DE400128C

DE400128C - Verfahren zum Entkeimen und Reinigen von Wasser und anderen Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE400128C
Application number: DES48865D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1917-07-26
Filing date: 1918-08-23
Publication date: 1924-08-01
Also published as: FR500660A; US1539775A

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum vollständigen oder praktisch vollständigem Entkeimen von Wasser und anderen Flüssigkeiten, durch welches nicht nur die vorhandenen Mikroorganismen beseitigt werden . können, sondern auch andere gewöhnlich vorhandene Verunreinigungen, wie z. B. gelöste organische Substanzen, Gase, Geruchsstoffe u. dgl., mehr oder weniger vollständig entfernt werden.

Das Verfahren ermöglicht es z. B., sehr stark infiziertes oder verunreinigtes Wasser in ein wohlschmeckendes, klar aussehendes und den hygienischen Anforderungen genügendes Trinkwasser überzuführen.

Im Großbetrieb, z. B. bei der Versorgung von Städten mit Trinkwasser, besteht das Mittel, dessen man sich zur Zeit im allgemeinen zum Reinigen des Wassers bedient, in der Filtration durch Kies- und Sandfilter, wodurch das Wasser aber im wesentlichen nur von den schwebenden Verunreinigungen befreit wird, während nach der herrschenden Anschauung die Befreiung von dem größten Teil der Bakterien dadurch erfolgt, daß sich eine Schicht von Algen u. dgl. allmäh· lieh auf dem Sandfilter absetzt, die imstande ist, die Kleinlebewesen zurückzuhalten oder zu vernichten. Solche Sand- oder Kiesfilter sind daher nicht sofort zur Wasserlieferung verwendbar, sondern müssen zunächst »reifen«, d. h. die Algenschicht muß erst gebildet werden. Dieses Reinigungsverfahren erfordert eine sehr ausgedehnte Anlage und ist praktisch nur für den Wasserleitungsbetneb möglich.

Weitere bekannte Verfahren zum Sterilisieren und Reinigen von Wasser im Großbetrieb bestehen in der Anwendung von Chlor, Ozon oder ultravioletten Strahlen. Das mit diesen Mitteln vorbehandelte und sterilisierte Wasser muß nachträglich noch filtriert werden, denn diese Mittel sind nur imstande, die Mikroorganismen zu töten; eine weitere Reinigung erfolgt nicht. , Für Kleinfilter (Haushaltfilter) oder für kleij nere Fabrikanlagen kommen die erwähnten Verj fahren nicht in Betracht. Die Sandfilter erfor- ! dern, wie bereits ausgeführt sehr ausgedehnte j Anlagen, und die chemischen Verfahren sinil nicht so einfach, daü sie, durch Ungeübte ausgeführt, gute Erfolge liefern würden.

Filter, welche imstande sind, während einiger Zeit steriles Wasser zu liefern, sind die Berkefeld- und Cliamberland-Pasteur-Kerzenfilter. Diese Kerzen bestehen aus Porzellanerde, Infusorienerde u. dgl. Ihre Leistung ist äußerst gering, und sie sind, wie erwähnt, nur während einer kurzen Zeit imstande, steriles Wasser zu liefern. Enthält das zu behandelnde Wasser dabei noch erhebliche Mengen anderer \*erunreinigungen, so verringert sich ihre Leistungsfähigkeit noch weiter. Die Regenerierung der Kerzen kann Laien nicht überlassen werden, und dieses ist

ein weiterer Grund, weshalb sich diese Filter in der Praxis nicht bewähren konnten.

Das einzige Mittel, um Wasser im Kleinbetrieb zu sterilisieren, besteht in Erhitzen oder Kochen. Durch diese Behandlung werden jedoch die Verunreinigungen des Wassers nicht beseitigt; außerdem bekommt das Wasser den unangenehmen Kochgeschmack. Es ist ferner bekannt, daß man Wasser mittel.-. Holzkulik-filter reinigen kann. Eine Sterilisierung des Wassers wird aber bei dieser Holzkohlebehandlung überhaupt nicht erreicht. Allgemein herrscht die Ansicht, daß diese Filter eine Gefahr für die Gesundheit bilden. Der Erfindung liegt nun die Feststellung zugrunde, daß pulverige Entfärbungskohle vegetabilischen Ursprungs, d. h. aktive Kohle, hergestellt aus Holz oder Holzkohle oder aus anderen pflanzlichen, gegebenenfalls bereits teilweise karbonisiertem Material, imstande ist. z. B. Wasser von Bakterien und anderen Mikroorganismen bis zur Sterilität oder bis zur praktischen ■ Sterilität zu befreien und gleichzeitig auch die eingangs angeführten Verunreinigungen zu beseitigen.

Unter der Bezeichnung pulverige Entfärbungskohle vegetabilischen Ursprungs werden hier solche Kohlenarten verstanden, welche, keine gewöhnliche Holzkohle sind, sondern ein Er- j Zeugnis darstellen, das gegenüber den meisten j Farbstoffen (wie solche z. B. in gefärbten Zucker- 1 lösungen und Säften vorhanden sind) ein viel J größeres Entfärbungsvermögen besitzen als alle j anderen bekannten Koiüearten. Holzkohle 1 wirkt bekanntlich auf diese Flüssigkeiten nicht j derart entfärbend, daß es den praktischen An- ■ forderungen genügen würde, das Entfärbungsvermögen der aktiven Pflanzenkohle übersteigt auch jenes der Knochenkohle um das Vielfache. Solche aktiven Kohlen pflanzlichen Ursprungs sind im Handel unter verschiedenen Bezeichnungen, z. B. als Xorit, Eponit usw., bekannt. Pulverige Entfärbungskohlen bestehen, gleichviel nach welchem Verfahren sie hergestellt wur-, den, auf wasser-^und aschefreies Produkt be-i zogen, nahezu vollständig aus technisch reinem porösen Kohlenstoff; mit anderen Worten, ihr Gehalt an Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff ist nur gering. Für den Fall, daß bei der Fabrikation solcher aktiven Kohle Chemikalien verwendet werden, werden solche nach Beendigung des Verfahrens meistens zum größten Teil entfernt, so daß die technische, im Handel erhältliche Kohle im allgemeinen keinen höheren Aschengehalt als 10 Prozent besitzt.

Ist der Aschengehalt der Kohle höher als 8 Prozent und enthält sie mehr als etwa υ Prozent löslicher Bestandteile, dann ist sie zur Aus- | führung des vorliegenden Verfahrens weniger geeignet. Aus Holzkohle kann Entfärbungskohle, die für die hier in Betracht kommenden Zwecke geeignet ist, z. B. dadurch hergestellt werden, dai.i man sie bei iv.o bis k.i.o' C in Stücken von etwa Eigröße mehrere Stunden lang der Einwirkung überhitzten Wasserdampf.·; von etwa 5/ ο" C aussetzt, sie dann mahlt und siebt und evtl. mit Säure auskocht. Durch letztere Maßnahme wird der Aschengehalt der Kohle z. B. von fi Prozent auf 1 bis 4 Prozent herabgesetzt. Die zum Auskochen benutzte Salzsäure muß etwa 3 prozentig sein. Das Material vereinigt in sich die beiden Eigenschaften, welche für eine praktische Anwendung der Sterilisierung erforderlich sind, nämlich 1. die Bakterien werden bei geeigneter Regulierung des Flüssigkeitsclurchlaufes praktisch vollständig zurückgehalten: 2. das Material gestattet auch bei Anwendung verhältnismäßig lockerer Schichten eine gute Filtration. Die Erscheinung des baldigen Verstopfens tritt hierbei nicht auf. Zur Ausführung des Verfahrens eignen sich insbesondere solche aktiven Pflanzenkohlen, welche nocH die faserige Struktur des pflanzlichen Ausgangsmaterials besitzen und unter dem Mikroskop das Aussehen von mehr oder weniger feinen Nadeln zeigen.

Pulverige Entfärbungskohle gibt sofort nach dem Ingangsetzen des Filters ein brauchbares, keimfreies Filtrat. Die Entfärbungskohle schließt sich infolge ihrer pulverigen Beschaffenheit und ihrer Beweglichkeit eng an die Wände des Filters an und erfüllt alle Bedingungen, welche an ein zuverlässiges Bakterienfilter gestellt werden können. Die Kohleschicht kann (auch durch Laien) leicht ersetzt oder regeneriert werden; das Zerreißen der filtrierenden Schicht ist ausgeschlossen.

Untersuchungen haben ergeben, daß eine alkalische Reaktion der Kohle auf die Bakterienadsorption im allgemeinen hemmend wirkt. Diese alkalischen Stoffe werden bei der Filtra- κ» tion aus der aktiven Kohle durch das zu behandelnde Wasser nicht ohne weiteres ausgewaschen ; wird eine absolute Sterilität verlangt, so ist es erforderlich, die technische aktive Kohle vorher der oben schon erwähnten intensiven Vorbehandlung mit Säure zu unterwerfen.

Diese Säurebehandlung kann auch so ausgeführt werden, daß man die aktive Kohle während einer oder mehrerer Stunden mit einer wässerigen Salzsäurelösung oder mit anderen Mineral- 11· säurelösungen kocht, die Masse auswäscht, trocknet und vorzugsweise unter Luftabschluß glüht oder mit überhitztem Dampf behandelt. Die meisten technischen aktiven pflanzlichen Kohlen enthalten geringe Mengen Alkalien.

Das neue Verfahren kann z. B. wie folgt ausgeführt werden.

Das zu behandelnde Wasser, etwa Grabenwasser, mit z. B. 100 000 bis 300 ooo Bakterien im ecm und von unangenehmem Geschmack wird durch ein Filter geleitet, in welchem eine genügende Menge mit Salzsäure vorbehandelter

aktiver Pflanzenkohle enthalten ist. Die Filtration erfolgt vorzugsweise von oben nach unten, kann jedoch auch von unten nach oben stattfinden. Ist eine absolute Sterilität gewünscht, so ist es bei Kleinfiltern zweckmäßig, die Kohle etwas durch Feder- oder Wasserdruck anzupressen.

Gegebenenfalls kann das Wasser, besonders wenn es sehr stark verunreinigt ist, vorgereinigt

ίο werden.

Die Geschwindigkeit der Filtration muß den

gegebenen Verhältnissen angepaßt werden, weil keine Überbürdung des Filters eintreten darf.

Bei geeigneter Anordnung undbeiVerwendung von stark verunreinigtem Wasser mit z. B. 10 000 Bakterien im ecm kann man sogar mit etwa 40 g aktiver Entfärbungskohle pflanzlichen Ursprungs während 3 bis 4 Wochen steriles oder nahezu steriles Wasser (o bis 6 Bakterien im ecm) erhalten, bei einer täglichen Leistung des Filters von 8 bis 10 Liter. Das filtrierte Wasser ist wohlschmeckend, vollkommen klar und enthält weniger organische Substanzen als gutes Trink- oder Leitungswasser.

Außer Wasser können auch zuckerhaltige Lösungen für die Herstellung von "Limonaden. Fette und Öle und ähnliche Flüssigkeiten mehr oder weniger vollständig sterilisiert werden.

Auch Fettspaltenzyme werden durch die Entfärbungskohle entfernt. Die benutzte Ent fürbungskohle kann durch Behandeln mit Lauge oder durch Glühen oder durch beide Behandlungsweisen regeneriert werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zum Entkeimen und Reinigen von Wasser und anderen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Flüssigkeit der Einwirkung pulveriger, aus Holz, Torf. Holzkohle u. dgl. herge

stellter,
unterworfen

vegetabilischer

Entfärbungskohle wird, deren Entfärbungsvermögen z. B. gegenüber Zuckerlösungen und Säften größer ist als das von Knochenkohle.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von vegetabilischer Entfärbungskohle,, welche praktisch keine säurelöslichen Bestandteile enthält.