Trinkwasserfiltrierung vor Lagerung

[Kasbah]

Die im folgenden vorgestellte Anlage basiert auf den Prinzipien der Trinkwasserbehandlung, die auf dieser Seite vorgestellt sind. Sie bewährte sich 2014-2016 während 17 Monaten durch alle Breitengrade Australiens und Südamerikas.

Unten im Bild ist der Trinkwassertank (schwarz, 60 Liter). 

Das Wasser wird von der Flojet-Pumpe über einen Schlauch angesaugt und durch das Katadyn-Einbaufilter in den Tank gepresst.

Die Lösung verwendet ein Einbau-Filtergehäuse von Katadyn, das mit Kartuschen mit verschiedenen Filtertypen bestückt werden kann. Hier ist den Superdyn-Filter verwendet, das ein 0.2 μm-Keramikfilter mit einem Aktivkohlefilter kombiniert. Das Filtergehäuse widersteht Drücken bis 7 bar, der Superdyn-Filter hat einen Durchsatz von bis zu 5.4 Litern pro Minute bei 3 bar. Dem Keramikfilter ist ein Siebfilter vorgeschaltet, um die Pumpe vor Sand und anderen harten Teilchen zu schützen.

Feste Teilchen im Kanister auch im "sauberem" Wasser aus dem Hahn.

Die verwendete 12-Volt Flojet Membranpumpe Duplex II (Modell D3135H141 von TDF Schweiz) ist nach den Kennzahlen des Superdyn-Filter ausgewählt, d.h. die Pumpleistung passt mit dem Filterwiderstand des Superdyn-Filters zusammen, sodass Durchsatz und Stromverbrauch der Pumpe optimiert werden. Die Pumpe hat ein sogn. Bypass-Ventil, das anspricht, sobald der Filterwiderstand einen bestimmten Wert überschreitet, und dadurch der Druck zwischen Pumpe und Filter zu gross (resp. der Durchsatz zu klein) wird. Wen das Bypass-Ventil anspricht, wird das von der Pumpe geförderte Wasser statt zum Pumpenausgang wieder zum Pumpeneingang geleitet und kommt erneut in die Pumpenkammer. Das erzeugt ein mit 5-10 Hz schwingendes Stottergeräusch und ist der Indikator, dass der Filter gereinigt oder ausgetauscht werden muss. (Alternativ könnte sich die Pumpe bei Überdruck abschalten, aber das Bypassventil ist hier der einfachere Mechanismus, da die Pumpe ja vom “Operateur” überwacht wird und entsprechend abgeschaltet werden kann).

Katadyn empfiehlt, mit zwei Kartuschen zu arbeiten, d.h. eine ist im Filtergehäuse im Einsatz, die andere liegt zur Lufttrocknung aus (kann mehrere Tage dauern). Getauscht wird alle paar Wochen resp. wenn die Kartusche im Einsatz so stark zugesetzt ist, dass das Bypassventil der Pumpe anspricht. Die Reinigung erledigen wir zuerst mit einer feinen Handbürste, dann mit einem grünen Scotch-Brite-Schwamm, allerdings nur sanftes reiben, bis der meist etwas schleimige Belag weg ist. Das Filter wird erst nach der Trocknung wieder weiss.

Zwei Punkte müssen beim Aufbau der Anlage beachtet werden:

• bei der Pumpe dürfen keine Metalltüllen eingeschraubt werden, weil das Innengewinde an der Pumpe sonst durch die Vibrationen “ausgeleiert” wird; wir haben diesen Grundsatz auch für das Filtergehäuse eingehalten, zumal die mitgelieferten Messingtüllen am Filtergehäuse kaum dicht zu kriegen sind.

• die Pumpe ist ein induktiver Verbraucher mit 2 bis 5 A Last. Beim Ausschalten über einen Schalter entstehen hohe Spannungsspitzen, wenn man nicht entsprechend vorsorgt: am einfachsten wird eine Diode antiparallel zum Motor geschaltet. Siehe hier. Als Diode ist z.B. eine SR804 geeignet.

Im Dauerbetrieb zeigt sich im transparenten Schlauch zwischen Filter und Tank nach ein paar Monaten eine zunehmend schwarze Verfärbung. Es handelt sich dabei aber nicht um Schimmel sondern um aus dem Filter gespülte Aktivkohle. Ausser der ästhetischen Beeinträchtigung besteht also kein Grund zu intervenieren.

So weit funktioniert die beschriebene Anlage sehr gut und hat einen Durchsatz von bis 5 Liter pro Minute (frisch gereinigtes Keramikelement). In der Praxis traten aber zwei Probleme auf:

• Katadyn empfielt liegenden Einbau des Filtergehäuses (siehe Anhang). Dabei wird die Filterkartusche nur über ein Schraubgewinde (Kunststoff) am einen Ende gehalten. Nach drei Monaten Reise mit gelegentlichem Geländeeinsatz brach bei einer Kartusche der Gewindehals ab. Wir konnten ihn zwar mit einem Kunststoffkleber dauerhaft reparieren, doch wurde durch den Bruch eine Schwachstelle aufgezeigt, welche andere Produkte dadurch lösen, dass die Kartusche auch am gegenüberliegenden Ende abgestützt wird. Mit etwas handwerklichem Geschick fertigten wir aus einem Plastik-Küchenschneidebrett zwei Klammern, die ineinander passen und das “fliegende” Ende der Kartusche am Filtergehäuse abstützen.

Nachtrag 2015-11-20: Katadyn hat die beschädigte Kartusche auf Kulanz ersetzt. Jedoch mit dem Hinweis, dass der Ersatz einmalig geschehe, weil das verwendete Einbaufilter-Dokument, das liegende Montage des Filters zeigt, veraltet sei. Eine neue Version des Dokuments mit stehender Montage scheint es aber trotz Nachfrage nicht zu geben.

• Die Porengrösse des Keramikfilters von nur 0.2 μm bedeutet, dass alle sich im zu filternden Wasser befindlichen Schwebeteilchen am Keramikfilter absetzen (der Sieb-Vorfilter für die Pumpe ist dafür viel zu grob). Das kann je nach Anzahl Schwebeteilchen dazu führen, dass der Keramikfilter bereits nach 10 Litern zusetzt und das Bypassventil der Pumpe anspricht. So wird es eine langwierige Angelegenheit, 60 Liter Wasser zu filtern, weil der Durchsatz gleich von Beginn weg rasch abnimmt. Es lohnt sich deshalb, dem Keramikfilter einen Papierfilter mit z.B. 5 μm Porengrösse vorzuschalten. Der Papierfilter hat so viel Oberfläche, dass er nicht schnell zusetzt, resp. er kann schnell und einfach abgespült werden.

Da wir unterwegs kein passendes kleines Filtergehäuse für den Papierfilter finden konnten, tauchen wir den unten verschlossenen Filter in einen Kanister und stecken den Ansaugschlauch zur Pumpe ins Zentrum des Papierfilters. Die Gravitation drückt das Wasser ins Innere des Filters, wo es von der Pumpe in den Schlauch gesaugt wird. Mit dieser Lösung filtern wir ca. 200 Liter Wasser, bevor der Keramikfilter gereinigt werden muss.