WO2018197570A1

WO2018197570A1 - Vorrichtung umfassend mindestens eine filtersäule

Info

Publication number: WO2018197570A1
Application number: PCT/EP2018/060613
Authority: WO
Inventors: Alexander Stuhlberg; Francesco Castiglia
Original assignee: West-East Services for Industry & Commerce GmbH; Jäger-Plastik GmbH & Co. KG
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2018-11-01
Also published as: DE102017108797A1; EP3615171A1

Abstract

Zur Lösung der Aufgabe, eine Vorrichtung (100) zur Verfügung zu stellen, die überlegene Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit, einschließlich der Verbesserung der organoleptischen Eigenschaften des produzierten Wassers (Geruch, Farbe, Geschmack), gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen aufweist, einfacher aufgebaut ist und/oder verbesserte Filterleistungen zeigt, wird eine solche Vorrichtung (100) vorgeschlagen, umfassend mindestens eine Filtersäule (102), die mindestens eine untere Seite (104), eine obere Seite (124) und einen zwischen der unteren (104) und der oberen Seite (124) angeordneten Mantelteil (114) umfasst, wobei die Filtersäule (102) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und in einem Inneren einen Hohlraum bildet, wobei mindestens ein Ring dem Mantelteil (114) zugeordnet ist und sich in den Hohlraum hinein erstreckt.

Description

Vorrichtung umfassend mindestens eine Filtersäule

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung umfassend mindestens eine Filtersäule, als auch ein Verfahren für die Aufbereitung und Filtration von Fluiden mit einer solchen Vor- richtung als auch die Verwendung derselben hierzu.

Bekannte Vorrichtungen mit klassischen Filtergehäusen werden für die Aufbereitung und Filtration von Wasser verwendet und dienen der Verbesserung der Wasserbeschaffenheit. Solche Vorrichtungen werden bei der Aufbereitung und Produktion von Trinkwasser für den menschlichen und tierischen Bedarf, von Betriebswasser (oft auch als Brauch- oder Nutzwasser bezeichnet), das für eine spezifische technische, gewerbliche, landwirtschaftliche oder hauswirtschaftliche Anwendung vorbereitet wird und für die Abwasserbehandlung eingesetzt. "Abwasser" ist der Oberbegriff für aus verschiedenen Quellen stammende Wässer wie Regenwasser und Schmutzwasser (durch Gebrauch verunreinigtes Wasser).

Vorrichtungen für beispielweise Filterkartuschen können mit einer Montageplatte, einem Manometer, einem Schlüssel zum Öffnen und Schließen des Filtergehäuses und einem Filter geliefert und einzeln oder in Reihen montiert werden. Filterkartuschensysteme bestehen aus einem oder mehreren zusammenwirkenden Filtergehäusen und Kartuschen. Anbringungs- orte für Filterkartuschensysteme sind zum einen der PoU - Point-of-Use und zum anderen der PoE - Point-of-Entry. Der PoU beschreibt einzelne Verbrauchsstellen wie beispielsweise einzelne Wasserhähne und bevorzugt nur für Trinkwasser, wohingegen der PoE ganze Gebäude oder Teile davon wie beispielsweise Wohnungen beschreibt. Im Hausbereich werden Filtergehäuse beispielweise als Vorfilter eingesetzt und werden an die Wasserleitung angeschlossen. Die Filtergehäuse werden auch vor Geräten wie Wasserenthärtern, Eisenfiltern zur Wasserenteisenung und Boilern montiert, um sie vor Ablagerungen verschiedener Verschmutzungen zu schützen und deren Lebensdauer zu verlängern. Ein übliches Filtergehäuse besteht aus einer Gehäusetasse und einem Gehäusekopf mit Ge- winde und ist mit einem Entlüftungsventil ausgestattet. Bei einem Kartuschenwechsel kann so die angesammelte Luft über das Ventil abgelassen werden. Diese Filtergehäuse sind mit einer breiten Palette von Spezialkartuschen, wie Sedimente und Aktivkohle, kompatibel. Die mit mindestens einem Sorbens befüllte Kartusche wird in das Filtergehäuse eingesetzt. Die Auswahl einer oder mehrerer Sorbenzien und deren Anordnungsreihenfolge in der Kartu- sehe hängt von der Wasserqualität und dem beabsichtigten Behandlungsziel ab.

Vorrichtungen wie vorstehend beschrieben sind beim Einbau und/oder der Wartung aufwändig. Bei einer nicht geschulten Person, wie bei einem PoE oder PoU System-Anwender, ist nicht gewährleistet, dass die Wartungen ordnungsgemäß ausgeführt werden: (i)Rohrlei- tungen sind direkt mit einem Ventil und den Öffnungen des Filters, entweder durch mit der Hand festzuziehende Schraubverbindungen oder durch Verkleben mit einem Klebstoff, wie beispielsweise einem PVC-Kleber, verbunden. Für Gewinderohrverbindungen wird die Anwendung von sogenanntem PTFE-Band auf das Gewinde oder von Hanfband vor dem An- schluss der Rohrleitungen empfohlen. (ii)Des Weiteren ist darauf zu achten, dass O-Ringe auf allen Ventilanschlüssen sauber und trocken sind und dass jeder O-Ring und jede O-Ring- Nut mit Silizium Schmiermittel geschmiert ist. O-Ringe sind in die Nuten zu installieren und die Kartusche mit dem vom Lieferanten gelieferten Werkzeug festzudrehen. (iii)Eine angemessene Trocknungszeit vor der Druckprüfung oder Inbetriebnahme der Vorrichtung ist zu berücksichtigen, denn Temperatur und Luftfeuchtigkeit können die Trockenzeit von einigen Klebstoffen beeinflussen. (iv)Wichtig ist, dass unterschiedliche Anlaufphasen durch unterschiedliche Filtergehäuse, Kartuschensysteme und Anlagekapazitäten, aber auch durch verschiedene Filterfüllmaterialien, zu beachten sind. (v)Bei jeglichen Arten von Filtern gilt, zuerst das Entlüftungsventil des Geräts zu öffnen und dann erst den Pumpbetrieb einzuschalten. Wenn ein kontinuierlicher Wasserstrom erfolgt, wird das Ventil wieder geschlossen. Die Hersteller von Filtersystemen weisen ihre Kunden immer wieder auf die Gefahr von in Filtergehäusen entstehenden Drücken hin. (vi)Bei Wartung und Reparatur an einem Filtersystem sind sämtliche Stromkreise zuerst abzuschalten. Selbst für erfahrene Fachleute ist es nicht einfach, diese Arbeiten immer so auszuführen, so dass keine gesundheitlichen Risiken entstehen. Auch sind Vorrichtungen zur Filtration von Wasser in Wasserwerken bekannt. Beispielhafte Vorrichtungen sind Sandfilteranlagen, welche in unterschiedlichsten Bauweisen angewendet werden. Sandfilteranlagen weisen bevorzugt große Becken mit einer durchdachten Schichtung von Sand und Kies auf. Kies dient lediglich als Stützmaterial, damit der Sand nicht nach unten sickert.

Eines der bekanntesten Verfahren zur Trinkwassergewinnung in Wasserwerken ist das „Mühlheimer Verfahren". Bei dem Prozess kann auf den üblichen Einsatz von Chlor weitgehend verzichtet werden. Stattdessen wird die chemische und biologische Aufbereitung des Wassers mittels Ozonierung, Mehrschichtfiltration (über Kies, Sand, schwach aktivierte Kohle) und Aktivkohlefiltration durchgeführt. Die durch Ozonierung und der Zugabe von Eisen- Ill-Chlorid ausgeflockten organischen Bestandteile setzen sich im Sandfilter mit den meisten Verunreinigungen fest und nur sauberes Wasser gelangt durch den Sand oder das Quarzbett.

In entwickelten Ländern mit intakter Infrastruktur werden in Wasserwerken Vorrichtungen wie Langsamsandfilter, Mehrschichtfilter und/oder Großfilterbehälter eingesetzt. Bisher sind Fluss- oder Grubenquarzsand die wichtigsten Medien zur Befüllung von Sandbettfiltern. Der gestiegene Wasserverbrauch und höhere Anforderungen an die Qualität des gereinigten Wassers verlangen eine Erhöhung der Effizienz der vorhandenen Wasseraufbereitungsanlagen. Neue Anlagen und Systeme müssen gefunden werden, um nach Möglichkeiten die Betriebskosten senken zu können. Die großen Mengen an Quarzsand, die immer wieder ausgetauscht werden müssen, und steigende Materialkosten stellen ein Problem dar. Ein weiterer Nachteil der bekannten Systeme ist oft die große Menge ungenutzten Abwassers. Bei Umkehrosmoseanlagen ist häufig die Wasserausbeute niedrig und es entsteht ungenutztes Abwasser. Bekannte Systeme sind zumeist auch anfällig für mikrobiologische Verunreinigungen durch Bakterien, Viren, Parasiten und Mikroorganismen. Entsprechend weisen diese Systeme hohe Wartungs- und Desinfektionskosten auf. Es kann bei den bekannten Sys- temen ferner zu einer Demineralisierung des gefilterten Wassers kommen, wodurch eine an- schließende Mineralisierung nötig wird, um das gefilterte Wasser erst als gesundes Trinkwasser nutzen zu können. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die überlegene Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit, einschließlich der Verbesserung der organoleptischen Eigenschaften des produzierten Wassers (Geruch, Farbe, Geschmack), gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen aufweist, einfacher aufgebaut ist und/oder verbesserte Filterleistungen zeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung wie nachfolgend beschrieben, einem wie nachfolgend beschriebenen Verfahren unter Einsatz einer derartigen Vorrichtung und einer Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie nachfolgend beschrieben.

Wird im Rahmen der Erfindung der Begriff„Vorrichtung" verwendet, ist hierunter bevorzugt ein System beziehungsweise ein Filtersystem zu verstehen, das weiter bevorzugt in Kam- mern unterteilt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung und Filtration von Fluiden umfasst mindestens eine Filtersäule, die mindestens eine untere Seite, eine obere Seite und einen zwischen der unteren und der oberen Seite angeordneten Mantelteil umfasst, wobei die Fil- tersäule im Wesentlichen zylindrisch oder konisch ausgebildet ist und in einem Inneren einen Hohlraum bildet, wobei mindestens ein Ring dem Mantelteil zugeordnet ist und sich in den Hohlraum hinein erstreckt.

Wird im Rahmen der Erfindung der Begriff„etwa" oder„im Wesentlichen" in Bezug auf Werte oder Wertebereiche verwendet, ist hierunter dasjenige zu verstehen, was der Fachmann in dem gegebenen Zusammenhang als fachmännisch üblich ansehen wird. Insbesondere sind Abweichungen der angegeben Werte von +/- 10%, bevorzugt +/- 5%, weiter bevorzugt von +/- 2%, von den Begriffen„etwa" und„im Wesentlichen" umfasst. Wird im Rahmen der Erfindung der Begriff Fluid verwendet, wird hierunter insbesondere Wasser verstanden. Das zu noch filternde Wasser kann insbesondere als Rohwasser bezeichnet werden. Das Wasser, das in der Vorrichtung gefiltert wird, kann als Prozesswasser bezeichnet werden. Das aus der Vorrichtung ausgelassene, gefilterte Prozesswasser kann bei- spielsweise zur Kaffeeröstung verwendet werden.

Bevorzugt erstreckt sich der mindestens eine Ring den Mantelteil umlaufend und rechtwinklig zu einer Mittellängsachse (y) der Filtersäule beziehungsweise des Mantelteils. Weiter bevorzugt erstreckt sich der mindestens eine Ring von einer Mantelinnenseite des Mantelteils in Richtung der Mittellängsachse (y).

Bevorzugt weist der Mantelteil der Filtersäule eine Mehrzahl von Ringen auf, die sich in den Hohlraum hinein erstrecken. Eine Mehrzahl von Ringen weist jeweils eine Ringöffnung mit im Wesentlichen gleichbleibender Öffnungsweite auf. Die Öffnungsweite ist bevorzugt eine Verjüngung der Mantelinnenseite. Die Mantelinnenseite ist bevorzugt die innenliegende Sei- te des Mantelteils. Die bevorzugt gleichbleibende Öffnungsweite auf den Ring im Einzelnen bezogen beschreibt, dass die Öffnungsweite rund ausgebildet ist und einen Durchmesser aufweist. Die Öffnungsweite weist bevorzugt einen Durchmesser auf, der rechtwinklig zur Mittellängsachse (y) und umlaufend am Mantelteil immer eine gleichbleibende Weite aufweist.

Die bevorzugt gleichbleibende Öffnungsweite für eine Mehrzahl von Ringen bezogen bedeutet, dass alle Ringe in der Filtersäule in ihrer Öffnungsweite identisch zueinander ausgebildet sind. Weiter bevorzugt weist eine Mehrzahl von Ringen jeweils eine Ringöffnung mit unterschiedlichen Öffnungsweiten auf. Die Ringe unterscheiden sich in ihrer Öffnungsweite voneinander und weisen weiter bevorzugt alle einen unterschiedlichen Durchmesser auf. Besonders bevorzugt weist die Filtersäule eine Mehrzahl von Ringen auf, bei der zum einen einzelne Ringe in ihrer Öffnungsweite identisch und zum anderen weitere Ringe in ihrer Öffnungs- weite unterschiedlich von einander ausgebildet sind. Bevorzugt ist der mindestens eine Ring und bevorzugt eine Mehrzahl von Ringen über die Mittellängsachse (y) der Filtersäule im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Bevorzugt ist der mindestens eine Ring auf der bevorzugten Mantelinnenseite des Mantelteils als eine umlaufende Wölbung ausgebildet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Ring in einer Ebene zur Mittellängsachse (y) sägeblattähnlich und/oder stumpfzahnähnlich ausgebildet. Bevorzugt weist ein einzelner sägeblattähnlicher Ring an einer ersten Unterseite eine Sammelfläche auf. Die Sammelfläche an der ersten Unterseite vorzugsweise eines jeden sägeblattähnlichen Rings erstreckt sich von der Mantelinnenseite im Wesentlichen rechtwinklig in Richtung der Mittellängsachse (y). Eine Zackenspitze des sägeblattähnlichen Rings, die bevorzugt einen kleinen Radius aufweist, bildet die Stelle des Rings, an der die bevorzugt verjüngte Öffnungsweite beginnt. Die Zackenspitze ist bevorzugt die Stelle des Rings, die sich am weitesten in den Hohlraum der Filtersäule beziehungsweise des Mantelteils hinein erstreckt. Aus- gehend von der Zackenspitze des sägeblattähnlichen Rings erstreckt sich eine erste Oberseite des Rings bevorzugt unter einem Winkel α nach oben verlaufend und in Richtung der Mantelinnenseite. Der Winkel α liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 25° bis etwa 65°, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 35° bis etwa 55°, und besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 40° bis etwa 50° . Der bevorzugt mindestens eine stumpf- zahnähnliche Ring weist keine Zackenspitze auf, sondern eine der Mittellängsachse (y) zugewandte, im Wesentlichen flache Seite. Die flache Seite weist bevorzugt ein leichtes Gefälle auf, das sich von einer zweiten Unterseite des stumpfzahnähnlichen Rings zu einer zweiten Oberseite an die Mantelinnenseite annähert. Bevorzugt laufen die zweite Unterseite und die zweite Oberseite bis zur flachen Seite aufeinander zu.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens eine Ring auf der Ringoberseite und über die Öffnungsweite verlaufend eine Kompressionsscheibe beziehungsweise ein Deckelteil auf. Dem bevorzugten Deckelteil sind seitliche Einlassöffnungen angeordnet, durch die ein Fluid strömt. Das Fluid strömt durch die Öffnungsweite des Rings in Rieh- tung der Mittellängsachse (y), trifft anschließend auf das Deckelteil und wird im Wesentlichen rechtwinklig zur Mittellängsachse (y) in Richtung der Mantelinnenseite geleitet.

Bevorzugt ist auf dem mindestens einen Ring mindestens eine Isolierungsmembran und/oder mindestens eine Filtrierungsmembran montiert. Die Isolierungsmembran und/oder die Filtrierungsmembran ist bevorzugt aus mindestens einem synthetischen Material und/oder weiter bevorzugt aus mindestens einem natürlichen Material gebildet. Die Isolierungsmembran und/oder Filtrierungsmembran ist bevorzugt auf der Ringoberseite und/oder der Ringunterseite angeordnet und dichtet die Öffnungsweite des Ringes im We- sentlichen ab. Unter der„im Wesentlichen abdichtenden Membran" ist zu verstehen, dass ein Fluid gezwungen ist, durch die Membran hindurch zu strömen und nicht beispielsweise seitlich an dieser Membran vorbei strömt. Die mindestens eine Isolierungsmembran und/oder Filtrierungsmembran ist bevorzugt auf einem Ring montiert, der bevorzugt eine verhältnismäßig geringe Öffnungsweite aufweist. Die bevorzugt geringe Öffnungsweite steht im Verhältnis zur Gesamtbreite der Mantelinnenseite. Sie liegt bezogen zu dieser bevorzugt in einem Bereich von etwa 50% bis etwa 2%, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 30% bis etwa 5%, und besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 15% bis etwa 8%. In einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Isolierungsmembran und/oder Filtrierungsmembran auf den Auslassöffnungen seitlich des Deckelteils angeord- net, durch die mindestens ein Fluid seitlich strömt.

Zumindest eine Isolierungsmembran und/oder zumindest eine Filtrierungsmembran der Vorrichtung ist vorzugsweise als eine sogenannte Multimembran ausgebildet. Die Multi- membran umfasst zwei oder mehrere Schichten. Die Schichten können jeweils aus syntheti- sehen oder natürlichen Materialien ausgebildet sein. Die Multimembran kann daher gleichzeitig physikalische und chemische Isolatoren und Filter umfassen. Neben einer rein mechanischen beziehungsweise physikalischen Wirkung findet in einer Multimembran vorzugsweise auch eine chemisch-physikalische Reaktion statt, die dann in der jeweiligen Kammer oder Filtersäule der Vorrichtung fortgesetzt wird. Die Multimembran kann ein vorzeitiges Auswa- sehen der Filter beziehungsweise Filtermedien aus den Isolierungsmembranen und/oder Fil- trierungsmembranen der Vorrichtung verhindern. Die Art der Multimembran und die Anzahl und Ausführung der jeweiligen Schichten ist je nach Zielvorgabe der Reinigungsmaßnahme festlegbar und wird beispielsweise im Wesentlichen in Hinblick auf die Rohwasserqualität bestimmt. Vorzugsweise nimmt die Dichtigkeit der Schichten von der ersten bis zur letzten Schicht graduell ab.

Zumindest eine Isolierungsmembran und/oder zumindest eine Filtrierungsmembran, einschließlich zumindest einer Multimembran kann zumindest eine Beschichtung aufweisen. Die Beschichtung kann zumindest einen Katalysator umfassen. Die Beschichtung kann zur chemischen Umwandlung von Schadstoffen ausgebildet sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Filtersäule der Vorrichtung in der unteren Seite mindestens eine Eintrittsöffnung und in der oberen Seite eine Austrittsöffnung auf. Zumindest eine Multimembran kann jeweils der Eintrittsöffnung und/oder der Austrittsöffnung zugeordnet sein, um ein Auswaschen von Filtermedien aus der Filtersäule zu verhindern. Bevorzugt erstrecken sich die Eintrittsöffnung und/oder die Austrittsöffnung in rund und mittig auf der oberen Seite und/oder der unteren Seite um die Mittellängsachse

( )- Bevorzugt ist zwischen der unteren Seite und dem Mantelteil ein Eintrittsdiff usor und/oder ein Eintrittskonfusor angeordnet ist. Der Eintrittsdiffusor weist bevorzugt an einem unteren Endbereich, der näher zur unteren Seite angeordnet ist, einen kleinen Durchmesser auf und an einem oberen Endbereich, der näher zum Mantelteil angeordnet ist, einen großen Durchmesser auf. Mindestens ein Fluid strömt im Eintrittsdiffusor von einem Bereich mit einem kleinen Durchmesser in einen Bereich mit einem großen Durchmesser. In einer alternativen Ausführungsform ist der Eintrittsdiffusor an einem unteren Endbereich des Mantelteils mindestens zum Teil mit in den Mantelteil eingelassen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Eintrittsdiffusor und der unteren Seite der Eintrittskonfusor angeordnet. Entsprechend ist zwischen der unteren Seite und dem Mantelteil zuerst der Eintrittskonfusor und darauf folgend der Eintrittsdiffusor angeordnet. Mindestens ein Fluid strömt bevorzugt durch die Eintrittsöffnung in den Eintrittskonfusor, weiter bevorzugt dann in den Eintrittsdif- fusor und anschließend in den Hohlraum der Filtersäule beziehungsweise des Mantelteils. Bevorzugt ist zwischen dem oberen Endbereich des Ei n trittsd iff u so rs und dem Mantelteil eine verjüngte Durchlassöffnung angeordnet, die in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Trennwand gebildet ist.

Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff Konfusor verwendet wird, ist hierunter ein in Strömungsrichtung trichterförmiges Element zu verstehen, dessen Durchflussöffnung sich zunehmend verjüngt. Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff Diffusor verwendet wird, ist hierunter ein in Strömungsrichtung umgekehrt zum Konfusor angeordnetes trichterförmiges Element zu verstehen.

Weiter bevorzugt ist zwischen der oberen Seite und dem Mantelteil ein Austrittskonfusor und/oder ein Austrittsdiffusor angeordnet. Der Austrittskonfusor weist an einem oberen Endbereich, der näher zur oberen Seite angeordnet ist, einen kleinen Durchmesser auf und an einem unteren Endbereich, der näher zum Mantelteil angeordnet ist, einen großen Durchmesser auf. Mindestens ein Fluid strömt von einem Bereich mit einem großen Durchmesser in einen Bereich mit einem kleinen Durchmesser. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Austrittskonfusor und der oberen Seite der Austrittsdiffusor angeord- net. Entsprechend ist zwischen dem Mantelteil und der oberen Seite zuerst der Austrittskonfusor und darauf nachfolgend der Austrittsdiffusor angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform ist ein Austrittsdiffusor und kein Austrittskonfusor in der Vorrichtung beziehungsweise der Filtersäule angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform ist der Austrittsdiffusor an einem oberen Endbereich des Mantelteils mindestens zum Teil mit in den Mantelteil eingelassen. Mindestens ein Fluid strömt bevorzugt durch den Hohlraum der Filtersäule beziehungsweise des Mantelteils in den Austrittskonfusor, weiter bevorzugt dann in den Austrittsdiffusor und anschließend durch die Austrittsöffnung der oberen Seite. Bevorzugt ist zwischen dem Mantelteil und dem unteren Endbereich des Austrittsdiffusors eine verjüngte Durchlassöffnung angeordnet, die in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Trenn- wand gebildet ist. Bevorzugt bewirkt der mindestens eine Diffusor eine bessere Reinigung von z.B. Grobpartikeln, Sand und organischen Stoffen. Besonders bevorzugt bewirkt der Eintrittsdiffusor eine bessere Vorreinigung von z.B. Grobpartikeln, Sand und organischen Stoffen. Bevorzugt be- wirkt der mindestens eine Konfusor eine bessere Reinigung und Fällung von z.B. gelösten Stoffen wie Eisennitrat, Mangannitrat etc. Weiter bevorzugt bewirkt der Eintrittskonfusor eine bessere Vorreinigung und Fällung von z.B. gelösten Stoffen wie Eisennitrat, Mangannitrat etc. Vorzugsweise sind der Diffusor und/oder der Konfusor in ihren Öffnungsweiten einstellbar.

Bevorzugt ist der Eintrittsdiffusor und weiter bevorzugt der Eintrittskonfusor in einem unteren Hochdruckkopf angeordnet. Bevorzugt ist der Austritts konfusor in einem oberen Hochdruckkopf angeordnet Weiter bevorzugt ist der Austrittskonfusor und/oder der Austrittsdif- fusor im oberen Hochdruckkopf angeordnet. Der untere und/oder der obere Hochdruckkopf bilden bevorzugt ein schützendes Gehäuse für den Diffusor und/oder Konfusor. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform strömt das Fluid beziehungsweise das zu reinigende Wasser ausgehend vom unteren Hochdruckkopf in Richtung des oberen Hochdruckkopfes.

Bevorzugt weisen der Eintrittskonfusor und/oder der Eintrittsdiffusor eine Mehrzahl von Aus- lasslöchern beziehungsweise Einlasslöchern, vorzugsweise 1 bis 10 Einlasslöcher, weiter bevorzugt 2 bis 8 Einlasslöchern, noch weiter bevorzugt 4 bis 6 Einlasslöchern, an einer Diffusor- und/oder Konfusorseitenwand auf. Ein Fluid strömt seitlich in den Eintrittskonfusor und/oder den Eintrittsdiffusor ein oder aus. Weiter bevorzugt weisen der Austrittskonfusor und/oder der Austrittsdiffusor eine Mehrzahl von Auslasslöchern beziehungsweise Einlasslö- ehern, vorzugsweise 1 bis 10 Einlasslöcher, weiter bevorzugt 2 bis 8 Einlasslöchern, noch weiter bevorzugt 4 bis 6 Einlasslöchern, an einer Diffusor- und/oder Konfusorseitenwand auf. Ein Fluid strömt seitlich in den Austrittskonfusor und/oder den Austrittsdiffusor ein oder aus. Π

Die Vorrichtung kann eine oder mehrere Kompressionsscheiben aufweisen. Die Kompressionsscheibe kann auch als Deckelteil bezeichnet werden. Die Kompressionsscheibe beziehungsweise das Deckelteil kann beispielsweise kegelstumpfförmig ausgebildet sein, mit einer ersten breiten Stirnseite und einer zweiten schmalen Stirnseite und einer seitlichen Man- telfläche. Mindestens eine Kompressionsscheibe der Vorrichtung kann eine Mehrzahl von Auslasslöchern beziehungsweise Einlasslöchern, vorzugsweise 1 bis 10 Einlasslöcher, weiter bevorzugt 2 bis 8 Einlasslöchern, noch weiter bevorzugt 4 bis 6 Einlasslöchern, aufweisen. Zumindest ein Einlassloch ist auf der Mantelfläche angeordnet. Beispielsweise sind 8 Einlasslöcher auf der Mantelfläche angeordnet. Mehrere Einlasslöcher können beispielsweise gleichmäßig radial voneinander beabstandet auf der Mantelfläche angeordnet sein. An der breiten Stirnseite ist vorzugsweise eine Eingangsöffnung ausgebildet, die mit dem Einlassloch oder den Einlasslöchern verbunden ist. Es ist vorgesehen, dass das Fluid durch die Eingangsöffnung in das Deckelteil einströmt und aus derm Einlassloch oder den Einlasslöchern ausströmt oder umgekehrt. Vor einer Kammer der Filtersäule ist vorzugsweise zumindest ein Deckelteil derart angeordnet, dass das Fluid im Normalbetrieb durch das Einlassloch oder die Einlasslöcher in das Deckelteil einströmt und aus dem Deckelteil durch die Eingangsöffnung in die Kammer einströmt. Nach einer Kammer der Filtersäule ist vorzugsweise zumindest ein Deckelteil derart angeordnet, dass das Fluid im Normalbetrieb aus der Kammer in die Eingangsöffnung des Deckelteils einströmt und durch das Einlassloch oder die Einlasslö- eher aus dem Deckelteil ausströmt.

Durch die Einlasslöcher wird Sauerstoff im Wasser in Millionen von langlebigen und aktiven Mikrobläschen aufgebrochen. Diese lagern sich an Schwebstoffen an. Die biologische Zersetzung wird hierdurch effektiv optimiert und führt zu einer schnellen und effizienten Re- duktion von Gerüchen, einschließlich von Schwefelwasserstoff (H₂S) u. a.

Die Einlasslöcher können eine Einlassgeometrie mit einer Einlassöffnung, eine Austrittsöffnung und einem Einlasskanal aufweisen, der die Einlassöffnung und die Austrittsöffnung miteinander verbindet. Die Einlassöffnung und die Austrittsöffnung können beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein. Die Innenwandung kann zylindrisch ausgebildet sein. Die Ein- lasslöcher sind beispielsweise durch eine oder mehrere Bohrungen herstellbar. Die Bohrung kann senkrecht zur Oberfläche des jeweiligen Diffusors, des jeweiligen Konfusors und/der jeweiligen oder Kompressionsscheibe ausgebildet sein. Um eine bessere Verwirbelung zu erreichen, ist die Einlassöffnung vorzugsweise durch eine Bohrung herstellbar, die schräg zur Oberfläche des jeweiligen Diffusors, des jeweiligen Konfusors und/oder der jeweiligen Kompressionsscheibe ausgerichtet ist. Die Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung können elliptisch ausgebildet sein. Auch können die Einlassöffnungen verjüngend ausgebildet sein, insbesondere um eine Art Düseneffekt zu erzeugen. Die Innenwandung kann eine Mittelachse aufweisen, die schräg zur Oberfläche des jeweiligen Diffusors, Konfusors und Kompressions- scheibe ausgerichtet ist.

Bevorzugt weist der untere und/oder der obere Hochdruckkopf zwischen dem Eintrittsdiffu- sor und dem Eintrittskonfusor und/oder dem Austrittskonfusor und dem Austrittsdiffusor mindestens eine Druckkammer auf. Bevorzugt strömt das zu reinigende Wasser zum einen mittig vom Konfusor in den Diffusor und zum anderen durch die Einlasslöcher des Konfusors und/oder Diffusors. Weiter bevorzugt strömt das zu reinigende Wasser durch die Einlasslöcher des Konfusors in die Druckkammer und durch die Einlasslöcher des Diffusors aus der Druckkammer. Je nach Aufgabe weist der Diffusor und der Konfusor jeweils zwei bis acht der Einlasslöcher auf. So erfährt das zu reinigende Wasser sofort beim Eintritt eine starke Verwirbelung. Dabei entstehen Mikrowasserblasen, die den Reinigungsprozess begünstigen. Nach Eintritt des zu reinigenden Wassers in die Druckkammer erfährt das Wasser eine Verwirbelung und der Wasserdruck wird erhöht.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung in drei Kammern unterteilt. Eine erste Kammer beschreibt den Bereich in dem der untere Hochdruckkopf angeordnet ist. Eine zweite Kammer beschreibt den Bereich in dem der Mantelteil, zwischen dem unteren Hochdruckkopf und dem oberen Hochdruckkopf, angeordnet ist. Eine dritte Kammer beschreibt den Bereich in dem der oberen Hochdruckkopfes angeordnet ist. Bevorzugt ist in der ersten Kammer, in der der untere Hochdruckkopf angeordnet ist, die Druckkammer angeordnet. Weiter bevorzugt ist in der dritten Kammer, in der der obere Hochdruckkopf angeordnet ist, die Druckkammer angeordnet. Besonders bevorzugt ist in der ersten Kammer I und in der dritten Kammer jeweils eine Druckkammer angeordnet. Bevorzugt beschreibt die Druckkammer einen Bereich seitlich vom Konfusor und vom Diffusor. Zwischen der ersten Kammer und der dritten Kammer ist bevorzugt die zweite Kammer angeordnet, die den Bereich des Mantelteils be- schreibt und in dessen Hohlraum Filtermedien, bevorzugt Sorbenzien, angeordnet sind. In der ersten, zweiten und/oder dritten Kammer wird das zu reinigende Wasser auf die nächste Stufe beziehungsweise Kammer vorbereitet.

Zumindest eine Kammer oder zumindest eine Filtersäule kann ergänzend oder alternativ zu den nachbeschriebenen Sorbenzien marktübliche Filtermedien wie Aktivkohle, Polymersor- benzien und Ähnliches umfassen.

Zumindest eine Kammer beziehungsweise eine Filtersäule kann zumindest ein Mittel zur Aufnahme und Speicherung von Stoffen und Substanzen aufweisen. Dies ist hat den Vorteil, dass zum Beispiel im Industriebereich, seltene Erden, Gold, Platin oder andere Wertstoffe gesammelt werden können. Das Mittel kann einen Behälter umfassen.

Bevorzugt ist zwischen dem unteren Hochdruckkopf und dem Mantelteil mindestens eine Isolierungsmembran und/oder mindestens eine Filtrierungsmembran montiert. Diese min- destens eine Isolierungsmembran und/oder mindestens eine Filtrierungsmembran bildet bevorzugt eine Eingangsmembran. Weiter bevorzugt ist zwischen dem Mantelteil und dem oberen Hochdruckkopf mindestens eine Isolierungsmembran und/oder mindestens eine Filtrierungsmembran montiert. Diese mindestens eine Isolierungsmembran und/oder mindestens eine Filtrierungsmembran bildet bevorzugt eine Ausgangsmembran. Vorzugsweise ist die mindestens eine Eingangsmembran weniger dicht ausgebildet als die mindestens eine Ausgangsmembran. Besonders bevorzugt ist die Eingangsmembran und/oder Ausgangsmembran mehrlagig als Multimembran ausgebildet. Die Menge und Art der Membran richtet sich nach der Rohwasserqualität, die das Wasser der örtlichen Gegebenheiten beschreibt. Vorzugsweise erzeugt die Vorrichtung ständig unter„stop-and-go" örtliche Druckveränderungen. Bevorzugt wird das Wasser stark verwirbelt und die Drücke werden ständig verändert. Die Druckdifferenz in der Vorrichtung liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa I bar (Umgebungsdruck) bis etwa 20bar und weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 1 bar (Umgebungsdruck) bis etwa 15bar. Der Arbeitsdruckbereich reicht beispielsweise von etwa 0,3bar bis zu etwa 1 5bar. Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine besonders hohe Differenzdruckstabilität auf. Durch geringe Volumenveränderung hat der Druck auf die Löslichkeit von Feststoffen im Wasser so gut wie keinen Einfluss. Das Volumen von Gasen wird hingegen stark durch den Druck beeinflusst und ihre Wasserlöslichkeit ist druckabhängig. Koh- lenstoffdioxid wird beispielsweise bei steigendem Druck im Wasser leicht gelöst.

Alternativ kann die Vorrichtung auch als Gravitationsfilter verwendet werden. Hierbei erfolgt die Durchflussrichtung in der Vorrichtung entsprechend von oben nach unten. Dies ist insbesondere in Entwicklungsländern oder nach Stromausfällen sehr nützlich.

Die Druckveränderungen führen zu Verwirbelungen. Hierbei brechen Hohlraumbildungen, wie Mikrobläschen, in den Druckkammern schlagartig zusammen, es kommt zur Kavitation. In Verbindung mit Diffusion führt es zum Ausgasen von gelösten Gasen aus der Flüssigkeit. Der Einfluss der Gewichtskraft oder der Zentrifugalkraft fördert zudem die Sedimentation und Teilchen aus der Flüssigkeit oder von Gasen werden abgelagert. Die Verwirbelung kann insbesondere in Druckkammern der Vorrichtung erfolgen. Die Verwirbelung kann eine Oxi- dation begünstigen. Im Wasser kommt beispielsweise Eisen, meist als gelöstes Eisen(ll) (Fe²⁺), vor und wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu Eisen(lll) (Fe³⁺) oxidiert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das zu reinigende Wasser, nachdem es den unteren Hochdruckkopf verlassen hat, bedingt durch den unteren Hochdruckkopf im Mantelteil seitlich in Richtung der Mantelinnenseite geleitet. Bevorzugt durchströmt das zu reinigende Wasser das Filtermedium. Weiter bevorzugt wird das Wasser unter und/oder an den mindestens einen Ring des Mantelteils geleitet. Mit dem mindestens einen Ring wird die Ver- weildauer des Wassers in der Filtersäule erhöht, da es durch das Entlangströmen an dem mindestens einen Ring verwirbelt wird.

Vorzugsweise sind zumindest im Hohlraum der Filtersäule Schichten aus Sorbenzien als Filtermedium enthalten. Bevorzugt sind weitere Schichten aus Quarzsand im Hohlraum der Filtersäule enthalten. Die Schichten sind bevorzugt ohne eine Trennschicht übereinander oder besonders bevorzugt mit einer Trennschicht übereinander geschichtet. Die Trennschicht ist bevorzugt von dem mindestens einen Ring gebildet und weiter bevorzugt von der Isolierungsmembran und/oder der Filtrierungsmembran gebildet. Bevorzugt sind an der Mantelaußenseite und den Mantelteil durchdringend Belüftungs- und Auslassmechanismen angeordnet.

Die Aktivkohle ist bevorzugt porös und/oder feinkörnig und besteht weiter bevorzugt aus über 90% Kohlenstoff mit großer innerer Oberfläche und dient bevorzugt als Adsorptionsmittel. Bevorzugt kommt die Aktivkohle granuliert und/oder gepresst in Tablettenform (Koh- lekompretten) zum Einsatz.

Bevorzugt sind die Schichten aus Sorbenzien für deren Herstellung natürliche Mineralien verwendet werden und die in komplexen Behandlungs- und Aktivierungsprozessen zu Hochleistungssorbenzien verarbeitet werden. Als Rohstoffe dienen beispielsweise Carbon, Magnesit Brucit, Silicium Cristabolit oder Zirkonium. Hochleistungssorbenzien benötigen bei einer Verwendung deutlich weniger Sorbenzienvolumen als bei Einsatz von Aktivkohle oder Quarzsand im Sandbettfiltersystem.

Die Regeneration von im Wesentlichen gesättigten Sorbenzien geschieht bevorzugt mittels Spülung in einer mechanischen Vorrichtung (beispielsweise Misch- oder Spülmaschine) unter Anwendung von beispielsweise NaHC0₃ Speisesoda und Speisesalz NaCI. Dabei wird die Kristallstruktur nicht verändert. Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff Sorbenzien oder Sorbentia verwendet wird, sind hierunter bevorzugt Hochleistungssorbenzien (HLS) einschließlich Mischungen dieser zu verstehen. Die Schichten aus bevorzugten Hochleistunssorbenzien HLS ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

(i) HLS Carbon:

HLS Carbon wirkt bei einen pH-Wert von bevorzugt etwa 3 bis etwa 6 auf verschiedene che- mische und besonders bevorzugt auf biologische Stoffe als Oxidationsmittel. HLS Carbon kann mehrmals regeneriert und seine antibakterielle Wirkung durch Messung festgestellt werden.

Mit bevorzugt bis zu 90% aktivem Kohlenstoff und zusammen mit anderen enthaltenen Ele- menten bildet er eine sehr aktive Struktur, die bei Kontakt mit bevorzugt Wasser einen Film mit hohem Spannungsfeld erzeugt und den chemischen und physikalischen Wasserzustand verändert.

HLS Carbon-Körner haben bevorzugt spitze Konturen, bevorzugt aus Nanoröhrchen gebil- det, die auf die im Wasser befindlichen chemischen und biologischen Stoffe reagieren. Bakterien werden geschwächt und abgetötet. Da aus dem HLS Carbon bei der Aktivierung einige chemische Elemente entfernt worden sind, absorbiert er diese aus dem Wasser zurück durch Ionen- und Kationenaustausch. Bevorzugt sammelt der HLS Carbon über die Zeit zwischen den Körnern und Nanoröhrchen chemische Elemente und biologische Stoffe auf, die später wieder entfernbar sind. Bevorzugt wird HLS Carbon in Kombination mit Ausführungsformen, die stumpfzahnähnliche Ringe in der Filtersäule aufweisen, verwendet.

(ii) HLS Magnesit Brucit:

Magnesit ist ein Mineral aus der Mineralklasse der Karbonate und Nitrate und entwickelt sechseckige prismatische Kristalle. Aus dem Rohstoff Magnesit Brucit wird nach Verarbeitung und nach bevorzugt fünf Aktivierungsstufen das HLS Magnesit Brucit. Der pH-Wert von HLS Magnesit Brucit liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 8 bis etwa 12. Mit diesen pH- Werten wirkt er als Wasserenthärter; er nimmt Schwermetalle auf und reichert das Wasser mit Magnesium an.

HLS Magnesit Brucit besteht bevorzugt aus etwa 60 Vol.-% bis etwa 70 Vol.-% Mg, besonders bevorzugt aus etwa 65 Vol.-% Mg. Weiter bevorzugt besteht HLS Magnesit Brucit aus etwa 30 Vol.-% bis etwa 40 Vol.-% H₂0, besonders bevorzugt aus etwa 35Vol.-% H₂0. HLS Magnesit Brucit hat bevorzugt eine Struktur aus zwei hexagonal dicht angeordneten Kugel- packungen aus OH-Schichten. Jede davon besteht bevorzugt aus zwei sogenannten Blättern. Zwischen den OH-Schichten befinden sich oktaedrisch koordinierte Mg-Kationen. Die zwei hexagonal dicht angeordneten Kugelpackungen aus OH-Schichten setzen sich bevorzugt in zwei Raumrichtungen (kristallographische a- & b-Achse) fort. In Richtung der c-Ach- se werden benachbarte Schichten nur durch relativ schwache Van-der-Waalsche-Bindungen zusammengehalten, worauf auch die gute Spaltbarkeit des Minerals begründet ist.

Bevorzugt bildet der HLS Magnesit Brucit nach der Aktivierung eine Struktur, die bei Kontakt mit bevorzugt Wasser einen Magnesiumfilm mit hohem Spannungsfeld erzeugt. Dieses wirkt sich auf den chemischen und physikalischen Wasserzustand des durchströmenden wässrigen Fluides aus. HLS Magnesit Brucit Körner weisen eine spaltig geschichtete Struktur auf, mit denen mit dem hohen Spannungsfilm aus dem Wasser gelöste chemische und biologische Stoffe absorbiert und adsorbiert werden.

HLS Magnesit Brucit ist ein„Spezialist" für Schwermetalle. Bei dessen Einsatz werden mit der Zeit chemische Elemente, biologische Substanzen und Schwermetalle eingesammelt. Bevorzugt wird HLS Magnesit Brucit in Kombination mit Ausführungsformen, die stumpfzahnähn- liche Ringe in der Filtersäule aufweisen, verwendet.

(iii) HLS Silicium Cristobalit: Silicium Opal Cristobalit ist eine natürlich auftretende Hochtemperatur-Modifikation des Sili- ciumdioxids (Si0₂). Chemisch betrachtet ist es damit eine kristalline Form des Anhydrids der Kieselsäure. Bei der Produktion von HLS Silicium Cristobalit wird Silicium Cristobalit bevorzugt siebenfach aktiviert. Der pH-Wert von HLS Silicium Cristobalit liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 6 bis etwa 8. Im Bereich dieser pH-Werte wirkt HLS Silicium Cristobalit wasserstabilisierend und bereichert das Wasser bevorzugt mit Siliciumionen. HLS Silicium Cristobalit besteht bevorzugt aus bis zu etwa 90% aktivem Si02, verbunden mit Chalzedon, Quarz-Chalzedon, Fe₂0₃ und/oder Al₂0₃.

Die Größe der Poren von HLS Silicium Cristobalit liegt bevorzugt in einem Äquivalentdurchmesserbereich von etwa 2nm bis etwa 3nm, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 2,5 nm. Bei Kontakt mit bevorzugt Wasser wird ein großes Spannungsfeld erzeugt, welches den chemischen und physikalischen Wasserzustand des durchströmenden wässrigen Fluides beeinflusst. HLS Silicium Cristobalit Körner haben eine porige Struktur mit bevorzugt scharfen Rändern, die einem Schwamm ähneln. Diese scharfrandigen Schwammporen absorbieren mit dem hohen Spannungsfilm aus dem Wasser gelöste chemische und biologische Stoffe. Des Weiteren werden Bakterien im Wasser bevorzugt geschwächt und abgetötet. Da bei der HLS Silicium Cristobalit Aktivierung bestimmte chemische Elemente entfernt wurden, absorbiert und adsorbiert es diese Elemente aus dem Wasser wieder zurück.

Bei der Verwendung werden mit der Zeit zwischen den Körnern und den Poren chemische Elemente, Verbindungen und/oder biologisches Material aufgenommen, die später durch Rückspülung und Regenerierung wieder entfernt werden. (iv) HLS Zirkonium:

Der pH-Wert von HLS Zirkonium liegen bevorzugt in einem Bereich von etwa 4,8 bis etwa 6,5. Sie hängen vom jeweiligen Aktivierungsprozess ab. HLS Zirkonium wirken wie äußerst feine Mikrosiebe (etwa 0,5 μηι bis etwa 1 ,0 μηι Korngröße) und trennen verschiedene Mikroorganismen, Chemikalien und Feststoffe vom Wasser. Für die Produktion von HLS Zirko- nium werden zirkonarme Erze verwendet. Die Schüttdichte liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 1 ,6 bis etwa 2,5 Tonnen / m³. HLS Zirkonium ist regenerierbar.

HLS Zirkonium wird bevorzugt als erste Filterstufe eingesetzt. Beim Durchlauf durch die Filtersäule wird das Wasser intensiv gereinigt und erreicht so die nächste(n) Filterstufe(n) mit stark reduzierter Vorbelastung, wo mit anderen Sorbenzien die Aufbereitung fortgesetzt wird. Weiter bevorzugt wird HLS-Z bei Ausführungsformen mit sägeblattähnlichen Ringen der Filtersäule verwendet. Sogenannte Umkehrosmoseanlagen können mit HLS Sorbenzien befüllt effektiv vor Verkei- mung geschützt werden. Bei der Umkehrosmose wird durch Anwendung von Druck eine Substanz gegen ein Konzentrationsgefälle aufkonzentriert.

(v) HLS-1 F:

HLS-1 F wird bevorzugt für die Beseitigung von Ölverschmutzungen, Ölprodukten, aggressiven Flüssigkeiten im Wasser und auf dem Boden eingesetzt. Es ist aus Kieselgur beziehungsweise Kieselsäurepulver hergestellt. Kieselgur ist eine weißliche oder gräuliche, pulverförmi- ge Substanz, die hauptsächlich aus den Schalen fossiler Kieselalgen (Diatomeen) besteht. HLS-1 F ist bevorzugt ein Pulver und/oder Granulat mit gelblich-grauer Farbe und wird aus natürlichen Mineralien, mit den Hauptkomponenten Si0₂, Fe₂0₃, MgO und CaO hergestellt. Der Anteil an S1O2 liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 80% bis etwa 90% und besonders bevorzugt bei etwa 84%. Der Anteil an Fe₂0₃ liegt bevorzugt nicht über etwa 3,2% und der Anteil an CaO liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 7,5% bis etwa 8,5% und be- sonders bevorzugt bei 8%.

HLS-1 F wird bevorzugt verwendet, um Flüssigkeiten verschiedener Art, einschließlich Ölpro- dukte zu absorbieren. Dieses Sorbens ist ein sogenanntes inertes Material beziehungsweise Substanz, und unlöslich in den meisten korrosiven Umgebungen wie beispielsweise Laugen, Säuren, organische Lösungsmittel, Alkohole, etc. (vi) HLS-2F:

HLS-2F ist bevorzugt eine Alternative zu Quarzsand und Aktivkohle und weist zu diesen besserte Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit auf. (a)HLS-2F verbessert die organoleptischen Ei- genschaften von Wasser (Geruch, Farbe, Geschmack). (b)Des Weiteren entfernt es Eisen und Eisenoxid; und (c)bewirkt eine Verbesserung des pH-Wertes, indem es diesen auf einen Wert von bevorzugt etwa 6,5 bis etwa 8,0 stabilisiert. (d)Weitere positive Eigenschaften sind bevorzugt die Reinigung beziehungsweise das Entfernen von feinen Ölresten, (e)die Reduktion der Anteile von Radionuklide, (f)die Reduzierung von Schwer- NE-Metallen und (g)die Ver- ringerung von Phosphat, Chlorid und Stickstoffverbindungen. (h)HLS-2F kann bevorzugt in jedem technologischen Verfahren der Wasseraufbereitung als Filtermedium verwendet werden (für Trink- und Abwasser). (j)HLS-2F ist filtrationsrichtungsunabhängig - "Oben-Unten" - in Schwerkraftfiltration und in Druckwasseraufbereitungsanlagen. (k)Es kann sowohl in offenen als auch in geschlossenen Systemen in der Wasseraufbereitung eingesetzt werden. (l)Die Oxidierbarkeit des Wassers ist bevorzugt um etwa 15% bis etwa 30% effektiver als die mit Quarzsand.

Die bevorzugte Höhe der Filterschicht beträgt etwa 1 ,5m bis etwa 2,5m, besonders bevorzugt etwa 1 ,8m bis etwa 2,0m. Die empfohlene Filtrationsgeschwindigkeit beträgt bevor- zugt etwa 10m/h bis etwa 15m/h, besonders bevorzugt etwa 12m/h bis etwa 14m/h; dies übersteigt die Filtrationsgeschwindigkeit und dementsprechend die Leistung von herkömmlichen Filtern für Wasseraufbereitungsanlagen mit Quarzsand.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt eine UHDFC Hausfilteranlage, weiter be- vorzugt ein UHDFC Ringrohrfiltergehäuse, weiter bevorzugt eine UHDFC Ringrohrfilterkapsel und weiter bevorzugt ein UHDFC Filter-Container.

Einzelsorbenzien umfassen im Wesentlichen ein einzelnes Material. Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff Sorbenzien oder Sorbentia verwendet wird, sind hierunter neben Einzelsorbentia auch Multisorbentia zu verstehen. Multisorbentia umfassen mehr als ein Ma- terial. Zur Herstellung von Multisorbentia werde bevorzugt als Rohstoff natürliche Mineralien, synthetische und/oder natürliche Polymere und andere Stoffe verarbeitet. Sie erfahren vorzugsweise eine besondere Aktivierung. Für spezielle Anwendungen, wie für den

Schwimmbadbereich, kann beispielsweise Chlor, auch in Form von Sauerstoffverbindungen, oder Brom Bestandteil des Multisorbentias sein, ohne dass bei der Anwendung Spuren von Chlor oder Brom in das verarbeitete Wasser gelangen. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass Chlor und Brom in den Multisorbentia in lonenform verbleiben. Derart können unerwünschte Effekte einer Chlorabgabe in Wasser, wie Schleimhautreizungen, vorteilhafterweise vermieden werden.

Multisorbenti umfassen vorzugsweise zumindest HD Multisorbentia. Diese

sind eine Weiterentwicklung der HD Einzelsorbentia, analog der Mixed-Mode Sorbenzien und Membranen in der Chromatographie. Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff UHDFC verwendet wird, ist hierunter eine sogenannte Ultra Heavy Duty Filtersäule beziehungsweise Column zu verstehen. UHDFCs (Utra Heavy Duty Columns) sind sowohl mit konventionellen Filtermedien wie Aktivkohle befüllt einsetzbar, als auch mit Sorbenzien aus natürlichen Mineralien mit besonderer gezielter chemiefreier Behandlung und Aktivierung. Bei klassischen Filtergehäusen läuft das zu rei- nigende Wasser durch das Filtermedium und wird nur durch die Art und Dichte der Befüllung aufgehalten. Bei UHDFCs (Utra Heavy Duty Columns) tritt das zu reinigende Wasser bevorzugt in den Eintrittskonfusor ein, der bevorzugt im unteren Hochdruckkopf angeordnet ist. Weiter bevorzugt wird es anschließend abgebremst und durch eine bevorzugte Membran mit Druckanstieg in den besonders bevorzugten Eintrittsdiffusor geleitet. Danach ge- langt es unter„stop-and-go" durch das eingefüllte Filtermedium im Hohlraum nach oben, wo es immer wieder durch die in den Hohlraum hinein erstreckenden bevorzugten Ringe abgebremst wird, wobei örtliche Druckveränderungen entstehen, bis es in den bevorzugten Austrittskonfusor gelangt. Der bevorzugte Austrittskonfusor ist weiter bevorzugt zusammen mit dem Austrittsdiffusor im oberen Hochdruckkopf angeordnet. UHDFC Systeme zeichnen sich bevorzugt durch schlanke und hohe Säulen aus. Weiter bevorzugt mit speziell entwi- ekelten Hochdruck- Ein- und Auslassköpfen und unterschiedlichen Druckverhältnissen in Köpfen und Säule.

Besonders bei der Verwendung von Hochleistungssorbenzien wird die Filtrationsleistung deutlich erhöht, was mit klassischen Filtergehäusen nicht möglich ist.

HDFC Ringrohrfiltergehäuse sind mit Filtermedien wie beispielsweise Sorbenzien befüllt. Das zu reinigende Wasser steigt von unten nach oben durch die Filtersäule. Veränderungen der kinetischen Bewegungsgrößen (Ort, Geschwindigkeit, negative und positive Beschleuni- gung) werden durch die im Hohlraum der Filtersäule des Ringrohrfiltergehäuses hinein erstreckenden Ringe, die bevorzugt in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind, sowie durch den erhöhten Druck in der Filtersäule hervorgerufen. Chemisch-physikalische Reaktionen werden gezielt gefördert. Das UHDFC Ringrohrfiltergehäuse umfassend mindestens die Filtersäule sind mit und ohne Druckverstärkung in einem Bereich von bevorzugt et- wa 0,2bar bis etwa 1 6bar Wasserdruck, besonders bevorzugt über einem Wasserdruck von 1 6bar, einsetzbar. Die Montage und Demontage geschieht bevorzugt über Schnellverschlüsse, wodurch kein Werkzeug nötig ist. Der bevorzugte untere und weiter bevorzugt der obere Hochdruckkopf sind schraubbar und leicht abnehm- und anbringbar, was die Wartung und die dazugehöriger Entnahme von Sedimenten erleichtert.

Die Wirkweise entspricht der eines mechanischen Vor- und Nachfilters. Das zu reinigende Wasser tritt durch den bevorzugten Eintrittskonfusor im weiter bevorzugten unteren Hochdruckkopf über eine bevorzugte Membrane in den besonders bevorzugten Eintrittsdiffusor, wobei die Fließgeschwindigkeit durch den vorher erzeugten Druckanstieg erhöht wird und durch die Filtersäule nach oben steigt und durch die in dem Hohlraum angeordneten Ringe gebremst wird. Dabei wird immer wieder Druck aufgebaut, der eine intensive Filtrierung gewährleistet.

Ein kleines Ringrohrfiltergehäuse mit einer bevorzugten Länge von etwa 40cm und einem bevorzugten Durchmesser von etwa 4cm kann bevorzugt etwa 500ml an Sorbenzien auf- nehmen, wohingegen ein größtes Ringrohrfiltergehäuse bevorzugt bis zu etwa 3501 aufnehmen kann.

Ähnlich wie bei der Chromatographie tritt das zu reinigende Wasser aus dem Fluss der mo- bilen Phase (Zuleitung) in die Vorrichtung ein und durchläuft eine Trennstrecke. Im Hohlraum der Filtersäule erfolgen je nach Sorbenzienbefüllung unterschiedliche Prozesse wie Ab- , Adsorption, pH-Wert Regulierung und/oder bakterielle Abtötung. Bei Wasserkontakt wird ein Film mit hohem Spannungsfeld erzeugt, wobei durch Reaktionen der chemische-physi- kalische Wasserzustand gezielt verändert wird; Ionen- Kationanaustausch.

Die Diffusoren und Konfusoren im bevorzugt unteren und oberen Hochdruckkopf bewirken eine mechanische (physikalische) Reinigung, ähnlich einer Fällungskammer. Schwebeteilchen, die eine optische Verunreinigung darstellen, werden entfernt. Wird beispielsweise Aktivkohle als Filtermedium eingesetzt, nimmt sie durch ihre große innere Oberfläche und Adsorptionsfähigkeit schädliche Substanzen auf und bevorzugt hochmolekulare Stoffe werden in dieser gespeichert.

Durch die Bauart der Ringrohrfiltersäulen wird im Vergleich zu konventionellen Filtergehäu- sen die Standzeit von Aktivkohle verlängert.

Die UHDFC Ringrohrfilterkapseln bieten die Möglichkeit, klassische Filtergehäuse wie z.B. die des Typ Big Blue zu verwenden und die Vorteile des UHDFC Systems zu nutzen. Die UHDFC Ringrohrfilterkapseln ersetzt somit eine übliche Kartusche und wird anstelle dieser in das klassische Filtergehäuse eingesetzt. Bevorzugt weisen sie einen Durchmesser von etwa

1 2,7cm, etwa 25,4cm und etwa 50,8cm auf, was die Maße einer handelsüblichen Kartusche sind. Die Dichtigkeit des oberen Hochdruckkopfes ist bevorzugt mit einem Konus beispielsweise der Austrittskonfusor gesichert und nicht mit einem O-Ring. Bei nicht-standardisierten klassischen Filtergehäusen treten des Öfteren Längenunterschiede der Kartuschen auf. Diese sind in UHDFC Kapseln bevorzugt mittels eines Federmechanismus ausgeglichen. Bei der Umrüstung auf UHDFC wird der Kopf des klassischen Filtergehäuses abgeschraubt, die alte Kartusche entnommen, die befüllte UHDFC Filterkapsel eingesetzt und der Kopf zugeschraubt. Es sind keine O-Ringe und/oder Verdichtungsarbeiten nötig.

UHDFC Filter-Container sind für zu reinigende Wassermengen von bevorzugt etwa 1 m³ bis etwa 10m³ und für den Einsatz in mittleren und großen Anlagen vorgesehen. UHDFC Filter- Container sind bevorzugt zum Teil aus glasfaserverstärktem Kunststoff (kurz GFK) und besonders bevorzugt im Wesentlichen vollständig aus GFK hergestellt.

Bevorzugt werden UHDFC Filter-Container in jeweils drei Reinigungsblöcke und weiter be- vorzugt in vier Reinigungsblöcke unterteilt, in welchen Sorbenzien aufgenommen sind. Weiter bevorzugt sind zwischen den Reinigungsblocken nicht befüllte Belüftungsabteile und besonders bevorzugt Auslassmechanismen angeordnet. In einem bevorzugten zweiten und/oder dritten Reinigungsblock sind in einen Hohlraum einer Filtersäule hinein erstreckend Ringe angeordnet, die den Druck eines durchlaufenden Fluides erhöhen.

Des Weiteren ist bevorzugt mindestens eine sogenannte Schmutz- und Sedimentsfalle in einem unteren Bereich des Filter-Containers angeordnet, in der sich die Ablagerungen sammeln. Für die Wartungs- und Regenerierungsarbeiten wird bevorzugt der oberer Block mit beispielsweise einem Kran abgehoben, die Sorbenzien entleert, regeneriert und wieder ein- gefüllt.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren für die Aufbereitung und Filtration von Fluiden, bevorzugt wässrigen Fluiden oder verunreinigtem Wasser, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das Fluid von einer unteren Seite einer Filtersäule durch einen Hohlraum zu einer oberen Seite strömt. Das zu reinigende Wasser tritt bevorzugt in einen Eintrittskonfusor ein, der in einer bevorzugten Ausführungsform in einem unteren Hochdruckkopf angeordnet ist. Weiter bevorzugt wird es anschließend abgebremst und durch eine bevorzugte Membran mit Druckanstieg in einen besonders bevorzugten zweiten Ei n trittsd iff u so r geleitet. Danach gelangt es unter„stop-and-go" durch ein eingefülltes Filter- medium im Hohlraum nach oben, wo es mehrfach durch in den Hohlraum hinein erstreckende Ringe abgebremst wird, wobei örtliche Druckveränderungen entstehen, bis es in einen bevorzugten Austrittskonfusor gelangt. Der bevorzugte Austrittskonfusor ist weiter bevorzugt zusammen mit einem Austrittsdiffusor in einem oberen Hochdruckkopf angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Veränderung mindestens einer kinetischen Bewegungsgröße (Ort, Geschwindigkeit, negative und positive Beschleunigung) des Fluides in der Filtersäule vorgenommen. Die Veränderungen der kinetischen Bewegungsgrößen sind einerseits dadurch gegeben, dass das Fluid in der Filtersäule der Vorrichtung bevorzugt von einer unteren Seite der Filtersäule zu einer oberen Seite der Filtersäule strömt und sich somit im Raum bewegt. Des Weiteren weist die Filtersäule der Vorrichtung bevorzugt mindestens einen Diffusor und weiter bevorzugt mindestens einen Konfusor auf, die bevorzugt zwischen der unteren Seite und/oder der oberen Seite und einem Hohlraum der Filtersäule beziehungsweise eines Mantelteils angeordnet sind. Weiter bevorzugt weist der Mantelteil in den Hohlraum hinein erstreckend mindestens einen Ring auf. Der mindestens eine Ring weist eine Öffnungsweite auf. In einer bevorzugten Ausführungsform, in der die Vorrichtung eine Mehrzahl von Ringen aufweist, weisen diese Ringe bevorzugt gleiche und weiter bevorzugt sich von einander unterscheidende Öffnungsweiten auf. Das Fluid strömt durch die bevorzugten Diffusoren, Konfusoren und/oder Ringe, wodurch positive und negative Be- schleunigungen des Fluides im laminaren und/oder turbulenten Bereich hervorgerufen werden. Weiter bevorzugt weist der mindestens eine Ring mindestens eine Hinterschneidung beziehungsweise eine Sammelfläche auf, in der bevorzugte Verwirbelungen entstehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung für das Aufbereitung und Filtrati- on von Fluiden in drei Kammern unterteilt. In einer ersten Kammer ist der untere Hoch- druckkopf angeordnet. Bevorzugt ist in der ersten Kammer beziehungsweise im unteren Hochdruckkopf eine Druckkammer angeordnet. Die Druckkammer beschreibt einen Bereich seitlich vom Eintrittskonfusor und einem Eintrittsdiffusor. Zwischen der ersten Kammer und einer dritten Kammer ist eine zweite Kammer angeordnet, die den Bereich des Mantelteils beschreibt und in dessen Hohlraum Filtermedien wie bevorzugt Sorbenzien angeordnet sind. In der dritten Kammer ist der obere Hochdruckkopf angeordnet. Bevorzugt ist in der dritten Kammer beziehungsweise im oberen Hochdruckkopf eine Druckkammer angeordnet. Bevorzugt wird in der ersten, zweiten und/oder dritten Kammer das Fluid beziehungsweise das zu reinigende Wasser auf die nächste Stufe beziehungsweise Kammer vorbereitet.

Bevorzugt ist in der unteren Seite der Filtersäule eine Eintrittsöffnung angeordnet. Im unten Hochdruckkopf ist bevorzugt angrenzend an die Eintrittsöffnung der unteren Seite der Eintrittskonfusor angeordnet. An einem oberen Ende beziehungsweise am schlankesten Teil des Eintrittskonfusors ist weiter bevorzugt ein Eintrittsdiffusor angeordnet. Bevorzugt endet der Eintrittsdiffusor an seinem weitesten Teil an einer ersten Trennwand, die den Eintrittsdiffusor von dem Hohlraum der Filtersäule beziehungswese des Mantelteils trennt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Eintrittskonfusor auf seiner umlaufenden Konfusorseite runde Einlasslöcher auf. Weiter bevorzugt weist der Eintrittsdiffusor auf seiner umlaufenden Diffusorseite runde Einlasslöcher auf. Vorzugsweise strömt das zu reinigende Wasser zum einen mittig vom Eintrittskonfusor in den Eintrittsdiffusor und zum anderen durch die Einlasslöcher des Eintrittskonfusors in die Druckkammer und durch die Einlasslöcher des Eintrittsdiffusors aus der Druckkammer. Bevorzugt weist je nach Aufgabe der Eintrittsdiffusor und der Eintrittskonfusor jeweils zwei bis acht der Einlasslöcher auf. So erfährt das zu reinigende Wasser sofort beim Eintritt eine starke Verwirbelung. Dabei entstehen Mikrowasserblasen, die den Reinigungsprozess begünstigen. Nach Eintritt des zu reinigenden Wassers in die erste Kammer beziehungsweise in die Druckkammer erfährt das Wasser eine Verwirbelung und der Wasserdruck wird erhöht. Zwischen der bevorzugten ersten Trennwand und dem Eintrittsdiffusor ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Deckelteil angeordnet. Das zu reinigende Wasser strömt ausgehend vom Eintrittsdiffusor durch seitlich im Deckelteil angeordnete Einlasslöcher in einen Bereich des Deckelteils. Dass zu reinigende Wasser wird immer weiter verwirbelt und mit Mi- krowasserblasen angereichert. Bevorzugt gelangt das Wasser anschließend an mindestens eine Membran. Weiter bevorzugt gelangt das Wasser durch eine erste Durchlassöffnung der ersten Trennwand an mindestens eine Membran. Bevorzugt weist die mindestens eine Membran eine gewisse Durchlässigkeit auf, wodurch das Wasser in den Mantelteil der Filtersäule gelangt. Bevorzugt sind im Mantelteil die Sorbenzien angeordnet. Vorzugsweise wird das zu reinigende Wasser nach Verlassen der ersten Kammer im Mantelteil an eine Mantelinnenseite des Mantelteils geleitet. Der Mantelteil weist im Hohlraum mindestens einen umlaufenden Ring auf. Mit dem mindestens einen Ring wird die Verweildauer des Wassers in der Filtersäule und somit in der zweiten Kammer erhöht, da es durch das Entlangströmen an dem mindestens einen Ring verwirbelt wird. Die Vorrichtung erzeugt ständig unter„Stop- and-go" örtliche Druckveränderungen, wobei das Wasser stark verwirbelt wird und die Drücke sich ständig ändern. Bevorzugt weist eine zweite Trennwand, die im Wesentlichen die zweite Kammer von der dritten Kammer trennt, mittig eine zweite Durchlassöffnung auf, die das zu reinigende Wasser in ein Deckelteil leitet. Weiter bevorzugt ist jedoch, wie bei der ersten Durchlassöffnung, mindestens eine Membran auf der zweiten Durchlassöffnung an- geordnet, durch die das Wasser in das Deckelteil gelangt. Vorzugsweise strömt durch seitliche Einlassöffnungen des Deckelteils das zu reinigende Wasser in einen Austrittskonfusor des oberen Hochdruckkopfes. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der obere Hochdruckkopf eine im Wesentlichen gespiegelte Ausführung des unteren Hochdruckkopfes auf. An einem oberen Ende beziehungsweise am schlankesten Teil des Austrittskonfusors ist be- vorzugt ein Austrittsdiffusor angeordnet. Bevorzugt weist der Austrittskonfusor auf seiner umlaufenden Konfusorseite runde Auslasslöcher auf. Bevorzugt weist der Austrittsdiffusor auf seiner umlaufenden Diffusorseite runde Auslasslöcher auf. In einer alternativen Ausführungsform strömt das zu reinigende Wasser nach verlassen der zweiten Kammer direkt in einen Austrittsdiffusor und nicht erst in einen Austrittskonfusor. Vorzugsweise gelangt nach Passieren des Austrittsdiffusors das gereinigte Wasser durch eine Austrittsöffnung der oberen Seite aus der Filtersäule und bevorzugt aus der Vorrichtung.

Mehrere vorbeschriebene Vorrichtungen können in Reihe geschaltet sein, um eine mehrstu- fige Filterung zu ermöglichen. Die Vorrichtungen können jeweils unterschiedliche Sorbentia, Multisorbentia, Isolations- und/oder Filtermembrane aufweisen. Die Vorrichtungen können zumindest teilweise die gleichen Sorbentia, Multisorbentia, Isolations- und/oder Filtermembrane aufweisen, um die Filterung in einer Filterstufe zu wiederholen. Durch das Variieren der Filterstufen, einschließlich deren Wiederholung wird die Feineinstellung der Anlage auf einfache Weise ermöglicht. Dies schließt auch eine Veränderungen des pH-Wertes ein, wie zum Beispiel bei Trinkwasser oder bei industriellem Prozesswasser. Beispielsweise können sechs Vorrichtungen in Reihe geschaltet sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass der vorbeschriebene Aufbau der Vorrichtung eine Anwendung von verschiedensten Filtertechniken und Filtermedien ersetzt und/oder optimiert wie beispielsweise der Schutz vor bakterieller Verkeimung bei Kies- und Sandfilter, sowie die Ultra- und Mikrofiltration und Diffusionsmembrantechnologien, wie Umkehrosmose oder die Nanofiltration. Die Dimensionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann an die verwendeten Filtertechniken und Filtermedien angepasst werden. Insbesondere durch die Flexibilität der Vorrichtung und der einfachen Nachtrüstbarkeit mit neuen Filtermedien sind Einsparungen realisierbar. Zudem ist der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit weniger Wartungskosten und Desinfektionskosten verbunden.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei für die Aufbereitung und Filtration von Fluiden Schichten aus Sorbenzi- en in einer Filtersäule verwendet werden. Die Schichten sind bevorzugt ohne eine Trennschicht übereinander oder besonders bevorzugt mit einer Trennschicht übereinander geschichtet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Zeichnungen hervor. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion können die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Es zeigen: Fig. 1 a,b,c,d vier Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 a in einer seitlichen Schnittansicht;

Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 1 b in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 4 die Vorrichtung aus Fig. 1 b in einer Seitenansicht;

Fig. 5 die Vorrichtung aus Fig. 1 b in einer seitlichen Schnittansicht;

Fig. 5a eine erste Ausführungsform eines Mantelteils aus Fig. 5 im Detail;

Fig. 5b eine zweite Ausführungsform eines Mantelteils aus Fig. 5 im Detail;

Fig. 6 die Vorrichtung aus Fig. 1 c in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 7 die Vorrichtung aus Fig. 1 c in einer Seitenansicht;

Fig. 8 die Vorrichtung aus Fig. l e in einer seitlichen Schnittansicht;

Fig. 9 die Vorrichtung aus Fig. 1 d in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 10 die Vorrichtung aus Fig. 1 d in einer Seitenansicht; und

Fig. 1 1 die Vorrichtung aus Fig. 1 d in einer seitlichen Schnittansicht. Fig. 1 a,b,c,d zeigt vier Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 , 100, 200, 300 in einer Seitenansicht. Fig. 1 a zeigt eine UHDFC Hausfilteranlage, Fig. 1 b ein UHDFC Ringrohrfiltergehäuse, Fig. I c eine UHDFC Ringrohrfilterkapsel und Fig. 1 d ein UHDFC Filter-Container. Die vier Vorrichtungen 1 , 100, 200, 300 umfassen jeweils eine Filtersäule 2, 102, 202, 302. Die Filtersäulen 2, 102, 202, 302 weisen jeweils eine untere Seite 4, 104, 204, 304 eine obere Seite 24, 1 24, 224, 324 und einen zwischen der unteren Seite 4, 104, 204, 304 und der oberen Seite 24, 124, 224, 324 angeordneten Mantelteil 14, 1 14, 214, 314 auf. Die Mantelteile 14, 1 14, 214, 314 sind zylindrisch ausgebildet und erstrecken sich mit ihrer Mittel- längsachse y (siehe Fig. 3, 4, 7) von den unteren Seiten 4, 104, 204, 304 in Richtung der oberen Seiten 24, 124, 224, 324. Zwischen den unteren Seiten 4, 104, 204, 304 und den Mantelteilen 14, 1 14, 214, 314 ist jeweils ein unterer Hochdruckkopf 10, 1 10, 210, 310 angeordnet. Zwischen den oberen Seiten 24, 124, 224, 324 und den Mantelteilen 1 14 ist jeweils ein oberer Hochdruckkopf 30, 1 30, 230, 330 angeordnet.

Die Größe und Form der Vorrichtungen 1 , 100, 200, 300 ist unterschiedlich, weist jedoch in allen vier Ausführungsformen die gleiche Grundkonstruktion auf, in der das zu reinigende Wasser immer von unten zugeleitet wird. Die Vorrichtungen 1 , 100, 200, 300 werden bei der Aufbereitung und Produktion von Trinkwasser für den menschlichen und tierischen Be- darf, von Betriebswasser, das für eine spezifische technische, gewerbliche, landwirtschaftliche oder hauswirtschaftliche Anwendung vorbereitet wird und für die Abwasserbehandlung eingesetzt. Die Vorrichtung 300 aus Fig. 1 d ist beispielsweise auch für den Einsatz in vom Monsun abhängigen Ländern für das Auffangen und Verarbeiten von Regenwasser zu Trinkwasser konzipiert. Die vier Vorrichtungen 1 , 100, 200, 300 sind in jeweils drei Kammern un- terteilt. Eine erste Kammer I beschreibt den Bereich in dem der untere Hochdruckkopf 10, 1 10, 210, 310 angeordnet ist. Eine zweite Kammer II beschreibt den Bereich in dem der Mantelteil 14, 1 14, 214, 314, zwischen dem unteren Hochdruckkopf 10, 1 10, 210, 310 und dem oberen Hochdruckkopf 30, 1 30, 230, 330, angeordnet ist. Eine dritte Kammer III beschreit den Bereich in dem der oberen Hochdruckkopfes 30, 1 30, 230, 330 angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 1 a in einer seitlichen Schnittansicht und verdeutlicht einen Prozessablauf. Die Filtersäule 2 weist die untere Seite 4, die obere Seite 24 und den zwischen der unteren Seite 4 und der oberen Seite 24 angeordneten Mantelteil 14 auf. Die Vorrichtung 1 ist in die drei Kammern I, II, III unterteilt. In der ersten Kammer I, in der der untere Hochdruckkopf 10 angeordnet ist, ist eine Druckkammer 32 angeordnet. Ebenso ist in der dritten Kammer III eine Druckkammer 32 angeordnet. Die Druckkammer 32 beschreibt einen Bereich seitlich von einem Konfusor 1 1 , 21 und einem Diffusor 12, 22. Zwischen der ersten Kammer I und der dritten Kammer III ist die zweite Kammer II angeordnet, die den Bereich des Mantelteils 14 beschreibt und in dessen Hohlraum 1 5 Filtermedien wie bevorzugt Sorbenzien angeordnet sind. In den Kammern I, II, III wird das zu reinigende Wasser auf die nächste Stufe beziehungsweise Kammer vorbereitet.

In der unteren Seite 4 ist eine Eintrittsöffnung 6 angeordnet. Im unten Hochdruckkopf 10 ist angrenzend an die Eintrittsöffnung 6 der unteren Seite 4 ein Eintrittskonfusor 1 1 angeordnet. An einem oberen Ende beziehungsweise am schlankesten Teil des Eintrittskonfusors 1 1 ist ein Eintrittsdiffusor 12 angeordnet. Der Eintrittsdiffusor 12 endet an seinem weitesten Teil an einer ersten Trennwand 1 3, die den Eintrittsdiffusor 12 von dem Hohlraum 1 5 der Filtersäule 14 beziehungswese des Mantelteils 14 trennt. Der Eintrittskonfusor 1 1 weist auf seiner umlaufenden Konfusorseite runde Einlasslöcher 7.1 auf. Des Weiteren weist der Eintrittsdiffusor 12 auf seiner umlaufenden Diffusorseite runde Einlasslöcher 7.2 auf. Das zu reinigende Wasser strömt zum einen mittig vom Eintrittskonfusor 1 1 in den Eintrittsdiffusor 12 und zum anderen durch die Einlasslöcher 7.1 in die Druckkammer 32 und durch die Einlasslöcher 7.2 aus der Druckkammer 32. Je nach Aufgabe können der Eintrittsdiffusor 1 1 und der Eintritts- konfusor 1 2 jeweils zwei bis acht der Einlasslöcher 7.1 , 7.2 aufweisen. So erfährt das zu reinigende Wasser sofort beim Eintritt eine starke Verwirbelung. Dabei entstehen Mikrowasser- blasen, die den Reinigungsprozess begünstigen. Nach Eintritt des zu reinigenden Wassers in die erste Kammer I beziehungsweise in die Druckkammer 32 erfährt das Wasser eine Verwirbelung und der Wasserdruck wird erhöht.

Zwischen der ersten Trennwand 1 3 und dem Eintrittsdiffusor 12 ist ein Deckelteil 3 angeordnet. Das zu reinigende Wasser strömt ausgehend vom Eintrittsdiffusor durch seitlich im Deckelteil 3 angeordnete Einlasslöcher in einen Bereich des Deckelteils 3. Dass zu reinigende Wasser wird immer weiter verwirbelt und mit Mikrowasserblasen angereichert. Anschlie- ßend gelangt das Wasser durch eine erste Durchlassöffnung 9 der ersten Trennwand 1 3 an mindestens eine Membran, die vorzugsweise eine Multimembran und die eine gewisse Durchlässigkeit aufweist, wodurch das Wasser in den Mantelteil 14 der Filtersäule 2 gelangt. Im Mantelteil sind die Sorbenzien angeordnet. Vorzugsweise wird das zu reinigende Wasser nach Verlassen der ersten Kammer I im Mantelteil 14 an eine Mantelinnenseite 16 des Mantelteils 14 geleitet. Der Mantelteil 14 weist im Hohlraum 1 5 eine Mehrzahl von Rin- gen 34 auf. Die Ringe 34 erstrecken sich rechtwinklig zu der Mantelinnenseite 16 des Mantelteils 14. Durch die Ringe 34 wird die Verweildauer des zu reinigenden Wassers im Mantelteil 14 und somit in der zweiten Kammer II erhöht. Die Vorrichtung 1 erzeugt ständig unter „Stop-and-go" örtliche Druckveränderungen, wobei das Wasser stark verwirbelt wird und die Drücke sich ständig ändern.

Eine zweite Trennwand 23, die im Wesentlichen die zweite Kammer II von der dritten Kammer III trennt, weist mittig eine zweite Durchlassöffnung 19 auf, die das zu reinigende Wasser in ein Deckelteil 5 leitet. Jedoch ist, wie bei der ersten Durchlassöffnung 9, mindestens eine Membran auf der zweiten Durchlassöffnung 19 angeordnet, die vorzugsweise als Mul- timembran ausgebildet ist und durch die das Wasser in das Deckelteil 5 gelangt. Durch seitliche Einlassöffnungen des Deckelteils 5 strömt das zu reinigende Wasser in einen Austritts- konfusor 21 des oberen Hochdruckkopfes 30. Der obere Hochdruckkopf 30 weist eine im Wesentlichen gespiegelte Ausführung des unteren Hochdruckkopfes 10 auf. An einem obe- ren Ende beziehungsweise am schlankesten Teil des Austrittskonfusors 21 ist ein Austrittsdif- fusor 22 angeordnet. Der Austrittskonfusor 21 weist auf seiner umlaufenden Konfusorseite runde Auslasslöcher 8.1 auf. Des Weiteren weist der Austrittsdiffusor 22 auf seiner umlaufenden Diffusorseite runde Auslasslöcher 8.2 auf. Nach Passieren des Austrittsdiffusors 22 gelangt das gereinigte Wasser durch eine Austrittsöffnung 26 der oberen Seite 24 aus der Vor- richtung 1 .

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung 100 gemäß Fig. 1 b in einer perspektivischen Ansicht umfassend die Filtersäule 102. Die Filtersäule 102 weist die untere Seite 104, die obere Seite 124 und den zwischen der unteren Seite 104 und der oberen Seite 124 angeordneten Mantelteil 1 14 auf. Der Mantelteil 1 14 ist zylindrisch ausgebildet und erstreckt sich mit seiner Mittellängsachse y von der unteren Seite 104 in Richtung der oberen Seite 1 24. Zwischen der unteren Seite 104 und dem Mantelteil 1 14 ist der untere Hochdruckkopf 1 10 angeordnet. Zwischen der oberen Seite 124 und dem Mantelteil 1 14 ist der obere Hochdruckkopf 1 30 angeordnet. Die Hochdruckköpfe 1 10, 1 30 sind um die Mittellängsachse y rund ausgebildet. Der untere Hochdruckkopf 1 10 und der obere Hochdruckkopf 1 30 sind über den Mantelteil 1 14 gespiegelt zu einander angeordnet. In der oberen Seite 124 ist eine mittige runde Austrittsöffnung 126 angeordnet.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung 100 gemäß Fig. 1 b in einer Seitenansicht umfassend die Filter- säule 102. Der Mantelteil 1 14 der Filtersäule erstreckt sich zylindrisch als hohe Säule. An einem unteren Ende des Mantelteils 1 14 ist der untere Hochdruckkopf 1 10 angeordnet. An einem oberen Ende des Mantelteils 1 14 ist der obere Hochdruckkopf 1 30 angeordnet. Unterhalb des unteren Hochdruckkopfes 1 10 ist die untere Seite 104 angeordnet. Oberhalb des oberen Hochdruckkopfes 1 30 ist die obere Seite 1 24 angeordnet.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung 100 gemäß Fig. 1 b in einer seitlichen Schnittansicht l-l gemäß Fig. 4. Der Schnitt verläuft durch die Mittellängsachse y (siehe Fig. 4). In der unteren Seite 104 ist eine Eintrittsöffnung 106 angeordnet. Im unten Hochdruckkopf 1 10 ist angrenzend an die Eintrittsöffnung 106 der unteren Seite 104 ein Eintrittskonfusor I I I angeordnet. An einem oberen Ende beziehungsweise am schlankesten Teil des Eintrittskonfusors I I I ist ein Ei n trittsd iff u so r 1 12 angeordnet. Der Eintrittsdiffusor 1 12 endet an seinem weitesten Teil an einer ersten Trennwand 1 1 3, die den Eintrittsdiffusor 1 12 von einem Hohlraum 1 15 der Filtersäule beziehungswese des Mantelteils 1 14 trennt. Die erste Trennwand 1 1 3 weist mittig eine kleine erste Durchlassöffnung 109 auf. Der Mantelteil 1 14 weist im Hohlraum 1 15 eine Mehrzahl von Ringen 1 34.1 , 1 34.2 auf. Die Ringe 1 34.1 , 1 34.2 erstrecken sich rechtwinklig zu einer Mantelinnenseite 1 16 des Mantelteils 1 14. Im oberen Hochdruckkopf 1 30 ist angrenzend an den Hohlraum 1 1 5 eine zweite Trennwand 123 angeordnet. Mittig in der zweiten Trennwand 123 ist eine kleine zweite Durchlassöffnung 1 19 angeordnet. Oberhalb angrenzend an die zweite Trennwand 1 23 ist im oberen Hochdruckkopf 1 30 ein Austrittskon- fusor 121 angeordnet. An einem oberen Ende beziehungsweise am schlankesten Teil des Austrittskonfusors 1 21 ist ein Austrittsdiffusor 122 angeordnet. In der oberen Seite 124 ist mittig die Austrittsöffnung 126 angeordnet.

Fig. 5a zeigt den Mantelteil 1 14 gemäß Fig. 5 in einer ersten Ausführungsform. Der Mantelteil 1 14 weist in seinem Inneren den Hohlraum 1 1 5 auf. Ausgehend von der Mantelinnensei- te 1 16 und in Richtung der Mittellängsachse y erstreckend sind die Ringe 1 34.1 ausgebildet. Die Ringe 1 34.1 sind im Querschnitt gesehen als sägeblattähnliche Zähne ausgebildet. Die Ringe 1 34.1 weisen eine erste Ringoberseite 1 36.1 , eine erste Ringunterseite 1 37.1 und eine Ringspitze 1 39 auf. Die erste Ringunterseite ist flach und rechtwinklig zur Mittellängsachse y ausgebildet. An einem Endbereich der ersten Ringunterseite 1 37.1 , der sich am weitesten in den Hohlraum 1 15 hinein und auf die Mittellängsachse y zu erstreckt, ist die Ringspitze 1 39 ausgebildet. Ausgehend von der Ringspitze 1 39 über die Mittellängsachse y zur gegenüberliegenden Ringspitze 1 39 erstreckt sich die Ringöffnung mit einer Öffnungsweite d] . Oberhalb der Ringspitze 1 39 erstreckt sich die erste Ringoberseite 1 36.1 unter einem Winkel α bis zur Mantelinnenseite 1 16. Der Winkel α weist einen Wert von 45° auf. Der Abstand d₂ der Mantelinnenseite 1 16 stellt den maximalen Abstand des Hohlraumes 1 15 rechtwinklig zur Mittellängsachse y dar. Des Weiteren ist eine Strömungsrichtung angegeben, in die ein Fluid bevorzugt Wasser strömt. Fig. 5b zeigt den Mantelteil 1 14 gemäß Fig. 5 in einer zweiten Ausführungsform. Die Ringe 1 34.2 sind im Querschnitt gesehen stumpfzahnähnlich ausgebildet. Im Gegensatz zu den sägeblattähnlichen Ringen 1 34.1 (siehe Fig. 5a) weisen die stumpfzahnähnlichen Ringe 1 34.2 keine Ringspitzen 1 39 (siehe Fig. 5a) auf. Die Ringe 1 34.2 weisen eine zweite Ringoberseite 1 36.2 und eine zweite Ringunterseite 1 37.2 auf. Zwischen der zweiten Ringober- seite 1 36.2 und der zweiten Ringunterseite 1 37.2 ist eine Ringvorderseite 1 38 angeordnet. Die Ringvorderseite 1 38 ist in etwa parallel zur Mittellängsachse y mit einer Abweichung ß ausgebildet. Die Abweichung ß liegt in einem Bereich von etwa 7° bis etwa 9° . Des Weiteren ist eine Strömungsrichtung angegeben, in die ein Fluid, bevorzugt ein wässriges Fluid oder Wasser, strömt.

Fig. 6 zeigt die Vorrichtung 200 gemäß Fig. l e in einer perspektivischen Ansicht umfassend eine Gehäusetasse 201 und einen Gehäusekopf 220. Die zweite Ausführungsform der Vorrichtung 200 ist als Filterkapsel ausgebildet und bietet die Möglichkeit, im Markt bekannte Filtergehäuse zu verwenden und gleichzeitig die Vorteile der Vorrichtung 200 zu nutzen. Die Vorrichtung 200 ersetzt somit eine übliche Kartusche. Die Gehäusetasse 201 weist einen Bodenteil 203 und einen Zylinder 21 7 auf. Der Bodenteil 203 ist an einem unteren Ende der Gehäusetasse 201 angeordnet. Den Gehäusekopf 220 und die Gehäusetasse 201 verbindend weist die Gehäusetasse 201 den Zylinder 21 7 auf. Der Zylinder ist ein Hohlzylinder und umfasst in seinem Inneren die Filtersäule 202 (siehe Fig. 8). Auf dem Gehäusekopf 220 ist ein Anschlussaufsatz 218 angeordnet. Der Anschlussaufsatz 218 erstreckt sich über den Durchmesser des Gehäusekopfes 220 von einer Gehäusekopfseite zur anderen, gegenüberliegenden Gehäusekopfseite. Seitlich am Gehäusekopf 21 8 ist ein Auslass 228 angeordnet. Durch den Auslass 228, der rund ausgebildet ist, kann ein Fluid bevorzugt gereinigtes Wasser aus dem Gehäusekopf 220 heraus gelangen.

Fig. 7 zeigt die Vorrichtung 200 gemäß Fig. 1 c in einer Seitenansicht auf die Gehäusetasse 201 und den Gehäusekopf 220. Der Zylinder 21 7 der Gehäusetasse 201 erstreckt sich über eine Mittellängsachse y vom Bodenteil 203 bis zum Gehäusekopf 220. Der Zylinder 21 7 vergrößert ausgehend vom Bodenteil 203 in Richtung des Gehäusekopfes 220 leicht seinen Durchmesser. Auf dem Gehäusekopf 220 ist der Anschlussaufsatz 21 8 mit dem Einlass 227 angeordnet. Der Anschlussaufsatz 218 erstreckt sich als gleichschenkliges Trapez entfernend vom Gehäusekopf 220 und der Gehäusetasse 201 .

Fig. 8 zeigt die Vorrichtung 200 gemäß Fig. l e in einer seitlichen Schnittansicht II-II gemäß Fig. 7. Der Schnitt verläuft durch die Mittellängsachse y (siehe Fig. 7). Die Vorrichtung 200 umfasst die Gehäusetasse 201 , den Gehäusekopf 220 und die im Inneren der Gehäusetasse 201 und dem Gehäusekopf 220 angeordnete Filtersäule 202. Die Gehäusetasse 201 weist an einem oberen Endbereich an einer Innenseite ein Innengewinde 205 auf. Der Gehäusekopf 220 weist an einem unteren Endbereich an einer Außenseite ein Außengewinde 229 auf. Der untere Endbereich des Gehäusekopfes 220 ist über die Innenseite der Gehäusetasse 201 mit dieser über die Gewinde 205, 229 verbunden. Die Filtersäule 202 weist die untere Seite 204, die obere Seite 224 und den zwischen der unteren Seite 204 und der oberen Seite 224 angeordneten Mantelteil 214 auf. Die Filtersäule 202 ist mit der unteren Seite 204 auf einer Innenseite des Bodenteils 203 gehalten beziehungsweise fixiert. Zwischen der unteren Seite 204 und dem Mantelteil 214 ist ein Eintrittsdiff usor 212 angeordnet. Der Eintrittsdiff usor 212 weist auf seiner umlaufenden Diffusorseite runde Einlasslöcher 207 auf. Zwischen dem Ei n trittsd iff u so r 212 und dem Mantelteil 214 ist eine erste Trennwand 21 3 angeordnet. Die erste Trennwand 21 3 weist mittig eine kleine erste Durchlassöffnung 209 auf. Die Filtersäule 202 beziehungsweise der Mantelteil 214 weist in seinem Hohlraum 215 eine Mehrzahl von Ringen 234 auf, die in dieser Ausführungsform im Querschnitt gesehen stumpfzahnähnlich ausgebildet sind. Die Ringe 234 erstrecken sich rechtwinklig zu einer Mantelinnenseite 21 6 des Mantelteils 214. Zwischen dem Mantelteil 214 und der oberen Seite 224 ist ein Austritts- konfusor 221 angeordnet. Zwischen dem Mantelteil 214 und dem Austrittskonfusor 221 ist eine zweite Trennwand 223 angeordnet. Die zweite Trennwand 223 weist mittig eine zwei- te Durchlassöffnung 219 auf, die das zu reinigende Wasser in einen Deckelteil 205 leitet. Durch seitliche Einlasslöcher des Deckelteils 205 strömt das zu reinigende Wasser in den Austrittskonfusor 221 . Des Weiteren ist auf dem Gehäusekopf 220 der Anschlussaufsatz 218 angeordnet, der neben dem Auslass 228 einen Einlass 227 aufweist. Der Einlass 227 ist im Anschlussaufsatz 218 in einer gegenüberliegenden Seite zum Auslass 228 angeordnet und im Anschlussaufsatz 218 durch eine dritte Trennwand 225 vom Auslass 228 getrennt. Durch den Einlass 227, der rund ausgebildet ist, kann ein Fluid, bevorzugt zu reinigendes Wasser, in den Gehäusekopf 220 hinein gelangen. Das zu reinigende Wasser strömt durch den Einlass 227 in den Anschlussaufsatz 21 8 des Gehäusekopfes 220 und zwischen einer Wand des Zylinders 21 7 und des Mantelteils nach unten in Richtung des Ei n trittsd iff u so rs 212. An- schließend strömt es durch die Einlasslöcher 207 in den Eintrittsdiffusor 212 und durch die erste Durchlassöffnung 209 in den Hohlraum 21 5. Dort strömt es an einer Mehrzahl von Ringen 234 und den bevorzugten Sorbenzien vorbei, wird gereinigt und gelangt durch die zweite Durchlassöffnung 219 in den Austrittskonfusor 221 . Aus der Vorrichtung 200 beziehungsweise der Filterkapsel gelangt das gereinigte Wasser aus dem Auslass 228 im An- schlussaufsatz 218.

Fig. 7 zeigt die Vorrichtung 300 gemäß Fig. 1 d in einer perspektivischen Ansicht umfassend die Filtersäule 302 und drei Stützelemente 350. Die dritte Ausführungsform der Vorrichtung 300 ist als Filter-Container ausgebildet, der große Mengen eines Fluides, bevorzugt zu reini- gendes Wasser, verarbeitet. Die Filtersäule 302 weist die untere Seite 304, die obere Seite 324 und den zwischen der unteren 304 und der oberen Seite 324 angeordneten Mantelteil 314 aufweist, wobei die Filtersäule 302 im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Mittig auf der oberen Seite 324 ist eine Austrittsöffnung 326 angeordnet und durchdringt diese. An einer Mantelaußenseite 331 des Mantelteils 314 sind die drei Stützelemente 350, die in re- gelmäßigen Abständen zueinander mittig auf der Mantelaußenseite 331 angeordnet sind, angeordnet. Sie erstrecken sich etwas entfernend von der Filtersäule 302 stelzenartig zu einem Untergrund, auf dem die Vorrichtung 300 installiert wird. Die untere Seite 304 der Filtersäule 302 weist keinen Kontakt zu dem Untergrund auf. Lediglich die Stützelemente 350 stellen den Kontakt zum Untergrund her. Zwischen einem Trichterelement 344 und der un- teren Seite 304 ist seitlich eine runde Eintrittsöffnung 306 angeordnet. An der Mantelaußenseite 331 und den Mantelteil 314 durchdringend sind Belüftungs- und Auslassmechanismen 340 angeordnet. Ein weitere Belüftungs- und Auslassmechanismus 340 ist auf der oberen Seite 324 angeordnet. Die Belüftungs- und Auslassmechanismen 340 sind rund ausgebildet und weisen zum Teil sich von einander unterscheidende Durchmesser auf.

Fig. 10 zeigt die Vorrichtung 300 gemäß Fig. 1 d in einer Seitenansicht umfassend die Filtersäule 302 und die drei Stützelemente 350, wobei eines der Stützelemente 350 nur mit einem unteren Teilbereich des Stützelementes 350 der Fig. 9 zu entnehmen ist. Die Filtersäule 302 weist die obere Seite 324, den Mantelteil 314 und die untere Seite 304 auf. Zwischen dem Mantelteil 314 und der unteren Seite 304 sind das Trichterelement 344 und darunter die Eintrittsöffnung 306 angeordnet. Auf der Mantelaußenseite 331 und den Mantelteil 314 durchdringend sowie auf der oberen Seite 324 sind die Belüftungs- und Auslassmechanismen 340 angeordnet. Auf der oberen Seite 324 ist mittig die Austrittsöffnung 326 angeordnet.

Fig. 1 1 zeigt die Vorrichtung 300 aus Fig. 1 d in einer seitlichen Schnittansicht umfassend die Filtersäule 302 und ohne die Stützelemente 350. Im Trichterelement 344 sind näher zur unteren Seite 304 und der Eintrittsöffnung 306 ein Eintrittskonfusor 31 1 angeordnet. Den Eintritts konfu so r 31 1 durchdringend weist dieser eine Mehrzahl von Einlasslöchern 307.1 auf. Im Trichterelement 344 über dem Eintrittskonfusor 31 1 und an diesen angrenzend ist ein Ei n trittsd iff u so r 312 angeordnet. Den Eintrittsdiffusor durchdringend weist dieser eine Mehrzahl von Einlasslöchern 307.2 auf. Die Filtersäule 302 weist im Bereich des Mantelteils vier Reinigungsblöcke 342.1 , 342.2, 342.3, 342.4 auf. In den Reinigungsblöcken 342.1 , 342.2, 342.3, 342.4 sind bevorzugt Sorbenzien aufgenommen. Zwischen dem ersten Reinigungs- block 342.1 und dem zweiten Reinigungsblock 342.2 ist ein nicht befülltes erstes Belüftungsabteil 343.1 angeordnet. Zwischen den einzelnen Blöcken und Abteilen sind in einen Hohlraum 315 des Mantelteils 314 hinein erstreckend Ringe 334 angeordnet, die den Druck beim durchlaufenden Fluid erhöhen. Die Ringe weisen eine mittige Ringöffnung 335 auf. Des Weiteren sind je nach Wasserqualität Isolierungsmembranen und/oder Filtrierungs- membranen auf den Ringen 334 montiert. Den zweiten und den dritten Reinigungsblock 342.2, 342.3 trennt ein weiterer Ring 334. In den jeweiligen Reinigungsblöcken 342.1 , 342.2, 342.3, 342.4 können unterschiedliche als auch gleiche Sorbenzien aufgenommen sein. Zwischen dem dritten und dem vierten Reinigungsblock 342.3, 342.4 ist ein zweites Belüftungsabteil 343.2 angeordnet. In den Hohlraum 315 des Mantelteils 314 hinein erstre- ckend ist an der oberen Seite 324 ein Austrittsdiffusor 322 angeordnet. Den Austrittsdiffusor 322 durchdringend weist dieser eine Mehrzahl von Auslasslöchern 308 auf. Auf der oberen Seite 324 ist mittig die Austrittsöffnung 326 angeordnet.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen sind nicht beschränkend auszulegen. Vielmehr können dort beschriebene Merkmale untereinander und mit den zuvor beschriebenen Merkmalen zu weiteren Ausgestaltungen kombiniert werden. So kann die Anordnung der bevorzugten Reinigungsblöcke und der Belüftungsabteile in der Filtersäule variieren. Bevorzugt können sich die Anordnung der Reinigungsblöcke und der Belüftungsabteile, sowie die Wahl der Sorbenzien an den örtlichen Gegebenheiten wie z.B. der Wasserqualität orien- tieren. Des Weiteren können in den Reinigungsblöcken Ringe mit beispielsweise großer Öffnungsweite angeordnet sein, die keinen Übergang zu einem weiteren Block oder Abteil bilden. Bevorzugt sind alle Merkmale wie die der Auslasslöcher am Mantelteil nicht beschränkend auf die Ausführungsform des Filter-Containers zu betrachten, sondern können ebenso beispielsweise im Mantelteil oder der oberen Seite der Ringrohrfilterkapsel angeordnet sein, oder aber eine andere Form als eine runde aufweisen. Weiter bevorzugt kann je nach Aus- führungsform der Eintrittsdiffusor und/oder -konfusor sowie der Austrittsdiffusor und/oder -konfusor in der Vorrichtung angeordnet oder nicht angeordnet sein. Die in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen angegebenen Bezugszeichen beschränken den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht, sondern verweisen lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung (1 , 100, 200, 300), umfassend mindestens eine Filtersäule (2, 102, 202, 302), die mindestens eine untere Seite (4, 104, 204, 304), eine obere Seite (24, 1 24, 224, 324) und einen zwischen der unteren (4, 104, 204, 304) und der oberen Seite (24, 1 24, 224, 324) angeordneten Mantelteil (14, 1 14, 214, 314) umfasst, wobei die Filtersäule (2, 102, 202, 302) im Wesentlichen zylindrisch oder konisch ausgebildet ist und in einem Inneren einen Hohlraum (1 5, 1 1 5, 215, 315) bildet, wobei mindestens ein Ring (34, 1 34, 234, 334) dem Mantelteil (14, 1 14, 214, 314) zugeordnet ist und sich in den Hohlraum (1 5, 1 1 5, 215, 315) hinein erstreckt.

Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Ring (34, 1 34, 234, 334) den Mantelteil (14, 1 14, 214, 314) umlaufend und rechtwinklig zu einer Mittellängsachse (y) der Filtersäule (2, 102, 202, 302) erstreckt.

Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Ringen (34, 1 34, 234, 334) jeweils eine Ringöffnung (19, 1 19, 219, 319) mit im Wesentlichen gleichbleibender Öffnungsweite (d) aufweisen.

Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Ringen (34, 1 34, 234, 334) jeweils eine Ringöffnung (1 9, 1 19, 219, 319) mit unterschiedlichen Öffnungsweiten (d) aufweisen.

Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ring (34, 1 34, 234, 334) über die Mittellängsachse (y) der Filtersäule (2, 102, 202, 302) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

6. Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ring (34, 1 34, 234, 334) in einer Ebene zur Mittellängsachse (y) sägeblattähnlich und/oder stumpfzahnähnlich ausgebildet ist.

7. Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mindestens einen Ring (34, 1 34, 234, 334) mindestens eine Isolierungsmembran und/oder mindestens eine Filtrierungs- membran angeordnet ist.

8. Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtersäule (2, 102, 202, 302) in der unteren Seite (4, 104, 204, 304) mindestens eine Eintrittsöffnung (6, 106, 206, 306) und in der oberen Seite (24, 124, 224, 324) eine Austrittsöffnung (26, 126, 226, 326) aufweist

9. Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der unteren Seite (4, 104, 204, 304) und dem Mantelteil (14, 1 14, 214, 314) ein Eintrittsdiff usor (12, 1 12, 212, 312) und/oder ein Eintrittskonfusor (1 1 , 1 1 1 , 21 1 , 31 1 ) angeordnet ist.

10. Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der oberen Seite (24, 124, 224, 324) und dem Mantelteil (14, 1 14, 214, 314) ein Austrittskonfusor (21 , 121 , 221 , 321 ) und/oder ein Austrittsdiffusor (22, 122, 222, 322) angeordnet ist.

1 1 . Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Hohlraum (15, 1 15, 215, 315) der Filtersäule (2, 102, 202, 302) Schichten aus Sorbenzien enthalten sind.

1 2. Verfahren für die Aufbereitung und Filtration von Fluiden mit einer Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid von der unteren Seite (4, 104, 204, 304) der Filtersäule (2, 102, 202, 302) durch den Hohlraum (15, 1 15, 215, 315) zur oberen Seite (24, 1 24, 224, 324) strömt.

1 3. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung mindestens einer kinetischen Bewegungsgröße des Fluides in der Filtersäule (2, 102, 202, 302) vorgenommen wird.

14. Verwendung einer Vorrichtung (1 , 100, 200, 300) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Aufbereitung und Filtration von Fluiden Schichten aus Sorbenzien in der Filtersäule (2, 102, 202, 302) verwendet werden.