Titel: | Beschreibung eines Filters nach dem System des Hrn. Zeni. |
Fundstelle: | Band 40, Jahrgang 1831, Nr. XXX., S. 168 |
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XXX.
Beschreibung eines Filters nach dem System des
Hrn. Zeni.
Aus dem Industriel Bd. IX. S. 25.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Zeni, Beschreibung eines Filters.
Auf Tab. IV. zeigt Fig. 12. einen Querdurchschnitt dieses Filters durch den Durchmesser;
Fig. 13.
zeigt den Schwimmer im Detail.
Fig. 12.
Dieses Filter besteht aus einem großen Faß A und einem
anderen kleineren B, welches mit ihm concentrisch ist
und dessen Dauben abwechselnd ausgeschnitten sind, so daß zwischen den beiden
Faͤssern eine Verbindung hergestellt ist. Die Substanzen, durch welche das
Wasser filtrirt wird, sind so angeordnet, wie es die Zeichnung vorstellt;
uͤber ihre Dike und Beschaffenheit findet man unten das Naͤhere
angegeben.
C ist die Roͤhre, welche das Wasser
herbeifuͤhrt; dieses fuͤllt in kurzer Zeit das innere Faß aus und
filtrirt sich durch, indem es zuerst hinabsteigt und dann wieder aufsteigt um in den
ringfoͤrmigen Raum zwischen den beiden Faͤssern zu gelangen. a ist ein Schwimmer um zu verhindern daß das unreine
Wasser nicht uͤberlaͤuft und sich mit dem filtrirten Wasser vermischt.
(man vergl. Fig.
13.); b ein Hahn, um das filtrirte Wasser
abzuziehen; die Roͤhre c dient dazu, das Faß B nach dem Filtriren auszuleeren und wird mit dem Pfropf
k geschlossen; d ist ein
Hahn, welchen man oͤffnet, wenn man das Filter reinigen will. Zu diesem Ende
hebt man den Schwimmer vermittelst des Seiles e, welches
uͤber die Rollen f geht und befestigt es an dem
Stok g. Alsdann oͤffnet man den Hahn d, nimmt den Pfropf k heraus
und indem das Wasser in umgekehrter Richtung filtrirt, beseitigt es den abgesehen
Schlamm.
Beschreibung des Schwimmers, Fig. 13.
s ist ein Kegelventil, dessen Stiel q durch den Fuͤhrer r
senkrecht gerichtet wird, es ist mit drei Bindzapfen versehen, die an den Trichter
p angeschraubt sind, welcher leztere an die
Roͤhre C angeloͤthet ist. Man sieht, daß
das Ventil s sich auf der Seite, wo das Wasser anlangt,
in einen Kegel endigt; dadurch wollte man verhindern, daß das Wasser kein Stroh oder
andere Unreinigkeiten absezen kann, in welchem Falle das Ventil dann nicht mehr gut
schließen koͤnnte und folglich das Wasser, da es bestaͤndig
zustroͤmt, uͤberlaufen und sich mit dem filtrirten Wasser vermischen
wuͤrde.
l ist ein an der Stuͤze u durch ein Gewinde befestigter und mit einer hohlen Kugel, die als
Schwimmer dient, versehener Hebel.
Der Hahn d ist bei n an ein
Roͤhrenende m geloͤthet, welches mit der
Roͤhre C durch die Baͤnder y, x verbunden ist.
Bemerkungen uͤber das Filter des Hrn. Zeni und
uͤber das Filtriren des Wassers.
Da das Filtriren des Wassers sowohl fuͤr die Gesundheit der Einwohner mancher
Staͤdte als auch fuͤr Manufacturen oft eine hoͤchst wichtige
Operation ist, so hat man zu verschiedenen Zeiten eine Menge mehr oder weniger
complicirter Apparate hiezu angegeben; nur wenige davon sind aber im Großen
vortheilhaft anwendbar.
Die Filter des Hrn. Zeni scheinen uns fuͤr
Manufacturen ganz besonders geeignet; man kann damit, wenn man sie aus Mauerwerk
nach Art der englischen Filter auffuͤhrt, in kurzer Zeit große Massen Wasser
klaren und wir haben uns durch die Erfahrung uͤberzeugt, daß diese Filter,
wenn man sie gut einrichtet und unterhaͤlt, vortheilhafter als alle anderen
sind, die man gewoͤhnlich anwendet.
Die Hauptidee des Hrn. Zeni, das Wasser dadurch zu
filtriren, daß man es zuerst durch reinigende Substanzen hinablaufen und dann durch
den Druk einer gewissen Wassersaͤule wieder durch solche steigen
laͤßt, ist nicht neu; Hawkins und Parrot haben sie schon vor ihm angewandt. Das Filter von
Hawkins, zum Dienst der Marine bestimmt, besteht aus
einem Kasten, welcher durch eine Scheidewand, deren unterer Theil nicht bis auf den
Boden reicht, in zwei Faͤcher getheilt ist und aus zwei Roͤsten, wovon
in jedem Fach einer ist und welche uͤber dem unteren Rand der Scheidewand
angebracht sind und dazu dienen, um mehrere Kohlenschichten von verschiedener
Groͤße festzuhalten. Das Wasser, welches in eines der Faͤcher kommt,
filtrirt sich durch die Kohlenschichten, gelangt in den doppelten Boden und nachdem
es ihn ausgefuͤllt hat, steigt es in entgegengesezter Richtung durch die
Schichten des anderen Faches hinauf. Die Filter des Hrn. Zeni gruͤnden sich zwar auf dasselbe Princip, sind aber in der
Einrichtung verschieden, welche, wie man gestehen muß, sehr vortheilhaft ist. Da
ihre Einrichtung einfach und oͤkonomisch ist und sie leicht gereinigt und
unterhalten werden koͤnnen, so muß man sie denjenigen des Hrn. Hawkins vorziehen, besonders wenn es sich darum handelt,
große Massen Wasser zu filtriren; in einigen Faͤllen jedoch, wenn man z.B.
nicht Raum genug hat, duͤrften Parrot's Heber
vielleicht vortheilhafter seyn. Im Großen koͤnnte man sie leicht aus
gebrannten Steinen herstellen; im Kleinen, zum Hausgebrauche, koͤnnte man sie
aus gebrannter Toͤpfererde oder sogar aus Holz verfertigen.
Das beschriebene Filter wurde ein Jahr lang, taͤglich 13 bis 15 Stunden zum
Filtriren des Seinewassers gebraucht, welches bekanntlich oft außerordentlich unrein
ist. Man erhielt im Mittel stuͤndlich 300 Liter, aber viel weniger als das
Filter anfing sich zu verstopfen; man reinigte es daher auch im Sommer jeden Monat zwei Mal
und im Winter ein Mal in jeder Woche. Dieß geschah auf eine sehr einfache Weise: man
hob den Schwimmer, so daß das Wasser nicht in das kleine Faß gelangen konnte und
ließ es in den ringfoͤrmigen Raum laufen, indem man den Hahn d oͤffnete; man leerte das innere Faß, indem man
den Pfropf aus der Roͤhre c nahm, und da nu das
Filtriren in umgekehrter Richtung geschah, so riß das Wasser den Schlamm, welcher
sich in den ersten Schichten des Fasses B abgesezt
hatte, mit sich fort. Dieses Reinigen dauerte gewoͤhnlich eine Stunde. Wie
die Schichten der Substanzen, durch welche man das Wasser filtrirte, angeordnet
waren, zeigt folgende Tabelle.
Textabbildung Bd. 40, S. 170
Anordnung der reinigenden
Substanzen; Inneres Faß; Ringfoͤrmiger Raum; Beim Hinabsteigen; Dike der
Schichten; Groͤße der Koͤrner jeder Schichte; Beim Hinabsteigen;
Grober Kies; Grober Sand; Feiner Flußsand und Kohle; Meter; Milimeter
Die Kohle muß in erbsengroßen Stuͤken seyn und man muß sie sieben, um
den Staub davon abzusondern
Es scheint uns, daß wenn man das Wasser vollstaͤndig klaren wollte, die
Anordnung und Dike der Schichten, so wie der Druk von der Art seyn muͤßten,
daß man eine constante Geschwindigkeit von 0,0001 Meter in der Secunde erhielte. Wir
bleiben bei dieser Schaͤzung stehen, bis gut geleitete und im Großen
ausgefuͤhrte Versuche uns genauere Resultate verschaffen. Wir wollen hier
nicht in das Detail einiger Berechnungen eingehen, welche wir uͤber die
Bewegung des Wassers in den Filtrirapparaten angestellt haben, sondern bloß
bemerken, daß wir als annaͤherndes Verhaͤltniß zwischen der
Geschwindigkeit, dem Druk und der Dike der Schichten in dem beschriebenen Apparate,
durch Erfahrung folgende Formel faͤnden: V =
0,000077 (H/E) 1/2 worin V die Geschwindigkeit des Filtrirens, H den Druk, und E die Dike
der Schichten bezeichnet. Nimmt man die constante Geschwindigkeit zu 0,0001 Meter in
der Secunde an, so ergibt sich zwischen H und E folgendes Verhaͤltniß: E = 0,613 H. Die Unterabtheilung der Dike E in Schichten von verschiedener Beschaffenheit kann man
immer nach der angegebenen Tabelle bestimmen, welche als Anhaltspunkt dient. Bei den
großen Filtern, welche fuͤr Staͤdte oder Manufacturen bestimmt sind,
koͤnnte man sich jedoch mit zwei Schichten begnuͤgen, einer von grobem
Kies und einer von feinem Flußsand.
Die großen englischen, aus Mauerwerk aufgefuͤhrten Filter sind denjenigen des
Hrn. Zeni etwas aͤhnlich. Sie bestehen auch aus
zwei Cylindern oder concentrischen Brunnen aus Mauerwerk, welche unten durch eine
eiserne Roͤhre in Verbindung stehen; die reinigenden Stoffe befinden sich
jedoch bloß in dem ringfoͤrmigen Raum und der innere Brunnen dient bloß als
Reservoir fuͤr das filtrirte Wasser, welches durch die gußeisernen
Roͤhren hineintritt. Das unreine Wasser gelangt in den ringfoͤrmigen
Raum und das Filtriren geschieht bloß per descensum. Es
ist zu bemerken, daß man bei diesen Filtern die Ordnung, welche man
gewoͤhnlich bei der Anordnung der reinigenden Substanzen befolgt, umgekehrt
hat; das heißt, daß der feine Sand sich an der Oberflaͤche befindet und daß
das Korn der Schichten immer groͤßer wird, je mehr sie sich dem Boden
naͤhern. Diese Anordnung hat man deßwegen getroffen, weil man dabei das
Filter sehr leicht reinigen kann, denn die feinsten Substanzen befinden sich an der
Oberflaͤche, also in den ersten Schichten wo der Schlamm sich festsezt, daher
man sie nicht nur sehr leicht reinigen, sondern auch ganz erneuern kann. Aber auch
hiebei muß sich das Product an Wasser vermindern, denn wenn die Schichten bei den
Filtrirapparaten nicht gehoͤrig angeordnet sind, das heißt nicht in einer
gewissen Reihenfolge, muß eine aͤhnliche Wirkung eintreten, wie wenn sich die
Triebkraft in den Leitungsroͤhren vermindert, welche dann oft ploͤzlich
viel weniger Wasser ausgeben; und dieß ist auch wirklich der Fall.
Wir sind uͤberzeugt, daß wenn man die Filter des Hrn. Zeni in sehr großem Maßstabe zur Versorgung der Staͤdte mit reinem
Wasser ausfuͤhren wuͤrde, sie den englischen weit vorzuziehen
waͤren, aber bei Gegenstaͤnden dieser Art kann nur eine lange
vergleichende Erfahrung entscheiden.