Trinkwasseraufbereitungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Trinkwasseraufbereitungsanlage, entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum Reinigen und/oder Desinfizieren einer Vorrichtung für die Abgabe von aufbereitetem Trinkwasser aus einer Trinkwasseraufbereitungsanlage, entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 16. Insbesondere betrifft die Erfindung eine sogenannte Tafelwasseranlage zur Herstellung von Tafelwasser aus Leitungswasser.
Im Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur Aufbereitung von Wasser und insbesondere zur Produktion von Trinkwasser oder Tafelwasser aus Leitungswasser bekannt. Da das produzierte Wasser für den menschlichen Verzehr bestimmt ist und es sich somit um Anlagen der Lebensmitteltechnologie handelt, werden an solche Anlagen regelmäßig hohe Anforderungen hinsichtlich Sauberkeit und Hygiene gestellt. So müssen die Anlagen und das durch sie erzeugte Wasser die einschlägigen gesetzlichen Vorschriften erfüllen, beispielsweise die deutsche Mineral- und Tafelwasserverordnung oder die deutsche Trinkwasserverordnung. Insbesondere müssen die Anlagen die gesetzlich vorgesehenen Anforderungen an die mikrobiologische Beschaffenheit des Wassers erfüllen. Die Anlagen unterliegen gegebenenfalls einer technischen Prüfung oder einem gesetzlich vorgesehenen Zulassungsverfahren, bevor sie kommerziell auf dem Markt vertrieben werden können.
Trinkwasseraufbereitungsanlagen bzw. Tafelwasseranlagen können in unterschiedlichen Baugrößen und für unterschiedliche Einsatzzwecke hergestellt werden. So gibt es Anlagen für den Einzelverbrauch im Haushaltsbereich oder Anlagen für Großverbraucher wie Krankenhäuser, Firmen, Kantinen oder dergleichen. Aufgrund der oben genannten Anforderungen an Sauberkeit und Hygiene ist es erforderlich, die Anlagen regelmäßig zu reinigen und zu desinfizieren, um Verkeimungen, wie beispielsweise einen Bakterien-Mikrofilm, absolut sicher zu beseitigen. Kritisch in diesem Zusammenhang sind insbesondere diejenigen Kompo-
nenten, die mit der Umwelt in Kontakt kommen, insbesondere also eine Abgabevorrichtung für das erzeugte Trinkwasser, an der sich Verunreinigungen und Keime durch äußere Einflüsse anlagern und ausbreiten können. Krititsch sind darüber hinaus insbesondere die in der Anlage enthaltenen Filtereinrichtungen, die das aufzubereitende Wasser filtern und reinigen. Im Laufe des Betriebs der Anlage setzen sich die Filter zunehmend mit Partikeln und anderen Verunreinigungen zu. weshalb sie für einen dauerhaften, ordnungsgemäßen Betrieb der Anlage regelmäßig gereinigt und insbesondere desinfiziert oder regeneriert werden müssen.
Das deutsche Patent DE 43 36 248 C2 beschreibt eine Trinkwasseraufbereitungsanlage entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Insbesondere beschreibt diese Schrift ein Wasserfütergerät und ein System zum Aufbau einer Filteranlage, wobei ein Ausflußrohr für die Abgabe des aufbereiteten, d.h. gefilterten Wassers beispielsweise an ein Sammelgefäß vorgesehen ist. Wie oben dargelegt, sind derartige Wasserabgabevorrichtungen ein besonders kritischer Faktor bei Trinkwasseraufbereitungsanlagen in Bezug auf Sauberkeit und Hygiene, da sie besonders anfällig für Verunreinigungen bedingt durch die Benutzer und durch sonstige äußere Einflüsse sind. Dieses gilt umso mehr, wenn die .Anlage von vielen Menschen und in Umgebungen benutzt wird, in denen eine einwandfreie Hygiene nicht gewährleistet werden kann, wie beispielsweise in Krankenhäusern.
Besondere Vorkehrungen zur Reinhaltung, Desinfektion oder Sterilisierung und zur Vermeidung einer Verkeimung solcher Wasserabgabevorrichtungen wurden in der Vergangenheit häufig nicht getroffen. Nur in Einzelfällen und unregelmäßig, z. B. wenn eine Wasserprobe aus der Anlage entnommen wurde, wurde die Wasserabgabevorrichtung gereinigt. Dieses geschah entweder durch Abflammen, beispielsweise mittels eines Bunsenbrenners, oder durch eine Behandlung mit Alkohol oder anderen Chemikalien. Insbesondere wenn die Wasserabgabevorrichtung dabei nur von außen behandelt wurde, konnte eine vollständige Reinigung und Sterilisierung nicht bewerkstelligt werden. Im Stand der Technik verblieb also immer eine Restverschmutzung, die Ausgangspunkt für neue Verkeimungen war. Darüber hinaus sind Reinigungsmittel auf chemischer Basis heute wegen des gestiegenen Umweltbewußtseins und in Anbetracht der Tatsache, daß das abgegebene Wasser zum menschlichen Verzehr bestimmt ist, inakzeptabel.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Trinkwasseraufbereitungsanlage oder Tafelwasseranlage zu schaffen, insbesondere dahingehend, daß eine verbesserte, zufriedenstellende und nach Möglichkeit vollständige Reinigung und/oder Desinfektion
und/oder Sterilisierung der Wasserabgabevorrichtung erfolgt. Zu diesem Zweck sollen jedoch keine Chemikalien eingesetzt werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Trinkwasseraufbereitungsanlage gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Reinigen und/oder Desinfizieren einer Vorrichtung für die Abgabe von aufbereitetem Trinkwasser aus einer Trinkwasseraufbereitungsanlage gemäß Patentanspruch 16 gelöst. Neben einer Zuleitung für aufzubereitendes Wasser und Einrichtungen für die Aufbereitung von Wasser weist die Anlage eine Vorrichtung für die Abgabe von aufbereitetem Trinkwasser auf. Erfindungsgemäß sind an dieser Wasserabgabevorrichtung Einrichtungen für eine Beheizung der Wasserabgabevorrichtung vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wasserabgabevorrichtung einen Wasserzapfhahn auf, an dem eine elektrisch gesteuerte Heizeinrichtung, insbesondere eine Heizpatrone oder Heizmanschette angebracht ist. Entsprechend einer ersten Variante der Erfindung wird die Wasserabgabevorrichtung für eine Reinigung und/oder Desinfizierung lediglich von der Heizeinrichtung beheizt, beispielsweise auf eine Temperatur von mindestens 80°C und vorzugsweise von ungefähr 100°C. Entsprechend einer zweiten Variante der Erfindung wird die Wasserabgabevorrichtung für eine Reinigung und/oder Desinfizierung von der Heizeinrichtung beheizt, und zusätzlich wird impulsweise oder intervallartig Wasser durch die Wasserabgabevorrichtung geleitet, wobei das durchgeleitete Wasser verdampft. Die Beheizung der Wasserabgabevorrichtung kann durch eine elektrische Steuerung nach einem vorgegebenen Zeitprofil oder Zeitablaufplan erfolgen.
Die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage oder Tafelwasseranlage sowie das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren gestatten eine zuverlässige, vollständige Reinigung und/oder Desinfizierung und/oder Sterilisierung der an der Anlage vorgesehenen Wasserabgabevorrichtung. Verunreinigungen werden wirksam beseitigt und dadurch Verkeimungen der Wasserabgabevorrichtung und damit der gesamten Trinkwasseraufbereitungsanlage vermieden. Es wird also eine einwandfreie Hygiene beim Betrieb der Anlage bei gleichbleibender Qualität des erzeugten Wassers gewährleistet. Die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage und die Qualität des durch sie erzeugten Wassers erfüllen somit die einschlägigen gesetzlichen Vorschriften, insbesondere in Bezug auf Sauberkeit und Hygiene.
Das oben genannte deutsche Patent DE 43 36 248 C2 beschreibt ein Wasserfiltergerät und ein System zum Aufbau einer Filteranlage zur Wasserfilterung, Filterregenerierung und Filterdes-
infektion, wobei ein gesinterter Aktivkohlefilter vorgesehen ist, durch den im Filterbetrieb in einer Durchflußrichtung Wasser geleitet wird und durch den im Regenerations- und Desinfektionsbetrieb in der umgekehrten Durchflußrichtung ein Reinigungsmittel, das heißt ein Rückspülmittel, gepreßt werden kann. In den Aktivkohlefilter kann ein zusätzlicher Partikelfilter eingebaut sein, der die Funktion eines Sterilfilters haben kann. Zur Regeneration und Desinfektion erfolgt somit eine Umkehr der Durchströmungsrichtung des Aktivkohlefilters, wobei das Reinigungsmittel in umgekehrter Richtung gegenüber der regulären Fließrichtung des aufzubereitenden Wassers im Filterbetrieb durch den Filter geleitet wird. Die Reinigung des Filters erfolgt also durch eine Rückspülung, zum Beispiel durch heißen Wasserdampf.
In der Praxis hat sich erwiesen, daß diese Ausführungsform nicht zufriedenstellend arbeitet. Ein Aktivkohlefilter kann durch eine Rückspülung mit Wasserdampf nicht ausreichend gut gereinigt, desinfiziert und regeneriert werden, insbesondere, wenn er mit einem weiteren Filter (z. B. Partikelfilter) zusammengeschaltet oder integriert ist. Dieses hat zur Folge, daß sich der oder die Filter bei einem längeren Betrieb der Anlage trotz regelmäßiger Reinigung immer weiter zusetzen und schließlich vollständig verstopfen, wodurch ein zuverlässiger, ordnungsgemäßer Betrieb der Anlage über längere Zeiträume nicht gewährleistet werden kann.
Die Erfindung schafft daher eine verbesserte Trinkwasseraufbereitungsanlage oder Tafelwasseranlage auch dahingehend, daß eine verbesserte, zufriedenstellende und nach Möglichkeit vollständige Reinigung und/oder Desinfektion und/oder Regeneration der Filter erfolgt, wobei zu diesem Zweck jedoch ebenfalls keine Chemikalien eingesetzt werden. Dazu weist die Anlage Filtereinrichtungen für das aufzubereitende Wasser sowie Einrichtungen auf, durch die die Filtereinrichtungen gereinigt und/oder desinfiziert und/oder regeneriert werden. Die Filtereinrichtungen bestehen aus zwei hintereinandergeschalteten Filtern, von denen ein Filter durch einen Austausch des Filtermediums und der andere Filter durch eine Durchleitung von Wasserdampf gereinigt und/oder desinfiziert und/oder regeneriert wird.
Einer der beiden Filter ist ein Aktivkohlefilter, dessen Filtermedium ausgewechselt werden kann. Dazu besteht der Filter aus einem Filterkopf und einer, beispielsweise über einen Bajonettverschluß, auswechselbaren Filterpatrone oder einem lösbar an dem Filterkopf angebrachten Träger für das Filtermedium. Der zweite Filter ist ein Sterilfilter, der so ausgeführt ist, daß die Filterregeneration und Filterdesinfektion erfolgen kann, ohne daß der Filter in Teile zerlegt oder auseinandergebaut werden muß. Bei diesem Filter wird das
Filtermedium daher nicht ausgetauscht. Vielmehr erfolgt die Reinigung und Desinfektion mittels Wasserdampf, der von einer an dem Filter vorgesehenen Heizeinrichtung erzeugt wird. Grundsätzlich kann der Sterilfilter auch durch einen Tiefenfilter ersetzt sein.
An dem Steril- oder Tiefenfilter sind darüber hinaus Ventileinrichtungen vorgesehen, die geöffnet und geschlossen werden können, um in dem Filter durch den Wasserdampf einen Druck aufzubauen oder den Wasserdampf aus dem Filter abzulassen und den Druck dadurch abzusenken. Der Filter ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, daß der Wasserdampf in einer zu der regulären Durchflußrichtung des aufzubereitenden Wassers entgegengesetzten Richtung durch den Filter geleitet wird. Der Steril- oder Tiefenfilter wird somit durch ein Rückspülen gereinigt und/oder desinfiziert und/oder regeneriert, also durch eine Umkehr der Durchströmungsrichtung. Das Wasser, das zur Verdampfung im Filter vorgesehen ist. kann entkalkt werden, beispielsweise durch einen Ionenaustauscher. Alternativ kann eine Verkalkung durch die Verwendung von CO2-haltigem Wasser vermindert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der Steril- oder Tiefenfilter auch der oben beschriebenen Wasserabgabevorrichtung vorgeschaltet sein. Wenn die Wasserabgabevorrichtung, je nach Ausführung der Trinkwasseraufbereitungsanlage, dafür vorgesehen ist, sowohl stilles als auch karbonisiertes Wasser abzugeben, wie unten beschrieben wird, kann alternativ oder zusätzlich ein Steril- oder Tiefenfilter für jede Wassersorte vorgesehen sein.
Zusätzlich oder alternativ zu der oben beschriebenen Beheizung und Wasserdurchleitung mit folglicher Bedampfung des Steril- oder Tiefenfilters können der oder die Steril- oder Tiefenfilter für eine Reinigung und/oder Desinfizierung und/oder Regenerierung auch beheizt werden, ohne daß Wasser durch die Filter geleitet wird. Das Filtergehäuse kann dabei jedoch mit Wasser gefüllt sein. Man spricht hierbei von statischer Beheizung der Filter.
Die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage oder Tafelwasseranlage gestattet damit auch eine zuverlässige, vollständige Reinigung und/oder Desinfizierung und/oder Regenerierung der in der Anlage enthaltenen Filter und somit einen sicheren Dauerbetrieb der Anlage bei gleichbleibender Qualität des erzeugten Wassers, da sich die Filter auch bei längerem Betrieb nicht mit Verunreinigungen und Partikeln zusetzen und da Bakterien und Keime (Mikrofilm) zuverlässig beseitigt werden. Es wird also eine einwandfreie Hygiene beim Betrieb der Anlage gewährleistet, da ein Durchwachsen von Keimen im Sterilfilter und eine Ausbreitung eines Mikrofilms in der Anlage wirksam verhindert werden. Die Trinkwasser-
aufbereitungsanlage und die Qualität des durch die Anlage erzeugten Wassers erfüllen somit die einschlägigen gesetzlichen Vorschriften.
Die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage kann wahlweise zusätzlich mit einer Karbonisiereinrichtung versehen sein, die dem aufzubereitenden Wasser Kohlensäure zusetzt, sowie mit einer Kühleinrichtung, die das aufzubereitende Wasser kühlt. Die Anlage kann also so ausgestattet sein, daß sie wahlweise stilles oder mit Kohlensäure versetztes, gefiltertes und gekühltes Trinkwasser oder Tafelwasser aus Leitungswasser erzeugt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt ein Fließschema, das die Komponenten der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage enthält.
Fig. 2 zeigt die Filtereinrichtungen der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage im Detail.
Fig. 3 zeigt die Wasserabgabevorrichtung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage im Detail.
Die Komponenten der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage sind beispielhaft in dem Fließschema der Fig. 1 dargestellt, wobei auch eine andere geeignete Auswahl, Anordnung und Abfolge der Komponeneten realisiert werden kann. Die Trinkwasseraufbereitungsanlage (Tafelwasseranlage) wird an einen Auslaß für Frischwasser oder Leitungswasser angeschlossen, der bauseits in dem Gebäude vorgesehen ist, in dem die Anlage aufgestellt wird. Dieser Wasseranschluß kann ein bauseits vorgesehenes Eckventil 1 sein, in das ein Absperrventil, ein Rückflußverhinderer bzw. eine Rückschlagsicherung und ein Sieb integriert sein können. Das Sieb hat typischerweise eine Maschenweite von 0,1 mm. Eine Wasserstop- Einrichtung 2 kann ebenfalls in das Eckventil 1 integriert oder diesem nachgeschaltet sein. Normalerweise kann weiterhin ein Wasserdruckminderer 3 vorgesehen sein, der einen nach oben hin konstanten bzw. begrenzten Wasserdruck gewährleistet. Der Wasserdruck am Eingang des Druckminderers 3 sollte dabei mindestens 2,5 bar betragen. Der Wasserdruckminderer kann außerdem ein Druckmeßgerät (Manometer) aufweisen.
Hieran schließen sich die Filtereinrichtungen 4, 5 zur Filterung und Reinigung des aufzubereitenden Wassers an. In der Fließrichtung des Wassers ist zuerst ein Aktivkohlefilter 4 vorgesehen, dem ein Sterilfilter 5 nachgeschaltet ist. Obwohl diese Reihenfolge bevorzugt wird, da sie sich in der Praxis besonders bewährt hat, ist es denkbar, in einer anderen Ausführungsform in der Strömungsrichtung zuerst den Sterilfilter 5 und anschließend den Aktivkohlefilter 4 vorzusehen. In jedem Fall handelt es sich um zwei konstruktiv und körperlich voneinander getrennte Filter, die über eine Wasserleitung miteinander verbunden sind. In den Aktivkohlefilter 4 kann zusätzlich ein Partikelfilter integriert sein. Grundsätzlich kann der Sterilfilter 5 auch durch einen Tiefenfilter ersetzt sein.
Wie oben dargelegt wurde, ist es erforderlich, die Filtereinrichtungen regelmäßig zu reinigen und/oder zu desinfizieren und/oder zu regenerieren. Zu diesem Zweck ist der Aktivkohlefilter 4 so ausgebildet, daß er leicht auseinandergebaut werden kann, damit das Filtermedium ausgetauscht werden kann. Dazu weist der Aktivkohlefilter 4 insbesondere einen Filterkopf 4a und einen lösbar daran angebrachten Träger 4b für das Filtermedium 4c auf. An den Filterkopf 4a sind alle Wasser-Zufluß- und Abflußleitungen angeschlossen. Der Filterkopf 4a weist eines oder mehrere Absperrventile auf, um diese Leitungen für einen normalen Durchflußbetrieb zu öffnen oder für den Austausch des Filtermediums 4c zu schließen. Der Filterkopf 4a weist Einrichtungen auf, über die der Filtermediumträger 4b abnehmbar befestigt ist. Geeignet hierfür sind beispielsweise Bajonettverriegelungseinrichtungen. Der Filtermediumträger 4b kann eine sogenannte Filterpatrone sein, die als Einwegartikel oder als recycleba- rer Artikel insgesamt ausgetauscht wird. Alternativ kann der Filterträger 4b nach Art eines Behälters das Filtermedium 4c aufnehmen, wobei dann nur das verbrauchte Filtermedium 4c aus dem Träger 4b entfernt und durch ein neues Filtermedium 4c ersetzt wird. Der Aktivkohlefilter 4 kann ein gesinterter oder vorzugsweise ein nicht-gesinterter Aktivkohlefilter sein. Der Aktivkohlefilter 4 filtert unpolare Pestizide, Halogenwasserstoffe, partikuläres Blei, Mangan- und Eisenverbindungen, Chlor, Ozon und Asbest aus dem Wasser. Calzium und Magnesium bleiben hingegen im Wasser erhalten.
Der Sterilfilter oder Tiefenfilter 5 ist dem Aktivkohlefilter 4 in dem Rohrleitungssystem der Trinkwasseraufbereitungsanlage vorzugsweise nachgeschaltet. Der Sterilfilter 5 kann ein heterogenes Doppelmembran-Filterelement aus Zelluloseacetat sein, beispielsweise mit einer Porengröße von 0,2 μm. Der Sterilfilter 5 kann auch ein fraktionierter Tiefenfilter aus mehrlagigem, plissiertem Filtervlies mit unterschiedlichen, feiner werdenden Abscheideraten sein, wobei eine Faserabgabe ausgeschlossen sein muß. Die Abscheiderate kann nominell 0,2
μm und die wirksame Filterfläche kann 0,1 m2 betragen, mit einer Temperaturbeständigkeit bis mindestens 134 °C. Denkbar sind aber auch andere geeignete Filterarten und -charakteri- stika.
Der Sterilfilter 5 ist so ausgeführt, daß die Filterreinigung und/oder -regeneration und/oder -desinfektion erfolgen kann, ohne daß der Filter in Einzelteile zerlegt werden muß und ohne daß das Filtermedium ausgetauscht und erneuert werden muß. Auch erfolgt kein Einsatz von Chemikalien. Vielmehr erfolgt der Reinigungsvorgang über eine Durchleitung von Wasserdampf. Der Wasserdampf wird dabei durch in oder an dem Filter vorgesehene Heizeinrichtungen 26 erzeugt. Entweder kann eine Heizung in dem Gehäuse des Sterilfilters 5 untergebracht sein, wobei das Gehäuse des Filters dann so ausgeführt ist, daß es gleichzeitig das integrierte Dampfdesinfektionssystem des Sterilfilters ist. Alternativ kann eine Heizmanschette 26 um das Sterilfiltergehäuse herum angeordnet sein. Alternativ kann auch eine externe Dampfquelle vorgesehen sein, die den Wasserdampf für die Filterreinigung außerhalb des Filters 5 erzeugt, wobei der Wasserdampf dann durch geeignete Leitungen 5a in den Filter eingespeist wird.
Insgesamt ist der Sterilfilter 5 so ausgebildet, daß Wasser und/oder Wasserdampf für das Reinigen und/oder Desinfizieren und/oder Regenerieren des Filters in zu der Durchflußrichtung des aufzubereitenden Wassers entgegengesetzter Richtung durch den Sterilfilter 5 geleitet werden. Dazu sind eine oder mehrere Ventileinrichtungen 5b, 5c, 27 an dem Sterilfilter 5 vorgesehen, die je nach Betriebsweise die betreffenden Zu- und Ableitungen des Sterilfilters öffnen oder schließen. Insbesondere können in Durchflußrichtung des aufzubereitenden Wassers vor und hinter dem Sterilfilter 5 Ventile 5b und 5c für das aufzubereitende Wasser vorgesehen sein, um den Sterilfilter 5 vollständig abzuriegeln. Des weiteren kann der Sterilfilter 5 eine Zuleitung 5 a für das für die Filterreinigung zu verwendende Wasser bzw. den Wasserdampf aufweisen, sowie ein weiteres Ventil 27, insbesondere ein Magnetventil, durch das das Reinigungswasser bzw. der Reinigungswasserdampf aus dem Sterilfilter 5 abgelassen werden können.
Die Reinigung/Desinfizierung/Regenerierung des Sterilfilters 5 erfolgt folgendermaßen: Zuerst wird der Sterilfilter 5 für das aufzubereitende Wasser geschlossen, indem die Ventile 5b und 5c geschlossen werden. Auch das Magnetventil 27 für die Filterreinigung ist zunächst geschlossen. Über die Leitung 5 a wird dann Wasser in den Filter geleitet, welches von der Heizung 26 erwärmt wird und schließlich verdampft. Durch ein intervallartiges, getaktetes
Öffnen und Schließen des Magnetventils 27 wird der Wasserdampf anschließend stoßweise aus dem Sterilfilter 5 abgelassen. Somit wird bei geschlossenem Magnetventil 27 durch das Erzeugen von Wasserdampf zunächst ein Druck in dem Sterilfilter 5 aufgebaut, der anschließend wieder erniedrigt wird, indem das Magnetventil 27 geöffnet wird, wodurch der Wasserdampf entweichen kann. Indem das Ventil 27 taktweise geöffnet und geschlossen wird, wird der Wasserdampf taktweise aus dem Sterilfilter 5 abgelassen. In den Phasen des Intervalls, in denen das Ventil 27 geschlossen ist, wird neuer Wasserdampf mittels der Heizung 26 in dem Filter erzeugt und somit erneut Druck in dem Filter aufgebaut. Wahlweise kann auch die Heizung 26 getaktet arbeiten und somit taktweise Wasserdampf erzeugen. Aufgrund des getakteten, synchronisierten Zusammenwirkens der Einzelkomponenten wird in dem Sterilfilter 5 in Intervallen Wasserdampf erzeugt und dadurch Druck aufgebaut und anschließend Wasserdampf abgelassen und der Druck somit erniedrigt.
Aufgrund der beschriebenen Durchleitung des Wasserdampfs durch den Sterilfilter 5 erfolgt ein Rückspülen des Filters für die Reinigung/Regeneration/Desinfektion. Der Filter wird also in zu der Durchflußrichtung des aufzubereitenden Wassers entgegengesetzter Richtung durchströmt, das heißt es erfolgt eine Umkehr der Durchflußrichtung in dem Filter.
Das für die Reinigung des Sterilfilters 5 verwendete Wasser kann dem Rohrleitungssystem der Anlage entnommen werden, beispielsweise an einer Stelle in Strömungsrichtung des aufzubereitenden Wassers vor den Filtern 4, 5, beispielsweise im Bereich des Wasserdruckminderers 3. Zusätzlich kann in der Zuleitung 5 a für das zu verdampfende Wasser ein Wasserenthärter oder Kalkentferner vor den Sterilfilter 5 geschaltet sein. Alternativ kann auch C02-haltiges Wasser verwendet werden. Der über das Magnetventil 27 aus dem Sterilfilter 5 abgelassene Wasserdampf kondensiert aufgrund des Druckabfalls, oder er wird in einen Kondensator geleitet. Das Kondensat fließt über einen Ablauf 30 ab.
Der Sterilfilter 5 wird nach Bedarf oder in regelmäßigen Abständen mit Wasserdampf gespült und damit desinfiziert, beispielsweise einmal wöchentlich. Dieser Vorgang kann vollautomatisch mittels einer elektronischen Steuereinrichtung über eine vorprogrammierbare Zeiteinstellung erfolgen. Der Aktivkohlefilter 4 wird ebenfalls regelmäßig oder je nach Bedarf ausgetauscht.
Zusätzlich oder alternativ zu der oben beschriebenen Beheizung und Wasserdurchleitung mit folglicher Bedampfung des Steril- oder Tiefenfilters 5 können Filtergehäuse und Filtereinsatz
des Steril- oder Tiefenfilters für eine Reinigung und/oder Desinfizierung und/oder Regenerierung statisch beheizt werden. Dabei entfällt die Wasserzu- und abführung, d.h. es wird kein Wasser durch die Filter geleitet. Das Filtergehäuse kann jedoch mit Wasser gefüllt sein.
Im Anschluß an die Filter 4 und 5 weist die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage eine Druckerhöhungspumpe 6 auf, die das aufzubereitende Wasser weiter durch die Anlage fördert. Die Trinkwasseraufbereitungsanlage kann stilles oder mit Kohlensäure versetztes Wasser erzeugen. Dazu verzweigt sich das Rohrleitungssystem hinter der Druckerhöhungspumpe 6 in einen Zweig für stilles Wasser und in einen Zweig, in welchem dem Wasser Kohlensäure zugesetzt wird, das heißt, in dem das Wasser karbonisiert wird. Dazu ist in diesem Zweig der Anlage eine Karbonisiereinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einem Karbonisatorkessel 9 und Einrichtungen für die Versorgung mit Kohlendioxid (C02 ) besteht. Der Karbonisator erzeugt Trinkwasser bzw. Tafelwasser mit einem Kohlensäurevolumen von beispielsweise bis zu 8 Gramm pro Liter Wasser. In einem praktischen Anwendungsfall beträgt das Volumen des Karbonisatorkessels beispielsweise 1,65 Liter brutto und 1,05 Liter netto, bezogen auf Füllstände. Zum Schutz des Kessels gegen einen zu hohen Innendruck ist ein Sicherheitsventil installiert, das für einen Überdruck von maximal 7,0 bar eingestellt ist. Das aufzubereitende Wasser wird über ein Magnetventil 7 in den Karbonisatorkessel 9 eingespritzt. Das Wassereinspritzventil 7 kann mit einem oder zwei hintereinander angeordneten Rückschlagventilen 8 versehen sein, die verhindern, daß Sodawasser oder C02 in die Wasserleitung eindringen. Das Sodawasserniveau in dem Karbonisatorkessel 9 wird über Maximum- und Minimum- Wasserstandselektroden gesteuert.
Die Karbonisiereinrichtung der erfindungsgemäßen Trinkwasseraufbereitungsanlage weist eine C02-Flasche 11 auf, die den Karbonisatorkessel 9 mit C02 versorgt. In einem praktischen Anwendungsfall wird eine 10 kg-CO2-Flasche verwendet. Die CO2-Flasche 1 1 ist mit einer Halterung im Inneren des Gehäuses, beispielsweise an der Innenseite und/oder an dem Boden des Gehäuses der Anlage gegen Umfallen sicher befestigt. Die Halterung ist dabei so ausgebildet, daß ein schnelles Wechseln der CO2-Flasche möglich ist. Ein C02-Druckminderer 12 ist im Inneren des Gehäuses der Tafelwasseranlage mittels einer Befestigungseinrichtung montiert. Der CO2-Druckminderer 12 verfügt über ein Sicherheitsventil, das bei Drücken auf der Hinterdruckgasseite beispielsweise über 7,7 bar abbläst, sowie über ein Absperrventil mit einem Verteiler. An dem Druckminderer 12 kann eine C02-Hinterdruckanzeige 13 vorgesehen sein. Von dem Verteiler verläuft eine Leitung zu dem Karbonisatorkessel 9 und eine weitere Leitung zu einem CO2-Pressostaten (Kontrollmanometer) 14, der von außen einsehbar
montiert ist. Über den Pressostaten wird überprüft, welcher Druck eingestellt ist und ggfs. ob noch ausreichend C02 in der Flasche 1 1 vorhanden ist. Wenn der C02-Druck unter einen vorgegebenen Wert absinkt, wird die Sodawasserseite der Anlage stillgelegt. An einer optischen Anzeige oder einem Display 15 erscheint dann eine Fehlermeldung oder ein Hinweis, daß die C02-Flasche leer ist und ausgewechselt werden muß. Der C02-Druck- minderer 12 bietet die Möglichkeit einer stufenlosen Druckregulierung. Bei einer Einstellung unter einem vorhergehenden Wert kann automatisch eine Druckentlastung in dem System erfolgen. Die CO2-Flasche 1 1 und das Druckminderventil 12 sind durch eine flexible Hochdruckleitung miteinander verbunden. Bei einem Flaschenwechsel müssen dann das Absperrventil an der CO2-Flasche geschlossen und die Hochdruckleitung von der Flasche getrennt werden. In der Leitung von der C02-Flasche 11 zu dem Karbonisatorkessel 9 befindet sich ein Ventil zum Einspritzen von C02 in den Karbonisatorkessel 9. Das C02-Einspritzventil ist mit einem Rückschlagventil 10 versehen, das das Eindringen von Sodawasser in die C02- Leitung verhindert. Über ein Steigerohr mit einem Sodawasserausgangsventil wird das mit Kohlensäure versetzte Wasser aus dem Karbonisatorkessel 9 zur Weiterförderung entnommen. Die Karbonisatorleistung kann beispielsweise bei 60 Liter pro Stunde liegen.
Sowohl das vor der Karbonisiereinrichtung abgezweigte stille Wasser als auch das in der Karbonisiereinrichtung mit Kohlensäure versetzte Wasser wird in einer Kühleinrichtung gekühlt. Die Kühleinrichtung kann eine FCKW-freie Trockenkühleinrichtung sein, die Kühlschlangen 21 für das Sodawasser und Kühlschlangen 23 für das stille Wasser aufweist. Zwischen den Kühlschlangen 21 und 23 kann sich eine Verdampferschlange 22 befinden, die mit einem Thermostaten 28 gekoppelt ist. Die Kühlschlangen 21, 23 und die Verdampferschlange 22 können in Reinaluminium eingegossen sein, und dieser gesamte Trockenkühlblock kann mit Polyurethanschaum isoliert sein. Die Kühleinrichtung weist des weiteren einen Kältekompressor 16 auf, der für hohe Drücke ausgelegt ist und der auch bei hohen Außentemperaturen ein gutes Anlaufverhalten gewährleistet. In einem praktischen Anwendungsfall kann die Kälteleistung beispielsweise 240 Watt betragen, was 22 Liter Wasser pro Stunde bei einer Temperaturdifferenz von 10 °C und einer Umgebungstemperatur von 24 °C entspricht. Die Zapftemperatur des Tafelwassers am Ausgang der Trinkwasseraufbereitungsanlage sollte typischerweise zwischen 5 °C und 15 °C liegen. Diese Temperatur kann über eine programmierbare, elektronische Steuereinrichtung regelbar sein. Alternativ kann die Temperatur über einen manuell zu betätigenden Thermostaten regelbar sein. Die Kühleinrichtung weist des weiteren einen Verflüssiger 17 auf, der über einen Ventilator 18 zwangsbelüftet sein kann. Schließlich sind in dem Kühlkreislauf noch ein Trockner 19 und ein Kapillarrohr 20 vor-
gesehen. Die Karbonisiereinrichtung und die Kühleinrichtung können als komplette Baugruppe 29 angeliefert und in die Trinkwasseraufbereitungsanlage eingebaut werden.
Die erfindungsgemäße Trinkwasseraufbereitungsanlage weist schließlich einen Zapfhahn oder Auslaufhahn 25 zur Abgabe des aufbereiteten Trinkwassers oder Tafelwassers auf. Der Zapfhahn 25 hat dabei eine Tastatur 36 mit Drucktasten oder andere geeignete Betätigungs- einrichtungen zur wahlweisen Entnahme von stillem oder kohlensäurehaltigem Wasser. Der Zapfhahn 25 ist mit einem Zapfventilblock 24 gekoppelt, in dem sich zwei Magnetventile befinden, nämlich ein Magnetventil 24a für Stillwasser und ein Magnetventil 24b für Sodawasser. Die Magnetventile sind jeweils mit einem Durchflußmesser 24c versehen. Alternativ kann eine Wasseruhr vorgesehen sein, die am Eingang der Anlage dem Aktivkohlefilter 4 vorgeschaltet ist. Durch ein Drücken der entsprechenden Drucktaste für stilles oder karbonisiertes Wasser wird jeweils das betreffende Magnetventil und damit die betreffende Wasserleitung für stilles oder karbonisiertes Wasser geöffnet. Die Betätigungseinrichtungen 36 an dem Zapfhahn für stilles oder karbonisiertes Wasser sind durch eindeutige Symbole für den Anwender gekennzeichnet. Des weiteren können Drucktasten oder andere geeignete Betätigungseinrichtungen 36 für ein permanentes oder ein portioniertes Zapfen von Wasser vorgesehen sein. Nach Bedarf können diese Tasten durch Programmierung einer elektronischen Steuerungseinrichtung aktiviert werden. Bei dem permanenten Zapfen von Wasser ("free-flow-Funktion") ist der Zapfhahn so lange geöffnet, wie die entsprechende Drucktaste gedrückt gehalten wird. Bei der Funktion des portionierten Zapfens von Wasser genügt ein kurzer Druck auf die entsprechende Drucktaste, um eine vorher programmierte Wassermenge zu zapfen. Unter dem Zapfhahn 25 befindet sich eine Tropfschale oder ein Tropfblech 35, die bzw. das mit dem Ablauf 30 verbunden ist.
Alternativ oder zusätzlich kann dem Zapfhahn 25 ein Steril- oder Tiefenfilter vorgeschaltet sein, der dem oben beschriebenen Steril- oder Tiefenfilter 5 entspricht. Wenn der Zapfhahn, je nach Ausführung der Trinkwasseraufbereitungsanlage, dafür vorgesehen ist, sowohl stilles als auch karbonisiertes Wasser abzugeben, kann ein Steril- oder Tiefenfilter 5 für jede Wassersorte vorgesehen sein. Der Filter 5 kann dabei, wie oben beschrieben, für eine Reinigung und/oder Desinfizierung und/oder Regenerierung entweder beheizt und mit Wasserdampf durchspült oder lediglich statisch beheizt werden, ohne daß Wasser hindurch geleitet wird. Das Filtergehäuse kann dabei jedoch mit Wasser gefüllt sein.
- 1:
Insbesondere der Zapfhahn 25 der Tafelwasseranlage ist Umwelteinflüssen ausgesetzt, also beispielsweise Beschädigungen und Verunreinigungen durch die Benutzer der Anlage. Aus diesem Grund muß der Zapfhahn regelmäßig oder nach Bedarf gereinigt und desinfiziert oder sterilisiert werden. Dieses erfolgt über eine Zapfhahnheizung 25a, die beispielsweise eine Heizpatrone oder eine Heizmanschette sein kann, die an dem Zapfhahn angebracht ist, beispielsweise über einen Wärmetauscher auf dem Auslaufrohr des Zapfhahns.
Die Reinigung und/oder Desinfizierung des Zapfhahns kann in zwei Varianten erfolgen:
In der ersten Ausführungsform wird der Zapfhahn thermisch behandelt, indem er lediglich durch die Heizung beheizt wird, beispielsweise auf eine Temperatur von mindestens 80°C. Als besonders vorteilhaft für die Vermeidung einer Rückverkeimungsgefahr hat sich jedoch eine Temperatur von etwa 100°C erwiesen. Hierbei wird die Temperatur elektrisch thermostatisch geregelt und auf einem konstanten Wert gehalten. Die Beheizung kann dabei nach einem vorgegebenen Zeitablaufplan oder Zeitprofil erfolgen, wodurch beispielsweise eine sich regelmäßig wiederholende Beheizung und damit Reinigung bewerkstelligt wird. Dieses Verfahren, bei dem der Zapfhahn nicht von Wasser durchströmt wird, wird als statische Beheizung bezeichnet. Mit anderen Worten wird der Hahn hierbei also in einem im wesentlichen trockenen Zustand beheizt.
In der zweiten Ausführungsform wird der Zapfhahn, wie bei der ersten Ausführungsform, thermisch behandelt, indem er durch die Heizung beheizt wird. Zusätzlich wird hierbei jedoch Wasser durch den Zapfhahn geleitet, das aufgrund der hohen Temperatur des Zapfhahns verdampft. Vorzugsweise wird das Wasser impulsweise oder intervallartig durch den beheizten Zapfhahn geleitet, wodurch dementsprechend eine impulsweise oder intervallartige Bedampfung des Hahns erfolgt bzw. Wasserdampf durch den Zapfhahn geleitet wird. Zusätzlich zu der reinen statischen Beheizung (siehe oben) werden bei dieser Variante Verunreinigungen aus dem Zapfhahn herausgedrückt, bzw. wird der Zapfhahn durch das Wasser und den entstehenden Dampf gespült. Im übrigen gilt das oben zu der ersten Variante gesagte auch hier.
Zur Desinfektion wird der Zapfhahn bei der zweiten Variante vorzugsweise täglich intervallartig bedampft oder mit Wasserdampf durchspült. Die Dauer der Beheizung und der Bedampfung wird so gewählt, daß die eventuell entstandenen Verkeimungen, wie beispielsweise ein Mikrofilm, zuverlässig vernichtet werden. Die Desinfektion, d.h. die Beheizung und eventuell
die Bedampfung des Zapfhahns kann über eine elektronische Steuereinrichtung zeitlich geregelt und programmiert werden. Analoges gilt für die rein statische Beheizung ohne Wasserdurchleitung gemäß der ersten Variante.
Das bei der zweiten Ausführungsform zugeführte Wasser kann wahlweise entkalkt oder nicht entkalkt sein, oder es kann stilles oder kohlensäurehaltiges, karbonisiertes Wasser sein, das aus der Trinkwasseraufbereitungsanlage selbst stammt. Durch die Verwendung von karbonisiertem Wasser wird eine Verkalkung der Anlage vermindert.
Vorzugsweise ist eine elektronische Steuerung vorgesehen, die alle Funktionsabläufe und die Funktion der Einzelkomponenten der Trinkwasseraufbereitungsanlage steuert. Insbesondere die Abgabe des Wassers an dem Zapfhahn 25 in portionierten Mengen oder in der "free-flow- Funktion" kann elektronisch gesteuert werden. Des weiteren können die Temperaturen an den Einzelkomponenten und die Durchflußmengen der Ventile sowie die Karbonisatorfunktionen gesteuert werden. Außerdem ermöglicht eine elektronische Steuereinrichtung eine Sicherheitsprüfung der Anlage mit eventuellen Fehlermeldungen sowie eine automatische Steuerung der Reinigung und Desinfektion der Anlage. Zusammen mit geeigneten Sensoren kontrolliert die elektronische Steuerung das Desinfektionssystem der Anlage, das heißt insbesondere die für die Desinfektion der Filter und des Zapfhahns erforderlichen Komponenten, wobei ein eventueller Ausfall der Dampferzeuger aufgezeichnet oder angezeigt wird. Die elektronische Steuerung kann des weiteren eine vollautomatische Desinfektion in zeitlich programmierten Intervallen ermöglichen. Als zusätzliche Hygienemaßnahme kann eine automatische Durchspülung der beiden Wassersorten (still oder karbonisiert) vorprogrammiert sein, sofern über eine bestimmte Zeitdauer (z.B. drei Stunden) kein Trinkwasser entnommen wurde. Dadurch wird eine Verkeimung von stehendem Wasser zusätzlich verhindert. Schließlich kann die elektronische Steuereinrichtung zu Diagnosezwecken dienen und beispielsweise die in einem Jahr erfolgten Reinigungsvorgänge aufzeichnen.
Aus Sicherheitsgründen ist der Zapfhahn 25 in einer Kuppel oder einem Gehäuse untergebracht, um gegen Beschädigungen und Verunreinigungen durch äußere Einflüsse geschützt zu sein. In der Kuppel ist dabei eine drehbare, halbrunde Wand oder ein Dampfschutzschild 35 angebracht, die bzw. das den Zapfhahn 25 während des Reinigungsvorgangs so abdeckt, daß Anwender gegen Verbrennungen durch den austretenden Wasserdampf geschützt werden. Vor Beginn des Reinigungsprozesses wird die Kuppel oder das Gehäuse automatisch durch die drehbare Wand bzw. das Dampfschutzschild 35 geschlossen. Nach dem Dampfprozeß und
dem Abkühlen des Zapfhahns öffnet sich die Wand wieder. Der Antrieb der Wand kann dabei mit einer Rutschkupplung versehen sein, um mögliche Verletzungen eines Anwenders durch Quetschen zu verhindern. Zur Reinigung kann die drehbare Wand herausgenommen werden. Alle Komponenten der Trinkwasseraufbereitungsanlage sind in einem Gehäuse untergebracht, an dessen Außenseite sich die Kuppel für den Zapfhahn befindet.
Bei der oben beschriebenen statischen Beheizung des Zapfhahns 25 kann das Dampfschutzschild 35 wahlweise entfallen. Der Zapfhahn ist grundsätzlich isoliert und mit einer Abdek- kung versehen, um Wärmeverluste zu vermeiden und um zusätzlich einen Schutz gegen Verbrennungen bei Berührung des Hahns zu geben.