DE2233002A1 - Cartridge filter - esp for water purification in crisis areas - Google Patents
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Abstract
Description
Patronenfilter zur Filtration, Entkeimung und Verbesserung des Wassers Die Erfindung betrifft einen Patronenfilter zur Wasserverbesserung. Cartridge filters for filtration, disinfection and improvement of the water The invention relates to a cartridge filter for improving water.
Es Ist allgemein bekannt, daß sich die Qualität sowohl des der Natur airekt entnommenen Rohwassers als auch des In Wasserwerken nach klassischen Aufbereltungsmethoden behandelten Wassers unaufhörl ich welterschreltend verschlechtert. Die fortschreitende Verschmutzung der Rohwässer, Insbesondere der Oberflächenwässer, und zwar nicht nur durch suspendierte und kol loldal verteil alte mineralische und organische Substanzen, die dem Wasser außerdem einen schlechten Geruch und Geschmack verlelhen, wie dies auch der Fall ist durch die von der Aufbereitung des Wassers In Wasserwerken noch Im Wasservorhandenen chemischen Produkte, sondern auch durch pathogene und apatogono Keime, macht die Schaffung eines kleinen Universalfilters des Leistungsberelches 0,5 m3/h - 2,5 m3/h notwendig, damit sich ein Einzelabnehmer selbst ein ästhetisch und hygienisch einwandfreies Trink- und Brauchwasser in einem einzigen Flitrationsvorgang durch ein einziges Fllterelement erzeugen kann.It is common knowledge that the quality is both that of nature Raw water taken from airect as well as in waterworks according to classic purification methods treated water incessantly worsened. The progressive Pollution of raw water, especially surface water, and not only through suspended and col loldal old mineral and organic substances, which also give the water a bad smell and taste like this also the case is still due to the treatment of the water in waterworks Chemical products present in water, but also by pathogenic and apatogono Germs, makes the creation of a small universal filter of the performance area 0.5 m3 / h - 2.5 m3 / h necessary for a Individual buyers themselves an aesthetically and hygienically perfect drinking and service water in one Can generate filtration process by a single filter element.
Wohl bestehen schon bisher Kleinfilter verschiedenster Bauart zur rein mechanischen Filtration oder zur Entfernung eines schlechten Geruches und Geschmackes oder zur Entfernung eines Chlorüberschusses oder zur Abtötung pathogener Keime. Aber in allen Fällen werden verschiedene nacheinander geschaltete Fllter verwende-t, oder das zu behandelnde Wasser durchläuft bei Benutzung eines einzigen Filtergehäuses nacheinander geschaltete und voneinander getrennte Filtrationsschichten. Eine solche Anordnung Ist natUrl ich mehr oder weniger kompliziert und daher für den Gebrauch eines Elnzelabnehmers, der In der Mehrzahl der Fälle ein Nichtfachmann Ist, zu umständlich. Dadurch ist schließlich auch die Sicherheit nicht in der zu fordernden Weise gewährleistet.Small filters of various types have already been available purely mechanical filtration or to remove bad smells and tastes or to remove excess chlorine or to kill pathogenic germs. But in all cases different filters connected one after the other are used, or the water to be treated passes through when using a single filter housing Filtration layers connected one after the other and separated from one another. Such Arrangement Is natUrl I more or less complicated and therefore for use an individual customer who is in the majority of cases a non-specialist, too cumbersome. As a result, security is ultimately not guaranteed in the manner that is required.
Der Erfindung 1 legt nun die Aufgabe zugrunde, einen Kleinfilter mit einem einzigen Filterelement zu schaffen, das In einem elnzigen $Filtrationsvorgang die suspendierten und kolloidal verteilten Stoffe eines Wassers zurückhält, einen von der Chlorierung sogar Hochchlorierung herrührenden Ohlorüberschuß entfernt, dem Wasser jeglichen unangenehmen Geruch und Geschmack nimmt, die pathogenen und apathogenen Keime entfernt und dem Wasser ein bakterizides Vermögen verleiht, wodurch möglicherweise nachträglich wieder In das filtrierte Wasser hinetngelangte pathogene Keime abgetötet werden.The invention 1 is based on the object of having a small filter to create a single filter element that in only one filtration process holds back the suspended and colloidally distributed substances of a water, one removes excess chlorine from the chlorination even high chlorination, the water removes any unpleasant smell and taste, the pathogenic and Removes non-pathogenic germs and gives the water a bactericidal property, thereby possibly pathogenic pathogens that got back into the filtered water afterwards Germs are killed.
Um diesen Zweck zu erreichen, weist das erfindungsgemäße Patronenfilter eine Patrone auf, deren kern aus einem innigen Gemisch von einerseits Baumwolle oder Asbest oder Zellulose oder synthetischem Zellstoff oder einem Gemisch dieser Filtermittel und andererselts von aktivkohle besteht, wobei ein Bestandteil oder mehrere dieses Filtermittelgemisches versi bert wurden, zum Zweck, das unter Druck radial durch die Patrone hindurchgehende Wasser in einem einzigen Filtrationsvorgang mechanisch zu filtrieren, jeglichen schlechten Geschmack und Geruch zu beseitigen, von einer chemischen Wasserentkeimung herrührende Chemikalienüberschüsse zu eltminleren, sowohl die pathogenen als auch die apathogenen Keime aus dem Wasser zu entfernen und dem Wasser ein bakterizides Vermögen zu verleihen.In order to achieve this purpose, the cartridge filter according to the invention a cartridge, whose core consists of an intimate mixture of cotton on the one hand or asbestos or cellulose or synthetic cellulose or a mixture of these Filter media and other seldom consists of activated carbon, with a component or several of this filter medium mixture were versi bert, for the purpose that under pressure radial through the Cartridge passing water in a single Filtration process to filter out any bad taste and mechanically Eliminate odor, excess chemicals from chemical water disinfection to eltminleren, both the pathogenic and the non-pathogenic germs from the water to remove and give the water a bactericidal property.
Vorzugsweise Ist dieses Gemisch von el-nem Mantel eines feinporigen Materials wie z. B. Zelluloseazetat oder Zellulosenitrat, dessen Porengröße gleich oder weniger 0,45 u Ist, so hermetisch abschließend umgeben, daß das durch die Patrone hindurchgehende Wasser von Innen nach außen zuerst nur durch den Kern und dann durch dieses feinporige Material vor dem Austritt aus der Patrone hindurchgehen muß. Dieses feinporige Material wird vorzugsweise als ein auf einem poren Karton aufgegossener Film verwendet. Diese nach der Erschöpfung leicht auswechselbare Fi Iterpatrone wird In ein eigens zu diesem Zweck entwickeltes Flltergehäuse eingesetzt, das In seinem Aufbau der Tatsache Rechnung trägt, daß das Filter von technisch nicht geschulten Einzelpersonen mühelos In Gebrauch genommen werden sol 1.This mixture of one coat is preferably a fine-pored one Materials such as B. cellulose acetate or cellulose nitrate, the pore size of which is the same or less than 0.45 µ, so hermetically sealed as to be enclosed by the cartridge passing water from the inside to the outside first only through the core and then through this fine-pored material must pass through before it exits the cartridge. This Fine-pored material is preferably poured onto a pore cardboard Film used. This filter cartridge is easy to replace after exhaustion is inserted in a filter housing specially developed for this purpose, the In its structure takes into account the fact that the filter is not technically trained Individuals should be easily put into use 1.
Auch betrifft die Erfindung eine Verwendung des Patronenfilters für Katastropheneinsatz, dadurch gekennzeichnet, daß' das Patronenfilter mit Vorfiltern und selbstansaugender Motorpumpe mit Zubehör und mit oder ohne Stromaggregat auf einem Gestell montlert ist, das auf einem Kraftwagen zum Einsatz gefahren werden kann.The invention also relates to a use of the cartridge filter for Disaster response, characterized in that 'the cartridge filter with pre-filters and self-priming motor pump with accessories and with or without a generator is montlert a frame that can be driven on a motor vehicle for use can.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausfuhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben.The following is an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing of the subject matter of the invention described in more detail.
Gemäß der Schemazeichnung besteht das Filtergehäuse aus einem zylindrischen Behalter 1 mit abschraubbarom Filterkopf 2. Im Innern befindet sich die auswechselbare Fi Iterpatrone 3, die aus einem innigen Gemisch von Filtermittel in zylindrischer Form besteht, das um ein zylindrisches Schutzsieb 4 gepreßt ist. Sie ist von einem Schutzsieb 5 umgeben.According to the schematic drawing, the filter housing consists of a cylindrical one Container 1 with unscrewable filter head 2. Inside is the exchangeable one Fi iter cartridge 3, the from an intimate mixture of filter media consists in a cylindrical shape which is pressed around a cylindrical protective screen 4. It is surrounded by a protective screen 5.
Der Kern 6 der Filterpatrone 3 zwischen dem Schutzsleb 4 und dem Schutzsieb 5 Ist mit einem Gemisch von einerseits Baumwolle oder Asbest oder Zellulose oder synthetischem Zellstoff oder einem Gemisch dieser Fi Itermittel und andererseits von Aktivkohie abgefüllt.The core 6 of the filter cartridge 3 between the Schutzsleb 4 and the protective screen 5 Is with a mixture of the one hand cotton or asbestos or cellulose or synthetic pulp or a mixture of these filters and on the other hand Filled with activated carbon.
Die Versilberung eines oder mehrerer Bestandteile des Kernmaterials wird z. B. dadurch ausgeführt, daß die zu versi bernden Bestandteile In eine ammonlakallsche Silbersalzlösung, die einen leichten Ammoniaküberschuß aufweist, mit einem pH-Wert zwischen 8,5 und 9, eingetaucht werden. Nachdem sich die Bestandteile mit aieser ammonlakalischen Silbersalzlösung vollgesogen haben, werden sie herausgezogen und abtropfen gelassen.The silver plating of one or more components of the core material is z. B. carried out in that the components to be versi bernden In an ammonlakallsche Silver salt solution, which has a slight excess of ammonia, with a pH value between 8.5 and 9, can be immersed. After the components with aieser Soaked with ammoniacal silver salt solution, they are pulled out and drained.
Danach taucht man sie In eine Lösung von Hydrazinsulfat. In der Kälte wird dadurch In wenigen Minuten aus der ammoniakallschen Silbersalzlösung durch Reduktion Silber in fein vortellter Form auf den Bestandteilen ausgeschieden.Then they are immersed in a solution of hydrazine sulfate. In the cold In a few minutes, the ammoniacal silver salt solution is through Reduction Silver precipitated on the components in a finely submerged form.
Das Schutzsieb 5 ist mit einem Mantel eingehüllt, welcher aus einem, eingebettet zwischen zwei Wicklungen 16, 17 von mit Kunstharz imprägniertem Baumwollgarn, porösen Karton besteht, auf welchem ein Film 7 aus feinporigem Material gegossen Ist, 2. B. Zel luloseazetat oder Zellulosenitrat, dessen Porengröße höchstens 0,45 µ beträgt.The protective screen 5 is encased in a jacket, which consists of a, embedded between two windings 16, 17 of synthetic resin impregnated cotton yarn, consists of porous cardboard on which a film 7 of fine-pored material is cast Is, 2. B. cellulose acetate or cellulose nitrate, the pore size of which is 0.45 or less µ is.
Oben und unten besitzt die Patrone 3 zum hermetischen Abschluß Je eine Kappe 8 aus hydrolysefestem Plastikmaterial. Ferner ist an beiden Enden der Patrone ein hermetischer Abschluß durch entweder eine Gummlbandaufschrumpfung 9 oder durch eine Harzabaichtung erzielt, wodurch eine vollkommene Abdichtung des Patronenmaterials erreicht ist, so daß Jeder by-pass ausgeschlossen Ist. Diese Fllterpatrone wird In den BehAlter 1 eingesetzt, Indem sie auf den am Boden befindlichen Wassereintrittstutzen 10 aufgesetzt wird. Um das Rohwasser zu zwingen, nur durch die Filterpatrone 3 hindurchzuströmen, Ist zur Abdichtung am Boden 12 des Behälters 1 ein 0-Rlng 11 angeordnet, damit die Patrone 3 auf dem Boden des Behälters 1 allseitig fest aufsitzt. Dieser O-Rlng 11 ist härter als ein Rechteckabdichtungsgummiring 13, der am Kopfende des Behälters 1 den Fiiterkopf 2 abdichtet. Auf diese Weise ist eine sichere und einfache Abdichtung geschaffen, so daß beim Einsetzen der Filterpatrone 3 auch von einem Nichtfachmann kein Fehler begangen werden kann. Der Behälter 1 weist noch am Boden einen Austrittsstutzen 14 für das gereinigte Wasser auf.At the top and bottom, the cartridge 3 has a hermetic seal a cap 8 made of hydrolysis-resistant plastic material. Furthermore, at both ends of the Cartridge hermetically sealed by either a rubber band shrink fit 9 or achieved by a resin coating, whereby a complete sealing of the Cartridge material is reached, so that everyone by-pass is excluded Is. This filter cartridge is inserted into the container 1 by placing it on the bottom located water inlet nozzle 10 is placed. To force the raw water only to flow through the filter cartridge 3, is for sealing at the bottom 12 of the container 1 a 0-ring 11 arranged so that the cartridge 3 on the bottom of the Container 1 is firmly seated on all sides. This O-ring 11 is harder than a rectangular sealing rubber ring 13, which seals the filter head 2 at the head end of the container 1. In this way a secure and simple seal is created so that when the filter cartridge is inserted 3 no mistake can be made even by a non-specialist. The container 1 also has an outlet nozzle 14 for the purified water at the bottom.
Das verschmutzte Rohwasser durchläuft zur Entfernung aller in ästhetischer und hygienischer Hinsicht störenden Bestandteile die auswechselbare Filterpatrone 3 in radialer Richtung von Innen nach außen. Nachdem das zu reinigende Wasser den Filterkern 6 unter. Wasserleitungsdruck passiert hat, muß es durch den den Kern 6 fest umschließenden Mantel aus feinporigem Zellulosematerial 7, der das Schutzsleb 5 einhüllt, gehen. Das aus diesem Mantel in den Außenraum 15 des Behälters 1 eintretende Wasser ist nunmehr frei von allen Bestandteilen, die In sthetischer und hygienischer Hinsicht stören. Im Außenraum 15 des Filters sammelt sich also ein einwandfreies Trlnk- und Brauchwasser an.The polluted raw water goes through to remove all in aesthetic and hygienically disruptive components the replaceable filter cartridge 3 in the radial direction from the inside to the outside. After the water to be purified has the Filter core 6 below. Once water line pressure has passed, it has to go through the core 6 tightly enclosing jacket made of fine-pored cellulose material 7, which protects the body 5 envelops, go. That which enters the outer space 15 of the container 1 from this jacket Water is now free of all components that are more aesthetic and hygienic Interfere with respect. In the outer space 15 of the filter, a perfect one collects Drinking and service water on.
Das Filter kann bis zu einem Betriebsdruck von 7 Atm. betrieben werden. Nach Erschöpfen der Filterpatrone 3, was sich durch ein Ansteigen des Fi Iterwiderstandes bemerkbar macht, kann die Filterpatrone 3 durch einige wenige Handgriffe ausgewechselt und- durch eine neue ersetzt werden. Da das Filter direkt in die Wasserleitung eingeschaltet wird, genllgt es nämlich, die vor und hinter dem Filter befindlichen Hähne zu schließen, den zylindrischen Filterkopf 2 abzuschrauben, die alte Filterpatrone 3 herauszunehmen, die neue einzusetzen und den Filterkopf wieder auf den Behälter l anzuschrauben.The filter can operate up to an operating pressure of 7 atm. operate. After the filter cartridge 3 has been exhausted, which results from an increase in the filter resistance noticeable, the filter cartridge 3 can be exchanged in a few simple steps and- be replaced by a new one. Because the filter is switched directly into the water pipe it is sufficient to close the taps in front of and behind the filter, unscrew the cylindrical filter head 2, take out the old filter cartridge 3, insert the new one and screw the filter head back onto the container l.
Durch die Zusammensetzung der Fi Iterpatrone 3, die gestattet, gleichzeitig mechanisch zu flltrieren, jeglichen schlechten Geschmack und Geruch des Wassers zu entfernen, überschüssiges Chlor gänzlich zu eliminieren, zu entkeimen und dem filtrlerten Wasser ein bakterlzides Vermögen zu veriehen, und durch den Einbau In ein Filter, das in seinem Aufbau sicher In Betrieb und Handhabung Ist, wurde ein Klelnfilter geschaffen, das auch vom Nichtfachmann verwendet werden kann, so daß damit eine bestehende Lücke geschlossen wurde.Due to the composition of the filter cartridge 3, which allows simultaneously to filter mechanically, any bad taste and smell of the water to remove, to completely eliminate excess chlorine, to sterilize and the to impart a bactericidal property to filtered water, and by installing it in a filter that is safe to operate and handle in its construction became a Klelnfilter created that can also be used by non-experts, so that so that an existing gap was closed.
Aber darüber hinaus kann dieses Filter noch für den Katastrophenelnsatz Verwendung finden, Indem es zusammen mit einer geeigneten Vorfiltereinrichtung und einer selbstansaugenden Motorpumpe mit Zubehör und mit oder ohne Stromaggregat auf einem Gestell montiert wird. Damit Ist die Möglichkeit gegeben, die gesamte Wasserfiltereinrichtung auf einem Kraftwagen zum Einsatz zu fahren.But in addition, this filter can still be used for the disaster rate Find use by using it together with a suitable pre-filter device and a self-priming motor pump with accessories and with or without a generator is mounted on a frame. This gives the opportunity to use the entire water filter device to drive on a motor vehicle for use.
Selbstverständlich braucht die Porongröße des das Schutzsteb 5 Einhüllenden, felnporlgen Materials nicht unbedingt gleich oder kleiner 0,45 P zu sein. Die zu wählende Porengröße hängt von der Größe der sich In dem zu filtrierenden Wasser befIndlichen Keime und kolloldalen Bestandteile ab, ale durch eine Analyse des Wassers bestimmt worden kann.Of course, the poron size of the protective star 5 needs to be enveloped, not necessarily equal to or less than 0.45 P. The too Choosing pore size depends on the size of the water to be filtered germs and colloidal constituents can be found, all by analyzing the water can be determined.
Offensichtlich steigt der Leistungsbereich des Filters mit dessen Porengröße. Deshalb wird die Porengräöße des das Schutzsieb 5 einhüllenden, feinporigen Materials mögllchst groß gehalten, d. h. größer als 0,45 µ, z. B. 0,5 u und sogar 1 Ansprüche:Obviously, the performance range of the filter increases with it Pore size. Therefore, the pore size of the protective screen 5 enveloping, fine-pored Materials kept as large as possible, d. H. greater than 0.45 µ, e.g. B. 0.5 u and even 1 claims:
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