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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasseraufbereitung in Spülmaschinen,
bei dem in die Spülmaschine
zugeführtes
Wasser in einem mit Ionenaustauscher gefüllten Ionenaustauscherbehälter innerhalb
der Spülmaschine
einem Ionenaustausch unterzogen wird, und bei dem der Ionenaustauscher im
Ionenaustauscherbehälter
intermittierend mit einem Regeneriermittel aus einem innerhalb der
Spülmaschine
angeordneten nachfüllbaren
Regeneriermittelbehälter
regeneriert wird. Weiter betrifft die Erfindung eine Spülmaschine
mit einem innerhalb der Spülmaschine
angeordneten Ionenaustauscherbehälter,
der einen Ionenaustauscher enthält,
sowie mit einem innerhalb der Spülmaschine
angeordneten nachfüllbaren
Regeneriermittelbehälter,
der ein Regeneriermittel zur intermittierenden Regeneration des
Ionenaustauschers enthält
und mit dem Ionenaustauscherbehälter
verbindbar ist.
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In
einer Spülmaschine
werden vorwiegend Geschirr, Gläser
und Besteck gereinigt. Im privaten Bereich werden Spülmaschinen
eingesetzt, welche das gesamte anfallende Spülgut. während des Spülprozesses
reinigen. Im Unterschied hierzu kommen im gewerblichen Bereich,
zum Bei spiel in der Gastronomie, unterschiedliche Maschinentypen
zum Einsatz. Man unterscheidet hier zwischen Geschirr-, Gläser- und
Besteckspülmaschinen.
In dieser Reihenfolge werden auch verschiedene Ansprüche an die
Wasserqualität
gestellt, d.h. für
Geschirrspülmaschinen
wird meist enthärtetes
Wasser benötigt, während für Gläser- und
Besteckspülmaschinen
vorwiegend teil- oder vollentsalztes Wasser benötigt wird. Da die Qualität des Spülgutes unter
anderem von der Wasserqualität
abhängt
und für
diese wiederum die Wasserzusammensetzung, hauptsächlich aber die Konzentration
der Gesamt- und der Karbonathärte,
entscheidend ist, wird in den meisten Spülmaschinen das aus dem Wasserleitungsnetz
in die Spülmaschine
zugeführte
Rohwasser einer Wasseraufbereitung unterzogen. Ein weiterer Grund
für eine Wasseraufbereitung
ist die Verhinderung von Ablagerungen in der Spülmaschine, zum Beispiel am
Boiler, an Dichtungen, an Sprühdüsen und
auch im Spülraum,
welche durch Härtebildner
wie Calcium und Magnesium gebildet werden. Infolgedessen ist eine Wasseraufbereitung
für Spülmaschinen
notwendig, welche auf den Maschinentyp bzw. die vorliegende Wasserqualität des Rohwassers
abgestimmt sein muss.
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Es
sind bereits ein Verfahren und eine Spülmaschine der eingangs genannten
Art bekannt, bei denen in die Spülmaschine
zugeführtes
Wasser in einem innerhalb der Spülmaschine
angeordneten, mit einem Ionenaustauscher gefüllten Ionenaustauscherbehälter einem
Ionenaustausch unterzogen wird, und bei denen der Ionenaustauscher
im Ionenaustauscherbehälter
intermittierend mit einem Regeneriermittel aus einem innerhalb der
Spülmaschine angeordneten
und mit dem Ionenaustauscherbehälter
verbindbaren Regeneriermittelbehälter
regeneriert wird, wobei der Regeneriermittelbehälter bei Bedarf wiederauffüllbar ist.
Das Verfahren wird zum Beispiel in Spülmaschinen mit einer integrierten
Enthärtung
angewandt, welche mit einem integrierten Behälter mit einem stark sauren
Kationenaustauscherharz ausgestattet sind. Der Kationenaustauscher nimmt
die Härtebildner
Calcium und Magnesium aus dem Wasser und tauscht diese gegen Natrium
aus. Hierdurch wird das Wasser enthärtet und die Ausfällung von
schwerlöslichen
Calcium- bzw. Magnesiumsalzen, wie zum Beispiel von Karbonaten wird
verhindert. Nach Erschöpfung
der Kapazität
wird das Ionenaustauscherbett mittels einer Sole aus Kochsalz regeneriert,
das in einen ebenfalls in die Spülmaschine
eingebauten Behälter
eingefüllt
wird. Überwiegend
werden derartige Maschinen im privaten oder Haushaltsbereich eingesetzt.
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Im
gewerblichen Bereich werden ebenfalls Maschinen mit integrierter
Enthärtung
eingesetzt, jedoch erfolgt dort die Wasseraufbereitung in der Regel außerhalb
der Spülmaschine,
zum Beispiel durch Vorschalten einer Enthärtungsanlage. Die Enthärtung dient
zur Verhinderung von Ausfällungen,
sowohl am Spülgut,
als auch in der Maschine.
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Bei
höheren
Anforderungen an die Spülqualität, insbesondere
bei Besteck- und Gläserspülmaschinen,
ist eine Enthärtung
des Leitungswassers nicht mehr ausreichend. In diesen Fällen kommen weitere
Verfahren, wie Teilentsalzung, Umkehrosmose und Vollentsalzung zum
Einsatz. All diesen Verfahren ist gemein, dass die Wasseraufbereitung
außerhalb
der Spülmaschine
stattfindet.
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Bei
der Teilentsalzung werden vor der Spülmaschine Druckbehälter installiert,
die ein schwach saures Ionenaustauscherharz enthalten. Das schwach
saure Harz ist bei Beginn der Teilentsalzung mit Wasserstoff-Ionen
(H+) beladen. Im Betrieb werden aus dem
Wasser die Kationen, vorwiegend die Härtebildner Calcium bzw. Magnesium
(Ca2+ und Mg2+)
gegen Wasserstoff-Ionen (H+) aus dem Ionenaustauscher
ausgetauscht. Die Wasserstoff-Ionen bilden mit Bicarbonat-Ionen
(HCO3 –) des Roh- bzw. Leitungswassers
nach folgender Gleichung H+ + HCO3 – → H2CO3 die nur schwach dissozierte Kohlensäure. Man
spricht bei diesem Verfahren von einer Teilentsalzung bzw. einer
Entcarbonisierung des Rohwassers. Wenn die Kapazität des Ionenaustauschers
erschöpft
ist, werden die Druckbehälter
nicht vor Ort regeneriert, sondern gegen neue Behälter ausgetauscht.
Dies bedeutet jedoch einen hohen Aufwand, da für Installation und Transport
hohe Kosten anfallen. Die immer wieder erforderliche Neuinstallation
dieser Behälter
birgt zudem das Risiko von Undichtigkeiten. Ein weiterer Nachteil
ist der zu sätzliche
Platzbedarf, welcher für
die Installation der Druckbehälter
erforderlich ist. Die Standzeit der Druckbehälter beträgt im Durchschnitt etwa 6 Monate,
so dass mitunter erhebliche mikrobiologische Kontaminationen auftreten.
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Bei
der Teilentsalzung werden nur die stöchiometrisch zu den Bicarbonat-Ionen
(HCO3 –) vorliegenden Kationen
ausgetauscht. Die Bicarbonat-Ionen (HCO3 –)
dagegen werden vollständig
in die Kohlensäure
umgewandelt. Dies wiederum bedeutet, dass Kationen (Ca2+,
Mg2+ etc.), welche stöchiometrisch zu Chloriden,
Sulfaten oder Nitraten im Wasser vorliegen, nicht ausgetauscht werden
und somit nach der Teilentsalzung weiterhin im Wasser vorhanden sind.
Die Teilentsalzung vermindert die Leitfähigkeit des aufbereiteten Wassers
in Abhängigkeit
von dessen Zusammensetzung. Ist der Anteil im Wasser an starken
Elektrolyten, wie Sulfaten, Chloriden oder Nitraten, sehr groß, so reicht
die Teilentsalzung nicht mehr aus, um eine gute Spülqualität zu erzielen.
Es verbleiben zu viele Härtebildner
im Wasser.
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Eine
noch höhere
Wasserqualität
kann durch den Einsatz einer Umkehrosmose erreicht werden. Bei diesem
Verfahren werden mittels einer Membran die Salze bzw. Ionen zurückgehalten,
während
das Wasser die Membran permeiert. Der Rückhalt von Salzen bei Umkehrosmosemembranen
ist in der Regel größer 95%.
Ist die Leitfähigkeit
des Permeats < 50 μS/cm, so
reicht dies für
den Spülprozess aus. Vorteil
der Membrantechnik ist die chemiefreie Verfahrensweise, jedoch fallen
ca. 40–50%
des zugeführten
Rohwassers als Konzentrat und somit als Abwasser an.
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Noch
bessere Wasserqualitäten,
welche insbesondere beim Spülen
von Besteck und Gläsern
benötigt
werden, erreicht man mit einer Vollentsalzung. Hierzu werden Behälter eingesetzt,
welche mit einem Mischbettionenaustauscherharz gefüllt sind,
welches aus einer homogenen Mischung aus stark saurem Kationenaustauscher
und stark basischem Anionenaustauscher zusammengesetzt ist. Bei
der Vollentsalzung werden die im Leitungswasser enthaltenen Kationen
durch Wasserstoff-Ionen (H+) und die Anionen
durch Hydroxyl-Ionen (OH–) ausgetauscht, welche
wiederum nach H+ + OH– → H2O rekombinieren. Die Leitfähigkeit
nach einer Vollentsalzung beträgt
in der Regel kleiner 1 μS/cm.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Spülmaschine
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die zuvor
beschriebenen Nachteile einer externen Wasseraufbereitung vermieden
werden und ein zuverlässiger
und hygienischer Betrieb bei hoher Qualität des Spülergebnisses erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Ionenaustauscherbehälter
einen schwach sauren Kati onenaustauscher enthält, mittels dessen der Ionenaustausch
zumindest für eine
Teilentsalzung vorgenommen wird, und dass die Regeneration des schwach
sauren Kationenaustauschers mittels einer Säure vorgenommen wird, die entweder
als Flüssigkeit
oder als Feststoff in den Regeneriermittelbehälter eingebracht wird, so dass
eine saure Regeneration in der Spülmaschine erfolgt.
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Die
erfindungsgemäße Lösung schlägt somit ein
Verfahren zur Teilentsalzung von Rohwasser für Spülmaschinen vor, bei welchem
die Teilentsalzung das Rohwassers nicht außerhalb, sondern innerhalb der
Maschine erfolgt. Zur Durchführung
der Teilentsalzung in der Spülmaschine
wird ein Ionenaustauscherbehälter
mit einem schwach sauren Kationenaustauscherharz in der Maschine
angeordnet. Zusätzlich
befindet sich innerhalb der Spülmaschine
ein Regeneriermittelbehälter,
in welchem sich das zur Regeneration des schwach sauren Kationenaustauschers
erforderliche Regeneriermittel befindet.
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Im
Vergleich zu einer Enthärtung
des Wassers mit einem stark sauren Kationenaustauscher bietet der
Einsatz eines schwach sauren Kationenaustauchers bei gleichem Harzvolumen
den Vorteil einer wesentlich höheren
Kapazität.
Aufgrund dieser höheren
Austauscherkapazität
schwach saurer Ionenaustauscherharze sind daher kleine Behältergröflen mit
ca. 0,5 bis 3 1 Harzvolumen ausreichend, um eine Teilentsalzung
von großen
Rohwassermen gen zu gewährleisten.
Zum Beispiel können
bei einer Karbonathärte
von 10°d
des Wassers mit einem Liter eines schwach sauren Austauscherharzes
nach seiner Regeneration mit Säure
bis zu 1000 1 teilentsalztes Wassers gewonnen werden, während man
im Gegensatz hierzu bei einer Enthärtung mit einem Liter stark
sauren Kationenaustauscherharz nur etwa 150 1 enthärtetes Wasser
gewinnen kann.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden im Harzbett vorwiegend die Härtebildner Calcium und Magnesium
in Form von Calcium- und Magnesium-Ionen (Ca2+,
Mg2+) gegen Wasserstoff-Ionen (H+) ausgetauscht. Diese wiederum bilden in
weiterer Folge mit den Bicarbonat-Ionen (HCO3 –)
des Wassers die nur schwach dissoziierende Kohlensäure (H2CO3). Das teilentsalzte
bzw. entcarbonisierte Wasser strömt
dann zum nächsten
Behälter,
zum Beispiel einem Boiler oder Durchlauferhitzer, und gelangt anschließend zum
Reinigen und Nachspülen des
Spülgutes
in die Maschine. Bei gewerblichen Maschinen befindet sich nach dem
Boiler ein Zwischenbehälter, über welchen
die Spüllauge
mittels einer Umwälzpumpe
in den Spülraum
der Maschine gelangt. Nach Beendigung des Spülprozesses wird ein Teil der
Lauge ausgeschleust und proportional dazu durch Frischwasser wieder
ersetzt.
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Um
die Regeneration des schwach sauren Kationenaustauschers innerhalb
der Spülmaschine durchzuführen, befindet
sich das Regeneriermittel in einem Regeneriermit telbehälter, der
entweder getrennt vom Ionenaustauscherbehälter als separater Behälter oder
zusammen mit dem Ionenaustauscherbehälter als Kombinationsbehälter ausgebildet
sein kann, wobei im zuletzt genannten Fall das Regeneriermittel
durch eine Trennwand des Behälters
vom Ionenaustauscherharz getrennt gehalten wird. Bei der Regeneration
wird das in flüssiger
oder fester Form vorliegende Regeneriermittel nach dem Verdünnen bzw.
Auflösen
mit Wasser durch das Harzbett geleitet, so dass dort der Austausch
der Kationen des Harzes gegen Wasserstoffionen erfolgen kann. Die
Regeneration des Harzbettes erfolgt in Abhängigkeit von der Wasserhärte zeit-
oder volumengesteuert. Nach der Regeneration ist das Harz erneut mit
Wasserstoff-Ionen (H+) beladen. Durch die
häufig wiederkehrende
Regeneration kann die. mikrobiologische Kontamination des Wassers
reduziert werden.
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Der
Regeneriermittelbehälter
hat eine Öffnung
zur Einbringung des Regeneriermittels. Als Regeneriermittel eignet
sich zum Beispiel eine mehr oder weniger konzentrierte Lösung einer
Carbonsäure,
wie zum Beispiel Ameisensäure.
Wesentlich anwendungsfreundlicher ist jedoch der Einsatz einer Säure, die
als Feststoff in den Regenerierbehälter eingebracht wird. Hierzu
eignet sich besonders gut der Einsatz von Amidosulfonsäure. Amidosulfonsäure ist
nämlich
zum einen mit einer Löslichkeit
von ca. 200 g/l (20°C)
hervorragend zur Solebildung geeignet, da sie in diesem Konzentrationsbereich
sowohl verdünnt
als auch unverdünnt
zur Regeneration herangezogen werden kann, und kann zum anderen
insbesondere bei Indirekteinleitern problemlos in das Abwasser eingeleitet
werden. Eine weitere Möglichkeit
der Regeneration bietet Natriumhydrogensulfat, ein saures Salz.
Beim Einsatz dieses Salzes muss jedoch die gesetzliche Lage in den
einzelnen Ländern überprüft werden,
da zum Beispiel in Deutschland der max. Grenzwert von Sulfat bei
Indirekteinleitung in den Abwasserkanal mit 400 mg/l limitiert ist.
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Zwar
müssen
in die Spülmaschine
integrierte Ionenaustauscherbehälter
mit einem schwach sauren Ionenaustauscherharz bei einer gewerblichen Nutzung,
d.h. bei großem
Wasserbedarf, wegen des vergleichsweise geringeren Harzvolumens
häufiger als
die erheblich größeren externen
Druckbehälter regeneriert
werden, jedoch hat die höhere
Regenerierfrequenz den Vorteil, dass eine mikrobiologische Kontamination
des Austauscherharzes vermieden bzw. eine eventuell vorhandene mikrobiologische Kontamination
bei jeder Regeneration vermindert werden kann.
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Da
das Trinkwassernetz zum Beispiel im Falle eines Netzunterdrucks
vor einem Eindringen von Säure
aus dem Regeneriermittelbehälter
bzw. aus dem Ionenaustauscherbehälter
in das Leitungsnetz und somit vor einer Kontamination des Trinkwassers geschützt werden
muss, wird bei bekannten Spülmaschinen
mit externer Teilentsalzung in die Zuleitung zum Druckbehälter mit
dem Ionenaustauscherharz zum Schutz des Trinkwassernetzes ein Rohrtrenner eingebaut.
Dies bedeutet jedoch hohe Kosten und zusätzlichen Platzbedarf.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Spülmaschine mit
integrierter Teilentsalzung kann ohne zusätzlichen Aufwand sichergestellt
werden, dass keine Säure
ins Trinkwassernetz eingetragen wird, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung der Ionenaustauscherbehälter hinter
der für
jede Spülmaschine
vorgeschriebenen wassertechnischen Sicherheitseinrichtung in die Spülmaschine
eingebaut und mit der Zulaufleitung der Spülmaschine verbunden wird. Die
Zuspeisung des Rohwassers zum Harzbett erfolgt somit hinter der
wassertechnischen Sicherheitseinrichtung der Spülmaschine, die ein Rücksaugen
von Flüssigkeit
in das Trinkwassernetz verhindert.
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Während der
Regeneration des schwach sauren Kationenaustauschers fällt ein
saures Eluat bzw. Regenerat in flüssiger Form an, welches einen pH-Wert
kleiner 5 aufweist. In den meisten Ländern gelten Gesetze zur Einleitung
von Abwasser in die Kanalisation, welche einen bestimmten pH-Wert
vorschreiben. Zum Schutz der Kanalisation liegt dieser üblicherweise
im pH-Bereich von 6 bis 9, was bedeutet, dass das Eluat aus der
Regeneration neutralisiert werden muss. Bei einer erfindungsgemäßen Spülmaschine
mit integrierter Teilentsalzung lässt sich dies jedoch vermeiden,
indem das saure Eluat gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mit
alkalischem Abwasser aus der Spülmaschine
neutralisiert wird, das heißt ohne
zusätzlichen
Einsatz von Chemikalien.
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Die
Neutralisation erfolgt vorzugsweise in einem separaten Neutralisationsbehälter, in
den sowohl das saure Eluat als auch alkalisches Abwasser der Spülmaschine
zugeführt
wird. Alternativ kann die Neutralisation aber auch in einer Durchlaufstrecke erfolgen,
in welche gleichzeitig ein saurer Eluatstrom und ein alkalischer
Abwasserstrom in einem geeigneten Mischungsverhältnis eingeleitet werden. Darüber hinaus
besteht jedoch auch die Möglichkeit,
in einer Abwasserleitung für
das saure Eluat einen zusätzlichen
Vorratsbehälter
zu installieren, der eine Schüttung
aus einem mit Wasser alkalisch reagierendem Feststoff enthält, wie
zum Beispiel Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2).
In diesem Vorratsbehälter
werden die Wasserstoffionen des sauren Eluats durch die OH–-Ionen
des Mg(OH)2 neutralisiert, unter gleichzeitiger
Bildung des zur Säure
korrespondierenden Magnesiumsalzes.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer
Weise dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung einer im Gewerbe eingesetzten erfindungsgemäßen Spülmaschine;
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2:
eine ausführlichere
schematische Darstellung eines Teils der Spülmaschine, jedoch mit einer
Modifikation hinsichtlich der Neutralisation von saurem, bei der
Regeneration von schwach saurem Ionenaustauscherharz anfallendem
Eluat;
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3:
eine schematische Darstellung eines Teils der Spülmaschine, jedoch mit einer
anderen Modifikation hinsichtlich der Neutralisation des sauren
Eluats.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer im Gewerbe eingesetzten Spülmaschine 19 mit
einem innerhalb der Maschine 19 angeordnetem Ionenaustauscherbehälter 5,
der mit einem schwach sauren Kationenaustauscherharz 21 gefüllt ist.
Die Spülmaschine 19 umfasst
eine Spülkammer 1,
in welcher Sprüharme 2 einen
mit Spülgut
gefüllten
Spülkorb 3 mit
Waschlauge besprühen.
Rohwasser aus einem Wasserleitungsnetz wird durch eine Leitung 9 mit
einer wassertechnischen Sicherheitseinrichtung 20 und durch
eine Leitung 22 in den Ionenaustauscherbehälter 5 geleitet.
Im Ionenaustauscherbehälter 5 befindet
sich ein Ionenaustauscherbett 21, in dem das Rohwasser
entcarbonisiert, d.h. teilentsalzt wird, wobei vorwiegend Härtebildner,
wie Calcium- und Magnesium-Ionen gegen Wasserstoff-Ionen aus dem Ionenaustauscherharz 21 ausgetauscht
werden. Anschließend
gelangt das teilentsalz te, entcarbonisierte Wasser durch eine Leitung 12 in
einen Heißwasserbereiter
oder Boiler 8 der Spülmaschine 19.
Aus dem Boiler 8 wird das erhitzte Wasser über eine
Leitung 11 in einen Speicherbehälter 6 eingeleitet.
Die Waschlauge entsteht durch Zudosieren eines Reinigers zum Wasser
im Behälter 6.
Die Waschlauge wird beim Spülprozess
mittels einer Umwälzpumpe 7 über die
Sprüharme 2 in
die Spülkammer 1 eingebracht
und während
des Spülgangs
stets umgepumpt, wobei sie durch eine Leitung 15 in den
Behälter 6 zurückgeführt wird.
Nach dem Ende des Spülprozesses
wird ein Teilstrom der Waschlauge über eine Leitung 14 in
eine mit dem Abwassernetz verbundene Abwasserleitung 10 entsorgt.
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Die
Spülmaschine 19 umfasst
weiter einen eingebauten Regeneriermittelbehälter 4, der Regeneriermittel 25 (2 und 3)
zum Regenerieren des Austauscherharzes 21 im Ionenaustauscherbehälter 5 enthält. Der
Regeneriermittelbehälter 4 und der
Ionenaustauscherbehälter 5 sind
als Doppelbehälter
ausgebildet, in dem das Austauscherharz 21 durch eine Trennwand
vom Regeneriermittel 25 getrennt ist. Das Regeneriermittel 25 wird
aus einer von der Spülkammer 1 her
zugänglichen
verschließbaren Regeneriermitteleinfüllöffnung durch
eine Leitung 18 in den Regeneriermittelbehälter 4 eingebracht.
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Bei
dem Regeneriermittel 25 handelt es sich um eine Säure, die
zum Beispiel in flüssiger
Form, wie Ameisensäure,
oder bevorzugt in fester Form, wie Amidosulfon säure oder Zitronensäure, in
den Regeneriermittelbehälter 4 zugeführt wird.
Zur Regeneration des Harzes 21 wird die im Regeneriermittelbehälter 4 befindliche
Säure mit
Rohwasser aus einer mit der Leitung 9 verbundenen Leitung 17 verdünnt bzw.
aufgelöst
und über
eine zwischen dem Regeneriermittelbehälter 4 und dem Ionenaustauscherbehälter 5 angeordnete
Verbindungsleitung 16 durch das Ionenaustauscherharzbett 21 im
Behälter 5 geleitet. Im
Harzbett 21 werden die Kationen des Harzes 21 durch
die Wasserstoffionen der Säure
ersetzt, so dass das schwach saure Harz 21 nach der Regeneration
erneut mit Wasserstoff-Ionen beladen ist.
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Bei
der Regeneration fällt
im Behälter 5 ein saures
Eluat bzw. Regenerat an, das nach einer vorherigen Neutralisation
mit alkalischem Abwasser aus der Spülkammer 1 in das Abwassernetz
eingeleitet wird. Dazu ist der Regeneriermittelbehälter 4 über eine
mit einem Magnetventil 31 (2) versehene Leitung 13 an
eine mit der Abwasserleitung 10 verbundene Durchlaufstrecke 14 angeschlossen,
in der durch eine Leitung 15 aus der Spülkammer 1 zugeführtes Abwasser
mit dem flüssigen
Regenerat oder Eluat vermischt wird.
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2 zeigt
eine vergrößerte Detailansicht des
Regeneriermittelbehälters 4 und
des Ionenaustauscherbehälters 5 sowie
der zugehörigen
Leitungen. Hinter der wassertechnischen Sicherheitseinrichtung 20 ist
in der Leitung 17. ein Injektor 26 angeordnet,
der durch eine Lei tung 32 mit dem Regeneriermittelbehälter 4 verbunden
ist. Wenn das Magnetventil 31 in der Leitung 13 zur
Regeneration des schwach sauren Kationenaustauscherharzes 21 im Ionenaustauscherbehälter 5 geöffnet wird,
strömt Rohwasser
durch die Leitung 9, die wassertechnische Sicherheitseinrichtung 20 und
die Leitung 17 zum Injektor 26. Das Rohwasser
durchströmt
durch den Injektor 26 und saugt dabei durch die Leitung 32 und
ein in der Leitung 32 angeordnetes Ventil 37 Regeneriermittel 25 aus
dem Regeneriermittelbehälter 4 an.
Das Ventil 37 weist einen Schwimmer 33 auf, der
beim Ansaugen von Regeneriermittel zusammen mit dem Flüssigkeitsspiegel
im Behälter 4 absinkt,
bis der Schwimmer 33 das obere Ende des Ventils 37 erreicht
und eine dort angeordnete Öffnung 35 verschließt. Das
bis zum Verschließen
der Öffnung 35 abgesaugte
Volumen an Regeneriermittel ist für die Regeneration des Ionenaustauscherharzes 21 bestimmt.
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Im
Injektor 26 wird das Regeneriermittel in einem vorgegebenen
Mischungsverhältnis
mit Rohwasser aus der Leitung 17 vermischt und dadurch eine
bestimmte Konzentration des Regeneriermittels eingestellt. Das verdünnte Regeneriermittel
wird danach über
eine Leitung 23 in den Ionenaustauscherbehälter 5 eingeleitet
und regeneriert beim Hindurchtritt durch den Ionenaustauscherbehälter 5 das
Harzbett 21. Dabei entsteht ein saures Eluat, das über die Leitung 13 und
das geöffnete
Magnetventil 31. in einen Mischbehälter 29 strömt. Ein
Teilstrom des alkalischen Abwassers aus der Leitung 15 wird über die Leitung 14 ebenfalls
in den Mischbehälter 23 eingeleitet,
so dass das saure Eluat aus der Leitung 13 im Behälter 23 durch
das alkalische Abwasser aus der Leitung 14 neutralisiert
wird, bevor es durch die Leitung 10 in einen Abwasserkanal 27 strömt. Nach
der Regeneration wird das Magnetventil 31 geschlossen. Nach
dem Schließen
des Magnetventils 31 wird Rohwasser durch den Injektor 26 über die
Leitung 32 in das Ventil 37 eingeleitet. Das Rohwasser
strömt durch
die Öffnung 35 in
den Behälter 4 und
hebt durch den Anstieg des Flüssigkeitsspiegels
den Schwimmer 33 an, bis eine durch eine Stange 34 mit dem
Schwimmer 33 verbundene Kugel 36 die Öffnung des
Ventils 37 verschließt. Über einen
Nachfüllstutzen 38 kann
bei Bedarf Regeneriermittel 25 in den Regeneriermittelbehälter 4 eingefüllt werden.
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Bei
der Modifikation aus 3 ist zwischen der Leitung 13 bzw.
dem Magnetventil 31 und der Abwasserleitung 10 ein
Vorratsbehälter 24 angeordnet, der
eine Schüttung
eines alkalisch reagierenden Feststoffs 28 enthält, zum
Beispiel Magnesiumhydroxid, durch den das saure Eluat aus der Leitung 13 unter
Neutralisation hindurch geleitet wird.
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Somit
wird ein neues Verfahren beschrieben, bei welchem eine Teilentsalzung
von Trink- bzw. Rohwasser durch die stationäre Einbringung eines Ionenaustauscherbehälters 5 mit
einem schwach sauren Harz 21 innerhalb der Spülmaschine 19 durchgeführt werden
kann. Die Vorteile des Verfahrens ergeben sich einerseits durch
die Nutzung der technischen Einrichtung der Maschine 19,
und andererseits durch deren alkalische Betriebsweise, die es gestattet,
das alkalische Abwasser gleichzeitig zur Neutralisation des sauren
Eluats zu nutzen. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in
der Spülmaschine 19 teilentsalztes
Wasser zu produzieren, ohne dass die bekannten Nachteile einer mobilen
Teilentsalzung auftreten.