SK50282005A3 - Water filtration method and a hybrid nano-filter - Google Patents
Water filtration method and a hybrid nano-filter Download PDFInfo
- Publication number
- SK50282005A3 SK50282005A3 SK5028-2005A SK50282005A SK50282005A3 SK 50282005 A3 SK50282005 A3 SK 50282005A3 SK 50282005 A SK50282005 A SK 50282005A SK 50282005 A3 SK50282005 A3 SK 50282005A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- water
- usvr
- filter
- hybrid
- nucleoporous
- Prior art date
Links
Abstract
Pre spôsob filtrovania vody pomocou dvoch prvkov nanotechnológií je charakteristické, že nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou sa upravujú fyzikálnochemické vlastnosti vody a nukleoporéznou membránou sa upravuje úroveň bakteriálneho znečistenia vody. Hybridný nanofilter na vodu pozostáva zo sústavy aspoň jedného filtra (1) na báze USVR s nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou a aspoň jedného bakteriálneho filtra (3) obsahujúceho aspoň vak (4) z nukleoporéznej membrány.For the method of filtering water using two nanotechnology elements is characterized by carbon nanoparticles mixtures with high reactivity are treated by physicochemical properties of water and nucleoporous membrane is adjusted level of bacterial water pollution. Hybrid nanofilter The water tank consists of a system of at least one filter (1) USVR base with high reactivity carbon nanoparticles and at least one bacterial filter (3) comprising at least a nucleoporous membrane bag (4).
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu filtrovania vody a hybridného nanofiltra na získavanie najmä pitnej vody na báze nanotechnológií, ktorý je vhodný najmä do oblastí postihnutých prírodnými a ekologickými katastrofami alebo do oblastí tretích krajín. Hybridný nanofilter je vhodný pre expedície do divokej prírody alebo pre operujúce vojenské jednotky. Hybridný nanofilter podľa vynálezu plní funkciu jednak filtra, ktorý upravuje fyzikálnochemické vlastnosti vody a plní aj funkciu mikrobakteriálneho filtra na získavanie najmä pitnej vody a vody aj na iné použitia, pretože dokáže zachytiť mechanické nanočastice a aj baktérie veľkosti desatín mikrometra. Vynález využitím spadá do oblasti osobných pomôcok pre jednotlivcov a skupiny ľudí.The invention relates to a method of filtering water and a hybrid nanofilter for obtaining, in particular, drinking water based on nanotechnologies, which is particularly suitable for areas affected by natural and environmental disasters or to third countries. The hybrid nanofilter is suitable for expeditions into the wild or operating military units. The hybrid nanofilter according to the invention serves both as a filter, which modifies the physicochemical properties of water and also as a microbacterial filter for obtaining mainly drinking water and water for other uses, since it is capable of trapping mechanical nanoparticles and bacteria of tenths of a micrometer size. The invention by application falls within the field of personal devices for individuals and groups of people.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Filtračná technika na vodu a vzduch je v súčasnosti prepracovaná na vysokej úrovni. Na výrobu pitnej vody vo veľkých množstvách sú všeobecne známe filtračné sústavy a zariadenia. Vzhľadom k tomu, že predmetom technického riešenia nie sú veľkokapacitné filtračné zariadenia, ale viacmenej osobné filtre alebo filtre pre malé skupiny ľudí, nebudú ďalej veľkokapacitné filtračné zariadenia ďalej opisované.Water and air filtration technology is currently being refined to a high standard. Filter systems and equipment are generally known for the production of drinking water in large quantities. Since the subject matter of the invention is not large capacity filter devices, but rather personal filters or filters for small groups of people, the large capacity filter devices will not be described further.
Zo skupiny nízko prietokových filtrov vody použitej ďalej na pitie existujú filtre tlakové s papierovými filtračnými membránami. Tieto však vyžadujú zdroj energie a vo väčšine nie sú prenosné.There are pressure filters with paper filter membranes from the group of low-flow water filters used further for drinking. However, these require a power source and are generally not portable.
Určitým okruhom ľudí ako sú vojaci, vedecké expedície, extrémni turisti, záchranári a podobne vznikla požiadavka na vývoj viacmenej osobného filtra do terénu.A certain circle of people, such as soldiers, scientific expeditions, extreme tourists, rescuers, and the like, was called upon to develop a more or less personal filter into the field.
Uplatňovanie fyzikálnych objavov do praxe prinieslo vznik nukleoporéznych membrán. Sú výsledkom aplikácie sústredeného zväzku vysoko energetických častíc urýchlených cyklotrónom a nasmerovaných na tenkú plastovú fóliu. Vo fólií vzniklo množstvo perforácii s veľmi malými priemermi. Štandartné nukleoporézne membrány sa vyznačujú hustotou perforácií cca 107 až 1O10 a priemerom perforácií 10 ® až 10'6 m na fólií s hrúbkou 10'5 m. Zo stavu techniky sú nukleoporézne membrány známe cca 30 rokov.The application of physical discoveries has led to the formation of nucleoporous membranes. They are the result of the application of a concentrated beam of high-energy particles accelerated by cyclotron and directed to a thin plastic film. A number of perforations with very small diameters were formed in the film. Standard nucleoporous membranes are characterized by a perforation density of about 10 7 to 10 10 and a perforation diameter of 10 to 10 -6 m on a 10 to 5 m thick film. Nucleoporous membranes have been known in the art for about 30 years.
Zo stavu techniky je známy hydrostatický filter s aplikáciou plošnej nukleoporéznej membrány. Pozostáva z rámu, na ktorom sú z dvoch strán umiestnené nukleoporézne membrány. Rám je z oboch strán a s určeným odstupom opatrený krytmi. Z vonkajších strán nukleoporéznych membrán je v bokoch krytu upravený vtok. Z vnútorných strán nukleoporéznych membrán je v boku krytu upravený výtok s hadičkou. Takto vyhotovený filter je plochej doskovej konštrukcie. Jeho použitie spočíva v tom, že filter sa ponorí do nádoby s vodou a koniec jeho výtokovej hadičky sa vsunie do napríklad pohára alebo fľaše umiestnenej pod úrovňou hladiny vody v nádobe. Vtokovými štrbinami do filtra vniká znečistená voda na jedny strany membrán, pričom sa na membráne zachytia nečistoty až na úrovni baktérií, a z druhých strán membrán vyteká už pitná bakteriálne nezávadná voda z výtokovej hadičky do pohára alebo fľaše k použitiu. Nevýhodou tejto konštrukcie filtra na získavanie pitnej vody je predovšetkým jeho vysoká cena. Taktiež jeho nevýhodou je malý celkový objem odfiltrovanej vody počas životnosti filtra, pretože filtračný prietok je daný najmä veľkosťou plochy nukleoporéznej membrány. Pre ďalšie možné vyššie filtračné prietoky by neúmerne narastali rozmery nukleoporéznej membrány a filter by sa ešte viac predražoval. Z dôvodu väčších rozmerov by nebol už vhodný pre osobnú potrebu jednotlivca a bol by tým viac náchylnejší na poškodenie. Vysoká cena tohto filtra zabraňuje jeho masovému rozšíreniu k používaniu v prípade prírodných katastrof alebo iných epidémií, respektíve v oblastiach tretích krajín.A hydrostatic filter with application of a flat nucleoporous membrane is known in the art. It consists of a frame on which nucleoporous membranes are placed on two sides. The frame is provided with covers on both sides and at a specified distance. An inflow is provided on the outside of the nucleoporous membranes at the sides of the housing. On the inside of the nucleoporous membranes, a tubing outlet is provided in the side of the housing. The filter is of a flat plate construction. Its use consists in immersing the filter in a water container and inserting the end of its discharge tube into a cup or bottle, for example, located below the water level in the container. Contaminated water enters the filter inlets on one side of the membranes, trapping impurities on the membrane up to the level of bacteria, and from the other sides of the membranes, drinking bacterially safe water flows from the outlet tubing into the glass or bottle for use. The disadvantage of this construction of the drinking water filter is its high price. It also has the disadvantage of a small total volume of filtered water over the life of the filter, since the filtration flow rate is mainly due to the size of the nucleoporous membrane area. For further possible higher filtration flows, the dimensions of the nucleoporous membrane would disproportionately increase and the filter would become even more expensive. Because of its larger size, it would no longer be suitable for the individual's personal needs and would thus be more susceptible to damage. The high price of this filter prevents its mass spread to be used in the event of natural disasters or other epidemics, respectively in areas of third countries.
Je známy aj hybridný nanofilter chránený patentom No. 2128624 ruskej federácie na báze nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou. Nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou ako prášok sú uzavreté vo vodopriepustnom skelete a plnia funkciu filtra, ktorý upravuje fyzikálnochemické vlastnosti vody. Aby tieto filtre okrem nanočastíc nečistôt neprepustili aj baktérie, tak za tým účelom sú nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou pokryté striebrom tak, že na 1 kg uhlíka sa v technologickom procese výroby pridá 1 gram striebra. Striebro baktérie zničí. Jednou nevýhodou hybridného nanofiltra s obsahom striebra je fakt, že striebro sa vyplavuje do vody, čím môže dôjsť k prevýšeniu povolenej úrovne koncentráci Ag vo vode a zároveň sa znižuje účinok nanobakteriálneho filtra. Aj v dôsledku pokrytia povrchu nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou sa znižuje účinnosť filtra, upravujúci fyzikálnochemické vlastnosti vody.A hybrid nanofilter protected by patent no. 2128624 of the Russian Federation based on nanoparticles of carbon mixture with high reactivity. The nanoparticles of the high-reactive carbon blend as a powder are enclosed in a water-permeable skeleton and function as a filter that modifies the physicochemical properties of water. In order to prevent bacteria from permitting these filters, in addition to the impurity nanoparticles, the nanoparticles of the high reactivity carbon mixture are coated with silver so that 1 gram of silver is added per 1 kg of carbon in the production process. Silver will destroy bacteria. One disadvantage of a silver-containing hybrid nanofilter is that the silver is leached into water, which may exceed the permissible level of Ag concentration in the water while reducing the effect of the nanobacterial filter. Also, due to the coating of the nanoparticle surface of the carbon composition with high reactivity, the efficiency of the filter modifying the physicochemical properties of water is reduced.
V oblasti filtrov na vodu tak vznikol priestor na vytvorenie takého spôsobu filtrovania vody a takej konštrukcie hybridného filtra, ktorý by zaručil účinnosť filtra po celú dobu jeho životnosti a po túto dobu aby zostala zachovaná aj úroveň mikrobakteriálnej hladiny, pričom by neobsahoval striebro.Thus, in the field of water filters, there has been room for creating a water filtering method and a hybrid filter construction which would guarantee the efficiency of the filter throughout its lifetime, while maintaining a microbacterial level without silver.
Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaný spôsob filtrovania vody a hybridný nanofilter na získavanie najmä pitnej vody v predloženom vynáleze využívajúci nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou s iným prvkom na báze nanotechnológie v unikátnom konštrukčnom usporiadaní.As a result of this effort, a water filtering method and a hybrid nanofilter for obtaining particularly potable water in the present invention using nanoparticles of a high-reactive carbon blend with another nanotechnology-based element in a unique design arrangement are described.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené spôsobom filtrovania vody s využitím nanotechnológií podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou sa upravujú najmä fyzikálnochemické vlastnosti vody a nukleoporéznou membránou sa upravuje najmä úroveň bakteriálneho znečistenia vody. Pritom poradie oboch technologických krokov je zameniteľné. T.j. v prvom kroku tzv. predfiItrácií sa nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou upravujú najmä fyzikálnochemické vlastnosti vody a následne v druhom technologickom kroku, v konečnej filtrácií, sa nukleoporéznou membránou upravuje najmä úroveň bakteriálneho znečistenia vody. Alebo naopak, v prvom kroku predfiltrácie sa nukleoporéznou membránou upravuje úroveň bakteriálneho znečistenia vody a následne v druhom kroku, vlastnej filtrácie, sa nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou upravujú fyzikálnochemické vlastnosti vody.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the water filtering method using the nanotechnologies according to the invention, which consists in that the nanoparticles of the high-reactivity carbon mixture mainly control the physicochemical properties of the water and in particular the level of bacterial contamination of the water is adjusted by the nucleoporous membrane. The order of the two technological steps is interchangeable. I in the first step in particular, the physicochemical properties of water are adjusted by nanoparticles of the high-reactive carbon mixture by the nanoparticles, and subsequently, in the second process step, in the final filtration, the level of bacterial water contamination is adjusted in particular by the nucleoporous membrane. Conversely, in the first pre-filtration step, the level of bacterial contamination of water is adjusted by the nucleoporous membrane, and subsequently in the second step, the actual filtration, the physicochemical properties of the water are adjusted by the nanoparticles of the high-reactive carbon mixture.
Na báze spôsobu filtrovania vody s využitím nanotechnológií podľa vynálezu, boli navrhnuté štyri základné druhy hybridných nanofiltrov na získavanie najmä pitnej vody, ktorých podstata spočíva v tom, že pozostávajú zo sústavy aspoň jedného filtra na báze USVR a aspoň jedného bakteriálneho filtra obsahujúceho aspoň vak z nukleoporéznej membrány. Filtre na báze USVR sú filtre obsahujúce nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou. Táto uhlíková zmes je zvyčajne vo forme prášku. Týmito filtrami sa upravujú fyzikálnochemické vlastnosti vody.Based on the nanotechnology water filtering method of the present invention, four basic types of hybrid nanofilters have been proposed for obtaining, in particular, potable water, which consists of a system of at least one USVR-based filter and at least one bacterial filter containing at least a nucleoporous bag membrane. USVR-based filters are filters containing high reactivity carbon nanoparticles. This carbon blend is usually in the form of a powder. These filters adjust the physico-chemical properties of water.
Prvým podstatným znakom vynálezu je usporiadanie, kde bakteriálny filter obsahujúci aspoň vak z nukleoporéznej membrány je zaradený za filter na báze USVR - nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou, čo je základom usporiadania pre jednu základnú skupinu hybridných nanofiltrov.The first essential feature of the invention is an arrangement wherein a bacterial filter comprising at least a nucleoporous membrane bag is downstream of a USVR-based nanoparticle filter of high reactivity carbon, which is the basis of the arrangement for one basic group of hybrid nanofilters.
Druhým podstatným znakom vynálezu je usporiadanie, kde filter na báze USVR je zaradený za bakteriálny filter obsahujúci aspoň vak z nukleoporéznej membrány, čo je základom usporiadania pre druhú základnú skupinu hybridných nanofiltrov.A second essential feature of the invention is an arrangement wherein the USVR-based filter is downstream of a bacterial filter comprising at least a nucleoporous membrane bag, which is the basis for the second core group of hybrid nanofilters.
Pre oba vyššie uvedené znaky vynálezu je charakterisktické také usporiadanie, kde filter na báze USVR pozostáva z náplne USVR vo forme prášku, pričom skelet náplne má aspoň časť svojej plochy priepustný vode. K výtoku zo skeletu je zaradený bakteriálny filter obsahujúci aspoň vak z nukleoporéznej membrány.Both of the above features of the invention are characterized by an arrangement wherein the USVR-based filter consists of a USVR cartridge in powder form, wherein the cartridge shell has at least a portion of its water permeable surface. A bacterial filter comprising at least a nucleoporous membrane bag is provided to the skeletal discharge.
Ak sa vak z nukleoporéznej membrány bakteriálneho filtra uzavrie do plastovej fľaše s uzáverom s prítokom a odtokom vody, potom je to doplňujúci znak pre hybridný nanofilter s hydrostatickým nasávaním vody.If the bag of the bacterial filter nucleoporous membrane is enclosed in a plastic bottle with a cap with water inlet and outlet, this is a feature of the hybrid nanofilter with hydrostatic water intake.
Ak filter na báze USVR pozostávajúci z náplne USVR so skeletom náplne a tiež bakteriálny filter obsahujúci aspoň vak z nukleoporéznej membrány sú uzavreté v tlakovej nádobe s tlakovým vtokom a tlakovým výtokom, potom je to doplňujúci znak pre hybridný tlakový nanofilter.If the USVR-based filter consisting of a cartridge-filled USVR cartridge as well as a bacterial filter comprising at least a nucleoporous membrane bag are enclosed in a pressure vessel with a pressure inlet and a pressure outlet, then this is an additional feature for a hybrid pressure nanofilter.
Ak filter na báze USVR pozostávajúci z náplne USVR so skeletom náplne je aspoň z časti ponorený v nádobe a bakteriálny filter obsahujúci aspoň vak z nukleoporéznej membrány obsahujúci odtok vody je úplne ponorený v nádobe, potom je to doplňujúci znak pre hybridný skupinový hydrostatický nanofilter.If a USVR-based filter consisting of a USVR cartridge with a filler shell is at least partially submerged in a container and a bacterial filter comprising at least a nucleoporous membrane bag containing water outflow is fully submerged in the container, then this is a feature for a hybrid group hydrostatic nanofilter.
Ak filter na báze USVR pozostáva z náplne USVR, pričom skelet náplne má aspoň časť svojej plochy priepustný vode, pričom k vtoku do skeletu je zaradený bakteriálny filter obsahujúci aspoň vak z nukleoporéznej membrány, potom je to doplňujúci znak pre hybridný nanofilter s hydrostatickým stekaním filtrovanej vody.If the USVR-based filter consists of a USVR cartridge, wherein the cartridge shell has at least a portion of its water permeable surface and a bacterial filter containing at least a nucleoporous membrane bag is included in the skeleton inlet, then this is a feature for a hybrid nanofilter with hydrostatic flow of filtered water .
Podstatným znakom hybridného nanofiltra na vodu podľa vynálezu je jeho usporiadanie, kde filter na báze USVR pozostáva zo sypanej práškovej náplne USVR vsypanej do prvej nádoby a zaliatej vodou určenou na filtrovanie. Dno prvej nádoby obsahuje pritom priepustné otvory. Pritom bakteriálny filter obsahujúci aspoň vak z nukleoporéznej membrány a obsahujúci odtok vody je úplne ponorený v druhej nádobe.An essential feature of the hybrid water nanofilter according to the invention is its arrangement, wherein the USVR-based filter consists of a powdered USVR powder packed in a first container and sealed with filtering water. The bottom of the first container comprises through holes. The bacterial filter comprising at least a bag of a nucleoporous membrane and comprising a water outlet is completely submerged in the second vessel.
Ďalším podstatným znakom hybridného nanofiltra na vodu podľa vynálezu je jeho usporiadanie, kde filter na báze USVR pozostáva zo sypanej práškovej náplne USVR uzavretej v plastovej fľaši s uzáverom a s prítokom cez uzáver. Odtok vody je situovaný z oblasti dna plastovej fľaše s výhodou taktiež plastovou hadičkou vedenou uzáverom.Another essential feature of the hybrid water nanofilter according to the invention is its arrangement wherein the USVR-based filter consists of a loose powder filling of USVR enclosed in a plastic bottle with a cap and a flow through the cap. The water outlet is situated from the bottom of the plastic bottle, preferably also by a plastic hose guided by the closure.
Napokon posledným podstatným znakom hybridného nanofiltra na vodu podľa vynálezu je skutočnosť, kde filter na báze USVR pozostáva z voľne sypanej práškovej náplne USVR uzavretej v plastovej fľaši s uzáverom s prítokom vody, pričom na prítok vody je vedený do vaku z nukleoporéznej membrány bakteriálneho filtra umiestneného vo vnútri plastovej fľaše. Odtok vody je vedený z oblasti dna plastovej fľaše a vyvedený je cez uzáver.Finally, the last essential feature of the hybrid water nanofilter according to the invention is the fact that the USVR-based filter consists of a free-flowing USVR powder filler enclosed in a plastic bottle with a water inlet cap, which is led to a water inlet from the nucleoporous membrane bag of a bacterial filter. inside a plastic bottle. The water outlet is led from the bottom of the plastic bottle and is led through the cap.
Pre niektoré druhy hybridných nanofiltrov podľa vynálezu je pre bakteriálny filter použitý jednoduchý alebo viacnásobný vak z nukleoporéznej membrány. Vak v mieste svojho otvoru je zrolovaný a tesne uspôsobený na plastovú hadičku alebo rúrku, ktorý je v mieste svojho otvoru tesne stiahnutý plastovou upínacou návlačkou, alebo je stiahnutý silonovým vlascom s podkladovou páskou zabraňujúcou prerezaniu vaku silonovým vlascom prípadne drôtom. Na ochranu tesného uspôsobenia vaku a hadičky alebo rúrky je výhodné, ak vak v mieste svojho otvoru je prekrytý krycou bužírkou.For some kinds of hybrid nanofilters of the invention, a single or multiple nucleoporous membrane bag is used for the bacterial filter. The bag at its aperture is rolled up and tightly fitted to a plastic tube or pipe which is tightly tightened at its aperture by a plastic clamping sleeve, or is pulled by a nylon line with a backing tape to prevent the bag from cutting through the nylon line or wire. To protect the tight fit of the bag and tubing or tube, it is preferred that the bag at its opening is covered with a cover tube.
Pre iné druhy hybridných nanofiltrov s bakteriálnym filtrom sú hadičky alebo rúrky opatrené vakom prechádzajú otvormi v plastovom uzávere s unifikovaným závitom. Potom sa takto uspôsobený uzáver zašraubuje do upotrebenej plastovej fľaše od napríklad nealkoholického nápoja.For other types of hybrid nanofilters with a bacterial filter, the tubing or tubing provided with a bag is passed through holes in a plastic cap with a unified thread. Then, the cap thus adapted is screwed into a spent plastic bottle of, for example, a soft drink.
Výhody v konštrukciách hybridných nanofiltrov podľa tohto vynálezu spočívajú najmä v tom, že zo znečisteného zdroja vody nachádzajúceho sa napríklad v prírode je možné pre jednotlivca alebo celej skupiny ľudí zabezpečiť pitnú a bakteriálne nezávadnú vodu a to práve osobnou alebo skupinovou aplikáciou navrhovaného hybridného nanofiltra.The advantages of the hybrid nanofilter constructions of the present invention are in particular that from a contaminated water source found, for example, in nature, it is possible to provide drinking or bacterially safe water to an individual or a group of people by personal or group application of the proposed hybrid nanofilter.
Najpodstatnejšou výhodou hybridného nanofiltra je schopnosť na nanočasticiach uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou zachytávať mechanicko chemické nečistoty a na nukleoporéznej membráne zachytiť baktérie, napríklad zdraviu škodlivé baktérie. Výhodou tohto hybridného nanofiltra je aj úspora striebra, ktoré je nahradené práve nukleoporéznou membránou.The most important advantage of a hybrid nanofilter is the ability to trap mechanical chemical impurities on nanoparticles of a carbon blend with high reactivity and to trap bacteria, such as harmful bacteria, on a nucleoporous membrane. The advantage of this hybrid nanofilter is the saving of silver, which is replaced by a nucleoporous membrane.
Hybridný nanofilter v jednom uskutočnení je spôsobilý k saniu pitnej vody. V inom vyhotovení je hybridný nanofilter uspôsobený na hydrostatický tlak vody napríklad ponorením do suda s vodou. Napokon je hybridný nanofilter uspôsobený aj ako tlakový hybridný nanofilter pre prítokové tlaky vody cca 0,1 až 0,6 MPa. Nezanedbateľnou výhodou hybridného nanofiltra je možnosť jeho skupinovej aplikácie k zdroju vody napríklad pre celú osadu v postihnutej oblasti. Medzi výhody tohto hybridného filtra patrí aj možnosť jeho využitia v akvaristike, pretože predovšetkým vodu v akváriu zbaví množstva baktérií, ktoré zapríčiňujú choroby a úhyn rýb.In one embodiment, the hybrid nanofilter is capable of drinking water purification. In another embodiment, the hybrid nanofilter is adapted to hydrostatic water pressure, for example by immersion in a water drum. Finally, the hybrid nanofilter is also configured as a pressure hybrid nanofilter for water inlet pressures of about 0.1 to 0.6 MPa. A significant advantage of the hybrid nanofilter is the possibility of its group application to the water source, for example for the entire settlement in the affected area. One of the advantages of this hybrid filter is the possibility of its use in aquaristic, because in particular the water in the aquarium gets rid of a number of bacteria that cause diseases and death of fish.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Hybridný nanofilter na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody obsahujúci dva prvky nanotechnológie - nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktívnosťou a nukleoporéznu membránu podľa tohto vynálezu bude bližšie objasnený na priložených obrázkoch.A hybrid nanofilter for obtaining drinking and bacterially safe water containing two nanotechnology elements - high reactivity carbon nanoparticles and a nucleoporous membrane according to the present invention will be explained in more detail in the attached figures.
Na obr. 1a,b je znázornené blokové prepojenie jeho dvoch nano technologických prvkov v dvoch uskutočneniach so zámenou ich poradia v zostave.In FIG. 1a, b show a block interconnection of its two nano-technology elements in two embodiments, reversing their order in the assembly.
Na obr. 2 je znázornený hybridný nanofilter uspôsobený k hydrostatickému saniu pitnej vody, kde bakteriálny filter obsahuje vak z nukleoporéznej membrány uzavretý v plastovej fľaši.In FIG. 2 shows a hybrid nanofilter adapted for hydrostatic intake of drinking water, wherein the bacterial filter comprises a nucleoporous membrane bag enclosed in a plastic bottle.
Na obr. 3 je znázornený hybridný nanofilter uspôsobený k hydrostatickému stekaniu pitnej vody, kde bakteriálny filter obsahuje len vak z nukleoporéznej membrány.In FIG. 3 shows a hybrid nanofilter adapted to hydrostatically flow drinking water, wherein the bacterial filter contains only a nucleoporous membrane bag.
Na obr. 4 je znázornený tlakový hybridný nanofilter, kde bakteriálny filter obsahuje len vak z nukleoporéznej membrány.In FIG. 4 shows a pressure hybrid nanofilter wherein the bacterial filter contains only a nucleoporous membrane bag.
Na obr. 5 je znázornený hybridný nanofilter pre skupinové použitie, kde filter na báze USVR je celý ponorený v jednej nádobe so znečistenou vodou a bakteriálny filter z nukleoporéznej membrány je celý ponorený v druhej nádobe s prefiltrovanou ale ešte bakteriálne závadnou vodou.In FIG. 5 shows a hybrid nanofilter for multiple use where the USVR-based filter is completely submerged in one container with contaminated water and the bacterial nucleoporous membrane filter is completely submerged in a second container with filtered but still bacterially defective water.
Na obr. 6 je znázornený hybridný nanofilter, kde filter na báze USVR je aj s bakteriálnym filtrom z nukleoporéznej membrány spolu uzavretý v jednej nádobe napríklad v plastovej fľaši.In FIG. 6 shows a hybrid nanofilter wherein the USVR-based filter is sealed together with a bacterial nucleoporous membrane filter in a single container, for example, in a plastic bottle.
Na obr. 7 je znázornený hybridný nanofilter pre skupinové použitie, kde filter na báze USVR obsahuje práškovú náplň USVR v jednej nádobe so znečistenou vodou a bakteriálny filter z nukleoporéznej membrány je celý ponorený v druhej nádobe s predfiltrovanou ale ešte bakteriálne závadnou vodou.In FIG. 7 shows a hybrid nanofilter for multiple use, wherein the USVR-based filter comprises a USVR powder cartridge in one container of contaminated water and the bacterial nucleoporous membrane filter is completely submerged in the other container with pre-filtered but still bacterially defective water.
Na obr. 8 je znázornená zostava hybridného nanofiltra, kde filter na báze USVR a aj bakteriálny filter z nukleoporéznej membrány sú realizované v samostatných plastových fľašiach.In FIG. 8 shows a hybrid nanofilter assembly wherein both a USVR-based filter and a nucleoporous membrane bacterial filter are implemented in separate plastic bottles.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia vynálezu sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam vynálezu, ktoré tu budú špeciálne opísané. Aj takéto ekvivalenty budú obsiahnuté v rozsahu nasledujúcich patentových nárokov.It is to be understood that particular embodiments of the invention are presented for illustration and not as a limitation of the technical solutions. Those skilled in the art will find or be able to ascertain using no more than routine experimentation many equivalents to the specific embodiments of the invention that will be specifically described herein. Such equivalents will also be included within the scope of the following claims.
Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém dimenzovanie takého zariadenia a vhodná voľba jeho materiálov a konštrukčných usporiadaní, preto tieto znaky neboli detailne riešené.For those skilled in the art, the dimensioning of such a device and the appropriate selection of its materials and construction arrangements cannot be a problem, therefore these features have not been solved in detail.
Príklad 1Example 1
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané základné riešenie spôsobu filtrovania vody, kde sa v prvom kroku filtrovania, v tzv. predfiltrácií nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou upravujú najmä fyzikálnochemické vlastnosti znečistenej vody. Po tomto prvom kroku filtrovania sa získa už pitná voda za predpokladu, že zdroj znečistenej vody neobsahoval patogénne baktérie. Aby sa odstránili aj tieto patogénne baktérie, následne sa v druhom kroku filtrovania nukleoporéznou membránou upravuje najmä úroveň bakteriálneho znečistenia vody. Po druhom kroku filtrovania sa získa už bakteriálne nezávadná pitná voda. Tento spôsob filtrovania je vhodný pre silne znečistené vody. Využitie tohto spôsobu je možné aj pre filtrovanie vody v akváriách, kde je nutné vodu zbaviť nadbytku baktérií.In this example of a particular embodiment of the invention, a basic solution of the water filtration method is described. By pre-filtration with nanoparticles of high-reactive carbon blend, they mainly regulate the physicochemical properties of the polluted water. After this first filtration step, drinking water is already obtained, provided that the source of contaminated water did not contain pathogenic bacteria. In order to remove these pathogenic bacteria, in particular, the level of bacterial contamination of water is subsequently adjusted in the second step of filtering with the nucleoporous membrane. After the second filtration step, the drinking water is already bacterially safe. This filtering method is suitable for heavily polluted water. Use of this method is also possible for filtering water in aquariums, where it is necessary to get rid of excess bacteria.
Príklad 2Example 2
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané analogické riešenie spôsobu filtrovania vody, kde sa v prvom kroku filtrovania, v tzv. predfiltrácií nukleoporéznou membránou upravuje najmä úroveň bakteriálneho znečistenia vody. Po prvom kroku filtrovania sa získa už bakteriálne nezávadná voda, ktorá však ešte nie je pitná lebo obsahuje fyzikálno chemické nečistoty. Aby sa odstránili aj tieto fyzikálno chemické nečistoty, následne sa v druhom kroku nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou upravujú najmä fyzikálno chemické vlastnosti ešte znečistenej vody. Po tomto druhom kroku filtrovania sa získa už pitná a bakteriálne nezávadná voda. Tento spôsob filtrovania je vhodný pre menej znečistené vody.In this example of a specific embodiment of the invention, an analogous solution of the water filtration method is described. in particular, it prefers the level of bacterial contamination of water by pre-filtration through a nucleoporous membrane. After the first filtering step, bacterially safe water is obtained which is not yet potable because it contains physicochemical impurities. In order to remove these physicochemical impurities, in particular, the physicochemical properties of the still contaminated water are subsequently adjusted in the second step by nanoparticles of the high-reactive carbon mixture. After this second filtering step, drinking and bacterially safe water is obtained. This filtering method is suitable for less polluted water.
Príklad 3Example 3
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané prvé základné riešenie hybridného nanofiltra na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody. Hybridný nanofilter je uspôsobený tak, že za účelom zvýšenia celkového odberu odfiltrovanej vody počas svojej životnosti a za účelom 100% zachytenia fyzikálno chemických nečistôt a baktérii pozostáva z dvoch druhov za sebou radených vo všeobecnosti filtrov. Vstupným filtrom je filter 1_ na báze USVR s nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou, ktorý sa vyznačuje vysokou sorpciou jednotlivých komponentov s určitou koncentráciou pri jednom filtrovaní. Napríklad koncentrácia 0,018 mg/liter arzénu v kontaminovanej vode sa po filtrácií USVR filtrom zníži 1,5 násobne. Alebo koncentrácia 30,0mg/Iiter nitrátov v kontaminovanej vode sa zníži 3,5 násobne. Výstupným filtrom je bakteriálny filter 3 obsahujúci aspoň vak 4 z nukleoporéznej membrány ako je to zobrazené na obr. 1a.In this example of a particular embodiment of the invention, a first basic solution of a hybrid nanofilter for obtaining drinking and bacterially safe water is described. The hybrid nanofilter is configured such that, in order to increase the total withdrawal of filtered water during its lifetime and to 100% capture of physicochemical impurities and bacteria, it consists of two types of filters in series, generally in series. The inlet filter is a USVR-based filter 7 with high reactivity carbon nanoparticles, characterized by a high sorption of the individual components with a certain concentration in a single filter. For example, the concentration of 0.018 mg / liter of arsenic in contaminated water is reduced by 1.5-fold after USVR filtration. Or, the concentration of 30.0mg / liter of nitrates in contaminated water is reduced 3.5-fold. The exit filter is a bacterial filter 3 comprising at least a nucleoporous membrane bag 4 as shown in FIG. 1a.
Hybridný nanofilter popisovaný v tomto príklade je typom filtra s výstupným hydrostatickým saním, ktorý je zobrazený na obr. 2. Konštrukcia filtra 1_ na báze USVR, t.j. na báze nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou je taká, že pozostáva z náplne 2 USVR 10 nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou uzavretej v skeleteThe hybrid nanofilter described in this example is the type of hydrostatic suction filter shown in FIG. 2. Construction of a USVR-based filter 7, i. based on nanoparticles of high reactivity carbon blend is such that it consists of a charge 2 of USVR 10 nanoparticles of high reactivity carbon blend enclosed in a skeleton
5. Skelet 5 náplne 2 USVR má aspoň časť svojej plochy priepustnú vode, čo je možné zrealizovať telesom lievikovitého tvaru. Aby nedochádzalo k odplavovaniu náplne 2 USVR, táto je fixovaná mechanickou zábranou 21 napríklad z vhodných tkaných alebo lisovaných prírodných alebo syntetických vlákien. Mechanická zábrana 21 vodu prepúšťa. K výtoku 6 vody zo skeletu 5 je zaradený bakteriálny filter 3 obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány uzavretý v plastovej fľaši 7_ s uzáverom 8 s prítokom 9 vody a odtokom 10 vody. Prítok 9 vody do plastovej fľaše 7 je plastovou hadičkou alebo rúrkou, ktorá môže byť aj kovová, prepojený s výtokom 6 vody zo skeletu 5. Vak 4 z nukleoporéznej membrány môže byť jednoduchý alebo zdvojený. Zdvojený vak 4 v mieste svojho otvoru je zrolovaný a tesne uspôsobený na plastovú hadičku tak, že je tesne stiahnutý plastovou upínacou návlačkou alebo silonovým vlascom. V tom prípade je vhodné na zdvojený vak 4 z nukleoporéznej membrány v mieste aplikácie na plastovú hadičku aplikovať podkladovú pásku na zabránenie poškodenia. Plastové hadičky s prítokom 9 vody a odtokom 10 vody prechádzajú otvormi v plastovom uzávere 8. Plastová fľaša 7 môže mať objem od 0,5 do 2,5 litra. Použitie hybridného filtra podľa vynálezu vyplýva z obr. 2. Fiiter 1 na báze USVR s nanočastícami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou sa ponorí do nádoby s vodou, ktorá sa bude filtrovať. Bakteriálny filter 3. obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány uzavretý v plastovej fľaši 7 s uzáverom 8 s prítokom 9 vody a odtokom 10 vody bude umiestnený mimo nádobu so znečistenou vodou. Hadička odtoku 10. pitnej a bakteriálne nezávadnej vody bude k dispozícií na sanie.5. The USVR cartridge 2 has at least a portion of its surface permeable to water, which can be realized by a funnel-shaped body. In order to prevent flushing of the USVR cartridge 2, it is fixed by a mechanical barrier 21, for example, of suitable woven or pressed natural or synthetic fibers. The mechanical barrier 21 permits water to pass through. A bacterial filter 3 comprising a nucleoporous membrane bag 4 enclosed in a plastic bottle 7 with a cap 8 with a water inlet 9 and a water outlet 10 is provided to the water outlet 6 of the skeleton 5. The water inlet 9 into the plastic bottle 7 is a plastic tubing or tube, which may also be metal, connected to the water outlet 6 of the skeleton 5. The nucleoporous membrane bag 4 may be single or doubled. The twin bag 4 at its opening is rolled up and tightly fitted to the plastic tubing so that it is tightly tightened with a plastic clamping sleeve or a nylon line. In this case, it is advisable to apply a backing tape to the double nucleoporous membrane bag 4 at the application site on the plastic tubing to prevent damage. Plastic hoses with a water inlet 9 and a water outlet 10 pass through the openings in the plastic cap 8. The plastic bottle 7 may have a volume of 0.5 to 2.5 liters. The use of a hybrid filter according to the invention results from FIG. 2. The USVR-based Fiiter 1 with high reactivity carbon nanoparticles is immersed in a vessel of water to be filtered. A bacterial filter 3 comprising a nucleoporous membrane bag 4 enclosed in a plastic bottle 7 with a cap 8 with a water inlet 9 and a water outlet 10 will be placed outside the contaminated water container. The drainage hose of the 10th drinking and bacterially safe water will be available for suction.
Príklad 4Example 4
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané druhé základné riešenie hybridného nanofiltra na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody, ktorého podstata je už uvedená v z príklade 3. Vstupným filtrom je však bakteriálny filter 3 obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány a výstupným filtrom je filter 1 na báze USVR s nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou ako je to zobrazené na obr. 1b.In this example of a particular embodiment of the present invention, a second basic solution of a hybrid nanofilter for obtaining drinking and bacterially safe water, described above in Example 3, is described. However, the inlet filter is a bacterial filter 3 containing a bag 4 of nucleoporous membrane and based on USVRs with high reactivity carbon nanoparticles as shown in FIG. 1b.
Hybridný nanofilter popisovaný v tomto príklade je typom filtra s výstupným hydrostatickým tečením, ktorý je zobrazený na obr. 3. Konštrukcia filtra 1 na báze USVR s nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou je taká, že pozostáva z náplne 2 USVR nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou uzavretej v skelete 5. Zamedzenie odplavovania nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou je riešené obdobne ako v predchádzajúcom príklade. Skelet 5 náplne má aspoň časť svojej plochy priepustný vode, čo je možné zrealizovať napríklad telesom lievikovitého tvaru. K vtoku 16 vody do skeletu 5 je cez plastovú hadičku zaradený odtok 10 vody z vaku 4 z nukleoporéznej membrány bakteriálneho filtra 3. Podrobná konštrukcia vaku 4 z nukleoporéznej membrány je podrobne opísaná v predchádzajúcom príklade. Použitie hybridného filtra podľa vynálezu vyplýva z obr. 3. Bakteriálny filter 3 obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány sa ponorí do nádoby s vodou, ktorá sa bude filtrovať. Nádoba so znečistenou vodou sa umiestni na vyvýšené miesto. Filter 1 na báze USVR s nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou bude umiestnený mimo nádobu so znečistenou vodou. Výtok vody zo skeletu 5 pitnej bakteriálne nezávadnej vody je k dispozícií na tečenie.The hybrid nanofilter described in this example is the type of hydrostatic creep filter shown in FIG. 3. The construction of the USVR-based filter 1 with high reactivity carbon nanoparticles is such that it consists of a cartridge 2 of the USVR high reactivity carbon nanoparticles enclosed in a skeleton 5. Preventing the removal of the high reactivity carbon nanoparticles is similar to the previous example. . The cartridge shell 5 has at least a portion of its surface permeable to water, which can be realized, for example, by a funnel-shaped body. A water outlet 10 from the bag 4 of the nucleoporous membrane of the bacterial filter 3 is connected to the water inlet 16 into the skeleton 5 via a plastic hose. The detailed construction of the bag 4 of the nucleoporous membrane is described in detail in the previous example. The use of a hybrid filter according to the invention results from FIG. 3. The bacterial filter 3 containing the nucleoporous membrane bag 4 is immersed in a container of water to be filtered. Place the container with contaminated water in an elevated position. The USVR-based filter 1 with high reactivity carbon nanoparticles will be placed outside a container of contaminated water. Water outflow from the skeleton 5 of drinking bacterial safe water is available for flow.
Príklad 5Example 5
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané tretie základné riešenie tlakového hybridného nanofiltra na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody zo silne znečistenej vody. Patrí do kategórie nanofiltrov, pre ktoré je charakteristické blokové zapojenie znázornené na obr. 1a.In this example of a particular embodiment of the invention, a third basic solution of a pressurized hybrid nanofilter for recovering drinking and bacterially safe water from heavily polluted water is described. It belongs to the category of nanofilters, which are characterized by the block connection shown in fig. 1a.
Filter 1 na báze USVR pozostáva z náplne 2 USVR - nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou so skeletom 5 náplne 2. Týchto náplní 2 USVR môže byť zaradených aj viac v jednom tlakovom hybridnom filtri. Bakteriálny filter 3 obsahuje vak 4 z nukleoporéznej membrány, ktorý je zaradený za výstup zo skeletov 5 filtra 1 na báze USVR s nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou.The USVR-based filter 1 consists of a USVR cartridge 2 - a high reactivity carbon nanoparticle with a cartridge 5 cartridge 2. These USVR cartridges 2 may also be included in a single pressure hybrid filter. The bacterial filter 3 comprises a nucleoporous membrane bag 4 that is downstream of the scaffolds 5 of the USVR-based filter 1 with nanoparticles of a high reactivity carbon blend.
Pritom aj filter 1 na báze USVR a aj bakteriálny filter 3 obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány sú uzavreté v tlakovej nádobe 11. Hybridný filter obsahuje tlakový vtok 12 na vstupe filtra 1 na báze USVR a obsahuje aj tlakový výtok 13 na výstupe bakteriálneho filtra 3 obsahujúceho vak 4 z nukleoporéznej membrány ako je to zobrazené na obr. 4. Filter 1 na báze USVR s náplňou 2 USVR - nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou je celý ponorený v znečistenej vode určenej k filtrovaniu. Bakteriálny filter 3 obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány je celý ponorený ale už vo vode prefiltrovanej filtrom 1_ USVR, ktorá ešte môže obsahovať aspoň patogénne baktérie. Až za tlakovým výstupom hybridného filtra sa získava pitná voda bakteriálne nezávadná.The USVR-based filter 1 and the bacterial filter 3 containing the nucleoporous membrane bag 4 are also enclosed in the pressure vessel 11. The hybrid filter comprises a pressure inlet 12 at the inlet of the USVR-based filter 1 and also includes a pressure outlet 13 at the outlet of the bacterial filter 3 containing a nucleoporous membrane bag 4 as shown in FIG. 4. USVR-based filter 1 with USVR-2 nanoparticles of high reactivity carbon blend is completely immersed in contaminated water to be filtered. The bacterial filter 3 containing the nucleoporous membrane bag 4 is completely submerged but already in water filtered by the USVR filter 1, which may still contain at least pathogenic bacteria. Only after the pressure outlet of the hybrid filter is the drinking water produced bacterially harmless.
Príklad 6Example 6
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané štvrté základné riešenie hybridného nanofiltra pre skupinové použitie na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody. Patrí do kategórie nanofiltrov, pre ktoré je charakteristické blokové zapojenie znázornené na obr. 1a.In this example of a particular embodiment of the invention, there is described a fourth basic solution of a hybrid nanofilter for group use for obtaining drinking and bacterially safe water. It belongs to the category of nanofilters, which are characterized by the block connection shown in fig. 1a.
Hybridný filter popisovaný v tomto príklade je znázornený na obr. 5. Pozostáva zo sústavy viacerých filtrov 1 na báze USVR s nanočasticami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou nasypaných v náplniach 2 USVR a uzavretých v skeletoch 5, ktoré sú ponorené v prvej nádobe 14 s prívodom znečistenej vody. Táto prvá nádoba 14 má výstupy na odtok predfiltrovanej ale ešte bakteriálne závadnej vody do druhej nádoby 15. V druhej nádobe 15 je ponorená celá sústava viacerých bakteriálnych filtrov 3 obsahujúcich aspoň vak 4 z nukleoporéznej membrány. Odtoky 10 pitnej a bakteriálne nezávadnej vody z druhej nádoby 15 sú realizované plastovými hadičkami z vakov 4 z nukleoporéznych membrán. Prvou a druhou nádobou 15 a 16 môže byť jeden menší a druhý väčší sud sčasti vsunuté v sebe.The hybrid filter described in this example is shown in FIG. 5. It consists of a plurality of USVR-based filters 1 with high reactivity carbon nanoparticles embedded in USVR cartridges 2 and enclosed in skeletons 5 that are submerged in the first contaminated water supply vessel 14. This first vessel 14 has outlets for draining the pre-filtered but still bacterially defective water into the second vessel 15. In the second vessel 15, the entire array of multiple bacterial filters 3 comprising at least a bag 4 of a nucleoporous membrane is immersed. The outlets 10 of drinking and bacterially safe water from the second container 15 are realized by plastic tubing from bags 4 of nucleoporous membranes. The first and second containers 15 and 16 may be one of the smaller and the second of the larger drums partially inserted in each other.
Príklad 7Example 7
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané prvé odvodené riešenie hybridného nanofiltra na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody. Svojou podstatou korešponduje s hybridným filtrom popísaným v príklade 3.In this example of a particular embodiment of the present invention, a first derived hybrid nanofilter solution for recovering drinking and bacterially safe water is described. By its nature, it corresponds to the hybrid filter described in Example 3.
Hybridný nanofilter popisovaný v tomto príklade je typom filtra s hydrostatickým výstupom, ktorý je zobrazený na obr. 8. Rozdielnosť spočíva v konštrukcii filtra 1 na báze USVR, t.j. na báze nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou. Filter 1_ na báze USVR pozostáva z náplne 2 USVR, t.j. nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou uzavretej v plastovej fľaši 17 s uzáverom 18 s prítokom 19 vody a odtokom 20 vody z oblasti dna plastovej fľaše 17. Aby nedochádzalo k odplavovaniu náplne 2 USVR, táto je fixovaná mechanickou zábranou 21 napríklad z vhodných tkaných alebo lisovaných prírodných alebo syntetických vlákien vloženou do ústia hadičky odtoku 20 vody. Mechanická zábrana 21 vodu prepúšťa. K odtoku 20 vody z filtra 1 na báze USVR je zaradený bakteriálny filter 3 obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány uzavretý v plastovej fľaši 7 s uzáverom 8 s prítokom 9 vody a odtokom 10. vody. Vak 4 z nukleoporéznej membrány môže byť jednoduchý alebo zdvojený. Použitie hybridného filtra podľa vynálezu vyplýva z obr. 8, pričom je možné zameniť oba filtre ako je naznačené šipkami. Plastová fľaša 17 filtra 1_ na báze USVR s nanočastícami uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou plastovej fľaši 7 a aj plastová fľaša 7 bakteriálneho filtra 3 sú navzájom prepojené a umiestnené mimo nádobu s vodou. S vyššie položenou nádobou s vodou je pomocou plastovej hadičky prepojený len prítok 19 vody filtra 1_ na báze USVR.The hybrid nanofilter described in this example is the type of hydrostatic outlet filter shown in FIG. 8. The difference lies in the construction of the USVR-based filter 1, i. based on nanoparticles of high-reactivity carbon blend. The USVR-based filter 1 consists of a USVR cartridge 2, i. high reactivity carbon nanoparticles enclosed in a plastic bottle 17 with a cap 18 with a water inlet 19 and a water outlet 20 from the bottom of the plastic bottle 17. To prevent flushing of the USVR cartridge 2, this is fixed by a mechanical barrier 21, for example from suitable woven or pressed natural or synthetic fibers inserted into the mouth of the water outlet hose 20. The mechanical barrier 21 permits water to pass through. Bacterial filter 3 comprising a nucleoporous membrane bag 4 enclosed in a plastic bottle 7 with a cap 8 with a water inlet 9 and a water outlet 10 is provided to the water outlet 20 of the USVR-based filter 1. The nucleoporous membrane bag 4 may be single or doubled. The use of a hybrid filter according to the invention results from FIG. 8, it being possible to interchange both filters as indicated by the arrows. The plastic bottle 17 of the USVR-based filter 1 with nanoparticles of the carbon blend with high reactivity of the plastic bottle 7 and also the plastic bottle 7 of the bacterial filter 3 are interconnected and located outside the water container. Only the water inlet 19 of the USVR-based filter 7 is connected to the higher water container.
Príklad 8Example 8
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané druhé odvodené riešenie hybridného nanofiltra na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody, ktoré je zobrazené na obr. 6.In this example of a particular embodiment of the invention, a second derivative solution of a hybrid nanofilter for obtaining drinking and bacterially safe water is shown, which is shown in FIG. 6th
Hybridný filter navonok pozostáva z jedného telesa, v ktorom sú umiestnené dva prvky nanotechnológie.The hybrid filter externally consists of one body in which two elements of nanotechnology are located.
Filter 1 na báze USVR pozostáva z náplne 2 USVR uzavretej v plastovej fľaši 17. Náplňou 2 USVR sú práškové nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou volne nasypané do vnútra plastovej fľašeThe USVR-based filter 1 consists of a USVR cartridge 2 enclosed in a plastic bottle 17. The USVR cartridge 2 is a powdered nanoparticle of a high reactivity carbon blend freely poured into the interior of the plastic bottle
17. Plastová fľaša 17 j e zatvorená uzáverom 18 s dvoma otvormi. Cez jeden otvor vyúsťuje von z oblasti dna fľaše 17 plastová hadička predstavujúca odtok 20 vody po konečnej filtrácií. Tento odtok 20 vody je opatrený mechanickou zábranou 21 bližšie popísanou v predchádzajúcich príkladoch. K uzáveru 18 je pomocou inej plastovej hadičky predstavujúcej prítok 19 znečistenej vody určenej k filtrácií pripojený bakteriálny filter 3 obsahujúci vak 4 z nukleoporéznej membrány.17. The plastic bottle 17 is closed with a cap 18 with two openings. Through one opening a plastic tubing extending out of the bottom region of the bottle 17 represents a water outlet 20 after the final filtration. This water outlet 20 is provided with a mechanical barrier 21 as described in the previous examples. A bacterial filter 3 comprising a bag 4 of a nucleoporous membrane is attached to the closure 18 by means of another plastic tubing representing the inlet 19 of contaminated water to be filtered.
Použitie hybridného filtra podľa vynálezu zjavne vyplýva z obr. 6, pričom je možné zameniť vstup a výstup hybridného filtra ako je naznačené šípkami. Znečistená voda priteká plastovou hadičkou cez prítok 19 vody do vaku 4 z nukleoporéznej membrány bakteriálneho filtra 3. Takto predfiltrovaná voda vytekajúca cez nanootvory nukleoporéznej membrány prechádza vrstvou náplne 2 USVR, ktorými sú práškové nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou volne nasypané do vnútra plastovej fľaše 17. Vzhľadom k tomu, že sú ľahké, v plastovej fľaši vystupujú k hladine predfiltrovanej vody obklopujúcej vak 4 z nukleoporéznej membrány.The use of a hybrid filter according to the invention is evident from FIG. 6, wherein the inlet and outlet of the hybrid filter can be changed as indicated by the arrows. The contaminated water flows through a plastic tube through the water inlet 19 into the bag 4 of the nucleoporous membrane of the bacterial filter 3. The pre-filtered water flowing through the nano-holes of the nucleoporous membrane passes through a USVR filling layer 2 through which powder nanoparticles of high reactivity carbon mixture are freely poured into the plastic. Because they are light, they protrude to the surface of the pre-filtered water surrounding the bag 4 from the nucleoporous membrane in a plastic bottle.
Takto úplne prefiltrovaná voda sa nachádza v oblasti dna plastovej fľaše 17 odkiaľ je odoberaná plastovou hadičkou predstavujúcou odtok 20 vody po konečnej filtrácií.The fully filtered water is located in the bottom region of the plastic bottle 17 from where it is removed by a plastic hose representing the water outlet 20 after the final filtration.
Príklad 9Example 9
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané tretie odvodené riešenie hybridného nanofiltra pre skupinové použitie na získavanie pitnej a bakteriálne nezávadnej vody, ktoré je zobrazené na obr. 7 a ktoré je v podstate popísané v príklade 6. Rozdielnosť spočíva v tom, že filter 1_ na báze USVR pozostáva z náplne 2 USVR ponorenej v prvej nádobe 14. Náplňou 2 USVR, sú volne sypané práškové nanočastice uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou nasypané do prvej nádoby 14. ktorá vo svojom dne obsahuje otvory prekryté mechanickou zábranou 21 na zabránenie odplavovania nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou. Aby sa zabránilo prášeniu nanočastíc uhlíkovej zmesi s vysokou reaktivitou pri nalievaní vody do prvej nádoby 14 je vhodné, ak aj na hladinu vody je aplikovaná mechanická zábrana 21 uchytená o steny nádoby 14.In this example of a particular embodiment of the invention, a third derivative solution of a hybrid nanofilter for group use for recovering drinking and bacterially safe water is shown, which is shown in FIG. 7 and essentially described in Example 6. The difference is that the USVR-based filter 7 consists of a USVR cartridge 2 immersed in the first container 14. The USVR cartridge 2 is free-flowing high reactivity carbon nanoparticles powdered into the first a container 14, which in its bottom includes openings covered by a mechanical barrier 21 to prevent flooding of nanoparticles of the high-reactive carbon mixture. In order to avoid dusting the nanoparticles of the high reactivity carbon blend when pouring water into the first container 14, it is desirable if the mechanical barrier 21 is attached to the walls of the container 14 to the water level.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability
Hybridný filter na vodu podľa vynálezu nachádza uplatnenie v oblastiach s nedostatkom pitnej vody a je určený pre obyvateľstvo v krízových oblastiach. Slúži ako osobný prípravok na získavanie pitnej vody a najmä bakteriologický nezávadnej vody najmä v oblastiach postihnutých povodňami, zemetraseniami a vojnami. Tento filter je využiteľný aj v akvaristike za účelom filtrovania vody v akváriách.The hybrid water filter according to the invention finds application in areas lacking drinking water and is intended for the population in crisis areas. It serves as a personal preparation for obtaining drinking water and especially bacteriologically safe water especially in areas affected by floods, earthquakes and wars. This filter can also be used in aquariums to filter water in aquariums.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK5028-2005A SK50282005A3 (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Water filtration method and a hybrid nano-filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK5028-2005A SK50282005A3 (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Water filtration method and a hybrid nano-filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK50282005A3 true SK50282005A3 (en) | 2006-10-05 |
Family
ID=37038479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK5028-2005A SK50282005A3 (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Water filtration method and a hybrid nano-filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK50282005A3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7842271B2 (en) | 2004-12-07 | 2010-11-30 | Petrik Viktor I | Mass production of carbon nanostructures |
-
2005
- 2005-04-01 SK SK5028-2005A patent/SK50282005A3/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7842271B2 (en) | 2004-12-07 | 2010-11-30 | Petrik Viktor I | Mass production of carbon nanostructures |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101668580B (en) | Microporous filter with an antimicrobial source | |
| US5569380A (en) | Portable water filtering device | |
| TW320661B (en) | ||
| CN103608297B (en) | Purifier | |
| EP0797474B1 (en) | Portable water purifying and drinking device | |
| CN107324605A (en) | The outer drinking water water purifying cup of household portable | |
| US20120267314A1 (en) | Gravity powered liquid purification system and method | |
| US11731082B2 (en) | Method and device for water priming microporous-carbon water filters using negative pressure | |
| US8287729B2 (en) | Field water purification system | |
| CN214167562U (en) | Outdoor emergent purifier | |
| CN205501006U (en) | Filter core and have water purification unit of its filter core | |
| WO2010138462A2 (en) | Water filtering and purification method and adapter kit | |
| CN205687661U (en) | A kind of wall-mounted water purifier | |
| SK50282005A3 (en) | Water filtration method and a hybrid nano-filter | |
| US6899809B2 (en) | Water filtering device | |
| CN211035427U (en) | Portable seawater desalination equipment | |
| JPH10314726A (en) | Simple water purification device | |
| JPH0243518Y2 (en) | ||
| EP2603460B1 (en) | Low cost water purification device | |
| CN212669441U (en) | Water purification system | |
| CN107698073A (en) | The purifying drinking device of hydrocone type | |
| JPH0230068Y2 (en) | ||
| CN104986829B (en) | Water purification device | |
| JPH11342308A (en) | Water making unit | |
| JPH01262983A (en) | Water purifying device |