DE19634595A1 - Reinigungsvorrichtung zur physikalischen Reinigung von Brauchwasser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reini­ gungsvorrichtung zur physikalischen Reinigung von Brauch­ wasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung soll insbe­ sondere dazu dienen, atmosphärisches Niederschlags­ und/oder Oberflächenwasser (das üblicherweise unter dem Sammelbegriff "Brauchwasser" zusammengefaßt wird) nutzbar zu machen, indem es nach seiner Reinigung in einem der er­ findungsgemäßen Reinigungsvorrichtung nachgeschalteten Auf­ fangbehälter zu seiner anschließenden Verwendung gespei­ chert wird. Diese Nutzbarmachung von Brauchwasser gewinnt vor allem angesichts steigender Preise für die Bereitstel­ lung von Trinkwasser, der zunehmenden Problematik bei der Regenwasserentsorgung sowie aufgrund des gestiegenen Um­ weltschutzbewußtseins immer mehr an Bedeutung.

Vor der Sammlung des Brauchwassers in geeigneten Auf­ fangbehältern (wie z. B. Regenwasserauffangschächten) muß das Wasser nach Möglichkeit von Schmutzpartikeln physika­ lisch gereinigt werden. Bisher wird diese Reinigung meist mit Hilfe von Vorrichtungen durchgeführt, die in Fallrohren eingebaut sind.

Ein wesentlicher Nachteil der meisten Vorrichtungen dieser Art ist ein sehr kurzes Reinigungsintervall bei vol­ ler Ausnutzung des Regenwasserflusses. Es sind zwar bereits Vorfilter bekannt, die eine Selbstreinigungsfunktion besit­ zen (siehe z. B. das in der DE 44 17 055 A1 offenbarte Fil­ ter), jedoch muß hierbei ein ständiger Teilstrom gewährlei­ stet sein, der die in der Filtereinheit befindlichen Schmutzpartikel in das Entwässerungssystem leitet. Eine vollkommene Wasserausnutzung ist bei diesen bekannten Sy­ stemen somit in keinem Fall gewährleistet.

Im Normalfall sind mehrere Regenwasserfallrohre an ei­ nem Wohngebäude angebracht, die entsprechend den Einsatz mehrerer Filteranlagen (nämlich eine pro Fallrohr) notwen­ dig machen; hierdurch wird der Reinigungsaufwand in relativ starkem Maße erhöht, wobei sich bei selbstreinigenden Fil­ tern der zusätzliche Nachteil eines höheren Anteils unaus­ genutzter Teilströme in das Abwassersystem ergibt.

Bei einer Zusammenführung der Regenwasserabflüsse und zentraler Reinigung ist es im Stand der Technik ferner be­ kannt, das Prinzip der Reinigung durch Sedimentierung anzu­ wenden und/oder das Wasser durch einen Grob-Kiesfilter zu leiten. Diese Anlagen müssen zwar nur ein- bis zweimal im Jahr gereinigt werden, jedoch bedarf die Reinigung schweren elektrischen Gerätes, da die Kieseinlage durch die vom Was­ ser eingeführten Verschmutzungen zusammenklebt und entspre­ chend verhärtet ist. Meist muß die Kiesanlage schon nach einem halben Jahr ausgewechselt und entsorgt werden.

Ein weiterer erheblicher Nachteil aller derartigen, bisher bekannten Filter- und Reinigungsanlagen ist die sinnlose Filterung des in das Abwassersystem geleiteten Wassers, das der aufnehmende Behälter aufgrund Überfüllung nicht mehr aufnehmen kann. Die unnötige Ansammlung von Schmutzteilen im Filtersystem ist die unvermeidbare Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reini­ gungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die in der Lage ist, sämtliches Brauchwasser zen­ tral zu reinigen und alles ankommende Wasser zumindest bis zum Überlauf des nachgeschalteten Auffangbehälters auszu­ nutzen.

Weiterhin soll mit der Erfindung eine Reinigungsvor­ richtung geschaffen werden, die über eine nach Bedarf ein­ setzende Selbstreinigung sowie über eine automatische Rück­ spülung verfügt. Nicht benötigtes Wasser soll ungefiltert abgeführt werden, um unnötige Ablagerungen zu vermeiden. Schließlich soll auch die allgemeine Ablagerung von Schmutzstoffen weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung schlägt demgemäß vor, einen ersten Behäl­ ter vorzusehen, der eine Zuleitung für das Brauchwasser, einen Auslauf, der das im ersten Behälter befindliche Was­ ser bei einer bestimmten Füllhöhe in das Abwassersystem ausgibt, sowie eine Filtervorrichtung aufweist, aus der ge­ reinigtes Brauchwasser aus dem ersten Behälter austritt; das aus der Filtervorrichtung aus tretende Wasser wird er­ findungsgemäß von eine zweiten Behälter aufgenommen, der unterhalb des ersten Behälters angeordnet ist und das ge­ reinigte Wasser über einen Ablauf in den Auffangbehälter einspeist. Da die Filtervorrichtung gemäß einem wesentli­ chen Aspekt der Erfindung derart als Rückstaubehälter aus­ gebildet ist, daß bei vollständig gefülltem Auffangbehälter das im zweiten Behälter befindliche Wasser über die Filter­ vorrichtung wieder in den ersten Behälter zurückfließt, wird nicht nur erreicht, daß das nicht mehr benötigte Was­ ser den Filter unnötig belastet; dieses Wasser wird auf­ grund der Rückströmung vielmehr sogar zur Selbstreinigung des Filters verwendet, so daß eine Reinigung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung nur selten erforderlich ist oder ggf. sogar ganz entfallen kann.

Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung arbeitet zwar nur dann korrekt, wenn der (ggf. mit Schwerkraft be­ triebene) Ablauf des der Anlage nachgeschalteten Auffangbe­ hälters höher liegt als der Ablauf des zweiten Behälters; dies stellt in der Praxis jedoch kein Problem dar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Filtervorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5. So ist es insbeson­ dere von Vorteil, die Filtervorrichtung in dem an den er­ sten Behälter angrenzenden Bereich als Filterkamm auszubil­ den, wobei dieser Filterkamm vorzugsweise im wesentlichen gleichmäßig angeordnete Filteröffnungen aufweisen und an seinem oberen Ende gekantet und/oder mit Zacken versehen sein sollte. Als Material für den Filterkamm wird vorzugs­ weise witterungsbeständiger Kunststoff oder Kupfer verwen­ det.

Ein besonders kompakter und effizienter Aufbau der er­ findungsgemäßen Reinigungsvorrichtung läßt sich nach der Lehre des Anspruchs 6 dadurch erzielen, daß der erste und der zweite Behälter als integrale Einheit aus einem einzi­ gen gemeinsamen Behälter mit einer horizontalen Trennwand ausgebildet werden. Ein besonders vorteilhafter Aufbau wird in diesem Fall gemäß Anspruch 7 dann erzielt, wenn der ge­ meinsame Behälter als Rundbehälter ausgebildet wird, wobei die Filtervorrichtung als ein zentraler Zylinder ausgebil­ det wird, der in einer entsprechenden runden Öffnung der horizontalen Trennwand befestigt ist und dessen unteres En­ de annähernd bis zum Boden des zweiten Behälters reicht, und wobei zwischen der Zuleitung und dem Auslauf des ersten Behälters eine an die Behälterwandung und die Filtervor­ richtung angrenzende Trennwand angeordnet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine räumliche Gesamtansicht eines Aus­ führungsbeispiels der Reinigungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Reinigungsvor­ richtung von oben; und

Fig. 3 eine Detailansicht der Filtervorrichtung.

Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiels der Erfindung stellt eine besonders kompakte Reinigungsvorrich­ tung dar und ist als integraler Rundbehälter 1 ausgebildet; wie bereits erwähnt wurde, wird im nachfolgenden vorausge­ setzt, daß der (mit Schwerkraft betriebene) Ablauf des der Anlage nachgeschalteten (in den Figuren nicht gezeigten) Auffangbehälters höher liegt als der Ablauf.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird das aufgefangene und zu reinigende Brauchwasser über eine Zuleitung 2 zugeführt, die in einem ersten bzw. oberen Behälter 11 ausgebildet ist; der erste Behälter 11 stellt somit eine erste Stufe der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung dar. Die Zulei­ tung 2 bzw. deren innerer Auslaß ist gemäß der Draufsicht der Fig. 2 so geformt, daß das einströmende ungereinigte Wasser an die Wand des oberen Behälters 11 gedrückt wird. Der obere Behälter weist weiterhin eine untere horizontale Trennwand 3, die ringförmig ausgebildet ist, eine senk­ rechte Trennwand 9 und einen Auslauf 10 auf, so daß ein ge­ schlossener Rundlauf gebildet wird, der bezüglich seines Mittelpunktes durch eine Filtervorrichtung 4 abgeschlossen ist. Größere Schmutzpartikel werden folglich direkt durch die an der Behälterinnenwand herrschende Strömung abtrans­ portiert bzw. bei geringer Strömung (wie beispielsweise bei einem kurzen Regenschauer) dort abgelagert. Das so vorbe­ handelte Regenwasser fließt schließlich zur Filtervorrich­ tung 4.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besteht die Filtervorrichtung z. B. aus einem Filterkamm 4. Der Filterkamm 4 ist aus einem geeigneten Material gefertigt, das witterungsunempfindlich bzw. gegenüber Regenwasser unanfällig ist; es kann sich hierbei z. B. um Kupfer oder einen speziellen Kunststoff handeln. An seiner oberen Seite ist der Filterkamm 4 gekan­ tet und weist eine Mehrzahl von Zacken 5 auf. In seinem oberen Teil ist der Filterkamm 4 außerdem mit kleinen Fil­ teröffnungen in Form von Durchbrüchen 6 versehen, durch die das Wasser strömen kann. Die besondere Ausführung des Fil­ terkammes 4 erlaubt die Trennung kleinerer Schmutzbestand­ teile vom Brauchwasser.

Bei häufig auftretender kurzzeitiger und geringer Brauchwasserzufuhr ("April-Wetter") können die Durchbrüche 6 des Filters zwar verstopfen bzw. es ist möglich, daß große Verunreinigungen durch den zu geringen Wasserstrom an der Behälterinnenwand in Höhe des Rundlaufes abgelagert werden. In diesem Fall steigt der Wasserstand im oberen Be­ hälter 11 jedoch bis zur Unterkante des Auslaufs 10. Wenn das Wasser weiter ansteigt, strömt es schließlich durch den Auslauf 10 in ein (nicht gezeigtes) Abwassersystem. Die senkrechte Trennwand 9 sorgt dabei für einen gerichteten Wasserstrom und gleichzeitig für einen exakten Umlauf des durch die Zuleitung 2 eingeleiteten Brauchwassers zum Aus­ lauf 10 und bewirkt dadurch, daß die Schmutzpartikel in das Abwassersystem abgeführt werden.

Das gefilterte Wasser läuft langsam auf der Innenseite des Filterkammes 4 in einen zweiten bzw. unteren Behälter 12; der untere Behälter 12 stellt somit eine zweite Stufe der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung dar. Von dort fließt das gefilterte Wasser durch einen Ablauf 8 zu dem nachgeschalteten (nicht gezeigten) Auffang- bzw. Speicher­ behälter für das gereinigte Brauchwasser. Um eine gleichmä­ ßige Umwälzung des sich am Boden 7 des unteren Behälters 12 befindlichen Wassers zu gewährleisten, ist der Filterkamm 4 bis über die Unterkante des Ablaufs 8 nach unten hin ver­ längert.

Wenn der nachgeschaltete Speicherbehälter vollständig gefüllt ist, ergibt sich ein Rückstau im unteren Behälter 12. Daraus resultiert erfindungsgemäß die Rückspülung der hier beschriebenen Reinigungsvorrichtung: Der Wasserstand im unteren Behälter 12 steigt kontinuierlich bis zur Flu­ tung des Umlaufes im oberen Behälter 11. Schmutzteile, die sich auf der Innenseite des Filterkammes 4, im Bereich des Rundlaufs und der angrenzenden Innenseite des oberen Behäl­ ters 11 befinden, werden dadurch angehoben bzw. abgelöst und durch den ringförmigen Wasserstrom, der in Rundlauf 3 einsetzt, durch den Auslauf 10 in das Abwassersystem ge­ spült. Die senkrechte Trennwand 9 sorgt dabei für das gleichgerichtete, ringförmige Strömen des Brauchwassers. Durch die Zufuhr von weiterem Brauchwasser durch die Zulei­ tung 2 wird der Ringstrom und der Abtransport von sich noch im Rundlauf befindlichen Rückständen wesentlich verstärkt.

Ein Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß die Rückspülung (und die damit zwangsläufig verbundene Vergeu­ dung von Brauchwasser) nur dann einsetzt, wenn kein weite­ res Brauchwasser im Speicherbehälter benötigt wird. Dieses nicht benötigte Brauchwasser wird nur zur ausgiebigen Spü­ lung verwendet und nicht - im Gegensatz zu herkömmlichen Filter - sinnlos gefiltert. Falls die Filtervorrichtung 4 aufgrund zu starker Verschmutzungen filterunfähig ist, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch durchgespült und damit wieder funktionsfähig. Aufwendige Reinigungsvor­ gänge können daher vollständig entfallen.

Obgleich vorstehend eine mit einem Rundlauf versehene Reinigungsvorrichtung beschrieben wurde, ist es ggf. auch möglich, eine aus länglichen Behältern bestehende Reini­ gungsvorrichtung vorzusehen; in diesem Fall muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß im oberen Behälter eine ausreichende Strömung erzeugt werden kann.

Claims (8)

1. Reinigungsvorrichtung (1) zur physikalischen Reinigung von Brauchwasser und zur anschließenden Speicherung des ge­ reinigten Brauchwassers in einem der Reinigungsvorrichtung (1) nachgeschalteten Auffangbehälter,
gekennzeichnet durch
einen ersten Behälter (11) mit einer Zuleitung (2) für das Brauchwasser, einem Auslauf (10), der das im ersten Be­ hälter (11) befindliche Wasser bei einer bestimmten Füllhöhe in ein Abwassersystem ausgibt, und einer Filtervorrichtung (4), aus der gereinigtes Brauchwasser aus dem ersten Behäl­ ter (11) austritt, und
einen zweiten Behälter (12), der zur Aufnahme des aus der Filtervorrichtung (4) austretenden Wassers unterhalb des ersten Behälters (11) angeordnet ist und dieses über einen Ablauf (8) in den Auffangbehälter einspeist,
wobei die Filtervorrichtung (4) derart als Rückstaube­ hälter ausgebildet ist, daß bei vollständig gefülltem Auf­ fangbehälter das im zweiten Behälter (12) befindliche Wasser in den ersten Behälter (11) zurückfließt.

2. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Filtervorrichtung (4) in dem an den ersten Behälter (11) angrenzenden Bereich als Filterkamm ausgebildet ist.

3. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Filterkamm (4) im wesentlichen gleich­ mäßig angeordnete Filteröffnungen (6) aufweist.

4. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkamm (4) an seinem oberen Ende gekantet und/oder mit Zacken (5) versehen ist.

5. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkamm (4) aus witte­ rungsbeständigem Kunststoff oder Kupfer besteht.

6. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (11) und der zweite Behälter (12) als integrale Einheit aus einem einzigen ge­ meinsamen Behälter mit einer horizontalen Trennwand (3) aus­ gebildet sind.

7. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der gemeinsame Behälter als Rundbehälter ausgebildet ist, wobei die Filtervorrichtung (4) als ein zentraler Zylinder ausgebildet ist, der in einer entspre­ chenden runden Öffnung der horizontalen Trennwand (3) befe­ stigt ist und dessen unteres Ende annähernd bis zum Boden (7) des zweiten Behälters (12) reicht, und wobei zwischen der Zuleitung (2) und dem Auslauf (10) des ersten Behälters (11) eine an die Behälterwandung und die Filtervorrichtung (4) angrenzende senkrechte Trennwand (9) angeordnet ist.

8. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Filterkamm (4) bis über die Unterkante des Ablaufs (8) des zweiten Behälters (12) nach unten hin verlängert ist.