Titel: | Ueber den Apparat zum Filtriren trüben Wassers von Hrn. Fonvielle in Paris; Bericht von Hrn. J. T. Silbermann. |
Fundstelle: | Band 133, Jahrgang 1854, Nr. VIII., S. 23 |
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VIII.
Ueber den Apparat zum Filtriren trüben Wassers
von Hrn. Fonvielle in Paris;
Bericht von Hrn. J. T.
Silbermann.
Aus dem Bulletin de la Société
d'Encouragement, Mai 1854, Nr. 9, S. 261.
Mit einer Abbildung auf Tab. I.
Silbermann, über Fonvielle's Apparat zum Filtriren trüben
Wassers.
Da ein Apparat zum Filtriren trüben Wassers, womit sich diese Operation in
vollkommener Weise, schnell, bequem und insbesondere wohlfeil ausführen ließe,
sowohl für das Publicum im Allgemeinen als für die Industrie sehr wünschenswerth
wäre, so habe ich genaue Versuche mit dem neuen Apparat des Hrn. Fonvielle
Derselbe ist den HHrn. Fonvielle, Brun und Comp.,
rue Laffitte No. 32 in Paris, patentirt. angestellt, welchen der Erfinder Filtre plongeur
(eingetauchtes Filter) nennt. Ich beschreibe zuerst die Construction desselben.
Apparat. – Zwei Behälter (Fig. 27) von
verschiedenem Rauminhalt befinden sich über einander. Der erste dieser Behälter ist
1,25 Meter hoch, 0,80 Meter lang und 0,60 Meter breit; er enthält das zu filtrirende
Wasser und den ersten Filtrirapparat. Der zweite Behälter, von kleinerm Inhalt, hat
nur 0,50 Met. Höhe auf 0,50 Met. Länge und 0,30 Met. Breite; er enthält den zweiten
Filtrirapparat und das filtrirte Wasser. Der Boden des ersten Behälters befindet
sich 0,50 Met. über demjenigen des zweiten. Diese zwei Filtrirapparate sind durch
ein 8förmiges kupfernes Rohr von 5 Centimeter Durchmesser mit einander verbunden,
dessen beide Enden durch die Wand des oberen und unteren Behälters bei 15 Centimeter
über ihrem Boden gehen. Dieses Rohr ist in der Mitte seines aufsteigenden Theils mit
einem Hahn versehen, um die Verbindung zwischen den zwei Behältern nach Belieben
unterbrechen zu können.
Die an beiden Enden dieses Rohrs befestigten Filtrirapparate bestehen in zwei
(Mindern von galvanisirtem (verzinktem) Eisenblech, welche mit zahlreichen kleinen
Löchern versehen sind und das Filtrirmaterial enthalten; der erste dieser Cylinder,
Vorbereitungscylinder (cylindre dégrossisseur) genannt, ist horizontal an die
Eintrittsöffnung des Rohrs im obern Behälter geschraubt; der andere Cylinder, welchen ich Vollendungscylinder (cylindre
finisseur) nennen werde, ist horizontal an die Austrittsöffnung des Rohrs
im untern Behälter geschraubt.
Der Vorbereitungscylinder hat 53 Centimeter Länge auf 20 Centimeter Durchmesser. Sein
vorderer Boden, welcher an das Rohr geschraubt wird, läuft zu diesem Zweck in ein
außerhalb mit Schraubengewinden versehenes Rohrstück aus; auf einer mit zahlreichen
kleinen Löchern versehenen Platte, im Niveau des Bodens, liegen die
Filtrirmaterialien über einander; damit sich die Löcher der Platte nicht verstopfen,
ist eine Handvoll grober Quarzsand auf diesem ganzen Boden ausgebreitet, durch
dessen Zwischenräume das Wasser bis zum Rohr dringen kann. Auf diese Kieselsteine
kommt beiläufig 1 Kilogr. gut gewaschener Wolle (bester Sorte), welche eine 18
Centimeter dicke Schicht bildet. Die übrigbleibenden 35 Centimeter des Cylinders
werden mit einem Gemenge von gleichen Raumtheilen feinen Kieses und zerstoßener
Holzkohle (welches durch Oeffnungen von der Größe einer halben Linse gesiebt worden
ist) gefüllt; diese 15 Liter körniger Substanzen werden durch eine Scheibe oder
einen Deckel zurückgehalten, den man auf das Ende des Cylinders schraubt. Der Boden
und auch das Ende des Cylinders auf eine Länge von 15 Centimeter, sind mit Löchern
von 3 Millimeter Durchmesser versehen, welche 16 Millimeter von einander entfernt
sind; durch eben diese Löcher kann das Wasser in den Cylinder dringen. Dieser
durchlöcherte Theil wird mit einem Sack von Binsen- oder Heugeflecht
überzogen, um die gröbsten im Wasser suspendirten Substanzen vor ihrem Eintritt in
das Filter zurückzuhalten.
Der Vollendungscylinder hat 30 Centimeter Länge auf 20 Centimeter Durchmesser; die
mit Schraubengewinden versehene Röhre, welche auf die Oeffnung des erwähnten Rohrs
geschraubt wird, geht, nachdem sie an den Boden des Cylinders gelöthet wurde, durch
denselben in seiner ganzen Länge, und ist an ihrem entgegengesetzten Ende mit einem
Schraubenbolzen verschlossen, dessen Mutter die Scheibe zurückhält, womit der
Cylinder geschlossen ist. Diese Röhre ist mit dem Cylinder concentrisch, und beide
sind auf ihrer ganzen Oberfläche mit Löchern von 3 Millimeter Durchmesser versehen,
welche jedoch auf der Röhre näher an einander angebracht sind; der ringförmige Raum
zwischen der Röhre und dem Cylinder wird mit 2 Kilogr. gewaschener (feinster) Wolle
ausgefüllt, die man schwach eindrückt.
Filtriren. – Nachdem der obere Behälter mit trübem
Wasser gefüllt worden ist, sehen sich die schwersten Substanzen auf dem Boden
desselben ab; wenn man dann den Hahn des Verbindungsrohrs öffnet, so dringt das Wasser durch den Sack
von Flechtwerk, wo es einen andern Theil seines Schlammes zurückläßt, dann gelangt
es in den Cylinder durch die Löcher seiner Bodenplatte, und durchdringt das Gemenge
von Sand und Kohle, welche es von den gasförmigen und organischen Substanzen
reinigen; hierauf dringt es durch die Schicht schwach eingedrückter Wolle, worin es
die feinsten noch zurückgehaltenen Substanzen absetzt; es läuft dann durch das
Verbindungsrohr hinab, gelangt in die Röhre des Vollendungscylinders und entweicht
durch die Löcher derselben, um zuletzt durch die ringförmige Schicht von Wolle zu
filtriren und durch die Löcher an der Oberfläche des Cylinders auszutreten und den
untern Behälter zu füllen, an dessen Boden ein Hahn zum Abziehen des klaren Wassers
angebracht ist.
Reinigung. – Die schwersten Theile des trüben
Wassers, welche sich auf dem Boden des obern Behälters absetzen, werden durch
Aufziehen einer Klappe entleert und dann in einen Canal geleitet.
Wenn es nöthig wird, die Filter zu reinigen, läßt man zuerst alles Wasser aus den
Behältern ablaufen, man nimmt die zwei Cylinder heraus, und ersetzt sie durch andere
bereit gehaltene, um den Gang des Apparats so wenig als möglich zu unterbrechen.
Um die aus diesen Cylindern genommenen Filtrirmaterialien zu reinigen, werden die
gleichartigen vereinigt, um sie gesondert zu waschen; die Wolle und der Kies
erleiden beim Waschen keinen Abgang, wohl aber die Kohle, daher man den Verlust
durch eine Handvoll frischer grob gepulverter Kohle ersetzen muß. Nachdem die
Cylinder wieder gefüllt und geschlossen wurden, sind sie zum weitern Gebrauch
bereit.
Versuche. – Es wurde die Leistung des Apparats bei
verschiedener Füllung mit Wasser, sowohl des obern als des untern Behälters,
bestimmt, und jedesmal die Beschaffenheit des filtrirten Wassers erprobt.
Man verwendete zu diesen Versuchen Quellwasser, und um dieses trübe und unrein zu
machen, brachte man in den obern Behälter 20 bis 30 Liter Gossenschlamm. Wenn dieser
Behälter bei dem benutzten Apparat mit Wasser gefüllt ist, steht dasselbe 1 Meter
hoch über der Achse des Vorbereitungscylinders; von dieser Achse bis zu derjenigen
des Vollendungscylinders sind noch 0,5 Meter; die ganze Druckhöhe ist also 1,5
Meter. Bei den drei ersten Versuchen variirte der obere Wasserspiegel nicht.
Bei dem ersten Versuch tauchte der untere Cylinder nicht ins Wasser; die Filtration
lieferte fast 8 Liter Wasser per Minute, welches
vollkommen klar und
geruchlos war, und unter einem Mittlern Druck von 1,5 Meter ausfloß.
Bei dem zweiten Versuch war der untere Cylinder gerade vollständig untergetaucht; man
erhielt 1,5 Liter filtrirten Wassers per Minute, unter
einem Druck von 1,4 Meter.
Bei dem dritten Versuch war der untere Behälter mit Wasser voll gefüllt; die
Filtration lieferte noch 7,5 Liter per Minute, unter
einem Druck von 1,20 Meter.
Aus diesen drei Versuchen ersieht man, daß, so lange der obere Wasserspiegel
unveränderlich bleibt, das Product wenig variirt, obgleich der mittlere Druck bei
diesen Versuchen um 30 Centimeter differirte. Es handelte sich also bloß noch darum,
den obern Wasserspiegel variiren zu lassen und im untern Behälter den Wasserspiegel
constant zu erhalten, was geschah, indem man den vorhergehenden dritten Versuch als
ersten dieser neuen Reihe nahm:
1)
für
1,20 Met.
von
einem Wasserspiegel
zum andern,
hatte man in 1 Min.
7,5. Lit.
2)
–
0,95 Met.
–
–
–
–
6,4 „
3)
–
0,70 Met
–
–
–
–
5,0 „
4)
–
0,50 Met.
–
–
–
–
2,5 „
Aus diesen Versuchen ergibt sich:
1) Daß es nicht nothwendig ist, daß das Vollendungsfilter unter Wasser getaucht sey,
was vielleicht die Leistung des Apparats sogar beeinträchtigt;
2) daß zwei Apparate, jeder von 0,7 Meter Niveau-Differenz, welche über
einander gestellt 1,4 Meter Höhe hätten, 10 Liter per
Minute geben würden, während ein einziger Apparat von 1,5 Meter
Niveau-Differenz nur 8 Liter gibt, obgleich sein Druck etwas über das
Doppelte des Drucks von einem der vorhergehenden ist;
3) daß das gleichförmige Resultat in der ersten Reihe seine Regelmäßigkeit wenigstens
theilweise, der Endosmose zu verdanken scheint, welche durch die Natur und
Beschaffenheit der filtrirenden Schichten oder auch bloß durch die Wolle
erfolgt;
4) das filtrirte Wasser war stets so klar, daß man mit der Loupe nie eine Spur
schwimmender Körperchen darin entdecken konnte.
Dieser Filtrirapparat liefert also bei seiner gewöhnlichen Anwendungsweise, d.h. wenn
beide Cylinder eingetaucht sind und der Druck auf den obern Cylinder 1 Meter Wasser
beträgt – 7 1/2 Liter per Minute, folglich 450
Liter stündlich, und in 24 Stunden oder per Tag 10,800
Liter, beiläufig 10 Kubikmeter, eines vollkommen klaren und geruchlosen Wassers.
Hr. Fonvielle versichert, daß seine Apparate manchmal zwei
bis drei Monate in Gang waren, ohne daß man die Filtrircylinder auswechselte; im
Durchschnitt muß dieß jedoch immer nach zehn Tagen geschehen; selbst in den
ungünstigsten Fällen, welche jedoch sehr selten sind, gab der Apparat zwei Tage lang
das normale Wasserquantum.
In den öffentlichen Waschanstalten zu Marseille, wo man dieses Filter zum Klären des
Wassers der Durance anwendet, welches bisweilen sehr viel Thonschlamm enthält, der
sehr schwer vom Wasser zu trennen ist, werden die Filter nur alle zehn Tage
erneuert, und der Apparat liefert beständig 40 Kubikmeter filtrirten Wassers in 24
Stunden.
Hinsichtlich der Anzahl und Größe der Apparate, welche zur Erzielung einer gegebenen
Quantität filtrirten Wassers erforderlich sind, bemerkt Hr. Fonvielle, daß z.B. 6000 Kubikmeter Wasser per
Tag an Arbeitern sechzehn Mann zu 2 Fr. 50 C. erfordern, also 40 Francs Arbeitslohn;
die Unterhaltungskosten schätzt er auf beiläufig 20 Francs, was in runder Zahl 60
Francs per Tag für 6000 Kubikmeter, also nur 1 Centime
per Kubikmeter beträgt.
Beschreibung der Abbildung.
A oberer Behälter, welcher das zu filtrirende Wasser
enthält; er steht auf dem Gerüst B;
C unterer Behälter, welcher das filtrirte Wasser
empfängt;
D Vorbereitungscylinder; er liegt horizontal auf einem
am Boden des obern Behälters befestigten Träger. Dieser Cylinder ist auf angegebene
Weise mit Wolle, Kies und grobgepulverter Kohle gefüllt;
E Bodenplatte dieses Cylinders, mit Löchern versehen,
durch welche das zu filtrirende Wasser dringt.
F Sack von Binsen- oder Heugeflecht, um die
gröbsten Substanzen vor ihrem Eintritt in das Filter aufzuhalten.
G Rohr welches die Verbindung zwischen dem Cylinder D und dem Cylinder des untern Behälters herstellt.
H Hahn dieses Rohrs.
I Vollendungscylinder, in den Behälter C getaucht; er ist auf seinem ganzen Umfang mit Löchern
versehen und mit schwach eingedrückter Wolle gefüllt.
J Rohr im Innern dieses Cylinders; es ist in die hintere
Wand des Behälters geschraubt und communicirt direct mit dem Rohr G.
K Schraubenmutter mit Ohren, welche dient um die Röhre
J mit dem vordern Theil des Cylinders I zu verbinden.
L Hahn, zum Abziehen des klaren Wassers.
M Zapfen, zum Entleeren des obern Behälters.