Technologie uhlíkových nanotrubic ART CARBON

RYCHLÁ KINETIKA ADSORPCE ART CARBON

Rychlá kinetika adsorpce patří mezi důležité vlastnosti filtračního materiálu ART CARBON. U průtokové filtrace totiž nerozhoduje pouze adsorpční kapacita materiálu, ale také rychlost, s jakou dokáže během krátkého kontaktu s vodou zachytávat přítomné látky.

Proč je rychlost adsorpce důležitá? U poddřezového průtokového filtru je voda v kontaktu s adsorbentem pouze krátkou dobu. Proto je vedle celkové adsorpční kapacity důležitá také kinetika procesu – tedy jak rychle dochází k přenosu a adsorpci látek na filtračním materiálu.

Materiál ART CARBON využívá uhlíkové nanostruktury s vysokým aktivním povrchem. Jeho rychlost adsorpce byla ověřována experimentálně a porovnávána také s granulovaným aktivním uhlím. Video můžete shlédnout zde.

Laboratorní testování na Technické univerzitě v Liberci (TUL) zahrnovalo reálnou vodu z řeky Lužnice obohacenou o čtyři modelové mikropolutanty: naproxen, carbamazepin, metoprolol a simazin.

• Naproxen: již po 30 sekundách kontaktu byla naměřena účinnost odstranění vyšší než 91 %.
• Carbamazepin: přibližně 71 % po 30 sekundách, 93 % po 2 minutách a více než 97 % po 5 minutách.
• Metoprolol: přibližně 68 % po 30 sekundách, 88 % po 2 minutách a 97 % po 5 minutách.
• Simazin: přibližně 68 % po 30 sekundách, 89 % po 2 minutách a 96 % po 5 minutách.

Po 5 minutách kontaktu tak byla u všech čtyř sledovaných látek naměřena účinnost vyšší než 90 %. Výsledky se vztahují ke konkrétním podmínkám tohoto laboratorního experimentu.

Význam pro průtokovou filtraci

Rychlá kinetika adsorpce je důležitým předpokladem pro použití adsorbentu v kompaktním průtokovém filtru. Filtr AQUA VIVA proto kombinuje materiál ART CARBON, konstrukci filtračního bloku a řízený průtok vody tak, aby byly vytvořeny vhodné podmínky pro adsorpci i při krátké době kontaktu.

V demonstračním kolonovém experimentu dosáhl ART CARBON požadovaného adsorpčního účinku při kontaktní době přibližně 8 sekund, zatímco u granulovaného aktivního uhlí byl průběh adsorpce pomalejší.

Konkrétní účinnost filtrace jednotlivých látek je ověřována samostatnými laboratorními testy. Výsledky a dostupné protokoly najdete v sekci Certifikace a testy.

ELASTICITA ADSORBENTU ART CARBON VE FILTRECH AQUA VIVA

Další specifickou vlastností materiálu ART CARBON je jeho mechanická elasticita. Filtrační lože může při změnách tlaku reagovat částečným stlačením, čímž se mění jeho vnitřní struktura a hydraulické poměry v adsorpční vrstvě.

Tuto vlastnost dlouhodobě využíváme a sledujeme od roku 2020 v různých provozních aplikacích, například při recyklaci vody v bazénech, při technologiích používaných ve výrobě kojenecké vody, v systémech AC Home a v dalších průmyslových instalacích.

V praxi tato elasticita pomáhá stabilizovat chování filtračního lože při změnách vstupního tlaku a průtoku. Na rozdíl od pevného granulovaného nebo sintrovaného uhlí se struktura ART CARBON může tlakovým podmínkám částečně přizpůsobovat.

Interní hydraulická měření již v roce 2020 současně dokumentovala stlačení vrstvy adsorbentu při zatížení tlakem. Provozní zkušenosti z následných aplikací tuto vlastnost dlouhodobě potvrzují.

MIKROBIOLOGICKÁ STABILITA V LABORATORNÍM TESTU

Technologie AQUA VIVA byla na Technické univerzitě v Liberci podrobena také dlouhodobému komparativnímu mikrobiologickému testování. U tří testovaných filtrů AQUA VIVA byly sledovány mikrobiologické parametry během filtrace až 1 000 litrů vody a následně také po 14denní stagnaci zavodněného filtru.

Ve filtrátu AQUA VIVA nebyla při odběrech po 250, 500, 750 ani 1 000 litrech zaznamenána E. coli. Po 14denní stagnaci byly ve filtrátu AQUA VIVA nulové hodnoty všech sledovaných mikrobiologických parametrů – E. coli, koliformních bakterií, Pseudomonas aeruginosa a kultivovatelných mikroorganismů při 22 °C a 36 °C.

Výsledky se vztahují ke konkrétním podmínkám tohoto laboratorního testu a nelze je interpretovat jako univerzální záruku mikrobiologického stavu vody při libovolném způsobu používání filtru.

Podrobnosti najdete v sekci Certifikace a testy.