WO2009003603A2 - Vorrichtung und verfahren zur reinigung von grauwasser - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur reinigung von grauwasser Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for the purification of gray water having the features of the preamble of claims 1 and 10, respectively.
  • EP 07 32 457 B1 describes a method and a device for purifying greywater.
  • the device consists of three greywater tanks, through which the gray water is led successively. The cleaning of the gray water takes place here by successive settling of the dirt particles.
  • EP 08 55 473 B1 describes a method and a device for using greywater, in which a control device monitors the operating state and optionally trigger certain functions and additionally checks the quality of the purified process water.
  • EP 08 94 904 B1 shows a device for the reuse of gray water in applications in which the water quality is of lesser importance. This device can be installed directly in the home, so that the gray water from the bath and / or shower is used directly for toilet flushing.
  • EP 10 36 888 A2 describes a system in which slightly polluted gray water from the rinse cycle of the washing machine is to be used and, for example, to be reused in the first washing cycles in the washing machine.
  • DE 197 40 642 B4 describes a device in which the gray water is forcibly guided via a degermination device.
  • the sterilization device contains an annular channel in which the gray water is irradiated by an irradiation source over the entire length of the annular channel and thus sterilized.
  • DE 101 56 253 A1 shows a system for the reuse of service water, the service water not only being used again by itself, but also the heat stored in it being utilized with the aid of a heat exchanger.
  • a heat exchanger is arranged in the hot water tank, which has a smooth flat exchange surface.
  • the warm service water is placed in a circulation that circulates past this heat exchanger surface.
  • the residence time of the water in this last storage tank depends on how much purified gray water is taken. If the demand is very low, it may happen that the purified water has to be parked in the storage tank for a relatively long time, which in turn can lead to a deterioration of the water quality.
  • DE 42 28 804 A1 further describes a service water system for flushing water of water closets in buildings.
  • This system comprises a cistern with a supply of flushing water, emptied into a corresponding water closet cistern and a small clarifier, the input side via a coarse filter with wastewater from baths, showers, sinks and / or washing machines acted upon settling tank and connected via a fine filter with the settling tank Has clear water tank.
  • a water pump containing supply line is connected.
  • a sewage treatment plant for use on a ship is known, which has a container which is divided into a plurality of chambers. To carry out the clarification, the sewage passes successively first and then a second clarification chamber, wherein a total of at least three clarification chambers are present. With a pumping device Klärmasse is transported from the second chamber back into the first chamber.
  • DE 195 09 531 A1 discloses a method and an apparatus for recycling gray water.
  • the device contains at least two gray water reservoirs arranged one behind the other in such a way that the gray water can only reach the second reservoir after a certain residence time in the first reservoir. Both tanks have a funnel-shaped bottom with a drain where dirt particles can be deposited and collected.
  • greywater tanks suspended solids are present in greywater, which are inoculated with bacterial cultures. By establishing a flow within the water, a circulation of the water and the floating bodies takes place. The flow is kept so that it does not create turbulences that would prevent particles from settling and settling. It is also mentioned the possibility of three successively arranged containers, in which case the gray water has a higher purity in the respective subsequent container.
  • the greywater can be taken from the last gray water tank as supply water.
  • a device for the substitution of drinking water in toilet flushing is finally known from DE 37 12 421 A1.
  • a closed collecting container which has a sludge collecting funnel in its lower part, is supplied with gray water by a pressure tube arranged vertically in the container and ending above the funnel.
  • the container has in its upper region an overflow, which can be connected via a line to a waste water discharge line of a household.
  • a sludge discharge line is guided on the one hand with the sludge collecting funnel and on the other hand outside the collecting container parallel to this up to a height corresponding to the normal filling level in the collecting tank with gray water, and which opens into the overflow pipe or into the downpipe.
  • One end of a drain line ends above the sludge collection container in the container, while its other end is connectable to the toilet flush. description
  • the object of the invention is to provide a compact apparatus for the purification of gray water for recycling as drinking or industrial water, in which the water is continuously subjected to multiple biological purification to obtain the highest possible degree of purification.
  • Another aspect of the invention relates to a process for the continuous purification of greywater.
  • the device according to the invention serves to clean greywater, preferably from the bath, the shower or other slightly polluted water.
  • the device according to the invention for the recycling of gray water consists of at least two storage tanks for gray water, each of which has a sludge outlet arranged in the floor area.
  • the greywater is sent directly to the first storage tank.
  • the greywater can first be passed through an upstream prefilter. This prefilter is used to remove coarse dirt particles and can be backwashed automatically via the operating water pump with the appropriate pressure.
  • the bottom area of the storage containers is preferably funnel-shaped, so that the sedimenting dirt particles migrate downwards and collect at the lowest point due to the low turbulence and the low flow velocities in this area. At this point, a sludge discharge can be provided.
  • the first gray water tank is divided into at least two chambers. In a first chamber it has a bioreactor and in a second chamber may optionally be a diagonal clarifier. This two-chamber distribution is ana- log the two process steps for cleaning in the first greywater storage tank.
  • the first storage container is relatively large. For example, it comprises a volume of 400 liters. When contaminated gray water enters the system, a mixing process first takes place, which directly improves the water quality.
  • the gray water is first passed through the bioreactor and biologically purified in this before it can flow through the oblique clearer in the Aufström vide in a second process step.
  • the sedimentation behavior of the solid dirt particles is further optimized and these are directed into the funnel-shaped depression.
  • additional process steps for example a mixing process, can be provided
  • the bioreactor consists of a trickling body or trickle filter in which a biological purification of the gray water takes place.
  • This is a biochemical wastewater treatment, since in addition to biodegradation processes parallel chemical reactions of the impurities take place.
  • the organic compounds contained in greywater are subjected to a degradation process in biological wastewater treatment. Degradation occurs mainly by microorganisms in combination with dissolved oxygen. In this process, inorganic compounds and biomass are produced by conversion processes.
  • the aerobic, dirt-degrading microorganisms on solid matter (growth) are located.
  • the colonization of microorganisms is also referred to as biological turf.
  • the growth body can consist of various materials, which preferably offers a large surface for colonization by the microorganisms. For example, natural stones (eg lava paints) or plastic fillers can be used.
  • the bioreactor can be a perforated plate or a functionally equivalent construction.
  • the gray water is passed through this perforated plate in the bioreactor.
  • a distribution of the gray water over the entire upper receiving surface of the Bioreactor.
  • an automatic aeration of the gray water takes place without the need for additional ventilation devices.
  • a rotary sprinkler located above the bioreactor is a rotary sprinkler, over which the gray water flows in uniformly and is distributed.
  • At least one of the storage containers have a siphon for sludge removal.
  • the siphon is attached to the sludge outlet and serves mainly to remove the sedimented contaminants. The sludge is sucked into the overflow.
  • the siphon pulls the soil and dirt collected from the bottom of the first storage tank at specified intervals.
  • the suction is limited by an outlet limitation via air restrictor. This is connected to the siphon and the first container.
  • the insertion of the siphon can take place via a particularly large inflow.
  • a regulation of drinking water make-up at defined intervals for example every x days, increase the inflow to activate siphon.
  • every x days may be for a certain time, e.g. Switch off the pump for clear water tank filling for 6 hours until the siphon has re-inserted.
  • the method is characterized in that the gray water passes through the bioreactor several times.
  • the pre-cleaned for example by means of a trickle filter and
  • Slanted clarifier purified greywater is conveyed back to the bioreactor via a circulation or charging pump, which may for example be located above the oblique clarifier or elsewhere, and runs through this again. This achieves a continuous improvement of the water quality through multiple biological cleaning and sedimentation.
  • the greywater repeatedly passes through the biological cleaning cycle in the first storage container within a defined time.
  • the set cleaning cycle can be, for example, 5 hours, after which the water is conveyed into the clear water tank, which is preferably located above the first storage tank.
  • the cycle of filling the clear water tank can be for example one hour.
  • the water passes through a disinfecting device, which is located between the first and the second storage container.
  • the disinfecting device is a UV lamp. The UV radiation kills any microorganisms present in the water.
  • the advantage of the time-defined transport of the repeatedly purified greywater from the first to the second storage tank is that a UV lamp only has to be switched on for a few hours a day. This controlled operating life increases the life of such a UV lamp.
  • the delivery pump upon reaching a minimum water level in this first storage container, only conveys the water back into this container and no longer into the clear water container. This means that the transport cycle is automatically switched off when there is only a little greywater in the first storage tank. This guarantees that the water still undergoes the biological cleaning several times and that it has the necessary purity and that the siphon is used when the maximum water level is reached.
  • the second storage tank is also referred to as a clear water tank, as there is only several times purified greywater.
  • This container may also have a funnel-shaped depression with sludge discharge, in the outlet of which any remaining sediments may be deposited.
  • the outlet is again equipped with a siphon, which in turn contains an air throttle, which is connected to the clear water tank.
  • the water level in the second storage tank exceeds a certain water level, part of the water volume is drained via the siphon.
  • the surplus water is passed from the second storage tank via the bioreactor in the first storage tank. This achieves a further improvement of the water quality in the first storage tank.
  • a particular advantage is that even with longer downtime continuous water circulation, especially the clear water, takes place, which prevents sprouting and deterioration of water quality.
  • the system works on the principle of constant change. This also corresponds to the principle of natural purification of water, for example in a stream.
  • the water to be purified is constantly in motion in the plant, i. it is constantly ventilated and further cleaned.
  • a minimum cycle time and a minimum container volume ensure a minimum water quality.
  • the time intervals can be set and adjusted differently.
  • Another advantage of the system is that no ventilation with corresponding accessories and problems is needed.
  • Another embodiment of the system refers to the fact that a further purification stage between the clear water tank and the first storage tank is set. This stage may look exactly like the first storage tank and a trickle filter, inclinometer, siphon and pump and valve.
  • This level can then be additionally installed if a further improvement of the water quality is to be achieved.
  • the removal of the service water can be done by means of an underwater pump, which is positioned in the clear water tank. This has the advantage that no additional space is needed and the noise of the pump can be minimized by the container installation.
  • the water can also be sucked out of the container with a standard suction pump.
  • the water can also be fed directly via the gravity process in the line system of the consumer. This can be the case, for example, if the system is set up in the attic.
  • the water can be fed via a mechanical float valve, which feeds drinking water directly into the clear water tank via a free inlet according to the standard.
  • the valve has an extended lifting arm, which is immersed in the water, so that when falling below a minimum water level, a small amount of drinking water is fed.
  • the make-up can also be done via an electronic magnetic switch that opens and closes an electric valve depending on the water level.
  • a batchwise greywater feed of 40 to 160 liters may be provided.
  • the inflow to the first chamber of the first storage tank takes place, for example, with a flow rate of 20 liters of gray water per minute.
  • This gray water is mixed with the water already in the container and integrated into the continuous cleaning process.
  • the constant water volume is 350 liters +/- a buffer volume of 150 liters, for example, a maximum of 500 liters must be circulated.
  • a circulation capacity of 5 liters per minute the entire volume of water is circulated once every 100 minutes.
  • the water (depending on the volume) was thus circulated at least three times and thus has undergone the biological purification and sedimentation at least three times.
  • the aquarium pump is switched to filling the clear water tank.
  • the clear water tank In this case, for example, about 200 liters of multiply purified water are transferred to the clear water tank.
  • the filling process takes approximately 40 minutes.
  • the water passes through a disinfecting device, for example past a UV lamp.
  • This UV lamp only has to be switched on for 40 minutes when the clear water storage tank is being filled.
  • the process for recycling gray water comprises at least three different process steps.
  • the combinable process steps include (a) the aeration of the greywater, (b) the mixture of greywater with already pre-cleaned greywater, (c) a biological see cleaning, (d) the sedimentation of existing dirt particles and / or activated sludge, (e) the removal of the sedimented dirt particles and / or the sedimented activated sludge by means of a siphon and (f) the sterilization of the gray water by means of a disinfecting device.
  • the method comprises all of the above-mentioned method steps in the order given.
  • the disinfecting device may be, for example, a UV lamp to kill any germs present in greywater.
  • the gray water can be re-aerated after passing through the trickle filter.
  • the biologically pre-purified gray water additional oxygen is supplied. This is particularly important if this biologically pre-cleaned gray water is to be routed again over the trickle filter.
  • the microorganisms present in the trickle filter need the oxygen to allow effective biological purification.
  • a deposition step may be provided in the trickle filter.
  • the two-chamber constructed first storage container contains the bioreactor in the first chamber. Between the two chambers is a partition wall, wherein the first chamber has an opening in the lower region, whereby it is in fluid communication with the second chamber. This means that the greywater must first pass through the bioreactor before it enters the second container.
  • the minimum water level must not sink below the dividing wall.
  • the fats and oils remain in the trickle filter and are degraded by the microorganisms accordingly.
  • Fig. 1 shows a schematic frontal view of an apparatus for
  • Figs. 2 and 3 show side views of this device.
  • FIG. 10 A possible embodiment of a greywater purification device 10 with a first storage container constructed according to the invention is illustrated with reference to FIG.
  • the gray water preferably from the bath or the shower or other slightly polluted water, is passed via the gray water inlet 22 into the bioreactor 24, which is located in the first storage tank 20.
  • An embodiment of the system 10 may be such that the unpurified water is first passed through a pre-filter.
  • This pre-filter can be automatically backwashed via the operating water pump with the appropriate pressure.
  • the first storage container 20 has a two-chambered construction.
  • the bioreactor 24 In the first chamber is the bioreactor 24.
  • a partition wall 23 Between the first and the second chamber 24, 25 is a partition wall 23.
  • the partition wall is such that an opening between the first and the second chamber 24, 25 in the lower region of the first storage container 20, so that the two chambers 24, 25 are in fluid communication. This results in that the water level in the two chambers 24, 25 of the first storage container 20 always has the same level.
  • a bioreactor 24 which operates as a partially dipped in the water trickle filter. It consists of a bed of growth bodies with as large a surface as possible, on which bacteria settle, which undertake a biological purification of the contaminated gray water.
  • bioreactor 24 may be a perforated plate or other construction which ensures that the water flows evenly distributed over the bioreactor 24 and holds back coarse contaminants.
  • oxygen is introduced into the bioreactor 24 via the inflow.
  • the first storage tank 20 is relatively large, so that when a supply of dirty gray water in the system first takes place a mixing process that improves the water quality directly.
  • the first storage tank 20 has a funnel-shaped lower area 21. Solid contaminants accumulate on the ground, in particular in the hopper 21, due to the low turbulence and low flow velocities in the system.
  • a diagonal clarifier 26 can be integrated in the first storage container 20. This inclined clarifier 26 flows through the water in an upflow process, which causes further solid dirt particles to sediment and slide into the funnel-shaped depression.
  • a siphon 28 is connected. This siphon 28 draws at certain intervals the soil and dirt collected from the bottom of the container 20 in the overflow. The suction is limited by an outlet limitation via air restrictor. This is connected to the siphon and the container 20. If the siphon 28 is laid inside the container 20, the air throttle may be a small opening in the siphon 28. The insertion of the siphon 28 takes place at a certain water level in the container 20. If this level of water is not reached due to a high greywater removal, the cyclic pumping into the second storage tank can be controlled by a controller. Clear water tank 40 is suspended until this certain water level is reached safely, so that the siphon 28 goes into operation.
  • a circulation pump / charge pump 30 which initially conveys the prepurified water back into the bioreactor 24.
  • the water runs again, as described on the trickle filter and so on.
  • the water is thus constantly circulated and thus continuously improves the quality of the water through biological purification and sedimentation.
  • this feedback can be switched periodically via a circuit.
  • the water in the clear water tank 40 which is preferably located above the first storage container 20, are promoted.
  • the cycle of filling the clear water tank 40 may be e.g. be an h.
  • the disinfecting device 42 may be, for example, a UV lamp.
  • the advantage here is that a UV lamp 42 only has to be switched on for a few hours a day and only operates a few hours a day. This leads to a very long life of the UV lamp 42.
  • One advantage is that only one valve 32 is needed in the return to the bioreactor 24 from the container 20.
  • the circulation pump / charge pump 30 conveys the water into the clear water tank 40.
  • the valve 32 is open, the geodetic pressure difference prevents an inflow into the clear water tank 40.
  • the clear water tank 40 also has a funnel-shaped bottom 41, in the outlet of which any remaining sediments may deposit.
  • the outlet is in turn equipped with a siphon 44, which in turn is equipped with an air throttle which is connected to the clear water tank 40.
  • the device also contains at least two emergency overflow devices 36 and 46, wherein one emergency overflow device 36, 46 is assigned to one respective storage vessel 20, 40.
  • the emergency overflow devices 36, 46 are intended to prevent overfilling of the storage containers.
  • the container 20 in clear water tank 40 pumped, multi-purified water through the bioreactor 24 back into the container 20. This reduces the volume of water in the container 20 by less than the amount of pumped up water. However, if gray water flows through the greywater inlet 22, the capacity of the first storage tank 20 could quickly be exhausted, which could possibly cause the container 20 to burst. For this reason, the container 20 contains an emergency overflow 36 can drain over the gray water from the first storage tank 20 when the water level in this container 20 exceeds a certain level.
  • the upper clear water tank 40 is still a Trinkwassernachspeiseventil 50 assigned. If a lot of clear water is removed from the upper storage tank 40, while only a little gray water flows through the greywater inlet 24, drinking water can be supplied to the clear water tank 40 via the drinking water feed valve 50 in order to keep the continuous cycle going.
  • the invention is not limited to the above embodiments.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederverwertung von Grauwasser mittels einer Durchleitung durch mindestens zwei Speicherbehälter (20; 40) für Grauwasser, die jeweils einen im Bodenbereich angeordneten Schlammablass aufweisen. Das Verfahren umfasst die Schritte der Behandlung des Grauwassers in einem ersten Speicherbehälter (20), wobei die Behandlung wenigstens eine biologische Reinigung in einem Bioreaktor (24) umfasst, des Überführens des gereinigten Grauwassers aus dem ersten Speicherbehälter (20) in den zweiten Speicherbehälter (40), und der Rückführung von gereinigtem Grauwasser aus dem zweiten Speicherbehälter (40) in den ersten Speicherbehälter (20). Die Erfindung offenbart zudem eine Vorrichtung zur Wiederverwertung von Grauwasser. Die Vorrichtung umfasst mindestens zwei Speicherbehälter für Grauwasser (20; 40), die jeweils im Bodenbereich einen Schlammablass aufweisen. Der erste Grauwasserbehälter (20) ist zweigeteilt und weist in einer ersten Kammer einen Bioreaktor (24) auf.

Description

Vo rri c htu n g u n d Ve rfa h re n zu r Rei n i g u n g vo n
G ra uwasser
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung von Grauwasser mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 bzw. 10.
Stand der Technik
Im jedem Haushalt fällt eine Menge an geringfügig verschmutztem Brauchwas- ser, das so genannte Grauwasser, an. Vor allem in Gebieten mit Wassermangel, sollte dieses geringfügig verschmutzte Wasser gereinigt und wieder verwendet werden, statt der Kanalisation zugeleitet zu werden.
Verfahren und Vorrichtungen zur Nutzung von Grauwasser sind bereits mehrfach bekannt. Beispielsweise beschreibt EP 07 32 457 B1 ein Verfahren und eine Vor- richtung zur Reinigung von Grauwasser. Die Vorrichtung besteht aus drei Grauwasserspeichern, durch die das Grauwasser sukzessive geleitet wird. Die Reinigung des Grauwassers erfolgt hierbei durch sukzessives Absetzen der Schmutzpartikel.
EP 08 55 473 B1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nutzung von Grauwasser, bei der eine Steuereinrichtung den Betriebszustand überwacht und gegebenenfalls bestimmte Funktionen auslösen und zusätzlich die Qualität des gereinigten Brauchwassers überprüft.
EP 08 94 904 B1 zeigt eine Vorrichtung zur Wiederverwendung von Grauwasser bei Anwendungen, bei denen die Wasserqualität von geringerer Bedeutung ist. Diese Vorrichtung kann direkt im Haushalt eingebaut werden, so dass das Grauwasser aus der Badewanne und / oder der Dusche direkt für die Toilettenspülung verwendet wird. EP 10 36 888 A2 beschreibt ein System, bei dem geringfügig verschmutztes Grauwasser aus dem Spülgang der Waschmaschine genutzt werden soll und beispielsweise in den ersten Waschgängen in der Waschmaschine wieder verwendet werden soll.
DE 197 40 642 B4 beschreibt eine Vorrichtung, bei der das Grauwasser über eine Entkeimungsvorrichtung zwangsgeführt wird. Die Entkeimungsvorrichtung enthält einen Ringkanal, in dem das Grauwasser durch eine Bestrahlungsquelle über die gesamte Länge des Ringkanals bestrahlt und somit entkeimt wird.
DE 101 56 253 A1 zeigt eine Anlage zur Wiederverwendung von Brauchwas- ser, wobei das Brauchwasser nicht nur selbst wieder verwendet, sondern auch die in ihm gespeicherte Wärme mit Hilfe eines Wärmetauschers ausgenutzt wird. Hierzu wird ein Wärmetauscher in dem Brauchwassertank angeordnet, der eine glatte ebene Austauschoberfläche aufweist. Das warme Brauchwasser wird in eine Zirkulation versetzt, die es an dieser Wärmetauscheroberfläche vorbei zirkulieren lässt.
Bei den oben beschriebenen Verfahren durchläuft das Grauwasser bestimmte
Reinigungsstufen und wird am Ende in einem Speicherbehälter gespeichert. Die Verweilzeit des Wassers in diesem letzen Speicherbehälter ist abhängig davon, wie viel gereinigtes Grauwasser entnommen wird. Ist der Bedarf sehr niedrig, kann es vor- kommen, dass das gereinigte Wasser relativ lang im Speicherbehälter geparkt werden muss, was wiederum zu einer Verschlechterung der Wasserqualität führen kann.
Die DE 42 28 804 A1 beschreibt weiterhin eine Brauchwasseranlage zur Spülwasserversorgung von Wasserklosetts in Gebäuden. Diese Anlage umfasst einen über eine Zuleitung mit Spülwasser beaufschlagbaren, in ein zugehöriges Wasserklosett entleerbaren Spülkasten sowie ein Kleinklärbecken, das einen eingangsseitig über ein Grobfilter mit Abwasser aus Badewannen, Duschen, Waschbecken und/oder Waschmaschinen beaufschlagten Absetzbehälter und einen über ein Feinfilter mit dem Absetzbehälter verbundenen Klarwasserbehälter aufweist. An dem Klarwasserbehälter ist eine zum Spülkasten führende, eine Wasserpumpe enthaltende Zuleitung angeschlossen. Aus der DE 203 16 374 U1 ist eine Kläranlage für den Einsatz auf einem Schiff bekannt, die ein Behältnis aufweist, das in mehrere Kammern unterteilt ist. Zur Durchführung der Klärung durchläuft das Klärgut nacheinander eine erst und danach eine zweite Klärkammer, wobei insgesamt wenigstens drei Klärkammern vorhanden sind. Mit einer Pumpeinrichtung wird Klärmasse von der zweiten Kammer zurück in die erste Kammer befördert.
Die DE 195 09 531 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiederverwertung von Grauwasser. Die Vorrichtung enthält mindestens zwei derart hintereinander angeordnete Grauwasserspeicher, dass das Grauwasser erst nach einer ge- wissen Verweildauer in dem ersten Speicher in den zweiten Speicher gelangen kann. Beide Speicher haben einen trichterförmigen Boden mit einem Ablass, wo sich Schmutzpartikel ablagern und sammeln können. In den Grauwasserspeichern sind im Grauwasser Schwebkörper vorhanden, die mit Bakterienkulturen geimpft sind. Durch Herstellen einer Strömung innerhalb des Wassers erfolgt eine Umwälzung des Was- sers und der Schwebkörper. Die Strömung wird so gehalten, dass sie keine Verwirbe- lungen erzeugt, die ein Absinken und Absetzen von Partikeln verhindern würde. Es ist auch die Möglichkeit von drei hintereinander angeordneten Behältern erwähnt, wobei dann in dem jeweils nachfolgenden Behälter das Grauwasser eine höhere Reinheit aufweist. Aus dem letzten Grauwasserbehälter kann das Grauwasser als Bereitstel- lungswasser entnommen werden.
Eine Einrichtung zur Substitution von Trinkwasser bei der Toilettenspülung ist schließlich aus der DE 37 12 421 A1 bekannt. Ein geschlossener Sammelbehälter, der in seinem unteren Teil einen Schlammsammeltrichter aufweist, wird durch ein senkrecht im Behälter angeordnetes, oberhalb des Trichters endendes Druckrohr Grauwas- ser zugeführt. Der Behälter weist in seinem oberen Bereich einen Überlauf auf, der über eine Leitung an eine Abwasserfallleitung eines Haushalts anschließbar ist. Eine Schlammabzugsleitung ist einerseits mit dem Schlammsammeltrichter und andererseits außerhalb des Sammelbehälters parallel zu diesem nach oben bis zu einer Höhe geführt, die der normalen Füllhöhe im Sammelbehälter mit Grauwasser entspricht, und die in die Überlaufleitung bzw. in das Fallrohr mündet. Ein Ende einer Ablaufleitung endet oberhalb des Schlammsammelbehälters im Behälter, während ihr anderes Ende mit der Toilettenspülung verbindbar ist. Beschreibung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine kompakte Vorrichtung zur Reinigung von Grauwasser für die Wiederverwertung als Trink- bzw. Nutzwasser zu schaffen, bei der das Wasser kontinuierlich einer mehrfachen biologischen Reinigung unterworfen wird um einen möglichst hohen Reinigungsgrad zu erhalten. Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Reinigung von Grauwasser.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand des unabhängigen An- spruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient dazu, Grauwasser, vorzugsweise aus der Badewanne, der Dusche oder anderes gering verschmutztes Wasser zu reinigen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wiederverwertung von Grauwasser be- steht aus mindestens zwei Speicherbehältern für Grauwasser, die jeweils einen im Bodenbereich angeordneten Schlammablass aufweisen.
Das Grauwasser wird direkt in den ersten Speicherbehälter geleitet. Gemäß ei- i ner weiteren Ausführungsform kann das Grauwasser zunächst über einen vorgeschalteten Vorfilter geleitet werden. Dieser Vorfilter dient dem Entfernen grober Schmutzpar- tikel und kann automatisch über die Betriebswasserpumpe mit entsprechendem Druck zurückgespült werden.
Der Bodenbereich der Speicherbehälter ist vorzugsweise trichterförmig, so dass die sedimentierenden Schmutzpartikel nach unten wandern und sich aufgrund der geringen Verwirbelung und der niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten in diesem Bereich an der tiefsten Stelle sammeln. An dieser Stelle kann ein Schlammablass vorgesehen sein.
Der erste Grauwasserbehälter ist in mindestens zwei Kammern unterteilt. In einer ersten Kammer weist er einen Bioreaktor auf und in einer zweiten Kammer kann sich gegebenenfalls ein Schrägklärer befinden. Diese zweikammrige Aufteilung ist ana- log den zwei Verfahrensschritten zur Reinigung im ersten Grauwasser- Speicherbehälter.
Der erste Speicherbehälter ist verhältnismäßig groß. Beispielsweise umfasst er ein Volumen von 400 Litern. Beim Zulauf von verschmutztem Grauwasser in das Sys- tem findet deshalb zunächst ein Mischungsprozess statt, durch den die Wasserqualität direkt verbessert wird.
In einem ersten Verfahrensschritt wird das Grauwasser zuerst durch den Bioreaktor geleitet und in diesem biologisch gereinigt, bevor es in einem zweiten Verfahrensschritt den Schrägklärer im Aufströmverfahren durchströmen kann. Dadurch wird das Sedimentationsverhalten der festen Schmutzpartikel weiter optimiert und diese werden in die trichterförmige Senke geleitet. Weiterhin können zusätzliche Verfahrensschritte, beispielsweise ein Mischungsprozess, vorgesehen werden
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante besteht der Bioreaktor aus einem Rieselkörper bzw. Rieselfilter in dem eine biologische Reinigung des Grauwas- sers stattfindet. Dabei handelt es sich um eine biochemische Abwasserreinigung, da neben biologischen Abbauprozessen parallel hierzu auch chemische Reaktionen der Verunreinigungen stattfinden. Die im Grauwasser enthaltenen organischen Verbindungen werden in der biologischen Abwasserreinigung einem Abbauprozess unterzogen. Der Abbau erfolgt im Wesentlichen durch Mikroorganismen in Verbindung mit gelöstem Sauerstoff. Dabei entstehen durch Umwandlungsprozesse anorganische Verbindungen und Biomasse.
Im Rieselfilter sind die aeroben, Schmutz abbauenden Mikroorganismen auf fester Materie (Aufwuchskörper) angesiedelt. Die Ansiedlung der Mikroorganismen wird auch als biologischer Rasen bezeichnet. Der Aufwuchskörper kann aus verschie- denen Materialien bestehen, die vorzugsweise eine große Oberfläche zur Besiedlung durch die Mikroorganismen bietet. Beispielsweise können Natursteinen (z. B. Lavaschlacke) oder Kunststoff-Füllkörper verwendet werden.
Oberhalb des Bioreaktors kann sich ein Lochblech oder eine in der Funktion entsprechende Konstruktion befinden. Das Grauwasser wird über dieses Lochblech in den Bioreaktor geleitet. Durch das Lochblech bzw. die entsprechende Konstruktion erfolgt eine Verteilung des Grauwassers über die gesamte obere Aufnahmefläche des Bioreaktors. Gleichzeitig erfolgt eine automatische Belüftung des Grauwassers, ohne dass zusätzliche Belüftungsvorrichtungen notwendig sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform befindet sich oberhalb des Bioreaktors ein Drehsprenger, über den das Grauwasser gleichmäßig zuströmt und verteilt wird.
Mindestens einer der Speicherbehälter, vorzugsweise jedoch beide, weisen einen Saugheber zum Schlammabzug aufweist. Der Saugheber ist dabei am Schlamm- ablass angebracht und dient hauptsächlich dem Entfernen der sedimentierten Schmutzstoffe. Der Schlamm wird dabei in den Überlauf abgesaugt.
Der Saugheber zieht zu bestimmten Intervallen den am Boden angesammelten Schmutz und Schlamm aus dem ersten Speicherbehälter. Begrenzt wird das Absaugen durch eine Abflussbegrenzung über Luftdrossel. Diese ist mit dem Saugheber und dem ersten Behälter verbunden.
Das Einsetzen des Saughebers kann dabei über einen besonders großen Zu- fluss erfolgen. Alternativ kann auch eine Regelung der Trinkwasser Nachspeisung in definierten Abständen, beispielsweise alle x Tage, den Zufluss erhöhen, um Saugheber zu aktivieren. Weiterhin kann alternativ alle x Tage für eine bestimmte Zeit, z.B. für 6 Stunden die Förderpumpe zur Klarwasserbehälterfüllung ausgeschaltet werden, bis der Saugheber erneut eingesetzt hat.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Grauwasser den Bioreaktor mehrfach durchläuft. Das vorgereinigte, beispielsweise mittels Rieselfilter und
Schrägklärer gereinigte Grauwasser, wird über eine Umwälz- bzw. Ladepumpe, die beispielsweise oberhalb des Schrägklärers oder an anderer Stelle angeordnet sein kann, zum Bioreaktor zurück befördert und durchläuft diesen erneut. Dadurch wird eine kontinuierliche Verbesserung der Wasserqualität durch mehrfache biologische Reini- gung und Sedimentation erreicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durchläuft das Grauwasser den biologischen Reinigungszyklus im ersten Speicherbehälter innerhalb einer definierten Zeit mehrfach.
Nach Ablauf der voreingestellten / definierten Zeit wird das mehrfach gereinig- tes Wasser in den zweiten Speicherbehälter befördert. Der eingestellte Reinigungszyklus kann beispielsweise 5 Stunden betragen, danach wird das Wasser in den Klarwasserbehälter, der sich vorzugsweise oberhalb des ersten Speicherbehälters befindet, gefördert. Der Zyklus der Befüllung des Klarwasserbehälters kann beispielsweise eine Stunde betragen.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Wasser eine Desinfizierungsvorrich- tung durchläuft, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Speicherbehälter befindet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Desinfizie- rungsvorrichtung um eine UV Lampe. Durch die UV- Strahlung werden eventuell im Wasser befindliche Mikroorganismen abgetötet.
Der Vorteil der zeitlich definierten Beförderung des mehrfach gereinigten Grauwassers von dem ersten in den zweiten Speicherbehälter besteht darin, dass eine UV Lampe nur wenige Stunden am Tag eingeschaltet werden muss. Diese kontrollierte Betriebsdauer erhöht die Lebensdauer einer solchen UV Lampe.
Ein weiterer Vorteil dieses Systems besteht darin, dass nur ein Ventil in der Zu- leitung zur ersten Kammer (= Bioreaktor) des ersten Speicherbehälters benötigt wird. Wird das Ventil geöffnet, fördert die Pumpe das Wasser wieder in den Bioreaktor, da die Wassersäule zum Klarwasser ein Zuströmen in diesen Behälter automatisch verhindert.
Wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dem ersten Speicherbehälter zu wenig Wasser zugeführt, fördert die Förderpumpe das Wasser bei Erreichen eines minimalen Wasserstandes in diesem ersten Speicherbehälter nur noch zurück in diesen Behälter und nicht mehr in den Klarwasserbehälter. Das bedeutet, dass der Beförderungszyklus automatisch ausgeschaltet wird, wenn sich nur wenig Grauwasser im ersten Speicherbehälter befindet. Dadurch wird garantiert, dass das Wasser die biolo- gische Reinigung trotzdem mehrfach durchläuft und die nötige Reinheit aufweist und der Saugheber beim Erreichen des maximalen Wasserstandes einsetzt..
Der zweite Speicherbehälter wird auch als Klarwasserbehälter bezeichnet, da sich in diesem nur mehrfach gereinigtes Grauwasser befindet. Dieser Behälter kann auch eine trichterförmige Senke mit Schlammablass aufweisen, in dessen Auslass sich gegebenenfalls noch vorhandene Sedimente ablagern können. Der Auslass ist wieder- um mit einem Saugheber ausgestattet, der wiederum einer Luftdrossel enthält, die mit dem Klarwasserbehälter verbunden ist.
Überschreitet der Wasserstand im zweiten Speicherbehälter einen bestimmten Pegelstand, wird ein Teil des Wasservolumens über den Saugheber entleert. Das ü- berschüssige Wasser wird aus dem zweiten Speicherbehälter über den Bioreaktor im ersten Speicherbehälter geleitet. Dadurch wird eine weitere Verbesserung der Wasserqualität im ersten Speicherbehälter erreicht.
Somit kann bei vollem Klarwasserbehälter auch bereits desinfiziertes Wasser wieder zurück in den ersten Speicherbehälter gelangen, was zu einer weiteren Verbes- serung der Wasserqualität führt.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass auch bei längeren Stillstandzeiten eine ständige Wasserumwälzung, insbesondere auch des Klarwassers, stattfindet, was ein Aufkeimen und eine Verschlechterung der Wasserqualität verhindert.
Die Anlage arbeitet nach dem Prinzip der ständigen Umwälzung. Dies ent- spricht auch dem Prinzip der natürlichen Reinigung von Wasser, beispielsweise in einem Bach. Das zu reinigende Wasser ist in der Anlage ständig in Bewegung, d.h. es wird ständig belüftet und weiter gereinigt. Eine Mindestzykluszeit und ein Mindestbe- hältervolumen stellt eine Mindestwasserqualität sicher.
Je weniger Wasser im Betrieb später entnommen wird, desto besser wird die Wasserqualität. Wird viel Wasser entnommen, so ist die Wasserqualität des frisch zulaufenden Wassers nach der Mindestreinigungsphase immer noch ausreichend für die Verbraucher, die am Reinigungskreislauf angeschlossen sind.
Je nach Anforderung an die Wasserqualität, der Menge an anfallendem Grauwasser und dem Brauchwasserbedarf können die Zeitintervalle unterschiedlich einge- stellt und angepasst werden.
Über den freien Zulauf des Wassers auf den Rieselfilter wird dieser ständig mit Sauerstoff versorgt. Ein weiterer Vorteil der Anlage ist somit, dass keine Belüftung mit entsprechendem Zubehör und Problemen benötigt wird. Eine weitere Ausführung der Anlage bezieht sich darauf, dass eine weitere Reinigungsstufe zwischen den Klarwasserbehälter und den ersten Speicherbehälter gesetzt wird. Diese Stufe kann genauso aussehen, wie der erste Speicherbehälter und einen Rieselfilter, Schrägklärer, Saugheber sowie Förderpumpe und Ventil enthalten.
Diese Stufe kann dann zusätzlich installiert werden, wenn eine weitere Verbesserung der Wasserqualität erzielt werden soll.
Die Entnahme des Brauchwassers kann mittels eine Unterwasserpumpe, die in dem Klarwasserbehälter positioniert ist erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass kein weiterer Bauraum benötigt wird und die Geräusche der Pumpe durch die Behälteraufstellung minimiert werden. Das Wasser kann aber auch mit einer gewöhnlichen Saugpumpe aus dem Behälter gesaugt werden. In einer weiteren Variante kann das Wasser auch direkt über das Schwerkraftverfahren in das Leitungssystem der Verbraucher eingespeist werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das System im Dachgeschoss aufgestellt wird.
Die Nachspeisung kann über ein mechanisches Schwimmerventil erfolgen, welches Trinkwasser direkt über einen freien Zulauf nach Norm in den Klarwasserbehälter einspeist. Das Ventil verfügt dabei über einen verlängerten Hubarm, der in das Wasser eingetaucht ist, so dass bei Unterschreiten eines minimalen Wasserstandes eine kleine Menge Trinkwasser eingespeist wird.
Alternativ kann die Nachspeisung auch über einen elektronischen Magnetschalter erfolgen, der ein elektrisches Ventil in Abhängigkeit vom Wasserstand öffnet und schließt.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren soll nunmehr anhand eines Zahlenbeispiels dargestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann eine schubweise Grauwasserzufuhr von 40 bis 160 Liter vorgesehen sein. Der Zufluss zur ersten Kammer des ersten Speicherbehälters erfolgt beispielsweise mit einer Flussrate von 20 Liter Grauwasser pro Minute. Dieses Grauwasser wird mit dem bereits im Behälter befindlichen Wasser vermischt und in den kontinuierlichen Reinigungsprozess integriert.
Wenn das ständige Wasservolumen 350 Liter beträgt +/- einem Puffervolumen von 150 Litern, müssen beispielsweise maximal 500 Liter umgewälzt werden. Bei Ver- wendung einer Aquariumspumpe mit einer Umwälzleistung von 5 Liter pro Minute, ist das gesamte Wasservolumen nach 100 Minuten einmal umgewälzt.
Bei einer voreingestellten Reinigungszeit innerhalb des ersten Speicherbehälters von 5 Stunden, wurde das Wasser (abhängig vom Volumen) also mindestens dreimal umgewälzt und hat somit die biologische Reinigung und Sedimentation mindestens dreimal durchlaufen.
Nach den fünf Stunden wird die Aquarienpumpe auf Befüllung des Klarwasserbehälters umgestellt. Dabei werden beispielsweise etwa 200 Liter mehrfach gereinigten Wassers in den Klarwasserbehälter überführt. Der Befüllvorgang dauert entsprechend ungefähr 40 min.
Dabei durchläuft das Wasser eine Desinfiziervorrichtung, beispielsweise an einer UV- Lampe vorbei. Diese UV Lampe muss nur die 40 min angeschaltet sein, wenn der Befüllvorgang des Klarwasserspeichers vorgenommen wird.
Wurde in der Zwischenzeit kein Klarwasser aus dem zweiten Speicherbehälter entnommen, läuft das überflüssige Klarwasser über ein Skimmerrohr wieder in den ersten Speicherbehälter zurück.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Wiederverwertung von Grauwasser mindesten drei unterschiedliche Verfahrenschritte. Zu den kombinierbaren Verfahrensschritten zählen (a) die Belüftung des Grauwassers, (b) die Mischung von Grauwasser mit bereits vorgereinigtem Grauwasser, (c) eine biologi- sehe Reinigung, (d) die Sedimentation vorhandener Schmutzpartikel und / oder von Belebtschlamm, (e) das Entfernen der sedimentierten Schmutzpartikel und / oder des sedimentierten Belebtschlamms mittels eines Saughebers und (f) das Entkeimen des Grauwassers mittels einer Desinfizierungsvorrichtung. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren alle der oben genannten Verfahrensschritte in der angegebenen Reihenfolge. Bei der Desinfizierungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine UV Lampe handeln, um restliche im Grauwasser vorhandene Keime abzutöten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Grauwasser nach Durchlaufen des Rieselfilters erneut belüftet werden. Dadurch wird dem biologisch vorgereinigten Grauwasser zusätzlicher Sauerstoff zugeführt. Dies ist insbesondere wichtig, wenn dieses biologisch vorgereinigte Grauwasser erneut über den Rieselfilter geleitet werden soll. Die im Rieselfilter vorhandenen Mikroorganismen benötigen den Sauerstoff, um eine effektive biologische Reinigung zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann im Rieselfilter ein Abscheidungsschritt vorgesehen sein. Der zweikammrig aufgebaute erste Speicherbehälter enthält in der ersten Kammer den Bioreaktor. Zwischen den beiden Kammern befindet sich eine Trennwand, wobei die erste Kammer im unteren Bereich eine Öff- nung aufweist, wodurch diese mit der zweiten Kammer in fluidischer Verbindung steht. Das bedeutet, dass das Grauwasser zunächst den Bioreaktor durchfließen muss, bevor es in den zweiten Behälter gelangt.
Bei dem Abscheidungsschritt ist vorgesehen, dass Verschmutzungen, insbesondere Fette und Öle, die eine geringere Dichte als das Grauwasser aufweisen und somit auf dem Grauwasser schwimmen, im Rieselfilter verbleiben und nicht in die zweite Kammer überführt werden.
Um dies zu erreichen ist vorgesehen, dass das minimale Wasserniveau nicht unter die Trennwand sinken darf. Dadurch verbleiben die Fette und Öle im Rieselfilter und werden durch die Mikroorganismen entsprechend abgebaut.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die Rückführung des gereinigten Wassers in den Reaktor und/oder in einen der Behälter der erfindungsgemäßen Anordnung mittels einer Flüssigkeitspumpe oder einer anderen geeigneten Fördereinrichtung erfolgen kann. Wenn im vorliegenden Zusammenhang von Pumpen die Rede ist, so sind damit generell alle möglichen Arten von Fördereinrichtungen zur För- derung von Flüssigkeiten gemeint und umfasst. Gleiches gilt bspw. auch für den in der Anmeldung verwendeten Begriff Saugheber. Anstelle eines solchen Saughebers kann auch eine Pumpe oder eine andere geeignete Fördereinrichtung eingesetzt werden.
Figurenbeschreibunq
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Be- zugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Frontalansicht einer Vorrichtung zur
Reinigung von Grauwasser.
Fig. 2 und 3 zeigen Seitenansichten dieser Vorrichtung.
Eine mögliche Ausgestaltung einer Grauwasserreinigungsvorrichtung 10 mit er- findungsgemäß aufgebautem erstem Speicherbehälter wird anhand von Figur 1 illustriert.
Das Grauwasser, vorzugsweise aus der Badewanne oder der Dusche oder anderes gering verschmutztes Wasser, wird über den Grauwasserzulauf 22 in den Bioreaktor 24, der sich im ersten Speicherbehälter 20 befindet geleitet.
Eine Ausführung der Anlage 10 kann so aussehen, dass das ungereinigte Wasser zunächst über einen Vorfilter geleitet wird. Dieser Vorfilter kann automatisch über die Betriebswasserpumpe mit entsprechendem Druck zurückgespült werden.
Der erste Speicherbehälter 20 ist zweikammrig aufgebaut. In der ersten Kammer befindet sich der Bioreaktor 24. Zwischen der ersten und der zweiten Kammer 24, 25 befindet sich eine Trennwand 23. Die Trennwand ist dergestalt, dass eine Öffnung zwischen der ersten und der zweiten Kammer 24, 25 im unteren Bereich des ersten Speicherbehälters 20, so dass die beiden Kammern 24, 25 in fluidischer Verbindung stehen. Dadurch ergibt sich, dass der Wasserspiegel in den beiden Kammern 24, 25 des ersten Speicherbehälters 20 immer dasselbe Niveau aufweist.
In dem ersten Speicherbehälter 20 befindet sich ein Bioreaktor 24, der als teilweise in das Wasser getauchter Rieselfilter arbeitet. Er besteht aus einer Schüttung von Aufwuchskörpern mit möglichst großer Oberfläche, auf denen sich Bakterien ansiedeln, die eine biologische Reinigung des verschmutzten Grauwassers übernehmen.
Oberhalb des Bioreaktors 24 kann sich ein Lochblech oder andere Konstruktion befinden, die dafür sorgt, dass das Wasser gleichmäßig über den Bioreaktor 24 verteilt zuströmt und grobe Schmutzstoffe zurück hält. Zudem wird über die Zuströmung Sau- erstoff in den Bioreaktor 24 eingetragen.
Der erste Speicherbehälter 20 ist verhältnismäßig groß, so dass bei Zulauf von verschmutztem Grauwasser in das System zunächst ein Mischungsprozess stattfindet, der die Wasserqualität direkt verbessert.
Der erste Speicherbehälter 20 verfügt über einen trichterförmigen unteren Be- reich 21. Feste Schmutzstoffe sammeln sich durch die geringe Verwirbelung und niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten in dem System am Boden, insbesondere im Trichter 21 ab. Um das Sedimentationsverhalten weiter zu optimieren kann im ersten Speicherbehälter 20 ein Schrägklärer 26 integriert sein. Diesen Schrägklärer 26 durch- strömt das Wasser im Aufstromverfahren, was dazu führt, dass weitere feste Schmutz- partikel sedimentieren und in die trichterförmige Senke gleiten.
Am Fuß der trichterförmigen Senke 21 ist ein Saugheber 28 angeschlossen. Dieser Saugheber 28 zieht zu bestimmten Intervallen den am Boden angesammelten Schmutz und Schlamm aus dem Behälter 20 in den Überlauf. Begrenzt wird das Absaugen durch eine Abflussbegrenzung über Luftdrossel. Diese ist mit dem Saugheber und dem Behälter 20 verbunden. Ist der Saugheber 28 im Innern des Behälters 20 verlegt, so kann die Luftdrossel eine kleine Öffnung im Saugheber 28 sein. Das Einsetzen des Saughebers 28 erfolgt dabei bei einem bestimmten Wasserstand im Behälter 20. Wird dieser Wasserstand aufgrund einer hohen Grauwasserentnahme nicht erreicht, so kann über eine Steuerung das zyklische Pumpen in den zweiten Speicherbehälter / Klarwasserbehälter 40 solange ausgesetzt wird, bis dieser bestimmte Wasserstand sicher erreicht wird, damit der Saugheber 28 in Betrieb geht.
Im Behälter 20 befindet sich eine Umwälzpumpe / Ladepumpe 30, die das vorgereinigte Wasser zunächst in den Bioreaktor 24 zurück fördert. Hier läuft das Wasser wiederum, wie beschrieben über den Rieselfilter und so fort. Das Wasser wird also ständig im Kreis geführt und somit kontinuierlich die Wasserqualität durch biologische Reinigung und Sedimentation verbessert. Um den Stromverbrauch zu minimieren, kann dieses Rückfördern über eine Schaltung periodisch geschaltet werden.
Nach einem gewissen Reinigungszyklus, z.B. 5 h Zyklus kann das Wasser in den Klarwasserbehälter 40, der sich vorzugsweise oberhalb des ersten Speicherbehälters 20 befindet, gefördert werden. Der Zyklus der Befüllung des Klarwasserbehälters 40 kann z.B. eine h betragen. Während das vorgereinigte Wasser über den Wasserzu- fluss 34 in den Klarwasserbehälter strömt, kann das Wasser eine Desinfizierungsein- richtung 42 durchlaufen. Bei der Desinfizierungseinrichtung 42 kann es sich beispiels- weise um eine UV Lampe handeln. Der Vorteil ist dabei, dass eine UV Lampe 42 nur wenige Stunden am Tag eingeschaltet sein muss und nur wenige Stunden am Tag in Betrieb ist. Dies führt zu einer sehr großen Lebensdauer der UV Lampe 42.
Ein Vorteil ist, dass nur ein Ventil 32 in der Rückführung in den Bioreaktor 24 vom Behälter 20 benötigt wird. Wird das Ventil 32 geschlossen, fördert die Umwälz- pumpe / Ladepumpe 30 das Wasser in den Klarwasserbehälter 40. Bei offenem Ventil 32 verhindert der geodätische Druckunterschied einen Zufluss in den Klarwasserbehälter 40.
Der Klarwasserbehälter 40 verfügt ebenfalls über einen trichterförmigen Boden 41 , in dessen Auslass sich gegebenenfalls noch vorhandene Sedimente ablagern kön- nen. Der Auslass ist wiederum mit einem Saugheber 44, der wiederum mit einer Luftdrossel, die mit dem Klarwasserbehälter 40 verbunden ist, ausgestattet.
Steigt der Wasserstand im Klarwasserbehälter 40 über eine gewisse Marke, wird ein Teil des Wasservolumens über den Saugheber 44 entleert. Das Wasser wird dann über den Bioreaktor 24 in den Behälter 20 zurück geleitet. Somit kann bei vollem Klarwasserbehälter 40 auch bereits desinfiziertes Wasser wieder zurück in den ersten Speicherbehälter 20 gelangen, was die Wasserqualität weiter verbessert. Ein besonderer Vorteil ist auch, dass auch bei längeren Stillstandzeiten eine ständige Wasserumwälzung auch des Klarwassers stattfindet, was ein Auf- keimen und Verschlechterung der Wasserqualität verhindert.
Weiterhin enthält die Vorrichtung noch mindestens zwei Notüberlaufeinrichtungen 36 und 46, wobei jeweils eine Notüberlaugeinrichtung 36, 46 jeweils einem Speicherbehälter 20, 40 zugeordnet ist. Die Notüberlaufeinrichtungen 36, 46 sollen eine Überfüllung der Speicherbehälter verhindern.
Wird wenig Klarwasser entnommen, so fließt ein Teil des von Speicherbehälter
20 in Klarwasserbehälter 40 gepumptes, mehrfach gereinigtes Wasser über den Bioreaktor 24 zurück in den Behälter 20. Dadurch verringert sich das Wasservolumen im Behälter 20 um weniger als die hochgepumpte Wassermenge. Fließt jetzt jedoch durch den Grauwasserzufluss 22 mehr Grauwasser nach, könnte die Kapazität des ersten Speicherbehälters 20 schnell erschöpft sein, was gegebenenfalls zum Bersten des Behälters 20 führen könnte. Aus diesem Grund enthält der Behälter 20 einen Notüberlauf 36 über den Grauwasser aus dem ersten Speicherbehälter 20 abfließen kann, wenn der Wasserpegel in diesem Behälter 20 einen bestimmten Stand übersteigt.
Gleiches gilt für den Notüberlauf 46 des oberen Klarwasserspeichers 40.
Weiterhin ist dem oberen Klarwasserbehälter 40 noch ein Trinkwassernachspeiseventil 50 zugeordnet. Wird viel Klarwasser aus dem oberen Speicherbehälter 40 entnommen, während nur wenig Grauwasser über den Grauwasserzulauf 24 zufließt, kann dem Klarwasserbehälter 40 über das Trinkwassernachspeiseventil 50 Trinkwasser zugeführt werden, um den kontinuierlichen Kreislauf in Gang zu halten.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt.
Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen. Bezugszeichenliste
10 Grauwasserreinigungsanlage
20 erster Speicherbehälter
21 trichterförmiger unterer Bereich 22 Grauwasserzulauf
23 Trennwand
24 Bioreaktor (erste Kammer im ersten Speicherbehälter)
25 zweite Kammer im ersten Speicherbehälter
26 Schrägklärer 28 Saugheber
30 Umwälzpumpe / Ladepumpe
32 Ventil
34 Wasserzufluss des ersten Speicherbehälters
36 Notüberlauf des ersten Speicherbehälters 40 zweiter Speicherbehälter / Klarwasserbehälter
41 trichterförmiger Boden
42 Desinfizierungsvorrichtung 44 Saugheber
46 Notüberlauf des zweiten Speicherbehälters

Claims

Pate nta ns p rü c h e
1. Verfahren zur Wiederverwertung von Grauwasser mittels einer Durchleitung durch mindestens zwei Speicherbehälter (20; 40) für Grauwasser, die jeweils einen im Bodenbereich angeordneten Schlammablass aufweisen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a. Behandlung des Grauwassers in einem ersten Speicherbehälter (20), wobei die Behandlung wenigstens eine biologische Reinigung in einem Bioreaktor (24) umfasst;
b. Überführen des gereinigten Grauwassers aus dem ersten Speicherbehälter (20) in den zweiten Speicherbehälter (40) und
c. Rückführen von gereinigtem Grauwasser aus dem zweiten Speicherbehälter (40) in den ersten Speicherbehälter (20).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Wasser aus dem zweiten Speicherbehälter (40) über den Bioreaktor (24) im ersten Speicherbehälter (20) geleitet wird, wenn der Wasserpegel im zweiten Speicherbehälter (40) eine bestimmte Marke überschreitet.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Grauwassers in einem ersten Grauwasserbehälter (20) wenigstens ei- ne biologische Reinigung in einem Bioreaktor (24) umfasst und dass das dadurch biologisch vorgereinigte Wasser über eine Umwälz- bzw. Ladepumpe (30) zum Bioreaktor (24) zurück befördert wird und diesen erneut durchläuft.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Grauwassers in einem ersten Grauwasserbehälter (20) eine bio- logische Reinigung in einem Bioreaktor (24) und eine mechanische Reinigung in einem Schrägklärer (26) umfasst und dass das mittels Bioreaktor (24) und Schrägklärer (26) vorgereinigte Wasser über eine Umwälz- bzw. Ladepumpe (30) zum Bioreaktor (24) zurück befördert wird und diesen erneut durchläuft.
5. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Zyklus mehrfach, innerhalb einer voreingestellten Zeit durchlaufen wird.
6. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass nach Ablauf der voreingestellten Zeit, das mehrfach gereinigte
Wasser in einen zweiten Speicherbehälter (40) befördert wird.
7. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrfach gereinigte Wasser bei der Beförderung in den zweiten Speicherbehälter (40) eine Desinfizierungsvorrichtung (42) durchläuft.
8. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrfach gereinigte Wasser bei der Beförderung in den zweiten Speicherbehälter (40) mittels UV bestrahlt wird.
9. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich restliche Sedimente in der trichterförmigen Senke (41) des zweiten Speicherbehälters (40) ablagern und mittels eines Saughebers (44) in den Überlauf abgesaugt werden.
10. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Verfahrensschritt Grauwasser mit bereits ge- reingtem Grauwasser gemischt wird.
11. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grauwasser im Bioreaktor (24) durch einen Rieselfilter geleitet wird.
12. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grauwasser nach Durchlaufen des Rieselfilters (24) erneut belüftet wird.
13. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grauwasser oberhalb des Bioreaktors (24) durch ein Lochblech geleitet wird.
14. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grauwasser automatisch belüftet wird.
15. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die sedimentierten Schmutzpartikel in der trichterförmigen Senke (21) des ersten Speicherbehälters (20) ansammeln.
16. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der trichterförmigen Senke (21) des ersten Speicherbehälters (20) angesammelte Schlamm und Schmutz mittels eines Saughebers (28) in den Überlauf abgesaugt wird.
17. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das minimale Wasserniveau im ersten Speicherbehälter (20) nicht unter die Trennwand (23) zwischen der ersten (24) und der zweiten (25) Kammer sinkt.
18. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Verschmutzungen mit einer geringeren Dichte als Grauwasser im Rieselfilter verbleiben und vollständig abgebaut werden.
19. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verschmutzungen mit einer geringeren Dichte als Grauwasser nicht in die zweite Kammer (25) des ersten Speicherbehälters (20) gelangen.
20. Vorrichtung zur Wiederverwertung von Grauwasser (10) mit mindestens zwei Speicherbehältern für Grauwasser (20; 40), die jeweils einen im Bodenbereich angeordneten Schlammablass aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Speicherbehälter (20) einen Bioreaktor (24) aufweist und dass der zweite Speicherbehälter (20) einen Saugheber (44) aufweist, der bei Erreichen eines bestimmten Wasserstandes im zweiten Speicherbehälter (40) einen Teil des Wasservolumens aus dem zweiten Speicherbehälter (40) in den ersten Speicherbehälter (20) zurückleitet.
21. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Speicherbehälter (20) zweigeteilt ist, wobei die erste Kammer einen Bioreaktor (24) und die zweite Kammer einen Schrägklärer (26) aufweist.
22. Vorrichtung gemäß Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bioreaktor (24) ein Rieselfilter ist.
23. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sich oberhalb des Bioreaktors (24) bzw. Rieselfilters ein Lochblech zur Verteilung des Wassers befindet.
24. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Bioreaktor (24) aus einer Schüttung von Aufwuchskörpern besteht.
25. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Speicherbehälter (20; 40) einen Saugheber (28; 44) zum Schlammabzug aufweist.
26. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten (20) und dem zweiten Speicherbehälter (40) eine
Desinfizierungseinrichtung (42), insbesondere eine UV- Lampe angeordnet ist.
27. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Speicherbehälter (40) oberhalb des ersten Speicherbehälters (20) angeordnet ist.
28. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (24) und zweite Kammer des ersten Speicherbehälters (20) durch eine Trennwand getrennt sind, wobei eine fluidische Verbindung zwischen den beiden Kammern im unteren Bereich des ersten Speicherbehälters (20) besteht.
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