by Gene Franks
A maior secção na “EPA Regulated Water Contaminants” publicada na revista Water Technology, é a secção sobre Orgânicos (incluindo COVs, ou “Volatile Organics”). Nesta categoria a EPA lista 32 contaminantes químicos muito desagradáveis – muitos com nomes familiares como benzeno, 1,1 dicloroetileno, tetracloreto de carbono, dioxina, estireno, tolueno, clorofórmio e cloreto de vinila. Para dar uma idéia da extensão desta lista, um dos 32 itens é “Trihalometanos Totais”, uma categoria composta de substâncias químicas ainda não contadas, supostamente em número de milhares, que se formam quando a água contendo matéria orgânica (ou seja, praticamente toda a água) é tratada com cloro. O nível máximo permitido para os trihalometanos, que são suspeitos causadores de câncer e estão presentes em praticamente toda água de torneira clorada, é de apenas 1/10 de uma parte por milhão. Para a categoria Organics, o tratamento primário em todos os casos e o único tratamento recomendado na maioria dos casos, é o carvão ativado.
A categoria Pesticidas da EPA lista 14 venenos familiares como Aldicarb, Clordano, Heptacloro e Lindano. Em todos os 14 casos, o carvão ativado é o único tratamento recomendado. Dos 12 Herbicidas listados (2,4-D, Atrazina, etc.), o carvão ativado é o único tratamento recomendado.
Para os Orgânicos, Pesticidas e Herbicidas, o tratamento padrão, e na maioria dos casos o único tratamento recomendado, é o carvão ativado.
Quando as pessoas dizem filtro de água, eles mais freqüentemente significam um filtro de carbono de alguma variedade, porque desde que os egípcios descobriram que o armazenamento de água em carvão fez com que ela ficasse mais fresca e com melhor sabor, o carbono tem sido uma característica padrão no tratamento de água. Seus séculos de popularidade atestam sua eficácia.
O que a filtragem de carbono não faz pode ser visto nas três categorias restantes da lista de contaminantes da EPA. O carbono é mencionado como um tratamento para apenas um dos quatro contaminantes microbiológicos listados: turbidez. Não é recomendado para a remoção de coliformes ou para cistos, embora ironicamente, alguns dos filtros de bloco de carbono sólido muito apertados agora no mercado removem bactérias (embora os fabricantes raramente façam esta afirmação) e cistos como giardia e cryptosporidium de forma bastante prática. Os blocos de carbono sólido multipuro, na verdade, foram o primeiro dispositivo de filtragem certificado pela NSF (a mais prestigiada agência independente que testa e certifica o desempenho do produto) para a remoção do cryptosporidium. O Multipure e alguns outros filtros de blocos de carbono muito apertados removem os cistos simplesmente devido ao seu tamanho restrito de poros. Os blocos multipure são filtros absolutos de 1/2 mícron, tornando os organismos cryptosporidium cerca de dez vezes mais gordos para atravessar os orifícios. Assim, embora outros tipos de filtragem muito apertados também possam funcionar, os filtros de blocos de carbono muito densos agora no mercado são muito eficazes contra certas formas de contaminantes microbiológicos.
O mesmo é verdade na categoria Inorgânica. O próprio carbono ativado aparece na lista da EPA como tratamento preferencial apenas para mercúrio, mas os filtros de bloco de carbono também podem ser projetados para remover o chumbo. Alguns são certificados pela NSF para remoção de chumbo e para remoção de amianto. De modo geral, porém, a remoção de inorgânicos é propriedade de osmose reversa, destiladores e sistemas de troca iônica.
O mesmo é verdade na categoria final, Radionuclídeos, onde o carbono é ineficaz e a osmose reversa (RO) e a troca iônica são definitivamente os tratamentos de escolha.
Se você está considerando um sistema de filtragem de água doméstica, aqui estão algumas coisas para ter em mente:
Cloro não foi considerado na discussão acima porque a EPA não o considera um contaminante da água. Embora isto seja claramente absurdo, também é politicamente expedito e não é provável que mude em breve. (Tenha em mente que todos os máximos de contaminantes permitidos pela EPA são números politicamente negociados que não têm necessariamente qualquer base na realidade. Eles representam um compromisso entre o ideal e o que praticamente pode ser feito pelas estações de tratamento de água). A remoção de cloro é o que o carbono é melhor, e nada mais é igual à capacidade do carbono de remover cloro.
Quando vendedores de destiladores ou MLMers zelosos mostram um gráfico que indica que as unidades de osmose reversa (RO) não removem cloro ou certos químicos, tenha em mente que as unidades RO contêm um ou mais filtros de carbono. De facto, as unidades RO de “película fina”, o tipo mais comum, devem remover todo o cloro da água, caso contrário a membrana da unidade será destruída logo na primeira operação. Tais afirmações são simplesmente propaganda de fotos baratas que são tecnicamente verdadeiras, mas praticamente falsas. Os destiladores, do mesmo modo, têm grandes problemas com a remoção de cloro e COV. A água da torneira deve sempre ser filtrada com carbono antes da destilação, caso contrário os COVs e o cloro reentrarão na água destilada ou serão liberados no ar para você respirar.
Contaminantes que as pessoas mais freqüentemente querem remover e que não são prontamente removidos por filtração de carbono são o flúor, os nitratos e o sódio. A osmose inversa e a destilação removem os três, por isso, ou combinados com um filtro de carbono de alta qualidade proporcionam um tratamento completo. Todos os três podem também ser removidos por filtros selectivos, não carboníferos, concebidos para o efeito. Por exemplo, você pode obter um filtro duplo com um flúor e um cartucho de carbono se a remoção do flúor for desejada.
Todos os filtros de carbono não são criados iguais. Alguns têm um desempenho muito melhor que outros, e alguns são projetados para propósitos especiais selecionados. O desempenho depende da quantidade e do tipo de carbono, da forma como o filtro é projetado e do tempo de residência da água. Os blocos de carbono em geral funcionam melhor do que os filtros GAC (carvão ativado granular), embora muitos destes últimos possam fazer um bom trabalho. O GAC é normalmente da consistência das borras de café, por isso está sujeito a “canalização” e “fluidificação”. Se você não acredita que a água pode cortar canais, olhe para o Grand Canyon. Blocos de carbono sólido mantêm o carbono no lugar e não o deixam lavar.
Filtro de carbono é um produto fabricado. Embora às vezes seja chamado erroneamente de carvão vegetal, na verdade é um material de carbono que foi tratado por vapor e alta temperatura na ausência de oxigênio.
Existem muitos tipos de carbono. A maioria do carbono de filtro é fabricado a partir do carvão, mas outras substâncias como madeira e casca de nozes também são utilizadas. O carbono de casca de coco está a tornar-se popular não só porque é feito a partir de um recurso renovável, mas também porque produz água com muito bom sabor e é particularmente bom na remoção do trihalometano. Um novo carbono especial chamado carbono catalítico está agora disponível que removerá o gás sulfeto de hidrogênio (que produz o cheiro de “ovo podre” em alguma água de poço) e é muito bom na remoção de cloraminas (a mistura de amônia e cloro usada como desinfetante por algumas fontes de água).
Filtros de carbono removem produtos químicos pelo processo de adsorção (em oposição à absorção). O Webster’s Collegiate Dictionary define adsorção como “a adesão numa fina camada de moléculas às superfícies dos corpos sólidos em que estão em contacto”. O carbono atrai certas substâncias químicas a nível molecular muito na forma como um imã atrai e retém limalhas de metal. Quando as superfícies estão cheias, o filtro deve ser descartado e substituído.
A substituição do cartucho a tempo é muito importante, porque o carbono do filtro tem uma capacidade diferente para diferentes contaminantes. Muitas pessoas dependem de testes de remoção de cloro para determinar quando o carbono do filtro deve ser renovado. Isto só funciona se a remoção do cloro for tudo o que você espera do filtro. A maioria dos filtros de carbono começará a “vazar” outros produtos químicos muito antes de começar a permitir a passagem do cloro. Por exemplo, o bloco de carbono extrudado MatriKX 1+ utilizado na maioria das unidades de PWP RO e unidades de filtração de carbono tem uma incrível capacidade de remoção de 20.000 galões de cloro (quando operado a 0,75 galões por minuto), mas o mesmo filtro perde sua eficácia na remoção de trihalometano a cerca de 750 galões. Ele deve, portanto, ser substituído anualmente, embora ainda tenha muita capacidade de remoção de cloro.
Filter makers rate filters in “microns”. Os microns são uma medida do tamanho dos poros, portanto quanto menor o número, mais apertado será o filtro. CTO significa “Chlorine, Taste, Odor” e significa que o fabricante está dizendo apenas que o filtro irá remover o cloro e melhorar o sabor e odor. O filtro pode fazer mais, mas o fabricante não está garantindo isso. Os cartuchos de grau CTO são normalmente de cerca de 10 microns no tamanho dos poros. Filtros de cinco mícrons removem mais produtos químicos, mas se houver partículas pesadas na água, o filtro se entupirá mais rápido. Os filtros de um mícron são apenas para água potável. Em geral, eles são muito apertados para filtrar grandes quantidades de água sem retardar o fluxo para níveis inaceitáveis.
Filtros também usam as palavras “absoluto” e “nominal” para descrever as classificações em microns dos seus produtos. Absoluto significa absoluto. Nominal significa “mais ou menos”. Alguns blocos de carbono são absolutos .5 micron. Isso é tão apertado quanto prático para fazer um filtro de carbono. Se ficar mais apertado, a água não vai passar. O MatriKX +1 é um nominal de um mícron, o que significa que é muito bom para colocar coisas na faixa de um a dois mícron e maior.
Existe na verdade uma lei de rendimentos decrescentes nos filtros de carbono. De certa forma, quanto mais eles fazem, mais curta é a sua vida útil. Em poucas palavras, um filtro muito apertado se encaixa rapidamente porque pega tudo. Um filtro de água potável que promete durar três ou cinco anos só o pode fazer porque deixa passar tudo o que é menor que uma bola de ténis.
Em resumo, o carbono é um meio de tratamento de água extremamente versátil e altamente eficaz. Tem uma imensa área de superfície. Uma única libra de carvão ativado granular tem uma área de superfície filtrante equivalente a 125 acres! É o tratamento mais conhecido para produtos químicos orgânicos, COVs, pesticidas, herbicidas, cloro e seus derivados. É também um improvisador de sabor e odor inquestionável. Quando disposto em carbono sólido ou em bloco de carbono extrudado, também fornece filtragem de partículas de altíssima qualidade, em alguns casos até o nível de submícron.