WO2024156834A1 - Vorrichtung zur verhinderung retrograder verkeimung - Google Patents

Vorrichtung zur verhinderung retrograder verkeimung Download PDF

Info

Publication number
WO2024156834A1
WO2024156834A1 PCT/EP2024/051836 EP2024051836W WO2024156834A1 WO 2024156834 A1 WO2024156834 A1 WO 2024156834A1 EP 2024051836 W EP2024051836 W EP 2024051836W WO 2024156834 A1 WO2024156834 A1 WO 2024156834A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
particles
fleece
chamber
coated
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/051836
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Rohde
Original Assignee
Instraction Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Instraction Gmbh filed Critical Instraction Gmbh
Publication of WO2024156834A1 publication Critical patent/WO2024156834A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006—Cartridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/06—Mounted on or being part of a faucet, shower handle or showerhead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/10—Location of water treatment or water treatment device as part of a potable water dispenser, e.g. for use in homes or offices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/14—Treatment of water in water supply networks, e.g. to prevent bacterial growth

Definitions

  • the invention relates to a device comprising a
  • Filter unit wherein the filter unit has a chamber which is lined with a fleece, wherein the fleece is coated with a bactericidal material and/or particles which are coated with a bactericidal material are located within the chamber lined with the fleece.
  • the invention is further directed to the use of the device for reducing or preventing retrograde contamination in water systems or to a method for preventing or reducing retrograde contamination in water systems.
  • Retrograde contamination of water-carrying parts and systems, particularly when not in use, is a well-known problem. Bacteria can adhere to the outlet or aerator of a faucet or water dispenser and multiply through the surrounding air or through touching and wiping. Over time, the bacteria can migrate into the interior of the pipe and contaminate the pipe and the water system. Compliance with the Drinking Water Ordinance is then usually no longer ensured. Retrograde contamination in water systems is a well-known phenomenon and problem that has so far been inadequately solved by various methods, such as UV light, ozone or heating the outlet or the water to kill bacteria, all of which, however, have some disadvantages.
  • Thermal germ barriers are known in the state of the art today, for example from the company lonox (now BRITA), which published in EP 0 983 961 A1 "Device for germ-free dispensing of beverages", in which the outlet of a water dispenser is heated permanently or cyclically in order to to kill adhering bacteria and prevent them from growing in.
  • ozonation whereby ozone is produced in the water-carrying devices by means of an ozone generator and is fed into the drinking water in order to kill existing bacteria up to the outlet.
  • UV light is generated in water-carrying devices using a UV or UV LED lamp and is introduced into the drinking water to kill any bacteria present. UV lamps are often used in the outlet area, in particular to prevent retrograde contamination.
  • ozone must be completely decomposed before it becomes suitable for drinking, otherwise it can be harmful to health and Taste changes.
  • An ozone source is also complex and also requires a power supply.
  • UV light is harmful when it is visible or comes into contact with skin and must therefore be completely encapsulated.
  • the generation of UV light also requires electricity.
  • the line must be completely illuminated to achieve full effect. UV generates heat which must also be dissipated.
  • the object of the present invention was therefore to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a device which can effectively prevent the retrograde contamination of water-carrying systems.
  • a device comprising a filter unit 1, wherein the filter unit has a chamber which is lined with a fleece, wherein the fleece is coated with a bactericidal material and/or particles which are coated with a bactericidal material are located within the chamber lined with the fleece.
  • the filter unit 1 is arranged within an outlet system of a water supply device.
  • a normal water tap 2 or a water dispenser 3 is to be regarded as a water supply device within the meaning of the invention.
  • the system according to the invention can also be used in a standard household water filter.
  • the filter unit 1 is designed as aerator chamber 4 or as a cartridge chamber 6 and is arranged on the outlet side of the water supply device.
  • the aerator chamber 4 or the cartridge chamber 6 is provided with a fleece, wherein the fleece is coated with a bactericidal material.
  • a fleece in the sense of the invention is understood to be a three-dimensional network of natural or synthetic fibers, in particular polymer fibers.
  • a fiber fabric can also be used according to the invention.
  • the material for the fleece or fiber fabric is preferably cotton, flax, wool, cellulose, glass fiber, basalt, viscose and polyester (PET, PBT, PP, PA, PE, aramid).
  • a polyamine As a material for the coating, a polyamine is preferred.
  • polyamines are the following: polyamines, such as any polyalkylamines, e.g. polyvinylamine, polyalkylamine, polyethyleneimine and polylysine etc. Among these, polyalkylamines are preferred, even more preferably polyvinylamine and polyallylamine, with polyvinylamine being particularly preferred.
  • the particles used are coated substantially on their outer surface. Substantially here means more than 90% of the coating is on the outer surface, preferably more than 95%, more preferably more than 99%.
  • the preferred molecular weight of the polyamine used according to the invention is preferably in the range from 5,000 to 50,000 g/mol, which applies in particular, but not only, to the specified polyvinylamine.
  • the polyamine or the particles coated therewith, the fleece or the fabric preferably have a concentration of the amino groups determined by titration of at least 300 pmol/mL, more preferably at least 600 pmol/mL, and even more preferably at least 1000 pmol/mL.
  • concentration of the amino groups determined by titration is understood to mean the concentration which is obtained by breakthrough measurement with 4-toluenesulphonic acid according to the analytical methods specified in the examples section of this application.
  • the polyamine-coated particles used preferably have a dry bulk density in the range of 0.25 g/mL to 0.8 g/mL, even more preferably 0.3 g/mL to 0.7 g/mL.
  • the particles are extremely light particles overall, which is ensured by the high porosity obtained.
  • the high porosity and the low weight of the particles they have a relatively high mechanical strength or rigidity.
  • the mean pore size of the biocidal porous particles determined by inverse size exclusion chromatography is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, more preferably 2 nm to 80 nm.
  • the biocidal, porous particles are preferably in a substantially spherical shape. Their average particle size is preferably in the range of 5 pm to 1000 pm, more preferably in the range of 20 to 300 pm.
  • the fleece can be coated or uncoated.
  • a polyamine is preferred as the material for the coating.
  • polyamines are following: polyamines, such as any polyalkylamines, e.g. polyvinylamine, polyalkylamine, polyethyleneimine and polylysine etc. Among these, polyalkylamines are preferred, even more preferably polyvinylamine and polyallylamine, with polyvinylamine being particularly preferred.
  • the preferred molecular weight of the polyamine used is preferably in the range from 5,000 to 50,000 g/mol, which applies in particular to the specified polyvinylamine.
  • the aerator chamber 4 or cartridge chamber 6 designed with the fleece can contain particles, wherein the particles are substantially coated on the outer surface with a polyamine.
  • the polyamine is cross-linked within the coating.
  • the polyamine is usually cross-linked with itself and does not form covalent bonds to the surface of the carrier material or porous material. However, a covalent bond to the carrier material or porous material can also occur.
  • the polyamine is not covalently bound to the particles of the material.
  • the polyamine is cross-linked and preferably not covalently bound to the fleece or fabric.
  • the cross-linking of the polyamine ensures sufficient stability so that the polyamine cannot be washed out from the surface of the fleece or fabric or from the pores of the particles.
  • the cross-linking ensures the possibility of a certain swelling, whereby the functional groups of the polyamine become more easily accessible for reaction with the bacteria in the medium, thus increasing effectiveness.
  • the fleece or fabric in the aerator chamber or cartridge chamber has additional bactericide-coated particles
  • the fleece or fabric has a smaller pore size or mesh size than the particles or porous particles. This can prevent particles or porous particles from getting into the eluate, i.e. the supposedly purified drinking water. It is preferred that the particles or porous particles in the aerator chamber or cartridge chamber have a particle size of 100 - 1000 pm in diameter.
  • a further object of the present invention is accordingly the use of the device described above for reducing or preventing retrograde contamination in water systems.
  • a still further object of the present invention is accordingly a method for preventing or reducing retrograde contamination in water systems, wherein contaminated water is passed through a device as described above.
  • the basis of the invention is an antibacterial filter material, which is described in detail in WO2020/187746 Al “Particles with biocidal coating” or in WO2019/025488 Al "Removal of bacteria from drinking water via filtration”.
  • a carrier material coated with polyvinylamine is to be used.
  • a commercially available aerator 1 which is used for water jet regulation on water systems, such as taps 2 or water dispensers 3, is used.
  • the upper chamber 4 is filled with fine-pored fleece and the coated particles are filled in.
  • the fleece serves to retain the particles and has a smaller pore size or mesh size than the particles, which are usually between 100 pm and 1000 pm in diameter.
  • the coated particles should be well packed in the chamber so that no empty spaces or channels can form.
  • the chamber is closed and the aerator is inserted as usual.
  • a specially manufactured cartridge 5 can also be used, through which water can flow axially from top to bottom and also has a chamber 6 equipped with a finer fleece in which the coated particles are located.
  • the cartridge can therefore accommodate more particles in order to ensure functionality in larger application systems.
  • Bacteria that are applied to the outlet through the air or by touching it with fingers or a cloth and that seek their way through the aerator into the water pipe and the water system are now killed by contact with the coated particles or the coated fleece/fabric.
  • the polyamine on the particles has the Property of making bacteria inactive. Bacteria are thus prevented from entering the interior of the water system and causing retrograde contamination.
  • a small layer of particles at the outlet of less than 1 g is usually sufficient.
  • water dispensers should be cleaned and disinfected every six months (6 months), which also extends the service life of the aerator or cartridge with coated particles. During this period, retrograde contamination should be prevented.
  • the particles must be well packed in the aerator or cartridge so that bacteria come into contact with the surface of the particles on their way into the water.
  • Well packed means a packing density of around 66% +/- 10%, as the particles are almost spherical.
  • the device according to the invention prevents retrograde contamination of water systems.
  • the coated particles can be integrated into commercially available aerators or filled into a simple cartridge that can be inserted into the outlet of a water system.
  • the particles form a "barrier layer" that allows the water to flow through almost unhindered during normal operation and, when the system is not running, develops its antibacterial effect to prevent retrograde contamination.
  • the invention does not require an additional energy source or any other encapsulation or protection. It can be retrofitted into most existing systems.
  • the water system does not require any additional technical equipment.
  • the invention is food-safe and very cost-effective.
  • Fig 1 Schematic overview with tap or
  • FIG. 1 Perlator 1 with coated particles in a water system during use.
  • Figure 3 Cartridge 5 with coated particles in a water system during use.
  • FIG. 4 Perlator 1 with coated particles in a water system at standstill.
  • Figure 5 Cartridge 5 with coated particles in a water system at standstill.
  • Perlator 1 with coated particles in a water system during use.
  • aerator chamber 4 which is lined with fine-pored fleece and filled with coated particles.
  • the air intake is located below the aerator chamber and the aerator is located below it, and it is clear that free flow of water can be ensured during normal operation without causing any problems.
  • Cartridge 6 with coated particles in a water system during use
  • water from the water system is guided through a cartridge chamber 6 within a water pipe, which is lined with fine-pored fleece and filled with coated particles.
  • a cartridge chamber 6 within a water pipe, which is lined with fine-pored fleece and filled with coated particles.
  • free flow of water can be ensured during normal operation.
  • standing water was assumed in a water pipe, which rests on a perlator chamber 4, which is lined with fine-pored fleece and filled with coated particles. Normally, retrograde migration of the bacteria is induced, whereby this migration leads to inactivity through contact with the particles.
  • Example 4 Cartridge 5 with coated particles in a water system at standstill .

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, umfassend eine Filtereinheit, wobei die Filtereinheit eine Kammer aufweist, welche mit einem Vlies ausgekleidet ist, wobei das Vlies mit einem bakteriziden Material beschichtet ist und/oder sich innerhalb der mit dem Vlies ausgekleideten Kammer Partikel befinden, die mit einem bakteriziden Material beschichtet sind. Die Erfindung ist ferner auf die Verwendung der Vorrichtung zur Reduzierung oder Verhinderung der retrograden Verkeimung in Wassersystemen gerichtet bzw. auf ein Verfahren zur Verhinderung oder Reduzierung der retrograden Verkeimung in Wassersystemen.

Description

Vorrichtung zur Verhinderung retrograder Verkeimung
Die Erfindung betri f ft eine Vorrichtung, umfassend eine
Filtereinheit , wobei die Filtereinheit eine Kammer aufweist , welche mit einem Vlies ausgekleidet ist , wobei das Vlies mit einem bakteri ziden Material beschichtet ist und/oder sich innerhalb der mit dem Vlies ausgekleideten Kammer Partikel befinden, die mit einem bakteri ziden Material beschichtet sind . Die Erfindung ist ferner auf die Verwendung der Vorrichtung zur Reduzierung oder Verhinderung der retrograden Verkeimung in Wassersystemen gerichtet bzw . auf ein Verfahren zur Verhinderung oder Reduzierung der retrograden Verkeimung in Wassersystemen .
Die retrograde Verkeimung von Wasser führenden Teilen und Systemen, insbesondere bei Nichtbenutzung, ist ein bekanntes Problem . So können sich am Auslauf oder auch am Perlator eines Wasserhahns oder eines Wasserspenders Bakterien durch die umgebende Luft oder durch Anfassen und Abwischen anhaften und sich vermehren . Mit der Zeit können die Bakterien in das Innere der Leitung wandern und die Leitung und das Wassersystem verkeimen . Die Einhaltung der Trinkwasserverordnung ist dann meistens nicht mehr gegeben . Die retrograde Verkeimung bei Wassersystemen ist ein bekanntes Phänomen und Problem, das durch unterschiedliche Methoden bisher unzureichend gelöst wurde , wie zum Beispiel durch UV-Licht , Ozon oder Aufheizen des Auslasses oder des Wassers , um Bakterien abzutöten, die aber alle einige Nachteile mit sich bringen .
Im Stand der Technik bekannt sind heutzutage thermische Keimsperren, beispielsweise der Firma lonox (heute BRITA) , welche im EP 0 983 961 Al „Vorrichtung zum keimfreien Zapfen von Getränken" veröf fentlicht hat , bei dem der Auslauf eines Wasserspenders dauerhaft oder zyklisch aufgehei zt wird, um anhaftende Bakterien zu töten und ein Hineinwachsen zu verhindern .
Ferner bekannt im Stand der Technik ist das Ozonisieren, wobei den Wasser führenden Geräten mittels eines Ozongenerators Ozon erzeugt wird und in das Trinkwasser geleitet wird, um vorhandene Bakterien bis zum Auslass abzutöten .
Ferner bekannt ist , dass in Wasser führenden Geräten mittels einer UV- oder UV-LED-Lampe UV-Licht erzeugt wird und in das Trinkwasser geführt wird, um vorhandene Bakterien abzutöten . UV- Lampen werden gerne im Auslassbereich eingesetzt , um insbesondere der retrograden Verkeimung vorzubeugen .
In der DE 10 2006 06 23 52 Al wird ebenfalls durch thermisches Erhitzen des Wassers im Wasser führenden Gerät die Bakterien abgetötet .
Aufgrund j ahrelanger Arbeiten im Bereich von Wasserspendern, wobei immer wieder eine bakterielle Verunreinigung durch retrograde Verkeimung des Wassersystems aufgetaucht ist und solche dadurch teilweise stillgelegt bzw . desinfi ziert werden mussten, ergeben sich für die bekannten Systeme folgende Nachteile .
Bei der Verwendung einer thermischen Keimsperre wird durch das Erhitzen des Auslaufs Wasser abgetrocknet und führt zu einer Verkalkung des Auslaufs . Der erhitzte Auslauf muss vor Berührung geschützt werden . Das Wasser im Auslauf wird stark erhitzt . Nachteilig bei Wasserspendern mit gekühltem Wasser ist somit das Aufhei zen, zumal dieses auch noch Strom benötigt .
Hinsichtlich des Ozonisierens muss angemerkt werden, dass Ozon sich vollständig abbauen muss , bevor es zum Trinken geeignet wird, da es sonst gesundheitsbeeinträchtigend sein kann und den Geschmack verändert . Eine Ozonquelle ist zudem aufwändig und bedarf ebenfalls einer Stromzufuhr .
UV-Licht ist schädlich, wenn es sichtbar wird oder mit Haut in Berührung kommt und muss deshalb vollständig gekapselt sein . Die Erzeugung von UV-Licht benötigt ebenfalls Strom . Die Leitung muss vollständig ausgeleuchtet sein, um eine vollständige Wirkung zu erzielen . UV erzeugt Wärme , die darüber hinaus abgeführt werden muss .
Auch zum thermischen Erhitzen des Wassers kann gesagt werden, dass auch hier zum Aufhei zen Energie benötigt wird . Bei Geräten für gekühltes Trinkwasser ist ein Erhitzen kontraproduktiv und bedarf guter temperatortoleranter Materialien . Das erhitzte Wasser muss wieder gekühlt oder verworfen werden, bevor Trinkwasser gezapft werden kann .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand deshalb darin, die Nachsteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Vorrichtung bereitzustellen, die wirkungsvoll die retrograde Verkeimung von Wasser führenden Systemen verhindern kann .
Die Aufgabe wurde gelöst durch eine Vorrichtung, umfassend eine Filtereinheit 1 , wobei die Filtereinheit eine Kammer aufweist , welche mit einem Vlies ausgekleidet ist , wobei das Vlies mit einem bakteri ziden Material beschichtet ist und/oder sich innerhalb der mit dem Vlies ausgekleideten Kammer Partikel befinden, die mit einem bakteri ziden Material beschichtet sind .
Die Filtereinheit 1 ist dabei innerhalb eines Auslass-Systems einer Wasserversorgungseinrichtung angeordnet . Als Wasserversorgungseinrichtung im Sinne der Erfindung soll ein gewöhnlicher Wasserhahn 2 oder ein Wasserspender 3 angesehen werden . Jedoch kann das erfindungsgemäße System auch in einem haushaltsüblichen Wasserfilter verwendet werden .
Die Filtereinheit 1 ist dabei als Perlatorkammer 4 oder als Patronenkammer 6 ausgestaltet und ist an der Auslassseite der Wasserversorgungseinrichtung angeordnet .
Gemäß einer Aus führungs form der Erfindung ist die Perlatorkammer 4 oder die Patronenkammer 6 mit einem Vlies versehen, wobei das Vlies mit einem bakteri ziden Material beschichtet ist .
Als Vlies im Sinne der Erfindung wird ein dreidimensionales Netzwerk aus natürlichen oder synthetischen Fasern, insbesondere Polymerf asern verstanden . Alternativ zu einem Vlies kann erfindungsgemäß auch ein Fasergewebe eingesetzt werden .
Das Material für das Vlies oder Fasergewebe ist bevorzugt Baumwolle , Flachs , Wolle , Cellolose , Glas faser, Basalt , Viskose sowie Polyester ( PET , PBT , PP, PA, PE , Aramid) .
Als Material für die Beschichtung ist ein Polyamin bevorzugt . Beispiele für Polyamine sind die folgenden : Polyamine , wie j egliche Polyalkylamine , z . B . Polyvinylamin, Polyalkylamin, Polyethylenimin und Polylysin etc . Unter diesen sind Polyalkylamine bevorzugt , noch stärker bevorzugt Polyvinylamin und Polyallylamin, wobei Polyvinylamin insbesondere bevorzugt ist . Vorzugsweise sind die verwendeten Partikel im Wesentlichen auf deren äußeren Oberfläche beschichtet . Im Wesentlichen bedeutet hier zu mehr als 90% der Beschichtung befindet sich auf der äußeren Oberfläche , bevorzugt mehr als 95% , mehr bevorzugt mehr als 99% .
Das bevorzugte Molekulargewicht des erfindungsgemäß eingesetzten Polyamins liegt vorzugsweise im Bereich von 5. 000 bis 50 . 000 g/mol , was insbesondere , j edoch nicht nur, für das angegebene Polyvinylamin gilt .
Das Polyamin bzw . die damit beschichteten Partikel , das Vlies oder das Gewebe , weisen vorzugsweise eine durch Titration bestimmte Konzentration der Amino-Gruppen von mindestens 300 pmol/mL, stärker bevorzugt mindestens 600 pmol/mL, und noch stärker bevorzugt von mindestens 1000 pmol/mL auf . Unter der durch Titration bestimmten Konzentration der Aminogruppen wird die Konzentration verstanden, die gemäß dem im Beispiels-Teil dieser Anmeldung angegebenen analytischen Methoden durch Durchbruchsmessung mit 4-Toluolsulphonsäure erhalten wird .
Die verwendeten mit Polyamin beschichteten Partikel weisen vorzugsweise eine Trockenschüttdichte im Bereich von 0 , 25 g/mL bis 0 , 8 g/mL, noch stärker bevorzugt 0 , 3 g/mL bis 0 , 7 g/mL auf . In anderen Worten sind die Partikel insgesamt äußerst leichte Partikel , was durch die erhaltene hohe Porosität gewährleistet ist . Trotz der hohen Porosität und dem geringen Gewicht der Partikel weisen diese eine relativ hohe mechanische Festigkeit bzw . Rigidität auf .
Die durch inverse Größenausschlusschromatographie ermittelte mittlere Porengröße der bioziden, porösen Partikel liegt vorzugsweise im Bereich von 1 nm bis 100 nm, stärker bevorzugt 2 nm bis 80 nm .
Die bioziden, porösen Partikel liegen vorzugsweise in einer im Wesentlichen sphärischen Form vor . Deren mittlere Partikelgröße liegt vorzugsweise im Bereich von 5 pm bis 1000 pm, stärker bevorzugt im Bereich von 20 bis 300 pm .
Gemäß einer weiteren Aus führungs form kann das Vlies beschichtet oder unbeschichtet sein . Als Material für die Beschichtung ist ein Polyamin bevorzugt . Beispiele für Polyamine sind die folgenden : Polyamine , wie j egliche Polyalkylamine , z . B . Polyvinylamin, Polyalkylamin, Polyethylenimin und Polylysin etc . Unter diesen sind Polyalkylamine bevorzugt , noch stärker bevorzugt Polyvinylamin und Polyallylamin, wobei Polyvinylamin insbesondere bevorzugt ist .
Das bevorzugte Molekulargewicht des eingesetzten Polyamins liegt vorzugsweise im Bereich von 5 . 000 bis 50 . 000 g/mol , was insbesondere für das angegebene Polyvinylamin gilt .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die mit dem Vlies ausgestaltete Perlatorkammer 4 oder Patronenkammer 6 Partikel enthalten, wobei die Partikel im Wesentlichen auf der äußeren Oberfläche mit einem Polyamin beschichtet sind .
Vorzugsweise liegt das Polyamin innerhalb der Beschichtung vernetzt vor . Das Polyamin ist dabei gewöhnlich mit sich selbst vernetzt und bildet keine kovalenten Bindungen an die Oberfläche des Trägermaterials bzw . porösen Materials . Jedoch kann auch eine kovalente Bindung an das Trägermaterial oder poröse Material erfolgen . Bevorzugt ist j edoch das Polyamin nicht kovalent an die Partikel des Materials gebunden .
Ebenso ist bevorzugt , dass im Falle des beschichteten Vlieses oder Gewebes , das Polyamin vernetzt ist und vorzugsweise auch nicht kovalent an das Vlies oder Gewebe gebunden ist . Die Vernetzung des Polyamins gewährleistet dabei eine ausreichende Stabilität , damit das Polyamin nicht von der Oberfläche des Vlieses oder Gewebes oder aus den Poren der Partikel herausgewaschen werden kann . Darüber hinaus wird durch die Vernetzung die Möglichkeit einer gewissen Quellung gewährleistet , wodurch die funktionellen Gruppen des Polyamins leichter für die Reaktion mit den Bakterien des Mediums zugänglich werden und die Wirksamkeit somit erhöht wird .
In der Aus führungs form, in der das Vlies oder Gewebe in der Perlatorkammer oder Patronenkammer zusätzliche Bakteri zidbeschichtete Partikel aufweist , ist es zudem bevorzugt , dass das Vlies oder Gewebe eine kleinere Porengröße bzw . Maschengröße als die Partikel bzw . porösen Partikel aufweist . Dadurch kann verhindert werden, dass Partikel oder poröse Partikel in das Eluat , also das vermeintlich gereinigte Trinkwasser, gelangen . Bevorzugt dabei ist , dass die Partikel oder porösen Partikel in der Perlatorkammer oder der Patronenkammer eine Partikelgröße von 100 - 1000 pm Durchmesser aufweisen .
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung zur Reduzierung oder Verhinderung der retrograden Verkeimung in Wasser Systemen .
Ein noch weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Verhinderung oder Reduzierung der retrograden Verkeimung in Wassersystemen, wobei kontaminiertes Wasser durch eine Vorrichtung, wie oben beschrieben, geführt wird .
Basis der Erfindung ist ein antibakteriell wirkendes Filtermaterial , das in WO2020/ 187746 Al „Partikel mit biozider Beschichtung" bzw . in WO2019/ 025488 Al „Entfernung von Bakterien aus Trinkwasser über Filtration" aus führlich beschrieben wird . Insbesondere soll ein mit Polyvinylamin beschichtetes Trägermaterial zum Einsatz kommen . Dazu wird ein handelsüblicher Perlator 1 , der für die Wasserstrahlregulierung an Wassersystemen, wie zum Beispiel Wasserhähnen 2 oder Wasserspendern 3 , genutzt wird . Die obere Kammer 4 wird mit feinporigem Vlies ausgekleidet und die beschichteten Partikel eingefüllt . Das Vlies dient zum Rückhalt der Partikel und weist eine kleinere Porengröße bzw . Maschengröße auf als die Partikel , die in der Regel zwischen 100 pm und 1000 pm im Durchmesser betragen .
Die beschichteten Partikel sollen gut gepackt in der Kammer liegen, so dass keine Leerräume oder Kanäle entstehen können . Die Kammer wird geschlossen und der Perlator wie gewohnt eingesetzt .
Es kann auch eine speziell gefertigte Patrone 5 genutzt werden, durch die Wasser axial von oben nach unten fließen kann und ebenfalls eine mit einem feineren Vlies ausgestattete Kammer 6 aufweist , in der sich die beschichteten Partikel befinden . Die Patrone kann dementsprechend mehr Partikel aufnehmen, um die Funktionalität bei größeren Anwendungssystemen zu gewährleisten .
Im Normalbetrieb, d . h . , wenn Wasser gezapft wird, fließt Trinkwasser durch das Wassersystem und durch den Perlator oder die Patrone mit den beschichteten Partikeln in beispielsweise ein Trinkglas . Die Partikel lassen das Wasser nahezu ungehindert passieren . Das System soll sich wie sonst auch üblich verhalten und das Wasser ausgeben . Nur im Fall der Nichtbenutzung, also wenn Wasser im System steht , sollen die im Auslauf sich befindenden beschichteten Partikel ihre biozide Wirkung entfalten .
Bakterien, die durch die Luft oder durch Berühren mit Fingern oder einem Lappen auf den Auslass aufgetragen werden und s ich den Weg im Wasser durch den Perlator in die Wasserleitung und das Wassersystem suchen, werden nun durch den Kontakt mit den beschichteten Partikeln oder dem beschichteten Vlies/Gewebe getötet . Das auf den Partikeln sich befindende Polyamin hat die Eigenschaft , Bakterien inaktiv zu machen . Bakterien werden so gehindert , in das Innere des Wassersystems zu gelangen und eine retrograde Verkeimung zu verursachen . Dafür reicht in der Regel eine geringe Partikelschicht am Auslass im Falle des Perlators von unter 1 g .
Wasserspender sollen nach den Regeln des Verbands halbj ährlich ( 6 Monate ) Jahre gereinigt und desinfi ziert werden, was gleichzeitig die Standzeit des Perlators oder der Patrone mit beschichteten Partikeln bedeutet . In diesem Zeitraum soll eine retrograde Verkeimung verhindert werden .
Durch das regelmäßige Spülen der Partikel bei Normalbetrieb werden an den beschichteten Partikeln anhaftende , inaktive Bakterien wieder ausgespült , was der Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung z u kommt .
Die Partikel müssen gut gepackt im Perlator oder in der Patrone sitzen, damit Bakterien sich auf dem Weg ins Innere des Wassers auf j eden Fall in Kontakt mit der Oberfläche der Partikel kommen . Gut gepackt bedeutet eine Packungsdichte von etwa 66 % +/- 10 % , da es sich um annähernd sphärische Partikel handelt .
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine retrograde Verkeimung von Wassersystemen verhindert . Die beschichteten Partikel lassen sich in handelsüblichen Perlatoren integrieren oder in eine einfache Patrone einfüllen, die in den Auslass eines Wassersystems eingesetzt werden kann . Die Partikel bilden eine „Sperrschicht" , die im Normalbetrieb das Waser nahezu ungehindert durchströmen lässt und bei Stillstand ihre antibakterielle Wirkung zur Verhinderung einer retrograden Verkeimung entfaltet . Die Erfindung bedarf keiner zusätzlichen Energiequelle oder muss anderweitig gekapselt oder geschützt werden . Sie kann in den meisten bestehenden System retrofit integriert werden. Das Wassersystem bedarf keiner sonstigen technischen Zusatzvorrichtungen. Die Erfindung ist lebensmittelecht und sehr kostengünstig.
Bezugszeichenliste :
1: Filtereinheit
2: Wasserhahn
3: Wasserspender
4: Perlatorkammer
5: Filterpatrone
6: Patronenkammer
Figurenbeschreibung :
Fig 1: Schematische Übersicht mit Wasserhahn bzw.
Wasserspender sowie Perlatorkammer oder Patronenkammer
Figur 2: Perlator 1 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Benutzung.
Figur 3: Patrone 5 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Benutzung.
Figur 4: Perlator 1 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Stillstand.
Figur 5: Patrone 5 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Stillstand.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert werden, wobei diese j edoch nicht limitierend auf den Schutzumfang der Erfindung zu verstehen sind .
Beispiel 1 :
Perlator 1 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Benutzung .
Hier wird in einem Wassersystem Wasser aus einer Wasserleitung durch eine Perlatorkammer 4 geleitet , wobei diese mit feinporigem Vlies ausgekleidet und mit beschichteten Partikeln gefüllt ist . Unterhalb der Perlatorkammer befindet sich die Luftansaugung und darunter der Perlator und erkennbar kann ein freier Auslauf des Wassers im Normalbetrieb gewährleistet werden, ohne dass es zu Beeinträchtigungen kommt .
Beispiel 2 :
Patrone 6 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Benutzung .
Wie im Beispiel 1 wird innerhalb einer Wasserleitung Wasser aus dem Wassersystem diesmal durch eine Patronenkammer 6 geführt , wobei dies mit feinporigem Vlies ausgelegt und mit beschichteten Partikeln gefüllt ist . Auch hier kann ein freier Auslauf des Wassers im Normalbetrieb gewährleistet werden .
Beispiel 3 :
Perlator 1 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Stillstand .
In diesem Beispiel wurde in einer Wasserleitung stehendes Wasser vorausgesetzt , das auf einer Perlatorkammer 4 ruht , wobei diese mit feinporigem Vlies ausgelegt und mit beschichteten Partikeln gefüllt ist . Uber den Perlator und die Luftansaugung würde normalerweise eine retrograde Wanderung der Bakterien herbeigeführt werden, wobei diese Wanderung durch Berührung mit den Partikeln zur Inaktivität führt .
Beispiel 4 : Patrone 5 mit beschichteten Partikeln in einem Wassersystem bei Stillstand .
Wie im obigen Beispiel ist hier in einer Wasserleitung von einem stehenden Wasser aus zugehen, hier befindet sich eine Patronenkammer 6 mit feinporigem Vlies ausgekleidet und mit beschichteten Partikeln gefüllt . Erkennbar kann eine retrograde Wanderung von Bakterien von der Auslassseite nicht stattfinden, da diese bei der Berührung mit den Partikeln inaktiviert werden .

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung, umfassend eine Filtereinheit (1) , wobei die Filtereinheit (1) eine Kammer aufweist, welche mit einem Vlies oder Gewebe ausgekleidet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies oder Gewebe mit einem bakteriziden Material beschichtet ist und/oder sich innerhalb der mit dem Vlies oder Gewebe ausgekleideten Kammer Partikel befinden, die mit einem bakteriziden Polyamin beschichtet sind, wobei die Filtereinheit innerhalb eines Auslass-Systems einer Wasserversorgungseinrichtung angeordnet ist und wobei das Vlies oder Gewebe mit einem bakteriziden Polyamin beschichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wasserversorgungseinrichtung ein Wasserhahn (2) oder ein Wasserspender (3) ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Filtereinheit als Perlatorkammer (4) oder als Patronenkammer (6) ausgestaltet ist und an der Auslassseite der Wasserversorgungseinrichtung angeordnet ist .
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikel im Wesentlichen auf der äußeren Oberfläche mit einem Polyamin beschichtet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Polyamin vernetzt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Polyamin nicht kovalent an das Vlies, Gewebe oder die Partikel gebunden ist
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Vlies oder Gewebe eine kleinere Porengröße oder Maschengröße als die Partikel aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Partikel in der Perlatorkammer (4) eine Partikelgröße von 100 pm bis 1000 pm Durchmesser aufweisen.
9. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Reduzierung oder Verhinderung der Retrograden Verkeimung in Wassersystemen.
PCT/EP2024/051836 2023-01-27 2024-01-26 Vorrichtung zur verhinderung retrograder verkeimung WO2024156834A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEDE102023101996.1 2023-01-27
DE102023101996.1A DE102023101996A1 (de) 2023-01-27 2023-01-27 Vorrichtung zur Verhinderung retrograder Verkeimung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024156834A1 true WO2024156834A1 (de) 2024-08-02

Family

ID=89854671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/051836 WO2024156834A1 (de) 2023-01-27 2024-01-26 Vorrichtung zur verhinderung retrograder verkeimung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102023101996A1 (de)
WO (1) WO2024156834A1 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0983961A1 (de) 1998-09-04 2000-03-08 Ionox Wasser-Technologie GmbH Vorrichtung zum keimfreien Zapfen von Getränken
WO2001023306A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Containers for dispensing filtered liquids
US6457589B1 (en) * 2000-02-24 2002-10-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fluid filtration and dispensing system
US6565749B1 (en) * 1999-07-21 2003-05-20 The Procter & Gamble Company Microorganism filter and method for removing microorganism from water
DE102006062352A1 (de) 2006-12-22 2008-06-26 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Wasserabgabegerät und Getränkeabgabevorrichtung mit einem Wasserabgabegerät
US20130081992A1 (en) * 2011-09-23 2013-04-04 Liquidity Inc Low pressure water filter cassette
US20140202964A1 (en) * 2012-05-10 2014-07-24 Northeastern University Antimicrobial polycationic sand filter for water disinfection
WO2019025488A1 (de) 2017-08-01 2019-02-07 Instraction Gmbh Entfernung von bakterien aus trinkwasser über filtration
WO2020187746A1 (de) 2019-03-15 2020-09-24 Instraction Gmbh Partikel mit biozider beschichtung
US20220212970A1 (en) * 2021-01-07 2022-07-07 Lg Electronics Inc. Filter module for water dispensing device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3905164A1 (de) 1989-02-20 1990-08-23 Biolit Filtertechnik Und Servi Keimfilter fuer trinkwasser und fluessige nahrungsmittel
DE19962131A1 (de) 1999-12-21 2001-09-06 Rainer Haas Filterbeutel zur Wasserreinigung
DE202006002352U1 (de) 2006-02-15 2006-06-08 Fiedler, Martin Wasseraufbereitungs-Modul für Waschmaschinen
DE202006002747U1 (de) 2006-02-21 2006-06-01 Fiedler, Martin Wasseraufbereitungs-Modul mit Waschmaschinen-Anschluss

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0983961A1 (de) 1998-09-04 2000-03-08 Ionox Wasser-Technologie GmbH Vorrichtung zum keimfreien Zapfen von Getränken
US6565749B1 (en) * 1999-07-21 2003-05-20 The Procter & Gamble Company Microorganism filter and method for removing microorganism from water
WO2001023306A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Containers for dispensing filtered liquids
US6457589B1 (en) * 2000-02-24 2002-10-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fluid filtration and dispensing system
DE102006062352A1 (de) 2006-12-22 2008-06-26 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Wasserabgabegerät und Getränkeabgabevorrichtung mit einem Wasserabgabegerät
US20130081992A1 (en) * 2011-09-23 2013-04-04 Liquidity Inc Low pressure water filter cassette
US20140202964A1 (en) * 2012-05-10 2014-07-24 Northeastern University Antimicrobial polycationic sand filter for water disinfection
WO2019025488A1 (de) 2017-08-01 2019-02-07 Instraction Gmbh Entfernung von bakterien aus trinkwasser über filtration
WO2020187746A1 (de) 2019-03-15 2020-09-24 Instraction Gmbh Partikel mit biozider beschichtung
US20220212970A1 (en) * 2021-01-07 2022-07-07 Lg Electronics Inc. Filter module for water dispensing device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023101996A1 (de) 2024-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6697119B2 (ja) 抗菌特性を有する布地
CN108884626B (zh) 具有抗微生物性能的布料
DE60320542T2 (de) Mikroporöse filtermedien, diese enthaltende filtersysteme und herstellungs- und verwendungsverfahren
DE60021601T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur mehrstufigen flüssigkeitsfiltration
DE60113438T2 (de) Filtermedium und verfahren zur herstellung desselben
TWI793333B (zh) 包含無需光照射仍具有與於光照射下所具有之效果相同之效果的製劑之具有殺菌效果之材料之製造方法及具有殺菌效果之製品之製造方法
DE60115921T2 (de) Filteranordnung
DE102009016038A1 (de) Anlage und Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser
DE102014105533A1 (de) Verfahren zur Filtration von Trink- oder Betriebswasser in einer Wasserversorgungseinrichtung
JP2013520577A (ja) 抗毒素布を作るための材料およびプロセス
EP2866843A1 (de) Filter und verfahren zur ultrafiltration
JP2009528459A (ja) 改良した人工芝システム用の方法及び装置
JP3071594B2 (ja) 芯鞘型消臭抗菌性複合繊維
KR20170133411A (ko) 멸균 패키징 용기로부터 액체를 배출하는 장치
WO2024156834A1 (de) Vorrichtung zur verhinderung retrograder verkeimung
CN108193378A (zh) 一种强吸附、除臭抑菌杀菌硅藻无纺布及其制备方法
KR20090021568A (ko) 항균성, 원적외선 성능이 우수한 원착 항균성 복합섬유의제조방법
DE2220189C2 (de) Geschirrspülmaschine mit einem Enthärter
DE19962131A1 (de) Filterbeutel zur Wasserreinigung
DE9010469U1 (de) Filtervorrichtung
DE10029082A1 (de) Verfahren zur Entkeimung und zur Verhinderung der Rückverkeimung von Trink-und Brauchwasser durch aktivierte Edelmetalle
DE102020129850A1 (de) Wasserinstallationssystem sowie Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser
KR100494014B1 (ko) 제균성이 우수한 해도형 복합섬유의 제조방법
DE202020101864U1 (de) Lüftungsanlage zur Aufbereitung von Raumluft
JPH1147732A (ja) 浄水フィルタおよびそれを用いた浄水器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24703918

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1