Filtr na węgiel drzewny: jak wybrać i wyprodukować?

Woda płynąca z kranu trudno nazwać czystą, nieszkodliwą dla zdrowia, odpowiednią do gotowania i picia. Oczyść i zdezynfekuj, usuń resztki chloru i innych dodatków dezynfekujących, usuń nieprzyjemne filtry zapachowe. Jednym z najbardziej przystępnych cenowo i przyjaznych dla środowiska są urządzenia filtrujące typu węglowego.

Filtr węglowy jest przeznaczony do oczyszczania wody z kranu i jest również stosowany jako system uzdatniania wody do dostarczania wody autonomicznego typu. Środkiem czyszczącym w tych konstrukcjach jest węgiel aktywny. To z kolei produkt na bazie twardego drewna lub łupiny orzecha kokosowego, który jest narażony na działanie termiczne. Ostatnim krokiem jest procedura otwierania porów, zwana aktywacją. Oprócz węgla, kompozycja może zawierać inne składniki zawierające wysoko stężony węgiel.

Rezultatem jest porowata substancja, która ma zdolność adsorbowania, to jest zatrzymywania zanieczyszczających cząstek i przepływu wilgoci.

Najczęściej filtry węglowe są produkowane w postaci wkładów, które są wielowarstwowym blokiem. Zewnętrzna część jest początkowo większa, a następnie stopniowo zwęża się siatka. Służą do zatrzymywania zanieczyszczeń mechanicznych. Wewnętrzna część wkładu - węgiel aktywny, który wymaga okresowej wymiany.

Aktywowany jako sorbent węgiel aktywny w filtrze spełnia następujące funkcje:

• eliminacja nieprzyjemnego smaku i zapachu wody;
• usuwanie rdzy;
• zatrzymywanie pierwiastków organicznych, w tym mikroorganizmów;
• usuwanie resztkowego chloru i innych elementów używanych do dezynfekcji z wody.

Tylko węgiel spełniający następujące kryteria poradzi sobie z tymi funkcjami:

• Małe rozmiary porów, a dla każdego rodzaju systemów czyszczących pojęcie „małe” indywidualnie. W przypadku filtrów domowych powszechnie stosuje się węgiel z łupin orzecha kokosowego, ponieważ przetwarzanie tych konkretnych surowców umożliwia uzyskanie niezbędnych parametrów.
• Wysoka twardość chemiczna, która zapobiega wypłukiwaniu węgla z systemu filtracyjnego, gdy mikrocząstki przechodzą przez niego.
• Mały rozmiar granulek. Im mniejszy jest ten wskaźnik, tym lepiej substancja filtruje wodę. Wielkość granulek jest bezpośrednio związana z wielkością porów.

Skład węgla może być zamknięty w różnego rodzaju filtrach. Szerokość pasma warstwy filtracyjnej, a tym samym jakość oczyszczania wody, zależy od charakterystyki tej ostatniej.

Najprostszy filtr można zainstalować na kurku służącym do dostarczania wody pitnej. Zainstalowanie urządzenia na głównym zasilaniu wodą może spowodować spadek ciśnienia w tym drugim.

Mocniejsze modele można zainstalować na głównej gałęzi lub na rurach zasilających. Jeśli mówimy o potrzebie korzystania z systemu na etapie uzdatniania wody w celu dostarczenia, bardziej logiczne jest zainstalowanie urządzenia w systemie studni lub studni. Określona lokalizacja jest zwykle określana przez typ używanego filtra.

Wyróżnia się następujące rodzaje filtracji węgla aktywnego:

• Filtr typu dzbanek jest dyszą zainstalowaną w specjalnym dzbanku. Okres użytkowania wynosi około 2 miesięcy, po czym należy wymienić filtr.Ich zaletą jest niski koszt, łatwość instalacji i użytkowania. Takie urządzenie może być dobrym sposobem na oczyszczenie wody dla małej (2-3 osoby) rodziny. Jednakże filtry te nie zapewniają wysokiego stopnia oczyszczenia, przechodząc wraz z niektórymi rodzajami bakterii, solami metali ciężkich.
• Filtry przepływowe to dysze. Zgodnie z ich właściwościami technicznymi znacznie przewyższają systemy miotaczy, ale stopień ich oczyszczenia jest również daleki od optymalnego.

Takie urządzenie nadaje się do pomieszczeń mieszkalnych i biurowych z scentralizowanym systemem kanalizacji, czyli takim, który nie wymaga dodatkowego uzdatniania wody.

• Balon (systemy kasetowe) to konstrukcja kilku kaset o różnym stopniu oczyszczenia. Takie urządzenie jest zawarte w ogólnym systemie zaopatrzenia w wodę i może składać się tylko z filtra węglowego lub kilku różnych kompleksów filtrów.

Filtry balonowe zapewniają średni stopień oczyszczania wody, jednak wraz z wydajnością i produktywnością wzrasta również koszt jednostki.

W warunkach zaopatrzenia w wodę miejską taki filtr jest zazwyczaj wystarczający do oczyszczenia wody z centralnego źródła wody. W innych przypadkach filtr sorpcyjny na bazie drewna powinien być włączony do wielostopniowego systemu oczyszczania, ponieważ nie radzi sobie ze wszystkimi zanieczyszczeniami.

• Filtr węglowy w systemie odwróconej osmozy. Ten system uzdatniania wody jest urządzeniem o wielostopniowym oczyszczaniu, którego jednym z etapów jest przepływ wody przez filtr węglowy. Cechą układu jest obecność w nim membrany, która przekazuje tylko cząsteczki wody i tlenu. Innymi słowy, zapewnia wysoki stopień oczyszczania wody.

Z reguły system ma kilka warstw membran, z których każda charakteryzuje się mniejszą średnicą otworów. Ostatnia membrana ma tak małe perforacje, że tylko cząsteczki wody przechodzą przez nie. Dzięki zastosowaniu tych systemów można uzyskać nawet wodę destylowaną, dzięki czemu są używane nie tylko w życiu codziennym, ale także w produkcji.

Wzrost wydajności urządzenia pociąga za sobą dodatkowe koszty - na zakup i instalację systemu, a także w związku ze zwiększającym się zużyciem wody.

Takie systemy są rzadko stosowane w gospodarstwach domowych, często taki sprzęt ma cele przemysłowe lub medyczne.

W zależności od formy produkcji węgla wyróżnia się następujące filtry:

• Wkłady wypełnione kompozycją granulowaną. Mają wyższe właściwości sorpcyjne.
• Wkłady proszkowe mają duży obszar roboczy, więc płyn jest czyszczony wolniej.
• Blok węglowy zawiera różne rodzaje węgla, co zapobiega szybkiemu ługowaniu cząstek.

Podstawą filtrów węglowych mogą być następujące elementy:

• Węgiel, który dobrze radzi sobie z klarowaniem pestycydów, fenoli.
• Węgiel aktywny ma działanie bakteriobójcze, eliminuje zapach chloru, jest uważany za najbardziej przystępną opcję. Jeśli ma srebrzenie, charakteryzuje się właściwościami bakteriobójczymi.
• Naturalny zeolit ​​charakteryzuje się odpornością cieplną, zdolną do usuwania metali ciężkich z wody.
• Węgiel kokosowy charakteryzuje się wszechstronnością działania, dobrze radzi sobie z zanieczyszczeniami organicznymi, eliminuje zapach chloru i charakteryzuje się zdolnością do regeneracji. Dostępne w postaci granulek lub prasowanych włókien.
• Filtry miedziowo-cynkowe nie tylko zimną, ale także gorącą wodę, zatrzymują zawieszone cząstki. Jest wytwarzany w granulkach.
• Granulowany krzemian glinu absorbuje zawieszone cząstki koloidalne i ma wysoką szybkość filtracji.

Każdy ze składników oczyszczających ma inny rozmiar porów, co wpływa na ich zdolność filtrowania. Zatem substancje o dużych porach nadają się do oczyszczania z cząstek organicznych, z małymi porami - do retencji chemicznej.

Małe pory (mikropory) zawierają węgiel na bazie orzecha kokosowego, ich średnica wynosi do 2 nanometrów. Mezopory mają wymiary w zakresie 2-50 nanometrów (naboje z węglem). Makropory nazywane są porami o wielkości 50 nanometrów i można je zaobserwować na węglu drzewnym.

Wszystkie urządzenia mają tę samą zasadę działania. Rozważmy to na przykładzie automatycznego systemu opartego na węglu kokosowym, który nie musi być dodawany i czyszczony przez odwrotny przepływ wody.

Ten filtr ma postać plastikowego pojemnika z komorą na sorbent i wewnątrz cylindra rozdzielczego. Woda z góry na dół przechodzi przez sorbent, a opóźnione zanieczyszczenie podczas płukania zwrotnego jest przesyłane do drenażu. Środki chemiczne nie są używane do mycia, pył węglowy jest usuwany, a powietrze umożliwia napełnianie urządzenia wodą. Skuteczne czyszczenie osiąga się tylko pod warunkiem, że kontakt wody i węgla trwał co najmniej 5 minut.

Najprostszy filtr węglowy do użytku domowego można wykonać własnymi rękami.

Ten proces składa się z kilku etapów i wygląda tak:

• Musisz wziąć plastikową butelkę z wodą i odciąć jej spód.
• Przygotuj pojemnik z pokrywką, zwykle używa się prostego wiadra z pokrywką. W jego perforacji jest wykonany rozmiar średnicy szyjki butelki.
• Połącz wiadro z pokrywą i butelką, zapewniając niezawodność i szczelność połączenia. W tym celu można użyć pieczęci.
• Butelka jest wypełniona sorbentem, składającym się z mieszaniny węgla aktywnego (to jest podstawa), piasku, żwiru. Gotowy węgiel można kupić w sklepie lub samodzielnie. Aby to zrobić, zmiażdżone cząstki drewna (najprostszą opcją są gałęzie) twardego drewna należy oczyścić z liści, pąków i brudu i kalcynować na metalowej patelni.
• Dzięki uzyskanemu filtrowi należy spuścić kilka litrów wody, co pozwoli na przemycie sorbentu i usunięcie z niego cząstek węgla. Po tym jak woda zaczyna przepływać przez filtr, jest gotowa do użycia.

Dla tych, którzy szukają ekonomicznej opcji stworzenia filtra węglowego, będą przydatne informacje o tym, jak przywrócić filtr, przedłużając okres jego działania.

Zalecenie jednego z producentów kasety sugeruje przywrócenie węgla w następujący sposób:

• Węgiel wlewa się do emaliowanych naczyń, przemywa 2-3 razy bieżącą wodą, po czym zaleca się pozostawić kompozycję w wodzie, aby osiadła przez 2-3 godziny.
• Odcedzić, wlać 3 litry wody z rozpuszczonym 3% roztworem wodorowęglanu sodu. Doprowadzić do wrzenia, gotować przez 30 minut.
• Spuścić roztwór, spłukać wodą, odcedzić.

W ten sposób można regenerować węgiel do 3-4 razy. Przywrócenie kompozycji więcej razy nie będzie możliwe, konieczne będzie jej zastąpienie.

Aby zapewnić filtrowanie wysokiej jakości i zapobiec wczesnemu uszkodzeniu filtra, zgodność z następującymi zaleceniami pozwoli:

• System może być używany tylko z ciśnieniem wody, które jest uważane za dozwolone dla tego modelu (maksymalna wartość ciśnienia jest podana na opakowaniu lub w instrukcji urządzenia).
• Nie filtruj gorącej wody (wyjątek - miedziana wkładka cynkowa).
• Gdy jest używany jako filtr węgla, przed użyciem jest moczony przez 24 godziny w wodzie.
• Nie instaluj filtra w pobliżu źródła ciepła i zagotuj wodę w pobliżu. Doprowadzi to do utraty właściwości sorbentu.
• Jeśli wilgotność powietrza wzrośnie o więcej niż 70%, pogorszy się działanie filtra, dlatego należy go instalować tylko w pomieszczeniach o dobrej wentylacji.
• Ważne jest, aby właściwie zorganizować system odwadniający w celu usunięcia zanieczyszczonej wody.

Jeśli woda pochodzi z głębokiej studni i nie zawiera prawie żadnej materii organicznej, system ten będzie nieskuteczny. Może być stosowany tylko na etapie przygotowania wody, a filtry o innej zasadzie działania są niezbędne do oczyszczania.

Aby dowiedzieć się, jak zrobić filtr węglowy własnymi rękami, zobacz poniższy film.