DE69103366T2

DE69103366T2 - System aus Jod enthaltenden Kunstharz und Kohlenstoff zur Wasserreinigung.

Info

Publication number: DE69103366T2
Application number: DE69103366T
Authority: DE
Inventors: Jan Magnusson; Kristofer J Magnusson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2011-09-27
Also published as: ES2062639T3; DK0477954T3; EP0477954A1; EP0477954B1; ATE109754T1; CA2052200A1; DE69103366D1; US5126044A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserreinigungs- und Filtrationssystem, und insbesondere ein System mit einem Reinigungsbett aus Jod enthaltendem Kunstharz.
Mit zunehmender Bevölkerung und Industrialisierung tritt ein immer weiter ausdehnendes Problem der Wasserverunreinigung auf, und zwar entweder durch chemische oder mikrobiologische Schmutzstoffe (z.B. Bakterien, Viren oder parasitisch). Natürliche Trinkwasserquellen nehmen proportional ab, wodurch verschiedene Behandlungsverfahren erforderlich werden, um das Wasser konsumierbar zu machen.
Bezüglich dem letzteren Aspekt wurden verschiedene Techniken zur Behandlung von Abwasser, im Grossmasstab für große Einwohnerschaften sowie für kleine Volumen für Einzelpersonen oder Haushalte entwickelt. Diese Methoden können die unterschiedlichsten mechanischen Behandlungssysteme und/oder chemischen Behandlungen beinhalten, aber alle diese Systeme leiden unter verschiedenen Nachteilen. So produzieren z.B. Destillationssysteme, weitgehend frei von Verunreinigungen zurückgewonnenes Wasser unter Verlust der natürlicherweise vorhandenen Mineralien. Diese Systeme sind zusätzlich langsam und erfordern große Energiemengen. Chemische Behandlungssysteme sind ebenfalls teuer und/oder bewirken zurückbleibende Geschmäcker im behandelten Wasser.
Filtrationssysteme und insbesondere Systeme mit granulierter Aktivkohle (GAC-Systeme) entfernen andrerseits ökonomisch ein weites Spektrum von relativ kleinen Verunreinigungen. Die Filterbette entfernen jedoch verschiedene virale und bakterielle Verunreinigungen nicht, welche sich innerhalb der Kohlenbette ansammeln und dort wachsen können, wodurch es erforderlich ist, diese Filterbette wieder neu zu beschicken oder auf kostspielige Weise zu behandeln, um die unerwünschten Verunreinigungen zu entfernen. Für große Installationen verantwortliche Organe sowie Zulassungsbehörden für kleinere Installationen haben demzufolge begonnen, mit Zulassungen für solche Systeme zurückzuhalten.
Ein Weg in der Behandlung von verunreinigtem Wasser ist die von Deutsch et al in der US-PS 4.769.143 offenbarte Vorrichtung, welche aus einem länglichen Behälter mit einem Einlaß und einem Auslaß und aufeinanderfolgenden, aneinander angrenzenden Abschnitten bestent, wobei ein Abschnitt ein Desinfektions- oder Reinigungsmittel zur Inertisierung (z.B. Sterilisation oder Abtötung) spezifischer Viren und Bakterien enthält, ein anderer Abschnitt GAC (granulierte Aktivkohle), und ein dritter Abschnitt aus einer Membrane oder einem Filter mit mikrogrossen Poren besteht.
Ein anderer Weg im Markt der Kleinvolumenbehandlung war die Hinzufügung des Reinigungselementes stromaufwärts vom GAC-Abschnitt zur Devitalizierung der verschiedenen Mikroorganismen vor dem Eintritt in das Bett. Die Reinigungselemente können bezüglich dem Bett auch stromabwärts angeordnet sein, um eine umgekehrte Kontanimation zu verhindern. Ein den Anmeldern bekanntes, ein Jod enthaltendes Kunstharzreinigungsbett verwendendes Patronensystem wird durch die Firma Water Technologies, Inc., Plymouth, Minnesota, verkauft.
Die Patronen dieses Systems beinhalten ein GAC-Bett und koaxial aarauf ausgerichtet ein einen gleich großen Durchströmquerschnitt aufweisendet Kunstharzbett enthaltend Polystyrolkügelchen an welchen Jodmoleküle gebunden sind. Dieses Kunstharz ist im US-Patent Nr 4.238.477 beschrieben und hat sich in der Vernichtung von viralen, bakteriellen und parasitischen Verunreinigungen als wirkungsvoll erwiesen, wenn es in einem Bett angeordnet ist, dessen Tiefe genügend ist, um eine genügend lange Kontaktzeit zwischen dem Kunstharz und dem Wasser zu bewirken.
Obwohl wirksam in der Praxis, haben sich diese vorangehend erwähnten Patronen in deren Herstellung infolge der Verwendung von großen Kunstharzmengen als ökonomisch sehr teuer erwiesen. Das heißt, der Kunstharzbettabschnitt der Patronen wurde relativ zur Lebensdauer des GAC-Bettes zur Anpassung an die Patronengehäusekonfiguration überdimensioniert ausgebildet. Überdies ist auch eine gewisse Kontaktzeit zwischen dem Wasser und dem Reinigungsbett erforderlich um eine Entfernung der unerwünschten Verunreinigungen sicherzustellen, wobei die gegenwärtig erhältlichen Patronen nur eine Bett-Tiefe von ungefähr 1,9cm aufweisen.
Die Anmelder haben jedoch festgestellt, daß geringere Volumen an Reinigungsmittel verwendet werden können, ohne die Eigenschaften der Patronen zu beeinflussen. Insbesondere braucht der Durchströmquerschnitt des Reinigungsbettes nicht gleich wie derjenige des angrenzenden GAC-Bettes zu sein. Unter anderen Verbesserungen kann die Länge des Reinigungsbettes kaum ebenfalls vergrößert werden ohne die Durchströmung einzuengen, was besser zusammenpaßt mit der wirksamen Lebensdauer des Kunstharzes und dem Volumen des GAC-Bettes.
In Würdigung der vorangehenden Ausführungen haben die Anmelder verschiedere Systeme und Reinigungs/Filtrations- Patronen und Vorrichtungen entwickelt, welche ökonomischer herzustellen sind über eine Verlängerung und Verkleinerung des Jod enthaltenden Reinigungskunstharzmaterials, während trotzdem eine korrekte Kontaktzeit zwischen dem Kunstharz und dem Wasser aufrecht erhalten wird ohne die Durchflussmenge zu beeinflussen.

Zusammenfassung der Erfindung

Primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine volumetrisch reduziertes Kunstharzbett von größerer Länge, welches stromaufwärts eines Bettes aus GAC-Partikeln koaxial auf dieses ausgerichtet ist, zu schaffen.
Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer Strömungsleitkammer, welche eine genügende Kunstharzkontaktzeit zwischen dem Kunstharz und dem Wasser bewirkt ohne die Durchflussmenge zu beeinflussen.
Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung verbesserter verfügbarer Patronen und Gehäuse, welche in installierten Systemen einsetzbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist außerdem die Schaffung von Patronen mit auswechselbaren Sedimentfiltern, welche einen Reinigungsbettabschnitt eines Gehäuses umgeben und in Kombination mit dem GAC-Bett eine zylindrische Gehäuseform bewirken.
Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer tragbaren, persönlichen Vorrichtung zur Verwendung beim Reisen mit den zur Verfügung stehenden Wasserhahnen.
Aufgabe der Erfindung ist überdies die Schaffung eines auswechselbaren Reinigungsbettes das kompatibel mit den erneuerbaren GAC-Bettsystemen ist.
Aufgabe der Erfindung ist außerdem die Schaffung eines unter Druck setzbaren Feldflaschenabfüllsystems mit einem disponiblen Patronen- und Druckbeutel.
Verschiedene der vorangehenden Aufgaben, Vorteile und Unterscheidungsmerkmale der Erfindung werden insbesondere mittels einer der nachstehend beschriebenen unterschiedlichen Konstruktionen erreicht. Bei verschiedenen dieser Konstruktionen beinhaltet eine GAC enthaltende Patrone eine koaxial ausgerichtete, mit Jod enthaltendem Kunstharz gefüllte Reinigungskammer mit einem Strömungsdurchflussquerschnitt der geringer ist als derjenige der GAC- Kammer, welche trotzdem eine verlängerte Kunstharzbett- Tiefe bewirkt, welche genügend ist, um eine korrekte Kontaktzeit mit dem Wasser zu bewirken. Die Reinigungskammer kann vor der GAC-Kammer angeordnet sein oder in diese hinein sich erstrecken. Ein auswechselbares torroidales Sedimentfilter kann die Reinigungskammer auch umgeben.
Bei einer persönlichen, transportablen Konstruktion sind Mittel vorgesehen, um ein Gehäuse mit zylindrischen, zueinander konzentrischen Reinigungs- und GAC-Betten an eine zur Verfügung stehende Wasserzufuhr anzukuppeln. Die Reinigungskammer für diese Vorrichtung erstreckt sich zylindrisch von einer Einlassendkappe in die GAC-Bett-Kammer und beinhaltet integrale Filter. Eine Düse erstreckt sich von einer Auslassendkappe weg.
Bei einer nachfüllbaren oder auswechselbaren GAC-Bett-Patronenkonstruktion ist ein Gehäuseleitungsverteiler ausgebildet, um eine Reinigungskammer einschließlich einer zugespitzten, mit mehreren Öffnungen versehene Endkappe zu tragen. Sedimentfilte sind im Innern und konzentrisch außerhalb der Reinigungskammer angeordnet.
Bei einer Feldflaschenabfüllkonstruktion ist ein unter Druck setzbarer Wasserbehälter (z.B. ein zusammendrückbarer Beutel oder eine zusammendrückbare Flasche) mit einer Reinigungspatrone verbunden, welche ihrerseits mit einer Feldflasche verbindbar ist. Verunreinigtes Wasser kann auf diese Weise mittels Schwerkraft oder unter Anwendung von Druck durch die Patrone geleitet werden.
Weitere Aufgaben, Vorteile, Unterscheidungsmerkmale und konstruktive Ausbildungen der Erfindung werden nachstehend anhand der detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeicnnungen offensichtlich. Bevor darauf Bezug genommen wird ist zu anerkennen, daß die Beschreibung nur iin Zusammenhang mit den dargestellten, bevorzugten Ausführungsformen gilt, und alternative Verbesserungen und Modifikationen an denselben zulässig sind. Die Beschreibung soll daner nicht als die Erfindung einschränkend interpretiert werden. Viel eher soll die Erfindung innerhalb dem Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche interpretiert werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen:

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Patrone gemäß dem Stand der Technik.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer verbesserten Patronenkonstruktion mit einem auswechselbaren Sedimentfilter.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Patrone gemäß Figur 2, teilweise im Schnitt.
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht eines persönlichen, transportablen Filtrationssystems, teilweise im Schnitt dargestellt.
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht eines Patronensystems mit einer nachfüllbaren GAC-Kammer, teilweise im Schnitt.
Figur 6 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Zusammenstellungszeichnung eines Feldflaschen-Füll/Reinigungs-Systems.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Figur 1 ist ein Querschnitt durch ein Patronenfilter 2 gemäß dem Stand der Technik mit einem Reinigungsbett 3, bestehend aus Jod enthaltenden Kunstharzperlen 4. Die letzteren Kunstharzperlen sind eingehender im U.S. Patent Nr. 4.238.477 beschrieben. Eine solche Patrone 2 ist innerhalb einer Vielzahl von unterschiedlichen gegossenen Gehäusen anordenbar, welche für Haushaltungstrinkwasser Verwendung finden. Diese Systeme weisen eine typisch brauchbare Patronenlebensdauer von 4546 bis 68191 zwischen einem Patronenwechsel auf. Ein Beispiel der Konfiguration eines Gehäuses 6 das verwendbar ist mit Patronen oder mit einem nachfüllbaren Kohlenstoffpartikeln ist in Figur 6 dargestellt. Solche Gehäuse 6 sind normalerweise aus einem hoch verdichteten Kunstharzpressstoff oder Glasfaserkunststoff hergestellt und mit Längsrippen 7 versehen, um Wasserdrücke in der Größenordnung von 10,34 bar aushalten zu können.
Die Patrone 2 ist von zylindrischer Konstruktion und ist innerhalb des Gehäuses 6 mittels zweier ringförmiger Gummidichtungen 10 flüssigkeitsdicht gegen£iber einen stirnseitig angeordneten Einlaß/Auslaß-Leitungsverteiler B und dem Gehäuseboden angeordnet. Die Dichtungsringe 10 dichten über ringförmige, V-förmige Rippen 9 (nur eine von diesen ist dargestellt), welche vom Leitungsverteiler 8 und vom Boden des Gehäuses 6 herausstehen, gegenüber dem Gehäuse 6 und dem Leitungsverteiler 8 ab.
Der Wasserdurchfluss (dargestellt mittels schwarzer Pfeile) wird über eine Mehrzahl von in der Einlassendkappe 13 vorgesehenen Öffnungen 12 in die Patrone 2 eingeleitet und durch ein Schaumstoffsedimentfilter 14 (teilweise im Schnitt dargestellt) dem Reinigungsbett zugeführt. Ein relativ hochdichtes kreis- und scheibenförmiges Filter oder Sieb 16 mit einer Porengrösse von etwa 150 Mikron ist am stromabwärts sich befindenden Ende des Reinigungsbettes 3 angeordnet, um die Kunstharzperlen 4 in dadurch gebildeten Zwischenraum aufzunehmen. Die Kunstharzperlen 4 werden auf eine Tiefe von etwa 1,9cm eingefüllt, was relativ zu einem einen gleich großen Durchmesser aufweisenden Kohlenstoffbett 18 eine genügende Kontaktzeit bewirkt, um im Wasser sich befindende parasitische, bakterielle und virale Verunreinigungen abzutöten.
Das Wasser strömt vom Jodreinigungsbett 3 durch das aus granulierter Aktivkohle 20 (GAC) bestehende Bett 18 (teilweise im Schnitt dargestellt), und verläßt die Patrone 2 an einer Endkappe 21 und einer faserförmigen Nachfiltereinheit 22, wo Kohlenstoffpartikel aus dem Wasser heraus filtriert werden. Die Nachfiltereinheit besteht aus einem Endabstützteil 24, einem zylindrischen Filter 26 und einem inneren Bohrungsring 28. Das GAC-Bett 18 filtriert zusätzlich zu den Verunreinigungen auch Jodmoleküle aus dem Wasser, welche sonst einen entsprechenden Geschmack bewirken würden.
Obwohl die Patrone 2 bewiesen hat, daß sie für den beabrichtigen Zweck funktioniert, ist sie relativ teuer in ihrer Herstellung im Hinblick auf das erforderliche Kunstharzvolumen zur Erzielung der notwendigen Reinigungsbett-Tiefe und Kontaktzeit relativ zum Innendurchmesser der Patrone 2. Da das Kunstharz 4 eine längere wirksame Lebensdauer hat als das GAC-Material (d.h. in der Größenordnung von vier Mal länger als notwendig), haben die Anmelder eine Anzahl verbesserter Patronenkonstruktionen entwickelt, deren mit Jod enthaltendem Kunstharz gefüllte Reinigungskammer relativ zum GAC-Bett 18 eine geringere Querschnittsfläche sowie ein geringeres Volumen aufweist. Diese Konstruktionen bewirken auch vergrößerte Bett-Tiefen zur Erzielung einer genügenden Kontaktzeit zwischen dem Wasser und dem Jod ohne Beeinträchtigung der Durchflussmenge.
Diesbezüglich wird auf die Figuren 2 und 3 hingewiesen, in welchen eine auswechselbare GAC-Patrone 30, ähnlich derselben von Figur 1, aber mit einigen Abweichungen, dargestellt ist. Von den Abmessungen her ist die Patrone 30 so ausgebildet, daß sie in Gehäuse 6 des Types paßt, welche zur Aufnahme von Patronen 2 wie die in Figur 1 dargestellten faßt. Anstelle der inneren Reinigungskammer 3 erstreckt sich eine einen geringeren Radius aufweisende Reinigungskammer 32 von der Eintrittsseite der GAC-Kammer nach vorn, worin ein Kunstharzbett 34 auf Kunstharzperlen 4 enthalten ist. Eine Mehrzahl von Öffnungen 35 und Distanzierrippen 37 ermöglicht einen Strömungszutritt zum Bett 34.
Ein auswechselbares torroidal geformtes Filter 36 ist auf der Reinigungskammer 32 und den Distanzierrippen 37 angeordnet. Es besteht aus einem relativ festen, porösem Material und filtriert Partikel von weniger als 10 Mikron aus. Indem das Sedimentfilter 36 separat auswechselbar ausgebildet ist, wird die Gesamtlebensdauer der Patrone 30 verlängert. Die Durchsatzeigenschaften werden ebenfalls verbessert, da das durchströmende Wasser nach einer gewissen Zeit keine teilweise Verstopfung des Filters bewirkt wie bei der Patrone 2, bei welcher das Schaumstoff- Sedimentfilter 14 typischerweise verstopft wird. Das Ende des Filters 36 wird unter Druck abgedichtet mittels eines ring- und V-förmigen Ringes 39, welcher von der vorderen Stirnwand der GAC-Kammer 38 hervorsteht.
Mehr Details von der Konstruktion der Reinigungskammer 32 und der Anordnung des Vedimentfilters 36 auf der letzteren ist aus Figur 3 ersichtlich. Es wird davon ausgegangen, daß die Konstruktion der GAC-Kammer 38 weitgehend gleich ist wie in diejenige die in Figur 1 dargestellt ist, obwohl von einem größeren Volumen, und beinhaltet das GAC-Bettmaterial 20, die Nachfiltereinheit 22 (nicht dargestellt), sowie die Endkappe 21.
Das auswechselbare Sedimentfilter 36 weist einen Aussendurchmesser auf, der in etwa demjenigen der GAC-Kammer 38 entspricht. Die innere, abgestufte Bohrung 40 mit dem Absatz 42 ist auf der Reinigungskammer 32 und den Distanzierrippen 37 angeordnet und derart bemessen, daß sie sich vor der Reinigungskammer erstreckt und dabei einen Hohlraum oder Spalt 41 bildet. Das hintere Ende liegt an der Dichtung 39 und an der GAC-Kammer 38 an.
Die Reinigungskammer 32 weist andrerseits eine Länge von etwa 3,8 bis 5,1cm auf. Das Volumen des enthalten Kunstharzes 4 (welches teilweise im Schnitt dargestellt ist) ist andrerseits reduziert und beträgt ungefähr 30% desjenigen Volumens wie es für die gleiche Gesamtlänge der in Figur 1 dargestellten Patrone erforderlich war. Dieses reduzierte Volumen bewirkt eine Kosteneinsparung und paßt besser zur Lebensdauer der GAC-Partikel 20, deen Volumen relativ zu demjenigen des Jod enthaltenden Kunstharzes 4 vergrößert wurde. Vergleichsversuche haben ferner gezeigt, daß die Reinheit des Wassers und die nutzbare Lebensdauer für gleiche Patronengrössen verbessert wird trotz einer Reduktion des Kunstharzvolumens. Die Patrone 30 bewirkt eine Reinheit von 2,5 x 10&sup9; ppm für die Patrone 2.
Innerhalb der Einlaßseite 44 der Kunstharzkammer 32 ist eine poröse Filter- oder Siebscheibe 46 separat mittels Ultraschall mit einem ringförmigen Vorsprung 48 am Kammerende verbunden. Stromabwärts ist eine poröse Scheibe 50 auf die gleiche Weise mit einem ringförmigen Vorsprung 48 auf der Innenseite der vorderen Stirnseite der GAC- Kammer 38 befestigt. Anstatt einer Ultraschallverbindung können selbstverständlich auch verschiedene andere Klebstoff- und Kunststoff-Verbindungstechniken verwendet werden, um die Scheiben 48,50 mit den Patronenkammern 32,38 zu verbinden. Das Kunstharz 4 wird andrerseits zwischen den undurchlässigen Kammeraussenwandungen und den porösen Scheiben 48,50 über die gewünschte Tiefe und mit dem reduzierten Volumen gehalten.
Davon ausgehend, daß die Kunstharzkammer 32 sich auch in das Innere der GAC-Kammer 38 erstrecken könnte, wird auf die Figur 4 hingewiesen, welche eine Einheit 59 zeigt, die besonders vorteilhaft zum Einsatz beim Reisen ist für Einzelpersonen, welche ein persönliches Filtrationssystem wünschen. Ein solches System ist verwendbar mit konventionellen Wasserabgabestellen wie sie in Hotels, Motels und dergleichen vorhanden sind. Daher ist die Einheit 59 schnell mit einem Wasserhahn verbindbar und filtriert nicht nur Makro große Verunreinigungen aus dem Wasser sondern reinigt das Wasser auch von viralen und bakteriellen Verunreiniungen.
Die Einheit 59 weist ein zylindrisches Gehäuse 60 mit den Ein- und Auslaß-Endkappen 62,64 auf, wobei die Einlaß- Endkappe 62 und die Reinigungskammer 74 teilweise im Schnitt dargestellt sind. Ein geformtes oder abgebogenes Ansatzrohr 66 erstreckt sich von der Auslaß-Endkappe 64 weg. An der Einlaß-Endkappe 62 ist über eine ein Gewinde aufweisende Zugkupplungseinheit 70 ein Rohr- oder Schlauchstück 68 befestigt. Das gegenüberliegende Rohrende ist mit einer weiteren Zugkupplungseinheit 70 sowie einem flexiblen, nachgiebigen Hahnkupplungsstück 72 verbunden. Das Hahnkupplungsstück 72 besteht aus elastomerem Material und bildet eine nach innen sich erstreckenden trichterförmigen Öffnung (nicht dargestellt), welche auf die meisten zur Verfügung stehenden Hahnen paßt, welche eine Person auf einer Reise antreffen kann. Obwohl ein durch Reibung festklemmendes Kupplungsstück 72 dargestellt ist, ist es selbstverständlich, daß auch eine ein Befestigungsband verwendende Kupplungseinheit oder ein mit einem Gewinde versehenes Hahnkupplungsstück verwendbar ist.
Nach dem Überstülpen des Kupplungsstückes 72 über einen Hahn wird das Wasser in die mit Jod enthaltendem Kunstharz gefüllte Reinigungskammer 74 geleitet, welche sich von der Innenseite der Einlaßendkappe 62 weg in das Innere der GAC-Kammer 76 erstreckt. Zwei poröse Scheiben 78 halten das Jod enthaltende Kunstharzmaterial 4 innerhalb der Kammer 74. Diese Scheiben 78 sind mittels Ultraschall oder Klebstoff mit der Kammer 74 verbunden, um den typischen Drücken zu widerstehen denen das Wasser beim Eintritt durch die sich erweiternde Einlaßöffnung 80 ausgesetzt ist.
Ein weiteres Beispiel eines mit Jod enthaltendem Kunstharz-Reinigers, welcher in einem Filtrationsgehäuse 6 zusammen mit einem auswechselbaren GAC-Bett Verwendung finden kann, ist in Figur 5 dargestellt. Bei der dargestellten Ausbildung werden austauschbare GAC-Partikel 20 in Verbindung mit einem Ein-/Auslaß-Leitungssammler 8 verwendet, wobei der letztere über ein Gewinde mit dem GAC- Gehäuse 6 verbunden wird und eine Gegenströmung in letzterem bewirkt. Das heißt, der normale Einlaß wird bei Verwendung mit auswechselbaren Patronen 2 der Auslaß für die erfindungsgemässe Anordnung gemäß Figur 5. Auf diese Weise leitet der Einlaßkanal 82 das Wasser zu einer zentrisch angeordneten Öffnung 84 und einer länglichen, auswechselbaren, kerzenförmigen Reinigungskammer 86 welche das Jod enthaltende Kunstharz 4 enthält. Die Reinigungskammer 86 hängt von einem Schiebesitzverbindungsteil 88 des Leitungssammlers 8 nach unten und ist mittels einer Klemmschraube 90 im Verbindungsteil 88 befestigt.
Wie aus der Schnittdarstellung ersichtlich, befindet sich das Kunstharzmaterial 4 innerhalb der Kammer 86 zwischen zwei porösen kreisförmigen Scheiben 92,94, wodurch eine Bettlänge in der Größenordnung von 10cm gebildet wird. Am anderen Ende ist eine separate, zugespitzte Endkappe 96 mittels einer zweiten Klemmschraube 98 mit dem Auslassende der Reinigungskammer 86 verbunden. Die Endkappe 96 weist ein konisches, zugespitztes Profil auf und ist mit einer Mehrzahl von Durchflussöffnungen 100 versehen. Andere zugespitzte Profile können mit gleicher Wirksamkeit verwendet werden.
Das zugespitzte Profil erleichtert insbesondere die Einführung der Reinigungskammer 86 in die GAC-Partikel 20. Auf diese Weise kann, wenn die GAC-Partikel 20 periodisch ausgewechselt werden sollen, das Aussengehäuse 6 abgeschraubt, die alten Partikel entfernt und neue Partikel eingefüllt werden. Die erneuerten Partikel 20 und das Gehäuse 6 wird darauf bis zur Anlage an der Reinigungskammer 86 gebracht, und die letztere langsam in die GAC-Partikel 20 eingeführt, bevor das Gehäuse 6 auf den Leitungssammler 8 aufgeschraubt wird. Der kreis- und V-förmige Ring 9 dichtet gegenüber der Dichtungsscheibe 102 ab.
Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in Figur 6 dargestellt, wo eine teilweise im Schnitt dargestellte Einheit gezeigt wird, die im Militär oder in der Freizeit verwendet werden kann. Insbesondere wird ein modulares Feldflaschenfiltrationssystem dargestellt, welches eine zusammendrückbare Flasche oder einen zusammendrückbaren Beutel 112, eine Reinigungs/Filtrations-Patrone 114 sowie eine konventionelle Feldflasche 116 aufweist.
Für diese Einheit wird ein relativ steifer, flexibler Beutel 112 oder eine aus Polyäthylen hergestellte Flasche verwendet, um das eventuell verunreinigte Wasser aufzunehmen. Dieses Wasser kann je nach persönlichem Bedarf für eine spätere oder eine sofortige Reinigung gespeichert sein. Eine mit einem Gewinde 118 versehene Auslaßöffnung der Flasche paßt zu einem Verbindungskupplungsstück 120 der Reinigungs/Filtrations-Patrone 114. Die Patrone 114 ihrerseits ist über ein mit einem Gewinde versehenen Verbindungsmuffenring 122 mit dem Ausguß 124 einer Feldflasche oder einen anderen persönlichen Wasseraufbewahrungsbehälter 116 verbindbar.
Wie aus dem aufgeschnittenen Teil der Reinigungskammer 114 ersichtlich, besteht diese zur Hauptsache auf einem zylindrischen Gehäuse 126 und ist mit einem geeigneten porösen Vorfilter 128 versehen, welches aus einer relativ starren, scheibenförmigen Platte besteht. Ein angemessenes Volumen eines aus Jod enthaltendem Kunstharz bestehendes Bettmaterial 4 ist anschließend vorgesehen und zwischen dem Vorfilter 128 und dem stromabwärts vorgesehenen porösen Verteilfilter 130 fixiert. Ein angemessenes Volumen an GAC-Material 20 und ein geeignetes scheibenförmiges Nachfilter 132 vervollständigen die Innenkonstruktion der Patrone 114.
Ein Mundstück 114 bildet einen glattwandigen, stumpfen Auslaßteil, welcher in den Ausguß der Feldflasche 116 einführbar ist. Der umgebende, mit einem Gewinde versehene Verbindungsmuffenring 122, welcher über eine Abdichtung (nicht dargestellt) wasserdicht mit der Patrone 114 verbunden ist, ist mit der Feldflasche 116 verbindbar.
Reinigung und Filtration können dadurch erzielt werden, daß das Wasser unter der Einwirkung der Schwerkraft durch die Patrone fließt, wobei der Durchfluß durch Vorsehung einer Entlüftungsbohrung (nicht dargestellt) im Verbindungsmuffenring 122 erhöht werden kann. Andrerseits ist es auch möglich, durch Zusammendrücken des Wasserbeutels 112 einen Aussendruck zu erzeugen, um den Durchfluß durch die Patrone 114 zu beschleunigen. Wenn ein beutelförmiger Sammelbehälter verwendet wird, kann der Beutel in evakuiertem Zustand gewalzt werden, um dadurch einen unterstützenden Druck relativ zur Patrone zu bewirken. In Abhängigkeit von der gewünschten nutzbaren Lebensdauer der Patrone 114 können die Abmessungen derselben auf geeignete angepaßt werden, um entsprechende Mengen an Reinigungskunstharz 4 und GAC-Bett-Material 20 aufnehmen zu können.

Claims

1. Vorricntung zur Behandlung von Wasser umfassend:

a) ein zylindrisches Gehäuse (36, 38; 6; 60; 126) mit flüssigkeitsundurchlässigen Seitenwänden, welche einen Raumbereich zwischen einer Einlaßöffnung (44, 80) und einer Auslaßöffnung (104) definieren, der mit diesen in Strömungsverbindung steht, wobei der Raumbereich eine erste Kammer (32, 74), und eine zweite Kammer (38, 76) aufweist und wobei sich die erste Kammer von einem vorderen Teil der zweiten Kammer aus erstreckt und sich entlang einer gemeinsamen longitudinalen Achse über einen ersten Radius erstreckt, der kleiner ist als ein zweiter Radius der zweiten Kammer und wobei die zweite Kammer ein Volumen aufweist, welches größer ist als das Volumen der ersten Kammer;

b) Jod-Partikel (4), die in der ersten Kammer angeordnet sind;

c) granulierte, aus Partikeln (20) bestehende Aktiv-Kohle, die in der zweiten Kammer angeordnet sind;

d) eine poröse Einrichtung (16, 50, 130), um die Jod- und Kohle-Partikel voneinander zu separieren und sie in die erste und zweite Kammer entsprechend einzusperren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer die Enlaßöfnung enthält und weiter eine abnehmbare Filtervorrichtung (36) enthält, die konzentrisch um eine äußere Oberfläche der ersten Kammer montiert ist, um Flüssigkeiten zu filtern, die der Einlaßöffnung zugeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der äußeren Oberfläche der Filtervorrichtung sich in radialer Richtung bis zu dem zweiten Radius erstreckt und mit der Ausdehnung der zweiten Kammer übereinstimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch qekennzeichnet, daß die erste Kammer eine Vielzahl von Abstandsrippen (37) enthält, welche von einer äußeren Oberfläche strahlenförmig wegführen und wobei die abnehmbare Filtervorrichtung einen zylindrischen Körper mit einer Abschlußwand, die mit der Einlaßöffnung (44) fluchtet, und eine Bohrung (40) aufweist, die auf dem Abstandsrippen (37) der ersten Kammer aufsitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichet, daß sie einen U-förmigen Ring enthält, der sich von einer Abschlußwand der zweiten Kammer aus erstreckt und an den sich die abnehmbare Filtervorrichtung unter Druck anformt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erzte Kammer von einer Endkappe (8, 62) des Gehäuses aus erstreckt und wobei sich die erste Kammer in die zweite Kammer hinein erstreckt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (61, 70, 72, 73) für die Zuführung von Wasser aus einer Wasserversorgungseinrichtung zu der Einlaßöffnung einhalt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Voorichtung für die Zuführung von Wasser aus einem Wasserhahn zu der Einlaßöffnung (44, 80) enthält und daß sie weiter eine Düsenvorrichtung (66) enthält, die sich von dem Gehäuse (60) aus erstreckt und mit der Auslaßöffnung fluchtet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, daß das Volumen der ersten Kammer in einem Bereich von 5 bis 15% des Volumens der zweiten Kammer bemessen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsvorrichtung ein Elastomer-Element (72) mit einem Öffnungsteil aufweist, der sich um einen Wasserhahn unter Druck anlegt und daß die Zuführungsvorrichtung eine Leitungsvorrichtung (68) aufweist, die an der Wasserhahn- Zuführungsvorrichtung und an der Einlaß-Endkappe (62) befestigt ist, um Wasser zwischen diesen zu befördern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer ein zugespitztes Vorderende (96) mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen (100) enthält und wobei eine Justierschrauben-Einrichtung (98) das Vorderende in mit der Einlaßöffnung fluchtender Weise an die erste Kammer befestigt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Jod-Partikel ein Polymerharz aus fünfwertigen Jod- Partikeln aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an der Einlaßöffnung eine Einrichtung (120) zur Ankopplung an eine Wasserbehälter-Vorrichtung (112) enthält wobei bei Zusammendrücken der Behältervorrichtung Wasser unter Druck durch das Gehäuse gepreßt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in dem Bereich der Auslaßöffnung eine Einrichtung (122) zur Ankopplung des Gehäuses an eine Feldflasche (116) in Strömungsverbindung enthält.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserbehälter-Vorrichtung einen Beutel oder eine Tasche aufweist.