• Petr Daniš
• | Problemy wody

Złoże AFM, nowoczesny materiał filtracyjny

Filtracja jest jednym z najczęściej stosowanych procesów w zakresie uzdatniania wody. Pozwala ona na usunięcie zanieczyszczeń stałych, nierozpuszczalnych w wodzie. Efekt filtracji może różnić się w zależności od zastosowanego materiału filtracyjnego. Nowoczesnym rozwiązaniem jest wykorzystanie szkła jako materiały filtracyjnego. Złoże AFM to amorficzny glinokrzemian, pochodzący z recyklingu butelek poddawany 3-etapowemu procesowi aktywacji.

Rodzaje wkładów filtracyjnych

Każde złoże filtracyjne cechuje się inną dokładnością filtracji oraz posiada swoje indywidualne cechy, zalety. Zdecydowanie najpopularniejszym złożem jest złoże piaskowe. Jego wykorzystanie umożliwia dokładną filtrację mechaniczną, jednak wymaga częstego czyszczenia, płukania. W zależności od usuwanych substancji wyróżniamy również złoża, takie jak odżelaziające lub odmanganiające. Do zmiękczania wody, czyli usuwania naturalnie występujących związków mineralnych, wykorzystywane jest złoże jonowymienne, którego działanie oparte jest na wymianie jonów wapnia czy magnezu na nieszkodliwe jonu sodu. Usuwanie wolnego chloru jest możliwe przez zastosowanie złoża z węglem aktywnym. W przemyśle spożywczym czy obiegach wody procesowej często wymaga się odchlorowania, ponieważ pozwala to na poprawę organoleptycznych właściwości wody, takich jak usuwanie drażniącego zapachu, smaku oraz poprawa koloru. Ponadto stosowane są również wielofunkcyjne złoża, gdzie każda warstwa odpowiedzialna jest za usuwanie z wody odpowiednich substancji, co umożliwia kompleksową filtrację.

Proces produkcji złoża AFM

Złoże AFM otrzymywane jest w nowoczesnych fabrykach zaprojektowanych i obsługiwanych specjalnie do produkcji aktywowanego szkła. Cały zakład produkcyjny jest zautomatyzowany oraz zasilany energią słoneczną. Fabryka wyposażona jest w panele fotowoltaiczne, które są w stanie wyprodukować około 850 000 kWh energii.

Recykling Szkła

Szkło wykorzystywane do produkcji AFM w 100% pochodzi z recyklingu, głownie szklanych butelek. W procesie sortowania szkła wykorzystywane są silne magnesy które wychwytują metale. Plastik oraz papier eliminowane są z odpadu za pomocą dmuchaw powietrza. Po eliminacji odpadów nie będących szkłem, pozostałość jest dokładnie czyszczona. Woda wykorzystywana w tym procesie to wyłącznie woda deszczowa, co znacząco wzmacnia pozycję zakładu w dziedzinie ekologii. Po myciu szkła, wodę poddaje się recyrkulacji poprzez poddanie jej do procesowi filtracji na złożu AFM.

Selekcja Szkła

Kolejnym etapem jest odrzucenie szkła białego za pomocą wyspecjalizowanej metody optycznej. Białe szkło nie zawiera tlenków chromu oraz żelaza, które są niezbędne do aktywacji złoża. Natomiast szkło zielone oraz brązowe zawiera te tlenki. Po procesie oczyszczania oraz selekcji szkła zielonego oraz brązowego, następuje proces kruszenia do optymalnych rozmiarów oraz właściwego kształtu.

Aktywacja chemiczna i termiczna 

Następnym, a zarazem najbardziej kluczowym krokiem produkcji jest 3-etapowa aktywacja złoża. Jest to aktywacja chemiczna oraz termiczna. Podczas tego procesu modyfikowana jest struktura oraz skład chemiczny szkła. W procesie aktywacji chemicznej złoże staje się samosterylizujące oraz posiada doskonałe właściwości adsorpcyjne. AFM®S staje się ujemnie naładowane, aby adsorbować metale ciężkie, natomiast AFM®NG staje się hydrofobowe, dzięki czemu doskonale adsorbuje substancje organiczne oraz mikrodrobiny plastiku.

Złoże AFM – podział

AFM®NG HYDROFOBOWA POWIERZCHNIA	AFM®S UJEMNY ŁADUNEK POWIERZCHNIOWY
Hydrofobowa, neutralnie naładowana powierzchnia.	Ujemny ładunek powierzchniowy.
Rozwiązanie w usuwaniu substancji organicznych, mikroplastików, zanieczyszczeń hydrofobowych, takich jak węglowodory (oleje i tłuszcze).	Rozwiązanie w usuwaniu metali ciężkich (np. żelazo, mangan i arsen).

Złoże AFM – zalety

Jednym z największych problemów większości złóż jest tworzący się na ich powierzchni biofilm, co stwarza zagrożenie dla skuteczności filtracji. Jest to śluzowata substancja, która chroni bakterie przed utlenieniem, przez co usuwanie ich z wody jest znacznie trudniejszym procesem. Wewnątrz biofilmu mikroorganizmy mogą się bardzo łatwo rozwijać oraz namnażać. Dodatkowo prowadzi on do zbrylenia złoża, co powoduje powstanie kanalików w złożu przez co filtracja staje się nieefektywna. Rozwiązanie tego problemu polega na zastosowaniu złoża AFM, które posiada właściwości samosterylizujące. Uzyskuje je dzięki wolnym rodnikom tworzonym na powierzchni ziaren, co tworzenie się biofilmu podczas przepływu wody przez filtr jest uniemożliwione. Jest to jedyne dostępne złoże na rynku posiadające takie właściwości.

Dodatkowo w procesie aktywacji zwiększona również zostaje powierzchna właściwa złoża, zapewniając lepszą wydajność filtracji. Większa wydajność procesu zmniejsza zapotrzebowanie na substancje chemiczne, dozowane do wody. Dzięki właściwościom samosterylizującym proces płukania złoża jest prowadzony rzadziej, a oryginalna budowa cząstek umożliwia zmniejszenie zużycia wody o około 50%.

Złoże AFM – zastosowanie

Aktywowane szkło może być stosowane w różnych branżach przemysłowych. Można je stosować m.in. do wstępnego oczyszczania przed odwróconą osmozą czy w procesie dokładnej filtracji. Aktywowane szkło znajduje również zastosowanie w uzdatnianiu wody chłodzącej, wody procesowej oraz w oczyszczaniu ścieków. Wyniki otrzymywane w różnych procesach filtracji z zastosowaniem AFM potwierdzają efektywność złoża.

Złoże AFM posiada wiele unikatowych właściwości dzięki oryginalnemu sposobowi aktywacji szkła. Pozwoliła ono redukować mętność, zawieszone ciała stałe oraz zawartość pierwiastków takich jak żelazo, arsen, amoniak oraz wiele innych.