Filtrační technologie

Filtrace aktivním uhlím

Aktivní uhlí se osvědčilo jako efektivní řešení pro odstraňování pachutí, zápachu, chlóru, pesticidů a některých dalších kontaminantů. Je jednou z nejčastěji používaných technologií pro úpravu pitné vody.

Aktivní uhlí je černý prášek nebo granule vyrobené z rašeliny, dřeva, uhlí, skořápek atd. Uhlí se stává „aktivním“ díky zpracování při velmi vysokých teplotách, které mění jeho strukturu, pórovitost a zvyšují povrchovou plochu. Právě velká plocha je důležitým faktorem, protože poskytuje větší prostor pro adsorpci (navázání) kontaminantů z filtrované vody. Kávová lžička aktivního uhlí může mít celkový povrch velikosti fotbalového hřiště.

Relativně nízké náklady a široká dostupnost dělají z aktivního uhlí vynikající médium vhodné pro široké spektrum použití.

 

 

Dvě formy aktivního uhlí

Aktivní uhlí se při filtraci vody využívá ve dvou základních formách: granulované aktivní uhlí (GAC) a uhlíkový blok (CB). Obě formy používají uhlí, které bylo rozemleté na malé částice. Zatímco pro GAC se uhlí mele na granule velikosti od 0,30 mm do 0,84 mm, pro výrobu uhlíkových bloků se uhlí mele na částice až na 19-krát menší (0,045 mm)..

GAC filtry jsou vyplněny granulátem, přes který filtrovaná voda protéká. Poznáte je i tím, že při jejich protřepání slyšíte zvuk přesýpajících se granulí uhlí.

Uhlíkové bloky se vyrábějí z rozemletého uhlí a pojiva za vysokého tlaku a při vysoké teplotě. Výrobní proces je náročnější a pomalejší. Lisování však poskytuje větší variabilitu tvaru filtru.

         

Granulované aktivní uhlí (GAC)

 

Uhlíkový blok (CB)

 

Proč je uhlíkový blok lepší volbou

V případě GAC filtrů je uhlík ve filtračních kazetách umístěn volně, voda proto protéká mezi granulemi cestou nejmenšího odporu. Nerovnoměrná struktura pórů mezi jednotlivými granulemi snižuje dobu kontaktu vody s filtračním médiem a snižuje tak jeho schopnost odstraňovat kontaminanty.

Naopak, uhlíkový blok z rozemletého aktivního uhlí a fixačního pojiva tvoří stabilní jednolitý celek s rovnoměrně rozloženými částicemi uhlíku. Jednotná struktura uhlíkového bloku nutí téct vodu přes statické póry a zvyšuje čas kontaktu vody s filtračním médiem, což zvyšuje schopnost odstraňovat kontaminanty. Větší počet uhlíkových částic (tím i větší kontaktní plocha) a jejich rovnoměrná struktura umožňuje uhlíkovému bloku odstranit nebo snížit nečistoty mnohem efektivněji.

Z těchto důvodů se granulovaný uhlík používá obvykle jako metoda úpravy „vzhledových“ kontaminantů, jako chuť, zápach a barva. Filtry GAC jsou nejvhodnější v místech s požadavky na vysoký průtok, ale kde není nutné filtrací dosáhnout kvalitu pitné vody, např. ke koupání, toalety a jiné použití. Filtry z uhlíkového bloku jdou nad rámec estetického vylepšení vody odstraňováním částic, parazitů, těkavých organických látek a dalších kontaminantů.

Negativním faktorem z pohledu zákazníka při GAC filtrech může být i uhlíkový prach uvolněný při jejich prvním použití. Nové filtry totiž zpočátku uvolňují jemný prach z uhlíku, což způsobuje mírné zabarvení filtrované vody. Uhlíkový blok díky své statické struktuře uvolňuje při prvním spuštění jen minimální množství jemných částic uhlíku. Minimalizuje tím potřebu opakovaného proplachování.

Další výhodou uhlíkového bloku (CB) oproti granulovanému uhlíku (GAC) je to, že velikost pórů v bloku lze minimalizovat tak, aby se prakticky vyloučil růst bakterií uvnitř filtru. V případě granulovaného uhlíku může uvolněné lůžko poskytnout dostatek prostoru na kolonizaci bakterií.

 

Jak filtruje uhlíkový blok

Základní filtrační proces je mechanická filtrace. Uhlíkový filtr funguje jako síto, kde jsou filtrem zachycovány částice o velikosti větší, než jsou póry filtru. Uhlíkové bloky mohou mechanicky filtrovat i částice malé jako polovina mikronu (submikron).

Uhlíkové blokové filtry využívají i fyzickou adsorpci. Je to proces, kdy částice samotného uhlíku přitahují znečišťující látky a zadržují je. Tato absorpční schopnost je v některých případech umocněna katalytickou schopností. Například chlor rozpuštěný ve vodě se na povrchu aktivního uhlí mění v neškodný chlorid.

 

CarbonBlock filtry v zařízeních Quell

Filtrace aktivním uhlím je ve většině jiných filtračních zařízení druhým případně jediným stupněm filtrace vody. Filtrační zařízení Quell využívají filtrační vložku z uhlíkového bloku, jako první stupeň filtrace. Kromě všech jejích uvedených výhod a filtračních schopností, slouží i jako ochrana filtrace druhého stupně – disruptor ™, který zachytí ostatní zbývající kontaminanty.