DE202024100547U1 - Portable water treatment system - Google Patents
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Abstract
Tragbare Trinkwasseraufbereitungsanlage (1) zum Befüllen eines Abschnitts eines Trinkwassernetzes (19) mit gereinigtem Wasser, umfassend
- ein Rahmengestell (2),
- eine UF-Filtereinheit (6) mit einem Eintritt (8) für zu filterndes Wasser und einem Austritt (9) für das gefilterte Wasser,
- eine mit dem Eintritt (8) der UF-Filtereinheit (6) fluidisch verbundene Zulaufverrohrung (10),
- eine mit dem Austritt (9) der UF-Filtereinheit (6) fluidisch verbundene Ablaufverrohrung (16),
wobei
- die Zulaufverrohrung (10) eine, insbesondere als Storz Kupplung C ausgeführte, Zulaufkupplung (11) aufweist, die mit einem Hydranten oder einem Standrohr (20) verbindbar ist, und
- die Ablaufverrohrung (16) eine, insbesondere als Storz Kupplung C ausgeführte, Ablaufkupplung (17) aufweist, die mit dem zu befüllenden Trinkwassernetz (19) verbindbar ist.
Portable drinking water treatment plant (1) for filling a section of a drinking water network (19) with purified water, comprising
- a frame (2),
- a UF filter unit (6) with an inlet (8) for water to be filtered and an outlet (9) for the filtered water,
- an inlet pipe (10) fluidically connected to the inlet (8) of the UF filter unit (6),
- a drain pipe (16) fluidically connected to the outlet (9) of the UF filter unit (6),
where
- the inlet piping (10) has an inlet coupling (11), in particular designed as a Storz coupling C, which can be connected to a hydrant or a standpipe (20), and
- the drain piping (16) has a drain coupling (17), in particular designed as a Storz coupling C, which can be connected to the drinking water network (19) to be filled.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Trinkwasseraufbereitungsanlage.The present invention relates to a mobile drinking water treatment plant.
Mobile Trinkwasseraufbereitungsanlagen werden typischerweise eingesetzt, um in außergewöhnlichen Situationen, beispielsweise wenn das Trinkwassernetz in seiner Funktion gestört oder mit Krankheitserregern kontaminiert ist, vorübergehend sauberes Trinkwasser bereitzustellen.Mobile drinking water treatment plants are typically used to temporarily provide clean drinking water in exceptional situations, for example when the drinking water network is malfunctioning or contaminated with pathogens.
Zu diesem Zweck werden mobile Trinkwasseraufbereitungsanlagen von Organisationen wie dem Technischen Hilfswerk (THW) vorgehalten, an den Einsatzort geschafft und dort von geschulten Fachkräften aufgebaut und betrieben.For this purpose, mobile drinking water treatment plants are kept by organizations such as the Federal Agency for Technical Relief (THW), brought to the site of operation and set up and operated there by trained specialists.
Diese mobilen Trinkwasseraufbereitungsanlagen sind typischerweise darauf ausgelegt aus Oberflächen-, Grund- oder Brunnenwasser unbestimmter Qualität Trinkwasser zu gewinnen. Hierzu durchläuft das Rohwasser typischerweise nacheinander eine Vorfiltration, eine Ultrafiltration und eine Desinfektion, bei der ein Desinfektionsmittel (z.B. Javelwasser) beigemischt wird, bevor es als Trinkwasser abgegeben wird. Um das Rohwasser (auch ohne natürliches Gefälle) zur Trinkwasseraufbereitungsanlage fördern zu können, weisen derartige mobile Trinkwasseraufbereitungsanlagen typischerweise Pumpen und zur Energieversorgung der Pumpen und der Steuerung des Wasseraufbereitungsprozesses Stromaggregate auf.These mobile drinking water treatment plants are typically designed to produce drinking water from surface, ground or well water of uncertain quality. To do this, the raw water typically goes through pre-filtration, ultrafiltration and disinfection, in which a disinfectant (e.g. bleach) is added, before it is released as drinking water. In order to be able to pump the raw water (even without a natural gradient) to the drinking water treatment plant, such mobile drinking water treatment plants typically have pumps and generators to supply the pumps with energy and to control the water treatment process.
Da das verwendete Rohwasser in hohem Maße Schweb- und Schmutzpartikel enthalten kann, können die Filter derartiger mobiler Trinkwasseraufbereitungsanlagen typischerweise durch Rückspülen gereinigt werden. Um dies zu ermöglichen, sind Trinkwasseraufbereitungsanlagen mit Rückspülvorrichtungen, die aufwendige Armaturen und Verrohrungen aufweisen, ausgestatten.Since the raw water used can contain a high level of suspended and dirt particles, the filters of such mobile drinking water treatment systems can typically be cleaned by backwashing. To make this possible, drinking water treatment systems are equipped with backwashing devices that have complex fittings and piping.
Im Zusammenhang mit der Reparatur von Rohrbrüchen oder der Neuverlegung von Trinkwasser-Rohrleitungen müssen die zwischenzeitlich entleerten Abschnitte der Trinkwasser-Rohrleitung für eine Druckprobe oder zu Spülungszwecken mit Füllwasser erst- bzw. wiederbefüllt werden, bevor sie mit dem übrigen (unter Druck stehenden) Rohrnetz verbunden werden können.In connection with the repair of pipe bursts or the laying of new drinking water pipelines, the sections of the drinking water pipeline that have been emptied in the meantime must be filled or refilled with filling water for a pressure test or for flushing purposes before they can be connected to the rest of the (pressurized) pipe network.
Oftmals wird hierzu dann provisorisch Wasser über Schläuche aus einem (Unterflur-)Hydranten oder Standrohr entnommen und direkt dem zu befüllenden Trinkwassernetz(abschnitt) als Füllwasser zugeführt. Häufig sind der Hydrant bzw. das Standrohr jedoch mit Mikrobiologie (Bakterien, Mikroben, Trübstoffe, Organik) kontaminiert (z.B. P. aeruginosa), die im Zuge der Erst- bzw. Wiederbefüllung des Trinkwassernetzabschnitts über das Füllwasser in diesen eingetragen werden.Often, water is temporarily taken from an (underground) hydrant or standpipe via hoses and fed directly into the drinking water network (section) to be filled as filling water. However, the hydrant or standpipe is often contaminated with microbiology (bacteria, microbes, turbidity, organic matter) (e.g. P. aeruginosa), which is introduced into the drinking water network section via the filling water during the initial or refilling of the section.
Theoretisch könnte die Kontamination des Trinkwassernetzes durch Verwendung der eingangs erwähnten mobilen Trinkwasseraufbereitungsanlagen verhindert werden.Theoretically, contamination of the drinking water network could be prevented by using the mobile drinking water treatment plants mentioned above.
Praktisch geschieht das allerdings nur selten oder gar nicht, da die eingangs erwähnten mobilen Trinkwasseraufbereitungsanlagen für den Einsatz auf einer Baustelle oftmals ungeeignet sind: Sie sind oftmals überdimensioniert und damit schwierig an den Einsatzort zu transportieren sowie kompliziert in der Installation und der Bedienung.In practice, however, this rarely or never happens, since the mobile drinking water treatment plants mentioned above are often unsuitable for use on a construction site: They are often oversized and therefore difficult to transport to the site and complicated to install and operate.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile Trinkwasseraufbereitungsanlage bereitzustellen, die speziell an den Anwendungsfall der (Erst- bzw. Wieder-) Befüllung eines Abschnitts eines Trinkwassernetzes mit Füllwasser angepasst ist und sich in diesem Zusammenhang durch eine verbesserte Praxistauglichkeit auszeichnet, insbesondere im Hinblick auf die Transportierbarkeit sowie die Einfachheit der Installation und Bedienung.The present invention is based on the object of providing a mobile drinking water treatment plant which is specifically adapted to the application of (initial or re-)filling a section of a drinking water network with filling water and is characterized in this context by improved practical suitability, in particular with regard to transportability and simplicity of installation and operation.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die tragbare Trinkwasseraufbereitungsanlage gemäß Anspruch 1.This problem is solved by the portable drinking water treatment plant according to
Die erfindungsgemäße tragbare Trinkwasseraufbereitungsanlage zum Befüllen eines Abschnitts eines Trinkwassernetzes mit gereinigtem Wasser, umfasst
- - ein Rahmengestell,
- - eine UF-Filtereinheit mit einem Eintritt für zu filterndes Wasser und einem Austritt für das Filtrat (gefiltertes Wasser),
- - eine mit dem Eintritt der UF-Filtereinheit fluidisch verbundene Zulaufverrohrung,
- - eine mit dem Austritt der UF-Filtereinheit fluidisch verbundene Ablaufverrohrung,
- - die Zulaufverrohrung eine (insbesondere als Storz Kupplung C ausgeführte) Zulaufkupplung aufweist, die mit einem Hydranten oder einem Standrohr verbindbar ist, und
- - die Ablaufverrohrung eine (insbesondere als Storz Kupplung C ausgeführte) Ablaufkupplung aufweist, die mit dem zu befüllenden Trinkwassernetz verbindbar ist.
- - a frame,
- - a UF filter unit with an inlet for water to be filtered and an outlet for the filtrate (filtered water),
- - an inlet pipe fluidically connected to the inlet of the UF filter unit,
- - a drain pipe fluidically connected to the outlet of the UF filter unit,
- - the inlet piping has an inlet coupling (in particular designed as a Storz coupling C) which can be connected to a hydrant or a standpipe, and
- - the drain piping has a drain coupling (in particular designed as a Storz coupling C) which can be connected to the drinking water network to be filled.
Vorteilhafterweise umfasst
- - die Zulaufverrohrung ein Zulauf-Manometer, einen Durchflussregler, einen Druckminder und/oder einen Systemtrenner, welcher bzw. welches jeweils zwischen der Zulaufkupplung und dem Eintritt der UF-Filtereinheit angeordnet ist, und
- - die Ablaufverrohrung ein Ablauf-Manometer, welches zwischen der Ablaufkupplung und dem Austritt der UF-Filtereinheit angeordnet ist.
- - the inlet piping, an inlet pressure gauge, a flow regulator, a pressure reducer and/or a system separator, which is arranged between the inlet coupling and the inlet of the UF filter unit, and
- - the drain piping a drain pressure gauge which is arranged between the drain coupling and the outlet of the UF filter unit.
Weiterhin kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Rahmengestell zwei Griffe und/oder vier Rollen auf.Furthermore, according to an advantageous embodiment of the invention, the frame has two handles and/or four wheels.
Eine besonders robuste und kompakte Trinkwasseraufbereitungsanlage lässt sich realisieren, wenn die
- - die UF-Filtereinheit mindestens eine UF-Filtermembran aufweist,
- - die UF-Filtereinheit ein zylindrisches Gehäuse aufweist und das Gehäuses derart im Rahmengestell angeordnet ist, dass die Zylinderachse des Gehäuses im bestimmungsgemäßen Gebrauch liegend angeordnet ist.
- - the UF filter unit has at least one UF filter membrane,
- - the UF filter unit has a cylindrical housing and the housing is arranged in the frame in such a way that the cylinder axis of the housing is arranged horizontally during normal use.
Eine besonders einfach zu installierende und zu betreibende Trinkwasseraufbereitungsanlage lässt sich realisieren, wenn
- - die Wasseraufbereitungsanlage abgesehen von der mindestens einen UF-Filtermembran der UF-Filtereinheit keine Vorrichtung zur Vorfiltration und/oder zur Desinfektion umfasst, und/oder
- - Filterrückstände aus der UF-Filtereinheit über die Zulaufverrohrung rückspülbar sind, indem ein Rückspülwasser während einer Rückspülphase über die Ablaufkupplung zur Zulaufkupplung leitbar ist.
- - the water treatment plant does not comprise any device for pre-filtration and/or disinfection apart from the at least one UF filter membrane of the UF filter unit, and/or
- - Filter residues from the UF filter unit can be backwashed via the inlet piping by directing backwash water via the outlet coupling to the inlet coupling during a backwash phase.
Weiterhin kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Trinkwasseraufbereitungsanlage keinen separaten Filterrückstands-Auslass aufweist.Furthermore, it can advantageously be provided that the drinking water treatment plant does not have a separate filter residue outlet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die konsequente Fokussierung auf den avisierten Anwendungsfall der Erst- bzw. Wiederbefüllung eines Abschnitts eines Trinkwassernetzes aus einem Hydrant bzw. Standrohr mit Füllwasser, eine Trinkwasseraufbereitungsanlage bereitgestellt werden kann, die derart kompakt und leicht ist, dass sie von 1 bis 2 Nutzern an den Einsatzort getragen werden kann, was die praktische Anwendbarkeit im Baustellenkontext wesentlich verbessert und somit die Praxistauglichkeit in überraschender Weise verbessert.The present invention is based on the finding that by consistently focusing on the intended application of the initial or refilling of a section of a drinking water network from a hydrant or standpipe with filling water, a drinking water treatment plant can be provided that is so compact and light that it can be carried to the site by 1 to 2 users, which significantly improves the practical applicability in the construction site context and thus surprisingly improves the practical suitability.
Der Schlüssel ist dabei der (optionale) Verzicht auf Komponenten und Einrichtungen, die im Zusammenhang mit dem avisierten Anwendungsfall nicht zwingend notwendig sind:
- Da das dem Hydranten bzw. Standrohr entnommene Rohwasser typischerweise keine nennenswerte Beladung mit groben Schwebstoffen aufweist, kann auf die Vorfiltration verzichtet werden.
- Since the raw water taken from the hydrant or standpipe typically does not contain any significant amounts of coarse suspended matter, pre-filtration is not necessary.
Da das Rohwasser typischerweise unter Druck steht, wenn es aus dem Hydranten bzw. dem Standrohr entnommen wird, kann auf Pumpen sowie die Pumpen antreibende Stromgeneratoren verzichtet werden.Since the raw water is typically under pressure when it is taken from the hydrant or standpipe, pumps and power generators to drive the pumps are not necessary.
Da kein Desinfizieren durch Zumischen eines Desinfektionsmittels erfolgt, entfällt der apparativen Aufwand für dessen Dosierung und Beimischung.Since no disinfection is carried out by adding a disinfectant, there is no need for equipment for dosing and adding it.
Auch eine separate Rückspülvorrichtung mit Ventilen, Armaturen und Rohren zur Strömungsumkehr, die im laufenden Filterbetrieb der Trinkwasseraufbereitungsanlage ein regelmäßiges, intervallweises Rückspülen der Filter ermöglicht, ist entbehrlich. Denn Aufgrund der Qualität des Rohwassers kann der Abschnitt des Trinkwassernetz typischerweise vollständig mit ultrafiltriertem (und damit bakterienfreiem) Füllwasser befüllt werden, bevor der Ultrafiltrations-Filter soweit mit Filterrückständen beladen wird, dass dieser verblockt und gereinigt werden muss. Das Reinigen des Ultrafilters erfolgt dabei sinnvollerweise nicht vor Ort auf der Baustelle, sondern im Anschluss an den Baustelleneinsatz in einer Werkstattumgebung, wo qualifiziertes Fachpersonal die Filterrückstände aus der UF-Filtereinheit über die Zulaufverrohrung ausspült, indem beispielsweise Rückspülwasser während der Rückspülphase über die Ablaufkupplung zur Zulaufkupplung geleitet wird. Ein separater Filterrückstands-Auslass ist somit nicht zwingend nötig.A separate backwash device with valves, fittings and pipes for flow reversal, which enables regular, interval-based backwashing of the filters during ongoing filter operation of the drinking water treatment plant, is also not necessary. This is because, due to the quality of the raw water, the section of the drinking water network can typically be completely filled with ultrafiltered (and therefore bacteria-free) filling water before the ultrafiltration filter is so loaded with filter residues that it becomes blocked and has to be cleaned. It makes sense to clean the ultrafilter not on site at the construction site, but after use on the construction site in a workshop environment, where qualified specialist personnel flush the filter residues out of the UF filter unit via the inlet piping, for example by directing backwash water via the outlet coupling to the inlet coupling during the backwash phase. A separate filter residue outlet is therefore not absolutely necessary.
Unter Ultrafiltration (UF) wird vorliegend ein Filtrationsverfahren aus dem Bereich der Membrantechnik verstanden, bei dem die Ausschlussgrenze unter 100 nm liegt.Ultrafiltration (UF) is understood here as a filtration process from the field of membrane technology in which the exclusion limit is below 100 nm.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
-
1 eine tragbare Trinkwasseraufbereitungsanlage in einer perspektivischen Schrägansicht, und -
2 eine grob schematische Darstellung einer tragbaren Trinkwasseraufbereitungsanlage bei der Erstbefüllung eines Abschnitts eines Trinkwassernetzes.
-
1 a portable drinking water treatment plant in a perspective oblique view, and -
2 a rough schematic representation of a portable drinking water treatment plant during the initial filling of a section of a drinking water network.
An zwei gegenüberliegenden Seiten des Rahmengestells 2 sind Griffe 4 angebracht, an denen die Trinkwasseraufbereitungsanlage 1 von Nutzern gegriffen, getragen und/oder verschoben werden kann. An vier Ecken des Rahmengestells 2 sind Rollen 5 angebracht, die ein einfaches Verfahren der Trinkwasseraufbereitungsanlage 1 ermöglichen.
Innerhalb des Rahmengestells 2 ist eine UF-Filtereinheit 6 mit einem zylindrischen Gehäuse 7 liegend angeordnet. Die Zylinderachse des Gehäuses 7 ist im bestimmungsgemäßen Betrieb (also in der in
Mit dem Eintritt 8 der UF-Filtereinheit 6 ist eine Zulaufverrohrung 10 fluidisch verbunden, die an ihrem freien Ende eine (als Storz Kupplung C ausgeführte) Zulaufkupplung 11 aufweist. Zwischen der Zulaufkupplung 11 und dem Eintritt 8 der UF-Filtereinheit 6 sind ein Systemtrenner 12, ein Druckminderer 13, ein Durchflussregler 14 und ein Zulauf-Manometer 15 angeordnet.An
Mit dem Austritt 9 der UF-Filtereinheit 6 ist eine Ablaufverrohrung 16 fluidisch verbunden, die an ihrem freien Ende ebenfalls eine (als Storz Kupplung C ausgeführte) Ablaufkupplung 17 aufweist. Zwischen der Ablaufkupplung 17 und dem Austritt 9 der UF-Filtereinheit 6 ist ein Ablauf-Manometer 18 angeordnet.A
Dargestellt sind ein Standrohr 20, die Trinkwasseraufbereitungsanlage 1 und drei Abschnitte 19.1, 19.2, 19.3 eines Trinkwassernetzes 19, die mittels zweier geschlossener Absperrschieber 21 fluidisch voneinander getrennt sind. Der durch die beiden geschlossenen Absperrschieber 21 abgesperrte Abschnitt 19.2 des Trinkwassernetzes 19 wurde entleert und soll nun über ein Füllwasser-Ventil 23 wieder mit Füllwasser befüllt werden, bevor er mit den anderen beiden unter Druck stehenden Abschnitten 19.1, 19.3 des Trinkwassernetzes 19 verbunden wird.Shown are a
Hierzu wird Rohwasser aus dem Standrohr 20 entnommen und über einen ersten Schlauch 24 über die Zulaufkupplung 11 der Trinkwasseraufbereitungsanlage 1 zugeleitet. Das Rohwasser durchläuft die UF-Filtereinheit 6 der Trinkwasseraufbereitungsanlage 1 und wird dabei von Mikrobiologie und Schwebstoffen gereinigt. Das gereinigte Wasser verlässt die Trinkwasseraufbereitungsanlage 1 über die Ablaufkupplung 17 und wird über einen zweiten Schlauch 25 über das Füllwasser-Ventil 23 dem zu befüllenden Abschnitt 19.2 des Trinkwassernetzes 19 zugeleitet. Nachdem sich im zu befüllenden Abschnitt 19.2 des Trinkwassernetzes 19 der gewünschte Druck eingestellt hat, wird das Füllwasser-Ventil 23 geschlossen und die die beiden Absperrschieber 21 werden geöffnet, sodass (wieder) eine fluidische Verbindung zwischen allen drei Abschnitten 19.1, 19.2, 19.3 des Trinkwassernetzes 19 hergestellt wird.For this purpose, raw water is taken from the
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- TrinkwasseraufbereitungsanlageDrinking water treatment plant
- 22
- RahmengestellFrame
- 33
- AluminiumprofilenAluminium profiles
- 3L3L
- LängsprofileLongitudinal profiles
- 3Q3Q
- QuerprofileCross sections
- 44
- GriffHandle
- 55
- Rollerole
- 66
- UF-FiltereinheitUF filter unit
- 77
- GehäuseHousing
- 7S7S
- Stirnseiten des zylindrischen GehäusesFront sides of the cylindrical housing
- 88th
- Eintritt der UF-FiltereinheitEntry of the UF filter unit
- 99
- Austritt der UF-FiltereinheitOutlet of the UF filter unit
- 1010
- ZulaufverrohrungInlet piping
- 1111
- ZulaufkupplungInlet coupling
- 1212
- SystemtrennerSystem separator
- 1313
- DruckmindererPressure reducer
- 1414
- DurchflussreglerFlow regulator
- 1515
- Zulauf-ManometerInlet pressure gauge
- 1616
- AblaufverrohrungDrain piping
- 1717
- AblaufkupplungDrain coupling
- 1818
- Ablauf-ManometerDrain pressure gauge
- 1919
- TrinkwassernetzDrinking water network
- 2020
- StandrohrStandpipe
- 19.1, 19.2, 19.319.1, 19.2, 19.3
- AbschnitteSections
- 2121
- AbsperrschieberGate valve
- 2323
- Füllwasser-VentilFill water valve
- 2424
- erster Schlauchfirst hose
- 2525
- zweiter Schlauchsecond hose
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |