AT528035B1 - Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage umfassend eine Trenntoilette (1) mit einer Muschel (2), einer Hauptabflussleitung (3) für mit Fäkalien belastete Abwasserströme und einer Nebenableitung (4) für Urinabwasserströme, sowie einen Biogastank (5), welcher an der Hauptabflussleitung (3) angeschlossen ist, wobei die Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) an einer im Wesentlichen senkrechten Seitenwandung an einem Abflussrohrabschnitt stromabwärts der Muschel (2) angeordnet ist, wobei der Übergangsbereich (7) zwischen Seitenwandung des Rohrabschnitts und Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) an der Oberseite abgerundet ist, um die Urinabwasserströme passiv über den Teekannen-Effekt in die Nebenableitung (4) zu leiten, und wobei stromabwärts der Hauptabflussleitung (3) und stromaufwärts des Biogastanks (5) eine Vakuumpumpenvorrichtung (8) zum Absaugen der Abwasserströme aus der Hauptabflussleitung (3) vorgesehen ist. Zwischen dem Rohrabschnitt mit der Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) und der Vakuumpumpenvorrichtung (8) ist ein Siphon (9) vorgesehen, wobei die im Inneren des Rohrdurchmessers befindliche Staukante (10) des Siphons (9) höher liegt als die Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4). Die Erfindung betrifft ferner eine Trenntoilette sowie eine Vakuumpumpenvorrichtung für eine derartige Toilette.

Description

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Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage umfassend eine Trenntoilette mit einer Muschel, einer Hauptabflussleitung für mit Fäkalien belastete Abwasserströme und einer Nebenableitung für Urinabwasserströme, sowie einen Biogastank, welcher an der Hauptabflussleitung angeschlossen ist, wobei die Eingangsöffnung der Nebenableitung für die Urinabwasserströme an einer im Wesentlichen senkrechten Seitenwandung an einem Abflussrohrabschnitt stromabwärts der Muschel angeordnet ist, wobei der Übergangsbereich zwischen Seitenwandung des Rohrabschnitts und Eingangsöffnung der Nebenableitung an der Oberseite abgerundet ist, um die Urinabwasserströme passiv über den Teekannen-Effekt in die Nebenableitung zu leiten, und wobei stromabwärts der Hauptabflussleitung und stromaufwärts des Biogastanks eine Vakuumpumpenvorrichtung zum Absaugen der Abwasserströme aus der Hauptabflussleitung vorgesehen ist.

[0002] In Regionen ohne durchgehendes Kanalisationsnetz gibt es Bedarf an Toiletten, die mit einem lokalen System zur Abwasseraufbereitung ausgestattet sind. Eine besonders auch für Entwicklungsländer vorteilhafte Möglichkeit der Abwasseraufbereitung besteht darin, den Abwasserstrom einem Biogastank zuzuführen. Das so gewonnene Biogas kann dann zur Energiegewinnung oder zum Heizen eingesetzt werden.

[0003] Ein Problem dabei ist, dass der Abwasserstrom aus Toiletten aufgrund des eingebrachten Ammoniaks aus dem Urin schlecht für die biologischen Prozesse im Biogastank ist. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, bereits in der Toilette eine Trennung zwischen Urinabwasserströmen und mit Fäkalien belasteten Abwasserströmen zu erreichen.

[0004] Eine dafür sehr effiziente und ohne zusätzliche Ventiltechnik einsetzbare Trenntoilette ist beispielsweise in der WO 2019178622 A1 offenbart. Diese Trenntoilette scheidet einen Großteil des Urinabwasserstroms über den Teekannen-Effekt in eine Nebenableitung ab.

[0005] Um den Wasserverbrauch bei Toiletten gering zu halten, werden unter anderem Vakuumtoiletten eingesetzt, welche mit geringen Spülwassermengen auskommen. Diese haben jedoch oft den Nachteil, dass die dafür notwendige Technik, wie Vakuumpumpe, Vakuumtank und Ventile aufwändig aufgebaut schlecht zu warten sind, weshalb sie in Entwicklungsländern weniger oft eingesetzt werden. Da auch eine geringe Spülwassermenge für einen stromabwärts angeordneten Biogastank vorteilhaft ist, besteht ein Bedarf an besseren Lösungen, um eine Vakuumpumpenvorrichtung für diese Einsatzzwecke zu schaffen.

[0006] Die WO 2022261688 A1 offenbart einen Vakuumtank für eine Toilette, welcher es aufgrund eines horizontal angeordneten Trennelements erlaubt, mit besonders geringen Spülmengen auszukommen, da das gesamte Tankvolumen für den Aufbau des Vakuums zur Verfügung steht, während lediglich der unter dem Trennelement befindliche Teil des Tanks für den Abwasserstrom genutzt wird.

[0007] In der CN 101824849 A wird eine manuell betätigbare Trenntoilette beschrieben.

[0008] Die US 2016319529 A1 beschreibt eine Vakuumtoilette, wobei am unteren Ende des Vakuumtanks ein Klappenverschluss vorgesehen ist.

[0009] Die CN 201649696 U zeigt ein häusliches Abwassersystem mit einem Biogastank. Durch eine Zusatzöffnung können beispielsweise auch biogene Abfälle dem Biogasreaktor zugeführt werden.

[0010] In vielen Teilen der Welt, sowie auch in den meisten Entwicklungsländern wird für den Toilettengang meist kein Toilettenpapier verwendet, sondern für die persönliche Hygiene werden die betreffenden Körperteile direkt auf der Toilette mit Wasser gewaschen. Dabei fallen neben dem Spülwasser regelmäßig größere Wassermengen an, welche ebenfalls über den Abfluss der Toilette abtransportiert werden. Auch diese Wassermengen stellen für einen nachgeordneten Biogastank ein Problem dar, da sie die für den Abbau der mit Fäkalien belasteten Abwasserströme notwendigen Bakterien verdünnen und damit auch die biologischen Abbauprozesse behindern.

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[0011] Um die Wasserströme von Waschvorgängen von jenen von Spülvorgängen zu trennen, stehen bisher nur aufwändige Steuerungen zur Verfügung, welche gerade in Entwicklungsländern praktisch kaum einsetzbar sind, da die nötige Infrastruktur meist nicht gegeben ist.

[0012] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage zu schaffen, bei welcher der nachgeordnete Biogastank nicht durch übermäßigen Wassereintrag oder durch Urinabwasserströme belastet und in seiner Funktion behindert wird. Die Vorrichtung soll möglichst einfach aufgebaut sein, damit sie auch in Entwicklungsländern mit unzureichender lokaler Infrastruktur einsetzbar ist. Ziel der Erfindung ist es auch, eine entsprechende Trenntoilette zu schaffen, welche die Trennung zwischen Urinabwasserstrom, mit Fäkalien belasteten Abwasserstrom sowie Waschwasserstrom möglichst passiv ohne aufwendige Steuerungstechnik ermöglicht. Eine für die Toilette vorgesehene Vakuumpumpenvorrichtung soll möglichst einfach aufgebaut sein, wodurch eine Wartung auch mit wenig verfügbaren technischen Möglichkeiten einfach durchführbar ist.

[0013] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Rohrabschnitt mit der Eingangsöffnung der Nebenableitung und der Vakuumpumpenvorrichtung ein Siphon vorgesehen ist, wobei die im Inneren des Rohrdurchmessers befindliche Staukante des Siphons höher liegt als die Eingangsöffnung der Nebenableitung. In erster Linie wird über die Nebenableitung direkt bei der Benutzung der Toilette ein Großteil des Urinabwasserstroms abgetrennt und kann somit nicht länger in die Hauptabflussleitung und damit in den Biogastank gelangen. Die mit Fäkalien belasteten Abwasserströme werden über den Spülvorgang über eine Vakuumpumpenvorrichtung in die Hauptabflussleitung transportiert und dem Biogastank zugeführt. Wenn anschließend an den Spülvorgang ein Waschvorgang vorgenommen wird, bei dem eine große Menge an Wasser in die Toilette gelangt, so wird dieses vor dem Siphon zurückgestaut und ein Großteil des Wassers wird ebenfalls passiv ohne zusätzlich notwendiges Ventil über die Nebenableitung abgeführt, da die Eingangsöffnung der Nebenableitung niedriger liegt als die Staukante innerhalb des Siphons. Das eingebrachte zusätzliche Wasser durch den Waschvorgang, welches meist über eine separate Wasserzufuhr wie beispielsweise ein Gefäß oder einen Schlauch in die Toilette gelangt, wird so nicht in den Biogastank geleitet, wobei die Trennung unabhängig von einer Spülsteuerung und ohne zusätzliches Ventil erfolgt. Auch nach dem Waschvorgang wird kein weiterer Spülvorgang benötigt, da lediglich das Wasser im Siphon zurückbleibt.

[0014] Dabei ist es ein weiteres bevorzugtes Merkmal, dass die Nebenableitung stromabwärts mit einem Pflanzenbeet oder mehreren gegebenenfalls kaskadenartig verbundenen Pflanzenkläranlagen verbunden ist. Die Urinwasserströme können für nachgeordnete Pflanzenkläranlagen verwendet werden, ebenso wird das durch die Waschvorgänge anfallende Abwasser den Pflanzenkläranlagen zum Abbau von Stickstoff zugeführt. Je nach anfallender Waschwasser- und Urinabwassermenge können mehrere Pflanzenkläranlagen kaskadenartig an die Nebenableitung angeschlossen werden. Durch den kaskadenartigen Aufbau werden auch keine weiteren Pumpen benötigt und die anfallenden Abwasserströme werden passiv über die Pflanzenkläranlage verteilt. Auch der Überlauf des Biogastanks kann der Pflanzenkläranlage zugeführt werden. Das so geklärte Wasser erfüllt damit auch den Standard ISO 30500 für nicht an ein Kanalnetz angeschlossene Sanitäranlagen und kann auch beispielsweise zur Bewässerung eingesetzt werden, ohne den Boden und das Grundwasser mit Schadstoffen zu belasten.

[0015] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal ist es vorgesehen, dass die Vakuumpumpenvorrichtung aus miteinander verbindbaren Modulen aufgebaut ist, wobei die Vorrichtung ein Saugmodul beinhaltend den Pumpenmotor, ein Tankmodul mit einer Einlassöffnung für die Hauptabflussleitung und ein Endmodul zum Anschluss an einen stromabwärts führenden Abfluss zum Biogastank umfasst, wobei die Module vorzugsweise turmartig übereinander angeordnet und miteinander verbindbar sind. Durch diesen modulartigen Aufbau kann die Vakuumpumpenvorrichtung als Turm platzsparend verbaut werden, wobei jedes Modul einfach abzunehmen und zu warten ist. Die Module können beispielsweise auf Kunststoff gefertigt sein, oder die Grundgehäuse der Module können auch aus Keramik gefertigt werden, was in Entwicklungsländern eine lokale Produktion der Komponenten erleichtert.

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[0016] Dabei ist es ferner ein bevorzugtes Merkmal, dass das Saugmodul einen nach unten gerichteten Anschluss aufweist, um an der Oberseite des Tankmoduls befestigbar zu sein, wobei das Saugmodul einen Pumpenmotor aufweist, mittels welchem am Anschluss zum Tankmodul ein Unterdruck erzeugbar ist. Als Pumpenmotor kann bei dieser Anordnung beispielsweise ein herkömmlicher Staubsaugermotor verwendet werden, wobei aufgrund der Konfiguration des Saugmoduls, Motoren beliebiger Hersteller verwendbar sind. Die Verfügbarkeit von Ersatzteilen sowie die einfache Wartung werden dadurch deutlich verbessert.

[0017] Es ist ein weiteres bevorzugtes Merkmal, dass das Tankmodul an der Oberseite einen Anschluss zum Anschluss an das Saugmodul und an der Unterseite eine Auslassöffnung aufweist, welche mit einem darunter anordenbaren Endmodul koppelbar ist, wobei das Tankmodul gemeinsam mit dem Saugmodul und Endmodul einen als Vakuumtank ausgebildeten Raum schafft, wobei das Tankmodul eine an einer Seitenwand des Tanks angeordnete Einlassöffnung, welche mit der Hauptabflussleitung koppelbar ist, aufweist, und wobei der Vakuumtank ein horizontales Trennelement in etwa auf der Höhe der Einlassöffnung aufweist, und wobei ferner das Trennelement gegebenenfalls gemeinsam mit einem Seitenwandabschnitt des Vakuumtanks eine entlang des Umfangs des Tanks verlaufende, vorzugsweise schraubenlinienförmig ausgebildete, nach unten offene Rinne ausbildet, welche ausgehend von der Einlassöffnung zumindest einmal um den im Wesentlichen horizontalen Umfang herum zum unteren Volumen hin verläuft, und wobei mittig im Trennelement eine Durchtrittsöffnung zwischen oberem und unterem Volumen des Vakuumtanks angeordnet ist.

[0018] Durch die spezielle Ausgestaltung des Vakuumtanks ist es möglich, besonders geringe Spülwassermengen einzusetzen und gleichzeitig einen effizienten Weitertransport der mit Fäkalien belasteten Abwasserströme sicherzustellen. Für den Aufbau des Vakuums steht das Gesamtvolumen des Tanks zur Verfügung. Die mit Fäkalien belasteten Abwasserströme gelangen jedoch nur in den unteren Teil des Tanks, wodurch weniger Spülwasser für den Weitertransport benötigt wird. Da geringe Mengen transportiert werden müssen, muss auch der oben im Saugmodul untergebrachte Pumpenmotor nicht derart leistungsstark sein, wie dies bei bekannten Vakuumtoiletten der Fall ist. Durch die Trenntoilette selbst gelangen abgesehen von mit Fäkalien belasteten Abwasserströmen sowie die geringe Menge an Spülwasser keine weiteren Abwasserströme in den Vakuumtank und somit auch nicht in den stromabwärts gelegenen Biogastank.

[0019] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal ist es vorgesehen, dass das Endmodul eingangsseitig mit der Auslassöffnung des Tankmoduls und ausgangsseitig mit dem stromabwärts angeordneten Biogastank verbindbar ist, wobei im Endmodul eine schwenkbare Ventilklappe vorgesehen ist, die bei Erzeugung eines Unterdrucks im Vakuumtank diesen dicht verschließt und andernfalls zum Abtransport des mit Fäkalien belasteten Abwasserstroms freigibt, wobei im Endmodul ferner eine verschließbare Öffnung vorgesehen ist, über welche stromabwärts der Ventilklappe von einem Nutzer manuell organische Abfälle in die Abflussleitung in Richtung Biogastank zuführbar sind. Durch die schwenkbare Ventilklappe, welche im Wesentlichen auch durch den im Tank entstehenden Unterdruck gesteuert wird, wird keine weitere Steuerungstechnik benötigt und das Endmodul ist damit ein rein mechanischer Bauteil, welcher einfach zu warten ist. Die zusätzliche Öffnung erlaubt es dem Nutzer, weitere organische Abfälle dem Biogastank zuzuführen, was dessen Effizienz erhöht. Über die zusätzliche Öffnung kann auch die schwenkbare Ventilklappe gewartet werden, ohne dass die gesamte Vakuumpumpenvorrichtung zerlegt werden muss.

[0020] Es ist ferner ein Aspekt der Erfindung, eine Trenntoilette für eine Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage nach den oben genannten Merkmalen zu schaffen, bei welcher die Trenntoilette eine Muschel, eine Hauptabflussleitung für mit Fäkalien belastete Abwasserströme und eine Nebenableitung für Urinabwasserströme aufweist, wobei die Eingangsöffnung der Nebenableitung für die Urinabwasserströme an einer im Wesentlichen senkrechten Seitenwandung an einem Abflussrohrabschnitt stromabwärts der Muschel angeordnet ist, und wobei der Übergangsbereich zwischen Seitenwandung des Rohrabschnitts und Eingangsöffnung der Nebenableitung an der Oberseite abgerundet ist, um die Urinabwasserströme passiv über den Teekannen-Effekt in die Nebenableitung zu leiten. Dabei ist es ein vorteilhaftes Merkmal, dass zwischen dem Rohr-

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abschnitt mit der Eingangsöffnung der Nebenableitung und der weiteren Hauptabflussleitung ein Siphon vorgesehen ist, wobei die im Inneren des Rohrdurchmessers befindliche Staukante des Siphons höher liegt als die Eingangsöffnung der Nebenableitung. Eine Trenntoilette mit der speziellen Ausgestaltung des Siphons ist insbesondere für den Einsatz mit einer Abwasseraufbereitungsanlage der oben beschriebenen Art geeignet, da hier die Waschwassermengen effektiv und passiv über die Nebenableitung abführbar sind.

[0021] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung soll eine Vakuumpumpenvorrichtung für eine weiter oben beschriebene Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage geschaffen werden, welche aus miteinander verbindbaren Modulen aufgebaut ist, wobei die Vorrichtung ein Saugmodul beinhaltend den Pumpenmotor, ein Tankmodul mit einer Einlassöffnung für die Hauptabflussleitung und ein Endmodul zum Anschluss an einen stromabwärts führenden Abfluss umfasst, wobei die Module vorzugsweise turmartig übereinander angeordnet und miteinander verbindbar sind. Eine derartige Vakuumpumpenvorrichtung kann für sämtliche Vakuumtoiletten insbesondere in Entwicklungsländern aufgrund des vereinfachten Aufbaus und den damit verbundenen geringeren Herstellungs- und Wartungskosten von Vorteil sein.

[0022] Im Speziellen ist sie aber besonders für eine Toilette mit Wasseraufbereitungsanlage wie oben beschrieben geeignet. Die einzelnen Module weisen dabei die oben bereits genannten bevorzugten Merkmale auf.

[0023] Die Erfindung wird nun in größerem Detail anhand eines Ausführungsbeispiels sowie mit Hilfe der beiliegenden Figuren beschrieben. Dabei zeigen

[0024] Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer erfindungsgemäßen Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage,

[0025] Fig. 2 eine perspektivische schematische Schnittansicht einer Trenntoilette mit Vakuumpumpenvorrichtung und

[0026] Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Trenntoilette.

[0027] In der Fig. 1 ist schematisch die Anordnung einer erfindungsgemäßen Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage dargestellt. Ausgangspunkt ist eine Trenntoilette 1 mit einer Muschel 2, einer Hauptabflussleitung 3 und einer Nebenableitung 4. Urinabwasserströme werden über den Teekannen-Effekt passiv ohne zusätzliche Ventileinrichtung in die Nebenableitung 4 abgeleitet.

[0028] Zwischen Muschel 1 und Hauptabflussleitung 3 befindet sich ein Siphon 9. Die Staukante 10 innerhalb des Siphons liegt dabei höher als die Eingangsöffnung 6 der Nebenableitung 4. Wenn bei Waschvorgängen zusätzliches Wasser in die Muschel 2 eingebracht wird, so wird dieses aufgrund dieser Tatsache ohne zusätzliche Ventile über die Nebenableitung 4 abgeleitet.

[0029] Die Nebenableitung 4 wird direkt in kaskadenartig angeordnete Pflanzenkläranlagen 11 geleitet, wodurch diese gedüngt und bewässert werden. Die Hauptabflussleitung 3 ist mit einer Vakuumpumpenvorrichtung 8 verbunden. Diese transportiert bei einem Spülvorgang mit Fäkalien belastete Abwasserströme über die Hauptabflussleitung 3 zu einem stromabwärts angeschlossenen Biogastank 5.

[0030] Im Biogastank 5 werden die organischen Bestandteile der mit Fäkalien belasteten Abwasserströme sowie gegebenenfalls über die Öffnung 26 im Endmodul 16 der Vakuumpumpenvorrichtung 8 zugesetzte organische Abfälle von entsprechenden Mikroorganismen abgebaut, um Biogas 27 zu erzeugen. Damit der Biogastank 5 effektiv arbeiten kann, ist es notwendig, die Abwasserströme möglichst frei von Urin zu halten. Außerdem sollten auch nur möglichst wenig Spülwassermengen eingebracht werden, um die Mikroorganismen im Biogastank 5 nicht zusätzlich zu verdünnen. Das erzeugte Biogas 27 kann im Anschluss für verschiedene Anwendungen 28, wie Heizen, Kochen oder zur Erzeugung elektrischen Stroms eingesetzt werden. Der Überlauf des Biogastanks wird ebenfalls der Pflanzenkläranlage 11 zugeführt, sodass das gesamte produzierte Abwasser darüber geklärt wird und anschließend weiteren Anwendungen zur Verfügung steht.

[0031] In der Fig. 2 ist die Trenntoilette 1 mit daran angeordneter Vakuumpumpenvorrichtung 8 4110

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in einer schematischen perspektivischen Schnittansicht dargestellt. Die Vakuumpumpenvorrichtung 8 wird lediglich bei einem Spülvorgang betätigt, um Abwasserströme über die Hauptabflussleitung 3 abzutransportieren. Die Vakuumpumpenvorrichtung 8 ist dabei aus drei turmartig übereinander angeordneten Modulen 12,14,16 aufgebaut, was die Wartung und den Ersatz einzelner Komponenten erleichtert. Oben auf der Vakuumpumpenvorrichtung 8 befindet sich das Saugmodul 12, welches mit einem unteren Anschluss 17 am oberen Anschluss 18 eines Tankmoduls 14 angeschlossen ist. Im Saugmodul 12 ist der Pumpenmotor 13 untergebracht, über welchen im Tankmodul 14 ein Unterdruck erzeugt wird. Da nur geringe Spülwassermengen transportiert werden müssen, können hier beispielsweise Motoren eines Staubsaugers von unterschiedlichen Herstellern verwendet werden.

[0032] Das Tankmodul 14 ist an seiner Auslassöffnung 19 mit dem Endmodul 16 verbunden und am oberen Anschluss 18 mit dem Saugmodul 12. Gemeinsam bilden die drei Module 12,14,16 so einen Vakuumtank aus. An einer Seitenwandung des Tankmoduls 14 befindet sich eine Einlassöffnung 15, an welcher die Hauptabflussleitung 3 angeschlossen ist. Im Tankmodul 14 befindet sich ferner ein Trennelement 20, welches den Vakuumtank in ein oberes Volumen 23 und ein unteres Volumen 24 teilt. Das Trennelement 20 liegt in etwa auf der Höhe der Einlassöffnung 15 und bildet gemeinsam mit der Seitenwandung eine nach unten offene Rinne 21 aus, welche spiralförmig um den Umfang des Tankmoduls 14 herum verläuft. In der Mitte des Trennelements 20 befindet sich eine trichterförmige Durchtrittsöffnung 22. Dadurch kann das gesamte Tankvolumen für den Aufbau des Unterdrucks genutzt werden. Beim Absaugvorgang der Abwasserströme werden diese jedoch nur in das untere Volumen 24 transportiert und über die Rinne 21 entschleunigt, sodass das obere Volumen 23 nicht verschmutzt wird. Aufgrund dieser Maßnahme wird ebenfalls die Menge an benötigtem Spülwasser deutlich reduziert, da nicht mehr der gesamte Tank gespült werden muss, sondern lediglich das untere Volumen 24.

[0033] Im Endmodul 16 befindet sich der untere Abschluss des Vakuumtanks, welcher von einer schwenkbaren Ventilklappe 25 verschließbar ist. Die schwenkbare Ventilklappe 25 benötigt keinen Antrieb oder eine Steuerung, sondern verschließt automatisch bei Aufbau des Unterdrucks den Vakuumtank. Wenn ein weiter zu transportierender Abwasserstrom auf die Klappe trifft und der Unterdruck abgebaut ist, öffnet sich die Ventilklappe 25 automatisch durch das Gewicht des Abwasserstroms. Im Endmodul befindet sich ferner eine verschließbare Öffnung 26, über welche weitere organische Abfälle, wie beispielsweise Küchenabfälle in Richtung des Biogastanks 5 manuell zugeführt werden können.

[0034] In Fig. 3 ist schließlich in einer schematischen Schnittansicht eine Trenntoilette 1 dargestellt. Die Nebenableitung 4 hat an der Eingangsöffnung 6 an der Oberseite einen abgerundeten Übergangsbereich 7, welcher sicherstellt, dass bei Benutzung der Urinabwasserstrom über den Teekannen-Effekt in die Nebenableitung 4 geleitet wird.

[0035] Der zwischen Muschel 2 und Hauptabflussleitung 3 befindliche Siphon 9 hat eine Staukante 10, welche höher liegt, als die Eingangsöffnung 6 der Nebenableitung 4. Damit ist gemeint, dass die Staukante 10 zumindest höher liegt, als die Unterkante der Eingangsöffnung 6, sodass zusätzlich eingebrachtes Wasser, welches beispielsweise bei einem Waschvorgang durch eine separate Wasserzufuhr in die Muschel 2 gelangt, automatisch über die Nebenableitung abfließt. Bei einem Spülvorgang über die Hauptabflussleitung 3 wird somit lediglich das vorgesehene Spülwasser zum Abtransport von mit Fäkalien belasteten Abwässern sowie das im Siphon befindliche Restwasser in Richtung Hauptabflussleitung 3 und damit in den Biogastank 5 transportiert. Alle anderen Abwasserströme gelangen in die Nebenableitung 4 und verbessern somit die Funktionsweise des Biogastanks 5.

Claims (10)

A ‚hes AT 528 035 B1 2025-11-15 Ss N Patentansprüche

1. Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage umfassend eine Trenntoilette (1) mit einer Muschel (2), einer Hauptabflussleitung (3) für mit Fäkalien belastete Abwasserströme und einer Nebenableitung (4) für Urinabwasserströme, sowie einen Biogastank (5), welcher an der Hauptabflussleitung (3) angeschlossen ist, wobei die Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) für die Urinabwasserströme an einer im Wesentlichen senkrechten Seitenwandung an einem Abflussrohrabschnitt stromabwärts der Muschel (2) angeordnet ist, wobei der Übergangsbereich (7) zwischen Seitenwandung des Rohrabschnitts und Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) an der Oberseite abgerundet ist, um die Urinabwasserströme passiv über den Teekannen-Effekt in die Nebenableitung (4) zu leiten, und wobei stromabwärts der Hauptabflussleitung (3) und stromaufwärts des Biogastanks (5) eine Vakuumpumpenvorrichtung (8) zum Absaugen der Abwasserströme aus der Hauptabflussleitung (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rohrabschnitt mit der Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) und der Vakuumpumpenvorrichtung (8) ein Siphon (9) vorgesehen ist, wobei die im Inneren des Rohrdurchmessers befindliche Staukante (10) des Siphons (9) höher liegt als die Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4).

2. Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenableitung (4) stromabwärts mit einem Pflanzenbeet (11) oder mehreren gegebenenfalls kaskadenartig verbundenen Pflanzenkläranlagen (11) verbunden ist.

3. Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpenvorrichtung (8) aus miteinander verbindbaren Modulen (12,14, 16) aufgebaut ist, wobei die Vorrichtung ein Saugmodul (12) beinhaltend den Pumpenmotor (13), ein Tankmodul (14) mit einer Einlassöffnung (15) für die Hauptabflussleitung (3) und ein Endmodul (16) zum Anschluss an einen stromabwärts führenden Abfluss zum Biogastank (5) umfasst, wobei die Module (12,14,16) vorzugsweise turmartig übereinander angeordnet und miteinander verbindbar sind.

4. Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugmodul (12) einen nach unten gerichteten Anschluss (17) aufweist, um an der Oberseite des Tankmoduls (14) befestigbar zu sein, wobei das Saugmodul (12) einen Pumpenmotor (13) aufweist, mittels welchem am Anschluss zum Tankmodul (14) ein Unterdruck erzeugbar ist.

5. Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankmodul (14) an der Oberseite einen Anschluss (18) zum Anschluss an das Saugmodul (12) und an der Unterseite eine Auslassöffnung (19) aufweist, welche mit einem darunter anordenbaren Endmodul (16) koppelbar ist, wobei das Tankmodul (14) gemeinsam mit dem Saugmodul (12) und Endmodul (16) einen als Vakuumtank ausgebildeten Raum schafft, wobei das Tankmodul eine an einer Seitenwand des Tanks angeordnete Einlassöffnung (15), welche mit der Hauptabflussleitung (3) koppelbar ist, aufweist, und wobei der Vakuumtank ein horizontales Trennelement (20) in etwa auf der Höhe der Einlassöffnung (15) aufweist, und wobei ferner das Trennelement (20) gegebenenfalls gemeinsam mit einem Seitenwandabschnitt des Vakuumtanks eine entlang des Umfangs des Tanks verlaufende, vorzugsweise schraubenlinienförmig ausgebildete, nach unten offene Rinne (21) ausbildet, welche ausgehend von der Einlassöffnung (15) zumindest einmal um den im Wesentlichen horizontalen Umfang herum zum unteren Volumen (24) hin verläuft, und wobei mittig im Trennelement (20) eine Durchtrittsöffnung (22) zwischen oberem und unterem Volumen (24) des Vakuumtanks angeordnet ist.

6. Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endmodul (16) eingangsseitig mit der Auslassöffnung (19) des Tankmoduls (14) und ausgangsseitig mit dem stromabwärts angeordneten Biogastank (5) verbindbar ist, wobei im Endmodul (16) eine schwenkbare Ventilklappe (25) vorgesehen ist, die bei Erzeugung eines Unterdrucks im Vakuumtank diesen dicht verschließt und andernfalls zum Abtransport des mit Fäkalien belasteten Abwasserstroms freigibt, wobei im Endmodul (16) ferner eine

verschließbare Öffnung (26) vorgesehen ist, über welche stromabwärts der Ventilklappe (15) von einem Nutzer manuell organische Abfälle in die Abflussleitung in Richtung Biogastank zuführbar sind.

7. Trenntoilette (1) für eine Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trenntoilette (1) eine Muschel (2), eine Hauptabflussleitung (3) für mit Fäkalien belastete Abwasserströme und eine Nebenableitung (4) für Urinabwasserströme aufweist, wobei die Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) für die Urinabwasserströme an einer im Wesentlichen senkrechten Seitenwandung an einem Abflussrohrabschnitt stromabwärts der Muschel (1) angeordnet ist, und wobei der Übergangsbereich (7) zwischen Seitenwandung des Rohrabschnitts und Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) an der Oberseite abgerundet ist, um die Urinabwasserströme passiv über den Teekannen-Effekt in die Nebenableitung (4) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rohrabschnitt mit der Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4) und der weiteren Hauptabflussleitung (3) ein Siphon (9) vorgesehen ist, wobei die im Inneren des Rohrdurchmessers befindliche Staukante (10) des Siphons (9) höher liegt als die Eingangsöffnung (6) der Nebenableitung (4).

8. Vakuumpumpenvorrichtung (8) für eine Toilette mit Abwasseraufbereitungsanlage gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, welche aus miteinander verbindbaren Modulen (12,14,16) aufgebaut ist, wobei die Vorrichtung ein Saugmodul (12) beinhaltend den Pumpenmotor (13), ein Tankmodul (14) mit einer Einlassöffnung (15) für die Hauptabflussleitung (3) und ein Endmodul (16) zum Anschluss an einen stromabwärts führenden Abfluss umfasst, wobei die Module (12,14,16) vorzugsweise turmartig übereinander angeordnet und miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugmodul (12) einen nach unten gerichteten Anschluss (17) aufweist, um an der Oberseite des Tankmoduls (14) befestigbar zu sein, wobei das Saugmodul (12) einen Pumpenmotor (13) aufweist, mittels welchem am Anschluss zum Tankmodul (14) ein Unterdruck erzeugbar ist.

9. Vakuumpumpenvorrichtung (8) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankmodul (14) an der Oberseite einen Anschluss (18) zum Anschluss an das Saugmodul (12) und an der Unterseite eine Auslassöffnung (19) aufweist, welche mit einem darunter anordenbaren Endmodul (16) koppelbar ist, wobei das Tankmodul (14) gemeinsam mit dem Saugmodul (12) und dem Endmodul einen als Vakuumtank ausgebildeten Raum schafft, wobei das Tankmodul eine an einer Seitenwand des Tanks angeordnete Einlassöffnung (15), welche mit einer Hauptabflussleitung (3) koppelbar ist, aufweist, und wobei der Vakuumtank ein horizontales Trennelement (20) in etwa auf der Höhe der Einlassöffnung (15) aufweist, und wobei ferner das Trennelement (20) gegebenenfalls gemeinsam mit einem Seitenwandabschnitt des Vakuumtanks eine entlang des Umfangs des Tanks verlaufende, vorzugsweise schraubenlinienförmig ausgebildete, nach unten offene Rinne (21) ausbildet, welche ausgehend von der Einlassöffnung (15) zumindest einmal um den im Wesentlichen horizontalen Umfang herum zum unteren Volumen (14) hin verläuft, und wobei mittig im Trennelement (20) eine Durchtrittsöffnung (22) zwischen oberem und unterem Volumen (24) des Vakuumtanks angeordnet ist.

10. Vakuumpumpenvorrichtung (8) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Endmodul (16) eingangsseitig mit der Auslassöffnung (19) des Tankmoduls (14) und ausgangsseitig mit einer weiterführenden Abflussleitung verbindbar ist, wobei im Endmodul (16) eine schwenkbare Ventilklappe (15) vorgesehen ist, die bei Erzeugung eines Unterdrucks im Vakuumtank diesen dicht verschließt und andernfalls zum Abtransport des mit Fäkalien belasteten Abwasserstroms freigibt, wobei im Endmodul (16) ferner eine verschließbare Öffnung (26) vorgesehen ist, über welche stromabwärts der Ventilklappe (15) von einem Nutzer manuell organische Abfälle in die Abflussleitung zuführbar sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen