af Gene Franks
Det største enkeltstående afsnit i “EPA Regulated Water Contaminants”, der er offentliggjort i magasinet Water Technology, er afsnittet om organiske stoffer (herunder VOC’er, eller “Volatile Organics”). I denne kategori opregner EPA 32 meget ubehagelige kemiske forurenende stoffer – mange med velkendte navne som benzen, 1,1 dichlorethylen, tetrachlormethan, dioxin, styren, toluen, chloroform og vinylchlorid. For at give et indtryk af listens omfang er et enkelt af de 32 punkter “Total Trihalomethaner”, en kategori bestående af endnu ikke talte kemikalier, der antages at være i tusindvis, og som dannes, når vand, der indeholder organisk materiale (dvs. stort set alt vand), behandles med klor. Det maksimalt tilladte niveau for trihalomethaner, som er mistænkt for at være kræftfremkaldende og findes i stort set alt klorbehandlet ledningsvand, er kun 1/10 af en del pr. million. For kategorien Organiske stoffer er den primære behandling i alle tilfælde og den eneste anbefalede behandling i de fleste tilfælde aktivt kul.
EPA’s kategori Pesticider opregner 14 velkendte giftstoffer som f.eks. aldicarb, chlordan, heptachlor og lindan. I alle 14 tilfælde er aktivt kul den eneste anbefalede behandling. Af de 12 nævnte herbicider (2,4-D, Atrazin osv.) er aktivt kul den eneste anbefalede behandling.
For organiske stoffer, pesticider og herbicider er standardbehandlingen, og i de fleste tilfælde den eneste anbefalede behandling, aktivt kul.
Når folk siger vandfilter, mener de oftest et kulfilter af en eller anden art, for siden egypterne opdagede, at opbevaring af vand i trækul fik det til at holde sig friskere og smage bedre, har kul været et standardelement i vandbehandling. Dens århundreders popularitet vidner om dens effektivitet.
Det, som kulfiltrering ikke gør, kan ses i de resterende tre kategorier på EPA’s liste over forurenende stoffer. Kul er kun nævnt som en behandling for én af de fire mikrobiologiske forurenende stoffer på listen: turbiditet. Det anbefales ikke til fjernelse af colibakterier eller cyster, selv om ironisk nok nogle af de meget tætte faste kulblokfiltre, der nu er på markedet, fjerner bakterier (selv om producenterne sjældent hævder dette) og cyster som giardia og cryptosporidium ganske behændigt. Multipure faste kulblokke var faktisk den første filtreringsanordning, der blev certificeret af NSF (det mest prestigefyldte uafhængige agentur, der tester og certificerer produkters ydeevne) for fjernelse af cryptosporidium. Multipure og nogle andre meget tætte kulblokfiltre fjerner cyster simpelthen på grund af deres begrænsede porestørrelse. Multipure-blokke er absolut 1/2 mikron-filtre, hvilket gør cryptosporidium-organismer omkring ti gange for tykke til at gå igennem hullerne. Selv om andre typer meget tæt filtrering kan fungere lige så godt, er de meget tætte kulblokfiltre, der nu er på markedet, således meget effektive mod visse former for mikrobiologiske forureninger.
Det samme gælder i kategorien uorganiske stoffer. Aktivt kul selv optræder på EPA’s liste som en foretrukken behandling kun for kviksølv, men kulblokfiltre kan også konstrueres til at fjerne bly. Nogle er NSF-certificeret til fjernelse af bly og til fjernelse af asbest. I det store og hele er fjernelse af uorganiske stoffer imidlertid en egenskab, der tilfalder omvendt osmose, destillatorer og ionbyttersystemer.
Det samme gælder i den sidste kategori, Radionuklider, hvor kul er ineffektivt, og omvendt osmose (RO) og ionbytning er absolut de foretrukne behandlinger.
Hvis du overvejer et vandfiltreringssystem til hjemmet, er her nogle ting at huske på:
Klor blev ikke taget i betragtning i ovenstående diskussion, fordi EPA ikke betragter det som en vandforurening. Selv om dette er åbenlyst absurd, er det også politisk hensigtsmæssigt, og det er ikke sandsynligt, at det snart vil ændre sig. (Husk på, at alle EPA’s maksimumsgrænser for forurenende stoffer er politisk forhandlede tal, som ikke nødvendigvis har noget grundlag i virkeligheden. De repræsenterer et kompromis mellem det ideelle og det, som vandbehandlingsanlæggene i praksis kan gøre). Klorfjernelse er det, som kul er bedst til, og intet andet er lig med kuls evne til at fjerne klor.
Når destillerisælgere eller nidkære MLM’ere viser dig et skema, der viser, at omvendt osmose (RO) enheder ikke fjerner klor eller visse kemikalier, så husk på, at RO-enheder indeholder et eller flere kulfiltre. Faktisk skal “tyndfilm” RO-enheder, som er den mest almindelige type, fjerne alt klor fra vandet som den allerførste operation, da enhedens membran ellers vil blive ødelagt. Sådanne udsagn er blot billige reklameudtalelser, der teknisk set er sande, men praktisk set er forkerte. Destillationsanlæg har ligeledes store problemer med at fjerne klor og VOC. Ledningsvand bør altid kulfiltreres før destillation, da VOC’er og klor ellers vil komme tilbage i det destillerede vand eller blive frigivet i luften, som du kan indånde.
Forurenende stoffer, som folk oftest ønsker fjernet, og som ikke let fjernes ved kulfiltrering, er fluorid, nitrater og natrium. Omvendt osmose og destillation fjerner alle tre, så begge dele kombineret med et kulfilter af høj kvalitet giver en komplet behandling. Alle tre kan også fjernes ved hjælp af selektive filtre uden kulstof, der er beregnet til formålet. Man kan f.eks. få et dobbeltfilter med en fluorid- og en kulpatron, hvis man ønsker at fjerne fluorid.
Alle kulfiltre er ikke lige gode. Nogle yder meget bedre end andre, og nogle er designet til udvalgte specielle formål. Ydelsen afhænger af mængden og typen af kul, den måde, hvorpå filteret er konstrueret, og opholdstiden i vandet. Kulblokke fungerer generelt bedre end GAC-filtre (granulært aktivt kul), selv om mange af de sidstnævnte kan gøre et godt stykke arbejde. GAC er normalt af samme konsistens som kaffegrums, så det er udsat for “kanalisering” og “fluidisering”. Hvis du ikke tror på, at vand kan skære kanaler, kan du se på Grand Canyon. Faste kulblokke holder kulstoffet på plads og lader det ikke skylle væk.
Filterkul er et fremstillet produkt. Selv om det nogle gange fejlagtigt kaldes trækul, er det faktisk et kulmateriale, der er blevet behandlet med damp og høj temperatur i fravær af ilt.
Der findes mange typer kul. Det meste filterkul er fremstillet af kul, men andre stoffer som træ og nøddeskaller anvendes også. Kul fra kokosnøddeskaller er ved at blive populært, ikke kun fordi det er fremstillet af en vedvarende ressource, men også fordi det giver meget velsmagende vand og er særligt godt til at fjerne trihalomethan. Der findes nu et nyt specialkul kaldet katalytisk kul, som fjerner svovlbrinte (som giver lugten af “rådne æg” i nogle brøndvand) og er meget godt til at fjerne kloraminer (blandingen af ammoniak og klor, der anvendes som desinfektionsmiddel i nogle vandforsyninger).
Kulfiltre fjerner kemikalier ved adsorption (i modsætning til absorption). Webster’s Collegiate Dictionary definerer adsorption som “adhæsion i et tyndt lag af molekyler til overfladerne af faste legemer, hvor de er i kontakt”. Kulstof tiltrækker visse kemikalier på molekylært niveau på samme måde, som en magnet tiltrækker og fastholder metalspåner. Når overfladerne er fulde, skal filteret kasseres og udskiftes.
Den rettidige udskiftning af patronen er meget vigtig, fordi filterkul har forskellig kapacitet for forskellige forurenende stoffer. Mange mennesker er afhængige af klorfjernelsestests for at afgøre, hvornår filterkulet skal udskiftes. Dette fungerer kun, hvis klorfjernelse er alt, hvad du forventer af filteret. De fleste kulfiltre vil begynde at “lække” andre kemikalier længe før de begynder at lade klor passere. F.eks. har MatriKX 1+ ekstruderet kulblok, der anvendes i de fleste PWP RO-enheder og kulfiltreringsenheder, en fantastisk klorfjernelseskapacitet på 20.000 gallon (ved en drift på 0,75 gallon pr. minut), men det samme filter mister sin effektivitet i forbindelse med fjernelse af trihalomethan ved ca. 750 gallon. Det bør derfor udskiftes hvert år, selv om det stadig vil have masser af klorfjernelseskapacitet tilbage.
Filterproducenter klassificerer filtre i “mikron”. Mikroner er en størrelsesmåling af porestørrelsen, så jo mindre tallet er, jo tættere er filteret. CTO står for “Chlorine, Taste, Odor” (klor, smag, lugt) og betyder, at producenten kun siger, at filteret fjerner klor og forbedrer smag og lugt. Filteret kan måske gøre mere, men producenten garanterer det ikke. CTO-klassepatroner har normalt en porestørrelse på ca. 10 mikrometer. Filtre med en diameter på fem mikron fjerner flere kemikalier, men de stopper hurtigere til, hvis der er mange partikler i vandet. 1-mikronfiltre er kun beregnet til drikkevand. Generelt er de for tætte til at filtrere store vandmængder uden at bremse strømmen til et uacceptabelt niveau.
Filterproducenter bruger også ordene “absolut” og “nominel” til at beskrive deres produkters mikronværdier. Absolut betyder absolut. Nominel betyder “mere eller mindre”. Nogle kulblokke er absolut 0,5 mikron. Det er så tæt, som det er praktisk muligt at lave et kulfilter. Hvis det bliver tættere, kan vandet ikke komme igennem. MatriKX +1 er nominelt en mikron, hvilket betyder, at det er meget godt til at få ting i en til to mikron-området og derover.
Der er i realiteten en lov om aftagende udbytte i kulfiltre. På en måde er det sådan, at jo mere de gør, jo kortere er deres levetid. Kort sagt, et meget tæt filter stopper hurtigt til, fordi det fanger alt. Et drikkevandsfilter, der lover at holde i tre eller fem år, kan kun gøre det, fordi det lader alt, der er mindre end en tennisbold, passere.
For at opsummere er kul et ekstremt alsidigt og meget effektivt vandbehandlingsmedie. Det har et enormt overfladeareal. Et enkelt pund granulært aktivt kul har et filtreringsoverfladeareal svarende til 125 acres! Det er den bedst kendte behandling af organiske kemikalier, VOC’er, pesticider, herbicider samt klor og dets biprodukter. Det er også et ubestridt middel til at forbedre smag og lugt. Når det er anbragt i fast kul eller i form af ekstruderede kulblokke, giver det også en partikelfiltrering af meget høj kvalitet, i nogle tilfælde helt ned til submikronniveauet.