandelt, so dass nur der letzte Schritt der Aufbereitung in dem Wasseraufbereitungsrohr erfolgt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 in einer schaubildlichen Ansicht ein erfindungsgemäßes Wasseraufbereitungsrohr,
2 in einer geschnittenen Ansicht ein erfindungsgemäßes Wasseraufbereitungsrohr und
3 in einer Detailansicht von der Seite ein erfindungsgemäßes Wasseraufbereitungsrohr.
Das erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsrohr 1, das gemäß 1 zwischen Gewächshäusern 3 zur Versorgung mit Brauchwasser angeordnet ist, besteht aus einem halbrunden Kanal 20, der über ein Fundament 18, das über Verstärkungen 19 verfügt, im Erdboden 5 verankert ist. Der nach oben offene Kanal 20 wird von einer ebenfalls halbrunden, gläsernen Kuppel 6 überdeckt, die auf dem Rand 7 des Kanals 20 aufsitzt. Im Innenraum des Wasseraufbereitungsrohrs 1 ist im Bereich des Randes des Kanals 20 eine Pfanne 13 angeordnet, die sich über den Kanal 20 erstreckt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wasseraufbereitungsrohr einen Wischer auf, der der Form der Kuppel angepasst ist und über entsprechende Einrichtungen entlang der Längserstreckung der Kuppel geführt wird, so dass das Kondensat von der Innenwandung der Kuppel geführt wird, so dass das Kondensat von der Innenwandung der Kuppel abgestreift wird. Die Sonneneinstrahlung kann somit stets optimal ausgenutzt werden.
Um zu gewährleisten, dass das Kondensat in den Kanal mit dem gereinigten Wasser gelangt, ist die Wischlippe des Wischers mit einem U-Profil umgeben, dass das abgestreifte Wasser direkt an der Pfanne vorbei leitet.
Der Wischer verfügt beidseitig im Bereich des Randes des Kanals über Räder, die an einem Schlitten angeordnet sind und die auf einer Schiene o. dgl. laufen. Über eine geeignete motorische Einrichtung kann der Wischer in beide Richtungen bewegt werden, wie z. B. über Seilzüge, die am Wischer festgelegt sind und über Winden verlängert oder verkürzt werden.
Die Kuppel ist mit einem Siliconharz beschichtet, so dass eine hydrophobe, microstrukturierte Oberfläche erhalten wird, die der des Blattes der Lotuspflanze entspricht. Durch diese Beschichtung wird die Kontaktfläche von Wasser und ggf. Schmutzpartikeln stark reduziert, so dass diese nicht mehr an der Oberfläche der Kuppel haften können und sofort abperlen.
Zum Betrieb der Einrichtungen des Wasseraufbereitungsrohrs kann vorteilhafterweise Solarenergie oder Energie aus der Verbrennung von Faulgasen aus den Abwässern verwendet werden, so dass das Wasseraufbereitungsrohr vollkommen autark betrieben wird.
Das erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsrohr kann vorteilhafterweise ohne großen technischen Aufwand realisiert werden, so dass gerade in Entwicklungsländern die Verwendung möglich ist.
Zwischen dem Rand der Pfanne 13 und des Kanals 20 verbleiben Öffnungen 8, die Pfanne 13 ist zur Mitte hin, d. h., entlang der Mittelachse vertieft ausgeführt und verfügt zudem bodenseitig über Verstärkungsstreben 14, über die die Pfanne 13 an der Wandung des Kanals 20 mittels Konsolen 17 und Mauerankern festgelegt ist. An beiden Rändern ist die Pfanne 13 als Schiene ausgebildet, auf der jeweils ein Schlitten 15 auf zwei Rädern 9 beweglich angeordnet ist. Um einen exakten Lauf der Räder 9 auf der Schiene zu gewährleisten, verfügt diese zur Pfanne 13 hin über eine Führungsschiene 10, die höher ist als die Lauffläche der Schiene. Die Schlitten 15 tragen einen Wischer 16, der ebenfalls halbrund ausgebildet ist und mit einer Wischlippe die Innenwandung der Kuppel 6 abwischt. Die Wischlippe ist von einem U-Profil derart umgeben, dass die Öffnung des U-Profils zur Innenwandung der Kuppel 6 weist. Die freien Enden des U-Profils münden im Bereich der Öffnungen 8 zwischen dem Rand der Pfanne 13 und dem Rand des Kanals 20 und sind mit den Schlitten 15 verbunden, wobei an beiden Seiten des Schlittens 15 ein Flansch angeordnet ist, um über nicht dargestellte Mittel den Wischer 16 zu bewegen. Am Grund des Kanals 20 sammelt sich das wiederaufbereitete Wasser 21 und kann durch ein durch das Fundament 18 geführtes Wasserrohr 22, das einen Filter 23 mit Probenentnahme, eine Pumpe 24 und einen Schieber 25 verfügt, entnommen werden, um z. B. die Gewächshäuser 3 gemäß 1 zu bewässern. Die Gewächshäuser 3 können zudem mit Solarzellen 4 versehen sein, die die für den Betrieb des Wasseraufbereitungsrohrs 1 benötigte Energie liefern.

1: Wasseraufbereitungsrohr
3: Gewächshaus
4: Solarzelle
5: Erdboden
6: Kuppel
7: Rand des Kanals
8: Öffnungen
9: Rad
10: Führungsschiene
13: Pfanne
14: Verstärkungsstrebe
15: Schlitten
16: Wischer
17: Konsole
18: Fundament
19: Verstärkungen
20: Kanal
21: Wasser
22: Wasserrohr
23: Filter
24: Pumpe
25: Schieber

Claims

Wasseraufbereitungsrohr (1), für die solare Verdampfung von Schmutz- oder Salzwasser, das einen nach oben offenen Kanal (20) bildet, der von einer durchsichtigen Kuppel (6) überdeckt wird, die am Rand (7) des Kanals (20) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel des Wasseraufbereitungsrohrs (1) so ausgeformt ist, dass diese als Linse wirkt und mit einem Siliconharz beschichtet ist, so dass eine hydrophobe, microstrukturierte Oberfläche gegeben ist, und eine Pfanne aufweist, die im Bereich des Randes (7) des Kanals aufliegt oder in sonstiger Weise fest angeordnet ist, wobei zwischen dem Rand (7) des Kanals (20) und dem Rand der Pfanne (13) sich Öffnungen befinden, so dass der Raum unterhalb der Pfanne (13) mit dem Raum oberhalb der Pfanne (13) mit dem Raum oberhalb der Pfanne (13) verbunden ist.
Wasseraufbereitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel (6) aus Glas oder Kunststoff besteht.
Wasseraufbereitungsrohr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennpunkt der als Linse wirkenden Kuppel (6) möglichst dicht an der Oberfläche des in der Pfanne (13) befindlichen Abwassers angeordnet ist.
Wasseraufbereitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasseraufbereitungsrohr (1) einen Wischer aufweist, der der Form der Kuppel (6) angepasst ist und über entsprechende Einrichtungen entlang der Längserstreckung der Kuppel (6) geführt wird, so dass das Kondensat von der Innenwandung der Kuppel (6) abgestreift wird.
Wasseraufbereitungsrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wischer (16) beidseitig im Bereich des Randes (7) des Kanals (20) über Räder (9) verfügt, die an einem Schlitten (15) angeordnet sind und die auf einer Schiene o. dgl. laufen, wobei über motorische Einrichtungen die Verschiebung des Schlittens (15) erfolgt.
Wasseraufbereitungsrohr nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischlippe des Wischers (16) mit einem U-Profil umgeben ist, dessen freie Enden zu den Öffnungen zwischen dem Rand der Pfanne (13) und dem Rand (7) des Kanals führen.
Wasseraufbereitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pfanne (13) zusätzlich Heizschlangen angeordnet sind.
Wasseraufbereitungsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pfanne (13) Einrichtungen vorgesehen sind, die einen Transport und/oder eine Durchmischung der Salz- oder Abwasser bewirken.