Chance für wassereffiziente Technologie: Regenwassernutzungssysteme

Technologiebeschreibung :
Gesammeltes Regenwasser kann eine alternative Wasserquelle für Einrichtungen des Bundes darstellen. Alternative Gewässer sind nachhaltige Wasserquellen, die nicht aus frischem Oberflächenwasser oder Grundwasser gespeist werden und den Bedarf an Süßwasser ausgleichen. Regenwassernutzung fängt Regenwasser von Dächern auf, leitet es um und speichert es für die spätere Verwendung. Typische Verwendungen von Regenwasser sind die Landschaftsbewässerung, Waschanwendungen, die Befüllung von Zierteichen und Brunnen, das Zusatzwasser von Kühltürmen sowie die Toiletten- und Urinalspülung. Mit zusätzlicher Filtration und Desinfektion kann gesammeltes Regenwasser auch zu Trinkwasserstandards aufbereitet werden, um die kommunale Trinkwasserversorgung von Einrichtungen zu ergänzen.

Systemkomponenten :

Die Hauptkomponenten eines Regenwassernutzungssystems sind in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Komponenten eines typischen Regenwassernutzungssystems

1- Sammelsystem: Dachfläche und Dachrinnen, um das Regenwasser aufzufangen und zum Speichersystem zu leiten
2- Einlassfilter: Siebfilter zum Auffangen von grobem Schmutz
3- Umleiter für die erste Spülung: Umleiter, der Schmutz, der nicht vom Einlassfilter aufgefangen wurde, aus dem anfänglichen Regenwasserstrom entfernt
4- Lagertank: Lagertanks aus lebensmittelechtem Polyesterharzmaterial, das von der U.S. Food and Drug Administration (FDA) zugelassen ist, das eine grüne Farbe hat und hilft, das Bakterienwachstum zu reduzieren
5- Überlauf: Ablaufstutzen, der ein Überlaufen ermöglicht, wenn der Vorratstank voll wird
6- Kontrollen: Kontrollsystem, das den Wasserstand und das Filtersystem überwacht
7- Aufbereitungssystem: Filtrations- und Desinfektionssystem, das das Wasser auf nicht trinkbare oder trinkbare Standards aufbereitet
8- Pumpe: Pumpe, um Wasser durch das System dorthin zu befördern, wo es verwendet wird
9- Rückflussverhinderer: Rückflussverhinderer, um sicherzustellen, dass Wasser unter Unterdruck nicht rückwärts durch das System in das Nachspeisewassersystem fließen kann
10- Durchflussmesser: Durchflussmesser (mit Datenlogger) zur Messung der Wasserproduktion
11- Stromversorgung: Systeme können entweder herkömmliche Stromquellen oder zur Verbesserung der netzunabhängigen Fähigkeiten alternative Quellen wie eigenständige oder netzgebundene Solarsysteme verwenden
12- Wasserstandsanzeige: Überwacht den Wasserstand im Speicher

Technologieüberlegungen :

Im Folgenden finden Sie wichtige Überlegungen bei der Planung eines Regenwassernutzungsprojekts.

• Endverwendung: Die beabsichtigte Endverwendung des gesammelten Regenwassers bestimmt die Art der Behandlungsausrüstung, die das System benötigt.
• Standort: Wählen Sie Standorte mit ausreichend Niederschlag für die Anwendung. Nähere Informationen entnehmen Sie bitte der Regenwasserverfügbarkeitskarte Ihres Bundeslandes, Sie können sich an das zuständige Referat in der Kommunalverwaltung wenden.
• Anwendungen: Wählen Sie einen Standort mit mehreren Anwendungen, die Regenwasser verwenden können, wie z. B. Fahrzeugwäsche, Landschaftsbewässerung und Staubunterdrückung.
• Größe des Einzugsgebiets (Dachgröße): Eine größere Dachfläche kann auch in Gebieten mit geringem Niederschlagsangebot erhebliche Niederschlagsmengen auffangen.
• Regenwasserspeicherkapazität: Gebiete mit weniger häufigen Niederschlägen können größere Tanks erfordern, um mehr Speicherkapazität zwischen der Wasserauffüllung bereitzustellen. Eine vergrößerte Tankgröße erhöht die Ausrüstungskosten.
• Dachneigung und -art: Dachmaterial und Dachneigung beeinflussen die Wassermenge, die geerntet werden kann. Niedrig geneigte Dächer fangen tendenziell mehr Wasser auf als stark geneigte Dächer. Glattere Dachstrukturen erleichtern den Abfluss besser als strukturierte Dächer.
• Wasserraten: Gebiete mit höheren Wasserraten machen Regenwassernutzungsprojekte wirtschaftlich rentabler.
• Genehmigungen: Regenwassernutzungsgenehmigungen können erforderlich sein. Wenden Sie sich an Ihre lokale oder staatliche Regierung, um weitere Informationen zu erhalten, und fragen Sie nach der Regenwassernutzungsverordnungskarte.

Systemdimensionierung :

Hier sind die grundlegenden Schritte zur richtigen Dimensionierung des Speichertanks eines Regenwassernutzungssystems.

1- Bestimmen Sie, wie viel Regenwasser zum Sammeln zur Verfügung steht. Verwenden Sie die obige Faustregel oder erkundigen Sie sich bei Ihrer örtlichen Behörde nach einem Taschenrechner, einem Buch oder einem Standard- oder Regenwassersammelwerkzeug, mit dem Sie die monatliche Niederschlagsmenge über ein typisches Jahr schätzen können, die von einem Dach oder anderen harten Oberflächen gesammelt werden kann .
2- Schätzen Sie den Wasserbedarf der Anwendung im selben Zeitraum. Ermitteln Sie möglichst den monatlichen Bedarf für die Anwendung über ein ganzes Jahr.
3- Vergleichen Sie die monatliche Niederschlagsmenge, die geerntet werden kann, mit dem monatlichen Wasserbedarf im Laufe des Jahres. Gibt es im Allgemeinen genug Niederschlag, um einen wesentlichen Teil des Bedarfs der Anwendung zu decken?
4- Bestimmen Sie eine optimale Speichertankgröße, die genügend Volumen bietet, um ausreichend Niederschlag zu speichern, um den Bedarf zu decken, ohne den Tank zu überdimensionieren.

Hinweis: Wenn es das ganze Jahr über große Niederschlagsschwankungen gibt, kann ein größerer Tank erforderlich sein, um das Regenwasser in den nassen Monaten für die Verwendung in den trockeneren Monaten zu speichern. Eine zusätzliche Behandlung kann erforderlich sein, um die Wasserqualität zu erhalten. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, den wöchentlichen Niederschlag mit dem wöchentlichen Bedarf zu vergleichen, um ein genaueres Bild der Verfügbarkeit von Niederschlag zu erhalten, um den Wasserbedarf der Anwendung zu decken.

Verwenden Sie die folgende Formel, um das monatlich zur Ernte verfügbare Regenwasser zu berechnen:

Gesammelter monatlicher Niederschlag (Liter)

= Einzugsgebiet (Dachgröße) (Quadratfuß) × Monatlicher Niederschlag (mm)

× Umrechnungsfaktor × Erhebungsfaktor

Woher:

• Einzugsgebiet (Dachgröße) ist die Größe des Daches, auf dem Niederschlag gesammelt wird
• Monatlicher Niederschlag ist die Gesamtmenge des Niederschlags (in Zoll) für den Monat
• Sammelfaktor ist ein Faktor, der auf das gesamte monatliche Erntepotenzial angewendet wird, um Verluste im System zu berücksichtigen. Das Texas Manual on Rainwater Harvesting empfiehlt, zwischen 75 % und 90 % zu verwenden, je nachdem, wie effizient das Regenwassernutzungssystem den Regen sammelt
• Der Umrechnungsfaktor ist ein Faktor von 0,62, der verwendet wird, um die Gesamtregenmenge (in Zoll), die auf die Dachfläche fällt, in das gesamte monatliche Erntepotenzial in Gallonen umzurechnen.

Um ein Beispiel zu sehen, siehe hier:

Wie viel Wasser können Sie durch Regenwassernutzung sammeln?

Regenwassernutzungsanlagen müssen regelmäßig betrieben und gewartet werden. Im Allgemeinen sind die Komponenten des Systems bei regelmäßiger Wartung auf Langlebigkeit ausgelegt, und die Hersteller gewähren oft mehrere Jahre Garantie, zwischen 15 und 30 Jahren für Lagertanks und Rohrleitungen und in der Regel zwei bis 10 Jahre für Pumpen.

Tabelle 1 listet die empfohlenen Betriebs- und Wartungsmaßnahmen (B&W) für die Hauptkomponenten auf. Diese Maßnahmen sollten Maßnahmen begleiten, die in Herstellermaterialien speziell für die installierte Ausrüstung empfohlen werden.

Tabelle 1. In Abbildung 1 gezeigte Regenwassernutzungskomponenten und zugehörige Wartungsarbeiten

Download – Tabelle 1. In Abbildung 1 gezeigte Regenwassernutzungskomponenten und zugehörige Wartungsarbeiten

Behandlung für die Anwendung als Trinkwasser

Geerntetes Regenwasser wird in der Regel in nicht trinkbaren Anwendungen verwendet, kann aber durch zusätzliche Behandlung Trinkwasserstandards erfüllen. Bei Trinkwassersystemen muss ein lizenzierter Betreiber das System warten, um sicherzustellen, dass es weiterhin Wasser in einer für den menschlichen Verzehr geeigneten Qualität produziert. Zusätzliche Überlegungen und Komponenten, die spezieller für trinkbare Systeme gelten, sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Download-Tabelle 2. Zusätzliche Betrieb und Instandhaltung-Überlegungen speziell für ein Trinkwasser-Regenwassernutzungssystem-converted