DE2364504A1

DE2364504A1 - Vorrichtung zur wasserreinigung

Info

Publication number: DE2364504A1
Application number: DE2364504A
Authority: DE
Inventors: John Van Gulick
Original assignee: Cons Foods Corp
Current assignee: Cons Foods Corp
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1973-12-24
Publication date: 1974-08-15
Also published as: FR2216230A1; CH565715A5; CA982779A; GB1404267A; NL7401646A; AU6339273A; FR2216230B1

Description

DE d:pl. p-a\s. cr. MANITZ -Di DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

München, den ¥e/Sv - C 2822

CONSOLIDATED K)ODS CORPORATION 51 Forest Avenue, Old Greenwich, Connecticut, USA

Vorrichtung zur Wasserreinigung

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zur Wasserreinigung.

Vielerorts auf der Erde enthält das Trinkwasser Verunreinigungen wie krankheitserregende Bakterien und/oder sonstige Verunreinigungen wie Algen, Rost, Schmutz und Chlor, wodurch das Wasser für die Gesundheit und/oder das ästhetische Empfinden wie Geschmack, Geruch oder optisches Aussehen untragbar wird.

Die Erfindung dient dem Zweck, eine Vorrichtung zu schaffen, welche dazu geeignet ist, derartige Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen, und zwar insbesondere dazu geeignet ist, Kolibakterien mit besonders gutem Wirkungsgrad zu entfernen, wobei der Benutzer der erfindungsgemäßen Einrichtung merken soll, wenn das Wasserreinigungsmaterial in der Vorrichtung sich dem Zustand nähert, daß seine Effektivität nachläßt.

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Dr. Mülter-Bore Dr. Manitz · Dr. Deufel ■ Dipl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. Grämkow Braunschweig, Am Bürgerpark 8 · .8 München 22, Robert-Koch-Straße 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Marktstraße Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 293645, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) S67261 Bank: Zentralkasse Bayer. Volksbanken, München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 95495

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reinigung von Wasser zu schaffen, welche im wesentlichen alle krankheitserregenden Bakterien entfernt, die im Wasser enthalten sein können, und bei welcher der Durchfluß des behandelten Wassers absinkt, nachdem ein ausreichendes Wasservolumen behandelt ist, so daß angezeigt wird, daß das Wasserbehandlungsmaterial in der Vorrichtung ausgetauscht werden sollte, um auf der sicheren Seite zu liegen.

Weiterhin soll die erfindungsgemäße Einrichtung derart ausgebildet sein, daß sie unter einem Waschbecken oder einer anderen Wascheinrichtung angebracht werden kann.

Weiterhin soll die erfindungsgemäße Einrichtung derart tragbar sein, daß sie auf der Reise mitgeführt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen?

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit drei Behältern, die unter einem Waschbecken angeordnet werden können,

Fig. 2 einen vergrößerten Vertikal schnitt durch den ersten Behälter auf der Einlaufseite gemäß E¹Ig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht von der Linie 3-3 in der lig. 1, und zwar in teilweise weggebrochener Darstellung, um die Fluidverbindung zwischen dem zweiten und dem dritten Behälter der Vorrichtung zu zeigen,

Fig. 4 eine vergrößerte Explosionsdarstellung des dritten Behälters an dessen Auslaßseite gemäß Fig. 1, und zwar im Schnitt und

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£ig. 5 einen Vertikal schnitt durch eine fieinigungs einrichtung mit einem einzigen Behälter, welche insbesondere zur Verwendung auf der Reise ausgebildet ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 1 weist die erfindungsgemäße Einrichtung drei in Serie geschaltete Behälter 10, 11 und 12 auf. Der erste in Reihe geschaltete Behälter hat an seiner Oberseite einen Einlaßanschluß 13» um unter Druck Wasser aus der örtlichen Wasserversorgungsanlage oder aus einer anderen Quelle aufzunehmen. Das einströmende Wasser fließt durch diesen Eingangsbehälter 10 zu einem Auslaßanschluß 14 am unteren Ende und dann durch ein äußeres vertikales Rohr 15 zu einem Einlaßanschluß 16 an der Oberseite des zweiten Behälters 11. Das Wasser strömt dann durch den zweiten Behälter zu einem in seinem unteren Bereich vorgesehenen Auslaß,, der mit einem kurzen horizontalen Rohr 17 ausgestattet ist (Fig.3)· Dieses Rohr führt vom Inneren des zweiten Behälters zum Inneren des dritten Behälters, des sogenannten Ausgangsbehälters 12, und zwar im unteren Bereich dieses Behälters. Das Wasser strömt dann durch den dritten Behälter 12 hindurch zu einem Auslaßanschluß 18 an seiner Oberseite.

Der erste Behälter 10 und der dritte Behälter 12 der Vorrichtung sind jeweils Wasserbehandlungsbehältef, welche das zur Reinigung des Wassers dienende Material enthalten, während der zweite Behälter 11 einfach ein Speicherbehälter oder ein Beruhigungsbehälter ist, der kein Wasserreinigungsmaterial enthält.

Gemäß Fig. 2 weist der erste Behälter 10 einen zylindrischen Körper oder eine zylindrische Schale 10a auf, die oben und unten jeweils durch Abschlußkappen 10b und 10c fluiddicht verschlossen ist. Ein Drahtsieb 19 erstreckt sich quer über den Innenraum des Behälters, und zwar auf einer Höhe, die etwa dem unteren Rand der oberen Abschlußkappe 10b entspricht. Um den Umfang dieses Siebes oder Gitters ist zwischen der Innenseite des Behälter-

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körpers 10a und der Außenseite eines geschützen Ringes 20 ein geeignetes elastisches plastisches Material herumgelegt. Dieser geschlitzte Hing ist in radialer Richtung etwas zusammengedrückt, wenn er in den Tankkörper eingesetzt wird und expandiert sich dann leicht nach außen, um den Umfangsflansch 19a auf dem Sieb 19 an seiner entsprechenden Stelle gegen die Innenseite des Behälterkörpers 10a zu drücken. Das Sieb 19 weist entsprechend große Maschen auf, so daß der Durchfluß des einströmenden Wassers nicht behindert wird.

Ein poröser IPilzfiltereinsatz 22 ist im Inneren des Behälter-Körpers 10a angeordnet, und zwar etwa auf der Höhe, welche dem oberen Rand der unteren Abschlußkappe 10c entspricht. Ein dem oben bereits beschriebenen Ring 20 ähnlicher geschlitzter Ring 22 hält den Filtereinsatz an seinem Platz, indem er sich vollständig über den Innenraum des Behälters 10 erstreckt. Dieser Filtereinsatz hat eine geeignete Porosität, die wesentlich geringer ist als die Größe der öffnungen in dem Sieb 19·

Der Raum zwischen dem Sieb 19 und dem Filtereinsatz 22 ist mit einem körnigen Behandlungsbett 23 gefüllt, welches feine Partikeln von Aktivkohle und oligodynamischen Silberionen aufweist, die auf einem trägen Träger abgelagert sind. Die Aktivkohle dient zur Geschmacksverbesserung, zur Geruchsverbesserung und zur Verbesserung der Farbe des einströmenden Wassers. Die Silberionen werden mit äußerst geringer Rate in das Wasser abgegeben, um pathogene Intestinalorganismen im Wasser abzutöten, insbesondere die Keime, welche Ruhr, Diarrhö, Typhus und Cholera verursachen. Die Eolibakterien werden insbesondere fast völlig entfernt. Das Silber im Wasser hat einen weiteren andauernden Reinigungseffekt, welcher dazu führt, daß der Reinheitsgrad des Wassers erhalten bleibt, und zwar lange Zeit, nachdem es durch das Behandlungsbett hindurchgegangen ist und ohne daß durch Sonnenlicht oder erhöhte Temperatur eine nachteilige Wirkung ausgeübt werden kann. Diese Behandlung verbessert auch die Farbe und vermindert die

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Trübung des Wassers, reduziert seine Härte und seinen Eisengehalt stark und vermindert seinen Gehalt an Alkalien, Bicarbonaten, Sulfaten, Chloriden, Calcium, Magnesium, Silicium und Kohlendioxid beträchtlich.

Nachdem das Wasser durch, das Behandlungsbett 23 hindurchgeströmt ist, geht es durch die Poren im Filzfiltereinsatz 22 an der Auslaßseite dieses Behandlungsbettes hindurch. Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist die Porengröße des Filtereinsatzes 22 mit der Kapazität des Behandlungsbettes 23 in der Weise korreliert, daß der Filtereinsatz sich in ausreichendem Maß zusetzt, um den Durchfluß des Wassers nennenswert zu vermindern, bevor das oligodynamische Silber im Behandlungsbett seine Reinigungseigenschaften für das Wasser nennenswert verloren hat, insbesondere in bezug auf die Entfernung von CoIibakterien.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung gemäß Fig.1 wird der Wasserdurchfluß vor Gebrauch der Einrichtung auf etwa vier Liter pro Minute reduziert, um dem Wasser eine ausreichende Behandlungszeit im Behandlungsbett zu erteilen, damit die entsprechenden Reinheitsgrade erreicht werden. Bei dieser besonderen Ausführungsform beträgt das Volumen des Behandlungsbettes 23 etwa 1190 cm , und der Filtereinsatz 22 weist eine Porengröße von 5 Mikron auf. Bei dieser besonderen Anordnung sinkt auch bei dem saubersten Wasser aus einer örtlichen Wasserversorgungsanlage der Durchfluß durch den Behälter 10 nach einem Durchsatz von etwa 8000 Litern (2000 gallons) merkbar ab, und wenn etwa 16 000 oder 20 000 Liter (4000 or 5000 gallons) durch den Filtereinsatz hindurchgeströmt sind, hat sich dieser im wesentlichen vollständig zugesetzt, und der Durchfluß geht fast gegen null.

Wenn das einströmende Wasser nicht so sauber ist, ist die Durch-

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flußverminderung natürlich eher zu beobachten, weil die Verunreinigungen im Wasser die Tendenz zeigen, den Filtereinsatz 22 zuzusetzen oder zu verstopfen, nachdem eine geringere Eingangsmenge hindurchgeströmt ist, als es den oben für verhältnismäßig sauberes Wasser angegebenen Zahlenwerten entspricht.

Die Kombination des Behandlungsbettes 23 und des Filters 22 an seiner Ausgangsseite hat den Effekt, daß eine Sicherung dagegen gewährleistet ist, daß der Filtereinsatz zu lange verwendet wird, indem nämlich der Durchfluß auf einen nicht mehr tragbaren geringen Wert absinkt, bevor die Behandlung ihre Reinigungswirkung in einem nennenswerten Umfang eingebüßt hat. Folglich wird der Benutzer dazu gezwungen, das Behandlungsbett und das Filter auszutauschen, bevor die Gefahr auftreten kann, daß die Effektivität der Wasserreinigung im Behälter absinkt.

Der zweite Behälter 11 in der Fig» 1 ist lediglich ein leerer Behälter, dessen Zweck darin besteht, Wasser zu speichern, das in dem ersten Behälter 10 behandelt wurde. Es hat sich gezeigt, daß eine Speicherzeit von 10 bis 30 Minuten für das behandelte Wasser eine 100 %ige Abtötung von pathogenen Intestinalorganismen gewährleistet, die in dem einströmenden Wasser enthalten sein können, während ohne eine derartige Speicherzeit ein kleiner Bruchteil von 1 % solcher Organismen in dem behandelten Wasser verbleiben könnte.

Das aus dem zweiten Behälter 11 ausströmende Wasser geht durch das obengenannte Rohr 17 im unteren Bereich des Behälters (Fig.3) und strömt in den dritten und letzten Behälter 12, der im Detail in Fig. 4 dargestellt ist.

Dieser dritte Behälter 12 weist einen zylindrischen Behälter oder eine zylindrische Schale 12a auf, die an jedem Ende Je-

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weils durch eine Abschlußkappe 24 "bzw. 25 fluiddicht abgedichtet ist. Ein langgestreckter geschlitzter Ring 26 erstreckt sich von der unteren Abschlußkappe 24 im Inneren des Tankkörpers 12a, und zwar mit einer Ausdehnung, die etwas größer ist als die halte Höhe des letzteren. Ein grobmaschiges Sieb 27 erstreckt sich quer über den Innenraum des Tankkörpers, und zwar an der Oberseite des geschlitzten Ringes, und es wird dort durch einen mit einem Flansch versehenen Pilzring 28 gehalten, der ein zylindrisches Segment aufweist, welches dichtend zwischen der Oberseite des geschlitzten Ringes 26 und der Innenseite des Tankkörpers 12a angeordnet ist und radial nach innen steht, wobei der horizontale Flansch an der Oberseite das Sieb 27 in dessen Umfangsbereich überdeckt.

Ein kürzerer geschlitzter Ring 29 erstreckt sich von der Oberseite der Abschlußkappe 25 im Inneren des Tankkörpers 12a nach unten. Ein Filzfiltereinsatz 30 hat seinen Umfang dicht zwischen dem unteren Ende des Ringes 29 und der Innenseite des Tankkörpers 12a eingeklemmt, und er erstreckt sich vollständig über das Innere des Behälters, und zwar an einer Stelle, die auf Abstand über dem Sieb 27 angeordnet ist.

Ein körniges Behandlungsbett 31 füllt das Innere des Behälters 12 zwischen dem Sieb 27 und dem Filtereinsatz 30. Dieses Bett weist ein Volumen auf, welches im wesentlichen etwa gleich der Hälfte des Behandlungsbettes 23 im ersten Tank 10 ist, und es hat Wasserbehandlungsmaterialien ebenso wie das letztere, um eine endgültige Reinigung des Wassers zu erreichen, bevor es durch den Auslaßanschluß 18 hindurchströmt, der zu dem Wasserhahn an dem Waschbecken oder einer anderen Wascheinrichtung geht. Der Filtereinsatz 30 im dritten Behälter 12 hat vorzugsweise dieselbe Porosität wie der Filtereinsatz 22 in dem ersten Behälter 10.

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Die Wasserreinigungswirkung des Behandlungsbettes 31 im dritten Behälter 12 gewährleistet, daß alle schädlichen Bakterien abgetötet werden, und zwar selbst dann, wenn der Benutzer die empfohlene Maßnahme nicht einhält, das behandelte Wasser im zweiten Tank 11 ausreichend lange zu halten, um eine 100 folge Abtötung aufgrund der andauernden

Reinigungswirkung des aus dem Behandlungsbett im ersten Behälter 10 in das Wasser abgegebenen Silbers zu erreichen.

Die Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung, die leicht tragbar ist, und zwar eine Einrichtung mit einem einzigen Behälter, welche insbesondere zur Benutzung auf einer Reise geeignet ist, anstatt für einen festen Einbau in Verbindung mit einem Waschbecken oder einer anderen Wascheinrichtung. Diese Einrichtung weist einen Behälter auf, der einen zylindrischen unteren Teil 40 hat, der mit einem etwas breiteren zylindrischen Oberteil 41 über einen nach außen und nach oben abgewinkelten Flansch verbunden ist, der ein kurzes Verbindungsteil 42 bildet. Ein kegelstumpfförmiger Becher 43 ist herausnehmbar und gleitbar in die Oberseite dieses Behälters eingesetzt. Wenn dieser Becher herausgenommen wird, bietet der Behälter eine weit geöffnete Einlaßöffnung an seiner Oberseite.

Ein kurzes Stück unterhalb des konischen Verbindungsstückes 42 des Behälters ist ein grobmaschiges Sieb 44 angeordnet, welches sich quer über das Innere des Behälters erstreckt, wobei dieses Sieb durch einen elastischen geschlitzten Ring 45 an seiner Stelle gehalten ist, so daß der nach unten stehende ringförmige Flansch 46 an dem Umfang des Siebes dicht gegen die Innenseite des Teils 40 des Tanks mit geringerem Durchmesser gedrückt ist.

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Ein poröser Filtereinsatz 47 erstreckt sich vollständig über das Innere des Behälters, und zwar im Bereich seines unteren Endes, wobei dieser Filtereinsatz durch einen elastischen geschlitzten Ring 48 festgelegt ist.

Zwischen dem Sieb 44 und dem Filtereinsatz 47 ist das Innere des Behälters mit einem körnigen Behandlungsgut 51 gefüllt, welches aus denselben Behandlungsmaterialien besteht, wie sie oben bereits im Detail unter Bezugnahme auf das Behandlungsbett 23 im ersten Behälter der Ausführungsform mit drei Behältern gemäß der Erfindung erläutert wurden. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem einzigen Behälter ist das Volumen des Behandlungsbettes 51 etwa 511 cmr , und der Filtereinsatz 47 hat eine Porosität von etwa 5 Mikron.

Eine Endscheibe 49 ist dicht an der Unterseite des Behälters angebracht und hat eine kleine öffnung 50 in ihrer Mitte, um das behandelte Wasser aus dem Tank ausströmen zu lassen.

Im Gebrauch dieses tragbaren Gerätes entfernt der Benutzer zunächst den Becher 45 aus der Oberseite des Behälters und halt ihn unter die Ausströmöffnung 50 im Boden des BehältBrs, während das weit geöffnete obere Ende des Behälters derart angeordnet wird, daß es das zu behandelnde Wasser aufnehmen kann. Das einströmende Wasser sickert nach unten durch das Behandlungsbett 51 und durch den Filtereinsatz 47, um an der Auslaßöffnung wieder auszutreten und in den Becher hineinzutropfen.

Mehr als 99 % aller '^ankheitserregenden Bakterien, die in dem Wasser enthalten sein können, werden abgetötet, wenn das Wasser dem Silber im Behandlungsbett 51 ausgesetzt ist. Um zu gewährleisten, daß das einströmende Wasser dem Behandlungsbett ausreichend lange ausgesetzt ist, ist der maximale Durch-

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fluß des Wassers durch den Behälter auf etwa einen Liter pro Minute beschränkt, was durch die Porosität des Filtereinsatzes 4-7 und die Größe der Ausflußöffnung 50 bestimmt wird, und zwar ebenso wie die effektive Porosität und die Tiefe des Behandlungsbettes 51.

Während zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, und zwar unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail erläutert wurden, ist ersichtlich, daß die Erfindung auch in anderen Ausführungsformen verwirklicht werden kann. . .

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Claims

Patent anspräche

^f) Vorrichtung zur Reinigung von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter vorgesehen ist, der einen Wassereinlaß und einen Wasserauslaß aufweist, daß ein wasserdurchlässiges Behandlungsbett in dem Behälter angeordnet ist, und zwar zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, daß das Behandlungsbett Aktivkohle und oligodynamisches Silber enthält, wodurch gewährleistet ist, daß krankheitserregende Bakterien im Wasser abgetötet werden, daß weiterhin auf der Auslaßseite des Behandlungsbettes ein poröses Filter angeordnet ist, welches eine Porosität aufweist, die dazu dient, um den Wasser-' durchfluß wesentlich zu vermindern, nachdem ein Wasservolumen durch das Behandlungsbett hindurchgegangen ist, welches noch unter demjenigen Volumen liegt, bei welchem der Wasserreinigungseffekt des Bettes wesentlich vermindert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicherbehälter vorhanden ist, dessen Einlaß mit dem Auslaß des ersten Behälters verbunden ist, um das behandelte Wasser aus dem ersten Behälter aufzunehmen und es zu speichern, um zu gewährleisten, daß das aus dem Behandlungsbett in das Wasser abgegebene Silber seine Reinigungswirkung fortsetzen kann, und daß der Speicherbehälter einen Auslaß aufweist, um Wasser abzugeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Behälter vorhanden ist, der einen Einlaß aufweist, welcher mit dem Auslaß des Speicherbehälters verbunden ist und einen Auslaß hat, daß weiterhin ein Behandlungsbett in dem zusätzlichen Behälter zwischen seinem Einlaß und seinem Auslaß vorgesehen ist und Aktivkohle

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sowie oligodynamisches Silber enthält, welche dazu in der Lage sind, krankheitserregende Bakterien im Wasser abzutöten, und daß ein poröses Filter an der Auslaßseite des letztgenannten Behandlungsbettes angeordnet ist.

M-. Vorrichtung nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter an seiner Oberseite über dem Behandlungsbett eine weitgeöffnete Einlaßöffnung aufweist und an seiner Unterseite unter dem Bett eine kleine Auslaß-• öffnung hat und daß das Filter unter dem Bett und auf Abstand von der Auslaßöffnung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trinkbecher vorgesehen ist, der herausnehmbar und. gleitbar in dem Behälter angeordnet ist, und zwar in der Einlaßöffnung.

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