DE2638514A1 - Purifying water by eliminating microorganisms - by oxygenating then filtering through inorganic fibres pref. mineral wool - Google Patents
Purifying water by eliminating microorganisms - by oxygenating then filtering through inorganic fibres pref. mineral woolInfo
- Publication number
- DE2638514A1 DE2638514A1 DE19762638514 DE2638514A DE2638514A1 DE 2638514 A1 DE2638514 A1 DE 2638514A1 DE 19762638514 DE19762638514 DE 19762638514 DE 2638514 A DE2638514 A DE 2638514A DE 2638514 A1 DE2638514 A1 DE 2638514A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- filter
- water
- microorganisms
- mineral wool
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 55
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title 1
- 230000001706 oxygenating effect Effects 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000009182 swimming Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 31
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- -1 FeO Chemical class 0.000 description 2
- 241001503485 Mammuthus Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000242678 Schistosoma Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000004409 schistosomiasis Diseases 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
- A01K63/045—Filters for aquaria
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/42—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from bathing facilities, e.g. swimming pools
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Wasser. Method and device for purifying water.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Wasser zur Entfernung von Mikroorganismen, wobei sowohl Mikroorganismen in Grössen unter 10 zum als auch grössere Milcroorganismen und insbesondere solche in Grössen von 10 bis 100 Fm entfernt und unschädlich gemacht werden können. Erfindungsgemäss wird zu diesem Zweck ein Filtermaterial von inertem Typ verwendet, vorzugsweise ein anorganisches Fasermaterial, zoBu Glaswolle, und insbesondere ein Material vom Bergwoll-, Schlackenwoll- oder Steinwolltyp, doh. sogenanntem Mineralwolltyp.The invention relates to a method and a device for cleaning of water to remove microorganisms, both microorganisms in sizes under 10 to as well as larger microorganisms and especially those in sizes from 10 to 100 Fm can be removed and rendered harmless. According to the invention an inert type filter material is used for this purpose, preferably an inorganic fiber material, zoBu glass wool, and in particular a material vom Mountain wool, slag wool or rock wool type, doh. so-called mineral wool type.
Vorzugsweise wird ein durch Faserformung aus einer Schmelze hergestelltes Material verwendet. Die Faserformung wird beispielsweise durch Giessen der Schmelze auf eine rotierende Scheibe od.dgl. erreicht.Preferably, one is produced from a melt by fiber molding Material used. The fiber is formed, for example, by pouring the melt on a rotating disk or the like. achieved.
Das Fasermaterial sollte einen grösseren und vorzugsweise überwiegenden Anteil, insbesondere mindestens etwa 90 %, Fasern mit einem Durchmesser unter 15 llm enthaltene Ein geeigneter Faserdurchmesser ist etwa 1 bis 5 Am.The fiber material should be larger and preferably predominant Proportion, in particular at least about 90%, fibers with a diameter of less than 15 A suitable fiber diameter is about 1 to 5 µm.
Vorzugsweise haben mindestens.90 %der totalen Faserlänge einen Diameter von 1-5 #m.Preferably at least 90% of the total fiber length has a diameter from 1-5 #m.
Eine geeignete Faserlänge ist bis zu 10 mm, vorzugsweise 1-5 mm, z.B. 1,5-2,5 mm, aber auch längere und kürzere Fasern können verwendet werden.A suitable fiber length is up to 10 mm, preferably 1-5 mm, e.g. 1.5-2.5 mm, but longer and shorter fibers can also be used.
Die Fasern sollten vorwiegend beliebig in lrei Dimensionen angeordnet sein.The fibers should be arranged in any three dimensions be.
Die Fasern sollten höchstens 20 %, vorzugsweise höchstens 10 r und insbesondere höchstens 5 % des Gesamtvolumens des Fasermaterials ausmachen, wobei der Rest aus Hohlraum und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen, wie Bindemittel od.dgl., in einer Menge besteht, die vorzugsweise das Feststoffvolumen der Fasern nicht übersteigt. Vorzugsweise ist die Bindemittelmenge unter 5-10 #. z.B. 1-2 .The fibers should be at most 20%, preferably at most 10 r and in particular make up at most 5% of the total volume of the fiber material, wherein the rest of the cavity and optionally other components such as binding agents Or the like., In an amount which is preferably the solids volume of the fibers does not exceed. Preferably the amount of binder is below 5-10 #. e.g. 1-2.
Die Fasern sind vorzugsweise beliebig angeordnet und im-wesentlichen frei von Bindemitteln zum Zusammenbinden der einzelnen Fasern. Es kann jedoch ein Bindemittel verwendet werden, vorausgesetzt dass dieses die Wasserreinigungsfähigkeit des Filtermaterials nicht wesentlich beeinträchtigt.The fibers are preferably arranged as desired and essentially free of binders to bind the individual fibers together. However, it can be a Binders can be used, provided that they have the ability to purify water of the filter material is not significantly affected.
Ein zweckmässiger Faserfeststoffgehalt ist etwa 3 Vol-%.A suitable fiber solids content is around 3% by volume.
Das Fasermaterial sollte weiterhin vollständig netzbar mit Wasser und beim Durchtränken mit Wasser formbeständig sein.The fiber material should still be fully wettable with water and be dimensionally stable when soaked with water.
Vorzugsweise wird ein Fasermaterial eingesetzt, dessen Z-Potential in der behandelten Flüssigkeit im wesentlichen Null oder etwas negativ, d.h. kationaktiv, vorzugsweise bis maximal -50 mV ist.A fiber material is preferably used whose Z potential in the treated liquid essentially zero or somewhat negative, i.e. cation-active, is preferably up to a maximum of -50 mV.
Ein geeignetes Fasermaterial ist sogenannte Mineralwolle, vorzugsweise ein aus Stein und Kalk, insbesondere Diabas und Kalk hergestelltes Material. Ein geeignetes Mengenverhältnis Stein (insbesondere Diabas):Kalk ist etwa 80:20. Beim Schmelzen wird üblicherweise Koks verwendet.A suitable fiber material is so-called mineral wool, preferably a material made from stone and lime, especially diabase and lime. A a suitable proportion of stone (especially diabase): lime is about 80:20. At the Smelting is commonly used coke.
Eine geeignete Zusammensetzung des Filtermateriales~9s 40 - 60 % SiO2 10 - 20 % A1203 10 - 20 ffi CaO 5 - 15 % MgO Rest andere Metalloxide, wie FeO, Na20, iO2, MnO, W20.A suitable composition of the filter material ~ 9s 40 - 60% SiO2 10 - 20% A1203 10 - 20 ffi CaO 5 - 15% MgO remainder other metal oxides, such as FeO, Na20, iO2, MnO, W20.
Ein Beispiel einer geeigneten Zusammensetzung ist: 47 % SiO2 14 % A1203 16 % CaO 10 % MgO 8 # FeO 2 % Na20 1 # Ti02 1 % WInO 1 % W20 Diese Werte können ungefähr mit 10 % variieren.An example of a suitable composition is: 47% SiO2 14% A1203 16% CaO 10% MgO 8 # FeO 2% Na20 1 # Ti02 1% WInO 1% W20 These values can vary by approximately 10%.
Ein solches Material hat eine niedrige Natriumionlöslichkeit und einen nahezu neutralen Gleichgewicht pH-Wert in Wasser.Such a material has a low sodium ion solubility and a near neutral equilibrium pH in water.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann allgemein zur Reinigung von Wasser angewandt werden, z.B. bei der Rohwasserreinigung, vorzugsweise nach Abscheidung von Flocken, bei der Abwasserreinigung, insbesondere nach sogenannter Dreistufenreinigung, zur Entfernung von suspendierter Substanz und Restflocken, aber auch zur Reinigung von anderem Wasser mit niedrigem Gehalt an organischen Stoffen, sogenanntes dünnes Wasser.The method according to the invention can generally be used for purifying water can be used, e.g. for raw water purification, preferably after separation of flakes, in wastewater treatment, especially after so-called three-stage treatment, for removing suspended matter and residual flakes, but also for cleaning of other low-content water organic substances, so-called thin water.
Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung werden auch Mikroorganismen in Grössen unter 10 Um entfernt. Das Verfahren ist somit auch wirksam zur Entfernung von Bakterien, insbesondere pathogenen Bakterien. Der Mechanismus, der die Entfernung dieser Mikroorganismen bewirkt, besteht vermutlich im Aufbau einer biologischen Schicht oder eines biologischen Filmes im Filtermaterial, wobei im Filter ein Verbrauch unerwünschter Mikroorganismen durch Einwirkung anderer Mikroorganismen (z.B. Protozoen) sowie ein Abbau durch einen biologischen Oxydationsprozess stattfindet. Zu diesem Zweck wird das Wasser vor der Zuleitung zum Filter in geeignetem Grad oxygeniert (mit Sauerstoff angereichert), oder alternativ wird Sauerstoff oder Luft der Filtersubstanz durch#Absorption in einem sogenannten Tropfenbett zugeführt.Microorganisms are also used in the method according to the invention removed in sizes less than 10 µm. The method is thus also effective for removal of bacteria, especially pathogenic bacteria. The mechanism that makes the removal These microorganisms caused, presumably consists in the construction of a biological one Layer or a biological film in the filter material, with a consumption in the filter unwanted microorganisms due to the action of other microorganisms (e.g. protozoa) and degradation takes place through a biological oxidation process. To this For this purpose, the water is oxygenated to a suitable degree before it is fed to the filter (enriched with oxygen), or alternatively, oxygen or air becomes the filter substance supplied by # absorption in a so-called drop bed.
Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich auch hervorragend zur gleichzeitigen Entfernung von Mikroorganismen in Grössen über 10 Fm und vorzugsweise in Grössen zwischen 10 und 100 pm und darüber. Diese Mikroorganismen können z.B. Protozoen sein, die pathogen für Tiere oder Menschen sind.The method according to the invention is also excellent for simultaneous removal of microorganisms larger than 10 µm and preferably in sizes between 10 and 100 pm and above. These microorganisms can e.g. Be protozoa that are pathogenic to animals or humans.
Die Ursache der überraschend guten Wirksamkeit des erfindungsgemässen Verfahrens bei Verwendung des eingesetzten Filtermaterials ist bisher nicht völlig geklärt. Es wird jedoch angenommen, dass diese Wirksamkeit auf einer Kombination von mehreren zusammenwirkenden Faktoren beruht, insbesondere darauf, dass das Fasermaterial durch ein geeignetes Z-Potential in der Flüssigkeit und/oder die chemische Struktur und/oder die Oberflächenstruktur eine Anlagerung von Mikroorganismen an die Oberfläche der Fasern bewirkt. Hierzu kann auch die vorzugsweise dreidimensionale beliebige Anordnung der Fasern beitragen, indem die Fasern als mechanische Fallen für suspendierte Partikel oder Mikroorganismen verschiedener Grössenordnung wirken können.The cause of the surprisingly good effectiveness of the inventive Method using the filter material used is not yet complete clarified. However, it is believed that this effectiveness is due to a combination is based on several interacting factors, in particular that the fiber material through a suitable Z potential in the liquid and / or the chemical structure and / or the surface structure is an accumulation of microorganisms on the surface of the fibers. For this purpose, the preferably three-dimensional arbitrary Arrangement of the fibers contribute by using the fibers as mechanical traps for suspended Particles or microorganisms of various sizes can act.
Diese zusammenwirkenden Faktoren ermöglichen bei dem erfindungsgemässen Verfahren das Arbeiten mit sehr hohen Belastungen, ausgedrückt in m/h (m3/m2.h)-. So kann die Flächenbelastung auf über etwa 1-1,5 m/h bis zu 3-5 m/h oder höher gehalten werden, ohne dass die-Effektivität verloren geht.These interacting factors make possible in the case of the invention procedure Working with very high loads, expressed in m / h (m3 / m2.h) -. So can the wing loading kept at about 1-1.5 m / h up to 3-5 m / h or higher without losing effectiveness.
Diese hohe Belastbarkeit des Materials beruht vermutlich auf einer Kombination von mehreren Faktoren, u.a. der guten mechanischen Formbeständigkeit des Materials in Wasser auch beim Durch strömen von Wasser, derzufolge das Material eine lockere und leicht durchdringbare Struktur beibehält. Trotz der hohen Belastung hat das Material ein sehr gutes Abscheidungsvermögen für die genannten Mikroorganismen, wobei diese kontinuierlich im Filtermaterial aufgefangen und abgebaut werden, ohne dass die Belastbarkeit verloren geht.This high resilience of the material is probably due to one Combination of several factors, including good mechanical dimensional stability of the material in water even when water flows through it, as a result the material maintains a loose and easily penetrable structure. Despite the heavy load the material has a very good separation capacity for the mentioned microorganisms, these are continuously captured and broken down in the filter material without that resilience is lost.
Die Filterbettstärke kann bei den genannten hohen Belastungswerten sehr gering gehalten werden, beispielsweise unter 1 m bis herunter auf 5-10 cm oder weniger unter Beibehaltung der guten Abscheidungsfähigkeit.The filter bed thickness can be at the high load values mentioned be kept very low, for example under 1 m down to 5-10 cm or less while maintaining the good separability.
Der Gehalt des Ausgangsmaterials an# Verunreinigungen, ausgedrückt in BS7, kann innerhalb weiter Grenzen variieren, z.B.The # impurity content of the starting material, expressed in BS7, can vary within wide limits, e.g.
von 5 bis 50 BS7 (biochemischer Sauerstoffverbrauch in der Dunkelheit bei etwa 180C während eines Zeitraumes von 7 Tagen).from 5 to 50 BS7 (biochemical oxygen consumption in the dark at around 180C for a period of 7 days).
Es ist ferner wünschenswert, dass das Fasermaterial eine hinreichende Formbeständigkeit in der behandelten Flüssigkeit besitzt, so dass die Struktur des Fasermaterials beim lkirchströmen des filtrierten Mediums im wesentlichen unverändert beibehalten und eine gute Durchlässigkeit für die filtrierte Flüssigkeit erreicht wird. Die Kompressibilität bei der verwendeten Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, z.B. 5-10 m/Std., kann beispielsweise unter 10-20 #, vorzugsweise unter 5 % und insbesondere bei oder nahe Null ffi gehalten werden. Hierdurch wird erreicht, dass die Filterfasern auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit im wesentlichen unbeweglich beibehalten werden, so dass Bewegungen der Filterfasern, die das Festhaltevermögen des Filtermaterials für Mikroorganismen beeinträchtigen können, im wesentlichen vermieden oder minimiert werden.It is also desirable that the fiber material has a sufficient Has dimensional stability in the treated liquid, so that the structure of the Fiber material essentially unchanged when the filtered medium flows through the church maintained and achieved a good permeability for the filtered liquid will. The compressibility at the fluid flow rate used, e.g. 5-10 m / h, can for example below 10-20 #, preferably below 5% and in particular are kept at or near zero ffi. This ensures that the filter fibers essentially even at high flow velocities of the liquid be kept immobile, so that movements of the filter fibers affect the retention of the filter material for microorganisms can affect, essentially avoided or minimized.
Auf diese Weise wird eine hohe Wirksamkeit des biologischen Bettes erzielt.In this way the biological bed becomes highly effective achieved.
Die Fasern im Filtermaterial sind vorzugsweise beliebig ausgerichtet, d.h. sie sind beliebig nach allen Richtungen im Raum angeordnet. Ein gewisser Orientierungsgrad für die Faserrichtungen kann aber durch die Herstellungsmethode des Fasermaterials gegeben oder auch erstrebt sein. So können hierdurch spezielle Wirkungen erzielt werden, z.B. dass sich kreuzende Fasern an ihrem Kreuzungspunkt als Fallen für Partikel, z.B.The fibers in the filter material are preferably aligned as desired, i.e. they are arranged in any direction in space. A certain degree of orientation for the fiber directions, however, can be determined by the manufacturing method of the fiber material to be given or to be striven for. In this way, special effects can be achieved e.g. that intersecting fibers at their intersection point as traps for particles, e.g.
Mikroorganismen, wirken. Die Fasern können z.B. vorwiegend quer zu der Strömungsrichtung der Flüssigkeit oder auch vorwiegend in der Strömungsrichtung der Flüssigkeit angeordnet sein, so dass die Fasern sich hauptsächlich im spitzen Winkel zur Strömungsrichtung kreuzen.Microorganisms. For example, the fibers can be predominantly transverse to the direction of flow of the liquid or also predominantly in the direction of flow of the liquid so that the fibers are mainly in the point Cross the angle to the direction of flow.
Das Filtermaterial kann aus mehreren übereinander liegenden Schichten bestehen, in denen die Fasern beliebig oder auch in einer bevorzugten Richtung ausgerichtet sein können, z.B. im wesentlichen in Richtung der Ebene der Schicht.The filter material can consist of several superimposed layers exist in which the fibers are oriented in any direction or in a preferred direction e.g. substantially in the direction of the plane of the layer.
Das Filter kann auch aus mehreren verschiedenen Filtermaterialien aufgebaut sein. Man kann z.B. in der Strömungsrichtung der Flüssigkeit erst eine aus gröberem Material bestehende Filterschicht anordnen, die gröbere Partikel zuriickhält, welche sonst das gemäss der Erfindung zur Wasserreinigung verwendete feinere Filtermaterial verstopfen würden.The filter can also be made from several different filter materials be constructed. One can, for example, only have one in the direction of flow of the liquid arrange a filter layer made of coarser material, which holds back coarser particles, which otherwise the finer filter material used according to the invention for water purification would clog.
Zweckmässigerweise wird das Filter so ausgebildet, dass es aus dem behandelten Wasser entfernt werden kann, ohne dass zurückgehaltene Bestandteile durch Rückspülung zuruckgeführt werden. Wenn das Filter in einen Behälter mit dem behandelten Wasser eingetaucht ist, wird der Einlass des Filters zweckmässigerweise an den Auslass einer verwendeten Umwälzvorrichtung, z.B. einer Pumpe, angeschlossen, oder zwischen dem Einlass des Filters und dem behandelten Wasserbehälter wird ein ausreichen(les Teeres Vclumen vorgesehen, das die zurückgespülte Wassermenge aufnimmt und verhindert, dass vom Filter losgelöste Partikel in den Wasserbehälter eindringen.The filter is expediently designed so that it consists of the treated water can be removed without releasing any retained constituents be returned by backwashing. When the filter is in a container with the treated water is immersed, the inlet of the filter is conveniently connected to the outlet of a circulating device used, e.g. a pump, or between the inlet of the filter and the treated water tank there is a sufficient (les Teeres Vclumen provided that the backwashed Amount of water absorbs and prevents particles detached from the filter from entering the water tank penetration.
Das Filtermaterial kann auch aus einer ersten Schicht, die Mikroorganismen bis zu einer Grösse von 10 Sm, vorzugsweise 50-100 Fm, hindurchlasst, sowie einer zweiten feineren Filterschicht, d.h. einer Filterschicht mit einem geringeren mittleren Abstand zwischen den Filterfasern, aufgebaut sein, wodurch die Wahrscheinlichkeit des mechanischen Auffangens oder der Berührung zwischen Mikroorganismen und Filterfasern erhöht wird.The filter material can also consist of a first layer, the microorganisms up to a size of 10 µm, preferably 50-100 µm, lets through, as well as one second, finer filter layer, i.e. a filter layer with a smaller middle one Distance between the filter fibers, which increases the likelihood mechanical capture or contact between microorganisms and filter fibers is increased.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein biologisches Filter zur Behandlung von Wasser mit niedrigem BS-Wert. Der BS7-Wert des Wassers liegt vorzugsweise unter 50 und insbesondere unter 10, z.B. zwischen 2 und 5. Gemäss der Erfindung hat es sich als möglich erwiesen, in den genannten Filtermaterialien eine wirksame biologische Schicht aufzubauen, die bei dem genannten BS-Gehalt effektiv beibehalten und gleichzeitig einem kontinuierlichen Abbau unterworfen wird, so dass ein Verstopfen des Filter verhindert wird. Die Belastung des Filters kann hierbei innerhalb weiter Grenzen variieren. Zur Erzielung der besten Produktionskapazität kann die Belastung auf über 1 m/h und insbesondere über 2 m/h bis zu 10 m/h oder höher gehalten werden. Auch bei niedrigeren Belastungen ist jedoch das Filter wirksam.In particular, the invention relates to a biological filter for treatment of water with a low BS value. The BS7 value of the water is preferably below 50 and especially below 10, e.g. between 2 and 5. According to the invention it has proved to be possible in the mentioned filter materials an effective biological Build up a layer that effectively maintains and at the same time as the BS content mentioned is subjected to continuous degradation, so that clogging of the filter is prevented. The load on the filter can be within wide limits vary. In order to achieve the best production capacity, the load can be on over 1 m / h and in particular over 2 m / h up to 10 m / h or higher. However, the filter is also effective at lower loads.
Vorzugsweise arbeitet das Filter aerob, d.h. das zugeführte Wasser soll genügend Sauerstoff enthalten, was durch Belüftung des Wassers oder durch gleichzeitige Zufuhr von Luft oder Sauerstoff zum Filter erreicht werden kann. Gegebenenfalls können auch såuerstoffhaltige Verbindungen zugesetzt werden, wie z. B. Per-Sauerstoffverbindungen.Preferably the filter works aerobically, i.e. the supplied water should contain enough oxygen, which is achieved by aeration of the water or by simultaneous Supply of air or oxygen to the filter can be achieved. Possibly Oxygen-containing compounds can also be added, such as. B. Per-oxygen compounds.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere zum Reinigen von Wasser, das zur Aufrechterhaltung von Lebensfunktionen bei Tieren oder Pflanzen verwendet wird, z.B. in Fischzuchtbassins, Aquarien u. dgl.The method according to the invention is particularly suitable for cleaning of water used to maintain vital functions in animals or plants is used, e.g. in Fish breeding basins, aquariums, etc.
Das Wasser wird hierbei kontinuierlich oder intermittent durch ein Filter gemäss der Erfindung geleitet. Die Wasserströmung durch das Filter kann mittels einer Pumpe, z.B. einer "Mammutpumpe",erreicht werden, in die das Wasser durch eingeblasene Druckluft gehoben wird. Die Pumpe und/oder das Filter können in und/oder ausserhalb des Wasservolumens angeordnet sein, in dem Tiere oder Pflanzen gehalten werden sollen. Vor dem biologischen Filter gemäss der Erfindung kann ein mechanisches Filter zu Abscheidung gröberer Partikel u.dgl. angeordnet sein, welche sonst das biologische Filter verstopfen können. Das Filter gemäss der Erfindung soll derart ausgebildet sein, dass es aus dem behandelten Wasser entfernt werden kann, ohne dass zurückgehaltene Bestandteile durch Rückspülung od. dgl. zurückgeführt werden, und derart, dass bei einer Unterbrechung der Wasserströmung eine Rücksnülung oder Freisetzung von Mikro organismen aus dem Filter nicht eintreten kann. Der Einlass des Filters kann zweckmässigerweise an den Auslass einer Umwälzpumpe angeschlossen werden.The water is here continuously or intermittently through a Filter passed according to the invention. The water flow through the filter can by means of a pump, e.g. a "mammoth pump", into which the water is blown by Compressed air is lifted. The pump and / or the filter can be inside and / or outside the volume of water to be arranged in which animals or plants are to be kept. A mechanical filter can close in front of the biological filter according to the invention Separation of coarser particles and the like must be arranged, which would otherwise be the biological Filters can clog. The filter according to the invention should be designed in this way be that it can be removed from the treated water without being retained Components by backwashing od. The like. Are returned, and in such a way that at an interruption of the water flow, a backwash or release of micro organisms from the filter cannot enter. The inlet of the filter can expediently connected to the outlet of a circulation pump.
Bei Verwendung eines Filters gemäss der Erfindung zur Reinigung von Wasser in Aquarien, Fischzuchtbassins, Schwimmbäcken, Trinkwasseranlagen u.dgl. kann das Filter zur Abscheidung und Unschädlichmachung von sowohl Bakterien und ähnlichen kleinen Mikroorganismen als auch von grösseren Mikroorganismen, wie z.B. als Parasiten und Krankheitserreger wirkende Protozoen, Wurmeier, Larven u.dgl. eingesetzt werden, welche durch mechanisches Auffangen zwischen den Filterfasern, durch elektrische Kraft, z.B. durch Einwirkung des "Z-Potentials", sowie auch durch Einwirkung von Mikroorganismen, die unerwünschte Bestandteile im Wasser aktiv verbrauchen, unschädlich gemacht werden. Als Beispiel für Parasiten, die effektiv entfernt werden, sind diejenigen zu nennen, die die "Weisse Punktkrankheit" bei Aquariumfischen verursachen und je nach Entwicklungsstadium eine Grösse von etwa 50 Am bis zu etwa 500 #m haben (Ichthyoptirius multifilis) und Schistosoma-Organismen (Bilharzia).When using a filter according to the invention for cleaning Water in aquariums, fish breeding basins, swimming pools, drinking water systems and the like. the filter can be used to separate and neutralize both bacteria and similar small microorganisms as well as larger microorganisms, e.g. Protozoa, worm eggs, larvae and the like acting as parasites and pathogens. are used, which by mechanical interception between the filter fibers, by electrical force, e.g. by the action of the "Z-potential", as well as by Exposure to microorganisms that actively consume undesirable components in the water, be rendered harmless. As an example of parasites that are effectively removed, are those that cause "white point disease" in aquarium fish and, depending on the stage of development, have a size of about 50 μm up to about 500 #m (Ichthyoptirius multifilis) and Schistosoma organisms (Bilharzia).
In der beigefügten Zeichnung ist eine Filterausrüstung für ein Aquarium mit einer Mammutpumpe 1 für die Zuleitung von Wasser zu einem Filterbehälter 2 gezeigt. In dem Behälter sind auf einem perforierten Boden 3 eine Filterschicht 4 aus Mineralwolle gemäss der Erfindung sowie darauf eine abnehmbare dünnere Schicht aus gröberem Filtermaterial zur Abtrennung von gröberen Partikeln angeordnet. Das eingepumpte Wasser bildet im Filterbehält er 2 einen Flüssigkeitsspiegel 6, der höher ist als der Flüssigkeitsspiegel 7 im Aquarium, und wird daher durch die Filterschichten und den perforierten Boden herausgedrückt. In the attached drawing is a filter equipment for an aquarium with a mammoth pump 1 for supplying water to a filter container 2. In the container, on a perforated bottom 3, there is a filter layer 4 made of mineral wool according to the invention and thereon a removable thinner layer of coarser filter material arranged for the separation of coarser particles. The pumped-in water forms in the filter container he 2 has a liquid level 6 which is higher than the liquid level 7 in the aquarium, and is therefore passed through the filter layers and the perforated bottom pushed out.
Das durch das Filter zirkulierende Wasser hat einen niedrigen BS-Gehalt und bildet im Filter eine aktive Schicht. Organische Partikel und unerwünschte Mikroorganismen werden in der Filterschicht festgehalten und durch die aktive Schicht zerstört. The water circulating through the filter has a low BS content and forms an active layer in the filter. Organic particles and unwanted microorganisms are retained in the filter layer and destroyed by the active layer.
Das Filtermaterial kann selbstverständlich auch in einem geschlossenen Behälter sowie auch ausserhalb des Aquariums angeordnet sein. Für den Wasserumlauf können auch beliebige andere Umwälzpumpen verwendet werden. The filter material can of course also be in a closed one Container as well as outside of the aquarium. For the water circulation Any other circulation pumps can also be used.
Figur 2 zeigt eine alternative Ausführungsform. In einem äusserem Filterbehälter 8 mit einem Einlass und einem Auslass für Wasser ist ein innerer Filterbehälter 9 mit Perforierungen im Boden und im unteren Teil der Seitenwand angeordnet. Das feine Filtermaterial 4 und das gröbere Filtermaterial 5 sind unter einer horisontalen Trennwand 10 mit einem austauschbaren Drossellocheinsatz 11 angeordnet. Wegen des Drosselloches kan nur eine gewünschte maximale Wassermenge durch das Filtermaterial durchströmen. Wenn die im äusseren Behälter eingeführte Wassermenge grösser ist, passiert das überflüssige Wasser über die obere Kante des inneren Behälters zu der Auslassöffnung wie mit Pfeilen angedeutet ist.Figure 2 shows an alternative embodiment. In an external Filter container 8 with an inlet and an outlet for water is an inner one Filter container 9 with perforations in the bottom and in the lower part of the side wall arranged. The fine filter material 4 and the coarser filter material 5 are below a horizontal partition wall 10 with an exchangeable throttle hole insert 11 is arranged. Because of the throttle hole, only a desired maximum amount of water can pass through the filter material flow through. If the amount of water introduced in the outer container is greater, the excess water passes over the upper edge of the inner container to the Outlet opening as indicated by arrows.
Eine geeignete Filterdicke ist üblicherweise etwa 2-20 cm, insbesondere 4-10 cm. Die Höhe H, d.h. der Druckverlust im Filter, kann üblicherweise bis zu 25 cm WS, vorzugsweise bis zu 10 cm und insbesondere bis zu 2-5 cm betragen. A suitable filter thickness is usually about 2-20 cm, in particular 4-10 cm. The height H, i.e. the pressure loss in the filter, can usually be up to 25 cm WS, preferably up to 10 cm and in particular up to 2-5 cm.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung sind auch zur Reinigung von Wasser in Schwimmbassins und ähnlichen Anlagen unter entsprechenden Bedingungen besonders geeignet.The method and the device according to the invention are also for Purification of water in swimming pools and similar facilities under appropriate Conditions particularly suitable.
Das Filtermaterial, insbesondere Mineralwolle, enthält vorzugsweise einen Zusatz von insbesondere anorganischen Nährstoffen für Mikroorganismen, wie Phosphor, Kalium und Spurenelemente.The filter material, in particular mineral wool, preferably contains an addition of in particular inorganic nutrients for microorganisms, such as Phosphorus, potassium and trace elements.
Diese Nährstoffe können bei der Herstellung von Mineralwolle, insbesondere Berg- oder Steinwolle, der Schmelze beigemengt werden, so dass sie für die im Filtermaterial und auf den Filterfasern lebenden Mikroorganismen vorzugsweise während langer Zeit zugänglich sind.These nutrients can be used in the manufacture of mineral wool, in particular Mountain or rock wool, added to the melt, so that it is suitable for the filter material and microorganisms living on the filter fibers, preferably for a long time are accessible.
- Patentansprüche -- patent claims -
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762638514 DE2638514A1 (en) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Purifying water by eliminating microorganisms - by oxygenating then filtering through inorganic fibres pref. mineral wool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762638514 DE2638514A1 (en) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Purifying water by eliminating microorganisms - by oxygenating then filtering through inorganic fibres pref. mineral wool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2638514A1 true DE2638514A1 (en) | 1978-03-02 |
Family
ID=5986462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762638514 Withdrawn DE2638514A1 (en) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Purifying water by eliminating microorganisms - by oxygenating then filtering through inorganic fibres pref. mineral wool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2638514A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003064005A2 (en) * | 2002-01-29 | 2003-08-07 | Walter Hauer | Filter material |
WO2008096010A1 (en) * | 2007-02-10 | 2008-08-14 | Duerig Andre | Water basin plant and method for conditioning water in a water basin plant |
EP2100856A1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-16 | biowaba GmbH | Method for microbiological treatment of water from flowing and/or standing water |
WO2009141195A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Siegfried Weiermayer | Process for the biological processing of pool water |
-
1976
- 1976-08-26 DE DE19762638514 patent/DE2638514A1/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003064005A2 (en) * | 2002-01-29 | 2003-08-07 | Walter Hauer | Filter material |
WO2003064005A3 (en) * | 2002-01-29 | 2003-12-18 | Walter Hauer | Filter material |
WO2008096010A1 (en) * | 2007-02-10 | 2008-08-14 | Duerig Andre | Water basin plant and method for conditioning water in a water basin plant |
EP2100856A1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-16 | biowaba GmbH | Method for microbiological treatment of water from flowing and/or standing water |
WO2009141195A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Siegfried Weiermayer | Process for the biological processing of pool water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0001101B1 (en) | Process and apparatus for the purification of waste water in a multistage filter device | |
DE2355895C3 (en) | Water purifier | |
DE2845552C2 (en) | ||
DE68913992T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TREATING WATER. | |
DE2506263A1 (en) | FILTER CLEANING PROCEDURES | |
DE2615933A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR WASTE WATER TREATMENT ON SHIPS | |
DE102008021190A1 (en) | Process for the purification of filtration membrane module and membrane bioreactor system for the treatment of raw or wastewater or activated sludge | |
EP0730562A1 (en) | Water filtration | |
DE69613458T2 (en) | PLANT FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF WATER TO MAKE IT POSSIBLE | |
DE2549415C2 (en) | Process for denitrification of water containing nitrates | |
DE1708600A1 (en) | Process and device for biological wastewater treatment | |
DE3726201C2 (en) | Activated sludge treatment process for wastewater or industrial wastewater | |
EP0147795A1 (en) | Process for waste water purification | |
US4388192A (en) | Process and a device for purifying water | |
DE4109562C2 (en) | Biological film tank for wastewater treatment | |
DE2638514A1 (en) | Purifying water by eliminating microorganisms - by oxygenating then filtering through inorganic fibres pref. mineral wool | |
DE8411302U1 (en) | Filters for treating one or more liquids and/or gas streams | |
DE2159811C2 (en) | Method and device for water treatment | |
DE4430371B4 (en) | Water treatment ceramics and process for their manufacture | |
DE3305238A1 (en) | Process and device for purifying water | |
DE2239205A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR WASTE WATER PURIFICATION | |
DE484443C (en) | Device for the biological purification of wastewater with activated sludge | |
DE10120956B4 (en) | Device and method for eliminating phosphorus from surface waters | |
DE3243626C2 (en) | ||
DE1939024C3 (en) | Sewage treatment plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |