DE102007024671A1 - Water treatment plant - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage, enthaltend eine Hohlkammerplatte als Bauteil und ein Verfahren zum Aufbereiten von Meer-, Brack- oder kontaminiertem Wasser durch Solarenergie. Die Wasseraufbereitungsanlage kann auf Hausdächern oder auf schwimmenden Tanks verwendet werden.The invention relates to a water treatment plant, comprising a hollow chamber plate as a component and a method for treating sea, brackish or contaminated water by solar energy. The water treatment plant can be used on rooftops or on floating tanks.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage, enthaltend eine Hohlkammerplatte als Bauteil und ein Verfahren zur Aufbereitung von Meer-, Brack- oder kontaminiertem Wasser durch Verdampfung und Kondensation in der Hohlkammerplatte.The The invention relates to a water treatment plant containing a Hollow chamber plate as a component and a method for processing of sea, brackish or contaminated water by evaporation and Condensation in the hollow chamber plate.

Die Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser oder auch aus verunreinigtem Wasser gewinnt angesichts der wachsenden Erdbevölkerung und der zunehmenden Umweltverschmutzung in Ländern wie beispielsweise China an zunehmender Bedeutung.The Production of drinking water from seawater or contaminated Water wins in the face of growing earth population and Increasing pollution in countries such as China is becoming increasingly important.

Verunreinigungen wie bakterielle Keime können oxidativ aus verunreinigtem Wasser entfernt werden. Diese Vorgehensweise ist ungeeignet für die Entfernung von Ölen, Schwermetallen und anderen nicht organischen Verunreinigungen aus Wasser. Ein weiteres Problem stellt der für den Menschen ungenießbare natürliche Salzgehalt des Meerwassers dar. Auch die darin enthaltenen Salze lassen sich nicht oxidativ wie organische Bestandteile entfernen.impurities like bacterial germs can oxidatively contaminated Water are removed. This procedure is unsuitable for the removal of oils, heavy metals and others not organic contaminants from water. Another problem poses the inedible natural for humans Salt content of the sea water. Also the salts contained therein can not be removed oxidatively like organic components.

Um nicht organische Bestandteile vom Wasser zu trennen, muss man auf Trennverfahren zurückgreifen, die aus der Chemie hinreichend bekannt sind. Denkbar ist hier beispielsweise die Dialyse oder auch absorbierende Trennverfahren. Praktikabel ist dabei auch die Destillation.Around you do not have to separate organic components from the water Resorting to separation methods that are sufficient from the chemistry are known. Conceivable here, for example, dialysis or absorbing separation processes. Practical is also the distillation.

Bei der Destillation ist neben der Erwärmung des Wassers auch die Verdampfungsenthalpie zu überwinden, die mit 2,3 kJ/kg relativ hoch ist und unter Berücksichtigung der zusätzlich für die Wassererwärmung von 30 auf 100°C erforderlichen Energie, sogar etwa 2,55 kJ/kg beträgt. Da der größte Teil auf die Verdampfung des Wassers entfällt, hat sich im Maschinenbau auch die Technik einer Verdampfungskühlung etabliert.at The distillation is in addition to the warming of the water too to overcome the enthalpy of vaporization, which is 2.3 kJ / kg is relatively high and considering the additional for water heating from 30 to 100 ° C required energy, even about 2.55 kJ / kg. As the biggest part on the evaporation of the water In addition, the technology of a mechanical engineering has also become obsolete Evaporative cooling established.

Umgekehrt sind die Energiemengen, die zur Verdampfung notwenig sind, beträchtlich, weshalb fossile Energieträger die Reinigung des Wassers durch Destillation erheblich verteuern. Aus diesem Grunde gibt es beispielsweise auf der Insel Teneriffa eine durch Windkraft betriebene Meerentsalzungsanlage.Vice versa are the amounts of energy needed to evaporate considerably, why fossil energy carriers through the purification of the water Significantly increase the cost of distillation. For this reason, for example on the island of Tenerife a wind-powered seawater desalination plant.

Bekannt sind auch solarbetriebene Anlagen. Bei diesen Anlagen wird entweder die Sonnenenergie mit gängigen Solarkollektoren aufgefangen. Die erwärmte Primärflüssigkeit gibt dann die Energie an einer anderen Stelle an das Wasser ab, welches verdampft.Known are also solar powered systems. These systems will either the solar energy collected with common solar collectors. The heated primary liquid then gives the energy at another point to the water, which evaporates.

Ein anderes Prinzip ist das der Solardestille. Hierbei ist das Wasser das Primärmedium im Kollektor. Es verdampft im nur gering gefüllten Kollektorraum und kondensiert wieder an der darüber liegenden Abdeckung, die durch Luft gekühlt ist. Die übliche Isolierung des Kollektors entfällt hierbei.One Another principle is that of solar stillness. Here is the water the primary medium in the collector. It evaporates only slightly filled collector room and condenses again at the above lying cover, which is cooled by air. The usual Isolation of the collector is omitted here.

Das Prinzip der Solardestille ist in der Literatur hinreichend beschrieben. So wird in der FR-A-2511667 eine Solardestille, die durch eine optimierte Luftzirkulation die Wasserleistung verbessert, offenbart. Hierbei wird der Kondensator durch das dem Reservoir zuzuführende und zu reinigende Wasser zusätzlich gekühlt.The principle of solar stillness is adequately described in the literature. So will in the FR-A-2511667 a solar stillness that improves water performance through optimized air circulation. In this case, the condenser is additionally cooled by the water to be supplied to the reservoir and to be purified.

Auch Schriften zur Optimierung der Leistung zeigen, dass ein Bedarf besteht mit möglichst energiesparenden Mitteln Trinkwasser herzustellen. So wird in der DE-A-100 47 522 ein optimierter Aufbau einer Solardestille für Meer- oder Brackwasser beschrieben, der es erlaubt mit 1 m2 Kollektorfläche bis zu 20 l Trinkwasser pro Tag zu erzeugen. Der Aufbau ist jedoch relativ kompliziert und erfordert in jedem Fall Strom, um die Pumpen zu betreiben.Also writings to optimize the performance show that there is a need to produce drinking water as energy-saving as possible. So will in the DE-A-100 47 522 described an optimized construction of a solar still for sea or brackish water, which allows to produce with 1 m 2 of collector surface up to 20 l of drinking water per day. However, the structure is relatively complicated and in any case requires power to operate the pumps.

In der DE-A-3612 188 wird eine solare Meerwasserentsalzungsanlage beschrieben, die die Verdampfung von Wasser in Gewächshäusern nutzt. Das Wasser kondensiert innerhalb des Gewächshauses und liefert Trinkwasserqualität.In the DE-A-3612188 a solar seawater desalination plant is described, which uses the evaporation of water in greenhouses. The water condenses inside the greenhouse and provides drinking water quality.

Bekannte als Solardestillen fungierende Vorrichtungen sind in der Regel aus mehreren Materialien zusammengesetzt. Hierzu gehört eine deckende Glasscheibe oder Folie, die als Kondensator dient, ein Rahmen, üblicherweise aus Metall, Wasser führende Elemente, ein Absorber, eine Isolation auf der von der Sonne abgewandten Seite u. ä.. Die Größe der Vorrichtung ist durch die vorgegebene Konstruktion bei der Fertigung endgültig und lässt sich an die Anwendung nicht mehr anpassen. Durch Verkopplung mehrerer solcher Vorrichtungen entsteht dabei zusätzlicher Aufwand, gegebenenfalls Leckage und auch erhöhter Installationsbedarf während der Montage. Ferner sind die handelsüblichen, als Solardestille fungierenden, Vorrichtungen durch Einsatz von Materialien mit hohen Dichten schwer. Ein weiteres Problem stellt – insbesondere bei der Entsalzung von Meerwasser – die Aggressivität des Wassers dar. Metallische Bauteile müssen entweder durch Lacke oder Kunststoffbeschichtungen vor Korrosion geschützt werden, oder es müssen teuere Legierungen verwendet werden, die nicht vom Salzwasser angegriffen werden.Known As a solar quiescent devices are usually out composed of several materials. This includes one covering glass or foil, which serves as a capacitor Frame, usually made of metal, water leading Elements, an absorber, an isolation on the side facing away from the sun Side and ä .. The size of the device is finalized by the given design in manufacturing and can not be adapted to the application. By Coupling of several such devices is thereby additional Effort, possibly leakage and also increased installation requirements during assembly. Furthermore, the commercial, functioning as solar still, devices by use of materials heavy with high densities. Another problem is - especially in the desalination of seawater - the aggressiveness of the water. Metallic components must either through Lacquers or plastic coatings protected against corrosion or expensive alloys have to be used, who are not attacked by the saltwater.

Es besteht daher die Aufgabe eine Wasseraufbereitungsanlage bereitzustellen, die aus leichten, aber stabilen, nicht korrosionsanfälligen und UV-resistenten Materialien besteht, deren Bauteile aber trotzdem kostengünstig von variabler Größe gefertigt werden können. Darüber hinaus sollte die Wasseraufbereitungsanlage durch umweltfreundliche Energiequellen betrieben werden können.It is therefore an object to provide a water treatment plant, which consists of light but stable, non-corrosive and UV-resistant materials, but their components can still be manufactured inexpensively of variable size. In addition, the water treatment plant should be environmentally friendly energy sources.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Wasseraufbereitungsanlage (1) für Meer-, Brack- oder kontaminiertes Wasser (1), enthaltend eine Hohlkammerplatte (2), welche mindestens zwei Gurtplatten (3a, 3b) aufweist, die durch Stege (4), unter Ausbildung von benachbarten Hohlkammern (5ab), voneinander auf Abstand gehalten sind, wobei die untere Gurtplatte (3a) mit einer Absorptionsschicht (6) ausgestattet ist, und an der oberen Stirnseite der Hohlkammerplatte (2) Zuführungen (7a) für das aufzubereitende Wasser (8) über die Gurtplatte (3a), an der unteren Stirnseite entsprechend Abführungen (7b) für das an der oberen Gurtplatte (3b) kondensierte Wasser (9) sowie Abführungen (7c) für das Restbrackwasser von der Gurtplatte (3a) angeschlossen sind, und eine äußere Energiequelle zur Verdampfung des Wassers vorhanden ist.The invention therefore relates to a water treatment plant ( 1 ) for sea, brackish or contaminated water ( 1 ), comprising a hollow chamber plate ( 2 ), which at least two belt plates ( 3a . 3b ), which by webs ( 4 ), forming adjacent hollow chambers ( 5ab ), are spaced from each other, wherein the lower belt plate ( 3a ) with an absorption layer ( 6 ), and at the upper end of the hollow panel ( 2 ) Feeds ( 7a ) for the water to be treated ( 8th ) over the belt plate ( 3a ), at the lower end corresponding to discharges ( 7b ) for the at the upper belt plate ( 3b ) condensed water ( 9 ) as well as discharges ( 7c ) for the residual brackish water from the belt plate ( 3a ) are connected, and an external energy source for the evaporation of the water is present.

Die erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage wird vorzugsweise mit Sonnenenergie betrieben, so dass in diesem Fall die Hohlkammerplatte als Solardestille fungiert. Alternative Energiequellen sind solche die Strahlungswärme erzeugen; geeignete Strahlungsquellen sind beispielsweise Infrarot-Strahler oder Gaslampen.The inventive water treatment plant is preferably powered by solar energy, so in this case the hollow chamber plate acts as a solar still. alternative energy sources are those that generate radiant heat; suitable radiation sources are for example infrared emitters or gas lamps.

Hohlkammerplatten sind auf dem Markt in den verschiedensten Ausführungsformen und Materialien erhältlich. Hohlkammerplatten bestehen grundsätzlich aus zwei oder mehreren Gurtplatten mit dazwischen liegenden Vertikal- und/oder Diagonalstegen, wobei erfindungsgemäß bevorzugt Hohlkammerplatten mit senkrechten Stegen verwendet werden.Cellular sheets are in the market in various embodiments and materials available. Hollow chamber panels basically exist consisting of two or more belt plates with intermediate vertical and / or diagonal webs, wherein according to the invention preferred Hollow panels are used with vertical webs.

Diese Struktur verleiht den Platten eine hohe Steifigkeit bei geringem Eigengewicht und gute Wärmedämmenden Eigenschaften. Aufgrund dieser Eigenschaften sowie der hohen Lichtdurchlässigkeit und Witterungsbeständigkeit bei gutem Brandverhalten finden Hohlkammerplatten üblicherweise Verwendung im gewerblichen Bereich, z. B. für Gewächshäuser, Industrie- und Sporthallen, und im privaten Bereich, z. B. für Pergolen-, Terrassenüberdachungen und Wintergärten.These Structure gives the panels a high rigidity at low Dead weight and good thermal insulation properties. Because of these properties as well as the high light transmittance and Find weather resistance with good fire behavior Hollow chamber panels commonly used in commercial Area, z. For greenhouses, industrial and sports halls, and in the private sector, eg. For pergolas, Terrace roofing and conservatories.

Hohlkammerplatten werden durch Extrusion mittels eines dem Querschnitt entsprechenden Werkzeuges durch gleichzeitige Ausbildung der Außen- und Mittelschichten (Außen- und Mittelgurte) und der Stege erzeugt.Cellular sheets are obtained by extrusion by means of a cross section corresponding Tool by simultaneous training of the outside and Middle layers (outer and middle straps) and the webs generated.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Hohlkammerplatten werden vorteilhaft durch kontinuierliche Extrusion hergestellt. Dadurch besteht gegenüber bekannten Solardestillen aus anderen Materialien der Vorteil, dass ihre Länge den individuellen Bedürfnissen angepasst werden kann und aufwändige Kopplungen zwischen den einzelnen Solardestillen nicht erforderlich sind.The According to the invention to be used hollow chamber panels are advantageously prepared by continuous extrusion. As a result, there is over known solar quenching Other materials have the advantage of being their length to individual needs can be adjusted and elaborate couplings between the individual Solardestillen are not required.

Erfindungsgemäß werden bevorzugt Hohlkammerplatten aus thermoplastischen transparenten Kunststoffen wie Polystyrol, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen und/oder Polymethylmethacrylat verwendet.According to the invention preferably hollow chamber plates made of thermoplastic transparent plastics such as polystyrene, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene and / or polymethyl methacrylate.

Die vorgenannten Kunststoffe haben sich im Lebensmittelbereich bereits lange etabliert, so dass sie unbedenklich für die erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage verwendet werden können. Auch die Korrosionsbeständigkeit von diesen Kunststoffen gegenüber Meerwasser und Sonnenlicht ist hervorragend. Je nach Kunststofftyp lässt sich der Abbau überhaupt nur schwer nachweisen.The The aforementioned plastics have already been used in the food industry long established so that they are harmless to the invention Water treatment plant can be used. Also the corrosion resistance of these plastics to seawater and sunlight is excellent. Depending on the type of plastic leaves the degradation is difficult to prove.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Hohlkammerplatten aus Polymethylmethacrylat (PMMA).Especially preferred is the use of polymethyl methacrylate (PMMA) cellular plates.

Hohlkammerplatten aus Polymethylmethacrylat (PMMA) besitzen eine ausgezeichnete UV-Stabilität und darüber hinaus eine hohe Lichttransmission, die auch nach längerer Exposition in der Sonne erhalten bleibt.Cellular sheets polymethyl methacrylate (PMMA) have excellent UV stability and in addition a high light transmission, too after prolonged exposure to the sun.

Es ist von daher auch vorteilhaft die Anschlussteile (Wasserzuführung und -abführung) aus PMMA herzustellen.It is therefore advantageous also the connecting parts (water supply and removal) from PMMA produce.

Häufigste Ausführungsform einer Hohlkammerplatte ist die Stegdoppel-/Stegdreifachplatte, bei der die Stege in regelmäßigen Abständen zueinander senkrecht zur Plattenebene verlaufen, so dass im Querschnitt das Bild von sich aneinanderreihenden rechteckigen Kammern entsteht.Most Embodiment of a hollow chamber plate is the web double / web triple plate, at the footbridges at regular intervals perpendicular to the plane of the plate, so that in cross section the image of rowing rectangular chambers arises.

Die Dicke der Gurte ist im Allgemeinen unkritisch. Die Dicke soll jedoch hinreichend groß sein, um eine ausreichende Gesamtstabilität der Hohlkammerplatte zu gewährleisten. Ist die Dicke der Gurte zu gering, so entstehen im Fertigungsprozess der Hohlkammerplatte Schwankungen der Dicke, insbesondere in den Bereichen der Stege, welche nach Möglichkeit zu vermeiden sind. Bevorzugt werden daher Hohlkammerplatten verwendet, bei welchen die Dicke der Gurte zwischen ca. 1 und 6 mm beträgt, insbesondere 1,0 bis 3,0 mm, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 mm. Die Dicke der Gurte im Inneren der Stegplatte ist in der Regel deutlich geringer und beträgt vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm.The Thickness of the straps is generally not critical. The thickness should be be sufficiently large to ensure adequate overall stability to ensure the hollow chamber plate. Is the thickness of the Belts too small, so arise in the manufacturing process of the hollow chamber plate Variations in thickness, especially in the areas of the webs, which should be avoided if possible. To be favoured therefore used hollow panels in which the thickness of the straps between about 1 and 6 mm, in particular 1.0 to 3.0 mm, preferably 1.5 to 2.5 mm. The thickness of the straps inside The web plate is usually much lower and amounts to preferably 0.2 to 0.5 mm.

Der Abstand der Gurtplatten zueinander liegt bei Stegdreifachplatten im Allgemeinen bei der halben Plattendicke und bei Stegvierfachplatten im Allgemeinen bei einem Drittel der Plattendicke.Of the Distance of the belt plates to each other is in web triple plates generally at half the plate thickness and with quadruple plates generally at one third of the plate thickness.

Die Stegabstände betragen im Allgemeinen 5 bis 40 mm, vorzugsweise 15 bis 33 mm, während die Dicke der Stege im Allgemeinen 1,0 bis 2,5 mm, vorzugsweise 1,2 bis 1,9 mm beträgt.The web distances are generally 5 to 40 mm, preferably 15 to 33 mm, while the thickness of the webs is generally 1.0 to 2.5 mm, preferably 1.2 to 1.9 mm.

Die Abmessungen der am Rand liegenden Kammern können von den sich wiederholenden Kammermaßen im Innern der Platte abweichen. Sich wiederholende Strukturen und auch planparallele Gurtplatten haben sich auf dem Markt durchgesetzt, sind aber für die hier beschriebene Erfindung nicht notwendig. Denkbar sind auch nicht rechtwinklige oder gerundete Kammerquerschnittsstrukturen von Stegplatten, die für einige Ausprägungsformen auch in sich verwunden sein können.The Dimensions of the marginal chambers can be determined by the Diverge in the interior of the plate repetitive chamber dimensions. Repetitive structures and plane-parallel belt plates have prevailed in the market, but are for the invention described here not necessary. It is also not possible right-angled or rounded chamber cross-sectional structures of web plates, which for some forms of expression in itself can be wounded.

Gegebenenfalls können auch die Stege, vorzugsweise schwarz, gefärbt sein.Possibly can also the webs, preferably black, colored be.

Die Gurtplatten können aufgeraut oder durch Prägung verformt sein, so dass sie eine oberflächenvergrößernde Struktur aufweisen, wodurch das Auslaufen des Meer-, Brack- oder kontaminierten Wassers vor dem Verdampfen verhindert wird (2). Zum Erhalt einer solchen Struktur kann bei der Fertigung, gegebenenfalls auch online, eine Strukturwalze eingesetzt werden.The belt plates may be roughened or deformed by embossing so that they have a surface-enlarging structure, thereby preventing the leakage of sea, brackish or contaminated water from evaporating ( 2 ). In order to obtain such a structure, a structure roller can be used in the production, optionally also online.

Zusätzlich oder alternativ können die Gurtplatten mit einem wasserspreitenden Lack zum Beispiel ALLTOP®-Lack versehen sein.Additionally or alternatively, the flange plates may be provided with a water-spreading coating, for example ALLTOP ® -Paint.

Bei der Online-Fertigung der Hohlkammerplatten kann auch die erfindungsgemäße Absorptionsschicht (6) und gegebenenfalls auch eine Isolationsschicht (10) aufgebracht werden. Als Absorptionsschicht bietet sich beispielsweise eine Lackierung mit vorzugsweise schwarzer Farbe z. B. ein Methacrylatlack an. Es kann alternativ aber auch eine Metallplatte oder eine eingefärbte Kunststoffplatte (z. B. PVC) verwendet werden oder gegebenenfalls die mittlere Gurtplatte einer Stegdreifach- oder Vierfachplatte schwarz eingefärbt sein.In the online production of the hollow chamber panels and the absorption layer of the invention ( 6 ) and optionally also an insulating layer ( 10 ) are applied. As an absorption layer, for example, offers a coating with preferably black color z. As a methacrylate paint on. Alternatively, however, it is also possible to use a metal plate or a colored plastic plate (for example PVC) or, if appropriate, the middle belt plate of a triple or quadruple plate to be dyed black.

Die Absorptionsschicht kann auf der von der Strahlungsquelle abgewandten Seite mit einer Isolationsschicht (10) versehen sein, was bevorzugt ist (1). Als Isolationsmaterial (10a) wird vorzugsweise eine Schaumschicht z. B. aus PVC-Schaum und/oder PU-Schaum eingesetzt. Durch Kombinationen von Isolationsmaterialien können optimale Dämmeigenschaften eingestellt werden.The absorption layer may be provided on the side facing away from the radiation source with an insulating layer ( 10 ), which is preferred ( 1 ). As insulation material ( 10a ) is preferably a foam layer z. B. of PVC foam and / or PU foam used. By combining insulation materials, optimal insulation properties can be set.

Als Isolationsschicht (10) kann auch der Hohlkörper einer weiteren Stegplatte fungieren, so dass man in diesem Fall eine Hohlkammerplatte mit drei oder mehr Gurtplatten und Stegen einsetzt. Die unteren Hohlkammern bleiben dann leer oder werden optional – bei Bedarf online – mit dem vorgenannten Isolationsmaterial gefüllt, beispielsweise ausgeschäumt, oder geteilt durch Verwendung einer weiteren Stegplatte.As isolation layer ( 10 ) can also act the hollow body of another web plate, so that one uses in this case a hollow chamber plate with three or more belt plates and webs. The lower hollow chambers then remain empty or optional - if necessary online - filled with the aforementioned insulation material, for example, foamed, or divided by using another web plate.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform können in der Hohlkammerplatte (2) entlang der Stege Führungen (11), beispielsweise durch Nähte oder Kanten, konstruiert sein, über die das kondensierte Wasser (9) abgeführt wird (3). Diese Führungen können auf einfache Weise bereits bei der kontinuierlichen Herstellung der Hohlkammerplatten konstruiert werden.According to a particular embodiment, in the hollow chamber plate ( 2 ) along the webs guides ( 11 ), for example by seams or edges, over which the condensed water ( 9 ) is discharged ( 3 ). These guides can be constructed in a simple manner already in the continuous production of the hollow chamber plates.

Besonders bevorzugt ist eine solare Wasseraufbereitungsanlage (1) für Meer-, Brack- oder kontaminiertes Wasser (4), bei welcher die Hohlkammerplatte (2) drei Gurtplatten (3a, 3b, 3d) aufweist, die durch senkrechte Stege (4), unter Ausbildung von benachbarten Hohlkammern (5ab, 5bd) voneinander auf Abstand gehalten sind, wobei an der unteren Stirnseite der unteren Gurtplatte (3a) nur Abführungen (7c) für das Restbrackwasser angeschlossen sind und an der oberen Stirnseite der Gurtplatte (3a) Zuführungen (7a) für das aufzubereitende Wasser (8) und zusätzlich Überleitungen (7d) für den Wasserdampf von den unteren Hohlkammern (5ab) zu den aus der mittleren (3b) und der oberen (3d) Gurtplatte gebildeten oberen Hohlkammern (5bd) sowie an der unteren Stirnseite der oberen Hohlkammern (5bd) an der Gurtplatte (3b) Abführungen (7b) für das kondensierte Wasser (9) vorhanden sind.Particularly preferred is a solar water treatment plant ( 1 ) for sea, brackish or contaminated water ( 4 ), in which the hollow chamber plate ( 2 ) three belt plates ( 3a . 3b . 3d ), which by vertical webs ( 4 ), forming adjacent hollow chambers ( 5ab . 5bd ) are kept at a distance from each other, wherein at the lower end side of the lower belt plate ( 3a ) only transfers ( 7c ) are connected to the residual brackish water and at the upper end face of the belt plate ( 3a ) Feeds ( 7a ) for the water to be treated ( 8th ) and additional transitions ( 7d ) for the water vapor from the lower hollow chambers ( 5ab ) to those from the middle ( 3b ) and the upper ( 3d ) Belt plate formed upper hollow chambers ( 5bd ) and at the lower end of the upper hollow chambers ( 5bd ) on the belt plate ( 3b ) Discharges ( 7b ) for the condensed water ( 9 ) available.

Die unterste Gurtplatte (3a) ist mit einer Absorptionsschicht (6) ausgestattet, welche auf der von der Sonne abgewandten Seite mit einer Isolationsschicht (10) versehen sein kann. Für diese Ausführungsform gilt bezüglich der Materialien für die Hohlkammerplatte sowie für die Absorptions- und die Isolationsschicht das zuvor Genannte.The lowest belt plate ( 3a ) is provided with an absorption layer ( 6 ), which on the side facing away from the sun with an insulating layer ( 10 ) can be provided. For this embodiment, with respect to the materials for the cellular plate as well as for the absorption and the insulating layer, the above applies.

Weiterhin kann die vorgenannte Ausführungsform der erfindungsgemäßen solaren Wasseraufbereitungsanlage so modifiziert sein, dass die Hohlkammerplatte (2) eine Stegvierfachplatte ist, die eine zusätzliche, sich unterhalb der Gurtplatte (3a) befindliche, Gurtplatte (3c) aufweist, und die benachbarten Gurtplatten (3a, 3c) durch senkrechte Stege (4), unter Ausbildung von Hohlkammern (5ac), voneinander auf Abstand gehalten sind, und wobei diese untersten Hohlkammern (5ac) gegebenenfalls mit einem Isolationsmaterial (10a) gefüllt sind (5).Furthermore, the aforementioned embodiment of the solar water treatment plant according to the invention can be modified so that the hollow chamber plate ( 2 ) is a Stegvierfachplatte, which is an additional, below the belt plate ( 3a ), belt plate ( 3c ), and the adjacent belt plates ( 3a . 3c ) by vertical webs ( 4 ), with formation of hollow chambers ( 5ac ), are spaced from each other, and wherein these lowermost hollow chambers ( 5ac ) optionally with an insulating material ( 10a ) are filled ( 5 ).

Die erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage kann ortsungebunden unter unterschiedlichen Geländebedingungen in beliebiger Exposition aufgestellt werden, sofern Zu- und Ableitungen und ein entsprechender Wasserdruck einzurichten sind. In den meisten Fällen wird die Wasseraufbereitungsanlage auf Hausdächern verwendet, gegebenenfalls aber auch auf einem schwimmenden Tank (6). Dies ist von Vorteil, wenn an Land nur ein eingeschränktes Platzangebot besteht oder große Höhenunterschiede für die Zufuhr des aufzubereitenden Wassers durch die dann erforderlichen Pumpen überwunden werden müssen, beispielsweise im Bereich von Steilküsten. Das Wasser, welches durch die, auf dem schwimmenden Tank befindliche, erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage, gewonnen wurde, kann dann problemlos an Land entleert werden.The water treatment plant according to the invention can be placed in any location under different terrain conditions in any exposure, provided that supply and discharge lines and a corresponding water pressure are set up. In most cases the water treatment system will be used on rooftops, but if necessary also on a floating tank ( 6 ). This is an advantage if there is only limited space available on land or large Differences in height for the supply of the water to be treated by the then required pumps must be overcome, for example in the area of cliffs. The water, which was obtained by the, located on the floating tank, inventive water treatment plant, can then be emptied easily on land.

Das aufbereitete Wasser, welches als Kondenswasser erhalten wird, ist von Salzen und Mineralien befreit und sollte beim Gebrauch als Trinkwasser beispielsweise durch einen Zusatz von Elektrolyten konditioniert werden.The treated water, which is obtained as condensation, is free from salts and minerals and should be used as drinking water For example, conditioned by an addition of electrolytes become.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Wasseraufbereitung von für Meer-, Brack- oder kontaminiertem Wasser durch Solarenergie, wobei das Meer-, Brack- oder kontaminierte Wasser in eine Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 überführt wird, durch die Solarenergie verdampft und durch Verdunstungskühlung kondensiert wird, und dann das kondensierte aufbereitete Wasser abgetrennt wird.object The invention further relates to a process for water treatment from seawater, brackish or contaminated water Solar energy, being the sea, brackish or contaminated water in a water treatment plant according to a of claims 1 to 11 is transferred, vaporized by the solar energy and by evaporative cooling is condensed, and then the condensed treated water is separated.

Figurenkurzbeschreibung:Brief Description:

1: Schnitt durch eine Stegdoppelplatte senkrecht zur Gurtebene und parallel zu den Stegen, die an der Unterseite einen Isolationskörper besitzt. 1 Section through a web plate perpendicular to the belt plane and parallel to the webs, which has an insulating body at the bottom.

2: Ausschnittvergrößerung von 1 2 : Cutting magnification of 1

3: Schnitt durch eine Stegdoppelplatte senkrecht zur Gurtebene und senkrecht zu den Stegen. Der resultierende Querschnitt der Hohlkammerplatte weist eine kondensatführende Struktur auf. 3 Section through a double bridge plate perpendicular to the belt plane and perpendicular to the webs. The resulting cross section of the hollow chamber plate has a condensate-carrying structure.

4: Schnitt durch eine Stegdreifachplatte senkrecht zur Gurtebene und parallel zu den Stegen, die an der Unterseite einen Isolationskörper besitzt. 4 Section through a web trough plate perpendicular to the belt plane and parallel to the webs, which has an insulating body at the bottom.

5: Schnitt durch eine Stegvierfachplatte senkrecht zur Gurtebene und parallel zu den Stegen, die in der unteren Kammerebene mit einem Isolationskörper gefüllt ist. 5 Section through a bridge quadruple plate perpendicular to the belt plane and parallel to the webs, which is filled in the lower chamber level with an insulating body.

6: Schnitt durch eine im Brack-, bzw. Seewasser schwimmende Wasseraufbereitungsanlage senkrecht zur Gurtebene und parallel zu den Stegen. Die Anlage wird durch eine Pumpe (⊗) betrieben. 6 Section through a water treatment plant floating in brackish or seawater perpendicular to the belt plane and parallel to the webs. The system is operated by a pump (⊗).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (13)

Wasseraufbereitungsanlage (1) für Meer-, Brack- oder kontaminiertes Wasser enthaltend eine Hohlkammerplatte (2), welche mindestens zwei Gurtplatten (3a, 3b) aufweist, die durch Stege (4), unter Ausbildung von benachbarten Hohlkammern (5ab), voneinander auf Abstand gehalten sind, wobei die untere Gurtplatte (3a) mit einer Absorptionsschicht (6) ausgestattet ist, und an der oberen Stirnseite der Hohlkammerplatte (2) Zuführungen (7a) für das aufzubereitende Wasser (8) über die Gurtplatte (3a) und an der unteren Stirnseite entsprechend Abführungen (7b) für das an der oberen Gurtplatte (3b) kondensierte Wasser (9) sowie Abführungen (7c) für das Restbrackwasser von der Gurtplatte (3a) angeschlossen sind und eine äußere Energiequelle zur Verdampfung des Wassers vorhanden ist.Water treatment plant ( 1 ) for sea, brackish or contaminated water containing a hollow chamber plate ( 2 ), which at least two belt plates ( 3a . 3b ), which by webs ( 4 ), forming adjacent hollow chambers ( 5ab ), are spaced from each other, wherein the lower belt plate ( 3a ) with an absorption layer ( 6 ), and at the upper end of the hollow panel ( 2 ) Feeds ( 7a ) for the water to be treated ( 8th ) over the belt plate ( 3a ) and at the lower end corresponding to discharges ( 7b ) for the at the upper belt plate ( 3b ) condensed water ( 9 ) as well as discharges ( 7c ) for the residual brackish water from the belt plate ( 3a ) are connected and an external energy source for the evaporation of the water is present. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als äußere Energiequelle Solarenergie verwendet wird.Water treatment plant ( 1 ) according to claim 1, characterized in that solar energy is used as external energy source. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerplatte (2) aus einem transparenten Polymerwerkstoff besteht und dass die Stege der Hohlkammerplatte senkrecht sind.Water treatment plant ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the hollow chamber plate ( 2 ) consists of a transparent polymer material and that the webs of the hollow chamber plate are vertical. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente Polymerwerkstoff Polymethylmethacrylat ist.Water treatment plant ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the transparent polymer material is polymethylmethacrylate. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Gurtplatte (3a) befindliche Absorptionsschicht (6) zusätzlich nach außen mit einer Isolationsschicht (10) versehen ist.Water treatment plant ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the on the belt plate ( 3a ) absorption layer ( 6 ) in addition to the outside with an insulating layer ( 10 ) is provided. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionsschicht (6) eine schwarze Lackschicht ist.Water treatment plant ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the absorption layer ( 6 ) is a black paint layer. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerplatte (2) mindestens drei Gurtplatten (3a, 3b, 3c) aufweist, die durch Stege (4), unter Ausbildung von Hohlkammern (5ab, 5ac), voneinander auf Abstand gehalten sind, und wobei die durch die mittlere und die untere Gurtplatte (3a) und (3c) gebildeten Hohlkammern (5ac) mit einem Isolationsmaterial (10a) gefüllt sind.Water treatment plant ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the hollow chamber plate ( 2 ) at least three belt plates ( 3a . 3b . 3c ), which by webs ( 4 ), with formation of hollow chambers ( 5ab . 5ac ), are spaced apart from each other, and wherein the through the middle and the lower belt plate ( 3a ) and ( 3c ) formed hollow chambers ( 5ac ) with an insulating material ( 10a ) are filled. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gurtplatte (3a) entlang der Stege (4) Führungen (11) durch Nähte oder Kanten konstruiert sind, über die das kondensierte Wasser (9) abgeführt wird.Water treatment plant ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that on the belt plate ( 3a ) along the bridges ( 4 ) Guides ( 11 ) are constructed by seams or edges over which the condensed water ( 9 ) is discharged. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerplatte (2) drei Gurtplatten (3a, 3b, 3d) aufweist, die durch senkrechte Stege (4), unter Ausbildung von benachbarten Hohlkammern (5ab, 5bd), voneinander auf Abstand gehalten sind, wobei an der unteren Stirnseite der unteren Gurtplatte (3a) nur Abführungen (7c) für das Restbrackwasser angeschlossen sind und an deren oberen Stirnseite zusätzlich Überleitungen (7d) für den Wasserdampf von den unteren Hohlkammern (5ab) zu den aus der mittleren (3b) und der oberen (3d) Gurtplatte gebildeten oberen Hohlkammern (5bd) sowie an der unteren Stirnseite der oberen Hohlkammern (5bd) an der Gurtplatte (3b) Abführungen (7b) für das kondensierte Wasser (9) vorhanden sind.Water treatment plant ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the hollow chamber plate ( 2 ) three belt plates ( 3a . 3b . 3d ), which by vertical webs ( 4 ), forming adjacent hollow chambers ( 5ab . 5bd ), are held at a distance from each other, wherein at the lower end side of the lower belt plate ( 3a ) only transfers ( 7c ) are connected to the residual brackish water and at the upper end side additional transitions ( 7d ) for the water vapor from the lower hollow chambers ( 5ab ) to those from the middle ( 3b ) and the upper ( 3d ) Belt plate formed upper hollow chambers ( 5bd ) and at the lower end of the upper hollow chambers ( 5bd ) on the belt plate ( 3b ) Discharges ( 7b ) for the condensed water ( 9 ) available. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerplatte (2) eine zusätzliche, sich unterhalb der Gurtplatte (3a) befindliche, Gurtplatte (3c) aufweist, und die benachbarten Gurtplatten (3a, 3c) durch senkrechte Stege (4), unter Ausbildung von Hohlkammern (5ac), voneinander auf Abstand gehalten sind, und wobei diese untersten Hohlkammern (5ac) mit einem Isolationsmaterial (10a) gefüllt sind.Water treatment plant ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the hollow chamber plate ( 2 ) an additional, below the belt plate ( 3a ), belt plate ( 3c ), and the adjacent belt plates ( 3a . 3c ) by vertical webs ( 4 ), with formation of hollow chambers ( 5ac ), are spaced from each other, and wherein these lowermost hollow chambers ( 5ac ) with an insulating material ( 10a ) are filled. Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtplatten mit einer oberflächenvergrößernden Struktur und/oder einem wasserspreitenden Lack versehen sind.Water treatment plant ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the belt plates are provided with a surface-enlarging structure and / or a water-spreading paint. Verfahren zur Wasseraufbereitung von Brack-, Meer- oder kontaminierten Wasser durch Solarenergie, dadurch gekennzeichnet, dass das Brack-, Meer- oder kontaminierte Wasser in eine Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 überführt, verdampft und kondensiert wird, und dann das kondensierte Wasser abgetrennt wird.Process for water treatment of brackish, marine or contaminated water by solar energy, characterized in that the brackish, marine or contaminated water in a water treatment plant ( 1 ) according to claims 1 to 11, evaporated and condensed, and then the condensed water is separated. Verwendung einer Wasseraufbereitungsanlage (1) gemäß Anspruch 1 bis 11 auf Hausdächern oder auf schwimmenden Tanks.Use of a water treatment plant ( 1 ) according to claim 1 to 11 on rooftops or on floating tanks.
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