DE19731887A1

DE19731887A1 - Sterilfiltrationsanlage zum Sterilfiltern von Regen- und Brauchwasser

Info

Publication number: DE19731887A1
Application number: DE1997131887
Authority: DE
Inventors: Gerd Thon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1999-01-28

Description

Stand der Technik

Bei sinkenden Grundwasservorkommen und immens steigenden Kosten der für die Reinigung der entstehenden Abwässer wird es immer interessanter Regenwasser in Privathaushalten und Firmen als Brauchwasser zu nutzen. Das Regenwasser von Gebäudedächern und befestigten Flächen wird in Gemeinden in denen keine separaten Regenwasserkanäle vorhanden sind der Kläranlage zugeführt. Ein Speichern zur späteren Nutzung sorgt bei starken Regenfällen dafür, daß sowohl die Abwasserkanäle als auch die Kläranlagen entlastet werden. Auch werden durch die Nutzung von Regenwasser die Ressourcen an wertvollem Trinkwasser geschont.

Regenwasser wird zur Zeit in Privathaushalten als Brauchwasser zur Gartenbewässerung, Toilettenspülung und in vielen Haushalten zum Wäsche waschen verwendet. Wobei der Gebrauch von Regenwasser zum Wäsche waschen von vielen Fachleuten wegen der möglichen bakteriellen Belastung als nicht empfehlenswert angesehen wird. Auch viele Firmen gehen wegen der ständig steigen Preise dazu über Regenwasser als Brauchwasser zu verwenden.

Das gesammelte Regenwasser wir lediglich durch Kiesfilter, Siebe oder Kerzenfilter vom groben Schmutz und größeren Schwebstoffen befreit.

Die herkömmliche Methode Regenwasser mittels Ultrafiltration zu reinigen, siehe auch Gebrauchsmuster DE 296 00 039 U1 vom 29.02.1996 ist durch ihre aufwendige und somit teuere Bauweise in Privathaushalten und kleineren Firmen nicht einzusetzen. Filterverfahren mit Flachmembranen, Aktivkohle und Tiefenfilter siehe Patentschrift DE 35 14 189 C2 vom 219.04.1985 verfügen über eine zu geringe Filterleistung.

Verwendungsmöglichkeiten von sterilfiltriertem Regenwasser

Weitere Verwendung kann Regenwasser jedoch auch beim Duschen, Baden, der sonstigen Körperpflege und beim Wäsche waschen finden. Um das Regenwasser jedoch problemlos zu diesen Zwecken nutzen zu können muß dieses erst steril filtriert werden, denn es befinden sich auch nach einer Vorfiltration in einigen Fällen noch zu viele Schwebstoffe, Keime, Bakterien und Viren im Wasser. Auch sollte beim Einsatz von Regenwasser in Hochdruckreinigern dieses zuvor sterilfiltriert werden da bei diesen Anwendungen auch Tröpfchengrößen erzeugt werden die lungengängig sind. Das Wasser muß in dieser Hinsicht Trinkwasser qualität aufweisen. Weiterhin muß die Filteranlage zu einem relativ niedrigen Preis herstellbar sein.

Beschreibung der Erfindung

Um ein optimales Ausnutzen der eingesetzten Energie zu gewährleisten und dennoch lange Standzeiten des eingesetzten Membranfilters zu erzielen, arbeitet die Anlage in zwei Arbeitsschritten: Arbeitsschritt Filtern und Arbeitsschritt Spülen. Es werden keine Reinigungslösungen oder Spülmittel eingesetzt.

Arbeitsschritt 1 Filtern

Das zu reinigende Regenwasser, welches zuvor über einen Vorfilter von groben Partikel gereinigt wurde, wird aus einem Sammelbehälter (1) durch eine Pumpe (2) angesaugt. Aus diesem Behälter kann mit einer weiteren Pumpe auch Toilettenspülung und Gartenbewässerung vorgenommen werden. Die Pumpe (2) fördert das angesaugte Wasser durch einen Vorfilter mit einer Filterfeinheit kleiner 20 µm zu einem Membranfilter (4). Der Durchgang ist beim Arbeitsschritt Filtern konzentratseitig durch ein Ventil (5) verschlossen. Eingesetzt werden Membranfilter mit einer Filterfeinheit kleiner 30 kD. Das an der Filtratseite anfallende, keimfreie Wasser wird in einem zuvor sterilisierten Behälter aufgefangen (6) und steht über eine weitere Pumpe (7) den Verbrauchern zur Verfügung. Steht im Behälter (1) vorrübergehen kein Brauchwasser zur Verfügung wird über ein Ventil (8) Frischwasser in den Reinwasserbehälter (6) nachgespeist.

Arbeitsschritt Spülen

Bei diesem Arbeitsschritt wird das Ventil (5) geöffnet. Der anstehende Druck der beim Arbeitsschritt Filtern für eine ausreichende Filterleistung gesorgt hat, fällt, ab und das Überströmvolumen vergrößert sich. Durch die große Überström geschwindigkeit des den Membranfilter (Ultrafilter) überströmenden Wassers werden die an Filterfläche anhaftenden Verunreinigungen weggespült. Das Spülwasser läuft direkt in den Kanal.

Vorteile gegenüber konventionellen Ultrafiltrationsanlagen

Bei Regenwasser, welches hauptsächlich von der Dachfläche von Privathäusern und Gewerbebetrieben gesammelt wird, handelt es sich um Wasser mit relativ geringen Schwebstoffanteilen. Dieser Schwebstoffanteil wird durch geeignete Vorfiltration mittels Kerzenfilter oder rückspülbarem Polypropylenfilter soweit reduziert, daß ein Einsatz des Membranfilters mit geschlossener Konzentratseite (Dead-End-Filter) möglich wird. Es läßt sich daher eine Pumpe mit geringer Leistungsaufnahme einsetzen. Beim Arbeitsschritt Filtern arbeitet die Anlage mit Drücken von bis zu 6 bar. Der Arbeitsschritt Spülen wird eingeleitet durch das Öffnen des Ventils (5), wobei durch die große Überströmgeschwindigkeit des überströmenden Wassers die entstandenen Deckschichten entfernt werden.

Claims

1. Anlage zur Reinigung von Regenwasser und sonstigem Brauchwasser mit geringen Feststoff- und Trübstoffgehalten zum Einsatz als Duschwasser, Badewasser und Waschwasser in Privathaushalten und zum Betreiben von Hochdruckreinigern in Privathaushalten und Gewerbebetrieben bestehen aus:
Sammelbehälter für Regen- oder Brauchwasser, Arbeitspumpe, Membranfilter mit Vorfiltereinheit, der im Arbeitsschritt Filtern mit geschlossener Konzentratseite (Dead-End-Filter) eingesetzt wird, einer Steuereinheit die es erlaubt in einstellbaren Zeitabständen den Membranfilter durch Öffnen eines Ventils konzentratseitig zu spülen, einem oder mehreren weiteren Sammelbehältern zum Sammeln und Bevorraten des gereinigten Wassers sowie einer Pumpvorrichtung mit der das gereinigte Wasser zum Verbraucher gepumpt wird.

2. Sterilfiltrationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zeitlich gesteuert ein Ventil (Kugelhahn, Klappe, Schieber) den konzentratseitigen Durchfluß nach dem Membranfilter schließt bzw. öffnet, wodurch der Arbeitsgang Filtern beendet und der Arbeitsgang Spülen eingeleitet wird.

3. Sterilfiltrationsanlage nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Feinfilter ein Membranfilter aus Polymer, Keramik oder Kohlenstoff (vorzugsweise aus Polysulfon) eingesetzt wird.