EP4244191A2 - Wasserinstallationssystem sowie verfahren zur aufbereitung von trinkwasser - Google Patents

Wasserinstallationssystem sowie verfahren zur aufbereitung von trinkwasser

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EP4244191A2
EP4244191A2 EP21807011.8A EP21807011A EP4244191A2 EP 4244191 A2 EP4244191 A2 EP 4244191A2 EP 21807011 A EP21807011 A EP 21807011A EP 4244191 A2 EP4244191 A2 EP 4244191A2
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EP
European Patent Office
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water
chemical
germ barrier
drinking water
germ
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Application number
EP21807011.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen JOHANN
Katharina Weitgasser
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BWT Holding GmbH
Original Assignee
BWT Holding GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • E03D9/08—Devices in the bowl producing upwardly-directed sprays; Modifications of the bowl for use with such devices ; Bidets; Combinations of bowls with urinals or bidets; Hot-air or other devices mounted in or on the bowl, urinal or bidet for cleaning or disinfecting

Definitions

  • the invention relates to a water installation system, in particular a drinking water installation, and a method for treating drinking water.
  • the invention also relates to a germ barrier, a household water filter, a shower toilet, a water dispenser and a filter cartridge.
  • drinking water can be provided from different sources, including a tank or a water pipe.
  • germs or microorganisms such as bacteria, fungi or algae will multiply in pipes during phases of stagnation in the water.
  • a stagnation phase is a period in which no water is withdrawn.
  • microorganisms refers to both algae and organisms such as bacteria and fungi that can cause processes that are harmful to health.
  • Drinking water systems must be designed in such a way that the quality of the water in the system does not deteriorate over time compared to the drinking water provided due to the ingress of microorganisms.
  • microorganisms can enter drinking water through non-drinking water.
  • safety fittings such as system separators or a so-called "free outlet” can be installed at endangered extraction points.
  • System separators consist of chambers connected in series, between which a non-return valve is inserted. With a free outlet, the water inlet flows out at a distance from the highest possible non-potable water level, such as with a conventional washbasin. This creates a free flow path that prevents water that has flowed out of the water pipe from being sucked back even if negative pressure forms in the pipe system.
  • microorganisms can also multiply during the stagnation phase in the drinking water that is still to be withdrawn. This can progress to biofilm formation. Therefore, in addition to the risk of microorganisms entering the water from non-drinking water, there is also the risk of so-called reverse contamination.
  • treatment facilities installed between the domestic water connection and the point of withdrawal, such as filter cartridges with ion exchangers, mineralization facilities or reverse osmosis systems. The lines in the connecting pieces between such facilities, the water source and the withdrawal point are exposed to the risk of reverse contamination.
  • microfiltration is a method of filtration through membranes with a pore size between 0.1 ⁇ m and 1 ⁇ m, which also means that the majority of bacteria cannot pass through a microfiltration membrane.
  • the pore size in ultrafiltration is below 0.1 ⁇ m.
  • capillary membranes are known as filter medium for ultrafiltration or microfiltration, in which the wall of the capillary forms the membrane.
  • EPS extracellular polymeric substances
  • EPS are formed by microorganisms and released into their environment.
  • the composition of the EPS depends on the species involved in the biofilm.
  • the EPS ensure that the microorganisms adhere to the membrane surface and ensure the mechanical and chemical stability of the biofilm. As the thickness of the biofilm increases, the filtration performance of the membrane. Furthermore, the increased bacterial growth on the concentrate side can lead to uncontrolled reverse contamination in the pipe network.
  • the object of the invention is to provide water that is as germ-free as possible, in particular drinking water.
  • the aim of the invention is to provide a device and a method with which drinking water can be removed without contamination by microorganisms, even after the removal has stagnated beforehand.
  • the object of the invention is already achieved by a water installation, a germ barrier and by a method for filtering drinking water according to one of the independent claims.
  • the invention provides a water installation, in particular a drinking water system, with an extraction point and/or an outlet, the drinking water system having a flow direction towards the extraction point and/or the outlet and at least one chemical flow direction in front of the extraction point and/or the outlet Has germ barrier.
  • the germ barrier can be located on the flow side in front of the extraction point, the so-called "point of use”.
  • a germ barrier can prevent backward contamination against the direction of flow into the installation system.
  • contamination running along a pipe wall in particular the formation of a biofilm, in the direction of a component following on the flow side, in particular a filter, can be avoided.
  • Installed between an outlet and a water-carrying pipe reverse contamination from the sewage system into the water installation can be avoided.
  • a free outlet can be dispensed with in many applications.
  • the water installation system is referred to as "drinking water system" for the sake of simplicity.
  • the drinking water system is fed from a drinking water source.
  • the drinking water system is delimited by an inlet to the source of drinking water, from which drinking water enters the drinking water system, and by the extraction point, in front of which the chemical germ barrier is arranged according to the invention.
  • the drinking water system is preferably an individually manageable component which can be connected to the water supply, for example in the household.
  • the drinking water system can consist of several components.
  • a chemical germ barrier is used in contrast to a "mechanical germ barrier".
  • a mechanical germ barrier is a particle barrier such as a filter, which retains germs due to the mutual size relationships.
  • a chemical germ barrier includes in particular at least one substance that has a killing effect on microorganisms, ie is a biocidal contact material.
  • a “biocidal contact material” is understood to mean materials which have a bactericidal and/or fungicidal effect and/or algicidal effect when they come into contact with water.
  • the chemical germ barrier according to the invention kills microorganisms in a section of an inlet and/or outlet pipe of the water installation at least in a stagnation phase.
  • the chemical germ barrier which is positioned in front of the tapping point, ensures in a simple and reliable way that even in the stagnation phase, compared to drinking water systems without a chemical germ barrier, the growth of germs in the water to be removed is reduced and any germs that may have entered are killed.
  • the water taken from the drinking water system according to the invention after a stagnation phase is therefore advantageously low in germs.
  • the germ barrier is designed in particular such that in the flow path during a stagnation phase, the water in a section of the flow path such chemically treated to kill microorganisms within this section.
  • the germ barrier prevents the growth of microorganisms along a wall against the direction of flow.
  • the germ barrier is only effective during a stagnation phase.
  • the chemical germ barrier is selected from the group which includes at least one alkalizing and/or oxidizing material.
  • this can be a carbonate, oxide, peroxide material, silver, chlorine, ozone, and combinations thereof.
  • several chemical germ barriers are available for the drinking water system, depending on the application and external conditions.
  • Peroxide granules are particularly suitable for a germ barrier, as will be explained in detail below.
  • the alkalizing and/or oxidizing material can be used, for example, to increase the pH above 9, in particular to a pH above 10, but preferably below 13, to achieve a biocidal effect.
  • the material can have an oxidizing effect, in particular form an oxidizing substance such as hydrogen peroxide.
  • the chemical germ barrier comprises an alkalizing and/or oxidizing material which contains at least one material selected from the group comprising carbonates, oxides and peroxides.
  • Calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium oxide, magnesium oxide, sodium peroxide, potassium peroxide, magnesium peroxide, calcium peroxide and zinc peroxide and mixtures of at least two of the materials mentioned are particularly suitable for use in the context of the invention.
  • agglomerated materials in which the formation of dust is largely prevented, are easy to handle.
  • the alkalizing and/or oxidizing material can be present at least partially as granules.
  • a material with an alkalizing and/or oxidizing action which has particles with a particle size of less than 5 mm is preferred below 3 mm, particularly preferably in the range between 0.2 and 10 mm, preferably 0.5 millimeters and 2.5 mm.
  • the particle sizes given above relate to the initial state of the respective alkalizing and/or oxidizing material.
  • the upper limit for the particle size results in particular from the desired dissolution kinetics.
  • the use of powder is also possible within the scope of the invention.
  • All microorganisms have a pH range within which growth is possible, or an optimal pH range. Most natural environments have a pH between 4 and 9 and there are many microorganisms whose pH optimum is in this exact range. The bacteria most commonly found in drinking water, such as Legionella, Pseudomonas, E.coli and enterococci, have their pH optimum in exactly this range.
  • the extracellular pH value While the extracellular pH value has an influence on the growth of the bacteria, the intracellular pH value must remain close to neutrality (with the exception of extremely acidophilic or alkaline-philic bacteria) since DNA is an acid-labile structure and RNA is an alkaline-labile structure. If the extracellular pH value is outside the pH optimum or outside the range in which growth is still possible (see table), the bacteria are no longer able to stabilize the intracellular pH value. This slows down or stops bacterial growth or leads to the death of the bacteria.
  • the hydrogen peroxide formed during the previous stagnation phase is flushed out and is therefore present in an extremely low concentration in relation to the total amount of water removed.
  • the water that is standing during the stagnation phase is mixed with fresh water when it is removed and the pH value of the water removed, which is increased by the alkalising material, is thereby reduced.
  • the alkalizing and/or oxidizing material is configured in such a way that after a stagnation phase of 5 hours, the OH concentration increases in such a way that the pH increases to 10 to 13.
  • an amorphous silicate material can be added to the alkalizing and/or oxidizing material.
  • the pH value on the filtrate side is stabilized by the silicic acid dissolved in water.
  • Calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium oxide, magnesium oxide, sodium peroxide, potassium peroxide, magnesium peroxide, calcium peroxide and zinc peroxide are particularly suitable for use in the context of the invention Breaking the molded body are made. Such materials are described, for example, in DE 102 48 652 A1. In comparison to the corresponding non-agglomerated peroxides, these tend less towards caking or dusting and are therefore easy to dose.
  • a chemical germ barrier is thus provided in a surprisingly simple manner, the biocidal effect of which is based on the increase in pH and/or on the release of oxygen when the peroxide material comes into contact with water.
  • the corresponding decomposition takes place via oxygen radicals.
  • Hydrogen peroxide is therefore present in water, which is generally cytotoxic and has a disinfecting effect on many prokaryotic microorganisms. Hydrogen peroxide is particularly suitable for combating algae in drinking water.
  • the alkalizing and/or oxidizing material is positioned directly in front of the membrane pack.
  • the expression "positioned directly in front of the membrane pack” means that there are no other larger components, in particular no line sections, between the material with an alkalizing and/or oxidizing effect and the membrane pack. Excluded from this is a retaining grid or a water-permeable fleece, which can be arranged between the membrane package and the material with an alkalizing and/or oxidizing effect.
  • drinking water with a low germ content can be made available by the invention.
  • the filtration of the drinking water simultaneously counteracts the growth of biofilms in the filter.
  • drinking water can be reliably extracted without contamination by microorganisms, especially after the extraction has stagnated beforehand.
  • the chemical germ barrier can be provided with a housing having an internal volume in the range from 10 ml to 200 ml, preferably an internal volume in the range between 15 ml and 50 ml, and can thus be extremely compact.
  • the chemical germ barrier as an attachment is designed in such a way that after a stagnation phase of 5 hours the OH concentration increases such that the pH value increases to 10 to 13 and/or the concentration of hydrogen peroxide within the peroxide attachment is below 50 mg/ 1 is over 1 mg/1.
  • the invention also provides a drinking water system with a container as the water source, a gravity-operated water household filter comprising a chemical germ barrier as described above and an ultrafilter or microfilter as a water treatment device, with the chemical germ barrier being arranged in particular below an ion exchanger.
  • a gravity-driven domestic water filter typically includes a filter medium that includes an ion exchange material.
  • an ion exchange resin is used.
  • gravity-operated water balance filters are used primarily for softening the water.
  • pollutants, especially heavy metals can be removed.
  • By additionally providing a filter for z. B. microfiltration with intent as a chemical germ barrier it is possible to remove bacteria almost completely and very easily from the water to be treated.
  • the drinking water system is preferably designed so that it can be separated from a further component of the water balance filter, in particular from a filter cartridge with an ion exchange resin.
  • the water treatment device in the form of a microfilter which generally has a longer service life, can be separated and reused.
  • the invention also provides a water dispenser comprising a drinking water system as described above, with the drinking water system in particular forming the outlet of the water dispenser.
  • the water dispenser usually includes a water reservoir and an actuating device for dispensing drinking water. Furthermore, the water dispenser can have a device for cooling and/or heating the water to be dispensed. As a rule, the water dispenser includes a pedestal and can thus be set up, in particular in the commercial sector, so that customers can draw water. The invention can be prevented that germs, which that may form in the reservoir or adjacent lines.
  • the drinking water system is designed in particular as an outlet, so that the water runs directly from the drinking water system into the user's container during operation. Using the drinking water system as the last component in the waterway ensures that no germs are released into the user's container.
  • the outlet is surrounded by a protection against accidental contact.
  • a wall is provided which extends from above at least up to the level of the spout, so that the spout is protected against accidental touching. This prevents germs from forming on the only surface on the permeate side.
  • the germ barrier can be arranged in front of a dead branch in the water installation, in particular in front of an expansion tank.
  • the invention also relates to an installation system with a shower toilet.
  • the shower toilet includes a nozzle through which a jet of water can be emitted in the direction of the buttocks of the user.
  • the shower toilet includes a heater to emit a warm jet of water.
  • the nozzle is preferably designed to be extendable in order to get right under the buttocks of the user.
  • the nozzle is controlled via a control panel, which is arranged in particular next to a toilet seat.
  • the germ barrier between the nozzle and an on-site connection of the shower toilet.
  • the germ barrier prevents backward contamination in the installation system.
  • the germ barrier preferably comprises an exchangeable cartridge with a filling that prevents microorganisms from growing through.
  • a connection of the cartridge is located on the toilet bowl.
  • the connection can be arranged in particular on a rear side of an underside or on the wall side on the top side of the toilet bowl.
  • the invention is intended both for shower toilets which are provided with a nozzle as standard.
  • the nozzle is located on the toilet bowl.
  • the invention also provides that the germ barrier is part of an attachment for a toilet bowl that can be retrofitted.
  • the nozzle is part of the attachment, which can include, among other things, the toilet seat, a control panel and/or a heater for heating the water dispensed via the nozzle.
  • the cartridge can also be part of a module which is arranged between an inlet of the toilet and a water outlet on site.
  • the cartridge can be arranged in a recess in the toilet seat and/or the toilet bowl.
  • the cartridge is inserted in a concealed manner, so it cannot be seen directly by the user.
  • the cartridge can in particular have an internal volume of between 10 ml and 1 liter, particularly preferably between 20 and 100 ml and very particularly preferably between 30 and 40 ml.
  • the invention also relates to a method for cleaning a shower toilet.
  • a cartridge with an alkalizing and/or oxidizing agent is used between an on-site connection and the shower toilet.
  • the cartridge is replaced at regular intervals. If the cartridge is filled with a peroxide, it has a long service life. As a rule, it is generally sufficient to replace them once a year.
  • the invention also provides a filter cartridge for drinking water comprising a drinking water system, the filter cartridge being designed in particular for use as a filter cartridge for a table water filter, for a machine for preparing hot and/or cold drinks and/or for an under-table water filter.
  • the invention relates to a method for treating water, in particular drinking water, in particular using a water installation system as described above, the water being provided in a water source, in particular a water pipe or a water tank.
  • the process for treating water has a stagnation phase, in which the water does not emerge from the water source, and an extraction phase, in which the water is extracted and optionally replenished from the water source.
  • the drinking water passes through a chemical germ barrier.
  • the germ barrier works at least during the stagnation phase.
  • the chemical germ barrier according to the invention is implemented, it is formed in particular at least during the stagnation phase in the flow path of the water.
  • the germ barrier is formed by a material with an alkalizing and/or oxidizing effect, which enriches the water in the germ barrier with OH ions and/or with hydrogen peroxide during stagnation.
  • the germ barrier is selected from the group comprising at least silver, chlorine, ozone and combinations thereof.
  • the method according to the invention can be carried out, for example, in addition to providing essentially germ-free drinking water for the production of a hot or cold beverage.
  • an alkalizing and/or oxidizing material is used as a chemical germ barrier, which material is selected from the group comprising carbonates, oxides and peroxides.
  • the drinking water passes through the material with an alkalizing and/or oxidizing action and then optionally one water treatment facility.
  • the drinking water has a pH in the range from 9 to 13, in particular more than 10 and below 13, and/or a maximum hydrogen peroxide concentration of 50 mg/l during the stagnation phase.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the provision of drinking water with a drinking water filter according to the invention
  • FIG. 2A shows a schematic view of a first embodiment of a chemical germ barrier as a peroxide attachment
  • FIG. 2B shows a schematic view of a further embodiment of a chemical germ barrier with silver
  • FIG. 2C shows a schematic view of a further embodiment of a chemical germ barrier with chlorine
  • FIG. 3 shows a schematic view of an embodiment of a drinking water filter according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic view of a gravity-operated household water filter according to the invention
  • Figure 5 is a schematic view of a water dispenser according to the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic view of a filter cartridge according to the invention.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a drinking water system with a reverse osmosis tank.
  • FIG. 8 is a schematic view of an embodiment of a shower toilet according to the invention.
  • FIG. 9 shows a connecting piece with a cartridge for the shower toilet according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment for the provision of drinking water. Water is provided in a water source 30, for example a water tank or via a water line in the building. The input water 3000 flows through a line 35 to the extraction point 38. The water extracted at this "point of use” is referred to as "output water” 3100.
  • the invention counteracts this problem by arranging a chemical germ barrier 200 directly at the “point of use” 38 in this exemplary embodiment, so that the starting water 3100 is taken directly from the drinking water system 1 according to the invention.
  • the drinking water system 1 has an extraction point 38 and a flow direction D towards the extraction point. Viewed in the flow direction D in front of the extraction point 38 , the drinking water system 1 has at least one chemical germ barrier 200 .
  • the chemical germ barrier is selected from the group which includes, for example, an alkalizing and/or oxidizing material, silver, chlorine, ozone and combinations thereof.
  • an alkalizing and/or oxidizing material silver, chlorine, ozone and combinations thereof.
  • a chemical germ barrier with alkalizing and/or oxidizing material is often used as an example.
  • the design features of the drinking water system and its components essentially apply in the same way to embodiments with the other chemical germ barriers mentioned. The person skilled in the art recognizes this from the figures and the associated description.
  • FIG. 2A shows a chemical germ barrier 200 with a material 2100 having an alkalizing and/or oxidizing effect.
  • the chemical germ barrier 200 generally has a flow direction D, with the alkalizing and/or oxidizing material 2100 being positioned in the flow direction D in front of the tapping point.
  • FIG. 2B shows a chemical barrier 200 with a silver-containing material.
  • the silver-containing particles 2500 can be metallic silver parts such as such as a silver coating on the inner wall of the housing 2040 or inserted silver fabrics or silver fleeces, or silver salts as a particle bed in the sleeve 2040. The latter form is illustrated in FIG. 2C.
  • FIG. 2C shows a chemical germ barrier 200 with a metering pump 2400 for chlorine.
  • the dosing pump 2400 protrudes into the interior of the sleeve 2040, which forms a housing of the chemical germ barrier 200.
  • the dosing pump 2400 has a power connection 2410 .
  • a seal 2411 is positioned between the housing wall 2040 and the metering pump 2400 .
  • the dosing pump 2400 is connected to a connection to a chlorine source 2405, through which, for example, a chloride-containing solution or chlorine gas can be provided during operation.
  • drinking water flows through the chemical germ barrier 200 along the flow direction D and is exposed to chlorine in the process, so that germs are killed.
  • the dosing pump 2400 could also be designed for ozone with regard to the basic construction.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a drinking water system 1 in a longitudinal section, which includes a water treatment device 100 in addition to the chemical germ barrier 200, which in the example shown is designed as a membrane package for ultrafiltration or microfiltration.
  • the chemical barrier against germs comprises a material with an alkalizing and/or oxidizing effect and is therefore also referred to as an attachment.
  • the material 2100 with an alkalizing and/or oxidizing action is provided in a sleeve 2040 .
  • the sleeve 2040 is preferably made of plastic. Oxide, carbonate, peroxide granules or a mixture of the materials are preferably used as the alkalizing and/or oxidizing material.
  • the material is provided as a filling in the interior of the sleeve 2040 of the attachment 200 and is marked with the reference number 2100 in the figures.
  • the header 200 has an inlet side 2140 and an outlet side 2410. During operation, input water enters the drinking water system 1 through the inlet side 2140 of the header 200 and leaves it through the extraction point 38 at the "point of use”.
  • the header 200 is provided on the input side 2140 with a water-permeable material to a falling out of the alkalizing and / or oxidizing material 2100 in the To prevent handling of the drinking water system 1.
  • a retaining grid or fleece 2200 can be used for this.
  • the chemical germ barrier 200 can also be filled with alkalizing and/or oxidizing material (and/or silver-containing particles) during assembly and then installed without the inlet side 2140 being provided with a retaining material.
  • the chemical germ barrier 200 in these variants of the invention has a retaining grid or fleece 2210 on the input side and on its output side 2410 . This also keeps the bed 2100 away from downstream components during operation.
  • the chemical germ barrier 200 has fastening means 2600 on its input side 2140 and also fastening means 2600 on its output side 2410 . These can be designed, for example, as a flange or thread.
  • the chemical germ barrier 200 can be connected to the outlet of a source or line for inlet water 300 with the fastening means 2610 on its inlet side 2140 .
  • the chemical germ barrier 200 can be connected to a downstream water treatment device.
  • a downstream water treatment device Such is shown in Figure 3 using the example of a micro or ultra filter.
  • a membrane pack for micro- or ultrafiltration is arranged in a sleeve 4, which is preferably made of plastic.
  • the membranes of the membrane pack are designed as capillary membranes. These are bent over in the sleeve 4 and embedded in a casting compound 5 on the permeate side.
  • the open end of the capillary membrane 6 thus forms the outlet from the drinking water system 1.
  • the capillary membrane can also be operated in the opposite direction. In the operation of all embodiments of the invention, the outlet can be the immediate point of withdrawal for drinking water.
  • the sleeve 4 includes fastening means 6, which can be designed, for example, as a bayonet catch or as a thread.
  • the sleeve 4 can thus be connected around the membrane pack to the chemical germ barrier 200 in cooperation with its fastening means 2600 .
  • FIG. 4 shows a schematic view of a gravity-operated water balance filter 7.
  • the gravity-operated water balance filter 7 comprises a jug for receiving the filtered water.
  • the water balance filter 7 also includes a funnel 9 into which the water to be treated is poured. This passes through a filter cartridge 10 which is filled with an ion exchange material. After passing through the filter cartridge 10, the water passes through a sleeve with a chemical germ barrier 200 and with a micro or ultra filter, e.g. as shown in FIG. The entire sleeve is with the filter cartridge
  • the chemical germ barrier 200 prevents a biofilm from growing into the membrane pack and a biofilm from growing into the filter bed of the filter cartridge 10 .
  • FIG. 5 shows a schematic view of a water dispenser 11.
  • the water dispenser
  • a water container 12 which is inserted into a housing 13.
  • An actuating means 14 which the user can press is arranged on the housing.
  • the outlet 15 is designed as a sleeve 18 with a chemical germ barrier and a micro or ultra filter. The filtered water therefore runs directly out of the filter.
  • a contact protection 17 in the form of a peripheral wall, by means of which it is prevented that the user unintentionally grabs the outlet 15 and contaminates it with bacteria.
  • the germ barrier prevents a biofilm, which forms from microorganisms retained by the membrane filter, from growing into the membrane filter or backwards into the water tank 12.
  • FIG. 6 shows a filter cartridge 20 which includes a chemical germ barrier 200 .
  • the filter cartridge 20 is designed as a filter cartridge that can be inserted into a supply line and comprises an inlet 22 and an outlet 23.
  • the water to be treated runs via the inlet 22 into the housing 21 of the filter cartridge 20 and leaves it Housing 21 through the outlet 23.
  • the path of the water is marked with arrows.
  • Such a filter cartridge 20 is also commonly referred to as a “filter cartridge”.
  • the water to be treated After passing the inlet 22, the water to be treated first runs through a layer of activated carbon 24. After leaving the layer of activated carbon 24, part of the water to be treated passes through a layer of an ion exchange material 25.
  • the riser 27 includes a bypass 28, which can be formed, for example, as an opening in the riser.
  • the bypass 28 ensures that part of the water to be treated does not pass through the ion exchange material 25 but instead reaches the outlet 23 without an ion exchange taking place. In this way, the hardness of the water can be easily adjusted by mixing softened water with non-softened water.
  • the chemical germ barrier 200 is arranged after the riser pipe 27 and before the outlet 23 . This has a slightly larger diameter than the riser pipe 27.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the invention with a drinking water system 1 which includes two chemical germ barriers 200 and a water treatment system 100 .
  • a drinking water system 1 is arranged under the table for drinking water in households.
  • This under-sink system includes a water treatment device 100 with a reverse osmosis tank 402.
  • Input water is supplied to the water treatment device 100 from a water source 30. Water treated during operation can be removed from the water treatment device 100 through the removal line 403 .
  • the reverse osmosis tank 402 has a first chamber 421 and a second chamber 422 .
  • a semipermeable membrane 411 is arranged between the chambers 421, 422. In operation, the input water is pumped through the semi-permeable membrane 411. Substances dissolved in the input water are held back in the first chamber 421 so that a concentrate is produced.
  • the concentrate can be discharged via the concentrate line 406 and discarded via a waste water line 407 .
  • a waste water line 407 There is a risk of backward contamination from the waste water line 407, even if a so-called “free outlet” is usually provided here.
  • a chemical germ barrier is arranged in the concentrate line 406 .
  • FIG. 8 shows a schematic view of an exemplary embodiment of a shower toilet 1′ according to the invention with a germ barrier.
  • the shower toilet 1' includes a toilet bowl 2' with a toilet seat 3' on which the user can sit.
  • the toilet bowl is designed as a wall-mounted toilet bowl 2', which is hung on a wall 7' present on site, in particular on a mounting bracket (not shown).
  • the shower toilet 1' is connected to the on-site water pipe via a water connection 8'.
  • a shower toilet 1' which includes an extendable nozzle 4' which can be moved out of the toilet bowl 2'.
  • control panel 5' next to the toilet seat 3', via which various functions of the shower toilet 1', in particular moving out the nozzle 4' together with water delivery, can be controlled.
  • the shower toilet 1' can include a heater for heating the water dispensed via the nozzle 4', a heater for the goggles 3' and/or a hot air blower for drying the cleaned buttocks of the user.
  • the control panel 5' is connected via an electrical cable to an electrical connection 6' provided by the customer.
  • a removable cartridge 9' with an oxidizing and/or alkalizing agent which acts as a germ barrier.
  • the cartridge 9' can in particular be filled with peroxide granules.
  • FIG. 9 An exemplary embodiment of such a cartridge together with the connection piece is shown in FIG. 9 .
  • the connecting piece 10' which, depending on the embodiment, can be installed at different positions in the supply line of the nozzle 4', for example in the rear region between the toilet seat 3' and the toilet bowl 2'.
  • the connecting piece 10' has an inlet 11' and an outlet 12'.
  • a self-closing valve (not shown) is provided between the inlet 11' and the cartridge 9', which closes when the cartridge 9' is removed.
  • such a cartridge 9' when filled with peroxide granules, such a cartridge 9' is also suitable for long-term use and forms a reliable germ barrier, with which in particular contamination of drinking water by reverse germs can be prevented.

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Abstract

Um möglichst keimfreies Wasser zur Verfügung zu stellen schafft die Erfindung eine Wasserinstallationsanlage (1) mit einer Entnahmestelle (38) und/oder einem Auslauf, wobei die Wasserinstallationsanlage zur Entnahmestelle und/oder zum Auslauf hin eine Durchströmungsrichtung (D) hat und in Durchströmungsrichtung gesehen vor der Entnahmestelle und/oder dem Auslauf zumindest eine chemische Keimsperre (200) aufweist, wobei die chemische Keimsperre insbesondere aus der Gruppe ausgewählt ist, welche zumindest ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material, Silber, Chlor und Kombinationen daraus umfasst.

Description

Wasserinstallationssystem sowie Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wasserinstallationssystem, insbesondere eine Trinkwasseranlage, sowie ein Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Keimsperre, einen Wasserhaushaltsfilter, ein Dusch-WC, einen Wasserspender sowie eine Filterkartusche.
Hintergrund der Erfindung
Trinkwasser kann je nach Anwendungssituation aus unterschiedlichen Quellen bereitgestellt werden, unter anderem aus einem Tank oder einer Wasserleitung. Insbesondere besteht die Gefahr, dass sich Keime beziehungsweise Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Algen in Leitungen während Stagnationsphasen im Wasser vermehren. Eine Stagnationsphase ist ein Zeitraum, in welchem kein Wasser entnommen wird. Mit dem Begriff „Mikroorganismen“ werden im Folgenden sowohl Algen, als auch Organismen wie Bakterien und Pilze, die gesundheitsschädliche Abläufe verursachen können, bezeichnet.
Trinkwasseranlagen müssen so konzipiert sein, dass sich die Qualität des Wassers im System gegenüber dem bereitgestellten Trinkwasser mit der Zeit nicht durch Eindringen von Mikroorganismen verschlechtert. Mikroorganismen können einerseits durch Nichttrinkwasser in das Trinkwasser eingetragen werden. Um dies zu vermeiden, können an gefährdeten Entnahmestellen Sicherungsarmaturen wie etwa Systemtrenner oder ein sogenannter „Freier Auslauf ‘ eingebaut werden. Systemtrenner bestehen aus hintereinandergeschalteten Kammern, zwischen denen jeweils ein Rückflussverhinderer eingesetzt ist. Bei einem freien Auslauf mündet der Wasserzulauf in einem Abstand zum höchstmöglichen Nichttrinkwasserspiegel aus wie etwa bei einem herkömmlichen Waschbecken. Damit liegt eine freie Fließstrecke vor, die auch bei einer Unterdruckbildung im Rohrleitungssystem ein Rücksaugen von einmal aus der Wasserleitung ausgeflossenen Wassers verhindert.
Mikroorganismen können sich jedoch auch während der Stagnationsphase im noch zu entnehmenden Trinkwasser vermehren. Dies kann bis hin zur Biofilmbildung fortschreiten. Daher besteht zusätzlich zur Gefahr eines Eintrags von Mikroorganismen aus Nichttrinkwasser die Gefahr einer sogenannten Rückwärtsverkeimung. Zur Enthärtung beziehungsweise Entsalzung und eventuell weiterer Aufbereitung wie gezielter Mineralisierung wird Trinkwasser zum Teil vor seiner Entnahme über zwischen dem Hauswasseranschluss und der Entnahmestelle eingebaute Behandlungseinrichtungen wie etwa Filterkartuschen mit Ionenaustauschern, Aufmineralisierungseinrichtungen oder Umkehrosmoseanlagen geführt. Auch die Leitungen in den Verbindungsstücken zwischen derartigen Einrichtungen, der Wasserquelle und der Entnahmestelle sind der Gefahr einer Rückwärtsverkeimung ausgesetzt.
Um der Vermehrung von Mikroorganismen entgegenzuwirken ist es aus der Praxis bekannt, das Wasser von z. B. Wasserspendern im Vorratsbehälter zu erhitzen, um so Mikroorganismen abzutöten. Dies kann beispielsweise periodisch durch Erhitzen des gesamten Wasserbehälters erfolgen. Diese Vorgehensweise ist aufwendig und energieintensiv. Außerdem können sich insbesondere auch in der Nähe des Auslaufes eines Wasserspenders Mikroorganismen bilden, die naturgemäß von dem erhitzten Wasser nicht erreicht werden, aber beim Betätigen des Wasserspenders ausgespült werden.
Um Mikroorganismen aus Trinkwasser zu entfernen, sind Vorrichtungen und Verfahren zur Ultrafiltration bzw. Mikrofiltration bekannt. Beispielsweise können Bakterien in der Regel einen Ultrafilter nicht passieren. Die Mikrofiltration ist ein Verfahren zur Filtration durch Membranen mit einer Porengröße zwischen 0,1 pm und 1 pm, wodurch ein Großteil der Bakterien eine Mikrofiltrationsmembran ebenfalls nicht passieren kann. Dagegen liegt die Porengröße bei der Ultrafiltration unter 0,1 pm. Insbesondere sind als Filtermedium zur Ultrafiltration oder auch Mikrofiltration Kapillarmembranen bekannt, bei denen die Wand der Kapillare die Membran bildet. Bei der Ultrafiltration bzw. Mikrofiltration kann es konzentratseitig zu erhöhtem bakteriellen Wachstum bzw. zur Bildung von Biofilmen kommen. Hierbei lagern sich Mikroorganismen während der Filtration auf der Membran an und betten sich in eine Matrix aus extrazellulären polymeren Substanzen (EPS). EPS werden von Mikroorganismen gebildet und an ihre Umgebung abgegeben. Die Zusammensetzung der EPS ist abhängig von der am Biofilm beteiligten Spezies. Die EPS sorgen für die Haftung der Mikroorganismen an der Membranoberfläche sowie für mechanische und chemische Stabilität des Biofilms. Mit zunehmender Dicke des Biofilms sinkt die Filtrationsleistung der Membran. Weiter kann es durch das konzentratseitig erhöhte Bakterienwachstum zu einer unkontrollierten Rückwärtsverkeimung in das Leitungsnetz kommen.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, möglichst keimfreies Wasser, insbesondere Trinkwasser zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Lebensdauer und Sicherheit eines Wasserinstallationssystems zu erhöhen und gleichzeitig das Leitungssystem vor bakterieller Rückwärtsverkeimung zu schützen.
Mit der Erfindung sollen eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt werden, mit welchen eine Entnahme von Trinkwasser ohne die Verunreinigung durch Mikroorganismen auch nach einer vorangegangenen Stagnation der Entnahme ermöglicht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch eine Wasserinstallationsanlage, eine Keimsperre und durch ein Verfahren zur Filtration von Trinkwasser nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind dem Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie den Zeichnungen zu entnehmen.
Die Erfindung stellt eine Wasserinstallationsanlage, insbesondere eine Trinkwasseranlage, mit einer Entnahmestelle und/oder einem Ablauf zur Verfügung, wobei die Trinkwasseranlage zur Entnahmestelle und/oder zum Ablauf hin eine Durchströmungsrichtung hat und in Durchströmungsrichtung gesehen vor der Entnahmestelle und/oder dem Ablauf zumindest eine chemische Keimsperre aufweist. Die Keimsperre kann also zum einen strömungsseitig vor der Entnahmestelle, dem sogenannten „point of use“, sitzen.
Durch eine Keimsperre kann zum einen eine Rückwärtsverkeimung entgegen der Strömungsrichtung in das Installationssystem vermieden werden.
Zum anderen kann eine entlang einer Rohrwand laufende Verkeimung, insbesondere die Bildung eines Biofilms, in Richtung eines strömungsseitig folgenden Bauteils, insbesondere Filters, vermieden werden. Eingebaut zwischen einem Auslauf und einer wasserführenden Leitung kann eine Rückwärtsverkeimung aus dem Abwasser system in die Wasserinstallation vermieden werden. So kann insbesondere auf einen freien Auslauf in vielen Anwendungsfällen verzichtet werden.
Im Folgenden wird die Wasserinstallationsanlage der Einfachheit halber als „Trinkwasseranlage“ bezeichnet.
Die Trinkwasseranlage wird von einer Trinkwasserquelle gespeist. Die Trinkwasseranlage ist begrenzt durch einen Einlauf zur Trinkwasserquelle hin, aus dem Trinkwasser in die Trinkwasseranlage eintritt, und durch die Entnahmestelle, vor der erfindungsgemäß die chemische Keimsperre angeordnet ist. Bevorzugt ist die Trinkwasseranlage ein einzeln handhabbares Bauteil, welches an die Wasserversorgung, beispielsweise im Haushalt, angeschlossen werden kann. Die Trinkwasseranlage kann dabei aus mehreren Komponenten bestehen.
Der Begriff „chemische Keimsperre“ wird im Unterschied zu einer „mechanischen Keimsperre“ gebraucht. Eine mechanische Keimsperre ist eine Partikel sperre wie beispielsweise ein Filter, welcher Keime aufgrund der wechselseitigen Größenverhältnisse zurückhält. Eine chemische Keimsperre umfasst dagegen insbesondere zumindest eine Substanz, die auf Mikroorganismen abtötend wirkt, das heißt, ein biozides Kontaktmaterial ist. Unter einem „bioziden Kontaktmaterial“ werden Materialen verstanden, welche beim Kontakt mit Wasser eine bakterizide und/oder fungizide Wirkung und/oder algizide Wirkung haben.
Die chemische Keimsperre gemäß der Erfindung tötet zumindest in einer Stagnationsphase Mikroorganismen in einem Abschnitt einer Zu- und/oder Ableitung der Wasserinstallationsanlage.
Durch die chemische Keimsperre, welche vor der Entnahmestelle positioniert ist, wird auf einfache Weise zuverlässig sichergestellt, dass auch in der Stagnationsphase im Vergleich zu Trinkwasseranlagen ohne chemische Keimsperre das Keimwachstum im zu entnehmenden Wasser reduziert und eventuell eingetragene Keime abgetötet werden. Auch das nach einer Stagnationsphase aus der erfindungsgemäßen Trinkwasseranlage entnommene Wasser ist daher vorteilhafterweise keimarm.
Die Keimsperre ist insbesondere derart ausgebildet, dass im Strömungspfad während einer Stagnationsphase das Wasser in einem Abschnitt des Strömungspfades derart chemisch behandelt wird, dass Mikroorganismen innerhalb dieses Abschnitts getötet werden. Insbesondere wird durch die Keimsperre das Wachstum von Mikroorganismen entlang einer Wand entgegen der Strömungsrichtung verhindert.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Keimsperre nur während einer Stagnationsphase wirksam.
Die chemische Keimsperre ist aus der Gruppe ausgewählt, welche zumindest ein alkalisierendes und/oder oxidativ wirkendes Material umfasst. Dabei kann es sich insbesondere um ein Carbonat-, Oxid-, Peroxidmaterial, Silber, Chlor, Ozon, und Kombinationen daraus handeln. Damit stehen im Rahmen der Erfindung je nach Anwendungsfall und äußeren Gegebenheiten mehrere chemische Keimsperren für die Trinkwasseranlage zur Verfügung.
Insbesondere ein Peroxidgranulat eignet sich, wie im Folgenden noch ausführlich dargestellt wird, für eine Keimsperre.
Über das alkalisierende und/oder oxidativ wirkende Material kann z.B. eine Erhöhung des pH-Wertes über 9, insbesondere auf einen pH-Wert über 10, vorzugsweise aber unter 13, eine biozide Wirkung erreicht werden.
Weiter kann das Material oxidativ wirken, insbesondere einen oxidativ wirkenden Stoff, wie z.B. Wasserstoffperoxid, bilden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die chemische Keimsperre ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material, welches zumindest ein Material enthält, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die Carbonate, Oxide und Peroxide umfasst.
Besonders geeignet für die Verwendung im Rahmen der Erfindung sind Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Natriumperoxid, Kaliumperoxid, Magnesiumperoxid, Calciumperoxid und Zinkperoxid sowie Mischungen von zumindest zwei der genannten Materialien.
In einfacher Weise zu handhaben sind insbesondere agglomerierte Materialien, bei welchen eine Staubbildung weitestgehend unterbunden wird. Insbesondere kann das alkalisierend und/oder oxidativ wirkende Material zumindest teilweise als Granulat vorliegen. Bevorzugt ist dabei ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material, welches Partikel aufweist, deren Partikelgröße unterhalb von 5 mm liegt, bevorzugt unterhalb von 3 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 und 10 mm, bevorzugt 0,5 Millimetern und 2,5 mm.
Die oben angegebenen Partikelgrößen beziehen sich auf den Ausgangszustand des jeweiligen alkalisierend und/oder oxidativ wirkenden Materials. Die obere Grenze für die Partikelgröße ergibt sich insbesondere aus der gewünschten Auflösungskinetik. Grundsätzlich ist im Rahmen der Erfindung auch die Verwendung von Pulver möglich. Bevorzugt sind im Rahmen der Erfindung alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Materialien mit Partikeln größer als 20 Mikrometer, besonders bevorzugt größer als 200 Mikrometer, ganz besonders bevorzugt größer als 200 Mikrometer, so dass im Vergleich zu einer Schüttung kleinerer Partikel der Strömungswiderstand des Materials verringert ist.
Diese granulierten alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Materialien lösen sich in Wasser derart langsam, dass in dem Wasser, welches mit der erfindungsgemäßen chemischen Keimsperre behandelt wird, der pH-Wert nur in der Stagnationsphase erhöht wird, damit sich die gewünschte biozide Wirkung einstellen kann. Damit kann mit Hilfe der Erfindung die Biofilmbildung und das Wachsen von Algen in die Wasseraufbereitungseinrichtung sowie der Austrag von Mikroorganismen in das gerade nach der Stagnationsphase entnommene Wasser gegenüber Vorrichtungen ohne eine erfindungsgemäße Keimsperre reduziert bis hin zu nahezu vollständig unterbunden werden.
Einfluss des pH-Wert auf das Bakterienwachstum:
Alle Mikroorganismen haben einen pH-Wert Bereich innerhalb dem ein Wachstum möglich ist, bzw. einen optimalen pH-Wert Bereich. Die meisten natürlichen Umgebungen weisen einen pH-Wert zwischen 4 und 9 auf und es gibt sehr viele Mikroorganismen, deren pH-Wert-Optimum in genau diesem Bereich liegt. Die am häufigsten im Trinkwasser vorkommenden Bakterien wie: Legionellen, Pseudomonas, E.coli, Enterokokken haben ihr pH-Wert-Optimum in genau diesem Bereich.
Während der extrazelluläre pH-Wert Einfluss auf das Wachstum der Bakterien hat, muss der intrazelluläre pH-Wert nahe der Neutralität bleiben (Ausnahme extrem acidophile bzw. alkaliphile Bakterien) da es sich bei DNA um säurelabile und RNA um alkalilabile Strukturen handelt. Liegt der extrazelluläre pH-Wert außerhalb des pH- Optimums bzw. außerhalb des Bereiches in dem Wachstum noch möglich ist (siehe Tabelle), sind die Bakterien nicht mehr in der Lage den intrazellulären pH-Wert zu stabilisieren. Dadurch wird das bakterielle Wachstum verlangsamt bzw. gestoppt bzw. führt es zum Absterben der Bakterien.
Sobald Wasser durch die erfindungsgemäße Trinkwasseranlage entnommen wird, wird beispielsweise das während der vorangegangenen Stagnationsphase gebildete Wasserstoffperoxid ausgeschwemmt und liegt daher in Relation zu der Gesamtmenge an entnommenem Wasser in äußerst geringer Konzentration vor.
Das während der Stagnationsphase stehende Wasser wird beim Entnehmen mit Frischwasser durchmischt und der durch das alkalisierende Material erhöhte pH-Wert des entnommenen Wassers dadurch gesenkt.
Insbesondere ist das alkalisierende und/oder oxidativ wirkende Material derart konfiguriert, dass nach einer Stagnationsphase von 5 Stunden die OH- Konzentration derart ansteigt, dass sich der pH-Wert auf 10 bis 13 erhöht.
Weiter kann dem alkalisierenden und/oder oxidativ wirkenden Material ein amorphes Silikatmaterial beigemischt werden. Durch die in Wasser gelöste Kieselsäure wird der pH-Wert auf der Seite des Filtrats stabilisiert.
Besonders geeignet für die Verwendung im Rahmen der Erfindung sind Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Natriumperoxid, Kaliumperoxid, Magnesiumperoxid, Calciumperoxid und Zinkperoxid, welche als Agglomerate durch Pressen oder Verbacken von entsprechendem Pulver - eventuell mit Zusatz von Hilfsstoffen - zu einem Formkörper und anschließendes Zerbrechen des Formkörpers hergestellt sind. Solche Materialien sind beispielsweise in der DE 102 48 652 Al beschrieben. Diese neigen im Vergleich zu den entsprechenden nicht agglomerierten Peroxiden weniger zum Zusammenbacken oder Stauben und lassen sich daher gut dosieren.
Gemäß der Erfindung wird damit in überraschend einfacher Weise eine chemische Keimsperre bereitgestellt, deren biozide Wirkung auf der Erhöhung des pH-Wertes und/oder auf der Freisetzung von Sauerstoff bei Wasserkontakt des Peroxidmaterials beruht. Die entsprechende Zersetzung erfolgt über Sauerstoffradikale. In Wasser liegt daher Wasserstoffperoxid vor, welches allgemein zytotoxisch und gegenüber vielen prokaryontischen Kleinstlebewesen desinfizierend wirkt. Gerade zur Bekämpfung von Algen in Trinkwasser ist Wasserstoffperoxid besonders geeignet.
Durch die Erhöhung des pH-Wertes und ggf. das Freisetzen von Wasserstoffperoxid wird insbesondere das Einwachsen eines Biofilms in den Membranfilter verhindert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das alkalisierend und/oder oxidativ wirkende Material unmittelbar vor dem Membranpaket positioniert. Der Ausdruck „unmittelbar vor dem Membranpaket positioniert“ bedeutet, dass sich keine weiteren größeren Bauteile, insbesondere keine Leitungsabschnitte, zwischen dem alkalisierend und/oder oxidativ wirkenden Material und dem Membranpaket befinden. Davon ausgenommen ist ein Rückhaltegitter oder ein wasserdurchlässiges Vlies, das zwischen dem Membranpaket und dem alkalisierend und/oder oxidativ wirkenden Material angeordnet sein kann.
Durch das vor dem Membranpaket zur Mikro- oder Ultrafiltration positionierte alkalisierend und/oder oxidativ wirkende Material kann durch die Erfindung damit keimarmes Trinkwasser zur Verfügung gestellt werden. Mit der Filtration des Trinkwassers wird gemäß der Erfindung gleichzeitig dem Einwachsen von Biofilmen in den Filter entgegengewirkt. Zudem ist eine Entnahme von Trinkwasser ohne die Verunreinigung durch Mikroorganismen gerade nach einer vorangegangenen Stagnation der Entnahme zuverlässig möglich.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die chemische Keimsperre mit einem Gehäuse mit einem Innenvolumen im Bereich von 10 ml bis 200 ml, bevorzugt einem Innenvolumen im Bereich zwischen 15 ml und 50 ml bereitgestellt werden und somit äußerst kompakt sein. Insbesondere ist die chemische Keimsperre als Vorsatz derart ausgebildet, dass nach einer Stagnationsphase von 5 Stunden die OH- Konzentration derart ansteigt, dass sich der pH-Wert auf 10 bis 13 erhöht, und/oder die Konzentration an Wasserstoffperoxid innerhalb des Peroxidvorsatzes unter 50 mg/1 beträgt aber über 1 mg/1.
Die Erfindung stellt des Weiteren als Trinkwasseranlage mit einem Behälter als Wasserquelle einen schwerkraftbetriebenen Wasserhaushaltsfilter umfassend eine oben beschriebene chemische Keimsperre und einen Ultrafilter oder Mikrofilter als Wasseraufbereitungseinrichtung zur Verfügung, wobei die chemische Keimsperre insbesondere unterhalb eines Ionenaustauschers angeordnet ist. Ein solcher schwerkraftbetriebener Wasserhaushaltsfilter umfasst in der Regel ein Filtermedium, welches ein lonenaustauschermaterial umfasst. Insbesondere wird ein lonenaustauscherharz verwendet. In der Regel werden derartige schwerkraftbetriebene Wasserhaushaltsfilter vor allem zur Enthärtung des Wassers verwendet. Gleichzeitig können je nach Ausgestaltung aber Schadstoffe, vor allem Schwermetalle, entfernt werden. Durch die zusätzliche Bereitstellung eines Filters zur z. B. Mirkofiltration mit Vorsatz als chemischer Keimsperre wird es dabei ermöglicht, Bakterien nahezu vollständig und auf sehr einfache Weise aus dem aufzubereitenden Wasser zu entfernen. Vorzugsweise ist die Trinkwasseranlage von einem weiteren Bestandteil des Wasserhaushaltfilters, insbesondere von einer Filterkartusche mit einem lonenaustauscherharz, abtrennbar ausgebildet. So kann insbesondere beim Austausch des lonenaustauschermaterials die Wasseraufbereitungseinrichtung in Gestalt eines Mikrofilters, welcher in der Regel eine längere Lebensdauer besitzt, abgetrennt und wiederverwendet werden.
Die Erfindung stellt auch einen Wasserspender umfassend eine oben beschriebene Trinkwasseranlage bereit, wobei die Trinkwasseranlage insbesondere den Auslauf des Wasserspenders bildet.
Der Wasserspender umfasst in der Regel einen Wasservorratsbehälter sowie eine Betätigungseinrichtung zur Abgabe von Trinkwasser. Weiter kann der Wasserspender eine Vorrichtung zum Kühlen und/oder Aufheizen des abzugebenden Wassers aufweisen. In der Regel umfasst der Wasserspender einen Standfuß, und kann so insbesondere im gewerblichen Bereich aufgestellt werden, damit Kunden Wasser entnehmen können. Durch die Erfindung kann verhindert werden, dass Keime, welche sich möglicherweise im Vorratsbehälter oder den angrenzenden Leitungen bilden, abgegeben werden.
Die Trinkwasseranlage ist insbesondere als Auslauf ausgebildet, so dass das Wasser im Betrieb direkt aus der Trinkwasseranlage in das Behältnis des Benutzers läuft. Durch die Verwendung der Trinkwasseranlage als letztes Bauteil im Wasserweg wird sichergestellt, dass keine Keime in das Behältnis des Benutzers abgegeben werden. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Auslauf von einem Berührschutz umgeben. Es ist insbesondere eine Wand vorgesehen, die sich von oben zumindest bis zur Höhe des Auslaufes erstreckt, so dass der Auslauf gegen versehentliches Berühren geschützt ist. So wird verhindert, dass sich an der einzigen permeatseitig vorhandenen Fläche Keime bilden.
Weiter kann die Keimsperre vor einem toten Zweig in der Wasserinstallationsanlage angeordnet ist, insbesondere vor einem Ausgleichsgefäß.
So gibt es in Installationssystem oft Zweige, die nicht oder nur selten verwendet werden. In diesen sog. Totwasserzonen können Mikroorganismen wachsen und dann ins Trinkwasser gelangen.
Dies betrifft insbesondere den Abzweig zu einem nicht durchspülbaren Druckausgleichsgefäß, welches lediglich über ein T-Stück am Leitungssystem angeschlossen ist.
Mit einer Keimsperre am Eingang des T-Stücks kann das Eindringen von Mikroorganismen in das Trinkwasser verhindert werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Installationsanlage mit einem Dusch-WC Das Dusch-WC umfasst eine Düse, über die sich ein Wasserstrahl in Richtung des Gesäßes des Benutzers abgeben lässt. Vorzugsweise umfasst das Dusch-WC eine Heizung, um einen warmen Wasserstrahl abzugeben.
Die Düse ist vorzugsweise ausfahrbar ausgebildet, um genau unter das Gesäß des Benutzers zu gelangen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Düse über ein Bedienpanel, welches insbesondere neben einer Toilettenbrille angeordnet ist, gesteuert.
Gemäß der Erfindung befindet sich zwischen der Düse und einem bauseitigen Anschluss des Dusch-WCs eine Keimsperre. Durch die Keimsperre wird eine Rückwärtsverkeimung in das Installationssystem verhindert.
Die Keimsperre umfasst vorzugsweise eine wechselbare Kartusche mit einer Füllung, die ein Durchwachsen von Mikroorganismen verhindert.
Bei einer Ausführungsform befindet sich ein Anschluss der Kartusche an dem Toilettenbecken. Der Anschluss kann insbesondere auf einer Rückseite einer Unterseite oder wandseitig auch auf der Oberseite des Toilettenbeckens angeordnet sein.
Die Erfindung ist sowohl für Dusch-WCs vorgesehen, welche standardmäßig mit einer Düse versehen sind. Dabei befindet sich die Düse an dem Toilettenbecken.
Bei der Erfindung ist aber ebenso vorgesehen, dass die Keimsperre Teil eines nachrüstbaren Aufsatzes für ein Toilettenbecken ist.
Bei dieser Variante ist die Düse Teil des Aufsatzes, der unter anderem die Toilettenbrille, ein Bedienpanel und/oder eine Heizung zum Erwärmen des über die Düse abgegebenen Wassers umfassen kann.
Neben einer Integration in die Toilette kann die Kartusche auch Teil eines Moduls sein, welches zwischen einem Eingang der Toilette und einem bauseitigen Wasserausgang angeordnet ist.
Die Kartusche kann insbesondere in einer Aussparung der Toilettenbrille und/oder des Toilettenbeckens angeordnet sein.
Insbesondere ist die Kartusche verdeckt eingesetzt, kann also vom Benutzer nicht direkt gesehen werden.
Es hat sich gezeigt, dass bereits Kartuschen mit einem recht kleinen Volumen hinreichend groß sind, um wirksam als Keimsperre zu wirken.
Die Kartusche kann insbesondere zwischen 10 ml und 1 1 Innenvolumen haben, besonders bevorzugt zwischen 20 und 100 ml und ganz besonders bevorzugt zwischen 30 und 40 ml.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Reinigen eines Dusch-WCs. Gemäß der Erfindung wird eine Kartusche mit einem alkalisierend und/oder oxidativ wirkenden Mittel zwischen einem bauseitigen Anschluss und dem Dusch-WC eingesetzt.
Die Kartusche wird in regelmäßigen Abständen ausgetauscht. Sofern die Kartusche mit einem Peroxid befüllt ist, ist die Lebensdauer von dieser groß. Es genügt im Regelfall grundsätzlich, diese einmal im Jahr auszutauschen.
Die Erfindung stellt zudem eine Filterkartusche für Trinkwasser umfassend eine Trinkwasseranlage zur Verfügung, wobei die Filterkartusche insbesondere zur Verwendung als Filterkartusche für einen Tischwasserfilter, für eine Maschine zur Zubereitung von Heiß- und/oder Kaltgetränken und/oder für einen Untertischwasserfilter ausgebildet ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere Trinkwasser, insbesondere unter Verwendung einer oben beschriebenen Wasserinstallationsanlage, wobei das Wasser in einer Wasserquelle, insbesondere einer Wasserleitung oder einem Wassertank, bereitgestellt wird. Das Verfahren zur Aufbereitung von Wasser hat eine Stagnationsphase, in welcher das Wasser nicht aus der Wasserquelle austritt, und eine Entnahmephase, in welcher das Wasser entnommen und optional aus der Wasserquelle nachgeliefert wird.
Während der Entnahmephase passiert das Trinkwasser eine chemische Keimsperre. Die Keimsperre wirkt zumindest während der Stagnationsphase. Je nachdem, wie die erfindungsgemäße chemische Keimsperre realisiert wird, wird diese insbesondere zumindest während der Stagnationsphase im Strömungspfad des Wassers gebildet. Insbesondere wird die Keimsperre durch ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material gebildet, welches während der Stagnation das Wasser in der Keimsperre mit OH-Ionen und/oder mit Wasserstoffperoxid anreichert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Keimsperre aus der Gruppe ausgewählt, welche zumindest Silber, Chlor, Ozon und Kombinationen daraus umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise neben der Bereitstellung von im Wesentlichen keimfreien Trinkwasser zur Herstellung eines Heiß- oder Kaltgetränkes durchgeführt werden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird als chemische Keimsperre ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material verwendet, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die Carbonate, Oxide und Peroxide umfasst.
Insbesondere wird als chemische Keimsperre zumindest ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material verwendet, und das Trinkwasser passiert das alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material und danach optional eine Wasseraufbereitungseinrichtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Trinkwasser während der Stagnationsphase einen pH-Wert im Bereich von 9 bis 13, insbesondere von mehr als 10 und unter 13, und/oder eine Wasserstoffperoxidkonzentration von maximal 50 mg/1 auf.
Beschreibung der Zeichnungen:
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen auf den beigefügten Zeichnungen näher dargestellt. Gleiche und ähnliche Bauteile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung der Bereitstellung von Trinkwasser mit einem erfindungsgemäßen Trinkwasserfilter,
Figur 2A eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer chemischen Keimsperre als Peroxidvorsatz,
Figur 2B eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer chemischen Keimsperre mit Silber,
Figur 2C eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer chemischen Keimsperre mit Chlor,
Figur 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trinkwasserfilters,
Figur 4 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen schwerkraftb etri eb enen Was serhaushaltsfilters,
Figur 5 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wasserspenders und
Figur 6 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Filterkartusche.
Figur 7 eine schematische Darstellung einer Trinkwasseranlage mit einem Umkehrosmosebehälter.
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dusch-WCs.
Fig. 9 zeigt ein Anschlussstück mit einer Kartusche für das erfmdungsgemäße DuschWC. In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für die Bereitstellung von Trinkwasser illustriert. Wasser wird in einer Wasserquelle 30, beispielsweise einem Wassertank oder über eine Wasserleitung im Gebäude, bereitgestellt. Das Eingangswasser 3000 fließt durch eine Leitung 35 zur Entnahmestelle 38. Das an diesem „point of use“ entnommene Wasser wird als „Ausgangswasser“ 3100 bezeichnet.
Steht das Eingangswasser 3000 in der Wasserquelle und der Leitung 35 zur Entnahmestelle, können sich Mikroorganismen darin vermehren. Dieser Problematik begegnet die Erfindung, indem in diesem Ausführungsbeispiel direkt am „point of use“ 38 eine chemische Keimsperre 200 angeordnet wird, so dass das Ausgangswasser 3100 unmittelbar aus der erfindungsgemäßen Trinkwasseranlage 1 entnommen wird.
Die Trinkwasseranlage 1 hat eine Entnahmestelle 38 und zur Entnahmestelle hin eine Durchströmungsrichtung D. In Durchströmungsrichtung D gesehen vor der Entnahmestelle 38 weist die Trinkwasseranlage 1 zumindest eine chemische Keimsperre 200 auf.
Die chemische Keimsperre ist aus der Gruppe ausgewählt, welche beispielsweise ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material, Silber, Chlor, Ozon und Kombinationen daraus umfasst. Im Folgenden wird häufig eine chemische Keimsperre mit alkalisierend und/oder oxidativ wirkendem Material als Ausführungsbeispiel herangezogen. Die konstruktiven Merkmale der Trinkwasseranlage und ihrer Komponenten gelten dabei im Wesentlichen genauso für Ausführungsformen mit den anderen genannten chemischen Keimsperren. Dies erkennt der Fachmann anhand der Figuren und der dazu gehörenden Beschreibung.
In Figur 2A ist eine chemische Keimsperre 200 mit einem alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material 2100 dargestellt. Die chemische Keimsperre 200 hat generell wie die Trinkwasseranlage 1 eine Durchströmungsrichtung D, wobei das alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material 2100 in Durchströmungsrichtung D gesehen vor der Entnahmestelle positioniert ist.
In Figur 2B ist eine chemische Keimsperre 200 mit einem silberhaltigen Material dargestellt. Beim Durchströmen der chemischen Keimsperre entfalten die über die silberhaltigen Partikeln bereitgestellten Silberionen und/oder das metallische Silber biozide Wirkung im Trinkwasser bei der Passage durch die chemische Keimsperre. Bei den silberhaltigen Partikeln 2500 kann es sich um metallische Silberteile handeln wie etwa eine Silberbeschichtung der Innenwand des Gehäuses 2040 oder eingesetzte Silbergewebe oder Silbervliese, oder um Silbersalze als Partikel schüttung in der Hülse 2040. Die letztgenannte Form ist in Figur 2C illustriert.
In Figur 2C ist eine chemische Keimsperre 200 mit einer Dosierpumpe 2400 für Chlor dargestellt. Die Dosierpumpe 2400 ragt in den Innenraum der Hülse 2040, die ein Gehäuse der chemischen Keimsperre 200 bildet. Die Dosierpumpe 2400 weist einen Stromanschluss 2410 auf. Zwischen der Gehäusewandung 2040 und der Dosierpumpe 2400 ist eine Dichtung 2411 positioniert. Die Dosierpumpe 2400 ist mit einem Anschluss zu einer Chlorquelle 2405 verbunden, durch welchen im Betrieb beispielsweise eine chloridhaltige Lösung oder Chlorgas bereitgestellt werden können. Im Betrieb durchströmt Trinkwasser entlang der Durchströmungsrichtung D die chemische Keimsperre 200 und wird dabei mit Chlor beaufschlagt, so dass Keime abgetötet werden. Die Dosierpumpe 2400 könnte hinsichtlich der grundsätzlichen Konstruktion ebenso für Ozon ausgelegt sein.
In Figur 3 ist eine Ausführungsform einer Trinkwasseranlage 1 im Längsschnitt schematisch dargestellt, welche neben der chemischen Keimsperre 200 eine Wasseraufbereitungseinrichtung 100 umfasst, die im gezeigten Beispiel als Membranpaket zur Ultra- oder Mikrofiltration ausgebildet ist. Die chemische Keimsperre umfasst in diesem Beispiel ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material und wird so auch als Vorsatz bezeichnet.
Das alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material 2100 ist in einer Hülse 2040 bereitgestellt. Die Hülse 2040 ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet. Als alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material wird vorzugsweise ein Oxid-, Carbonat-, Peroxidgranulat oder eine Mischung der Materialien eingesetzt. Das Material ist als Füllung im Innenraum der Hülse 2040 des Vorsatzes 200 bereitgestellt und wird in den Figuren mit dem Bezugszeichen 2100 markiert.
Der Vorsatz 200 hat eine Einlassseite 2140 und eine Auslassseite 2410. Eingangswasser tritt im Betrieb durch die Einlasseite 2140 des Vorsatzes 200 in die Trinkwasseranlage 1 ein und verlässt diesen durch die Entnahmestelle 38 am „point of use“.
In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist der Vorsatz 200 an der Eingangsseite 2140 mit einem wasserdurchlässigen Material versehen, um ein Herausfallen des alkalisierend und/oder oxidativ wirkenden Materials 2100 bei der Handhabung der Trinkwasseranlage 1 zu verhindern. Dazu kann ein Rückhaltegitter oder Vlies 2200 verwendet werden.
Die chemische Keimsperre 200 kann je nach Einsatzgebiet aber auch bei der Montage mit alkalisierend und/oder oxidativ wirkendem Material (und/oder Silberhaltigen Partikeln) gefüllt und dann eingebaut werden, ohne dass die Eingangsseite 2140 mit einem Rückhaltematerial versehen wird.
Dies gilt auch für die in den Figuren 2A und 2C dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen chemischen Keimsperre. Um die chemische Keimsperre 200 separat und unabhängig von einer optional vorhandenen Wasseraufbereitungseinheit handhaben zu können, weist die chemische Keimsperre 200 in diesen Varianten der Erfindung auf der Eingangs- wie auch an ihrer Ausgangsseite 2410 ein Rückhaltegitter oder Vlies 2210 auf. Dieses hält auch im Betrieb die Schüttung 2100 von nachgeordneten Bauteilen fern.
Die chemische Keimsperre 200 weist in den dargestellten Ausführungsformen Befestigungsmittel 2600 an seiner Eingangsseite 2140 und auch Befestigungsmittel 2600 an seiner Ausgangsseite 2410 auf. Diese können beispielsweise als Flansch oder Gewinde ausgebildet sein. Mit den Befestigungsmitteln 2610 an ihrer Eingangsseite 2140 kann die chemische Keimsperre 200 an den Ausgang einer Quelle beziehungsweise Leitung für Eingangswasser 300 angeschlossen werden.
Mit den Befestigungsmitteln 2600 an ihrer Ausgangsseite 2410 kann die chemische Keimsperre 200 an eine nachgeordnete Wasseraufbereitungseinrichtung angeschlossen werden. Eine solche ist in Figur 3 am Beispiel eines Mikro- bzw. Ultrafilters dargestellt. Ein Membranpaket zur Mikro- oder Ultrafiltration ist in einer Hülse 4, die vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet ist, angeordnet. Die Membranen des Membranpakets sind in der dargestellten Ausführungsform als Kapillarmembranen ausgebildet. Diese sind in der Hülse 4 umgebogen und permeatseitig in einer Vergussmasse 5 eingebettet. Das offene Ende der Kapillarmembranen 6 bildet somit den Auslauf aus der Trinkwasseranlage 1. In einer weiteren Ausführungsform kann die Kapillarmembran auch in Gegenrichtung betrieben werden. Der Auslauf kann im Betrieb aller Ausführungsformen der Erfindung die unmittelbare Entnahmestelle für Trinkwasser sein. Die Hülse 4 umfasst Befestigungsmittel 6, welche beispielsweise als Bajonettverschluss oder als Gewinde ausgebildet sein können. Damit kann die Hülse 4 um das Membranpaket an die chemische Keimsperre 200 in Zusammenwirken mit deren Befestigungsmitteln 2600 angeschlossen werden.
Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines schwerkraftbetriebenen Wasserhaushaltsfilters 7. Der schwerkraftbetriebene Wasserhaushaltsfilter 7 umfasst eine Kanne zur Aufnahme des gefilterten Wassers. Weiter umfasst der Wasserhaushaltsfilter 7 einen Trichter 9, in den aufzubereitendes Wasser eingegossen wird. Dieses passiert eine Filterkartusche 10, welche mit einem lonenaustauschermaterial befüllt ist. Nach Passieren der Filterkartusche 10 passiert das Wasser eine Hülse mit einer chemische Keimsperre 200 und mit einem Mikro- oder Ultrafilter, z.B. wie in Figur 3 dargestellt. Die gesamte Hülse ist mit der Filterkartusche
10 abnehmbar verbunden. Durch die chemische Keimsperre 200 wird das Einwachsen eines Biofilms in das Membranpaket sowie das Einwachsen eines Biofilms in das Filterbett der Filterkartusche 10 verhindert.
Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Wasserspenders 11. Der Wasserspender
11 umfasst einen Wasserbehälter 12, der in ein Gehäuse 13 eingesetzt ist. Am Gehäuse ist ein Betätigungsmittel 14 angeordnet, auf welches der Benutzer drücken kann.
Sodann fließt durch den Auslauf 15 Wasser in den Becher 16 des Benutzers, welcher in einer Standfläche des Gehäuses 13 angeordnet werden kann. Der Auslauf 15 ist als Hülse 18 mit einer chemischen Keimsperre und einem Mikro- oder Ultrafilter ausgebildet. Das gefilterte Wasser läuft mithin direkt aus dem Filter aus. Vor dem Auslauf 15 ist ein Berührschutz 17 in Form einer umlaufenden Wand angeordnet, mittels dessen verhindert wird, dass der Benutzer unbeabsichtigt an den Auslauf 15 greift und diesen mit Bakterien verunreinigt.
Die Keimsperre verhindert auch hier das Einwachsen eines Biofilms, welcher sich aus durch den Membranfilter zurückgehaltenen Mikroorganismen bildet, in den Membranfilter hinein oder rückwärts in den Wasserbehälter 12.
Figur 6 zeigt eine Filterkartusche 20, welche eine chemische Keimsperre 200 umfasst. Die Filterkartusche 20 ist als in eine Zuleitung einsetzbare Filterkartusche ausgebildet und umfasst einen Zulauf 22 sowie einen Ablauf 23. Über den Zulauf 22 läuft das aufzubereitende Wasser in das Gehäuse 21 der Filterkartusche 20 und verlässt das Gehäuse 21 durch den Ablauf 23. Der Weg des Wassers ist mit Pfeilen gekennzeichnet. Eine derartige Filterkartusche 20 wird gemeinhin auch als „Filterkerze“ bezeichnet. Nach Passieren des Zulaufs 22 durchläuft das aufzubereitende Wasser zunächst eine Schicht Aktivkohle 24. Nach Verlassen der Schicht Aktivkohle 24 passiert ein Teil des aufzubereitenden Wassers eine Schicht aus einem lonenaustauschermaterial 25. Sodann kehrt das Wasser die Strömung um und läuft über einen Filter 26 in ein Steigrohr 27, um zum Auslauf 23 geleitet zu werden. Oberhalb des lonenaustauschermaterial s 25 umfasst das Steigrohr 27 einen Bypass 28, welcher beispielsweise als Öffnung im Steigrohr ausgebildet sein kann. Über den Bypass 28 wird erreicht, dass ein Teil des aufzubereitenden Wassers nicht das lonenaustauschermaterial 25 passiert, sondern zum Auslauf 23 gelangt, ohne dass ein lonenaustausch stattfindet. Auf diese Weise kann auf einfache Art die Härte des Wassers eingestellt werden, in dem sich enthärtetes Wasser mit nicht enthärtetem Wasser mischt. Nach dem Steigrohr 27 und vor dem Ablauf 23 ist die chemische Keimsperre 200 angeordnet. Diese hat einen etwas größeren Durchmesser als das Steigrohr 27.
In Figur 7 ist eine Ausführungsform der Erfindung mit einer Trinkwasseranlage 1 dargestellt, welche zwei chemische Keimsperren 200 und eine Wasseraufbereitungsanlage 100 umfasst. Unter einer Küchenarbeitsplatte 408 ist als Trinkwasseranlage 1 eine Untertischanlage für Trinkwasser in Haushalten angeordnet. Diese Untertischanlage umfasst eine Wasseraufbereitungseinrichtung 100 mit einem Umkehrosmosebehälter 402. Aus einer Wasserquelle 30 wird Eingangswasser der Wasseraufbereitungseinrichtung 100 zugeführt. Durch die Entnahmeleitung 403 kann im Betrieb aufbereitetes Wasser aus der Wasseraufbereitungseinrichtung 100 entnommen werden. Der Umkehrosmosebehälter 402 weist eine erste Kammer 421 und eine zweite Kammer 422 auf. Zwischen den Kammern 421, 422 ist eine semipermeable Membran 411 angeordnet. Im Betrieb wird das Eingangswasser durch die semipermeable Membran 411 gefördert. Dabei werden in der ersten Kammer 421 im Eingangswasser gelöste Stoffe zurückgehalten, so dass ein Konzentrat entsteht.
Das Konzentrat kann über die Konzentratleitung 406 abgeführt und über eine Abwasserleitung 407 verworfen werden. Dabei besteht die Gefahr einer Rückwärtsverkeimung aus der Abwasserleitung 407, auch wenn hier in der Regel ein sogenannter „freier Auslauf ‘ vorgesehen ist. Um einer solchen Rückwärtsverkeimung entgegenzuwirken, ist eine chemische Keimsperre in der Konzentratleitung 406 angeordnet.
In die zweiten Kammer 422 gelangt im Betrieb Wasser mit einer deutlich verminderten Konzentration gelöster Stoffe. Dieses Permeat wird über eine Leitung 403 als aufbereitetes Wasser der Entnahmestelle 38 zugeführt, welche hier als Wasserhahn ausgebildet ist. Um auch hier einer Rückwärtsverkeimung entgegenzuwirken, ist eine zweite chemische Keimsperre in der Entnahmeleitung 403 angeordnet.
Fig. 8 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dusch-WCs 1’ mit einer Keimsperre.
Das Dusch-WC 1’ umfasst ein Toilettenbecken 2’ mit einer Toilettenbrille 3’, auf welcher sich der Benutzer niederlassen kann.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Toilettenbecken als wandhängendes Toilettenbecken 2’ ausgebildet, welches an einer bauseitig vorhandenen Wand 7’, insbesondere an einer Montagekonsole (nicht dargestellt), aufgehängt ist.
Über einen Wasseranschluss 8’ ist das Dusch-WC 1’ mit der bauseitigen Wasserleitung verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Dusch-WC 1’ dargestellt, welches eine ausfahrbare Düse 4’ umfasst, die aus dem Toilettenbecken 2’ herausgefahren werden kann.
Um die Düse 4’ und deren Wasserabgabe zu steuern, befindet sich neben der Toilettenbrille 3’ ein Bedienpanel 5’, über das verschiedene Funktionen des Dusch- WCs 1’, insbesondere das Herausfahren der Düse 4’ nebst Wasserabgabe gesteuert werden kann.
Weiter kann das Dusch-WC 1’ eine Heizung zum Erwärmen des über die Düse 4’ abgegebenen Wassers, eine Heizung für die Brille 3’ und/oder ein Warmluftgebläse zum Abtrocknen des gereinigten Gesäßes des Benutzers umfassen.
Das Bedienpanel 5’ ist über ein elektrisches Kabel mit einem bauseitig vorhandenen elektrischen Anschluss 6’ verbunden.
Erfindungsgemäß befindet sich bei dieser Ausführungsform in einer Aussparung zwischen der Toilettenbrille 3’ und dem Toilettenbecken 2’ eine herausnehmbare Kartusche 9’ mit einem oxidativ und/oder alkalisierend wirkenden Mittel, welche als Keimsperre wirkt. Die Kartusche 9’ kann insbesondere mit einem Peroxidgranulat befüllt sein.
Eine beispielhafte Ausführungsform einer derartigen Kartusche nebst Anschlussstück ist in Fig. 9 dargestellt.
Fig. 9 zeigt ein Anschlussstück 10’, welches je nach Ausführungsform an unterschiedenen Positionen in die Zuleitung der Düse 4’, beispielsweise im hinteren Bereich zwischen Toilettenbrille 3’ und Toilettenbecken 2’, eingebaut sein kann. Hierzu umfasst das Anschlussstück 10’ einen Eingang 11’ und einen Ausgang 12’. Vorzugsweise ist zwischen dem Eingang 11’ und der Kartusche 9’ ein selbstschließendes Ventil (nicht dargestellt) vorgesehen, welches sich schließt, wenn die Kartusche 9’ herausgenommen wird.
So ist es nicht nötig, die Wasserzufuhr zu dem Dusch-WC zu schließen, wenn die Kartusche 9’ ausgetauscht wird.
Insbesondere befüllt mit einem Peroxidgranulat ist eine derartige Kartusche 9’ auch für einen langen Einsatz geeignet und bildet eine zuverlässige Keimsperre, mit welcher insbesondere eine Verunreinigung von Trinkwasser durch Rückwärtsverkeimung verhindert werden kann.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der einzeln dargestellten Beispiele auch miteinander kombiniert oder gegeneinander ausgetauscht werden.
Bezugszeichenliste
I Trinkwasseranlage
3 Kapillarmembran
4 Membranpakethülse, Hülse
5 Vergussmasse
6 Befestigungsmittel
F Dusch-WC
2’ Toilettenbecken
3’ Toilettenbrille
4’ Düse
5’ Bedienpanel
6’ elektrischer Anschluss
T Wand
8’ Wasseranschluss
9’ Kartusche
10’ Anschlussstück
I I ’ Eingang
12’ Ausgang
200 chemische Keimsperre, Vorsatz, Chloreinheit, Ozoneinheit, Silbereinheit
2040 Hülse
2140 Einlassseite der Hülse, Einlassseite des Vorsatzes
2410 Auslassseite der Hülse, Auslassseite des Vorsatzes
2100 alkalisierendes und/oder oxidativ wirkendes Material,
2200 Rückhaltegitter, Vlies
2210 Rückhaltegitter, Vlies
2400 Dosierpumpe für Chlor
2405 Chlorquelle
2500 Silberhaltige Partikeln
2600 Befestigungsmittel, Flansch, Gewinde
2610 Befestigungsmittel, Flansch, Gewinde
7 Wasserhaushaltsfilter
8 Kanne 9 Trichter
10 Filterkartusche
11 Wasserspender
12 Wasserbehälter
13 Gehäuse
14 Betätigungsmittel
15 Auslauf
16 Becher
17 Betätigungsschutz
18 Hülse
20 Filterkartusche
21 Gehäuse der Filterkartusche
22 Zulauf der Filterkartusche
23 Ablauf der Filterkartusche
24 Aktivkohle
25 lonenaustauschermaterial
26 Filter
27 Steigrohr
28 Bypass
30 Wasserquelle, Wassertank, Wasserleitung
35 Leitung zur Entnahmestelle, Wasserleitung
38 Entnahmestelle, „point of use“
3000 Eingangswasser
3100 Ausgangswasser
100 Wasseraufbereitungseinrichtung, Filter, Mikro-/Ultrafilter, Membranpaket zur
Mikro-/Ultrafiltration
300 Ausgang einer Quelle, Leitung für Eingangswasser
401 Leitung für Eingangswasser, Rohwasser, aufzubereitendes Wasser, Feed
402 Umkehrosmosebehälter
421 erste Kammer des Umkehrosmosebehälters
422 zweite Kammer des Umkehrosmosebehälters
403 Permeatleitung, Leitung für aufbereitetes Wasser 406 Konzentratleitung
407 Abwasser
408 Küchenarbeitsplatte, Tisch
411 semipermeable Membran D Durchströmungsrichtung

Claims

24
Wasserinstallationsanlage mit einer Entnahmestelle (38) und/oder einem Auslauf, wobei die Wasserinstallationsanlage zu der Entnahmestelle und/oder dem Auslauf hin eine Durchströmungsrichtung (D) hat und in Durchströmungsrichtung gesehen vor der Entnahmestelle und/oder dem Auslauf zumindest eine chemische Keimsperre (200) aufweist.
Wasserinstallationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Keimsperre (200) zumindest ein alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material umfasst. Wasserinstallationsanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Keimsperre (200) aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Carbonate, Oxide und Peroxide, Silber, Chlor, Ozon, und Kombinationen daraus umfasst. Wasserinstallationsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das alkalisierende und/oder oxidativ wirkende Material zumindest teilweise als Granulat vorliegt. Wasserinstallationsanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Keimsperre (200) als austauschbare Kartusche, vorzugsweise als werkzeuglos austauschbare Kartusche ausgebildet ist. Wasserinstallationsanlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserinstallationsanlage eine Wasseraufbereitungseinrichtung (100) umfasst, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, die Wasserfilter, insbesondere Ultrafilter und Mikrofilter, Ionenaustauscher und Nano-/Umkehrosmoseanlagen sowie Kombinationen der genannten Einrichtungen umfasst. Wasserinstallationsanlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keimsperre vor einem toten Zweig in der Wasserinstallationsanlage angeordnet ist, insbesondere vor einem Ausgleichsgefäß. Dusch-WC, umfassend ein Installationssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche. Dusch-WC nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Dusch-WC eine vorzugsweise ausfahrbaren Düse umfasst, über die sich ein Wasserstrahl in Richtung des Gesäßes des Benutzers abgeben lässt, wobei zwischen der Düse und einem Anschluss des Dusch-WCs eine Keimsperre angeordnet ist, insbesondere wobei das Dusch-WC eine in das Toilettenbecken integrierte Düse aufweist oder dass das Dusch-WC als Aufsatz für ein Toilettenbecken ausgebildet ist. Dusch-WC nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Keimsperre eine austauschbare Kartusche umfasst. Wasserspender (11) oder Wasserhahn oderschwerkraftbetriebener Wasserhaushaltsfilter (7), oder Umkehrosmoseanlage umfassend eine Wasserinstallationsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wasserinstallationsanlage insbesondere strömungsseitig vor einem Ionenaustauscher und/oder einem Filter, insbesondere einem Ultrafilter und/oder Mikrofilter angeordnet ist. Keimsperre, insbesondere ausgebildet als Kartusche für eine Wasserinstallationsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche. Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser, insbesondere unter Verwendung einer Wasserinstallationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Trinkwasser in einer Wasserquelle (30), insbesondere einer Wasserleitung oder einem Wassertank, bereitgestellt wird, mit einer Stagnationsphase, in welcher das Trinkwasser nicht aus der Wasserquelle (30) austritt, und mit einer Entnahmephase, in welcher das Trinkwasser entnommen und aus der Wasserquelle (30) nachgeliefert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Trinkwasser während der Entnahmephase eine chemische Keimsperre (200) passiert. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Keimsperre durch die Erhöhung des pH-Wertes durch das alkalisierend und/oder oxidativ wirkendes Material, insbesondere nur in der Stagnationsphase, und/oder der Bildung von Wasserstoffperoxid an das stehende
Wasser durch ein Peroxidmaterial ausgebildet wird. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass als chemische Keimsperre (200) zumindest teilweise ein alkalisierend wirkendes Material verwendet wird und eine Erhöhung des pH-Wertes auf einen
Wert über 9, insbesondere auf einen Wert über 10 und unter 13 erreicht wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als chemische Keimsperre (200) zumindest teilweise ein Peroxidmaterial verwendet wird und das Trinkwasser während der Stagnationsphase eine Wasserstoffperoxidkonzentration von maximal 50 mg/1 aufweist.
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