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Patent Searching and Data


Title:
FILTER APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/098878
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter apparatus (1) for filtering algae, microorganisms and the like out of water, comprising a feed inlet (4), a filter chamber (2) to which water can be fed via the feed inlet (4), a filter membrane (5) for filtering out algae, microorganisms and the like, a discharge outlet (6) for the filtered water underneath the filter membrane (5), a gasification device (7), arranged between the discharge outlet (6) and the filter membrane (5), for feeding a gas to the filter membrane (5), a mixing mechanism (8) for mixing the water in the filter chamber (2), and a removal apparatus (9) for removing foam (10) or impurities on the surface (O) of the water in the filter chamber (2).

Inventors:
SLOMSKI DAWID MAREK (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100970
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 12, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SLOMSKI DAWID MAREK (DE)
International Classes:
C02F1/00; B01D61/14; B01D61/16; B01D61/18; B01D61/20; B01D65/08; C02F1/24; B01D29/66; C02F1/36; C02F103/00; C02F103/08
Foreign References:
CN207525100U2018-06-22
US5607593A1997-03-04
CN204874139U2015-12-16
JP2002177956A2002-06-25
CN104250059A2014-12-31
DE102012207731A12013-11-14
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER, Jochen (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Filtervorrichtung (1) zur Filterung von Algen, Mikroorganismen und dergleichen aus Wasser umfassend

einen Zulauf (4),

einen Filterraum (2), dem Wasser über den Zulauf (4) zu- führbar ist,

eine Filtermembran (5) zum Herausfiltern von Algen, Mikroorganismen und dergleichen,

einen Ablauf (6) für das gefilterte Wasser unterhalb der Filtermembran (5),

eine Begasungseinrichtung (7) zum Zuführen eines Gases zur Filtermembran (5), die zwischen Ablauf (6) und Filtermembran (5) angeordnet ist,

ein Rührwerk (8) zur Durchmischung des Wassers im Filterraum (2) und

eine Austragvorrichtung (9) zum Austragen von Schaum (10) oder Verunreinigungen an der Oberfläche (O) des Wassers im Filterraum (2).

2. Filtervorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Zulauf (4) ein Aufschäumer zugeordnet ist.

3. Filtervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran (5) aus Keramik besteht.

4. Filtervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filterraum (2) Leitbleche zugeordnet sind.

5. Filtervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Filtervorrichtung (1) eine Quer stromfiltration erfolgt.

6. Filtervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragvorrichtung (6) einen bewegli chen Schieber (12) mit feststehendem Rechen (13) umfasst.

7. Filtervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zulauf (4) ein Ozongenerator zuge ordnet ist.

8. Filtervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtermembran (5) eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ultraschall zugeordnet ist.

9. Reinigungsanlage (11) zur Filterung von Algen, Mikroorganismen und dergleichen aus Wasser umfassend mehrere Filtervorrichtun gen nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

Description:
Filtervorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung zur Filterung von Algen, Mikroorganismen und dergleichen aus Wasser sowie eine daraus aufgebaute Reinigungsanlage.

In allen salinen beziehungsweise salzhaltigen Weltmeeren sowie im Süßwasser sind neben der eigentlichen Flora und Fauna auch Mikroor ganismen, wie Algen, Mikroorganismen, Bakterien und dergleichen, ent halten. Nur die in den Weltmeeren enthaltenen Mikroorganismen stellen eine Biomasse mit einem praktisch unerschöpflichen Vorrat dar, der zu dem ständig nachwächst. Besonders in erwärmten und im Wesentlichen unbewegten Gewässern kommt es dabei häufig zu einer sogenannten Algenblüte. Das bedeutet, dass die Zahl der Algen und Mikroorganismen beispielsweise in g/m 3 einen bestimmten Wert übersteigt, so dass das Gewässer an Sauerstoff verarmt und beispielsweise Fische ersticken.

Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, dass die Algen aus dem Gewäs ser herausgefiltert werden. Dies kann unter anderem durch die Zugabe von Fällungsmitteln geschehen, was aber aus praktischen und ökologi schen Aspekten kaum durchführbar ist. Weiterhin ist es bekannt, Algen mechanisch mit Filtervorrichtungen aus dem Wasser herauszufiltern, beispielsweise mittels Zentrifugen, oder durch Adsorption oder durch Druckentspannungsflotation. Derartige Filtervorrichtungen können auch schwimmfähig ausgebildet sein, um mobil eingesetzt zu werden.

Die Filtervorrichtungen weisen üblicherweise einen Filterraum auf, dem Wasser über einen Zulauf zugeführt wird, eine Filtermembran zum Her ausfiltern der Algen sowie einen der Filtermembran nachgeschalteten Ablauf, um das gereinigte Wasser wieder abzuführen.

Aus der DE 10 2012 207 731 A1 ist eine Vorrichtung zur Vorreinigung von insbesondere Meerwasser bekannt, die einen Filterraum, eine Zu lauf für Wasser, einen Ablauf für gereinigtes Wasser, eine Begasungs einrichtung und eine Austragvorrichtung zum Austragen von Verunreini gungen umfasst. Dabei ist dem Filterraum aber ein zusätzlicher Flocku- lationstank zum Ausflocken vorgeschaltet.

Dabei tritt allerdings häufig das Problem auf, dass die Filtermembran von einem Filterkuchen zugesetzt wird, der mechanisch entfernt werden muss, um die gewünschte Filterleistung wieder zu erhalten. Dies kann auch mit einem zusätzlichen Rührwerk im Filterraum kaum vermieden werden.

Ebenso ist es bekannt, die Algen oder Mikroorganismen entweder auf zuschäumen und abzuschöpfen oder die Filtervorrichtung nach Art eines Absetzbeckens auszubilden. Hierbei werden jedoch nur geringe Durch satzmengen erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung für Al gen dahingehend weiterzubilden, dass sie in einfacher Weise betreibbar ist und einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Weiterhin soll eine daraus aufgebaute Reinigungsanlage angegeben werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Mit einer solchen Filtervorrichtung kann auch eine erfindungs gemäße Reinigungsanlage aufgebaut werden.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung zur Filterung von Algen, Mikroorganismen und dergleichen einen Filterraum umfasst, dem das zu filternde Wasser mittels eines Zulaufs zuführbar ist. In dem Filterraum ist insbesondere bodenseitig eine Filtermembran zum Herausfiltern von Algen, Mikroorganismen und dergleichen ange ordnet. Weiterhin ist unterhalb der Filtermembran ein Ablauf für das ge filterte Wasser vorgesehen. Zum Sauberhalten der Filtermembran dient eine Begasungseinrichtung zum Zuführen eines Gases zur Filtermemb ran in einem Gegenstrom zum Wasser, die vorzugsweise unterhalb der Filtermembran angeordnet ist. Weiterhin ist in dem Filterraum ein Rühr werk vorgesehen, um das Wasser in dem Filterraum in Zirkulation zu halten. Schließlich ist im Filterraum eine Austragvorrichtung zum Aus tragen von Verunreinigungen an der Oberfläche des Wassers im Filter raum vorhanden.

Der Filterraum, der beispielsweise durch ein Gehäuse aus Metall, insbe sondere Edelstahl, gebildet ist, schafft einen abgegrenzten Raum, in dem durch stetige Wasserzufuhr eine ansteigende Algenkonzentration erhalten wird. Der Filterraum ist beispielsweise kubisch ausgeformt, er kann aber auch alle anderen Geometrien aufweisen. Dabei ist die Flä che der Filtermembran beziehungsweise eines Filters vorzugsweise so groß gewählt, dass ein Widerstand durch den Druckverlust beim Herausfiltern minimiert ist. Das Wasser strömt dabei über einen oder mehrere Zuläufe in den Filterraum in einer Strömungsrichtung beispiels weise von oben nach unten. An dem bodenseitigen Filter beziehungs weise der Filtermembran werden Algen, Mikroorganismen und derglei chen herausgefiltert und das gereinigte Wasser tritt über einen Ablauf, der in Strömungsrichtung gesehen hinter der Filtermembran angeordnet ist, wieder aus dem Filterraum aus.

Um ein Zusetzen der Filtermembran zu vermeiden, wird diese im Ge genstrom begast. Hierzu ist zwischen dem Ablauf und der Filtermemb ran eine Begasungseinrichtung angeordnet, um beispielsweise Umge bungsluft in den Filterraum von unten nach oben einzublasen. Die auf steigenden Gasbläschen durchdringen die Filtermembran und lösen Rückstände, insbesondere an deren Oberseite, ab. Zudem wird durch das eingeblasene Gas eine Aufschäumung des Filtrats erzielt. Dabei sind die Gasmenge, der Gasdruck sowie die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers derart aufeinander abgestimmt, dass eine optimale Filter leistung erzielt wird. Insbesondere sind die Strömungsgeschwindigkei ten und die Volumenströme derart gewählt, dass die aufsteigenden Gas bläschen nicht vom Wasserstrom nach unten weggerissen werden.

Prinzipiell kann eine solche Begasung alternativ oder zusätzlich mit Luft düsen erfolgen, die im Innenraum des Filterraums verteilt angeordnet sind, um die Oberfläche der Filtermembran sauber zu halten.

Weiterhin ist ein Rührwerk, auch Dispergierer genannt, in dem Filter raum vorgesehen, das in an sich beliebiger Weise ausgebildet sein kann und beispielsweise ebenfalls aus Metall/Edelstahl besteht, um eine Zir kulation des Wassers in dem Filterraum aufrecht zu erhalten und die Schaumbildung an der Oberfläche des Wassers zu fördern. Beispiels weise können mehrere paddelförmige und gegebenenfalls strömungs günstig ausgeformte Bleche über ein Gestänge drehbar gelagert sein. Durch das Rührwerk wird auch ein Strom parallel zur Filtermembran er zeugt, um deren Zusetzen ebenfalls zu minimieren.

Schließlich werden die aufgeschäumten Algen an der Oberfläche des Wassers mittels einer Austragvorrichtung aus dem Filterraum entfernt und beispielsweise in einem Zwischentank aufgefangen und dann einer Weiterverarbeitung zugeführt. Die Austragvorrichtung kann beispiels weise ein feststehendes Bauteil in Form eines Strömungsleitblechs sein. Durch die Drehbewegung des Rührwerks sowie durch den in einer aus mehreren Filtervorrichtungen zusammengesetzten Reinigungsanlage erzeugten Querstrom wird der an der Oberfläche des Wassers schwim mende Schaum ebenfalls in Rotation versetzt und kann mit einem ge eignet angeordneten und ausgeformten Strömungsleitblech selbsttätigt abgeschöpft und über einen separaten Ausgang einer Weiterverwertung zugeführt werden. Dieses Strömungsleitblech kann auch höhenverstell bar ausgebildet sein, beispielsweise mittels Schrauben an einer oder mehreren vertikal angeordneten Lochschienen, um ein optimales Aus tragergebnis zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich kann die Austragvor richtung auch einen beweglichen, das heißt einen linear beweglichen o- der rotierenden Schieber oder dergleichen umfassen, der durch seine Bewegung den auf der Oberfläche des Wassers schwimmenden Schaum abschöpft.

Der Filterraum kann zum Beispiel ein Volumen von 375m 3 aufweisen mit einer Filterfläche von 125m 2 . Die Filtermembran weist eine Porengröße oder Maschenweite von beispielsweise 10 bis 20 pm auf. Der Porendurchmesser kann in Abhängigkeit der im Wasser enthaltenen Mikroorganismen, die für das Auftreten der jeweiligen Algenblüte in bestimmten Regionen verantwortlich sind auch zwischen 1 und 20 miti liegen. Der jeweils optimale Porendurchmesser kann in Abhängigkeit des Standorts jeweils durch Testläufe mit unterschiedlichen Filtermembranen ermittelt werden.

Mit der Filtervorrichtung werden insbesondere Algen aus dem Wasser herausgefiltert, gesammelt und konzentriert. Die Algen beziehungsweise das Filtrat können dann einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Beispielsweise werden die Algen kompostiert und als Düngemittel verwendet. Ebenso können die Algen beziehungsweise das Filtrat zur Erzeugung von Biogas oder sonstigen Kraftstoffen verwendet werden. Auch eine Weiterverwertung des in den Algen enthaltenen Proteins und sonstiger Nährstoffe zur Nahrungsmittelerzeugung ist möglich.

Eine solche Filtervorrichtung kann stationär ausgebildet sein, um auch als Abwasserreinigungsanlage zu dienen. Ebenso kann sie mobil ausgebildet sein, das heißt auf oder in einem Fahrzeug montiert werden. Insbesondere kann sie in ein Schiff, wie ein Motor- oder Segelschiff oder einen Schleppkahn, eingebaut werden, das mit einem vorzugsweise beweglichen Trichter ausgestattet ist, um Seewasser aufzufangen und der Filtervorrichtung zuzuführen. Ebenso kann die Filtervorrichtung stationär an einem Ort hoher Strömungsgeschwindigkeit in einem Gewässer aufgebaut werden, wobei entsprechende Zu- und Ableitungskanäle vorgesehen sind. Die Strömung kann durch Gezeiten und/oder geologische Gegebenheiten vorgegeben sein. Vorzugsweise wird dabei das Wasser, egal ob im mobilen oder stationären Betrieb, zunächst durch eine Turbine zur Energiegewinnung geleitet um nachfolgend der eigentlichen Filtervorrichtung zugeführt zu werden. Somit kann ein erheblicher Teil der zum Betrieb notwendigen Energie gewonnen werden. Insbesondere können mit der gewonnenen Energie Pumpen und sonstige Komponenten der Filtervorrichtung betrieben werden.

Die Filtervorrichtung dient der schnellen, umweltfreundlichen und mit wenig Energie durchführbaren Ernte, beispielsweise von Algenblüten, aus fließenden oder offenen Gewässern mit einem Durchfluss von mehreren Kubikmetern pro Sekunde. Die Filtermembran dient einerseits dazu, dass Mikroorganismen aus den Gewässern herausgefiltert werden, da der Ablauf in Strömungsrichtung gesehen unterhalb der Filtermembran angeordnet ist und andererseits dazu, dass die von der Begasungseinrichtung aufsteigenden Luftblasen die richtige Größe aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass die von der Begasungseinrichtung, die zwischen dem Ablauf und der Filtermembran angeordnet ist, aufsteigenden Luftblasen ebenfalls die Filtermembran durchdringen und derart eine gewünschte Größe aufweisen. Dies führt auch dazu, dass die Filtermembran durch die aufsteigenden Luftblasen ständig gereinigt wird, so dass sich an ihr keine Ablagerungen bilden können und somit insbesondere kein Druckgefälle durch einen Rückstau an der Filtermembran entstehen kann. Dadurch ist auch erreicht, dass es keiner Verweilzeit des zu reinigenden Wassers im Filterraum bedarf.

Es versteht sich, dass der Filtervorrichtung Pumpen, entsprechende Leitungen, an sich beliebige Sensoren zur Überwachung des korrekten Betriebs sowie eine Steuerung zur Steuerung aller Komponenten zugeordnet ist. Die Steuerung kann entweder einem festen Programmablauf folgen und/oder individuell auch im Fernbetrieb angesteuert werden. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar.

In einer ersten Ausgestaltung ist dem oder den Zuläufen ein Aufschäu mer zugeordnet, der das einströmende Wasser bereits verwirbelt, um die Schaumbildung zu verbessern. Der Aufschäumer kann entweder als statisches Bauteil ausgebildet sein oder ebenfalls beweglich beispiels weise nach dem Funktionsprinzip eines Quirls. Es können auch Auf schäumdüsen vorgesehen sein.

Als Filtermembran können alle dem Fachmann bekannten Filter oder Siebe eingesetzt werden, beispielsweise ein feinmaschiges Metallgitter. Insbesondere ist vorgeschlagen, dass die Filtermembrane beziehungs weise der Filter aus Keramik besteht. Beispielsweise ist die Filtermemb ran durch eine Keramikmembran gebildet. Diese kann mit der vorste hend beschriebenen Maschenweite hergestellt werden und verfügt über eine ausreichende Festigkeit sowie Beständigkeit beispielsweise gegen über Seewasser. Vorzugsweise ist deren Oberfläche hydrophob ausge bildet und/oder mit dem Lotuseffekt ausgestattet, um eine Anlagerung von Rückständen zu unterbinden. Auch kann somit ein Stoffaustausch zwischen dem Wasser und der eingeblasenen Luft unterstützt werden. Insbesondere wird durch die Membran auch die Größe der von der un terhalb angeordneten Begasungseinrichtung nach oben aufsteigenden Luftblasen im eigentlichen Filterraum vorgegeben. Beispielsweise wird bei einer gitterförmigen Membran durch die Maschenweite der Membran die Größe der Luftblasen vorgegeben und kann entsprechend der ge wünschten Filtrationswirkung gewählt werden. Weiterhin können am Zu- und Ablauf sowie in dem Filterraum Leitbleche an gewünschten Positionen mit gewünschter Größe und Formgebung angeordnet sein, um das zu filternde Wasser in bevorzugter Menge und Strömungsgeschwindigkeit zu leiten. Die Leitbleche sind dabei starr an geordnet oder beweglich ausgebildet, um sich beispielsweise an unter schiedliche Volumenströme anzupassen.

Vorzugsweise wird das in die Filtervorrichtung durch einen oder insbe sondere zwei symmetrisch angeordnete Zuläufe einströmende Wasser derart geführt, dass eine Querstrom- beziehungsweise Semiquerstrom filtration erfolgt. Insbesondere wenn, wie im Folgenden beschrieben, mehrere Filtervorrichtungen mit jeweils gleich großer Filterfläche sozu sagen nacheinander geschaltet oder angeordnet sind, wird der jeweils einströmende Volumenstrom in jede aufeinander folgende Filtervorrich tung abstufend verringert, während der insgesamt aus allen Filtervor richtungen beziehungsweise einer gesamten Reinigungsanlage austre tende Wasserstrom konstant bleibt. Da in die nacheinander angeordne ten Filtervorrichtungen jeweils abnehmende Volumenströme einströ men, liegen dann in den Filtervorrichtungen auch unterschiedliche, ab nehmende Konzentrationen des Filtrats vor. Somit werden herkömmli che Reinigungsverfahren wie Flotation und Dispersion mit einer gleich zeitigen Querstrom- beziehungswiese Semiquerstromfiltration kombi niert. Der Zulauf und der Ablauf erzeugen einen Querstrom oder Kreuz strom an der Membran, um diese zusätzlich vor der Anlagerung von Rückständen zu schützen. Ebenso können Leitbleche vorgesehen sein, die den von der Begasungseinrichtung in den Filterraum einströmenden Luftstrom quasi im Gegenstromprinzip entgegen der Strömungsrichtung des strömenden Wassers mit den Mikroorganismen leiten, um die Filter leistung zu erhöhen. Zur Ausgestaltung der Austragvorrichtung ist vorgeschlagen, dass diese einen feststehenden Rechen oder Rahmen sowie einen dazu relativ be weglichen Schieber umfasst. Die jeweiligen Profile der Schieber können in an sich beliebiger Weise ausgebildet werden beispielsweise säge zahnartig, wellenförmig oder jeweils gegeneinander geneigt geradlinig oder dergleichen. Durch die Bewegung des Schiebers relativ zum Re chen wird der Schaum an der Oberfläche des Wassers ausgetragen. Der Schieber wird in gewünschter Geschwindigkeit beispielsweise elekt romotorisch angetrieben.

Weiterhin kann dem Zulauf ein Ozongenerator zugeordnet sein, um die Flotationseigenschaften von Algen und somit den Austrag beziehungs weise die Effektivität der Filtervorrichtung zu erhöhen. In dem Ozonge nerator wird beispielsweise Wasser aufgespalten wobei Ozon entsteht. Das Ozon wirkt sich unmittelbar positiv auf die Schaumbildung aus.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Filtermembran eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ultraschall zugeordnet. Bei dem Filtrationsvorgang besteht die Gefahr, dass die Filtermembran verstopfen könnte, was sich direkt negativ auf deren Filterleistung auswirken würde. Um einen Still stand der Anlage im Falle eines Zusetzens der Filtermembran zu verhin dern, kann die Ultraschallvorrichtung aktiviert werden und die Filter membran kann mit Ultraschall beaufschlagt werden. Ultraschall ist für die meisten Mikroorganismen tödlich, weil es ihre Zellstruktur auflöst. Der Einsatz sollte nur erfolgen, wenn ein Druckabfall aufgrund abneh mender Filterfläche registriert wird. Dies kann beispielsweise mittels ei nes Drucksensors festgestellt werden. Ebenso kann eine optische Über wachung der Filtermembran erfolgen, um bei einem Zusetzen der Filtermembran selbsttätig die Ultraschallvorrichtung zur Reinigung der Filtermembran in Gang zu setzen.

Aus einer solchen Filtervorrichtung kann eine Reinigungsanlage für Wasser aufgebaut werden. Vorzugsweise sind in Strömungsrichtung gesehen mehrere im Wesentlichen gleichartig aufgebaute Filtervorrichtungen hintereinander angeordnet beispielsweise zwei, drei oder vier. Dabei sind die Strömungsverhältnisse vorzugsweise derart gewählt, dass in jede aufeinander folgende Filtervorrichtung jeweils ein kleinerer Volumenstrom eintritt beispielsweise bei einer Reinigungsanlage mit drei Filtervorrichtungen jeweils um 33% mit insbesondere jeweils gleicher Strömungsgeschwindigkeit. Somit kann eine Querstrom- beziehungsweise Semiquerstromfiltration erhalten werden. Somit kann bei einem kompakten Aufbau der gesamten Reinigungsanlage ein optimales Filterergebnis mit beispielsweise maximaler Algenausbeute erzielt werden. Prinzipiell können die Filtervorrichtungen auch als Quadrat oder Rechteck angeordnet sein. Es ist ersichtlich, dass zum Beispiel eine zentrale Zuleitung vorgesehen ist, von der das zu reinigende Wasser über Rohrleitungen jeweils den einzelnen Filtervorrichtungen zugeführt wird. Ebenso können die jeweiligen Abläufe für das gereinigte Wasser wieder zu einem zentralen Ablauf zusammengefasst werden.

Es ist ersichtlich, dass sämtliche Komponenten der Filtervorrichtung zentral gesteuert sind, um beispielsweise die Durchsatzmenge an Wasser und Gas sowie alle Funktionalitäten einstellen zu können. Hierzu sind Ventile, Durchflussmesser, Sensoren und dergleichen vorgesehen.

Im Vorhergehenden wurde die Erfindung im Wesentlichen im Zusammenhang mit der Filterung von Meerwasser beschrieben, es ist jedoch ersichtlich, dass die Filtervorrichtung beziehungsweise Reinigungsan lage auch auf allen anderen Gebieten der Technik einsetzbar ist.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombi nation, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Filtervorrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine zusammengesetzte Reinigungsanlage und Fig. 3 eine Austragvorrichtung mit Schieber und Rechen.

In der Fig. 1 ist rein schematisch eine Filtervorrichtung 1 im Querschnitt dargestellt. Sie verfügt über einen Filterraum 2, der beispielsweise durch ein Gehäuse 3 aus Edelstahl gebildet ist. Über einen Zulauf 4 fließt Was ser in Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil S in den Filterraum 2 und verlässt diesen wieder über einen Ablauf 6 an der Unterseite des Filter raums 2.

Zur Reinigung des Wassers insbesondere von Algen, Mikroorganismen und dergleichen dient eine Filtermembrane 5, die beispielsweise als Metallgitter oder als Keramikmembran oder -filter ausgeführt ist und beispielsweise eine hydrophobe und/oder Lotuseffekt-Oberfläche aufweist.

In Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil S gesehen unterhalb der Filtermembrane 5 ist eine Begasungseinrichtung 7 angeordnet, beispielsweise ein druckluftbeaufschlagtes, perforiertes Rohrleitungsnetz, das hier nur schematisch angedeutet ist. Das austretende Gas strömt in Gegenrichtung gemäß dem Pfeil G nach oben und tritt dabei durch die Filtermembrane 5. Dadurch werden Rückstände an der Filtermembran 5 von dieser abgelöst und somit deren Zusetzen vermieden.

Weiterhin ist ein Rührwerk 8 vorgesehen, das, wie durch den Doppelpfeil D angedeutet, drehbar antreibbar ist. Mit dem Rührwerk 8 wird eine Durchmischung des Wassers im Filterraum 2 erzielt. Das Rührwerk 8 umfasst beispielsweise einige Paddel, die über ein Gestell drehbar gelagert sind, um einen Strom parallel zur Filtermembran 5 zu erzeugen, so dass deren Verstopfen oder Zusetzen reduziert ist.

An der Oberfläche O des Wassers bildet sich ein Schaum 10, der aus aufgeschäumten Algen besteht, und hier schematisch mit Wellenlinien angedeutet ist. Der Schaum 10 wird durch eine Austragvorrichtung 9, hier ein gemäß dem Pfeil L linear bewegbarer Schieber, aus dem Filterraum 2 ausgetragen und vorzugsweise aufgefangen. Mit dem gemäß dem Pfeil L linear beweglichen Schieber wird der auf der Oberfläche O des Wassers schwimmende Schaum 10 abgeschöpft. Die Austragvorrichtung 9 kann auch in einfacherWeise als insbesondere höhenverstell- bares Strömungsleitblech ausgebildet sein, das selbsttätig den auf der Oberfläche O des Wassers schwimmenden und mit dem Wasser mitrotierenden Schaum 10 abschöpft und beispielsweise einem separa ten Ausgang zur Weiterverwertung zuführt.

Durch die Kombination aus der Filtration an der Filtermembrane 5 sowie dem Aufschäumen durch das aufsteigende Gas und durch das Rühr werk 8 nimmt beispielsweise die Algenkonzentration mit zunehmender gefilterter Wassermenge im Schaum 10 stetig zu, bis sie einen ge wünschten Wert erreicht hat. Der Schaum 10 kann dann beispielsweise kompostiert werden oder zu Kraftstoffen, Nahrungsmitteln oder sonsti gen Endprodukten weiterverarbeitet werden.

In Fig. 2 ist ebenfalls rein schematisch eine Reinigungsanlage 1 1 abge bildet, die aus vier Filtervorrichtungen 1 zusammengesetzt ist, wobei die Filtervorrichtungen 1 nur als Block vereinfacht wiedergegeben sind. Aus der Strömungsrichtung des Wassers gemäß dem Pfeil S ist ersichtlich, dass allen vier Filtervorrichtungen 1 Wasser zugeführt wird, das dann gereinigt abfließt. Es können auch mehr oder weniger Filtervorrichtun gen 1 vorgesehen sein, ebenso können diese von oben gesehen quad ratisch oder rechteckig angeordnet sein. Dabei können die Filtervorrich tungen 1 beispielsweise jeweils zwei insbesondere symmetrisch ange ordnete Zuläufe 4 und jeweils einen Ablauf 6 aufweisen.

Eine solche Filtervorrichtung 1 , beziehungsweise Reinigungsanlage 1 1 , ist beispielsweise stationär aufgebaut und kann auch als Kläranlage fun gieren. Bevorzugt ist sie jedoch mobil beispielsweise in einem Segel schiff eingebaut, ein Trimaran würde dem Prozess besondere Stabilität bieten, und bei dessen Fahrt durchs Wasser wird dieses Wasser aufge nommen, gereinigt und wieder abgegeben. Somit kann eine Algenblüte im Meerwasser effizient bekämpft werden. Vorzugsweise kommt dabei ein wesentlicher Teil der benötigten Energie aus einem Turbinenantrieb, der durch die Schiffsgeschwindigkeit durchs Wasser angetrieben wird. Nachdem das strömende Wasser, die Turbine passiert und einen Teil seiner Bewegungsenergie an diese abgegeben hat wird das Wasser der eigentlichen Filtervorrichtung 1 beziehungsweise der Reinigungsanlage 1 1 zugeführt. Ebenso kann ein strömendes oder fließendes Gewässer durch eine solche Filtervorrichtung 1 gereinigt werden.

In Fig. 3 ist eine Austragvorrichtung 6 mit einem feststehenden Rechen 13 oder Rahmen und ein relativ dazu beweglichen Schieber 12 darge stellt. Dabei soll die Fig. 3a lediglich die beiden Komponenten der Aus tragvorrichtung 6 jeweils in Einzeldarstellung verdeutlichen. In den Fig. 3b und 3c ist die reale Arbeitsposition wiedergegeben nämlich in Fig. 3b in offener Stellung des Schiebers 12 und in Fig. 3c in geschlossener Position des Schiebers 12 jeweils relativ zum feststehenden Rechen. Hier haben Schieber 12 und Rechen 13 jeweils ein versetzt zueinander ausgebildetes Sägezahnprofil, es kann sich aber auch um ein Wellen profil handeln oder um zwei gegeneinander geneigte geradlinige Profile oder sonstige Profilformen. Der Schieber kann beispielsweise mittels ei nes Elektromotors in gewünschter Geschwindigkeit hin und her bewegt werden. Durch die Bewegung des Schiebers 12 wird der an der Oberflä che O aufschwimmende Schaum 10 sozusagen abgeschöpft und kann einer Verwertung zugeführt werden. Bezugszeichenliste

1 Filtervorrichtung

Filterraum

Gehäuse

Zulauf

Filtermembran

Ablauf

7 Begasungseinrichtung

Rührwerk

9 Austrag Vorrichtung

10 Schaum

1 1 Reinigungsanlage

12 Schieber

13 Rechen

S Pfeil

G Pfeil

D Doppelpfeil

L Pfeil

O Oberfläche