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Beschreibung der Erfindung
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"Anlage zur Wasser-Zweifachnutzung" mit zwei Erweiterungsmöglichkeiten
Einbau eines Wärmetauschers zur Wärmerückgewinnung" und "Anbau von Behältern zur
Regenwassernutzung" Die Anlage zur Wasser-Zweifachnutzung dient dazu, bereits gebrauchtes
Speisewasser (leitungswasser) nach dem Abfluß aus Handwaschbecken, Dusche und Bad
aufzufangen und auf zubereiten, um es ein zweites Mal zu nutzen, indem es der Spülung
von Toiletten und ähnlichem zugeführt wird. Dadurch entfällt der toilettenseitige
Verbrauch von teurem Speisewasser wahrscheinlich ganz, weil nach einer Erhebung
des Rundes für Umwelt und Naturschutz pro Person und Tag 45 liter Wasser für Toilettenspülung
und 50 Liter für Raden, Duschen und sonstige Körperpflege benötigt werden.
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Die Anlage zur Wasser-Zweifachnutzung kann durch Einbau eines Wärmetauschers
erweitert werden, der die Wärme des gesammelten Wassers für die erneute Warmwasserbereitung
nutzbar macht.
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Die Anlage für die Wasser-Zweifachnutzung kann schließlich um einen
oder mehrere Behälter für die Nutzung des Regenwassers erweitert werden. Es ist
mindestens ein Auffangbehälter erforderlich, der das Regenwasser - wenn wider Erwarten
benötigt - automatisch dem Teil der Anlage zuführt, der die Toilettenspülung sichert.
- Einen eigenständigen Charakter erhält diese Erweiterung dadurch, daß ihr Wasser
nach mechanischer Aufbereitung in einem Sammelbehälter z.B.
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der Nutzung im Garten zugeführt wird.
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Beschreibung der "Anlage zur Wasser-Zweifachnutzung" anhand Abbildung
1: Speisewasser fließt durch die Leistung (1) ins Haus und wird nach Gebrauch in
Waschbecken (2), Dusche und Bad (3) über die
Leitungen (4) und den
Dreiwegehahn (5) durch den Chemikalienbehälter (6), der mit Desinfektionsmittel
und Kalk gefüllt (und nachfüllbar) ist, in den Sammelbehälter (7) geleitet(30).
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Im Sammelbehälter (7) wird das Wasser aufbereitet (Beschreider Aufbereitung
s. Abschnitt "Sammelbehälter und Aufbereitung" anhand Abb. 2).
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Über die leitungen (8) wird das aufbereitete Wasser von der Pumpe
(9) in den Druckwasserkessel (10) gepumpt und unter Druck gebracht, dessen Höhe
das Manometer (11), verbunden mit dem Schaltrelais (12) und über dieses mit der
Pumpe:(9), vorgibt. Mit Erreichen des Maximaldruckes, der manuell am Manometer vorzuwählen
ist, wird die Pumpe abgeschaltet. Ebenso ist ein Minimaldruck am Manometer vorzugeben,
bei dem die Pumpe einschaltet. Das Überdruckventil (13) des Essaels (10) tritt in
Funktion, wenn der Ausschalter der Pumpe (9), das Manometer (11) mit dem Relais
(12), versagt. Es gibt dem Überdruck nach und schaltet seinerseits die Pumpe (9)
ab.
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Durch die Leitungen (14) und das Absperrventil (15) gelangt das Wasser
unter Druck entweder in den Spülwasserkasten der Toilette (16), der über das Zugventil
(17) betätigt wird, durch das das Wasser durch die Leitung (18) in das Toilettenbecken
(19) und weiter über das Abflußrohr (20) in die Kanalisation (21) abfließt, oder
das Wasser gelangt überdie Leitungen (14) und das Ventil (15) durch das handbetätigte
Druck-Spülventil (22) über die Leitung (23) in das Toilettenbecken (19) und weiter
über das Abflußrohr (20) in die Kanalisation (21).
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Eine Ausweichversorgung kann dadurch beibehalten werden (trifft bei
Nachrüstung in einem fertigen Haus zu) oder vorgesehen werden (trifft für einen
Neubau zu), daß über die Leitungen (25) und das im Ausweich-Fall von Hand zu öffnende
Ventil (24) entweder der Wasserkasten (16) oder das Druck-Spülventil (26) beschickt
werden. Diese Ausweichversorgung mit Speisewasser aus der Leitung (1) ist vom Kreis
der Wasser-Zweifachnutzung auch im Fall der Druck-Ventilspülung hygienisch einwandfrei
getrennt, indem zwei Ventile, nämlich Ventil (22) und Ventil (26), installiert werden,
die allein abflußseitig auf dem gleichen druckfreien Rohr (23) (gega-
beltes
Rohr)sitzen, so daß das Zweit-Wasser niemals in die Speisewasserleitung zurückschlagen,
sondern immer nur über das Toilettenbecken (19) und die Abflußleitung (20) in die
Kanalisation (21) abfließen kann.
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Ventil (27) in der Nähe von Sammelbehälter (7) liefert über Leitung
(28) Speisewasser zur Säuberung des Sammelbehälters (7), wenn dieser zuvor über
den Sperrschieber (29) entleert; worden ist.
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Gestänge (66) des Schwimmers (67) schaltet die Pumpe (9) ab, wenn
der Wasserpegel (68) erreicht ist, um Leerlauf zu vermeiden.
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Beschreibung des "Sammelbehälters (7) und der Aufbereitung des Wassers"
anhand Abbildung 2: Das Wasser aus Handwaschbecken (2), Dusche und Bad (3) fällt
nach passieren des Korbbehälters (6) mit dem Desinfektionsmittel und mit Kalk -
letzterer läßt die seifigen Schwebeteilchen ausflocken und zu Boden sinken - durch
die Leitung (30) auf das Schaufelrad t1). Das Schaufelrad (31) bringt; über seine
Welle (32) und die beiden Kegelräder, die auf Welle (32) und (33) sitzen, die auf
Welle (33) befestigte schmale Bürste (34) in Drehung um dasizylindrische Filter
(35).
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Die Welle (32) wird von zwei lagern getragen, die auf einer Stützkonstruktion
(69) ruhen, die an der Behälterinnenwand (7) befestigt ist. Das obere Lager der
Welle (33) ist; in gleicher Weise befestigt, während Lager (43) der Welle (33) auf
dem Deckel (42) der achstehend beschriebenen) Filtereinheit befestigt ist.
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Die Reinigung des Wassers beginnt mit dem Kalkzusatz baim Durchfließen
von Behälter(6). Es'wird dadurch zwar "hart", aber das ist ohne Bedeutung für den
Zweck der Doilettenspülung. Von Bedeutung ist, daß die seifigen Schwebeteilchen
ausflocken und zu Boden sinken. Es besteht dennoch die Möglichkeit, daß die absinkenden
Teilchen das zylindrische Filter zusetzen, weil die Pumpe (9) über die Hohr-
leitung
(8) aus dem Behälter (7) das Wasser in das Innere des Filters (35) saugt, Die drehende
Bürste (34) soll das Zusetzen des Filters (35) mindestens soweit verzögern, daß
ein notwendiger Filterersatz oder eine Reinigung in zumut;baren Zeitabständen erfolgen
kann.
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Das Filter (35) wird von einem stabilen Filterkorb (40) aus Drahtgeflecht
getragen und in seiner zylindrischen Form gehalten.Es steht auf dem massiven Boden
(41) des Filterkorbes (40), der zugleich die Saugleitung (8) aufnimmt. Auf diese
Weise kann die Leitung (8) über den Xorbboden (41) zugleich die Funktion der Befestigung
der ganzen Filter einheit im Sammelbehälter (7) übernehmen.
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Der Deckel (42) auf dem Filterkorb (40) hält das Filter (35) in seiner
Lage und trägt das Lager (43) für die Welle (33), an der sich die drehende Bürste
(34) befindet.
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Sinkstoffe sammeln sich im Schaurohr (36) des Behälters (7), indem
sie über den wenigstens um 45° schrägen Boden nach unten gleiten, und können von
Fall zu Fall durch den Schieber (29) in die Kanalisation (21) abgelassen werden,
ohne daß deshalb der ganze Sammelbehälter (7) geleert werden müßte.
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Schwimmende Abfallstoffe sowie auch Seifenschaum werden durch das
Überlaufrohr (37) mit dem überschüssigen asser durch die Geruchsperre (38) in die
Kanalisation (21) abgeführt. Vom Durchmesser her muß die Rohrleitung (37) einen
größeren Abfluß garantieren, als Zufluß über die Rohrleitung (54)(Abb.3),(64)(Abb.4)
oder (30) und (64)(Abb.5) über den Anschluß (47) des Behälters (7).
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Die Mündung des Rohres (37) in den Behälter (7) hinein ist möglichst
breit und vor allem sehr glatt (Eunststoffbeschichtung oder Kunststoffrohr) auszuführen,
um ein Zusetzen weitgehend unmöglich zu machen.
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wiRr den will, daE die Leitung (37) doch verstopfen sollte,
ist
der drucklose Sammelbehälter (7) so aufzustellen, daß das Wasser unter dem lose
aufliegenden Deckel (44) hervortreten und in einen Gulli im Fußboden ablaufen kann.
Eine erste Abhilfemaßnahme bei solcher Verstopfung bietet der Dreiwegehahn (5),
durch den bei entsprechend er Stellung das Wasser nicht mehr in den Sammelbehälter
(7) gelangt, sondern über die Rohrleitung (39) und die Geruchsperre (38) direkt
in die Kanalisation (21).
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Die Anschlüsse (45) und (46) sind für den Einbau eines Wärmetauschers
(nicht in Abb. 1 eingezeichnet) vorgesehen. - Einzelheiten vergl. Beschreibung des
"Einbaus eines Wärmetauschers ..." anhand Abb. 2.
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Der Anschluß (47) ist für einen zweiten Sammelbehälter (7) (in Abb.
1 nicht eingezeichnet), also einen Behälter gleicher Bauart wie der vorstehend ausführlich
beschriebene vorgesehen, wenn außer 5Masch-und Badewasser auch Regenwasser aufbereitet
und verwendet werden soll.
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- Einzelheiten vergl. Beschreibung des "Anbaus von Behältern zur Regenwassernutzung"
anhand Abb.3, 4, u. 5.
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Das Schauglas(50) am Behälter (7) informiert ständig über den Wasserstand
und den VJasserzustand im Behälter.
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Beschreibung des "Einbaus eines ärmetauschers zur Wärmerückgewinnung"
anhand Abbildung 2: In den Sammelbehälter (7) kann ein Wärmetauscher (51) eingebaut
werden, der dem angesammelten Wasch-, Dusch-und Badewasser die noch enthaltene Wärme
entzieht, so daß sie der erneuten Warmwasserbereitung (nicht zeichnerisch dargestellt;)
wieder zugeführt werden kann. Dazu dienen die Anschlußstutzen (45) und (46) am Behälter
(7).
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Beschreibung des "Anbaues von Behältern zur Regenwassernutzung" anhand
Abbildung 3, 4 und 5: Soll Re(genwasser nur dazu dienen, die enge des Wassers für
die 'Doilettenspülung zu ergänzen, so ist hierfür nur noch ein Auffangbehälter (52)
erforderlich (vergl. Abb. 3).
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Soll Regenwasser darüber hinaus noch gereinigt; für andere Zwecke
eingesezt werden wie z.B. zum Gartenwässern, Autowaschen oder für Wasserspiele,
so ist entweder nur ein zweiter Sammelbehälter (7) nötig (vergl. Abb. 4) oder -
wenn man eine große Regenwasser-Kapazität wünscht - ein zweiter Sammelbehälter (7)
plus einem großen Auffangbehälter (vegl.
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Abb. 5).
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Die Bes hreibung der drei Möglichkeiten im einzelnen: a) (s. Abb.
3): Soll Regenwasser nur die enge des tiassers für die Toilettenspülung ergänzen,
so wird zum Sammelbehälter (7) - vergl. Abb. 1 - noch zusätzlich ein Auffangbehälter
(52) so installiert, daß sein Ablaufstutzen (53) höher liegt als der Zulaufstutzen
(47) des Sammelbehälters (7). Zwischen beiden liegt die Rohrleitung (54), in welche
auch das Ventil 5)eingebaut ist. Dieses Ventil (55) wird vom Gestänge (60) des Schwimmers
(61) dann geschlossen, wenn der Wasserpegel (56) im Sammelbehälter (7) wenige Zentimeter
tiefer liegt als der Uberlaufstutzen (37) des Sammelbehälters (7). So wird die Jienge
an Doilettenspülwasser ergänzt, ohne das Regenwasser ungenutzt in die Kanalisation
(21) läuft.
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Wird im Auffangbehälter der Wasserpegel (57) errecht, weil sehr viel
Regenwasser anfällt, so läuft; das überschüssige Wasser durch den Überlaufstutzen
(58) und die Rohrleitung (59), die in die Leitung (39) mündet,und über die Geruchsperre
(38) in die Kanalsiation (21).
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b) (s. Abb. 4): Soll Regenwasser nicht nur die Menge des wassers für
die Toilettenspülung ergänzen, sondern außerdem noch für andere Zwecke genutzt werden,
wie z.B. zum
Gartenwässern, Autowaschen oder für Wasserspiele,
so ist hierfür ein zweiter Sammelbehälter (7) und eine eigene Spritzwasserpumpe
(62) am Saugrohr (8) des zweiten Sammelbehälters (7) erforderlich, die für die Dauer
des Bedarfs einzuschalten ist, und die über die Schlauch- und Rohrleitung (63) das
Regenwasser zu seinem Bedarfsort; fördert.
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Das Regenwasser gelangt in diesen zweiten Sammelbehälter (7) ebenfalls
über eine Leimung (30), wie es oben für die Aufbereit;ung von Nasser aus Handwaschbecken
(2), Dusche und Bad (3)beschrieben wurde, und beaufschlagt das Schaufelrad (31).
In diesem Fall sind jedoch Desinfektionsmittel und Kalk nicht erforderlich, weshalb
hier der Korbbehälter entfällt. - Weitere Einzelheiten vergl. Abschnitt: Beshreibung
des Sammelbehälters (7) und der Aufbereitung des t»Iassers anhand Abbildung 2, die
hier analog für das Regenwasser Gültigkeit hat.
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Der zweite Sammelbehälter (7) ist so zu installieren, daß sein Abflußstutzen
(48) etwas höher liegt als der Zulaufstutzen (47) des ersten Sammelbehälters. Dazwischen
liegt die Rohrleitung (64) mit; dem Ventil (55), das vom Gestänge (60) des Schwimmers
(61) dann geschlossen wird, wenn der Wasserpegel (56) im ersten Sammelbehälter (7)
wenige Zentimeter unter der Unterkante des Uberlaufstutzens (37) in Sammelbehälter
(7) liegt.
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Fällt sehr viel Regenwasser an, so wird die überschüssige Menge durch
die Rohrleitung (65), die am Stutzen (37) des zweiten Sammelbehälters (7) angeflanscht
ist, und die in die Rohrleitung (39) einmündet, über die Geruchsperre (28) in die
Kanalisation (21) geleitet.
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c) (s. Abb. 5): Soll das Regenwasser zwar - wie vorstehend unter b)
beschrieben - genutzt; werden, will man aber große Mengen auffangen, weil z.B. große
Dachflächen vorhanden sind, so ist eine Kombination aus einem zweiten Sammelbehälter
(7) und einem entsprechend großen Auffangbehälter (52) möglich, wie es die Anordnung
in Abb. 5 zeigt.
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Neu ist; gegenüber der vorstehend unter b) beschrieben Anlage nur,
daß das Regenwasser jetzt zunächst über die Rohrleitung (66) in den Auffangbehälter
(52) gelangt und dann über den Ablaufstutzen (53) und die angeflanschte Leitung
(30) in den zweiten Sammelbehälter (7). Außerdem wurde in die Leitung (30) jetzt
das Ventil (67) eingebaut, das vom Gestänge (68) des Schwimmers (69) in Sammelbehälter
(7)(dem zweiten) dann geschlossen wird, wenn der Wasserpeflel (56) dieses Behälters
wenige Zentimeter unter der Unterkante des Überlaufstutzens (37) liegt.
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Die Rohrleitung (65) bleibt am Stutzen (37) des zweiten Sammelbehälter
(7) angeflanscht, um im Versagensfall des Ventils (67) überschüssiges Regenwasser
ebenso abzuführen, wie es normalerweise durch den Uberlaufstutzen (58) und die Rohrleitung
(59) des Auffangbehälters (52) in die Kanalisation (21) durch Einmünden in die Rohrleitung
(39) abläuft.
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