DE4414207A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Grauwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Grauwasser im Haushalt.

Es ist bekannt, daß für bestimmte Zwecke im Haushalt, bei­ spielsweise die Toilettenspülung, kein Trinkwasser erforder­ lich ist, sondern daß man hierfür leicht verschmutztes Abwasser aus dem Haushalt verwenden kann, das als Grauwasser bezeichnet wird. Solches Grauwasser stammt beispielsweise aus dem Abfluß von Waschbecken, Badewannen, Duschbecken, Wasch­ maschinen o. dgl. Gegebenenfalls kann auch Regenwasser verwendet werden. Das Grauwasser wird dann in einem Behälter gesammelt, bis es zur Benutzung aus dem Behälter entnommen wird.

Selbst bei gefiltertem Grauwasser besteht jedoch die Gefahr, daß bei längeren Standzeiten eine Geruchsentwicklung auf­ tritt.

Es ist bereits eine Einrichtung für die Substitution von Trinkwasser bei der Toilettenspülung bekannt (DE-C2-37 12 421), die zur Vermeidung der Geruchsentwicklung dem Behälter über eine Zeitschaltuhr gesteuert mit Hilfe eines Kompressors belüftet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Bereitstellung bzw. Bereithaltung von Grauwasser zu schaffen, die mit geringem Aufwand auch bei Stillstandszeiten Geruchsentwicklungen vermeidet und dennoch auch nach längeren Stillstandszeiten immer sofort einsatzbereit ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrich­ tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß das Grauwasser selbst dann, wenn es gefiltert ist, Verunreinigungen enthält, die nach einer bestimmten Zeit zu faulen beginnen, so daß ein Bakterienwachstum einsetzt. Nach der Erfindung erfolgt zu dem Zeitpunkt, den man als den kritischen ansehen muß, beispiels­ weise nach zwei Tagen, eine Entleerung des Sammelbehälters von dem Grauwasser. Diese Entleerung allein würde die Ge­ ruchsbelästigung schon beseitigen, jedoch würde hier der Nachteil entstehen, daß die Anlage anschließend nicht mehr sofort benutzbar ist, sondern erst wieder Grauwasser einge­ füllt werden müßte. Kommt der Benutzer einer solchen Anlage beispielsweise aus dem Urlaub zurück, so müßte er zunächst Grauwasser produzieren, bevor seine Toilettenspülung wieder funktioniert. Daher wird von der Entleerungseinrichtung der Sammelbehälter nach der Entleerung gleich wieder mit Lei­ tungswasser befüllt, damit dieser Zustand nicht eintreten kann.

Der Zeitablauf kann beispielsweise durch eine Zeitschaltuhr festgestellt werden, die nach Ablauf ein Auslaßventil öffnet.

Es sind ebenfalls andere Möglichkeiten zur Messung des Zeitablaufs vorhanden.

In Weiterbildung schlägt die Erfindung vor, daß die Vorrich­ tung eine Steuereinrichtung mit einem Zeitschaltglied ent­ hält, das die Entleerungseinrichtung auslöst und das bei jeder nicht durch die Entleerungseinrichtung bewirkten Wasserentnahme aus dem Speicher zurückgesetzt wird.

Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Entleerungs­ einrichtung derart ausgebildet ist, daß sie den Wasserspei­ cher nur zum Teil mit Leitungswasser befüllt. Der Sinn der Verwendung von Grauwasser liegt ja darin, den Verbrauch an Leitungswasser mit Trinkwasserqualität zu verringern. Für den genannten Zweck kann es je nach Größe des Speichers ausrei­ chen, wenn der Speicher mit Leitungswasser für beispielsweise drei oder vier Toilettenspülungen befüllt wird.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Wasserspeicher einen Überlauf mit einem Geruchsverschluß aufweist. Das Grauwasser fällt unregelmäßig an, so daß die Verwendung eines Überlaufs dann erforderlich ist, wenn das Grauwasser grund­ sätzlich in den Speicherbehälter befördert wird.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Entleereinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie anschlie­ ßend an die Wiederbefüllung mit Leitungswasser nach kurzer Zeit eine erneute gegebenenfalls nicht vollständige Entlee­ rung durchführt. Während die erste Entleerung nur Grauwasser befördert, kann durch die zweite Entleerung, die jetzt Leitungswasser befördert, ein Geruchsverschluß, der bei der vorhergehenden Entleerung noch mit Grauwasser gefüllt wurde, jetzt auch mit Leitungswasser gefüllt werden. Da der Geruchs­ verschluß nur geringe Mengen Wasser aufnimmt, kann die zweite Entleerung mit einer geringen Menge Wasser auskommen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Entleerungsein­ richtung eine Pumpe aufweist, wobei es sich hierbei gegebe­ nenfalls um die das Grauwasser zur Toilette befördernde Pumpe handeln kann.

Ebenfalls möglich ist es, daß vom Brauchwasserauslaß aus dem Wasserspeicher eine mit einem Ventil versehene Entleerungs­ leitung direkt zum Fallrohr führt. Hier kann die Entleerung auch ohne Pumpe durch einfaches Öffnen des Ventils durchge­ führt werden.

Insbesondere schlägt die Erfindung jedoch vor, eine Entlee­ rungsleitung so anzuordnen, daß sie zu dem Überlauf des Wasserspeichers führt.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Zuleitung für Grauwasser und/oder Leitungswasser ein Magnetventil aufweist.

Ebenfalls vorgesehen sein kann, daß die Zuleitung für Grau­ wasser ein Filter aufweist.

In nochmals weiterer Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, daß die Entleerungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie einen Entleerungsvorgang bzw. Spülvorgang eines nachge­ schalteten Spülkastens auslöst. Dies gilt für den Fall, daß die Toilettenspülung einen Spülkasten mit stehendem Wasser aufweist. Da solche Spülkasten eine handbetätigte Entlee­ rungseinrichtung aufweisen, braucht nur eine geringfügige Modifizierung vorgenommen zu werden, da man diese Einrichtung ausnutzen kann. Auch hier kann vorgesehen sein, daß zwei Spülvorgänge hintereinander, gegebenenfalls mit einem gewis­ sen Abstand, durchgeführt werden, um auch den Siphon der Toilette mit Leitungswasser zu füllen.

Die Auslösung des Spülvorgangs des Spülkastens kann bei­ spielsweise dadurch geschehen, daß an dem Betätigungsgriff ein Hubmagnet oder ein kleiner Elektroantrieb vorgesehen ist, der über eine elektrische Leitung oder ferngesteuert von der Entleerungseinrichtung oder deren Steuerung ausgelöst wird. Ebenfalls möglich ist es, einen Hydraulikzylinder für den Spülvorgang zu verwenden, der sein Druckwasser von der Pumpe der Entleerungseinrichtung erhält.

Anstelle einer leitungsgebundenen Fernsteuerung bzw. Auslö­ sung schlägt die Erfindung ebenfalls vor, der Entleerungsein­ richtung einen Sender und der Spüleinrichtung des Spülkastens einen Empfänger zuzuordnen, die funktionell miteinander verbunden sind. Beispielsweise könnte ein Ultraschallsignal durch die Wasserleitung selbst abgegeben werden, das den Spülvorgang auslöst. Denkbar ist es ebenfalls, daß bei Überschreiten eines bestimmten Drucks in der zum Spülkasten führenden Leitung der Spülvorgang ausgelöst wird.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß nach einer Befül­ lung des Wasserbehälters und gegebenenfalls des Spülkastens mit Leitungswasser sich die gesamte Steuerungsanlage abschal­ tet. Bei Leitungswasser sind die Entleerungsvorgänge nicht erforderlich.

Falls jedoch zur Befüllung des Wasserbehälters auch Regenwas­ ser verwendet wird, das auch bei längerer Urlaubszeit nachge­ liefert wird, könnte eine solche Anlage auch eine Wiederbe­ füllung mit frischem Regenwasser durchführen und dann die Entleerungs- und Neubefüllungsvorgänge auch regelmäßig wiederholen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wasser­ speichers mit einer pumpengetriebenen Entlee­ rungseinrichtung;

Fig. 2 schematisch die Versorgung eines Spülkastens mit Grauwasser.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anlage zur Bereitstel­ lung von Grauwasser enthält als zentrales Element einen Wasserspeicher 1, der ein je nach Größe der Installation berechnetes Fassungsvermögen hat. In den Wasserspeicher 1 gelangt Grauwasser über eine erste Leitung 2, die, beispiels­ weise über ein Pumpensystem, mit den Wasserauslässen aus Waschbecken, Badewannen o. dgl. verbunden ist, gegebenenfalls auch mit einer Regenwassersammelanlage. In die Leitung 2 kann ein Magnetventil 3 eingeschaltet sein, das mit Hilfe elektri­ schen Stroms geöffnet und geschlossen werden kann. Die Leitung 2 für Grauwasser führt dann über ein T-Stück in ein Filter 4.

Der andere Zweig des T-Stücks ist mit einer Leitung für Regenwasser verbunden, wobei auch diese Leitung ein Magnet­ ventil aufweisen kann. Aus dem Filter führt die Leitung dann in das Innere des Wasserspeichers 1, wobei aus Gründen der Geräuschentwicklung die in das Innere führende Leitung auch bis zum Boden durchgeführt werden kann.

In den Wasserspeicher 7 führt eine Leitung 5 für Trinkwasser, also Leitungswasser, in die ebenfalls ein Magnetventil 6 eingeschaltet ist. Auch diese Leitung kann bis in den Bereich des Bodens des Speichers geführt sein. Die Leitung dient dazu, bei Bedarf Leitungswasser einzufüllen.

Aus dem Wasserspeicher 7 führt an dessen tiefster Stelle ein Wasserauslaß 7, der über ein T-Stück einerseits mit einer weiterführenden Leitung 8 und andererseits mit einer Entlee­ rungsleitung 9 verbunden ist. In der Entleerungsleitung 9, die zu einem Fallrohr 10 führt, ist ebenfalls ein Magnetven­ til 11 eingesetzt. Die Entnahmeleitung 8 führt zu einer elektrisch betriebenen Pumpe 12, von der aus das Wasser über die Entnahmeleitung 8 zu den in Fig. 1 nicht dargestellten Entnahmestellen für das Grauwasser führt. In diese Leitung 8 kann stromab der Pumpe 12 auch eine Einrichtung 13 zur Zugabe von Desinfektionsmitteln o. dgl. oder eine UV-Entkeimungsan­ lage eingeschaltet sein.

Der Wasserspeicher 1 enthält in seinem oberen Bereich einen Überlauf 14, der über einen sich daran anschließenden einen Geruchsverschluß bildenen Siphon 15 zu dem Fallrohr 10 führt.

Von der Entnahmeleitung 8 für das Grauwasser führt eine zweite Entleerungsleitung 16 zu dem Überlauf 14 vor dessen Siphon 15. Auch in dieser Entleerungsleitung 16 ist ein Magnetventil 17 eingeschaltet.

Die Anlage enthält eine zentrale Steuerung 18, mit der die verschiedenen Magnetventile, die Pumpe 12 und ein Niveau­ fühler 19 verbunden sind. Der Niveaufühler 19 ist schematisch dargestellt, es kann sich hierbei beispielsweise um einen Schwimmer oder eine andere Einrichtung handeln, die dann anspricht, wenn der Behälter 1 bis zu einer bestimmten Höhe mit Wasser befüllt ist.

Im Normalbetrieb läuft das Grauwasser über die Leitung 2 und das geöffnete Magnetventil 3 und das Filter 4 in den Behälter 1 ein. Das Grauwasser wird je nach Anfall in den Speicher 1 eingefüllt. Wenn die Füllhöhe den Überlauf 14 erreicht, fließt das Grauwasser über den Geruchsverschluß 15 in das Fallrohr 10.

Die Pumpe 12 kann beispielsweise immer dann eingeschaltet werden, wenn in der Entnahmeleitung 8 ein Druckabfall auf­ tritt. Sie fördert das aus dem Wasserspeicher 1 entnommene Grauwasser zu den Verbrauchern, beispielsweise einem in Fig. 19 angedeuteten Spülkasten 20 einer Toilettenspülung.

Bei jeder Wasserabnahme aus der Entnahmeleitung 8 wird in der Steuereinheit 18 ein Zeitschaltglied auf Null zurückgesetzt, das anschließend wieder zu laufen beginnt. Sobald das Zeit­ schaltglied eine Zeitdauer von beispielsweise zwei Tagen ununterbrochen erreicht hat, löst es einen Entleerungsvorgang für den Wasserspeicher 1 aus. Dieser kann beispielsweise folgendermaßen ablaufen. Zunächst wird bei nicht arbeitender Pumpe 12 das Magnetventil 11 geöffnet, so daß der Inhalt des Wasserspeichers 1 über die Entleerungsleitung 9 in das Fallrohr 10 läuft. Da der Inhalt des Wasserspeichers 1 und die Leitungsquerschnitte der Leitungen bekannt sind, läßt sich die Zeit berechnen, die zum vollständigen Entleeren des Speichers 1 benötigt wird. Daher kann die Öffnung des Magnet­ ventils 11 rein zeitbestimmt erfolgen.

Nach vollständiger Entleerung wird das Magnetventil 11 wieder geschlossen und das Magnetventil 6 für das Leitungswasser geöffnet. Dadurch fließt Leitungswasser, d. h. Trinkwasser, in den Behälter 1 ein. Aufgrund der geometrischen Daten der Leitung 5 und dem Wasserdruck kann auch das Befüllen zeitge­ steuert erfolgen. Es wird jedoch bevorzugt, mit Hilfe des Niveaufühlers 19 eine Befüllung bis zu dieser Höhe durchzu­ führen. Sobald der Speicher 1 bis zu der Linie des Niveau­ fühlers 19 mit Leitungswasser befüllt ist, wird das Magnet­ ventil 6 geschlossen. Der Wasserspeicher 1 ist jetzt mit einer ausreichenden Menge Trinkwasser befüllt, so daß keine weitere Beeinträchtigung des Wassers durch Geruch oder Bakterien zu besorgen ist.

Die Steuerung kann aber auch aufwendiger gestaltet werden, was im folgenden beschrieben wird.

Nach der bereits beschriebenen Entleerung kann sich nun noch eine zweite verkürzte Entleerung folgendermaßen anschließen.

Das Magnetventil 17 wird von der Steuerung 18 geöffnet und die Pumpe 12 in Gang gesetzt. Sie pumpt nun das im Wasser­ speicher 1 stehende Trinkwasser über die Entleerungsleitung 16 zu dem Überlauf 14 und durch den Siphon 15 in das Fall­ rohr. Damit wird jetzt auch das noch in dem Siphon 15 stehen­ de Grauwasser durch Trinkwasser ersetzt.

Die Anlage kann auch eine dritte Art der Entleerung durchfüh­ ren. Bei dieser dritten Art der Entleerung erfolgt bereits der erste Entleerungsvorgang nicht über die Leitung 9, sondern in der beschriebenen Weise über die Entleerungslei­ tung 16. Es wird also zunächst der Inhalt des Wasserspeichers 1 mit Hilfe der Pumpe 12 über die Entleerungsleitung 16 und den Siphon 15 in das Fallrohr 10 entleert. Anschließend gibt die Steuereinheit 18 ein Signal an eine Empfangseinheit 21 am Spülkasten 20, die einen normalen Spülvorgang des Spülkastens 20 auslöst. Zu diesem Zweck kann die Empfangseinheit 21 beispielsweise einen Hubantrieb, einen Elektromotor oder auch einen Hydraulikzylinder auslösen, der den normalen Betäti­ gungsgriff 22 des Spülkastens 20 bewegt.

Als Signal kann beispielsweise ein Ultraschallsignal verwen­ det werden, das direkt in die Entnahmeleitung 8 eingespeist wird, so daß die Empfängereinheit 21 über die Leitung 8 ausgelöst wird.

Soll der Spülvorgang durch einen Hydraulikzylinder ausgelöst werden, so kann erfindungsgemäß der Hydraulikzylinder mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit über eine Hydrau­ likleitung versorgt werden, die von der Steuereinheit ausge­ hen kann.

Nach der sich an die erste Entleerung über die Entleerungslei­ tung 16 anschließenden Wiederbefüllung des Wasserspeichers 1 kann dann bei der zweiten kurzzeitigen Entleerung auch eine zweite Auslösung des Spülkastens 20 erfolgen, so daß auch der Siphon der Toilette mit Leitungswasser gefüllt wird.

Möglich sind auch Kombinationen der verschiedenen Vorgänge. So könnte beispielsweise die erste Entleerung sowohl über die Leitung 9 als auch über die Leitung 16 erfolgen oder zunächst über die Leitung 9 und im letzten Bereich über die Leitung 16.

Wenn, wie bei der dargestellten Ausführungsform beschrieben, die Befüllung des Wasserspeichers 1 nach der automatischen Entleerung nur mit Trinkwasser erfolgt, so kann nach der zweiten Entleerung die Anlage sich ausschalten. Bei vollstän­ diger Befüllung aller Teile der Anlage mit Trinkwasser ist eine Beeinträchtigung durch Geruch o. dgl. nicht mehr zu befürchten.

Erfolgt jedoch eine Befüllung des Wasserspeichers 1 mit Regenwasser, so kann es vorgesehen sein, daß die automati­ sche Entleerung in größeren Abständen wiederholt wird.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Bereitstellung und Bereithaltung von Grauwasser, mit

• 1.1 einem Wasserspeicher (1),
• 1.2 einem in den Speicher (1) führenden Grauwasserein­ laß (2),
• 1.3 einem in den Speicher (1) führenden Leitungswasser­ einlaß (5),
• 1.4 einem aus dem Speicher (1) herausführenden Brauch­ wasserauslaß (7), sowie
• 1.5 einer Entleerungseinrichtung, die derart ausgebil­ det ist, daß sie
• 1.5.1 den Speicher (1) vollständig entleert und nach dem Entleeren mindestens teilweise mit Leitungswasser befüllt, und
• 1.5.2 zeitgesteuert nach Ablauf einer bestimmten Zeit nach der letztmaligen Entnahme von Brauchwasser den Entleerungsvorgang aus löst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Steuereinrich­ tung (18) ein Zeitschaltglied enthält, das die Entlee­ rungseinrichtung aus löst und bei jeder Wasserentnahme aus dem Speicher (1) zurückgestellt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Entlee­ rungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie den Wasserspeicher (1) nur zum Teil mit Leitungswasser befüllt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Wasserspeicher (1) einen Überlauf (14) mit einem Geruchsverschluß (15) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Entleerungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie anschließend an die Wiederbefüllung mit Leitungswasser eine erneute gegebenenfalls nicht voll­ ständige Entleerung durchführt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Entleerungseinrichtung eine Pumpe (12) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer vom Wasserauslaß (7) aus dem Speicher (1) zu einem Fallrohr (10) führenden ein Ventil (11) aufweisen­ den Entleerungsleitung (9).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, mit einer Entleerungsleitung (16), die zu dem Überlauf (14) des Speichers (1) führt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zuleitung (2) für Grauwasser und/oder für Regenwasser ein Magnetventil (3) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zuleitung (5) für Leitungswasser ein Magnetven­ til (6) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zuleitung (2) für Grauwasser ein Filter (4) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Entleerungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie einen Entleerungsvorgang eines nachgeschal­ teten Spülkastens (20) auslöst.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Entleerungs­ einrichtung derart ausgebildet ist, daß sie einen zweiten Entleerungsvorgang eines nachgeschalteten Spülkastens (20) auslöst.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, bei der der Spülkasten (20) eine von der Entleerungseinrichtung gegebenenfalls ferngesteuert ausgelöste Betätigungsein­ richtung aufweist.

15. Verfahren zum Bereitstellen und Bereithalten von Grau­ wasser, bei dem

• 15.1 das Grauwasser im einem Wasserspeicher (1) gespei­ chert und
• 15.2 bei Bedarf aus dem Wasserspeicher (1) entnommen wird,
• 15.3 das Grauwasser bei längerer Nichtentnahme aus dem Wasserspeicher (1) vollständig entleert und
• 15.4 in den Wasserspeicher (1) Leitungswasser eingefüllt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem nach der vollständi­ gen Entleerung Leitungswasser nur zum Teil eingefüllt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem nach der Wiederbefüllung mit Leitungswasser dieses nochmals zum Teil entleert und dabei mögliche Geruchsverschlüsse durchgespült werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem bei Entleerung gleichzeitig oder anschließend ein mit dem Grauwasser versorgter Spülkasten (20) ebenfalls entleert und wieder befüllt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der Spülkasten (20) zweimal befüllt und entleert wird.