DE19522239A1

DE19522239A1 - Vorrichtung zur Gewinnung von Brauchwasser

Info

Publication number: DE19522239A1
Application number: DE19522239A
Authority: DE
Inventors: Helmut Golf; Werner Geserer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-01-02

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ge winnung von sauberem Brauchwasser aus Meerwasser oder aus verunreinigtem Wasser, die unter Ausnutzung der Sonnenenergie betrieben wird.

Es sind vielfach Anlagen bekannt, die aus verunreinigten Flüssigkeiten, insbesondere aus Schmutzwasser oder aus Meer wasser, gereinigtes Wasser herstellen, wobei der Effekt be nutzt wird, daß bei der Verdampfung des Wassers die Schmutz bestandteile oder beim Meerwasser das Salz als nicht ver dampfbare Bestandteile zurückbleiben, während das Wasser als Wasserdampf aufsteigt, anschließend kondensiert und somit als gereinigtes Brauchwasser für vielfältige Aufgaben, beispiels weise als Trinkwasser oder zur Bewässerung zur Verfügung steht.

Nachteilig ist bei diesen Verdampfungsanlagen, daß zur Erhit zung und Verdampfung des Wassers relativ viel Energie aufge wandt werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor richtung zur Gewinnung von Brauchwasser anzugeben, die unter Ausnutzung der Sonnenenergie betrieben wird und die einen möglichst einfachen Aufbau besitzt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, die zur Er hitzung des Wassers Sonnenenergie verwendet. Dies geschieht ganz einfach dadurch, daß mindestens ein Abschnitt der Vor richtung der Sonne ausgesetzt wird. In diesem Abschnitt wird das zu reinigende Wasser in einem lichtundurchlässigen Rohr geführt. Dieses Rohr muß die Sonnenenergie möglichst gut ab sorbieren, weswegen vorzugsweise dunkle Farben und eine matte Oberfläche für das Rohr verwendet werden. Im Rohr wird durch die auf das Rohr scheinende Sonne das zu reinigende Wasser bis zum Verdampfen erhitzt. Das Rohr weist an seiner Ober seite Öffnungen auf, durch die der Wasserdampf entweichen kann. Zur anschließenden Kondensation des Wasserdampfes ist dieses innere Rohr von einem äußeren Rohr umgeben, an dem sich der Wasserdampf dann in Form von Tropfen niederschlägt und über dieses äußere Rohr dann abgeführt werden kann. Die ses Rohr muß aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen, damit es die Sonne an das innere Rohr heranlassen kann und damit es selbst möglichst wenig Sonnenenergie aufnimmt und so relativ kühl gehalten werden kann. Es ist möglich zur Unter stützung der Kondensation dieses äußere Rohr zusätzlich zu kühlen, indem es in seinen nicht direkt der Sonne ausgesetz ten Bereichen, also den seitlichen und unteren Randbereichen von einer Umhüllung umgeben ist, durch die ein Kühlmittel ge führt wird. Als Kühlmittel kann beispielsweise auch getrennt zugeführtes, nicht erhitztes Schmutzwasser verwendet werden.

Die gereinigte, kondensierte Flüssigkeit wird über das äußere Rohr abgeleitet und kann einem beliebigen Verwendungszweck zugeführt werden, beispielsweise zur Verwendung als Trinkwas ser. Die aus dem inneren Rohr abfließende eingedickte Rest flüssigkeit enthält Schadstoffe, die ursprünglich in stark verdünntem Zustand vorlagen, nun in einer konzentrierteren Form, so daß ein Recycling erfolgen kann. Im Fall von zu ent salzendem Meerwasser kann die abfließende konzentrierte Sole beispielsweise zur Salzgewinnung vollends eingedickt werden.

Soll das gereinigte, kondensierte Wasser im äußeren Rohr zu Bewässerungszwecken verwendet werden, so wird in einer vor teilhaften Ausgestaltung der Erfindung, der der Sonne ausge setzte Abschnitt gleich über der zu bewässernden Fläche ange ordnet und es wird zusätzlich das äußere Rohr auf seiner Un terseite mit Öffnungen versehen, durch die das gereinigte, kondensierte Wasser direkt auf die zu bewässernde Fläche tropfen kann. Durch die Verlegung der erfindungsgemäßen Vor richtung direkt auf oder über der zu bewässernden Fläche er übrigt sich die Verwendung von zusätzlichen Bewässerungsein richtungen.

Je nach Untergrund und klimatischen Verhältnissen kann das Doppelrohr direkt auf der zu bewässernden Fläche angeordnet werden oder in einem Abstand davon. Es ist auch möglich eine wasseraufsaugende Matte zwischen Rohrsystem und zu bewässern der Fläche einzufügen. Diese Matte bewirkt eine bessere Ver teilung des Wassers und verringert die Verdunstung des Was sers von der zu bewässernden Fläche. Als wasseraufsaugende Matte wird vorzugsweise eine Matte aus Naturfasern, insbeson dere aus Flachs- oder Hanffasern verwendet, die preisgünstig ist und vollständig umweltverträglich, da sie aus nachwach sendem Rohstoff hergestellt ist und auch wieder hundertpro zentig verrottet.

Um die Verdunstung des Wassers im der Sonne ausgesetzten Ab schnitt der Vorrichtung zur erleichtern, ist es von Vorteil, wenn das Wasser bereits beim Eintritt in diesen Abschnitt ei ne erhöhte Temperatur aufweist. Dies kann beispielsweise da durch erreicht werden, daß man diesem Abschnitt eine Sonnen kollektoreinrichtung vorschaltet oder als einfachere Lösung eine dunkel farbige in der Sonne verlegte Leitung, die schon zu einer Aufheizung des durch sie fließenden Wassers führt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand der Zeichnungsfiguren noch näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das der Sonne ausgesetzte Doppelröhrensystem in einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung als Bewässerungssystem.

In Fig. 1 ist schematisch eine Gesamtansicht der erfindungs gemäßen Vorrichtung gezeigt. Die zu reinigende Flüssigkeit tritt an der Stelle 1 in die Vorrichtung ein, durchläuft zu nächst eine hier nur schematisch als Block dargestellte Son nenkollektoreinrichtung 2, die eine erste Erwärmung der zu reinigenden Flüssigkeit bewirkt. Der Sonnenkollektor kann auch weggelassen werden oder durch andere Erwärmungsvorrich tungen, wie beispielsweise eine einfache dunkel farbige Lei tung, auf die erwärmend die Sonne scheint, ersetzt sein. Die Flüssigkeit verläßt nun die Sonnenkollektoreinrichtung und tritt in den eigentlichen, der Sonne ausgesetzten Abschnitt 3 ein, wobei sie durch ein inneres Rohr 4 geführt wird, das aus einem lichtabsorbierenden Material besteht. Es weist also vorzugsweise eine dunkle und nicht glänzende Oberfläche auf. Durch das Sonnenlicht wird die Flüssigkeit bis zur Verdamp fung erhitzt. Dieses innere Rohr 4 weist, wie man am besten aus Fig. 2 sieht, an seiner Oberseite Öffnungen 5 auf, durch die der entstehende Dampf 15 entweicht. Dieses innere Rohr 4 ist von einem äußeren Rohr 6 umgeben. Dieses besteht aus ei nem lichtdurchlässigen Material, so daß es sich einerseits wenig erwärmt und andererseits das Sonnenlicht ungehindert an das innere Rohr durchläßt. An diesem äußeren kühleren Rohr 6 kondensiert der Wasserdampf wieder zu Wassertropfen 16 und kann nun als gereinigte Flüssigkeit über einen Anschluß 7 ei ner beliebigen Verwendung zugeführt werden.

Zur Unterstützung der Kondensation des Dampfes im äußeren Rohr 6 kann dieses in seinem der Sonne nicht direkt zugewand ten Bereich, also an den Seitenflächen und unten mit einer zusätzlichen Umhüllung 8 versehen sein, durch die ein Kühl mittel geleitet wird, das über eine Zuführöffnung 9 zugeführt und über eine weitere Öffnung 10 wieder abgeführt wird. Als Kühlmittel kommt dabei auch nicht erwärmtes Schmutzwasser in Frage.

Der nicht verdampfte Rest der zu reinigenden Flüssigkeit wird über eine Abführöffnung 11 abgeführt. Wenn es sich bei der zu reinigenden Flüssigkeit um eine mit Schadstoffen belastete Flüssigkeit handelt, so enthält die Restflüssigkeit die Schadstoffe nun in erhöhter Konzentration, so daß sie leich ter entsorgt oder wiedergewonnen werden können. Handelt es sich bei der zu reinigenden Flüssigkeit um Meerwasser, so kann die abfließende Sole beispielsweise einer Verdampfungs anlage zur Gewinnung von Meersalz zugeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung für den Einsatz als Bewässerungssystem. Es ist dabei ein Schnitt durch das der Sonne ausgesetzte Doppelröhrensy stem gezeigt, wobei auf eine zusätzliche Kühlung des äußeren Rohres 6 verzichtet wurde. Im inneren Rohr 4 wird wieder die zu reinigende Flüssigkeit, also Schmutzwasser oder Meerwas ser, geführt, die unter der Einwirkung des Sonnenlichts ver dampft, durch Öffnungen 5 an der Oberseite des inneren Rohres 4 austritt und in dem, das inneren Rohr 4 umgebenden äußeren Rohr 6 kondensiert. Das äußere Rohr 6 ist an seiner Unter seite mit Öffnungen 12 versehen, durch die das kondensierte Wasser direkt auf die zu bewässernde Fläche 13 tropfen kann. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen äuße rem Rohr 6 und zu bewässernder Fläche 13 noch eine wasserauf saugende Matte 14 angeordnet, die eine bessere Verteilung des Wassers ergibt und auch eine Verdunstung des Wassers von der zu bewässernden Fläche 13 verhindert.

Die vorliegende Erfindung gibt somit eine einfach zu verwirk lichende Vorrichtung an, mit der unter Ausnutzung der Sonnen energie aus verschmutzten Flüssigkeiten, insbesondere Schmutzwasser oder Meerwasser, Brauchwasser gewonnen werden kann und die sich insbesondere für den Einsatz als Bewässe rungssystem eignet, indem der Reinigungsvorgang über die Ver dampfung und anschließende Kondensation der Flüssigkeit di rekt über der zu bewässernden Fläche erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

1 Schmutzwasserzugang
2 Sonnenkollektor
3 Abschnitt der der Sonne ausgesetzt ist
4 inneres Rohr
5 Öffnungen des inneren Rohres
6 äußeres Rohr
7 Ableitung des gereinigten Wassers
8 Kühlumhüllung
9 Zufuhr Kühlmittel
10 Abfuhr Kühlmittel
11 Abfuhr Restflüssigkeit
12 Öffnungen des äußeren Rohres
13 Bewässerungsfläche
14 wasseraufsaugende Matte
15 Dampf
16 Wassertropfen

Claims

1. Vorrichtung zur Gewinnung von Brauchwasser aus verschmutz tem Wasser oder aus Meerwasser, die unter Ausnutzung der Sonnenenergie betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Abschnitt (3) enthält, der der Sonne ausgesetzt wird und der aus einem äußeren Rohr (6) aus lichtdurchlässigem Material und einem in diesem äuße ren Rohr (6) verlaufenden inneren Rohr (4) aus lichtun durchlässigem Material besteht, durch das das ver schmutzte Wasser geführt wird, wobei das innere Rohr (4) an seiner Oberseite Öffnungen (5) aufweist, durch die Wasserdampf entweichen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (6) in seinem seitlichen und unteren Be reich eine weitere röhrenförmige Umhüllung (8) enthält, durch die eine Flüssigkeit zur Kühlung des äußeren Rohrs (6) geführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung durch die röhrenförmige Umhüllung getrennt zugeführtes Schmutzwasser geführt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Einsatz als Bewässerungssystem der der Sonne aus gesetzte Abschnitt (3) oberhalb der zu bewässernden Flä che (13) angeordnet ist, wobei das äußere Rohr (6) auf seiner Unterseite Öffnungen (12) aufweist, durch die das gewonnene Brauchwasser auf die zu bewässernde Fläche (13) abgegeben werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Sonne ausgesetzte Abschnitt (3) in einem Abstand oberhalb der zu bewässernden Fläche (13) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Sonne ausgesetzte Abschnitt (3) direkt auf der zu bewässernden Fläche (13) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem der Sonne ausgesetzten Ab schnitt (3) der Vorrichtung und der zu bewässernden Flä che (13) eine wasseraufsaugende Matte (14) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wasseraufsaugende Matte (14) aus Naturfasern besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wasseraufsaugende Matte (14) aus Flachs- oder Hanffa sern besteht.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß vor dem der Sonne ausgesetzten Abschnitt (3) der Vorrichtung eine Sonnenkollektorein richtung (2) oder eine Leitung aus dunkelfarbigem, das Sonnenlicht absorbierendem Material angeordnet ist, durch die das Schmutzwasser zur Aufheizung geführt wird.