Η μοναδική, πορώδης δομή και η τεράστια επιφάνεια ενεργού άνθρακα, σε συνδυασμό με τις δυνάμεις έλξης, επιτρέπουν στον ενεργό άνθρακα να συλλαμβάνει και να συγκρατεί διάφορους τύπους υλικών στην επιφάνειά του. Ο ενεργός άνθρακας διατίθεται σε πολλές μορφές και ποικιλίες. Παράγεται με την επεξεργασία ενός ανθρακούχου υλικού, πιο συχνά άνθρακα, ξύλου ή φλοιού καρύδας, σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας (όπως περιστροφικός κλίβανος[5]) προκειμένου να ενεργοποιηθεί ο άνθρακας και να δημιουργηθεί η δομή της επιφάνειας με υψηλή πορώδη υφή.
Ο ενεργός άνθρακας είναι ένα από τα πιο χρησιμοποιούμενα προϊόντα στη βιομηχανία επεξεργασίας νερού. Είναι εξαιρετικά πορώδες με μεγάλη επιφάνεια, γεγονός που το καθιστά αποτελεσματικό προσροφητικό υλικό. Ο ενεργός άνθρακας ανήκει στην ομάδα υλικών από πορώδη άνθρακα που έχουν υψηλή ικανότητα προσρόφησης και ικανότητα επανενεργοποίησης. Πολλές ουσίες χρησιμοποιούνται ως βασικό υλικό για την παραγωγή AC. Τα πιο κοινά από αυτά που χρησιμοποιούνται στον καθαρισμό του νερού είναι το κέλυφος της καρύδας, το ξύλο, ο άνθρακας ανθρακίτη και η τύρφη.
Υπάρχουν διάφορες μορφές ενεργού άνθρακα, καθεμία από τις οποίες προσφέρει διαφορετικά χαρακτηριστικά υλικού που τον καθιστούν ιδανικό για συγκεκριμένες εφαρμογές. Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές προσφέρουν μια ευρεία γκάμα προϊόντων ενεργού άνθρακα. Ανάλογα με την εφαρμογή, ο ενεργός άνθρακας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σκόνη, κοκκώδη, εξωθημένη ή ακόμα και υγρή μορφή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο του ή σε συνδυασμό με διαφορετικές τεχνολογίες, όπως η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία. Τα συστήματα επεξεργασίας νερού συνήθως χρησιμοποιούν είτε κοκκώδη είτε ενεργό άνθρακα σε σκόνη, με τον κοκκώδη ενεργό άνθρακα (GAC) από ασφαλτούχο άνθρακα να είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή. Το κέλυφος καρύδας έχει αναδειχθεί ως μία από τις καλύτερες μορφές ενεργού άνθρακα για τις ανάγκες του συστήματος φιλτραρίσματος νερού. Οι ενεργοί άνθρακες με βάση το κέλυφος καρύδας είναι μικροπόροι. Αυτοί οι μικροί πόροι ταιριάζουν με το μέγεθος των μορίων ρύπων στο πόσιμο νερό και έτσι είναι πολύ αποτελεσματικοί στην παγίδευση τους. Οι καρύδες είναι ένας ανανεώσιμος πόρος και είναι άμεσα διαθέσιμος όλο το χρόνο. Αναπτύσσονται σε μεγάλους αριθμούς και μπορούν να διατηρηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Το νερό μπορεί να περιέχει ρύπους που μπορούν να επηρεάσουν την υγεία και την ποιότητα ζωής. Το νερό που προορίζεται για ανθρώπινη κατανάλωση πρέπει να είναι απαλλαγμένο από οργανισμούς και από συγκεντρώσεις χημικών ουσιών που μπορεί να είναι επικίνδυνες για την υγεία. Το νερό που πίνουμε καθημερινά πρέπει να είναι απαλλαγμένο από οποιαδήποτε ρύπανση. Υπάρχουν δύο είδη πόσιμου νερού: καθαρό και ασφαλές νερό. Είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ αυτών των δύο τύπων πόσιμου νερού.
Το καθαρό νερό μπορεί να οριστεί ως το νερό που είναι απαλλαγμένο από ξένες ουσίες είτε είναι αβλαβές είτε όχι. Από πρακτική άποψη, ωστόσο, το καθαρό νερό είναι δύσκολο να παραχθεί, ακόμη και με τον τρέχοντα εξελιγμένο εξοπλισμό. Από την άλλη πλευρά, το ασφαλές νερό είναι το νερό που δεν είναι πιθανό να προκαλέσει ανεπιθύμητες ή δυσμενείς επιπτώσεις. Το ασφαλές νερό μπορεί να περιέχει ορισμένους ρύπους, αλλά αυτοί οι ρυπαντές δεν θα προκαλέσουν κινδύνους ή δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων. Οι ρύποι πρέπει να βρίσκονται σε αποδεκτό εύρος.
Για παράδειγμα, η χλωρίωση χρησιμοποιείται για την απολύμανση του νερού. Αυτή η διαδικασία, ωστόσο, εισάγει τριαλομεθάνια (THM) στο τελικό προϊόν. Τα THM ενέχουν πιθανούς κινδύνους για την υγεία. Η μακροχρόνια κατανάλωση χλωριωμένου νερού φαίνεται να αυξάνει τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου της ουροδόχου κύστης έως και 80%, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό του Εθνικού Ινστιτούτου Καρκίνου (St. Paul Dispatch & Pioneer Press, 1987).
Καθώς ο πληθυσμός του κόσμου αυξάνεται και οι απαιτήσεις για χρήση ασφαλούς νερού αυξάνονται περισσότερο από ποτέ, θα είναι μεγάλη ανησυχία στο εγγύς μέλλον οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού να είναι πιο αποτελεσματικές. Από την άλλη πλευρά, η παροχή νερού στα νοικοκυριά εξακολουθεί να απειλείται από ρύπους όπως χημικές ουσίες και μικροοργανισμούς.
Ο ενεργός άνθρακας έχει χρησιμοποιηθεί ως μέσο φιλτραρίσματος νερού για τον καθαρισμό του πόσιμου νερού εδώ και πολλά χρόνια. Χρησιμοποιείται ευρέως για την απομάκρυνση των ρύπων στο νερό λόγω της υψηλής ικανότητας προσρόφησης τέτοιων ενώσεων, λόγω της μεγάλης επιφάνειας και του πορώδους τους. Οι ενεργοί άνθρακες έχουν ποικίλα χαρακτηριστικά επιφάνειας και κατανομή μεγέθους πόρων, χαρακτηριστικά που παίζουν σημαντικό ρόλο στην προσρόφηση των ρύπων στο νερό.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-26-2022