Unikalna, porowata struktura i rozległa powierzchnia węgla aktywnego, w połączeniu z siłami przyciągania, umożliwiają mu wychwytywanie i zatrzymywanie na swojej powierzchni różnych rodzajów materiałów. Węgiel aktywny występuje w wielu formach i odmianach. Powstaje w wyniku obróbki materiału węglowego, najczęściej węgla kamiennego, drewna lub łupin orzechów kokosowych, w środowisku o wysokiej temperaturze (np. piecu obrotowym [5]), w celu aktywacji węgla i stworzenia wysoce porowatej struktury powierzchni.
Węgiel aktywny jest jednym z najczęściej wykorzystywanych produktów w branży uzdatniania wody. Jest niezwykle porowaty i ma dużą powierzchnię roboczą, co czyni go skutecznym materiałem adsorpcyjnym. Węgiel aktywny należy do grupy porowatych materiałów węglowych o wysokiej zdolności adsorpcyjnej i reaktywacji. Wiele substancji jest wykorzystywanych jako materiał bazowy do produkcji węgla aktywnego. Najczęściej stosowanymi materiałami do oczyszczania wody są łupiny orzechów kokosowych, drewno, węgiel antracytowy i torf.
Istnieją różne formy węgla aktywnego, z których każda oferuje inne właściwości materiałowe, dzięki czemu idealnie nadaje się do konkretnych zastosowań. W związku z tym producenci oferują szeroką gamę produktów z węgla aktywnego. W zależności od zastosowania, węgiel aktywny może być stosowany w postaci proszku, granulatu, wytłaczany, a nawet płynnej. Można go stosować samodzielnie lub w połączeniu z różnymi technologiami, takimi jak dezynfekcja UV. Systemy uzdatniania wody zazwyczaj wykorzystują węgiel aktywny granulowany lub sproszkowany, przy czym granulowany węgiel aktywny (GAC) z węgla bitumicznego jest najczęściej stosowaną formą. Łupiny orzechów kokosowych stały się jedną z najlepszych form węgla aktywnego do potrzeb systemów filtracji wody. Węgle aktywne na bazie łupin orzechów kokosowych mają mikropory. Te małe pory dopasowują się do wielkości cząsteczek zanieczyszczeń w wodzie pitnej, dzięki czemu bardzo skutecznie je zatrzymują. Kokosy są surowcem odnawialnym i łatwo dostępnym przez cały rok. Rosną w dużych ilościach i mogą być przechowywane przez długi czas.
Woda może zawierać zanieczyszczenia, które mogą wpływać na zdrowie i jakość życia. Woda przeznaczona do spożycia przez ludzi musi być wolna od organizmów żywych i stężeń substancji chemicznych, które mogą być szkodliwe dla zdrowia. Woda, którą pijemy codziennie, musi być wolna od wszelkich zanieczyszczeń. Istnieją dwa rodzaje wody pitnej: woda czysta i woda bezpieczna. Ważne jest, aby rozróżnić te dwa rodzaje wody pitnej.
Czystą wodę można zdefiniować jako wodę wolną od substancji obcych, niezależnie od tego, czy jest nieszkodliwa, czy nie. Z praktycznego punktu widzenia, produkcja czystej wody jest jednak trudna, nawet przy użyciu nowoczesnego, zaawansowanego sprzętu. Z drugiej strony, bezpieczna woda to woda, która prawdopodobnie nie wywoła niepożądanych lub niekorzystnych skutków. Bezpieczna woda może zawierać pewne zanieczyszczenia, ale nie będą one powodować żadnego ryzyka ani negatywnego wpływu na zdrowie ludzi. Stężenie zanieczyszczeń musi mieścić się w dopuszczalnym zakresie.
Na przykład chlorowanie służy do dezynfekcji wody. Proces ten wprowadza jednak do produktu końcowego trihalometany (THM). THM stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia. Według badania opublikowanego w czasopiśmie National Cancer Institute (St. Paul Dispatch & Pioneer Press, 1987), długotrwałe picie chlorowanej wody zwiększa ryzyko zachorowania na raka pęcherza moczowego nawet o 80%.
Wraz ze wzrostem populacji świata i rosnącym jak nigdy dotąd zapotrzebowaniem na bezpieczną wodę, w niedalekiej przyszłości coraz poważniejszym problemem będzie zwiększenie efektywności stacji uzdatniania wody. Z drugiej strony, dostawy wody do gospodarstw domowych są nadal zagrożone przez zanieczyszczenia, takie jak chemikalia i mikroorganizmy.
Węgiel aktywny jest od wielu lat stosowany jako medium filtracyjne do oczyszczania wody pitnej. Jest szeroko stosowany do usuwania zanieczyszczeń z wody ze względu na wysoką zdolność adsorpcji takich związków, wynikającą z dużej powierzchni i porowatości. Węgle aktywne charakteryzują się zróżnicowaną charakterystyką powierzchni i rozkładem wielkości porów, co odgrywa istotną rolę w adsorpcji zanieczyszczeń w wodzie.
Czas publikacji: 26 marca 2022 r.