Čistění vody
Zásadně rozlišujeme mezi čistěním pitné, podzemní a odpadní vody. Pravidlem pro rozlišení je koncentrace znečištění. Při čistění vody se setkáváme se znečištěním ve formě rozpouštědel, halogenovaných uhlovodíků, jako např. chlorované nebo fluor-chlorované uhlovodíky. Různé koncentrační rozsahy jsou podle rozpustnosti následující:
10 - 350 mikrogram/litr pro pitnou vodu,
10 - 1000 mikrogram/litr pro podzemní vodu
10 - 2000 mikrogram/litr pro odpadní vodu.
Úprava vody pro bazény se do tohoto schématu nehodí, v tomto případě se jedná především o dechloraci a deozonizaci. Při úpravě různých druhů vody platí následující schéma:
- odstranění hrubých nečistot,
- adsorpce na aktivním uhlí.
Zrněné uhlí je používáno v adsorbérech s pevným lůžkem. Stacionární vrstvou aktivního uhlí protéká proud vody (většinou shora dolů). Pro odstranění hrubých nečistot se používají předřazené pískové filtry. Případné zbytkové nečistoty se odstraňují z aktivního uhlí zpětným proplachem. Rámcové podmínky pro úpravu vody na aktivním uhlí jsou následující:
- doba styku min. 15 minut , max. 60 minut,
- průtoková rychlost 5 - 15 m/hod,
- výška vrstvy min. 0,5 m, běžně 2 - 3 m,
- poměr filtrační výšky k průměru filtrační vrstvy asi 2 : 1,
- rychlost zpětného proplachu 30 - 40 m/hod (počítá se s 30 % expanzí vrtstvy).
Aktivní uhlí vyrobené z kokosových skořápek je mnohem vhodnější pro aplikace ve vodárenství než aktivní uhlí vyrobené z černého uhlí vzhledem ke své vyšší otěruvzdornosti, vyšší adsorpční schopnosti, lepší samočistící schopnosti při zpětném proplachu a až dvojnásobné životnosti (Water Conditioning&Purification, M.R. Stouffer - Coconut vs. Coal, January 2001 ).
Na vedlejším obrázku je znázorněna adsorpční izoterma MTBE (metyltercbutyleter) ve vodě na aktivním uhlí z různých surovin:
Při výběru typu aktivního uhlí rozhoduje nejen jeho zrnitost, která je důležitá pro správnou funkci filtrační vrstvy (odpor proti průtoku
vody, expanze při praní), ale i další parametry jako je pevnost. Pod pevností (tvrdostí) aktivního uhlí rozumíme vždy odolnost aktivního uhlí vůči otěru, tedy pevnost (tvrdost) aktivního uhlí a otěruvzdornost aktivního uhlí považujeme za ekvivalentní výrazy pro jednu a tu samou vlastnost. Lepší vyjádření tohoto termínu je otěruvzdornost, protože jednotlivé metodiky měření pevnosti (tvrdosti, odolnosti vůči mechanickému namáhání) aktivního uhlí (ASTM D 3802, AWWA B-604, ICUMSA 1979, ČSN 66 8421, CEFIC)
používají působení mechanické síly na částice aktivního uhlí (míchání s kuličkami, míchání míchadlem, pád závaží, fluidní namáhání) a poté se měří v % množství vzniklých prachových částic, které vznikly v důsledku namáhání. Lze měřit i klasickou pevnost částic, tj. sílu, potřebnou na rozdrcení jedné částice vyjádřenou v N. Pevnost v tomto vyjádření dosahuje u aktivního uhlí Silcarbon 180 N/částici, tzn. jedna částice vydrží zatížení 18 kg ! Tvrdost u aktivního uhlí nelze měřit tak, jak ji měříme u tuhých látek, tj. vtlačováním hrotu do rovné plochy materiálu (stupně Brinell, Shore), ale vždy ji měříme výše uvedenými metodikami, které simulují mechanické namáhání.
Tato nepřesnost v pojmech i mezi odborníky je dána nepřesným překladem názvů metodik (Ball pan hardness - tvrdost v pánvi s kuličkami), zde je metodika měření rozhodující pro překlad, proto je potřeba mluvit vždy o otěruvzdornosti (vyjádřené v %) a ne o tvrdosti.
Nejvyšší hodnoty otěruvzdornosti (tvrdosti, pevnosti) se dosahuje s aktivním uhlím Silcarbon vyrobených z kokosových skořápek - 99 %, tzn. po mechanickém namáhání vzniká jen 1 % prachových částic, tím je dána nejvyšší trvanlivost vrstvy při praní a vysokorychlostních filtrech, kdy se mechanické vlastnosti aktivního uhlí Silcarbon K blíží vlastnostem pískové náplně.
Aktivní uhlí vyrobené z kamenného uhlí se vyznačuje všeobecně nižší otěruvzdorností (pevností, tvrdostí), ale správným výběrem použité suroviny u aktivního uhlí Silcarbon S835 a Silcarbon S814 se dosahuje otěruvzdornosti až 95 %, zatímco konkureční aktivní uhlí má otěruvzdornost jen 75 %.
Pozn. - k překladatelské klasice patří překlad anglického granular termínem granulovaný, i když se jedná o zrněné resp. zrnité aktivní uhlí
(zrnka nepravidelného tvaru, německy Kornkohle), termín granulovaný se používá v češtině pro aktivní uhlí tvarované do válečků (angl. peletized carbon, německy Formkohle).