Jak se jmenuje čistička vody?

Každý devátý člověk na planetě nemá v blízkosti svého domova přístup k čisté vodě. A situace se neustále zhoršuje. Zachrání technologie čištění a recyklace vody lidstvo?

Podle odhadů OSN bude v roce 2050 na Zemi žít 9,8 miliardy lidí. Klimatické změny, stejně jako rozvoj zemědělství a průmyslu k uspokojení potřeb stále rostoucí populace, povedou k vážnému omezení dostupných vodních zdrojů. Podle výzkumného projektu WaterAid žije již 60 % světové populace v oblastech, kde dodávky vody nemohou nebo brzy přestanou uspokojovat poptávku. Vodní krize je nejakutnější na Blízkém východě, ve střední Asii a severní Africe. V horizontu prognózy do roku 2040 se Rusko nachází v zóně nízkého a středního rizika.

Foto: World Resources Institute

Hlavní trendy na trhu

Vyspělé i rozvojové země čelí jednomu společnému problému – rostoucímu objemu průmyslových a komunálních odpadních vod. To zase povzbuzuje vývojáře z různých zemí k hledání nových a stále pokročilejších technologií čištění vody. Tradiční metody čištění zahrnuje použití adsorbentů, reverzní osmózu, iontovou výměnu a elektrostatické srážení. Jejich nevýhodou je vysoká cena, špatná znovupoužitelnost a nízká účinnost. Navzdory pokroku dosaženému ve vývoji nových technologií za poslední desetiletí je jejich použití omezené především kvůli materiálovým vlastnostem a ceně. Podle analytické agentury Mordor Intelligence byl v roce 2020 celosvětový trh s technologiemi na čištění vody odhadován na 50,5 miliardy USD Do roku 2026 poroste trh o přibližně 7 % ročně kvůli rychle ubývajícím zdrojům sladké vody po celém světě. Roste také poptávka ze strany developerů ložisek břidlicových uhlovodíků, výrobců biopaliv atd.

Pandemie COVID-19 měla negativní dopad na trh. Ale také to vedlo ke vzniku nové technologie, která dokáže detekovat koronavirus v odpadních vodách. Metoda měří přítomnost SARS-CoV-2 RNA genetického materiálu (ribonukleové kyseliny) v lidských výkalech v systému sběru odpadních vod. Studie v Nizozemsku prokázaly vztah mezi množstvím virového materiálu v odpadních vodách a počtem případů infekce v dané oblasti a pomohly sledovat epidemiologickou situaci a vývoj virů. Tato technika byla také testována v roce 2020 ve více než 40 státech Ameriky a na University of Arizona pomohla zabránit propuknutí koronaviru, kde byli identifikováni dva asymptomatičtí lidé. Uveďme pět nejinovativnějších, podle našeho názoru, technologií čištění vody.

1. Oddělení membrán

Jedná se o starou a oblíbenou metodu čištění vody od nečistot a škodlivin. Existuje mnoho technologií, které fungují jako filtr: propouštějí vodu přes film s mikroskopickými otvory. Voda prochází skrz a částice nečistot ulpívají na membráně. Moderní membránové separační metody, jako je reverzní osmóza (odstraňuje částice o velikosti i 0,001-0,0001 mikronu – soli tvrdosti, sírany, dusičnany, sodné ionty, barviva atd.) dokážou vyčistit vodu od 99,5 % nečistot. Ale k tomu musí být velikost pórů menší než mikron. Hlavní nevýhodou technologie jsou vysoké náklady na údržbu (membrány se často ucpávají).

2. Ozáření

Jak název napovídá, tento proces spoléhá na vystavení odpadních vod radiaci, aby se zničily organické znečišťující látky. Zdroje záření sahají od gama záření po ultrafialové světlo. K dezinfekci se běžně používá ozařování, ale některé metody, jako je ionizační ozařování, v kombinaci s přídavkem ozonu nebo peroxidu vodíku, zlepšují účinnost rozkladu organických kontaminantů, včetně pesticidů a fenolů. Moderní UV systémy ošetření nabízejí použití LED lamp. Nyní se takové lampy začínají aktivně zavádět v sektoru veřejných služeb a jsou také používány NASA v kosmickém vývoji agentury.

Druhou metodou je hydrooptická technologie. Umožňují vícenásobné využití energie fotonů, protože ultrafialové paprsky se odrážejí od stěn křemenné komory. To zvyšuje účinnost dávky UV pro zabíjení komplexních virů, jako je koronavirus nebo adenovirus.

Artur Dushenko, hlavní inženýr společnosti VODACO, Rusko: „Viry a bakterie vstupující do nádrží s odpadní vodou se následně mohou dostat do veřejných vodovodních systémů ve stejné nádrži. Moderní systémy dezinfekce činidel používající chlornan sodný nebo kapalný chlór nejsou schopny neutralizovat všechny bakterie, protože mnohé z nich, jako je Cryptosporidium nebo Giardia (cryptosporidium nebo lamblia. – Trendy RBC), jsou odolné vůči chlóru stejně jako komplexní formy virů – adenovirus a koronavirus (jako nápadný příklad – SARS-CoV-2). UV dezinfekční systémy založené na technologii HOD UV poskytují dávku dopadu na tyto mikroorganismy 120 mJ/cm2 a vyšší – to je nezbytná podmínka pro neutralizaci viru, zničení řetězce RNA a inhibici schopnosti zotavení. V Rusku je norma expozice omezena na legislativní úrovni – 30 mJ/cm2.“

3. Čištění nanočásticemi

Lidé již dlouho používali látky, jako je dřevěné uhlí, k čištění vody pomocí adsorpce. Čištění nanočástic využívá stejnou mechaniku, ale s nanočásticemi. Různé typy nanomateriálů – kovové nanočástice, nanosorbenty, bioaktivní nanočástice, nanofiltrační (NF) membrány, uhlíkové nanotrubice (CNT), zeolity a jíl – se ukázaly jako účinné materiály pro čištění odpadních vod. Jejich použití eliminuje pesticidy a těžké kovy ve vodě. Uhlíkové nanotrubice jsou také považovány za průlomovou technologii pro odsolování mořské vody na pitnou. Hlavní nevýhodou technologie je cena.

4. Bioaugmentace

Metoda organického čištění zahrnuje přidání směsi mikroorganismů do vody, která ničí a odstraňuje kontaminanty. Mezi tyto mikroorganismy patří enzymy a neškodné bakterie, které přirozeně rozkládají znečišťující látky, jako jsou oleje nebo uhlíkové produkty. Ale bioaugmentace může ovlivnit ekosystém mikroflóry a v důsledku toho narušit proces čištění. Tuto technologii tedy zatím nelze využít k získávání pitné vody.

Bacilli. Používá se při rafinaci oleje k odstranění chinolinu (Foto: Mauritius Images / Science Source / Nano Creative)

5. Bioaugmentace membrán

Membránové bioreaktory (MBR) jsou hybridní technologií, která zahrnuje membránovou separaci a bioaugmentaci. Odpadní voda po biologickém čištění pomocí aktivovaného kalu je přiváděna do nádoby zvané bioreaktor. Tato nádrž obsahuje membrány, které oddělují odpadní vodu na dva proudy – aktivovaný kal, který se znovu používá k biologickému čištění, a čistou vodu. Dva hlavní typy MBR na trhu jsou vakuové (nebo gravitační) průtokové systémy a tlakové systémy. Vakuové systémy jsou ponořeny do vody a mají membrány instalované buď uvnitř bioreaktorů nebo v následné nádrži. Druhým typem MBR, kde je průtok řízen tlakem, jsou systémy vložek ve zkumavce umístěné mimo bioreaktor. Výhodou membránové bioaugmentace je malá plocha pro biologické ošetření. Reaktory MBR zvyšují kapacitu zpracovatelských zařízení, aniž by zvětšovaly plochu konstrukcí.

Membránové bioreaktory pro čištění odpadních vod (Foto: American Association of Membrane Technologies)

• Mechanická úprava zahrnuje rošty, lapače písku, usazovací nádrže včetně lisování a promývání odpadů (dodatečný vstup organických látek do odpadních vod) a předfermentaci surového kalu ve fázi usazování (nárůst těkavých mastných kyselin).
• Biologická léčba je založena na schématech UCT (University of Cape Town Technology) a JHB (University of Johannesburg Technology).
• K odstranění fosfátů se používá chemické ošetření. Použitým činidlem je síran hlinitý.

Vzhledem k tomu, že v Petrohradu není nedostatek vody, město nemá ani opětovné použití vyčištěné vody, ani neplánuje používat takové technologie.“

Nutnost skrze hnus

Opětovné použití odpadních vod pro zavlažování a jiné nepitné účely se stalo běžnou záležitostí a je tomu tak již po desetiletí. Například v Izraeli se téměř 90 % odpadních vod země znovu využívá v zemědělství.

K přečištění odpadních vod na pitnou je zapotřebí spolehlivé technologické schéma, které zahrnuje minimálně pět stupňů. Austrálie, Singapur, Namibie, Jižní Afrika, Kuvajt, Belgie, Velká Británie a USA (Kalifornie a Texas) znovu využívají upravenou odpadní vodu v kvalitě pitné. V těchto zemích se vyčištěná voda používá k doplňování podzemních nebo povrchových vodních zdrojů (přehrad).

Říční voda používaná v různých městech jako pitná voda obsahuje velké objemy odpadních vod. Recyklovaná voda je bezpečná k pití, ale někteří lidé nedokážou překonat pocit znechucení. Čas od času se po celém světě konají kampaně na překonání psychologických bariér. Zakladatel Microsoftu Bill Gates tak vypil sklenici tekutiny, která byla zpracována z lidských výkalů na pitnou vodu pomocí Omniprocessor technologie Nadace Billa a Melindy Gatesových. A francouzská společnost Veolia rozjela v Česku společný projekt s pivovarem Čížová, který vařil pivo z recyklovaných odpadních vod.

Dát svého psa vykoupat, umýt nádobí po večeři, osvěžit sklenici vody pro hosta na brunchi – vodu používáte na všechno. A mít čistou a zdravou vodu, která vám pomůže vyrovnat se se všemi životními výzvami, všechno trochu usnadní. Ale když začnete hledat způsoby, jak bojovat proti kontaminantům ve vaší vodě, můžete být zmateni průmyslovým žargonem. Pojmy „vodní filtr“ a „čistič vody“ můžete slyšet zaměnitelně, ale ve skutečnosti se jedná o dvě různé věci.

Co je vodní filtr?

Vodní filtr je systém, který odstraňuje usazeniny a nečistoty z vody, takže vypadá čistěji, lépe chutná a voní a je zdravější pro pití a další činnosti, jako je koupání, vaření a mytí nádobí. Vodní filtry často fungují tak, že používají směs různých typů uhlíkových materiálů, které přitahují nečistoty a udržují je mimo vodu. Pro pohodlí byly vynalezeny a vyvinuty speciální domácí filtry, jako jsou čističky, které jsou napojeny na systém centrálního zásobování vodou a mohou dodávat čistou filtrovanou vodu okamžitě chlazenou nebo horkou. Purifaiery si můžete prohlédnout na odkazu: https://azbuka-krd.ru/catalog/purifaiery.

Univerzální vodní filtry

Stejně jako znějí, vodní filtry pro celý dům se připojují k hlavnímu přívodu vody, aby se snížilo množství kontaminantů v celém domě. Většina vodních filtrů pro celý dům funguje tak, že začíná s předfiltrem, který zachycuje rez, usazeniny a bahno. Voda pak stéká na měď-zinek-minerální kámen, který filtruje chlór, ve vodě rozpustné těžké kovy, vodní kámen a brzdí růst bakterií a řas. Voda se poté dostane do filtru s aktivním uhlím. Tento filtr pracuje na snížení herbicidů, pesticidů a dalších chemických sloučenin, které mohou být přítomny ve vodě. Některé vodní filtry pracují s použitím obrovského, ultrahustého uhlíkového bloku, který poskytuje vynikající filtraci ve srovnání s granulovanými materiály. Katalytické a aktivní uhlí jsou kombinovány pro iontovou výměnu a submikronovou filtraci – až do 0,5 mikronu. To snižuje kontaminanty, jako je olovo, cysty, PFOA/PFOS, chlor, chloraminy a další, a zajišťuje tak vynikající vodu v celém vašem domě. Vodní filtry pro celý dům jsou také vysoce přizpůsobitelné v závislosti na vašich potřebách vody; kondicionér vody pro snížení tvorby vodního kamene v potrubí bez soli; submikronový post-filtr pro snížení zbývajícího sedimentu a organických částic ve vodě, až po mikroskopické; UV filtr, takže se už nikdy nebudete muset obávat bakterií a virů přítomných během varování před varem.

Vodní filtry do sprchy

Sprchové vodní filtry se připevňují ke sprchové trubce a dodávají se v různých barvách a možnostech sprchové hlavice. Pokud máte vlastní sprchovou hlavici, můžete si zakoupit možnost, která se jednoduše připevní ke sprchové hlavici, nebo si můžete zakoupit sprchový filtr, který je dodáván se sprchovou hlavicí v barvě dle vašeho výběru. Vodní filtry do sprchy podporují zdravou pokožku a vlasy tím, že snižují chlór a syntetické chemikálie, které mohou způsobit poškození a nadměrné vysušení. Aquasana používá přírodní uhlík z kokosových skořápek ve svém filtračním médiu ke zvýšení pH vody a snížení chlóru a dalších agresivních chemikálií o více než 90 %.

Stolní vodní filtry

Stolní vodní filtry poskytují vynikající filtraci a pohodlí, protože tyto systémy lze nainstalovat přesně tam, kde je chcete, například v kuchyni. Ve skutečnosti lze některé stolní vodní filtry připevnit přímo k vodovodní baterii, zatímco jiné lze umístit jinam, pokud máte nedostatek místa u dřezu. Zatímco stolní vodní filtry poskytují vysokou úroveň filtrace, je třeba poznamenat, že obvykle nejsou tak výkonné jako systémy pro celý dům nebo systémy pod umyvadlo. Pokud tedy hledáte maximální odstranění nečistot, možná budete chtít zvážit další možnosti.

Vodní filtry pod umyvadlo

Vodní filtry pod umyvadlo nabízejí stejné pohodlí jako filtry na desku, ale jsou instalovány pod umyvadlem, což znamená, že jsou mimo dohled a poskytují vám více místa na desce. Obvykle také poskytují vyšší účinnost filtrace, protože mnoho z nich používá kombinaci aktivního uhlí/katalytického uhlíku a iontové výměny k zachycení a prevenci otravných kontaminantů, jako je chlór, chloraminy, těžké kovy, cysty odolné vůči chlóru, jako je Giardia, aby se dostaly do vody a kryptosporidium. , léčiva a mnoho dalšího.

Co je čistička vody?

• reverzní osmóza (RO)
• destilace
• ošetření ultrafialovým zářením

Reverzní osmóza

Reverzní osmóza funguje jako filtr, ale místo použití média, které zachycuje nečistoty, propouští všechny částice vody přes velmi malou, polopropustnou membránu. Tím, že protlačí vodu přes tuto polopropustnou membránu (předpokládejme vaječný bílek), vysaje všechny částice, které byly příliš velké na to, aby sledovaly cestu vody.

Destilace

Destilace je, když se voda vaří a pára je zachycena. Pára se pak shromažďuje a čistí.

Ultrafialové čištění

Konečně, ultrafialové čištění je tam, kde je voda vystavena ultrafialovému světlu, které zabíjí živé organismy, včetně virů. Přestože čištění vody poskytuje největší odstranění kontaminantů, nemusí být pro vás tou nejlepší volbou. Čistička s reverzní osmózou například odstraňuje minerály, včetně těch zdraví prospěšných, takže si budete muset pořídit čističku s remineralizátorem nebo zvážit jiné možnosti. Kromě toho UV čistička odstraňuje pouze mikroorganismy, ale musí být použita ve spojení s tradičním vodním filtrem k odstranění sedimentu.

Vodní filtr versus čistička vody

Čištění ve své současné podobě je koneckonců proces, který je nejlépe přenechat vědecké laboratoři. Pokud se ale rozhodnete čistit vodu, poohlédněte se po systému reverzní osmózy, který vodu čistí a je dodáván také s remineralizátorem.

Vloženo: 14.05.2023 13:44:41

Zobrazit další články:

Osoba, která pracuje s jakýmkoliv elektromechanickým nástrojem v průmyslových nebo domácích podmínkách, ohrožuje své zdraví. Kombinézy a ochranné pomůcky výrazně snižují pravděpodobnost zranění.