DE102012002152A1

DE102012002152A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von in einer Wasserleitung geführtem Wasser

Info

Publication number: DE102012002152A1
Application number: DE201210002152
Authority: DE
Inventors: Lorenz Eichinger; Thomas Thalhammer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-08-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von in einer Wasserleitung (9) geführtem Wasser. Dabei wird ein Wasservolumen durch eine Wasserleitung (9) bestimmt, ein Desinfektionsmittel in die Wasserleitung (9) an mindestens einer Injektionsstelle (7) injiziert, und automatisch eine Injektionsrate, mit welcher das Desinfektionsmittel in die Wasserleitung (9) injiziert wird, abhängig von dem durch die Wasserleitung (9) bestimmten Wasservolumen eingestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von in einer Wasserleitung geführtem Wasser.
Mikrobielle Kontamination, insbesondere ein Befall mit Legionellen, ist in Wasserleitungen von Häusern, insbesondere auch von Ein- und Mehrfamilienhäusern, ein immer größer werdendes Problem. Bei Temperaturen zwischen 25 und 50 Grad Celsius in einer Wasserleitung vermehren sich Legionellen bestens, aber auch im kalten Wasser können Legionellen vorkommen, vermehren sich dort jedoch langsamer als in warmer Umgebung. Besonders Haushalte, in denen eine Heizung sporadisch eingeschalteten wird oder in denen eine vorhandene Wärmepumpe nur eine Temperaturleistung von 50 Grad Celsius erreicht, sind durch einen Befall mit Legionellen gefährdet. Auch Rückkühltürme, Luftbefeuchter oder Duschen können eine Infektionsquelle sein. Die Gefahr für den Benutzer entsteht meist durch Inhalation des Sprühnebels solcher Anlagen.
Aus der Technik sind mehrere Möglichkeiten zur Bekämpfung eines Legionellenbefalls bekannt. Die meist angewandte Form der Bekämpfung ist eine thermische Desinfektion durch Einstellen der Wassertemperatur auf mindestens 70 Grad Celsius für mindestens drei Minuten. Diese erfasst naturgemäß nur ein Warmwassernetz. Legionellen können sich aber auch im Kaltwasser vermehren, denn in einem modernen beheizten Gebäude kann sich das Kaltwasser auf über 20 Grad Celsius erwärmen. Liegen zusätzlich bauliche Mängel vor, beispielsweise zu groß dimensionierte Leitungsrohre oder eine Verlegung in Versorgungssträngen mit nicht ausreichend isolierten Warmwasserleitungen, so kann die Kaltwassertemperatur auch auf über 25 Grad Celsius ansteigen. Die Nachteile einer thermischen Desinfektion liegen darin, dass eine Wuchsbelagsentfernung nicht stattfindet, was mit einer raschen Wiederverkeimung einhergeht, beim Austritt eine Verbrühungsgefahr besteht, und verarbeitetes Rohrmaterial zum Teil nicht hitzebeständig ist.
Eine weitere Möglichkeit zur Bekämpfung von Legionellen besteht in einer chemischen Desinfektion der Anlage. Für eine chemische Desinfektion werden bevorzugt Natriumhypochlorit, Chlordioxid und Wasserstoffperoxid verwendet. Die Anwendungskonzentrationen zur Desinfektion von Anlagen liegen deutlich über den zur Desinfektion des Trinkwassers nach Trinkwasserverordnung zulässigen Konzentrationen. Hierbei handelt es sich bei den Desinfektionsmitteln um stark oxidierende Substanzen, wobei bereits bei einmaliger Anwendung es zu einer Schädigung der in der Trinkwasser-Installation eingesetzten Werkstoffe, beispielsweise Metalle, Kunststoffe oder Elastomere, kommen kann. Ein Nachteil bei der chemischen Desinfektion besteht darin, dass Legionellen in Biofilmen und Einzellern ungenügend abgetötet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von in einer Wasserleitung geführtem Wasser bereitzustellen, wobei die Behandlung eine dauerhafte Desinfektion von Trink- und Brauchwasser im Warm- oder im Kaltwasserbereich ermöglicht
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Behandlung von in einer Wasserleitung geführtem Wasser bereitgestellt. Dabei wird ein Wasservolumen durch die Wasserleitung bestimmt, ein Desinfektionsmittel, insbesondere ein durch eine Membranzellenelektrolyse hergestelltes Desinfektionsmittel, in die Wasserleitung an mindestens einer Injektionsstelle injiziert, und eine Injektionsrate, mit welcher das Desinfektionsmittel in die Wasserleitung injiziert wird, abhängig von dem zuvor bestimmten Wasservolumen durch die Wasserleitung automatisch eingestellt.
Des Weiteren wird eine Vorrichtung zur Behandlung von in einer Wasserleitung geführtem Wasser bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Wasservolumens durch die Wasserleitung, eine Injektionseinrichtung zum Injizieren eines Desinfektionsmittels in die Wasserleitung an mindestens einer Injektionsstelle und eine Steuereinheit zum Ansteuern der Injektionseinrichtung derart, dass eine Injektionsrate, mit welcher das Desinfektionsmittel in die Wasserleitung injiziert wird, abhängig von dem von der Wasservolumen-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Wasservolumen eingestellt wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Vermeidung von mikrobieller Kontamination, insbesondere zur Eliminierung von Legionellen, erreich, wobei eine Trinkwasserentnahme nicht unterbrochen werden muss, so dass das Trinkwasser auch während des Desinfektionsvorgangs eine Qualität gemäß der derzeit geltenden Trinkwasserverordnung aufweist. Durch die dauerhafte Desinfektion wird eine mikrobielle Kontamination, insbesondere durch Legionellen, und ein erneuter Aufbau eines Biofilms verhindert. Durch die hier offenbarte Behandlung von in einer Wasserleitung geführtem Wasser erfolgt eine zuverlässige allgemeine Keimreduzierung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Behandlung von in einer Wasserleitung geführtem Wasser gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Abwandlung der in 1 gezeigten Vorrichtung zur Behandlung von Wasser gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt einen Ablauf eines Verfahrens und eine Vorrichtung zur Behandlung von in mindestens einer Wasserleitung 9 geführtem Wasser gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In die Wasserleitung 9, welche das zu behandelnde Wasser, beispielsweise Warmwasser, führt, wird durchflussgesteuert durch mindestens eine Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung 8, insbesondere einen Durchflusszähler, welcher ein impulsgesteuerter Zähler sein kann, aus einem Behälter 1, insbesondere einem Vorratstank, mittels mindestens einer Injektionseinrichtung 2, beispielsweise eine Dosierpumpe oder eine Saugpumpe, Desinfektionsmittel injiziert. Der Vorratstank 1 ist mit einer Steuereinheit 3 durch ein Kontaktkabel 4 verbunden, über welches eine Leerstandsmeldung des Behälters 1 zu der Steuereinheit 3 übertragen werden kann.
Bei dem Desinfektionsmittel, welches dezentral hergestellt wird und sich im Behälter 1 befindet, handelt es sich vorzugsweise um ein durch Membranzellenelektrolyse hergestelltes Desinfektionsmittel. Das durch Membranzellenelektrolyse hergestellte Desinfektionsmittel ist konform zur derzeit geltenden Trinkwasserverordnung. Dadurch kann eine Trinkwasserabnahme während des Desinfektionsvorgangs im Gebäude ohne Unterbrechung stattfinden. Das durch Membranzellenelektrolyse hergestellte Desinfektionsmittel unterliegt weiter nicht der derzeit geltenden Gefahrstoffverordnung. Bei Kontakt mit dem durch Membranzellenelektrolyse hergestellten Desinfektionsmittel wird insbesondere keine Schutzkleidung benötigt. Des Weiteren ist der Wirkstoff in konzentrierter Form über mindestens ein Jahr stabil.
Für die Behandlung des in der Wasserleitung 9 geführten Wassers wird mittels der mindestens einen Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung 8 ein eingehendes Wasservolumen in der mindestens einen Wasserleitung 9, insbesondere eine Brauch- und/oder Trinkwasserleitung, bestimmt, und vorzugsweise über ein Kontaktkabel 5 an die Steuereinheit 3 gemeldet.
Eine Injektionsrate des Desinfektionsmittels wird abhängig von dem von der Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung 8 bestimmten Wasservolumen in der Wasserleitung 9 eingestellt. Hierzu steuert die Steuereinheit 3, welche über ein Stromnetz oder über Batterien mit Strom versorgt werden kann, die Injektionseinrichtung 2 entsprechend abhängig von dem bestimmten Wasservolumen an.
Die Injektionseinrichtung 2 dosiert die Abgabe des Desinfektionsmittels vorzugsweise volumenproportional.
Die Injektionsstelle 7 wie auch die mindestens eine Wasserleitung 9 bestehen aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise Kunststoff, bestehen, wobei bei dem korrosionsbeständigen Material eine flächenförmige Korrosionsabtragung weit unter 0,1 mm/a vorliegt.
Die Injektionsrate, mit welcher das Desinfektionsmittel in die Wasserleitung 9 injiziert wird, wird automatisch, abhängig von dem bestimmten Wasservolumen durch die Wasserleitung 9, eingestellt.
Das durch Membranzellenelektrolyse hergestellte Desinfektionsmittel wird durch mindestens eine Injektionsleitung 6 von der Injektionseinrichtung 2 zu mindestens einer Injektionsstelle 7 geleitet, wobei die Injektionsstelle 7 mit einem Ventilmittel, insbesondere einem Rückschlagventil, versehen ist.
Nach Injizieren des durch Membranzellenelektrolyse hergestellten Desinfektionsmittels wird ein Gemisch von Wasser aus der mindestens einen Wasserleitung 9 und dem Desinfektionsmittel in eine Warmwasseraufbereitungsvorrichtung 10 geleitet, in welcher das eingeleitete Wasser-Desinfektionsmittel-Gemisch erhitzt wird und anschließend über eine Warmwasserleitung 11 in einen Wasserkreislauf eines Gebäudes, insbesondere eines Ein-, Mehrfamilienhauses oder eines Kleinbetriebs, eingespeist wird.
2 zeigt eine Vorrichtung zur Behandlung von Wasser, welche ähnlich zu der in 1 dargestellten Vorrichtung ist, für eine Injektion des durch Membranzellenelektrolyse hergestellten Desinfektionsmittels in eine Kaltwasserleitung 13 zur Versorgung eines Gebäudes mit Kaltwasser. Dabei wird das in dem Behälter 1 gelagerte und durch eine Membranzellenelektrolyse hergestellte Desinfektionsmittel mittels einer Injektionseinrichtung 2 über eine Leitung 14 und eine Injektionsleitung 6 in eine Injektionsstelle 7, welche ein Ventilmittel, insbesondere ein Rückschlagventil, aufweist, in mindestens eine Wasserleitung 9 injiziert.
Dabei dosiert die Injektionseinrichtung 2 gesteuert von einer Steuereinheit die Abgabe des Desinfektionsmittels vorzugsweise volumenproportional.
Die Injektionsstelle 7 wie auch die mindestens eine Wasserleitung 9 bestehen aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise Kunststoff, bestehen, wobei bei dem korrosionsbeständigen Material eine flächenförmige Korrosionsabtragung weit unter 0,1 mm/a vorliegt.
Die volumenproportionale Injektionsrate wird zuvor durch eine Analyse der Wasserzusammensetzung festgelegt. Zur Bestimmung des Wasservolumens kann wie in 1 beispielsweise ein impulsgesteuerter Durchflusszähler 8 vorgesehen sein.
Das Gemisch aus Wasser und Desinfektionsmittel gelangt durch eine Kaltwasserleitung 13 in einen Wasserkreislauf eines Gebäudes.
Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise für Wassertemperaturen im Bereich von 0–80 Grad Celsius verwendet.

Claims

Verfahren zur Behandlung von in einer Wasserleitung (9) geführtem Wasser, gekennzeichnet durch die Schritte: (a) Bestimmen eines Wasservolumens durch die Wasserleitung (9), (b) Injizieren eines Desinfektionsmittels in die Wasserleitung (9) an mindestens einer Injektionsstelle (7), und (c) automatisches Einstellen einer Injektionsrate, mit welcher das Desinfektionsmittel in die Wasserleitung (9) injiziert wird, abhängig von dem in Schritt (a) bestimmten Wasservolumen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Desinfektionsmittel durch eine Membranzellenelektrolyse hergestellt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Desinfektionsmittel den Bestimmungen der derzeit geltenden Gefahrenstoffverordnung nicht unterliegt und dass es durch das Desinfektionsmittel zu einer maximalen Korrosion von kleiner als 0,1 mm pro Jahr in den installierten Leitungen kommt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wasserleitung (9) Trink- und/oder Brauchwasser führt, wobei ein durch das Injizieren des Desinfektionsmittels erhaltenes Wasser-Desinfektionsmittel-Gemisch in Warm- oder Kaltwasserleitungen (11, 13) gespeist wird, wobei das Wasser in einem Temperaturbereich von 0–80 Grad Celsius liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (c) die Injektionsrate des Desinfektionsmittel proportional zu dem Wasservolumen eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasservolumen durch mindestens eine Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung (8) bestimmt wird, wobei die Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung ein impulsgesteuerter Durchflusszähler (8) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Injektionsstelle (7) aus korrosionsbeständigem Material besteht, und wobei die Injektionsstelle (7) ein Ventilmittel aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer Wasserleitung (9) eines Gebäudes angewendet wird, wobei es sich bei dem Gebäude um ein Ein-, Mehrfamilienhaus oder einen Kleinbetrieb handelt.
Vorrichtung zur Behandlung von in einer Wasserleitung (9) geführtem Wasser, gekennzeichnet durch eine Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung (8) zur Bestimmung eines Wasservolumens durch die Wasserleitung (9), eine Injektionseinrichtung (2) zum Injizieren eines Desinfektionsmittels in die Wasserleitung (9) an mindestens einer Injektionsstelle (7) und eine Steuereinheit (3) zum Ansteuern der Injektionseinrichtung (2) derart, dass eine Injektionsrate, mit welcher das Desinfektionsmittel in die Wasserleitung (9) injiziert wird, abhängig von dem von der Wasservolumen-Bestimmungseinrichtung (8) bestimmten Wasservolumen eingestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionseinrichtung (2) durch eine Leitung (14) mit einem Behälter (1) zur Aufbewahrung des Desinfektionsmittels und durch eine Injektionsleitung (6) mit der Injektionsstelle (7) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (3) mit dem Behälter (1) und der Wasservolumen-Bestimmungsvorrichtung (8) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionseinrichtung (2) eine Dosierpumpe oder eine Saugpumpe umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserleitung (9) und die mindestens eine Injektionsstelle (7) aus korrosionsbeständigem Material bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9–12. dadurch gekennzeichnet, dass die Wasservolumen-Bestimmungsvorrichtung (8) einen Durchflusszähler umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–7 ausgestaltet ist.