Aktívne uhlie sa osvedčilo ako efektívne riešenie pre odstraňovanie pachutí, zápachu, chlóru, pesticídov a niektorých ďalších kontaminantov. Je jednou z najčastejšie používaných technológií na úpravu pitnej vody.

Aktívne uhlie je čierny prášok alebo granule vyrobené z rašeliny, dreva, uhlia, škrupín atď. Uhlie sa stáva “aktívnym” vďaka spracovaniu pri veľmi vysokých teplotách, ktoré menia jeho štruktúru, pórovitosť a zvyšujú povrchovú plochu. Práve veľká plocha je dôležitým faktorom, pretože poskytuje väčší priestor pre adsorpciu (naviazanie) kontaminantov z filtrovanej vody. Kávová lyžička aktívneho uhlia môže mať celkový povrch veľkosti futbalového ihriska.

Relatívne nízke náklady a široká dostupnosť robia z aktívneho uhlia vynikajúce médium vhodné pre široké spektrum použitia.

Dve formy aktívneho uhlia

Aktívne uhlie sa pri filtrácii vody využíva v dvoch základných formách: granulované aktívne uhlie (GAC) a uhlíkový blok (CB). Obe formy používajú uhlie, ktoré bolo rozomleté na malé častice. Kým pre GAC sa uhlie melie na granule veľkosti od 0,30 mm do 0,84 mm, pre výrobu uhlíkových blokov sa uhlie melie na častice až na 19-krát menšie (0,045 mm).

GAC filtre sú vyplnené granulátom, cez ktorý filtrovaná voda preteká. Spoznáte ich aj tým, že pri ich potrasení počuť zvuk presýpajúceho sa uhlia.

Uhlíkové bloky sa vyrábajú z rozomletého uhlia a spojiva za vysokého tlaku a pri vysokej teplote. Výrobný proces je náročnejší a pomalší. Lisovanie však poskytuje väčšiu variabilitu tvaru filtra.

Granulované aktívne uhlie (GAC)

Uhlíkový blok (CB)

Prečo je uhlíkový blok lepšou voľbou

V prípade GAC filtrov je uhlík vo filtračných kazetách umiestnený voľne, voda preto preteká medzi granulami cestou najmenšieho odporu. Nerovnomerná štruktúra pórov medzi jednotlivými granulami znižuje dobu kontaktu vody s filtračným médiom a znižuje tak jeho schopnosť odstraňovať kontaminanty.

Naopak, uhlíkový blok z rozomletého aktívneho uhlia a fixačného spojiva tvorí stabilný jednoliaty celok s rovnomerne rozloženými časticami uhlíka. Jednotná štruktúra uhlíkového bloku núti tiecť vodu cez statické póry a zvyšuje čas kontaktu vody s filtračným médiom, čo zvyšuje schopnosť odstraňovať kontaminanty. Väčší počet uhlíkových častíc (tým aj väčšia kontaktná plocha) a ich rovnomerná štruktúra umožňuje uhlíkovému bloku odstrániť alebo znížiť nečistoty omnoho efektívnejšie.

Z týchto dôvodov sa granulovaný uhlík používa zvyčajne ako metóda úpravy  „vzhľadových“ kontaminantov, ako chuť, zápach a farba. Filtre GAC sú najvhodnejšie v miestach s požiadavkami na vysoký prietok ale kde nie je nevyhnutné filtráciou dosiahnuť kvalitu pitnej vody, napr. na kúpanie, toalety a iné použitie. Filtre z uhlíkového bloku idú nad rámec estetického vylepšenia vody odstraňovaním častíc, parazitov, prchavých organických látok a ďalších kontaminantov.

Negatívnym faktorom z pohľadu zákazníka pri GAC filtroch môže byť aj uhlíkový prach uvoľnený pri ich prvom použití. Nové filtre totiž spočiatku uvoľňujú jemný prach z uhlíka, čo spôsobuje mierne zafarbenie filtrovanej vody. Uhlíkový blok vďaka svojej statickej štruktúre uvoľňuje pri prvom spustení len minimálne množstvo jemných častíc uhlíka. Minimalizuje tým potrebu opakovaného preplachovania.

Ďalšou výhodou uhlíkového bloku (CB) oproti granulovanému uhlíku (GAC) je to, že veľkosť pórov v bloku možno minimalizovať tak, aby sa prakticky vylúčil rast baktérií vo vnútri filtra. V prípade granulovaného uhlíka môže uvoľnené lôžko poskytnúť dostatok priestoru na kolonizáciu baktérií.

Ako filtruje uhlíkový blok

Základný filtračný proces je mechanická filtrácia. Uhlíkový filter funguje ako sito, kde sú filtrom zachytávané častice s veľkosťou väčšou ako sú póry filtra. Uhlíkové bloky môžu mechanicky filtrovať aj častice malé ako polovica mikrónu (submikrón).

Uhlíkové blokové filtre využívajú aj fyzickú adsorpciu. Je to proces, keď častice samotného uhlíka priťahujú znečisťujúce látky a zadržujú ich. Táto absorpčná schopnosť je v niektorých prípadoch umocnená katalytickou schopnosťou. Napríklad chlór rozpustený vo vode sa na povrchu aktívneho uhlia mení v neškodný chlorid.

CarbonBlock filtre v zariadeniach Quell

Filtrácia aktívnym uhlím je vo väčšine iných filtračných zariadení druhým prípadne jediným stupňom filtrácie vody. Filtračné zariadenia Quell využívajú filtračnú vložku z uhlíkového bloku ako prvý stupeň filtrácie.  Okrem všetkých jej uvedených výhod a filtračných schopností, slúži aj ako ochrana filtrácie druhého stupňa – Disruptor™, ktorý zachytí ostatné zostávajúce kontaminanty.