DE19918221C1 - Verfahren zur physikalischen Elimination von Keimen, Schweb- und Feststoffen aus Wasser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur physikalischen Elimination unerwünschter Wasserinhaltsstoffe, insbesondere Keime und Feststoffe, aus Wasser mittels eines Filters, der Hohlfasermembranen enthält und an jeden Wasserhahn zu montieren ist. Im Stand der Technik weisen die bekannten Verfahrensgruppen a.) Filter, die mit Ionentauschergranulat oder Aktivkohlegranulat gefüllt sind, b.) Keramikfilter neben den ihnen eigenen Vorteilen gewisse Nachteile auf. Die Nachteile bestehen bei den a.) Filtern darin, daß diese keinen definierten Keimrückhalt gewährleisten und über die Zeit verkeimen, bei den b.) Keramikfiltern, daß ohne Drücke notwendig sind, um einen Permeatstrom zu erhalten. Die Erfindung schafft hier Abhilfe dadurch, daß der Filter ein Hohlfasermembranen in großer Anzahl (beispielsweise 4000 Stück) enthält, die eine definierte Porenweite (beispielsweise 0,2 mum) aufweisen. Die große Anzahl bewirkt, daß der in den Abmessungen kleine Filter (d = 5 cm, h = 3 cm) eine große Membranoberfläche besitzt und damit einen hohen Permeatstrom aufweist, der bei sehr niedrigen Drücken in ausreichendem Maße fließt. Der Permeatstrom weist durch die definierte Porengröße eine um 7 Größenordnungen geringere Keimzahl auf als der Retentatstrom. Anders ausgedrückt, basiert die Erfindung auf der Verwendung der Hohlfasermikrofiltration als Trinkwasserfilter zum Keim- und Feststoffrückhalt, der an jeden Wasserhahn montiert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtergerät zur physikalischen Elimination von Keimen, Schweb- und Feststoffen aus Wasser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Filtergerät ist aus der US 4,980,056 bekannt.

Nachteilig macht sich bei dieser vorbekannten Lehre jedoch bemerkbar, daß nur eine Retentatablaßöffnung vorgesehen ist. Hierdurch werden die Fasern, die von der Außenseite ange­ strömt werden, nicht definiert gespült wodurch bei der gro­ ßen Anzahl der eingesetzten Fasern Ablagerungen haften blei­ ben.

Im weiteren Stand der Technik sind noch auf die US 4,713,175, US 4,676,896, US 5,045,198 und DE 37 12 491 A1 hinzuweisen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das ein­ gangs genannte Filtergerät derart zu verbessern, daß der Wasserstrom aus einer Trinkwasserleitung bedarfsweise defi­ niert entkeimt und vollständig von Feststoffen befreit wer­ den kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Das Gehäuse besitzt also an der unte­ ren Seite zwei Auslässe, wovon einer mittels eines Ventils bedarfsweise verschlossen werden kann. Der Hauptstrom fließt durch die Hohlfasern und tritt aus dem mit Ventil versehenen Auslaß aus. Dieser Strom ist nicht filtriert. Wird filtrier­ tes Wasser benötigt, so wird der mit Ventil versehene Auslaß verschlossen. Das Wasser tritt durch die Wandungen der Hohl­ fasermembranen mit definierter Porengröße hindurch und fließt durch den zweiten Auslaß aus dem Gehäuse aus. Der Filter wirkt als Dead-End-Filter. Dieser Permeatstrom ist feststofffrei und weist eine um 7 Log-Stufen geringere Bak­ terienkonzentration als der Zulauf auf. Wird kein keimredu­ ziertes Wasser mehr benötigt, kann das Ventil wieder geöff­ net werden. Durch das Öffnen ist der Dead-End-Betrieb been­ det und der Filter wird automatisch durch den Hauptfluß ge­ spült. Dadurch wird eine Rückspülung nicht nötig um die Mem­ bran zu reinigen.

Das erfindungsgemäße Filtrationsgerät kann an jeden Wasser­ hahn montiert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Zeichnungen zum besseren Verständnis erläutert:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Filtereinsatzes zur Keimreduzierung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Gehäuses, in das der Filter eingesetzt wird und das an jeden Wasserhahn montiert werden kann.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Filtereinsatz eine große Anzahl (in der Regel 2000 Stück bis 4000 Stück) von Hohlfa­ sermembranen enthält, die in vertikaler Richtung durchflos­ sen werden. Das Permeat (Filtrationsstrom) tritt durch die Wandungen der Hohlfasermembranen aus. Die Wandungen bestehen aus einer Membran mit einer definierten Porenweite, die mit einer Stützschicht eine definierte Dicke erreichen. Der Fil­ trationsstrom (Permeat) fließt seitlich aus den in Fig. 1 dargestellten Austrittslöchern für das Permeat aus. Der Fil­ tereinsatz wird in ein Gehäuse gesetzt, welches an einen Wasserhahn montiert werden kann. Das Gehäuse ist so konstru­ iert, daß der Retentatstrom (verkeimt) sicher von dem Per­ meatstrom (Filtrat) getrennt wird. Das Wasser durchfließt den Filtereinsatz wie beschrieben. Der Permeatstrom wird von dem Retentatstrom getrennt. An der Unterseite des Gehäuses sind dementsprechend zwei Auslässe vorgesehen. Der in Fig. 2 dargestellte Auslaß für den Retentatstrom ist mit einem Ven­ til versehen, was von Hand betätigt werden kann. Somit be­ steht die Möglichkeit den Retentatstrom zu unterbinden und den Filter als Dead-End-Filter zu betreiben. Hierbei wird der gesamte Strom filtriert und es tritt an der Unterseite nur der gefilterte Permeatatrom aus, der eine um 7 Größen­ ordnungen geringere Keimzahl als der direkt aus dem Wasser­ hahn austretende Strom aufweist. Wird das Ventil für den Re­ tentatstrom wieder geöffnet, so kann der Hauptstrom wieder durch die Hohlfasern fließen. Dabei wird der Filter von Fil­ tratrückständen gereinigt, die mit dem Retentatstrom abflie­ ßen.

Beispiel

Der Filter wird an einen Wasserhahn angeschlossen. Das Lei­ tungsnetz wird von einem Tank auf dem Dach eines Hauses aus gespeist, wie es in vielen (südlichen) Ländern üblich ist. Der Wasserstrom fließt durch die Hohlfasermembran. Beide Auslässe sind geöffnet. Der Wasserstrom entspricht in der Qualität und Keimzahl dem aus dem Leitungsnetz. Das Wasser kann zum Spülen und Waschen genutzt werden. Wird trinkbares Wasser benötigt, so kann das Handventil an der Unterseite des Gehäuses geschlossen werden. Nun wird der gesamte Was­ serstrom filtriert und der dem Filtergehäuse abfließende Wasserstrom ist frei von Feststoffen und bezüglich der Keim­ zahl und 7 Größenordnungen reduziert. Das bedeutet, daß bei einer Keimzahl im Zufluß von 10.000.000 Keimen pro Millili­ ter, 1 Keim pro Milliliter im Permeat verbleibt. Es wird je nach Druck des Leitungsnetzes ein filtrierter Strom von min­ destens 4 Liter pro Minute erreicht. Wird kein keimreduzier­ tes Wasser mehr benötigt, so kann das Ventil an der Unter­ seite des Filtergehäuses wieder geöffnet werden.

Claims (3)

1. Filtergerät zur physikalischen Elimination von Keimen, Schweb- und Feststoffen aus Wasser, das in einem Gehäuse einen Filtereinsatz aus 200-10000 Hohlfasermembranen mit einer definierten Porenweite zwischen 0,001 und 1,0 µm aufweist und mit seiner Oberseite an einen Wasserhahn montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an seiner Unterseite separate Auslässe für filtriertes und unfiltriertes Wasser vorgesehen sind und dass zumindest im Auslass für das nichtfiltrierte Wasser ein Ventil angeordnet ist mit dem dieser Auslass verschlossen werden kann.

2. Filtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz einen gelochten, mit Hohlfasermembranen gefüllten Ring umfasst, wobei die Hohlfasermembranen an ihren Enden jeweils an der Ober- und Unterseite des Filtereinsatzes so miteinander verklebt und mit dem Ring verbunden sind, daß nur die Öffnungen der Hohlfasern als Öffnungen in den Ringflächen verbleiben, so daß das zu behandelnde Wasser vertikal durch die Hohlfasermembranen und das Permeat durch die Hohlfaserwandungen zur Außenseite der Hohlfasern strömen kann.

3. Filtergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mit seiner Oberseite an einen Wasserhahn anschraubbar ist.