DE594412C - Verfahren zur Herstellung von Filtermassen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
19. MÄRZ 1934

REICHSPATENTAMt '

PATENTSCHRIFT

KLASSE 85 b GRUPPE loi

Aktiebolaget Filtrum in Stockholm Verfahren zur Herstellung von Filtermassen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juli 1930 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Filtermasse aus Bimsstein o. dgl., die zum Reinigen von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Abscheiden oder Ab- töten von in Gasen oder Flüssigkeiten enthaltenen Bakterien u.dgl. geeignet ist. An und für sich ist die Verwendung von Bimsstein als Grundkörper für Filtermassen bekannt, und es ist auch bekannt, Bimsstein mit Eisenchloridlösung und Wasserglas zu behandeln, um eine Masse zu erhalten, die die Fähigkeit besitzt, Sauerstoff aufzunehmen und diesen in gewissem Grade wieder abzugeben. Für die zur Herstellung der Wirksamkeit erforderliche Oxydierung dieser Masse verwendet man bekanntlich Kaliumpermanganat.

Gemäß den bekannten Verfahren wurden die Körner des Bimssteins zunächst der Eisenchloridbehandlung und erst dann einer Nachbehandlung mit Wasserglas unterworfen. Dieses Verfahren hat jedoch schwerwiegende Nachteile, die einmal dadurch gegeben sind, daß der niedergeschlagene Stoff nur schwierig an dem Grundkörper haftenbleibt und daß mehr Eisenchlorid und Wasserglas verbraucht wird, als es der hergestellten Masse zugute kommt. Dies rührt daher, daß das Eisenchlorid, nachdem es auf die Bimssteinkörner aufgebracht ist, - von diesen Körnern aus nach außen in das Wasserglas diffundiert, wodurch sich die gesamte Wasserglaslösung in eine geleeartige Masse verwandelt, die bei der nachfolgenden Durchspülung mit Wasser, die unerläßlich ist, fortgespült wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen, und kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß der aus Bimsstein oder einer anderen porösen Substanz bestehende Grundkörper zuerst mit Wasserglas und erst dann mit Eisen- oder Mangansalzlösung behandelt wird. Die Salzlösungen können z. B. aus Mangan- oder Eisenchlorid oder einem an- 4-5 deren leicht löslichen Eisen- oder Mangansalz, wie z. B. Manganchlorür, bestehen, das infolge seines großen Sauerstoff auf nahmevermögens besonders zweckmäßig ist.

Bei der Behandlung mit Wasserglas gemäß der Erfindung werden sämtliche Poren der Bimssteinkörner mit dieser Masse ausgefüllt, und das in dieser Weise behandelte Material wird dann längere Zeit hindurch in -eine zweckmäßig kalte Manganchlorürlösung eingebracht. Das Manganchlorür bildet infolge seiner Einwirkung auf das die Bimssteinkörner umgebende Wasserglas zunächst eine Haut um diese Körner, die dann aber nach und nach bei der weiteren Einwirkung des Manganchlorürs von diesem durchgesetzt wird, so daß die sich bildende Mangansilicat-

Schicht dicker und dicker wird, bis schließlich sämtliche Poren mit Mangansilicat ausgefüllt sind.

Durch die erfindungsgemäße Behandlung wird erreicht, daß die erwünschte Mangansilicatschicht fest auf dem Bimsstein haftet, während diese Schicht, wenn sie in der bisher üblichen Art erzeugt wird, durch den Spülprozeß sehr leicht von dem Grundkörper abgespült wird und infolgedessen für den Filtrierprozeß verlorengeht. Dazu kommt noch, daß eine überflüssige Bildung von Mangansilicat in der Behandlungsflüssigkeit, d.h. zwischen den Körnern bei der vorliegenden Methode, nicht stattfindet und das Wasserglas und das Manganchlorür hierdurch also in vollständiger Weise ausgenutzt werden.

Die bei der Benutzung eines nach vorliegender Erfindung hergestellten Filter erzielten Vorteile gehen aus den im folgenden beschriebenen Vergleichsversuchen hervor, die sich auf gemäß den beiden Methoden hergestellten Massen beziehen.

Die Versuchsergebnisse sind in dem beiliegenden Diagramm zusammengestellt, wobei in den Ordinaten des Diagramms der jeweilige Sauerstoffbedarf je Liter, der zur vollständigen Reinigung der zu nitrierenden Flüssigkeit erforderlich ist, geraessen durch den Kaliumpermanganatverbrauch wiedergegeben ist; die Abszisse gibt in Liter die Menge des filtrierten Wassers wieder. Das für den Versuch benutzte Wasser war mit Eisensulfat und Schwefelwasserstoff verunreinigt, und der Grad der Verunreinigung, d. h. gleichzeitig die Menge des zur vollständigen Reinigung erforderlichen Sauerstoffes, wurde vor jedem Versuch ermittelt und ist in dem Diagramm durch eine mit α bezeichnete Kurve wiedergegeben. Die Versuche wurden nacheinander durchgeführt, wobei jeweils 101 Wasser angewendet wurden. Die Ordinaten der mittleren Kurve b zeigen den zur vollständigen Reinigung des Wassers erforderliehen Bedarf an Sauerstoff, nachdem es über einen nach dem bisher bekannten Herstellungsverfahren behandelten Filtergrundstoff filtriert ist, d. h. die senkrechten Abstände zwischen den Kurven α und b sind ein Maß für die durch die Anwendung des Filters erzielte Reinigung. Die untere Kurve c in dem Diagramm wurde erhalten bei Verwendung eines Filters, dessen Grundstoff nach dem vorliegenden Verfahren behandelt worden war. Sie zeigt, daß der Reinigungsgrad, dargestellt durch den senkrechten Abstand zwischen den Kurven α und c, während der ganzen Dauer des Versuchs ein höherer ist als im vorhergehenden Fall und daß infolgedessen nach der Filtration weniger Sauerstoff erforderlich ist, um die Flüssigkeit vollkommen zu reinigen. Diese Sauer stoff menge entspricht, wie oben erwähnt, den Ordinaten der Kurve c. D,ie Durchgangsgeschwindigkeit des Wassers durch die beiden Filter belief sich auf 6 m in der Stunde.

Im nachstehenden ist die Masse, die nach dem früher bekannten Verfahren erhalten wurde, der Einfachheit wegen als &-Masse und die Masse gemäß dem Verfahren nach der Erfindung als c-Masse bezeichnet. Zur Herstellung sowohl der b- als der c-Masse für die Versuche war ausschließlich Bimsstein, Manganchlorür und Wasserglas verwandt; in-beiden Fällen waren die Stoffe und Lösungen von genau derselben Zusammensetzung und Konzentration. Bei der c-Masse wurde der Bimsstein in Wasserglas (io° Be) gelegt, bis er vollkommen durchtränkt war, darauf herausgenommen und auf ein Sieb überführt, so daß der Überschuß an Wasserglas abrinnen konnte. Darauf wurde der in der beschriebenen Weise mit Wasserglas durchtränkte Bimsstein 3 X 24 Stunden mit einer io°/₀igen Manganchlorürlösung behandelt, wonach der Überschuß an Manganchlorür ebenfalls zum Abrinnen gebracht wurde. Die so erhaltene Masse wurde gut gewaschen und bei 150⁰C getrocknet. Um die Masse dann wirksam zu machen, wurde sie mit einer 2°/_oigen Kaliumpermanganatlösung behandelt und zum Schluß sorgfältig abgespült. Die δ-Masse wurde in genau derselben W.eise hergestellt, aber mit dem Unterschied, daß der Bimsstein zuerst mittels einer io°/₀igen Manganlösung durchtränkt und erst nachher in Wasserglas (io° Be) während 3 X 24 Stunden gelegt wurde.

Die aus den Kurven ersichtlichen Ergebnisse der Vergleichsversuche lassen erkennen, daß die erfindungsgemäß hergestellte Masse wesentlich günstigere Eigenschaften hat als die Massen, die nach dem bisher bekannten Verfahren hergestellt worden sind.

Wie bereits erwähnt, können auch andere poröse Stoffe außer Bimsstein als Filtergrundkörper Verwendung finden. Derartige Stoffe sind z. B. Koks, Schamotte und Ziegelsteine. Die gemäß der Erfindung hergestellte Masse eignet sich, um z. B. Nitrit in weniger schädliche Nitrate zu verwandeln und, wie aus den Vergleichsversuchen hervorgeht, Schwefelwasserstoff zu entfernen. Außerdem ist das Filter gemäß der Erfindung geeignet, den zu filtrierenden Flüssigkeiten Humussäuren zu entziehen und Ammoniakverbindungen in die entsprechenden Nitrate zu verwandeln u. dgl. m.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Filtermassen, die zum Reinigen von Flüssig-

   keiten, Abscheiden oder Abtöten von in Gasen oder Flüssigkeiten enthaltenen Bakterien τι. dgl. geeignet sind, durch Behandlung eines Filtergrundkörpers aus Bims-¹ stein oder einem anderen porösen Stoff mit einer Eisen- oder Mangansalzlösung und Wasserglas, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper zuerst mit Wasserglas und erst dann mit der Eisen- oder Mangansalzlösung behandelt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen