de Gene Franks
Cea mai mare secțiune din „Contaminanții de apă reglementați de EPA”, publicată în revista Water Technology, este secțiunea privind substanțele organice (inclusiv COV sau „substanțe organice volatile”). În această categorie, EPA enumeră 32 de contaminanți chimici foarte neplăcuți – mulți dintre ei cu nume familiare, cum ar fi benzen, 1,1 dicloretilenă, tetraclorură de carbon, dioxină, stiren, toluen, cloroform și clorură de vinil. Pentru a vă da o idee despre amploarea acestei liste, unul singur dintre cele 32 de articole este „Trihalometani totali”, o categorie alcătuită din substanțe chimice încă nenumărate, presupuse a fi de ordinul miilor, care se formează atunci când apa care conține materii organice (adică, practic, toată apa) este tratată cu clor. Nivelul maxim admisibil pentru trihalometani, care sunt suspectați de a provoca cancer și care sunt prezenți în aproape toată apa clorurată de la robinet, este de numai 1/10 dintr-o parte pe milion. Pentru categoria Organice, tratamentul primar în toate cazurile și singurul tratament recomandat în majoritatea cazurilor, este cărbunele activ.
Categoria Pesticide a EPA enumeră 14 otrăvuri cunoscute, cum ar fi Aldicarb, Clordan, Heptaclor și Lindan. În toate cele 14 cazuri, carbonul activ este singurul tratament recomandat. Dintre cele 12 erbicide enumerate (2,4-D, Atrazină, etc.), carbonul activ este singurul tratament recomandat.
Pentru substanțele organice, pesticide și erbicide, tratamentul standard și, în majoritatea cazurilor, singurul tratament recomandat, este carbonul activ.
Când oamenii spun filtru de apă, cel mai frecvent se referă la un filtru de carbon de un anumit tip, deoarece, de când egiptenii au descoperit că stocarea apei în cărbune o face să rămână mai proaspătă și să aibă un gust mai bun, carbonul a fost un element standard în tratarea apei. Popularitatea sa de secole atestă eficiența sa.
Ce nu face filtrarea cu carbon poate fi văzut în celelalte trei categorii din lista de contaminanți EPA. Carbonul este menționat ca tratament doar pentru unul dintre cei patru contaminanți microbiologici enumerați: turbiditatea. Nu este recomandat pentru eliminarea coliformilor sau a chisturilor, deși, în mod ironic, unele dintre filtrele cu blocuri de carbon solid foarte etanșe aflate acum pe piață elimină bacteriile (deși producătorii rareori fac această afirmație) și chisturile precum giardia și cryptosporidium destul de ușor. Blocurile de carbon solid Multipure, de fapt, au fost primul dispozitiv de filtrare certificat de NSF (cea mai prestigioasă agenție independentă care testează și certifică performanța produselor) pentru eliminarea cryptosporidium. Multipure și unele alte filtre cu blocuri de carbon foarte etanșe elimină chisturile pur și simplu din cauza dimensiunii restrânse a porilor lor. Blocurile Multipure sunt filtre absolute de 1/2 micron, ceea ce face ca organismele cryptosporidium să fie de aproximativ zece ori prea grase pentru a trece prin găuri. Astfel, deși alte tipuri de filtrare foarte etanșă ar putea funcționa la fel de bine, filtrele cu blocuri de carbon foarte dense aflate acum pe piață sunt foarte eficiente împotriva anumitor forme de contaminanți microbiologici.
Același lucru este valabil și în categoria anorganică. Carbonul activ în sine apare în lista EPA ca tratament preferat doar pentru mercur, dar filtrele cu blocuri de carbon pot fi, de asemenea, proiectate pentru a elimina plumbul. Unele sunt certificate de NSF pentru îndepărtarea plumbului și pentru îndepărtarea azbestului. Cu toate acestea, în general, îndepărtarea substanțelor anorganice este proprietatea sistemelor de osmoză inversă, a distilatoarelor și a sistemelor de schimb de ioni.
Același lucru este valabil și în ultima categorie, Radionuclizii, unde carbonul este ineficient, iar osmoza inversă (RO) și schimbul de ioni sunt cu siguranță tratamentele de alegere.
Dacă vă gândiți la un sistem casnic de filtrare a apei, iată câteva lucruri de care trebuie să țineți cont:
Clorul nu a fost luat în considerare în discuția de mai sus, deoarece EPA nu îl consideră un contaminant al apei. Deși acest lucru este vădit absurd, este, de asemenea, oportun din punct de vedere politic și nu este probabil să se schimbe curând. (Rețineți că toate limitele maxime de contaminanți permise de EPA sunt cifre negociate politic care nu au neapărat o bază în realitate. Ele reprezintă un compromis între ideal și ceea ce pot face practic stațiile de tratare a apei). Eliminarea clorului este lucrul la care carbonul se pricepe cel mai bine și nimic altceva nu egalează capacitatea carbonului de a elimina clorul.
Când vânzătorii de distilare sau MLM-iștii zeloși vă arată un grafic care indică faptul că unitățile de osmoză inversă (OI) nu elimină clorul sau anumite substanțe chimice, țineți cont de faptul că unitățile OI conțin unul sau mai multe filtre de carbon. De fapt, unitățile RO cu „peliculă subțire”, cel mai comun tip, trebuie să elimine tot clorul din apă ca primă operațiune, altfel membrana unității va fi distrusă. Astfel de afirmații sunt pur și simplu lovituri publicitare ieftine, care sunt adevărate din punct de vedere tehnic, dar false din punct de vedere practic. Distilatoarele, în mod similar, au mari probleme cu eliminarea clorului și a COV-urilor. Apa de la robinet ar trebui să fie întotdeauna filtrată cu carbon înainte de distilare, altfel COV și clorul vor reintra în apa distilată sau vor fi eliberați în aer pentru ca dumneavoastră să respirați.
Contaminanții pe care oamenii doresc cel mai frecvent să îi îndepărteze și care nu sunt ușor de îndepărtat prin filtrare cu carbon sunt fluorura, nitrații și sodiul. Osmoza inversă și distilarea le elimină pe toate trei, astfel încât ambele combinate cu un filtru de carbon de înaltă calitate asigură un tratament complet. Toate cele trei pot fi, de asemenea, eliminate prin filtre selective, fără carbon, concepute în acest scop. De exemplu, puteți obține un filtru dublu cu un cartuș de fluor și unul de carbon, dacă se dorește eliminarea fluorurilor.
Nu toate filtrele de carbon sunt create la fel. Unele sunt mult mai performante decât altele, iar unele sunt concepute pentru anumite scopuri speciale. Performanța depinde de cantitatea și tipul de carbon, de modul în care este proiectat filtrul și de timpul de rezidență al apei. Blocurile de carbon funcționează în general mai bine decât filtrele GAC (carbon activ granular), deși multe dintre acestea din urmă pot face o treabă bună. GAC are, de obicei, consistența zațului de cafea, astfel încât este supus „canalizării” și „fluidizării”. Dacă nu credeți că apa poate tăia canale, uitați-vă la Marele Canion. Blocurile solide de carbon mențin carbonul la locul lui și nu îl lasă să se îndepărteze prin spălare.
Carbonatul de filtru este un produs fabricat. Deși uneori este numit în mod eronat cărbune de lemn, este de fapt un material de carbon care a fost tratat cu abur și la temperaturi ridicate în absența oxigenului.
Există mai multe tipuri de carbon. Cea mai mare parte a carbonului de filtru este fabricat din cărbune, dar se folosesc și alte substanțe, cum ar fi lemnul și cojile de nuci. Carbonul din coajă de nucă de cocos devine popular nu numai pentru că este fabricat dintr-o resursă regenerabilă, ci și pentru că produce o apă cu gust foarte bun și este deosebit de bun la eliminarea trihalometanilor. Acum este disponibil un nou tip de cărbune specializat, numit cărbune catalitic, care va elimina hidrogenul sulfurat gazos (care produce mirosul de „ou putred” în unele ape de fântână) și este foarte bun la eliminarea cloraminelor (amestecul de amoniac și clor folosit ca dezinfectant de unele surse de apă).
Filtrele cu carbon elimină substanțele chimice prin procesul de adsorbție (spre deosebire de absorbție). Dicționarul Webster’s Collegiate Dictionary definește adsorbția ca fiind „aderența într-un strat subțire a moleculelor la suprafețele corpurilor solide în care sunt în contact”. Carbonul atrage anumite substanțe chimice la nivel molecular în același mod în care un magnet atrage și reține pilitura de metal. Când suprafețele sunt pline, filtrul trebuie aruncat și înlocuit.
Înlocuirea la timp a cartușului este foarte importantă, deoarece carbonul din filtru are o capacitate diferită pentru diferiți contaminanți. Mulți oameni se bazează pe testele de eliminare a clorului pentru a determina când trebuie reînnoit carbonul din filtru. Acest lucru funcționează numai dacă eliminarea clorului este tot ceea ce vă așteptați de la filtru. Majoritatea filtrelor cu carbon vor începe să „scurgă” alte substanțe chimice cu mult înainte de a începe să permită trecerea clorului. De exemplu, blocul de carbon extrudat MatriKX 1+ utilizat în majoritatea unităților PWP RO și a unităților de filtrare cu carbon are o capacitate uimitoare de eliminare a clorului de 20.000 de galoane (atunci când funcționează la 0,75 galoane pe minut), dar același filtru își pierde eficiența la eliminarea trihalometanului la aproximativ 750 de galoane. Prin urmare, ar trebui, prin urmare, să fie înlocuit anual, deși va mai avea încă o mulțime de capacitate de eliminare a clorului.
Fabricanții de filtre clasifică filtrele în „microni”. Micronii sunt o măsură a mărimii porilor, deci cu cât numărul este mai mic, cu atât filtrul este mai etanș. CTO înseamnă „Chlorine, Taste, Odor” (clor, gust, miros) și înseamnă că producătorul spune doar că filtrul va elimina clorul și va îmbunătăți gustul și mirosul. Este posibil ca filtrul să facă mai mult, dar producătorul nu garantează acest lucru. Cartușele de calitate CTO au, de obicei, o dimensiune a porilor de aproximativ 10 microni. Filtrele de cinci microni elimină mai multe substanțe chimice, dar se vor bloca mai repede dacă în apă există particule grele. Filtrele de un micron sunt destinate exclusiv apei potabile. În general, acestea sunt prea strâmte pentru a filtra cantități mari de apă fără a încetini debitul la niveluri inacceptabile.
Fabricanții de filtre folosesc, de asemenea, cuvintele „absolut” și „nominal” pentru a descrie clasificarea în microni a produselor lor. Absolut înseamnă absolut. Nominal înseamnă „mai mult sau mai puțin”. Unele blocuri de carbon sunt absolute de 0,5 microni. Aceasta este cât de strâns este practic posibil să se facă un filtru de carbon. Dacă devine mai strâmt, apa nu va trece prin el. MatriKX +1 este de un micron nominal, ceea ce înseamnă că este foarte bun pentru a obține lucruri în intervalul de unu până la doi microni și mai mari.
Există, de fapt, o lege a randamentului descrescător în filtrele de carbon. Într-un fel, cu cât fac mai mult, cu atât mai scurtă este durata lor de viață. Pur și simplu, un filtru foarte strâns se blochează rapid pentru că prinde totul. Un filtru de apă potabilă care promite să dureze trei sau cinci ani poate face acest lucru doar pentru că lasă să treacă tot ce este mai mic decât o minge de tenis.
Pentru a rezuma, carbonul este un mediu de tratare a apei extrem de versatil și foarte eficient. Are o suprafață imensă. O singură livră de cărbune activ granular are o suprafață de filtrare echivalentă cu 125 de acri! Este cel mai cunoscut tratament pentru substanțele chimice organice, COV, pesticide, erbicide, precum și pentru clor și subprodusele sale. Este, de asemenea, un ameliorator incontestabil al gustului și mirosului. Atunci când este dispus în format de carbon solid sau de blocuri de carbon extrudat, asigură, de asemenea, o filtrare de foarte bună calitate a particulelor, în unele cazuri până la nivel submicronic.
.