Filtration

Entstehung der Wasserfilterung:

In der Antike benutzten solche Kulturen, wie die Mayas bereits natürliche Materialien wie Quarz und Zeolith, um Wasser zu filtern. Sogar in diesen Jahren kannte man einfache Methoden wie das Abkochen oder die Filtration durch Holzkohle und Tücher. Dann wurde erst im 17. Jahrhundert von Sir Fancis Bacon versucht Meereswasser mit Hilfe von Sand zu entsalzen, was ihm aber nicht gelingt. Zum 19. Jahrhundert nahm die Wasserverschmutzung in der Welt zu und es musste dringend was gemacht werden, somit entstanden Industriefilterungsmethoden. Heutzutage ist alles auf einem höheren Niveau, man unterscheidet die verschiedensten Folgen und Krankheiten. Die Filtrirung passiert auf dem Partikel Ebnen, sowie mit Hilfe von chemischen Methoden.

Filtration was steckt dahinter?

Wasserfiltration einfach erklärt ist Reinigung von Wasser. Dabei werden Partikel wie Trübstoffe, Mikroorganismen oder unerwünschte Substanzen, die im Wasser gelöst wurden entfernt.

Es gibt unterschiedliche Arten von Filtration, doch die bekanntesten sind die mechanische und die physikalisch-chemische.

Mechanische Filtration

Unter mechanischen Filtration wird die Filtration von (eher) groben Partikeln wie Kies, Sand, Stein,… aber auch Mikrofiltration verstanden a mechanische Filterung ist Reinigung des Wassers von Partikeln, die für ein Passieren durch eine dünne Membran zu groß sind.

Physikalisch-Chemische Filtration

Auf der anderen Seite, wenn ein Stoff im Wasser aufgelöst wurde und/oder nicht durch eine Membran passieren kann, verwendet man die physikalisch-chemische Filtration. Man kann durch die Absorption bzw. durch den etwas komplizierteren Ionenaustausch die Stoffe entfernen. Dabei werden diese einfach im Wasser zersetzt, sodass das Wasser danach sicher für die Einnahme ist.

Aber natürich gibt es verschieden Arten das Wasser mechanisch/chemisch zu filtern

1. Oberflächenfiltration:

• Diese Methode wird in großen Filterbecken oder -tanks durchgeführt, die mit einem Filtermedium wie Sand oder Kies gefüllt sind. Partikel werden aufgrund ihrer Größe direkt an der Oberfläche zurückgehalten.

Anwendung: Häufig in der Trinkwasseraufbereitung, um grobe Verunreinigungen zu entfernen.

2. Tiefenfiltration:

• Hier nimmt man eine Filterschicht aus losen Körnern, die recht dick ist. Partikel werden in den tieferen Schichten des Filtermediums zurückgehalten.

Anwendung: Es ist besonders geeignet für Anwendungen mit hoher Schmutzbelastung, wie z.B. in Kläranlagen.

3. Membranfiltration:

• Diese Methode verwendet Membranen mit sehr kleinen Poren, um Mikroorganismen und kleine Partikel zu entfernen. Sie ist besonders effektiv für die Steril Filtration im medizinischen Bereich.

Anwendung: Wird häufig in der Wasseraufbereitung und in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, um sicherzustellen, dass das Produkt frei von schädlichen Mikroben ist.

4. Vakuumfiltration:

Bei dieser Methode wird ein Vakuum verwendet, um die Mischung durch das Filtermedium zu ziehen, was den Filtrationsprozess beschleunigt.

Anwendung: Häufig in Laboren verwendet, um die Effizienz zu maximieren und die Filtrationszeit zu verkürzen.

5. Druckfiltration:

Hier wird Druck verwendet, um die Mischung durch das Filtermedium zu drücken, ähnlich wie bei der Vakuumfiltration.

Anwendung: Diese Methode wird in industriellen Anwendungen eingesetzt, um große Mengen an Flüssigkeiten schnell zu filtern.

1.2. Unterschiedliche Geräte zur Filtration von Wasser

Keramikfilter: Keramikfilter bestehen aus porösem Material, das Verunreinigungen physisch zurückhält. Sie sind in der Lage, Bakterien und Sedimente effizient zu entfernen. Sie bestehen aus porösem Keramikmaterial, das Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt. Das Wasser fließt durch die feinen Poren der Keramik, die als physische Barriere wirken. Diese Poren sind so klein, dass sie Partikel, Bakterien und andere Verunreinigungen zurückhalten können.

Keramikfilter sind wiederverwendbar und können durch einfaches Reinigen ihre Funktion wiedererlangen.

Filterpapier: Eine andere und viel einfachere Methode ist es, Filterpapier zu benutzen. Das ist spezielles Papier, was aus sehr vielen mikroskopisch kleinen Fasern besteht mit vielen Löchern dazwischen, sodass die Festen Stoffe von den flüssigen getrennt wird.

1.3. Filter Selbst zuhause Bauen

Es gibt viele Arten von Filtern, aber hier ist die Anleitung zu einem der einfachsten:

Schneide den Boden eines Plastik- oder Glasbehälters ab und bohre kleine Löcher in den Deckel zur Entlüftung – das wird die erste Schicht unserer Membran sein

Leg danach eine Schicht Stoff oder Vlies auf den Boden des Behälters: das ist die zweite Schicht unserer Membran.

Dann füll die erste Schicht mit Kohle, um einige Krankheitserreger zu filtern.

Geb eine Schicht feinen, gewaschenen Sand auf die Kohleschicht (kann auch davor sein) um feinere Schmutzpartikel zu entfernen

Füll dann eine Schicht feinen Kies auf den Sand, um kleinere Partikel zu entfernen

Als letztes kommt eine Schicht grober Kieselsteine dazu, um größere Schmutzpartikel zurückzuhalten.

Spezielle Mikroplastikfilter:

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik arbeitet derzeit an einem Filter für Mikroplastik, welcher dereinst Partikel von bis zu 10 µm aus dem Abwasser herausfiltern können soll. Es ist der erste

lasergebohrte Mikroplastikfilter der in einem Klärwerk getestet wurde. Er enthält Bleche mit extrem kleinen Löchern von nur zehn Mikrometern Durchmesser, sodass auch die feinsten Teilchen nicht durgelassen werden und das Wasser Mikroplastik – frei rauskommt

Quellen: fibrEX: Filter für textile Mikrofasern - Fraunhofer UMSICHT www.wikipedia.com