Jakie zanieczyszczenia z wody z kranu usuwają filtry do wody wykorzystujące technologię węgla aktywnego?
Filtry z węglem aktywnym (często określane mianem filtrów węglowych do wody) są wyjątkowe jeśli chodzi o ich zdolność do usuwania zanieczyszczeń, złego zapachu i smaku z wody wodociągowej. Jak działają i czy potrzebujesz takiego filtra? Oto prosty przegląd tego, jak działają filtry z węglem aktywnym, co usuwają i jakie są ich ograniczenia.
Jak działają filtry węglowe do wody?
Filtry z węglem aktywnym, zawierają małe kawałki węgla w postaci granulek lub bloków, które zostały poddane obróbce jako wyjątkowo porowate.
Zaledwie 4 gramy węgla aktywnego mają powierzchnię odpowiadającą powierzchni boiska piłkarskiego (6400 m2). To ogromna powierzchnia, która pozwala filtrom węglowym do wody na bardzo skuteczne adsorbowanie (usuwanie) zanieczyszczeń i innych substancji. Kiedy woda przepływa przez filtry z węglem aktywnym, chemikalia przyklejają się do węgla, co skutkuje czystszą wodą. Skuteczność zależy od przepływu i temperatury wody. Dlatego większość mniejszych filtrów węglowych, powinna być używana z niskociśnieniową i zimną wodą. Węgiel aktywny jest najskuteczniejszy w temperaturze do 10 °C.
Oprócz powierzchni filtry z węglem aktywnym mogą mieć różne możliwości pod względem wielkości usuwanych zanieczyszczeń. Jednym z czynników jest jakość węgla aktywnego. Filtry węglowe do wody, wykonane z łupin orzecha kokosowego, mają najlepszą wydajność.
Węgiel aktywny może być również wytwarzany z drewna lub węgla i sprzedawany jako granulowany węgiel aktywny lub bloki węglowe. Innym czynnikiem jest wielkość cząstek, które przepuszczamy przez filtr. Granulowany węgiel aktywny (GWA) nie ma określonych ograniczeń, ponieważ materiał jest porowaty. Z drugiej strony węgiel aktywny w postaci bloków węglowych ma zwykle pory o wielkości od 0,5 do 10 mikronów. Problem z najmniejszymi rozmiarami polega na tym, że przepływ wody zostaje zmniejszony, ponieważ nawet cząsteczki wody mają trudności z przeciśnięciem się przez strukturę bloku. Dlatego typowe bloki węglowe mają od 1 do 5 mikronów.
Co usuwają i jakie zanieczyszczenia redukują filtry z węglem aktywnym?
Węgiel aktywny może skutecznie redukować setki substancji, w tym zanieczyszczenia i inne chemikalia z wody wodociągowej. Jednak najczęściej cytowane badania EPA i NSF wskazują na skuteczne usuwanie 60-80 substancji chemicznych, skuteczną redukcję kolejnych 30 i umiarkowaną redukcję w przypadku następnych 22.
Zakres skutecznego usuwania zanieczyszczeń zależy od jakości zastosowanego węgla aktywnego oraz w jakiej postaci (granulat czy blok węglowy). Upewnij się, że wybrałeś filtr węglowy do wody, który usuwa zanieczyszczenia stanowiące zagrożenie dla Twojej lokalnej wody wodociągowej. Według EPA (Agencja Ochrony Środowiska w Stanach Zjednoczonych) węgiel aktywny jest jedyną zalecaną technologią w celu usuwania z wody:
- wszystkich 32 zidentyfikowanych zanieczyszczeń organicznych, w tym THMy (produkty uboczne chloru),
- wszystkie 14 wymienionych pestycydów (w tym azotany, a także pestycydy, takie jak glifosat, określane również jako roundup),
- 12 najczęściej stosowanych herbicydów.
Oprócz wskazanych powyżej, filtry węglowe do wody, usuwają następujące zanieczyszczenia i chemikalia:
Chlor (Cl) Większość publicznej wody wodociągowej w Europie i Ameryce Północnej podlega ścisłym przepisom, jest testowana i posiada atest zezwalający na jej spożycie. W celu zapewnienia bezpieczeństwa wody, dodaje się do niej chlor, który może powodować nieprzyjemny smak i zapach wody. Filtry z węglem aktywnym doskonale usuwają chlor i związany z nim zły smak i zapach. Wysokiej jakości filtry węglowe do wody mogą usuwać 95% lub więcej wolnego chloru.
Chloru nie należy mylić z chlorkiem, który jest minerałem połączonym przez sód i wapń. Zawartość chlorków może w rzeczywistości nieznacznie wzrosnąć, gdy woda jest filtrowana za pomocą węgla aktywnego.
Produkty uboczne chloru
Najczęstszym problemem związanym z wodą wodociągową są produkty uboczne (LZO) chloru, takie jak THMy, które są identyfikowane jako potencjalnie rakotwórcze. Węgiel aktywny jest skuteczniejszy w ich usuwaniu niż jakakolwiek inna technologia filtracyjna. Według EPA, filtr węglowy usuwa 32 najpopularniejsze produkty uboczne chloru. Najczęściej mierzonym w raportach dotyczących wody wodociągowej są całkowite THMy.
Chlorek (Cl-)
Chlorek to naturalny minerał, który pomaga w utrzymaniu prawidłowej objętości krwi, ciśnienia krwi i pH płynów ustrojowych. Jednak nadmiar chlorków w wodzie może powodować słony smak. Chlorek jest naturalnym składnikiem wody wodociągowej bez żadnych negatywnych aspektów zdrowotnych.
Pestycydy
Pestycydy to substancje przeznaczone do zwalczania szkodników, w tym chwastów, które trafiają do wód gruntowych, jezior, rzek, oceanów, a czasem do wody wodociągowej. Węgiel aktywny jest testowany w celu usunięcia 14 najpowszechniejszych pestycydów, w tym chlordanu, chlordekonu (CLD / Kepone), glifosatu, heptachloru i lindanu. Obejmuje to również azotany (patrz poniżej).
Herbicydy
Herbicydy, znane również jako środki chwastobójcze, to substancje stosowane do zwalczania niepożądanych roślin. Węgiel aktywny jest testowany w celu usunięcia 12 najpopularniejszych herbicydów, w tym 2,4-D i atrazyny.
Azotany (NO32-)
Azotany to jeden z najważniejszych związków dla roślin. Są bogatym źródłem azotu, który jest niezbędny do wzrostu roślin. Azotany nie mają znanego szkodliwego wpływu na dorosłych, chyba że występują w bardzo dużych ilościach. Jednak nadmiar azotanów w wodzie może spowodować methemoglobinemię, czyli chorobę „niebieskiego dziecka” (brak tlenu).
Azotany w wodzie wodociągowej pochodzą głównie z nawozów sztucznych, szamba oraz procesów przechowywania lub rozprowadzania obornika. Węgiel aktywny zwykle redukuje azotany o 50-70%, w zależności od jakości filtra.
PFOS
PFOS to syntetyczna substancja chemiczna stosowana m.in. w piankach przeciwpożarowych, powłokach metalowych i środkach odplamiających. Z biegiem lat przedostał się do środowiska i źródeł wody pitnej, powodując kilka poważnych incydentów w Ameryce Północnej i Europie. Według badań przeprowadzonych w 2002 r. Przez Dyrekcję ds. Środowiska OECD „PFOS jest trwały, wykazujący zdolność do bioakumulacji i toksyczny dla gatunków ssaków”. Stwierdzono, że węgiel aktywny skutecznie usuwa PFOS, w tym PFAS, PFOA i PFNA.
Fosforan (PO43-)
Fosfor, podobnie jak azotan, jest niezbędny do wzrostu roślin. Fosforan jest silnym inhibitorem korozji. Wysokie stężenie fosforanów nie stanowi żadnego zagrożenia dla zdrowia ludzi. Publiczne systemy wodociągowe (PWS) zwykle dodają fosforany do wody pitnej, aby zapobiec wypłukiwaniu ołowiu i miedzi z rur i armatury. Wysokiej jakości filtry z węglem drzewnym zazwyczaj usuwają 70-90% fosforanów.
Lit (Li +)
Lit występuje naturalnie w wodzie pitnej. Chociaż lit występuje w bardzo niskim stężeniu, w rzeczywistości jest składnikiem przeciwdepresyjnym. Nie wykazał szkodliwego wpływu na organizm ludzki. Lit można znaleźć w kontynentalnych wodach solankowych, wodach geotermalnych i solankach z pól naftowych. Filtry z węgla drzewnego, takie jak TAPP, redukują 70-90% tego pierwiastka.
Farmaceutyki
Wszechobecne stosowanie farmaceutyków spowodowało względnie ciągłe odprowadzanie farmaceutyków i ich metabolitów do ścieków. Obecne obserwacje sugerują, że jest bardzo mało prawdopodobne, aby narażenie na bardzo niskie poziomy farmaceutyków w wodzie pitnej powodowało zagrożenie dla zdrowia ludzi. Obecne stężenia środków farmaceutycznych wykrywane w wodzie pitnej są o kilka rzędów wielkości niższe niż minimalna dawka terapeutyczna. Farmaceutyki mogą być uwalniane do źródeł wody w ściekach ze źle kontrolowanych zakładów produkcyjnych lub produkcyjnych, głównie tych związanych z lekami generycznymi. Wysokiej jakości filtry węglowe do wody, takie jak TAPP 2, usuwają 95% farmaceutyków.
Mikroplastiki
Mikroplastiki powstają w wyniku powstawania odpadów tworzyw sztucznych w różnego rodzaju źródłach. Dokładny wpływ mikrodrobin plastiku na zdrowie ludzi jest trudny do określenia z różnych powodów. Istnieje wiele różnych rodzajów tworzyw sztucznych, a także różne dodatki chemiczne, które mogą być obecne lub nie.
Kiedy odpady z tworzyw sztucznych dostają się do dróg wodnych, nie ulegają degradacji tak, jak materiały naturalne. Zamiast tego ekspozycja na promienie słoneczne, reakcja na tlen i degradacja przez elementy fizyczne, takie jak fale i piasek, powodują rozpadanie się plastikowych śmieci na drobne kawałki. Najmniejszy mikroplastik zidentyfikowany w raportach publicznych to 2,6 mikrona. 2-mikronowy blok węglowy, taki jak w filtrach TAPP 2, usuwa wszystkie mikroplastiki większe niż 2 mikrony.
Specjalne filtry z węglem aktywnym
Oprócz zwykłego węgla aktywnego, niektóre filtry albo wykorzystują oczyszczony węgiel, taki jak katalityczny węgiel aktywny, lub też wykorzystują inne materiały w celu poprawy filtracji.
W przypadku filtrów TAPP 2 oznacza to, że blok węgla aktywnego usuwa / redukuje również:
- 95% masy lub więcej chloraminy,
- 95% ołowiu i cynku (zgodny z NSF-53),
- 95% miedzi,
- 100% mikroplastiku (dzięki blokowi węglowemu 1-2 mikrony),
- 70% metali ciężkich, takich jak rtęć,
- 70% azotanów,
- 30-70% arsen i azbest,
- Kamień wapienny - nowa wersja wkładów TAPP 2 wprowadzona latem 2020 roku,
- 70% fluoru
Dodając warstwy jonowymienne i / lub ultrafiltracyjne, można usunąć kolejne zanieczyszczenia, w tym kamień wapienny i patogeny (bakterie, bakterie z grupy coli i wirusy). TAPP Water zapewnia filtr ultrafiltracyjny - TAPP ULTRA dla krajów z wodą niezdatną do picia.
Czego węgiel aktywny nie filtruje
Pomimo potwierdzonych kilkudziesięciu różnych zanieczyszczeń, jakie filtry z węglem aktywnym usuwają, są też pewne materiały, których filtr węglowy do wody nie usuwa:
- Zdrowe minerały, takie jak magnez, potas, sód i wapń,
- Rozpuszczone ciała stałe, w tym minerały, sole lub metale, takie jak żelazo, które nie są uważane za zanieczyszczenia,
- Niektóre zanieczyszczenia mikrobiologiczne, w tym bakterie z grupy coli, wirusy i małe bakterie,
- Zanieczyszczenia nieorganiczne, takie jak arsen i azbest (tylko częściowo zredukowane).
- Radionuklidy, chociaż ich ilość ulega zredukowaniu.
Zanieczyszczenia mikrobiologiczne
Jest to jeden z najczęstszych problemów z wodą pitną w krajach o słabej infrastrukturze. Szczególnie przy chorobach przewodu pokarmowego przenoszonych przez wodę (np. biegunka, na którą nieprzywykli goście chorują po spożyciu lokalnej wody).
Naturalna woda stanowi odpowiednie środowisko dla rozwoju bakterii i wirusów. Wirusy są najmniejszą formą mikroorganizmów zdolnych do wywoływania chorób, w szczególności tych pochodzących z kału, które są przenoszone drogą wodną na ludzi; bakterie to zazwyczaj mikroorganizmy jednokomórkowe, które mogą również powodować problemy zdrowotne u ludzi, zwierząt lub roślin.
Generalnie chlor w wodzie wodociągowej zabija wszystkie bakterie i wirusy, dlatego filtrowanie tych substancji nie jest konieczne w wodach publicznych w Europie i Ameryce Północnej. Zwykle filtry z węglem aktywnym same w sobie nie wystarczają do usunięcia takich zanieczyszczeń.
Filtry z węglem aktywnym nie filtrują / usuwają wirusów koronowych, które mogą powodować Covid19. Ale nie martw się, wirusy koronowe nigdy nie zostały znalezione w dezynfekowanej wodzie wodociągowej.
Arsen
Częste w niektórych miejscach, w których woda gruntowa została zanieczyszczona. Węgiel aktywny usuwa 30-70% arsenu, ale nie jest to wystarczający poziom w miejscach, gdzie zanieczyszczenie arsenem jest wskazywane jako prawdziwy problem.
PAMIĘTAJ: Jeśli Twoja lokalna woda zawiera jedną lub więcej z ww. substancji, należy upewnić się, że filtr węglowy, z jakiego korzystasz zredukuje je do bezpiecznego poziomu. W większości przypadków oznacza to łączenie węgla aktywnego z innymi typami filtrów, takimi jak wymiana jonowa.
Wniosek
Węgiel aktywny jest wyjątkowym materiałem i technologią do filtrowania wody i rozwiązuje wiele problemów, ale nie wszystkie.
Upewnij się, że rozumiesz ograniczenia węgla aktywnego i wybierz filtr dostosowany do Twoich potrzeb
Źródła:
Dowiedz się więcej o filtrach do wody z węglem aktywnym - Przewodnik po filtrach do wody pitnej
Jak działa adsorpcja węgla aktywnego - http://www.lenntech.com/library/adsorption/adsorption.htm
Co usuwa węgiel aktywny - https://iaspub.epa.gov/tdb/pages/treatment/treatmentOverview.do?treatmentProcessId=2074826383
Jak działa granulowany węgiel aktywny - http://www.health.state.mn.us/divs/eh/hazardous/topics/gac.html
Co usuwa węgiel aktywny http://www.purewaterproducts.com/articles/carbon
Zanieczyszczenia mikrobiologiczne - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4372141/