DE202007012892U1 - Wasserfiltrationssystem - Google Patents

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Abstract

Wasserfiltrationssystem mit wenigstens einem im Wasserleitungssystem absolut endständig angeordneten Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ, dadurch gekennzeichnet, dass dem oder den absolut endständig angeordneten Membranfiltern ein rückspülbarer Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ im Wasserleitungssystem vorpositioniert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wasserfiltrationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Wasser für den menschlichen Gebrauch soll frei von krankheitserregenden Keimen sein. Dem Fachmann ist bekannt, dass Wasserleitungssysteme mit unterschiedlichen Keimen kontaminiert sein können. Die Keime werden beispielsweise durch im Wasserleitungssystem enthaltene Biofilme an das Wasser abgegeben.
  • In häuslichen Wasserleitungssystemen kann die Anwesenheit von Legionellen, vornehmlich im Warmwasserstrang des Wasserleitungssystems, jedoch auch im Kaltwasserstrang, ein erhebliches gesundheitliches Risiko darstellen. Weitere pathogene Keime, beispielsweise Pseudomonas aeriginosa, werden zum Teil nachgewiesen.
  • Für die Desinfektion von Wasser durch Abtötung von Mikroorganismen, werden unterschiedliche Technologien eingesetzt wie z.B. UV-C Strahlung. Es ist schwierig die Wirkung, Dauerkontrolle durchzuführen. Es ist, im Gegensatz zur MF oder HF Filtration nicht sichergestellt, das Keime nicht zurückgehalten werden. Daher wird bei UV-C Anlagen oftmals eine Reduzierung um 4log-Stufen [99,99%] aufgeführt. Bei MF Membranen mit 0,15 μm werden mind. 8log-Stufen, also eine Reduzierung der Keime und Bakterien um mind. 99,999999%. Nachteile: Wirkung, Dauerkontrolle.
  • Ist eine chemische Desinfektion, insbesondere eine Dauerdesinfektion, unerwünscht, oder führen andere Desinfektions- oder Reinigungsverfahren, beispielsweise eine so genannte Stossdesinfektion oder physikalische Verfahren, insbesondere UV-C- oder thermische Behandlungen, nicht zum Erfolg, werden üblicherweise unterschiedliche Filtrationsstrategien eingesetzt.
  • Eine andere Art der Desinfektion ist dem Wasser durch Filtration sämtliche Krankheitserreger zu entnehmen. Voraussetzung: max. Porengröße kleiner gleich 0,15 μm, genaue Porengrößeverteilung. Vorteil: sichere Wirkung, keine tote Keime im Wasser. Nachteil Verstopfung, Filtertausch.
  • Bekannt ist die Filtration mit Membranen vom MF- oder UF-Typ zur sicheren Entfernung von Keimen und Bakterien, wobei MF als Abkürzung für Mikrofiltration und UF als Abkürzung für Ultrafiltration steht. Aufgrund der Maschenweite der Membrane werden Keime und Bakterien sicher zurückgehalten.
  • Es ist bekannt, Filtermembrane vom MF- oder UF-Typ absolut endständig in einem Wasserleitungssystem einzusetzen. Endständig bedeutet hierbei, dass die Filtermembran quasi direkt am Auslass des Wasserleitungssystems angeordnet ist. Bekannt ist beispielsweise der Einsatz derartiger absolut endständiger Filtermembrane vom MF- oder UF-Typ in Duschköpfen oder in Wasserzapfhähnen. Diese absolut endständigen Filtermembrane sind, wegen der geringen Baugrößen, in den meisten Fällen so genannte Dead-End-Filter, bei denen die Membran senkrecht vom Wasser durchströmt wird. Im Filtriermodus fließt das Wasser von außen nach innen, so dass sich alle zurückgehaltenen Keime und Bakterien außenseitig auf der Membran ablagern.
  • Nachteilig daran ist, dass sich die Membran mit der Zeit aufgrund des anwachsenden Filterkuchens zusetzt und mithin nachteilig der Strömungswiderstand zunimmt. Dadurch nimmt auch der durch die Membran durchtretende Wasserfluss ab und der Filter muss periodisch, oftmals nach relativ kurzer Zeit, ausgetauscht werden. Dies ist auch darauf zurückzuführen, dass der zur Verfügung stehende Einbauraum für den absolut endständigen Membranfilter üblicherweise konstruktivbedingt relativ klein ist und somit die zur Verfügung stehende Filterfläche entsprechend klein ausgebildet werden muss. Die Gebrauchsdauer des absolut endständigen Membranfilters ist somit stark eingeschränkt und, abgesehen von kritischen Bereichen, beispielsweise in Duschen von Intensivstationen sowie als Notfalllösung in Hotels bei Legionellenbefall, ist der Einsatz kostenintensiv.
  • Statt eines Austausches der absolut endständigen Membranfilter wäre auch eine Rückspülung dieser Filter denkbar, um den Filterkuchen aus Keimen, Bakterien und anderen Partikeln von der Membran zu lösen. Nachteilig sind jedoch die lange Standzeit sowie der technische Aufwand. Ein automatisiertes System zur Rückspülung des absolut endständigen Membranfilters ist aufgrund der üblicherweise engen Einbauverhältnisse schwierig, aufgrund des Bauraums. Und auch das Rückspülwasser muss entsprechend desinfiziert oder filtriert worden sein, da sonst Keime und Bakterien auslassseitig des Membranfilters in die Leitung eingebracht werden und sich dort nachteilig vermehren. Hierbei besteht die Gefahr, dass der Leitungsabschnitt zwischen Membranfilter und Wasserauslassöffnung bei Rückspülung kontaminiert wird und sich ein Biofilm mit den bekannten nachteiligen Folgen ausbildet. Die Rückspülung eines absolut endständigen Membranfilters würde also die retrograde Verkeimung des Wasserauslasses, also die Bildung eines so genannten Dirty Ends, unterstützen.
  • Auch bei einem Rohrleitungsbruch oder Druckabfall im Wasserleitungssystem, kann es zu einer Verkeimung des Wasserleitungssystems kommen. Wasserfiltrationssysteme der genannten Art ohne Rückspühlmöglichkeit werden daher beispielsweise von der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V. als kritisch eingestuft.
  • Insgesamt steht somit mit dem absolut endständigen Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ eine Möglichkeit der Sterilfiltration in Wasserleitungssystemen zur Verfügung, die aber nur zu nicht wirtschaftlichen Bedingungen oder mit der Gefahr einer Verkeimung zwischen Membranfilter und Auslassöffnung, also mit der Gefahr einer Rückverkeimung, einsetzbar ist.
  • Der Erfindung liegt daher die für Aufgabe zugrunde, ein alternatives Wasserfiltrationssystem bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Wasserfiltrationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 2 oder 3 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Bei einem Wasserfiltrationssystem mit wenigstens einem im Wasserleitungssystem absolut endständig angeordneten Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem oder den absolut endständig angeordneten Membranfiltern ein rückspülbarer Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ im Wasserleitungssystem vorpositioniert ist.
  • Ein rückspülbarer Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ kann überraschend einfach ausgeführt sein, da das zur Rückspülung eingesetzte benötigte Wasser nicht desinfiziert oder filtriert werden muss. Die üblicherweise nach der Rückspülung in der Filterpatrone enthaltene Wasserrestmenge, welche kontaminiert sein kann, hat keinen negativen Einfluss auf das am Auslass des Wasserleitungssystems entnommene Wasser, da dort noch der absolut endständige Membranfilter angeordnet ist.
  • Alternativ ist vorgesehen, dass dem oder den absolut endständig angeordneten Membranfiltern ein rückspülbarer Membranfilter vom MF- oder UF-Cross-Flow-Typ im Wasserleitungssystem vorpositioniert ist.
  • So genannte Cross-Flow-Filter werden vom Wasser membranparallel überströmt, wobei sich auf der Membraninnenseite eine Deckschicht durch Partikelablagerung bildet. Durch die Überströmung werden Scher- und Auftriebskräfte an der Membranoberfläche erzeugt, so dass bereits abgelagerte Partikel entfernt werden.
  • Gemäß einer weiteren Alternative ist vorgesehen, dass dem oder den absolut endständig angeordneten Membranfiltern ein rückspülbarer Filter mit einer Maschenweite von 0,5 bis 80 μm im Wasserleitungssystem vorpositioniert ist.
  • Als rückspülbare Filter mit einer Maschenweite von 0,5 μm könnte beispielsweise Aktivkohleblöcke verwendet werden. Als rückspülbare Filter mit einer Maschenweite bis 80 μm könnten Edelstahl- oder Kunststoff – Gaze oder – Gewebe verwendet werden.
  • Durch die Kombination des wenigstens einen, an sich bekannten absolut endständigen Membranfilters vom MF- oder UF-Dead-End-Typ, welcher nicht rückgespült wird, mit einem erfindungsgemäß im Wasserleitungssystem vorpositionierten rückspülbaren Filter, welcher in Intervallen, vorzugsweise automatisiert, rückgespült wird, können Keime und Bakterien sowie andere Partikel effektiv aus dem Wasser entfernt werden.
  • Es ist bekannt, dass die Partikelbelastung mit der Länge des Wasserleitungssystems zunimmt, wobei auch die verwendeten Werkstoffe sowie das Alter des Wasserleitungssystems einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Partikelfracht im Wasser haben. Nach der erfindungsgemäßen Filtration ist das Wasser praktisch frei von Partikeln, wobei abhängig von der eingesetzten Filtermembran sämtliche Partikel zwischen 0,15 und 0,02 μm entfernt werden.
  • Durch das Vorschalten der genannten rückspülbaren Filter wird erreicht, dass das Wasserleitungssystem bis zur Entnahmestelle eine äußerst geringe Partikelbelastung aufweist. Der absolut endständig angeordnete Membranfilter wird nicht mehr so schnell durch Keime, Bakterien und andere Partikel zugesetzt. Dadurch erhöht sich die Gebrauchsdauer und gewährleistet einen hohen Hygienestandard. Ein Austausch der absolut endständig angeordneten Membranfilter ist seltener erforderlich.
  • Durch die Kombination der genannten Filter ist somit ein wirtschaftlicher Einsatz der absolut endständig angeordneten Membranfilter möglich, insbesondere wenn ein rückspülbarer Filter der erfindungsgemäß genannten Art mehreren der absolut endständig angeordneten Membranfilter zugeordnet ist.
  • Vorzugsweise befindet sich der rückspülbare Filter der erfindungsgemäß genannten Art am Anfang, also in der Nähe des Einlasses, des Wasserleitungssystems. Dort ist üblicherweise auch soviel Bauraum vorhanden, dass eine automatisierte Rückspülung, vorzugsweise in vorgegebenen Zeitintervallen, durchgeführt werden kann.
  • Durch die erfindungsgemäße Kombination ist auf überraschend einfache Weise sichergestellt, das in einem häuslichen Wasserleitungssystem ab dem öffentlichen Anschluss keine Verkeimung möglich ist, auch wenn ein entsprechender Druckabfall auf der Wassereintrittseite erfolgt. Somit liegt ein sicheres Filtrationskonzept vor.
  • Besonders vorteilhaft und wirtschaftlich erweist sich der Einsatz der erfindungsgemäßen Kombination in Duschräumen mit mehreren Entnahmestellen, beispielsweise mit mehreren Duschköpfen. Hier sind nur ein rückspülbarer Filter der erfindungsgemäß genannten Art in der Nähe der Einspeisung des Wassers in das Wasserleitungsnetz und jeweils ein absolut endständig angeordneter Membranfilter in den Auslässen, beispielsweise in einem Duschkopf, erforderlich. Eine entsprechende Ausgestaltung sollte bei der Neuplanung eines häuslichen Wasserleitungssystems vorgesehen sein.
  • Es hat sich auch als Vorteil herausgestellt, dass bei Einsatz des erfindungsgemäßen Filtrationssystems in einem beispielsweise wegen Legionellenbefalls sanierungsbedürftigen Wasserleitungssystems nur die Wasserleitung zwischen dem absolut endständig angeordneten Membranfilter und der Entnahmestelle erneuert werden muss. Die Sanierung kompletter Rohleitungssysteme ist somit nicht notwendig.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der rückspülbare Membranfilter als Wechselpatrone ausgebildet ist. Eine aufwendige Wartung ist dadurch nicht erforderlich.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung des Filtrationssystems.
  • 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Filtrationssystem 10. Dieses besteht aus einem rückspülbaren Membranfilter 12 vom MF- oder UF-Dead-End-Typ sowie einem absolut endständig angeordneten Membranfilter 14 vom MF- oder UF-Dead-End-Typ, der nicht rückgespült wird. Ferner ist noch ein Wasserleitungssystem 16 dargestellt.
  • Das Wasser aus dem öffentlichen Wasserversorgungsnetz tritt am Einlass 18 in das häusliche Wasserleitungssystem 16 ein. Kurz hinter dem Einlass 18 ist der rückspülbare Membranfilter 12 vorgesehen. Nach dem Passieren des rückspülbare Membranfilter 12 gelangt das Wasser zum absolut endständig angeordneten Membranfilter 14. Nach dem Passieren dieses absolut endständig angeordneten Membranfilters 14 tritt dass Wasser aus der Entnahmestelle, also aus dem Auslass 20 des Wasserleitungssystems 16 aus. Als Auslass 20 ist hier beispielhaft und schematisch ein Duschkopf dargestellt. Vorzugsweise sind gleich mehrere Auslässe 20 mit jeweils einem absolut endständig angeordneten Membranfilter 14 vorgesehen.
  • Es ist deutlich zu erkennen, dass für den rückspülbaren Filter 12 eine weitere Leitung 22 mit hier nicht dargestellten Ventilen und entsprechender vorzugsweise automatisierter Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist. Hierdurch ist eine Rückspülung möglich, die manuell oder automatisch ausgeführt werden kann.
  • Das Rückspülwasser wird vorzugsweise über eine weitere Leitung 24 dem Abwasser zugeführt.
  • 10
    Filtrationssystem
    12
    rückspülbarer Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ
    14
    absolut endständig angeordneter Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ
    16
    Wasserleitungssystem
    18
    Einlass
    20
    Auslass
    22
    Leitung
    24
    Leitung

Claims (4)

  1. Wasserfiltrationssystem mit wenigstens einem im Wasserleitungssystem absolut endständig angeordneten Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ, dadurch gekennzeichnet, dass dem oder den absolut endständig angeordneten Membranfiltern ein rückspülbarer Membranfilter vom MF- oder UF-Dead-End-Typ im Wasserleitungssystem vorpositioniert ist.
  2. Wasserfiltrationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem oder den absolut endständig angeordneten Membranfiltern ein rückspülbarer Membranfilter vom MF- oder UF-Cross-Flow-Typ im Wasserleitungssystem vorpositioniert ist.
  3. Wasserfiltrationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem oder den absolut endständig angeordneten Membranfiltern ein rückspülbarer Filter mit einer Maschenweite von 0,5 bis 80 μm im Wasserleitungssystem vorpositioniert ist.
  4. Wasserfiltrationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der rückspülbare Membranfilter als Wechselpatrone ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102016008185A1 (de) 2016-07-04 2018-01-04 Sven Herrmann Salz zur Reinigung von einer Flüssigkeit und/oder einem Gas

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