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LU101579B1 - Filter and device for removing contamination from a liquid, in particular for removing micro- and nano-scale plastic particles from water, method for producing such a filter and its use - Google Patents

Filter and device for removing contamination from a liquid, in particular for removing micro- and nano-scale plastic particles from water, method for producing such a filter and its use Download PDF

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Publication number
LU101579B1
LU101579B1 LU101579A LU101579A LU101579B1 LU 101579 B1 LU101579 B1 LU 101579B1 LU 101579 A LU101579 A LU 101579A LU 101579 A LU101579 A LU 101579A LU 101579 B1 LU101579 B1 LU 101579B1
Authority
LU
Luxembourg
Prior art keywords
filter
layer
plastic particles
water
filter material
Prior art date
Application number
LU101579A
Other languages
German (de)
Inventor
Fähzan Ahmad
Original Assignee
Klar2O GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Klar2O GmbH filed Critical Klar2O GmbH
Priority to LU101579A priority Critical patent/LU101579B1/en
Priority to DE102020132439.1A priority patent/DE102020132439A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filter (1; Ib; Ic) sowie eine Vorrichtung (12; 12c) zum Entfernen von Verschmutzungen (6; 6a) aus einer Flüssigkeit, insbesondere zum Entfernen von mikro- und nanoskaligen Kunststoffpartikeln aus Wasser. Zweckmäßigerweise ist das mindestens eine Filtermaterial (3; 3a; 3c) wenigstens teilweise mit einer die Verschmutzungen (6; 6a) aufnehmenden Schicht (5; 9; 39) belegt. Vorteilhaft ist eine Flüssigkeitsreinigung ohne Entfernen von als Ionen vorliegenden Mineralstoffen möglich. Lediglich für ein Lebewesen schädliche Verschmutzungen werden entfernt. Wird Wasser mit einem erfindungsgemäßen Filter gereinigt, wird dessen von den Ionen und Mineralstoffen bestimmter Geschmack vorteilhaft nicht verändert.The invention relates to a filter (1; Ib; Ic) and a device (12; 12c) for removing dirt (6; 6a) from a liquid, in particular for removing micro- and nano-scale plastic particles from water. The at least one filter material (3; 3a; 3c) is expediently covered at least partially with a layer (5; 9; 39) which absorbs the contaminants (6; 6a). Liquid cleaning is advantageously possible without removing mineral substances present as ions. Only dirt that is harmful to a living being is removed. If water is cleaned with a filter according to the invention, its taste, which is determined by the ions and minerals, is advantageously not changed.

Description

FANM-PATENT OS mg Beschreibung: Klar20 GmbH, Bruchsal (Deutschland) „Filter und Vorrichtung zum Entfernen von Verschmutzungen aus einer Flüssigkeit, insbesondere zum Entfernen von mikro- und nanoskaligen Kunststoffpartikeln aus Wasser, s Verfahren zur Herstellung eines solchen Filters sowie dessen Verwendung“ Die Erfindung betrifft ein Filter zum Entfernen vonmikro- und nanoskaligen Kunststoff- partikeln aus Wasser, das mindestens ein vom Wasser durchstrombares Filtermaterial aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Filters zum Entfernen von Kunststoffpartikeln aus Wasser, eine Vorrichtung zum Entfernen von Kunststoffpartikeln aus Wasser sowie eine Verwendung eines Filters, WO 2013/088260 A1 beschreibt ein mehrstufiges Wasserfilter, das ein Filterbett mit einem lonentauscherharz und Aktivkohle sowie ein Vliesfilterelement umfasst. Außerdem ist bekannt, dass das Vlies einen hydrophoben Binder aufweisen kann. Die aus WO 2013/088260 A1 bekannten Filtermaterialien nicht mit einer hydrophoben Schicht belegt. Aus US 2010/0200489 A1 ist eine Wasserreinigungsvorrichtung bekannt, bei der durch einen Druckstempe! eine druckbeaufschlagte Wasserreinigung erfolgen kann, bei der zu reinigendes Wasser durch ein mehrstufiges Filter gepresst wird. Das Filter umfasst acht Filterstufen, von denen keine ein Filtermaterial aufweist, das mit einer hydrophoben Schicht zu Adsorption von Kunststoffpartikeln eingerichtet ist. Bekannt ist lediglich, dass eine Filterstufe 37 mit Silberionen imprägniert sein kann.FANM-PATENT OS mg Description: Klar20 GmbH, Bruchsal (Germany) "Filter and device for removing contamination from a liquid, in particular for removing micro- and nanoscale plastic particles from water, s method for producing such a filter and its use" The The invention relates to a filter for removing micro- and nano-scale plastic particles from water, which has at least one filter material through which water can flow. The invention also relates to a method for producing a filter for removing plastic particles from water, a device for removing plastic particles from water and a use of a filter. WO 2013/088260 A1 describes a multi-stage water filter that has a filter bed with an ion exchange resin and activated carbon as well comprises a nonwoven filter element. It is also known that the fleece can have a hydrophobic binder. The filter materials known from WO 2013/088260 A1 are not covered with a hydrophobic layer. From US 2010/0200489 A1 a water purification device is known in which a Druckstempe! a pressurized water purification can take place, in which the water to be purified is pressed through a multi-stage filter. The filter comprises eight filter stages, none of which has a filter material which is equipped with a hydrophobic layer for adsorption of plastic particles. It is only known that a filter stage 37 can be impregnated with silver ions.

US 4,997,576 beschreibt ein Verfahren zur Oxidation von Olfilmen auf Meerwasser, bei dem eine Oberfläche von Glaskugeln hydrophobisiert und danach zumindest teilweise mit TiQ beschichtet wird. Durch einen Grad der Hydrophobisierung sowie einem Glaskugelgewicht ist eine Einsinktiefe in den Ölfilm einstellbar. Eine Entfernung von Kunststoffpartikeln aus Trinkwasser durch Adsorption ist hingegen nicht bekannt.No. 4,997,576 describes a method for the oxidation of oil films on seawater, in which a surface of glass spheres is hydrophobized and then at least partially coated with TiQ. A sinking depth into the oil film can be set through a degree of hydrophobization and a glass ball weight. However, it is not known to remove plastic particles from drinking water by adsorption.

Aus WO 2019/168508 Al ist ein Verfahren bekannt, mit dem organische Bestandteile, die als Nebenprodukt einer chemischen Synthese beispielsweise von pharmazeutischen Wirkstoffen entstehen, aus einer Flüssigkeit entfernt werden können. Bekannt ist außerdem die Seite 1A method is known from WO 2019/168508 A1 with which organic constituents that arise as a by-product of a chemical synthesis, for example of active pharmaceutical ingredients, can be removed from a liquid. Page 1 is also known

Belegung von Glaskugeln mit einer hydrophoben Schicht. Hinweise darauf, dass kleinste LU101579 Kunststoffpartikel aus Wasser gefiltert werden können, finden sich hingegen nicht. WO 20199/168811 A1 beschreibt Enzyme sowie Bakterien zur Zersetzung von PET, s Insbesondere Ideonella sakaiensis 201-F6. Aus dem Stand der Technik sind ferner Wasserfilter zur Trinkwasseraufbereitung bekannt, die insbesondere Kalk oder lonen aus Leitungswasser entfernen. Außerdem sind Aktivkohlefilter zur Reinigung von bakteriell belastetem Wasser bekannt.Allocation of glass spheres with a hydrophobic layer. However, there are no indications that the smallest LU101579 plastic particles can be filtered out of water. WO 20199/168811 A1 describes enzymes and bacteria for decomposing PET, s in particular Ideonella sakaiensis 201-F6. Furthermore, water filters for drinking water treatment are known from the prior art, which in particular remove lime or ions from tap water. In addition, activated charcoal filters for cleaning bacterially contaminated water are known.

Nachteilig ist, dass bekannte Filter nicht zur Entfernung von mikro- und nanoskaligen Kunststoffen eingerichtet sind. Solche Kunststoffe, die eine Partikelgröße zwischen 10 nm und 10 um aufweisen und insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET) umfassen, können über Trinkwasser von Lebewesen ı5 aufgenommen werden und aufgrund ihrer geringen Größe in deren Körper hormonähnlich wirken. Dadurch kann beispielsweise die Fruchtbarkeit eines Menschen verschlechtert werden, Ferner können Stoffwechselkrankheiten verursacht werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten 2 Art auszubilden, durch das mikro- und nanoskalige Kunststoffpartikel aus einer Flüssigkeit entfernt werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das mindestens eine Filtermaterial wenigstens teilweise mit einer die Kunststoffpartikel adsorbierenden hydrophoben Schicht > belegt ist. Die in der Flüssigkeit befindlichen Verschmutzungen, die vorzugsweise hydrophob sind, können von der Schicht des Filtermaterials aufgenommen und dadurch entfernt werden. Eine Aufnahme ist beispielsweise ein Anhaften an dem Filtermaterial aufgrund von Wechselwir- kungskräften der Schicht mit den Verschmutzungen. Vorteilhaft ist eine Flüssigkeitsreinigung ohne Entfernen von als lonen vorliegenden Mineralstoffen möglich. Lediglich für ein Lebewesen schädliche Verschmutzungen werden entfernt. Wird Wasser mit einem erfindungsgemäßen Filter gereinigt, wird dessen von den ionen und Mineralstoffen bestimmter Geschmack vorteilhaft nicht verändert.The disadvantage is that known filters are not designed to remove micro- and nano-scale plastics. Such plastics, which have a particle size between 10 nm and 10 μm and in particular comprise polyethylene (PE), polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET), can be absorbed by living beings through drinking water and, due to their small size, have a hormone-like effect in their bodies. This can, for example, worsen the fertility of a person. Furthermore, metabolic diseases can be caused. The present invention is based on the object of developing a filter of the type mentioned at the beginning, by means of which micro- and nano-scale plastic particles can be removed from a liquid. According to the invention, the object is achieved in that the at least one filter material is at least partially covered with a hydrophobic layer which adsorbs the plastic particles. The dirt in the liquid, which is preferably hydrophobic, can be absorbed by the layer of the filter material and thereby removed. A recording is, for example, adherence to the filter material due to the interaction forces of the layer with the contamination. Liquid purification is advantageously possible without removing mineral substances present as ions. Only dirt that is harmful to a living being is removed. If water is cleaned with a filter according to the invention, its taste, which is determined by the ions and minerals, is advantageously not changed.

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Zweckmäßigerweise ist das mindestens eine Filtermaterial als Membran oder Gewebe LU101579 ausgebildet und/oder umfasst Partikel, vorzugsweise sphärische Partikel. Ein Gewebe kann entweder nach seiner Herstellung mit der die Verschmutzungen aufnehmenden Schicht belegt werden oder einzelne Fäden können vor deren Verwebung beschichtet werden.The at least one filter material is expediently designed as a membrane or fabric LU101579 and / or comprises particles, preferably spherical particles. A fabric can either be covered with the dirt-absorbing layer after its production or individual threads can be coated before they are woven.

s Beschichtete Partikel, insbesondere sphärische Partikel, können verschieden angeordnet sein, beispielsweise in einer kubisch dichtesten Kugelpackung oder einer hexagonal dichtesten Packung, so dass eine Größe eines zwischen benachbarten Partikeln gebildeten Raums, durch den die Flüssigkeit hindurchströmt, einstellbar ist. Vorteilhaft ist ein Filtermaterial auf eine Größe zu entfernender Verschmutzungen einstellbar.Coated particles, in particular spherical particles, can be arranged in various ways, for example in a cubic closest packing of spheres or a hexagonal closest packing, so that the size of a space formed between adjacent particles through which the liquid flows can be adjusted. A filter material can advantageously be adjusted to the size of the contamination to be removed.

Die Partikel weisen einen Durchmesser zwischen 100 um und 2 mm auf, vorzugsweise zwischen 500 um und 1 mm, besonders bevorzugt zwischen 200 um und 600 um. Denkbar ist auch eine zeolithartige Ausbildung des Filtermaterials. Ferner ist denkbar, dass die Partikel hohl sind und insbesondere als Hohlkugeln ausgebildet sind.The particles have a diameter between 100 μm and 2 mm, preferably between 500 μm and 1 mm, particularly preferably between 200 μm and 600 μm. A zeolite-like design of the filter material is also conceivable. It is also conceivable that the particles are hollow and in particular are designed as hollow spheres.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schicht hydrophob und zur Adsorption der Verschmutzungen vorgesehen. Durch eine hydrophobe Schicht wird sichergestellt, dass keine lonen aus der Flüssigkeit entfernt werden oder Schichtbestandteile bei einer Wasseraufbereitung herausgelöst werden. Eine Adsorption der Verschmutzungen erfolgt aufgrund von inter- und intramolekularen Wechselwirkungen, beispielsweise Van-der-Waals Kräften. Vorteilhaft sind trotz der geringen Größe der Verschmutzungen keine engmaschigen Filtermaterialien erforderlich, wodurch eine hohe Reinigungsleistung bei geringem, sogar manuell aufbringbarem Druck möglich ist.In one embodiment of the invention, the layer is hydrophobic and intended to adsorb the contaminants. A hydrophobic layer ensures that no ions are removed from the liquid or that layer components are dissolved out during water treatment. The soiling is adsorbed due to inter- and intramolecular interactions, for example Van der Waals forces. Advantageously, in spite of the small size of the soiling, no close-meshed filter materials are required, which enables high cleaning performance with low pressure, which can even be applied manually.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die die Verschmutzungen aufnehmende Schicht mehrlagig ausgebildet und umfasst vorzugsweise mindestens eine Grundierungslage Sete 2a sowie eine zur Adsorption der vorzugsweise hydrophoben Verschmutzungen vorgesehene ie hydrophobe Funktionslage. Die Grundierungslage kann eine Haftvermittlerlage sein, die eine besonders gute Haftung der Funktionslage auf mindestens einem Grundkörper des Filtermaterials bewirkt. Die s Grundierungslage kann beispielsweise durch ein Tauchverfahren oder ein Sol-Gel-Verfahren aufgebracht werden und weist vorzugsweise eine homogene Dicke zwischen 200 nm und 50 um auf. Denkbar ist, dass die Grundierungslage als Stabilisierungslage ausgebildet ist. Vorteilhaft kann ein mechanisch wenig belastbarer Grundkörper des Filtermaterials stabilisiert werden.In a further embodiment of the invention, the dirt-absorbing layer is formed in multiple layers and preferably comprises at least one primer layer set 2a as well as a hydrophobic functional layer provided for adsorbing the preferably hydrophobic dirt. The primer layer can be an adhesion promoter layer which brings about particularly good adhesion of the functional layer to at least one base body of the filter material. The primer layer can be applied, for example, by a dipping process or a sol-gel process and preferably has a homogeneous thickness between 200 nm and 50 μm. It is conceivable that the primer layer is designed as a stabilization layer. A base body of the filter material that is not mechanically loadable can advantageously be stabilized.

1 Ferner ist denkbar, dass mehrere Grundierungslagen vorgesehen sind, von denen eine erste als Stabilisierungslage ausgebildet ist und eine weitere als Haftvermittlerlage für eine Funktionslage. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die die Verschmutzungen aufnehmende Schicht hydrophab und weist Kohlenwasserstoffketten mit Endgruppen auf, die dazu eingerichtet sind, eine Verbindung mit einer aktivierten Oberfläche des Filtermateriais und/oder einer aktivierten Oberfläche einer Grundierungslage einer mehrlagigen Schicht auszubilden, vorzugsweise Trichlorsilane, besonders bevorzugt Octadecyltrichlorsilan. Trichlorsilane, insbesondere Octadecyltrichlorsilan (OTS), eignen sich besonders zur Ausbildung einer hydrophoben Schicht, auf der Kunststoffpartikel adsorbiert werden können. Eine Kohlenwasserstoffkette weist vorzugsweise zwischen 4 und 25 Kohlenstoffatomen, insbesondere zwischen 6 und 15, vorzugsweise zwischen 8 und 12 auf, Denkbar ist, dass die die Verschmutzungen aufnehmende Schicht Alkane, Alkene, Alkine oder Ester mit terminalen Trichlorsilanen aufweist. in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine Grundierungslage einer die Partikel aufnehmenden mehrlagigen Schicht aus Siliziumdioxid gebildet oder weist Siliziumdioxid auf. Siliziumdioxid (SiO») ist geeignet, da dieses Material besonders gut akiivierbar ist, das heißt durch eine Oberflachenbehandlung mit Säure, insbesondere Piranha-Lösung, eine besonders stabile Verbindung mit einem Material, aus dem die Funktionslage gebildet ist, eingehen kann. Eine Siliziumdioxidoberfläche kann beispielsweise durch eine Mischung aus Wasserstoffperoxid und Schwefelsäure aktiviert werden, wobei Silanolgruppen oder Hydroxidgruppen ausgebildet werden, die zur Verbindung mit dem die 3 Funktionslagen bildenden Material, das vorzugsweise Octadecyltrichlorsitan (OTS) ist, vorgesehen sind.1 Furthermore, it is conceivable that several primer layers are provided, of which a first is designed as a stabilization layer and another as an adhesion promoter layer for a functional layer. In one embodiment of the invention, the dirt-absorbing layer is hydrophobic and has hydrocarbon chains with end groups that are designed to form a connection with an activated surface of the filter material and / or an activated surface of a primer layer of a multilayered layer, preferably trichlorosilanes, particularly preferred Octadecyltrichlorosilane. Trichlorosilanes, especially octadecyltrichlorosilane (OTS), are particularly suitable for forming a hydrophobic layer on which plastic particles can be adsorbed. A hydrocarbon chain preferably has between 4 and 25 carbon atoms, in particular between 6 and 15, preferably between 8 and 12. It is conceivable that the contaminant-absorbing layer has alkanes, alkenes, alkynes or esters with terminal trichlorosilanes. In a further embodiment of the invention, at least one primer layer of a multi-layer layer receiving the particles is formed from silicon dioxide or has silicon dioxide. Silicon dioxide (SiO2) is suitable because this material can be activated particularly well, that is, by surface treatment with acid, in particular piranha solution, it can form a particularly stable bond with a material from which the functional layer is formed. A silicon dioxide surface can be activated, for example, by a mixture of hydrogen peroxide and sulfuric acid, whereby silanol groups or hydroxide groups are formed, which are intended for connection with the material forming the 3 functional layers, which is preferably octadecyltrichlorositane (OTS).

Sete 3/10Set 3/10

Ferner ist eine aus SiO: gebildete oder SiO; aufweisende Schicht besonders stabil und zur ATS Versiegelung mindestens eines Grundkörpers des Filtermaterials geeignet. In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Filtermaterial mindestens einen Grundkörper s auf, auf den eine Grundierungslage einer die Verschmutzungen aufnehmenden mehrlagigen Schicht zur Bildung des Filtermaterials aufgebracht ist. Die Grundierungslage kann außerdem zur Versiegelung des mindestens einen Grundkörpers vorgesehen sein. Vorteilhaft wird ein unmittelbarer Kontakt der Flüssigkeit, aus der Verschmutzungen zu entfernen sind, mit dem Grundkörper verhindert.Further, one formed from SiO: or SiO; having layer particularly stable and suitable for ATS sealing of at least one base body of the filter material. In one embodiment of the invention, the filter material has at least one base body s, on which a primer layer of a multi-layer layer that absorbs the dirt is applied to form the filter material. The primer layer can also be provided for sealing the at least one base body. Direct contact of the liquid, from which contamination is to be removed, with the base body is advantageously prevented.

jo Weiter vorteilhaft können Grundkörper aus Materialien verwendet werden, die ohne versiegelnde Grundierungslage nicht zum Entfernen von Verschmutzungen geeignet sind, beispielsweise Holz, Naturfasern wie Hanf, die nicht aktivierbar sind, das heißt keine Silanol- oder Hydroxidgruppen ausbilden können. ist die mindestens eine Grundierungslage aus Siliziumdioxid gebildet oder weist Siliziumdioxid auf, ist eine Aktivierung möglich.Furthermore, base bodies made of materials can advantageously be used which are not suitable for removing dirt without a sealing primer layer, for example wood, natural fibers such as hemp, which cannot be activated, i.e. cannot form silanol or hydroxide groups. If the at least one primer layer is formed from silicon dioxide or has silicon dioxide, activation is possible.

Denkbar ist, dass der Grundkörper aus einem keramischen Material gebildet ist, beispielsweise einer Oxidkeramik wie Aluminiumoxid (Al2Os) oder Zirkoniumoxid (ZrO2), und/ oder einer Nichtoxidkeramik wie Wolframkarbid (WC) oder Siliziumkarbid (SiC).It is conceivable that the base body is formed from a ceramic material, for example an oxide ceramic such as aluminum oxide (Al2Os) or zirconium oxide (ZrO2), and / or a non-oxide ceramic such as tungsten carbide (WC) or silicon carbide (SiC).

zo Ferner ist denkbar, dass der Grundkörper aus einem Metall gebildet ist, beispielsweise Stahl oder einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung, insbesondere Aluminium und/oder Magnesium.Furthermore, it is conceivable that the base body is formed from a metal, for example steel or a light metal or a light metal alloy, in particular aluminum and / or magnesium.

Denkbar ist außerdem, dass der mindestens eine Grundkörper aus Zinkhydroxid, »% Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Eisenhydroxid (Eisen-ill-hydroxid), Goethit, Böhmit, Silberhydroxid und/oder aus einem Gestein, beispielsweise einem Mineralstein wie Turmalin ader Amethyst, gebildet isi.It is also conceivable that the at least one base body is formed from zinc hydroxide,% magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, iron hydroxide (iron-ill hydroxide), goethite, boehmite, silver hydroxide and / or from a rock, for example a mineral stone such as tourmaline or amethyst.

ZweckmäBigerweise ist der mindestens eine Grundkörper aus einem nachwachsenden 39 Rohstoff, insbesondere Holz, einem recycelten Material, Insbesondere Glas, und/oder Siliziumdioxid gebildet oder eines dieser Materialien aufweist. Derartige Materialien sind gut verfügbar, entsorgbar und wiederverwertbar.The at least one base body is expediently formed from a renewable raw material, in particular wood, a recycled material, in particular glass, and / or silicon dioxide, or comprises one of these materials. Such materials are readily available, disposable and recyclable.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die die Verschmutzungen aufnehmende as Schicht oder eine Funktionslage einer die Verschmutzungen aufnehmenden mehrlagigen Schicht mindestens einen Mikroorganismus auf, vorzugsweise Bakterien, insbesondere Sere 4/10In a further embodiment of the invention, the contaminant-absorbing layer or a functional layer of a multi-layered layer absorbing the contaminants has at least one microorganism, preferably bacteria, in particular Ser 4/10

Ideonella Sakaiensis, der dazu vorgesehen ist, die Verschmutzungen zu zersetzen. Eine Zersetzung kann durch Verstoffwechseln erfolgen. Ideonella Sakaiensis ist ein Bakterium, das Polyethylenterephthalat (PET) zersetzen kann, und für Säugetiere wie den Menschen unschädlich ist. Dazu ist ein Enzym, PETase, erforderlich, welches der Flüssigkeit im Bereich s des Filtermaterials zugegeben werden kann.Ideonella Sakaiensis, which is intended to decompose the pollution. Decomposition can occur through metabolism. Ideonella Sakaiensis is a bacterium that can break down polyethylene terephthalate (PET) and is harmless to mammals and humans. This requires an enzyme, PETase, which can be added to the liquid in the area s of the filter material.

Der Mikroorganismus kann das Filtermaterial besiedeln. Denkbar ist, dass eine Oberfläche mindestens eines Grundkörpers des Filtermaterials, der insbesondere aus Siliziumdioxid gebildet ist, aufgerauht wird, um eine bessere Haftung des Mikroorganismus zu erreichen.The microorganism can colonize the filter material. It is conceivable that a surface of at least one base body of the filter material, which is formed in particular from silicon dioxide, is roughened in order to achieve better adhesion of the microorganism.

Denkbar ist, dass die Schicht oder die Funktionslage einer mehrlagigen Schicht sowohl einen Mikroorganismus als auch hydrophobe Bereiche aufweist. In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen von Verschmutzungen aus einer Flüssigkeit ist ein Mittel zur Druckbeaufschlagung eines Aufnahmeraums für die Flüssigkeit vorgesehen. Vorteilhaft kann eine Volumenstrom durch das Filter hindurch verbessert werden. Zur Druckbeaufschlagung kann eine maschinell oder manuell betatighare Pumpe vorgesehen sein, die einen Aufnahmeraum für die zu reinigende Flüssigkeit mit dem Druck beaufschlagt, so dass die Flüssigkeit über ein Filter in einen Entnahmeraum einstrômt. Geschaffen wird eine Filtervorrichtung für den Hausgebrauch, zo beispielsweise zur Aufbereitung von Trinkwasser zur Zubereitung von Säuglingsnahrung. In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind weitere Filter vorgesehen, durch die d'e Flüssigkeit beim Herausstrômen aus dem Aufnahmeraum in den Entnahmeraum hindurchsträmen kann. Jedes Filter kann zum Entfernen einer bestimmten ss Verschmutzung aus der Flüssigkeit vorgesehen sein. Die Filter können Teil einer Filterkaskade sein und fluiclisch miteinander verbunden sein. Vorteilhaft wird eine Vorrichtung geschaffen, die flexibel einsetzbar ist, indem Filter benutzt werden, die bestimmte Verschmutzungen entfernen, beispielsweise Nitrit oder Schwer- metalle wie Blei.It is conceivable that the layer or the functional layer of a multilayer layer has both a microorganism and hydrophobic areas. In one embodiment of the device according to the invention for removing contamination from a liquid, a means for applying pressure to a receiving space for the liquid is provided. A volume flow through the filter can advantageously be improved. For pressurization, a mechanically or manually operable pump can be provided, which pressurizes a receiving space for the liquid to be cleaned, so that the liquid flows through a filter into a removal space. A filter device is created for domestic use, for example for the treatment of drinking water for the preparation of baby food. In a further embodiment of the device according to the invention, further filters are provided through which the liquid can flow when flowing out of the receiving space into the removal space. Each filter can be designed to remove a certain amount of contamination from the liquid. The filters can be part of a filter cascade and be fluidically connected to one another. A device is advantageously created which can be used flexibly by using filters which remove certain contaminants, for example nitrite or heavy metals such as lead.

a0 Denkbar ist, dass Kalk oder ähnliche beispielsweise einen Wassergeschmack beeinflussende Stoffe entfernt werden. Zweckmäßigerweise ist jeder Filter austauschbar. Vorteilhaft ist die Vorrichtung modular erweiterbar. Außerdem müssen nur diejenigen Filter der Vorrichtung ersetzt werden, die 3 keine ausreichende Filterung mehr gewährleisten.a0 It is conceivable that lime or similar substances that affect the taste of water, for example, are removed. Each filter is expediently exchangeable. The device is advantageously modularly expandable. In addition, only those filters of the device have to be replaced which no longer guarantee adequate filtering.

Sete 5/10Set 5/10

Benachbarte Filter können durch eine Steck-, Kiemm- und/oder Schraubverbindung lösbar 0078 miteinander verbunden sein. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfihrungsbeispieien und der beigefügten, s sich auf die Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters mit Details, Fig. 2 Details einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters, 16 Fig. 3 mehrere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Filtervorrichtungen, Fig. 4 eine besondere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung. Ein in Fig. La im Längsschnitt schematisch gezeigtes Filter (1) umfasst ein Filtergehäuse (2), in das ein Filtermaterial (3) eingebracht ist. Das Filtermaterial (3) weist eine Vielzahl aus Siliziumdioixd (SiO;) gebildeter, 1 mm großer, in Fig. 1b im Querschnitt gezeigter Glaskugeln (4) auf, die in einer kubisch-dichtesten Kugelpackung in dem Filtergehäuse (2) angeordnet sind und mit einer Octadecyltrichlorsilan (OTS) aufweisenden hydrophoben Schicht (5) versehen sind, die eine Oberfläche einer jeden Glaskugeln (4) vollständig belegt.Adjacent filters can be detachably connected to one another by a plug, clamp and / or screw connection. The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and the accompanying drawings relating to the exemplary embodiments. 1 shows an embodiment of a filter according to the invention with details, FIG. 2 shows details of a further embodiment of a filter according to the invention, FIG. 3 shows several embodiments of filter devices according to the invention, FIG. 4 shows a particular embodiment of a filter device according to the invention. A filter (1) shown schematically in longitudinal section in FIG. La comprises a filter housing (2) into which a filter material (3) is introduced. The filter material (3) has a plurality of silicon dioxide (SiO;) formed, 1 mm large glass spheres (4) shown in cross section in Fig. 1b, which are arranged in a cubic, densely packed sphere in the filter housing (2) and with a hydrophobic layer (5) containing octadecyltrichlorosilane (OTS), which completely covers one surface of each glass sphere (4).

Von einer Einlassseite kann mit mikro- und nanoskaligen Kunststoffteilchen (6) verschmutztes Wasser in Richtung eines Pfeils (7) in das Filtergehäuse (2) einströmen und in Richtung eines Pfeils (8) aus dem Filtergehäuse (2) herausströmen.Water contaminated with micro- and nano-scale plastic particles (6) can flow into the filter housing (2) in the direction of an arrow (7) and flow out of the filter housing (2) in the direction of an arrow (8).

Dadurch, dass die Schicht (5) hydrophob ist, werden die zu entfernenden, hydrophoben mikro- oder nanoskaligen Kunststoffteilchen (6) beispielsweise durch Van-der-Waals-Kräfte > angezogen und haften an der Schicht (5) an.Because the layer (5) is hydrophobic, the hydrophobic micro- or nanoscale plastic particles (6) to be removed are attracted, for example by van der Waals forces, and adhere to the layer (5).

Obwohl in Fig. 1 nicht gezeigt, ist denkbar, dass das Filter (1) ein Filtermaterial (3) aufweist, das aus einem Glasfasergewebe gebildet ist, dessen einzelne Fasern jeweils mit einer Schicht (5) belegt sind. Mehrere Gewebelagen können in einer Durchströmungsrichtung (7, a 8) des Filters (1) hintereinander angeordnet sein. Vorzugsweise sind Maschen versetzt zueinander.Although not shown in FIG. 1, it is conceivable that the filter (1) has a filter material (3) which is formed from a glass fiber fabric, the individual fibers of which are each covered with a layer (5). Several layers of fabric can be arranged one behind the other in a flow direction (7, a 8) of the filter (1). Meshes are preferably offset from one another.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe a beigefüg: ist. Seite BALDReference is now made to FIG. 2, where parts that are the same or function in the same way are denoted by the same reference number as in FIG. 1 and the letter a is added to the relevant reference number. Page SOON

Ein in Fig. 2a im Querschnitt schematisch gezeigtes Filtermaterial (3a} umfasst mehrere aus 0157 Aluminiumoxid (AO) gebildete Kugeln (4a), deren Oberfläche mit einer mehrlagigen Schicht (9) belegt ist. Die Schicht (9) umfasst zwei Lagen (10, 11), von denen eine Grundierungslage (10) aus SiO; und eine hydrophobe Funktionsiage (11) aus s Octadeciytrichlorsilan (OTS) gebildet ist. Ein in Fig. 2b in einem Querschnitt schematisch gezeigtes Filtermaterial (3a) umfasst einen Holzsplitter (4a), dessen Oberfläche mit einer mehrlagigen Schicht (9) belegt ist. Die Schicht (9) umfasst zwei Lagen (10, 11}, von denen eine Grundierungslage (10) aus SiO: und eine hydrophobe Funktionslage (11) aus Octadeclytrichlorsilan (OTS) gebildet ist. Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, wo gleiche oder gieichwirkende Teile mit derselben Bezugszaht wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe b beigefüat ist.A filter material (3a} shown schematically in cross section in Fig. 2a comprises several spheres (4a) formed from 0157 aluminum oxide (AO), the surface of which is covered with a multi-layer layer (9). The layer (9) comprises two layers (10, 11), of which a primer layer (10) is formed from SiO; and a hydrophobic functional layer (11) is formed from octadecyltrichlorosilane (OTS). A filter material (3a) shown schematically in a cross section in FIG. 2b comprises a wood splinter (4a), the surface of which is covered with a multi-layer layer (9). The layer (9) comprises two layers (10, 11}, of which a primer layer (10) is formed from SiO: and a hydrophobic functional layer (11) is formed from octadeclytrichlorosilane (OTS) Reference is now made to FIG. 3, where the same or equivalent parts are denoted by the same reference number as in FIGS. 1 and 2 and the letter b is added to the relevant reference number.

Eine in Fig. 3a in einer isometrischen Ansicht schematisch gezeigte Fiftervorrichtung (12) umfasst zwei durch eine läsbare und gasdichte Steckverbindung miteinander verbundene Wasserbehälter (13, 14), von denen ein erster (13) zur Aufnahme von Wasser, aus dem mikro- und/oder nanoskalige Kunststoffpartikel entfernt werden sollen, und ein zweiter (14) als Entnahmebehélter vorgesehen ist. Wasser ist in den ersten Wasserbehälter (13) durch eine obere Öffnung (15), die mit einer verschwenkbaren Klappe (16) verschlieBbar ist, einfüllbar. Durch eine untere Öffnung (17) kann zu reinigendes Wasser durch einen Unterdruck, der durch eine Handpumpe (18) erzeugt werden kann, durch ein austauschbares Filter (1b) sowie einen Griff (19) der Handpumpe (18) hindurch in den unteren Wasserbehälter (14) strömen und durch eine verschwenkbare Auslassrinne (20) entnommen werden. Die Auslassrinne (20) ist in der in Fig. 3a gezeigten Stellung in einer Grundstellung, in der kein Wasser entnehmbar ist.A filter device (12), shown schematically in an isometric view in Fig. 3a, comprises two water containers (13, 14) connected to one another by a releasable and gas-tight plug connection, of which a first (13) is for receiving water from which micro- and / or nanoscale plastic particles are to be removed, and a second (14) is provided as a removal container. Water can be filled into the first water container (13) through an upper opening (15) which can be closed with a pivotable flap (16). Through a lower opening (17), water to be cleaned can be fed into the lower water tank (18) through a vacuum that can be generated by a hand pump (18), through an exchangeable filter (1b) and a handle (19) of the hand pump (18) 14) and can be removed through a pivotable outlet channel (20). In the position shown in FIG. 3a, the outlet channel (20) is in a basic position in which no water can be removed.

sc Der zweite Wasserbehälter (14) ist ferner zwelteilig ausgebildet, wobei ein erster Teil (21) als Entnahmeraum für gereinigtes Wasser vorgesehen ist und ein zweiter Teil (22) als Zwischenspeicherraum, in dem Wasser nach Durchstrômen des Filters (1b} und vor Durchstrômen des Griffs (19) speicherbar ist. Ein erster Verbindungskanal (23) verbindet den Griff (19) fluidisch mit dem ersten Teil (21) des zweiten Wasserbehälters (14) und ein zweiter 3 Verbindungskanal (24) mit dessen zweitem Teil (22).sc The second water container (14) is also designed in two parts, a first part (21) being provided as a removal space for purified water and a second part (22) as an intermediate storage space in which the water after flowing through the filter (1b} and before flowing through the A first connection channel (23) connects the handle (19) fluidically to the first part (21) of the second water container (14) and a second 3 connection channel (24) to its second part (22).

Gere 7120Gere 7120

Der zweite Teil (22) ist lösbar mit dem ersten Teil (21) verbunden. Dadurch kann das 01978 austauschbare Filter (1b) aus der Vorrichtung (12) entnommen und durch ein anderes ersetzt werden. Zu dessen Befestigung ist eine fluiddichte Schraubverbindung (25) vorgesehen. s Der Unterdruck kann durch Betätigung der Handpumpe (178 erzeugt werden, indem ein Knauf (26) der Handpumpe (18) nach oben und unten bewegt wird. Obwohl in Fig. 3a nicht gezeigt, ist denkbar, dass mehrere Filter vorgesehen sind, die derart kaskadenartig miteinander verbunden sind, dass das zu reinigende Wasser durch jede hindurchstrômt. Jeder der Filter der Kaskade ist austauschbar. Eine weitere Ausführungsform einer in Fig. 3b schematisch in einer Seitenansicht gezeigten erfindungsgemäBen Filterrvorrichtung (12) unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 3a gezeigten dadurch, dass ein einziger zylindrischer Behälter (27) vorgesehen ist, in den ein Filterstempel (28) eintaucht, an dessen unterem Ende ein Filter (1h) abgebracht ist. Das Filter (1b) ist lösbar mit einer Stange (29) verbunden, an der auf einer dem Filter (1b) abgewandten Seite ein Griffstiick (30) befestigt ist. Das Griffstück (30) und die Stange (29) bilden eine Handpumpe (18).The second part (22) is detachably connected to the first part (21). This allows the 01978 replaceable filter (1b) to be removed from the device (12) and replaced by another. A fluid-tight screw connection (25) is provided for its attachment. The negative pressure can be generated by operating the hand pump (178) by moving a knob (26) of the hand pump (18) up and down. Although not shown in FIG are connected to one another in a cascade-like manner, so that the water to be purified flows through each one. Each of the filters of the cascade is exchangeable. Another embodiment of a filter device (12) according to the invention, shown schematically in a side view in FIG. 3b, differs from that shown in FIG that a single cylindrical container (27) is provided into which a filter plunger (28) is immersed, at the lower end of which a filter (1h) is attached. The filter (1b) is detachably connected to a rod (29) on which a handle (30) is fastened on a side facing away from the filter (1b), the handle (30) and the rod (29) form a hand pump (18).

zo Durch das Filter (1b) wird ein Innenraum des Behälters (27) in zwei Bereiche (31, 32) aufgeteilt, die durch das Filter (1b; fluidisch miteinander verbunden sind. Ein von einem Boden (33) des Behälters (27) begrenzter erster Bereich (31) ist zur Aufnahme von zu reinigendem, mit mikro- und/oder nanoskaligen Kunststoffpartikeln verschmutztem Wasser vorgesehen, während ein von einer Oberseite (34) des Filters (1b) begrenzter Bereich (32) 2 zur Aufnahme von gereinigtem Wasser eingerichtet ist. Zur Wasserreinigung wird der erste Bereich (31) mit verschmutztem Wasser befüllt. Anschließend wird das Filter (1b) in den Behälter (27) eingeführt. Durch Druck auf das Griffstück (30) in Richtung des Bodens (33) wird der erste Bereich (31) verkleinert, Wasser strömt durch das Filter (1b) in den zweiten Bereich (32), der größer wird. Verschmutzungen verbleiben im Filter (1b), gereinigtes Wasser kann aus dem Bereich (32) entnommen werden. Eine weitere Ausführungsform einer in Fig. 3c schematisch in einer Seitenansicht gezeigten erfindungsgemäRen Filterrvorricheung (12) unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 3b a gezeigten dadurch, dass eine Filterkaskade vorgesehen ist, wobei ein erstes Filter (1b) zum Seite 8/10The filter (1b) divides an interior space of the container (27) into two areas (31, 32) which are fluidically connected to one another by the filter (1b;) one of which is delimited by a base (33) of the container (27) The first area (31) is provided for receiving water to be cleaned and contaminated with micro- and / or nanoscale plastic particles, while an area (32) 2 delimited by an upper side (34) of the filter (1b) is designed for receiving purified water . To clean the water, the first area (31) is filled with dirty water. Then the filter (1b) is inserted into the container (27). By pressing the handle (30) in the direction of the base (33), the first area ( 31) is reduced, water flows through the filter (1b) into the second area (32), which becomes larger. Dirt remains in the filter (1b), purified water can be taken from the area (32) 3c schematically in A filter device (12) according to the invention shown in a side view differs from that shown in FIG. 3b a in that a filter cascade is provided, with a first filter (1b) on the side 8/10

Entfernen von Kunststoffpartikeln vorgesehen ist und ein zweites Filter (35) zum Entfernen von Kalk. Beide Filter (1b, 35) sind einzeln austauschbar. Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben s Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 3 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe c beigefügt ist.Removal of plastic particles is provided and a second filter (35) for removing lime. Both filters (1b, 35) can be replaced individually. Reference is now made to FIG. 4, where the same or equivalent parts are denoted by the same reference number as in FIGS. 1 to 3 and the respective reference number is accompanied by the letter c.

Eine in Fig. 4 in einer Seitenansicht schematisch gezeigte Filtervorrichtung (12c) unterscheidet sich von denjenigen in Fig. 1 bis 3 gezeigten dadurch, dass die Filter- vorrichtung (12c) einen zylindrischen Filterraum (36) aufweist, in den zu reinigendes Wasser durch einen Zulauf (37) einstrémen und nach dessen Reinigung durch einen Ablauf (38) entnommen werden kann. In dem Filterraum ist ein zylindrisches Filter (1c), das als Filtermaterial eine wasserdurchlässige, mit Bakterien des Typs Ideonella Sakaiensis (39) belegte Membran (3c) aufweist, angebracht. Die Bakterien sind dazu vorgesehen sind, mikro- und nanoskalige Kunststoffpartikel, inshesodere aus Polyethylentherephthalat (PET) gebildete, aus zu reinigericem Wasser aufzunehmen und zu verstoffwechseln.A filter device (12c) shown schematically in a side view in FIG. 4 differs from that shown in FIGS. 1 to 3 in that the filter device (12c) has a cylindrical filter space (36) into which the water to be cleaned is fed through a The inlet (37) flows in and, after it has been cleaned, can be removed through an outlet (38). A cylindrical filter (1c), which has a water-permeable membrane (3c) coated with bacteria of the Ideonella Sakaiensis type (39), is attached in the filter space. The bacteria are intended to absorb micro- and nano-scale plastic particles, inshesodere made of polyethylene terephthalate (PET), from water that is too clean and metabolize them.

Durch eine unterhalb des Filters angebrachte Rührscheibe (40) wird eine radiale Strömung erzeugt, wodurch zu reinigendes Wasser in das zylindrische Filter (1c) durch eine Mantelfläche ein- und ausstrômen kann.A radial flow is generated by a stirring disk (40) attached below the filter, as a result of which water to be cleaned can flow into and out of the cylindrical filter (1c) through a jacket surface.

Dabei werden PET-Partikei von den Bakterier aufgenommen und verstoffwechselt. Ein zylindrisches Filtergehäuse (2c) und der Filterraum (36) sind koaxial angeordnet.PET particles are absorbed and metabolized by the bacteria. A cylindrical filter housing (2c) and the filter space (36) are arranged coaxially.

= Der Betrieb einer solchen Fikervorrichtung (12c) erfolgt diskontinuierlich oder kontinuierlich, Ein diskontinuierlicher Berrieb kann beispielsweise für eine stationäre Kläranlage vorgesehen sein, während ein kontinuierlicher Betrieb bei einem Tischgerät vorteilhaft ist.= The operation of such a fishing device (12c) takes place discontinuously or continuously. A discontinuous operation can be provided, for example, for a stationary sewage treatment plant, while continuous operation is advantageous in the case of a table-top device.

Es versteht sich, dass sämtliche Kombinationen von Merkmalen der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen denkbar sind.It goes without saying that all combinations of features of the embodiments shown in FIGS. 1 to 4 are conceivable.

Bei einem Verfahren zur Herstelung eines Filtermarerials für ein erfindungsgemäftes Filter werden Kieselglaskiigelcher (fused siica beads") mit einem Durchmesser zwischen 1 und 2 mm in sogenannter Piranha-Läsung (Peroxomonoschwefe!säure) während 30 Minuten eingelegt. Danach werden die Kügelchen während 15 Minuten mit deionisiertem Wasser gespült und mit druckbeauischlagtem Stickstoff trockengeblasen. Durch diesen Sete 4/10In a method for producing a filter material for a filter according to the invention, fused silica beads with a diameter between 1 and 2 mm are placed in what is known as piranha solution (peroxomonosulfuric acid) for 30 minutes Rinsed with deionized water and blown dry with pressurized nitrogen

Verfahrensschritt werden an der Oberfläche der Kieselglaskugeln Hydroxylgruppen ausgebildet, die eine besonders gute Haftung einer hydrophoben Schicht bewirken. Die Oberfläche ist durch diesen Verfahrensschritt aktiviert. Denkbar ist, dass die Kieselglaskügelchen zwischen 30 und 60 Minuten, insbesondere 45 s oder 60 Minuten, in der sogenannten Piranha-Lôsung eingelegt werden.In the process step, hydroxyl groups are formed on the surface of the silica glass beads, which cause particularly good adhesion of a hydrophobic layer. The surface is activated by this process step. It is conceivable that the silica glass beads are placed in the so-called piranha solution for between 30 and 60 minutes, in particular 45 s or 60 minutes.

In einem folgenden Verfahrensschritt werden 0,2 mt Octadecyltrichlorsilan (OTS) in 100 mi Toluol gegeben. gefolgt von einer Zugabe der getrockneten Kieselglaskugeln, die für 20 Minuten in dem mit OTS versehenen Toluol eingelegt werden. Durch die vorherige w Aktivierung der Oberfläche wird eine Oberfläche einer jeden Glaskugel zumindest teilweise mit OTS belegt. Denkbar ist, dass eine Mischung aus Toluol und Octadecyltrichtorsilan (OTS) bis zum 25 Vol- % Octadecyitrichlorsilan enthält, Insbesondere 10 Vol.-%, vorzugsweise 20 Vol.-%.In a subsequent process step, 0.2 ml of octadecyltrichlorosilane (OTS) are added to 100 ml of toluene. followed by the addition of the dried silica glass spheres, which are placed in the toluene provided with OTS for 20 minutes. By activating the surface beforehand, one surface of each glass ball is at least partially covered with OTS. It is conceivable that a mixture of toluene and octadecyltrichtorsilane (OTS) contains up to 25% by volume of octadecyltrichlorosilane, in particular 10% by volume, preferably 20% by volume.

Danach werden die Kieselglaskugeln entnommen, mit Toluol gespült und in einem Stickstoffstrom getrocknet. Anschließend erfolgt eine Trocknung der Kugeln in einem Ofen bei 120°C während 30 Minuten. Vorteilhaft wird eine Bessere Schichthaftung erreicht.The silica glass spheres are then removed, rinsed with toluene and dried in a stream of nitrogen. The balls are then dried in an oven at 120 ° C. for 30 minutes. Better layer adhesion is advantageously achieved.

In einem abschließenden Verfahrensschritt werden die Kieselglaskugein während 5 Minuten in einem Ultraschall-Toluol-Bad eingelegt und sind nach deren Trocknung als Filtermaterial fiir ein Filter verwendbar.In a final process step, the silica glass beads are placed in an ultrasonic toluene bath for 5 minutes and, after drying, can be used as filter material for a filter.

Zur Reinigung des Fitters oder des Filtermaterials, das heißt zum Entfernen von an der Oberfläche des Filtermaierials adsorbierter Kunststoffpartikel, werden organische Flüssigkeiten benützt, die die kunststeffpartikel stärker binden als das Filtermaterial. Beispielsweise kann ein Filter gereinigt werden, indem eine Spülung mit reinem Methanol, gefolgt von einer Spülung mit Acetonitril sowie einer abschließenden Spülung mit Tetrahydrofuran erfolgt. Denkbar ist eine andere Reihenfolge der drei Spülvorgänge sowie die Verwendung einer Mischung dieser drei Substanzen.To clean the fitter or the filter material, that is to say to remove plastic particles adsorbed on the surface of the filter material, organic liquids are used which bind the plastic particles more strongly than the filter material. For example, a filter can be cleaned by rinsing with pure methanol, followed by rinsing with acetonitrile and a final rinsing with tetrahydrofuran. A different sequence of the three rinsing processes and the use of a mixture of these three substances is conceivable.

See 10/10See 10/10

Claims (16)

Patentansprüche: LU101579Claims: LU101579 1. Filter (1; 1b; 1c) zum Entfernen von mikro- und nanoskaligen Kunststoffpartikeln (6; 6a) aus Wasser, das mindestens ein von dem Wasser durchströmbares Filtermateri- al (3; 3a; 3c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Filtermaterial (3; 3a; 3c) wenigstens teilweise mit einer die Kunststoffpartikel (6; 6a) adsorbierenden hydrophoben Schicht (5; 9; 39) belegt ist.1. Filter (1; 1b; 1c) for removing micro- and nanoscale plastic particles (6; 6a) from water, which has at least one filter material (3; 3a; 3c) through which the water can flow, characterized in that the at least one filter material (3; 3a; 3c) is at least partially covered with a hydrophobic layer (5; 9; 39) which adsorbs the plastic particles (6; 6a). 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Filtermaterial (3; 3a; 3c} als Membran oder Gewebe aus- gebildet ist und/oder Partikel (4; 4a) umfasst, vorzugsweise sphärische Partikel,2. Filter according to claim 1, characterized in that the at least one filter material (3; 3a; 3c} is designed as a membrane or fabric and / or comprises particles (4; 4a), preferably spherical particles, 3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kunststoffpartikel (6; 6a) aufnehmende Schicht (9) mehrlagig ausgebil- det ist und vorzugsweise mindestens eine Grundierungslage (10) sowie eine zur Ad- sorption der Kunststoffpartikel (6; 6a) vorgesehenen hydrophobe Funktionsiage (11) umfasst.3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the layer (9) receiving the plastic particles (6; 6a) is multilayered and preferably at least one primer layer (10) and one for adsorbing the plastic particles (6; 6a) comprises the hydrophobic functional layer (11) provided. 4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kunststoffpartikel (6; 6a) aufnehmende Schicht (5; 9) hydrophob ist und Kohlenwasserstoffketten mit Endgruppen aufweist, die dazu eingerichtet sind, eine Verbindung mit einer aktivierten Oberfläche des Filtermaterials (3; 3a; 3c) und/ oder einer aktivierten Oberfläche einer Grundierungslage (10) einer mehrlagigen Schicht (9) auszubilden, vorzugsweise Trichlorsilane, besonders bevorzugt Octade- cyltrichlorsilan.4. Filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plastic particles (6; 6a) receiving layer (5; 9) is hydrophobic and has hydrocarbon chains with end groups which are set up to form a compound with an activated surface of the Filter material (3; 3a; 3c) and / or an activated surface of a primer layer (10) of a multilayered layer (9), preferably trichlorosilanes, particularly preferably octadecyltrichlorosilane. 5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Grundierungslage (10) einer die Kunststoffpartikel (6; 6a) auf nehmenden mehrlagigen Schicht (9) aus Siliziumdioxid gebildet ist oder Siliziumdi- oxid aufweist. Seite 1/35. Filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one primer layer (10) of a multilayer layer (9) receiving the plastic particles (6; 6a) is formed from silicon dioxide or has silicon dioxide. Page 1/3 6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, LU101579 dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (3; 3a; 3c) mindestens einen Grundkörper (4; 4a) aufweist, auf den mindestens eine Grundierungslage (10) einer die Kunststoffpartikel (6; 6a) auf- nehmenden mehrlagigen Schicht (9) zur Bildung des Filtermaterials aufgebracht ist.6. Filter according to one of claims 1 to 5, LU101579, characterized in that the filter material (3; 3a; 3c) has at least one base body (4; 4a) on which at least one primer layer (10) one of the plastic particles (6; 6a ) receiving multi-layer layer (9) is applied to form the filter material. 7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Grundkörper (4a) aus einem nachwachsenden Rohstoff, insbesondere Holz (4a), einem recycelten Material, insbesondere Glas, und/oder Siiziumdioxid (4) gebildet ist oder eines dieser Materialien aufweist.7. Filter according to claim 6, characterized in that the at least one base body (4a) is formed from a renewable raw material, in particular wood (4a), a recycled material, in particular glass, and / or silicon dioxide (4) or comprises one of these materials . 8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kunststoffpartikel (6; 6a) aufnehmende Schicht (5; 9; 39) oder eine Funk- tionslage (11) einer die Kunststoffpartikel aufnehmenden mehrlagigen Schicht (9) mindestens einen Mikroorganismus aufweist, vorzugsweise Bakterien, insbesondere Ideonella Sakaiensis, der dazu vorgesehen ist, die Kunststoffpartikel (6; 6a) zu zer- setzen.8. Filter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the plastic particles (6; 6a) receiving layer (5; 9; 39) or a functional layer (11) of a multi-layer layer (9) receiving the plastic particles at least has a microorganism, preferably bacteria, in particular Ideonella Sakaiensis, which is provided to decompose the plastic particles (6; 6a). 9, Verfahren zur Herstellung eines Filters (1; 1b; 1c) zum Entfernen von mikro- und na- noskaligen Kunststoffpartikeln (6, 6a) aus Wasser, das mindestens ein von dem Was- ser durchstrémbares Filtermaterial (3, 3; 3c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (3, 3a; 3c) wenigstens teilweise mit einer die Kunststoffpartikel adsorbierenden hydrophoben Schicht Schicht (5; 9, 39) belegt wird.9, a method for producing a filter (1; 1b; 1c) for removing micro- and nanoscale plastic particles (6, 6a) from water, which has at least one filter material (3, 3; 3c) through which the water can flow , characterized in that the filter material (3, 3a; 3c) is at least partially covered with a hydrophobic layer (5; 9, 39) which adsorbs the plastic particles. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Filtermaterials (3; 3a; 3c) eine mehrlagige Schicht (9) auf min- destens einen Grundkörper (4a) aufgebracht wird, wobei auf den mindestens einen Grundkörper (4a) eine Grundierungslage (10) und auf die Grundierungslage (10) eine Funktionslage {11) zur Aufnahme der Kunststoffpartikei (6; 6a) aufgebracht wird.10. The method according to claim 9, characterized in that in order to form the filter material (3; 3a; 3c) a multi-layer layer (9) is applied to at least one base body (4a), with one on the at least one base body (4a) Primer layer (10) and a functional layer {11) for receiving the plastic particles (6; 6a) is applied to the primer layer (10). 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, Sene 2/3 dadurch gekennzeichnet, LU101579 dass eine Oberfläche des Filtermaterials (3; 3a; 3c) oder der Grundierungslage (10) vor Aufbringung der Schicht (5; 9; 39) oder einer Funktionslage (11) zur Verbesserung einer Haftung der Schicht (5) oder der Funktionslage (11) behandelt, vorzugsweise aktiviert, wird.11. The method according to claim 9 or 10, Sene 2/3, characterized in that a surface of the filter material (3; 3a; 3c) or the primer layer (10) before application of the layer (5; 9; 39) or a functional layer ( 11) is treated, preferably activated, to improve the adhesion of the layer (5) or the functional layer (11). 12. Vorrichtung (12; 12c) zum Entfernen von mikro- und nanoskaligen Kunststoffpartikeln aus Wasser, die mindestens ein Filter (1; 1b; 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (18) zur Druckbeaufschlagung eines Aufnahmeraums (13; 31) fur die Flussigkeit vorgesehen ist.12. Device (12; 12c) for removing micro- and nanoscale plastic particles from water, which has at least one filter (1; 1b; 1c) according to one of claims 1 to 8, characterized in that a means (18) for applying pressure a receiving space (13; 31) is provided for the liquid. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbeaufschlagungsmittel dazu vorgesehen ist, durch eine vorzugsweise manuelle Betätigung den Aufnahmeraum (13; 31) mit einem Druck derart zu beauf- schlagen, dass die Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum (13; 31) durch ein Filter (1; 1b; 1c) hindurch in einen Entnahmeraum (21; 32) strömt.13. The device according to claim 12, characterized in that the pressure application means is provided to apply pressure to the receiving space (13; 31) by preferably manual actuation in such a way that the liquid from the receiving space (13; 31) flows through a filter (1; 1b; 1c) flows through into a removal space (21; 32). 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Filter (35) vorgesehen sind, durch die die Flüssigkeit beim Herausstrô- men aus dem Aufnahmeraum (13; 31) in den Entnahmeraum (21; 32) hindurchstrô- men kann.14. Device according to claim 12 or 13, characterized in that further filters (35) are provided through which the liquid can flow when flowing out of the receiving space (13; 31) into the removal space (21; 32). 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Filter (1; 1b, 35; 1c) austauschbar jst.15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that each filter (1; 1b, 35; 1c) is interchangeable. 16. Verwendung eines Filters (1; 1b; 1€) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder einer Vorrichtung (12; 12c) nach einem der Ansprüche 12 bis 15 zum Entfernen von mi- kro- und nanoskaligen Kunststoffpartikeln (6, 6a) aus Wasser.16. Use of a filter (1; 1b; € 1) according to one of claims 1 to 8 or a device (12; 12c) according to one of claims 12 to 15 for removing micro- and nanoscale plastic particles (6, 6a) of water. Seve 313Seve 313
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