Ceramic water filters/ko
세라믹 정수 필터 , 냄비 필터 , 세라믹 정수기 또는 세라믹 실버 정수 필터는 비교적 낮은 온도에서 구운 점토와 톱밥의 혼합물로 만든 세라믹 냄비입니다.
개발도상국에서 물을 정수하는 데 이 기술을 활용한 가장 잘 알려진 사례는 Potters for Peace에서 찾아볼 수 있습니다. 이들은 유해 박테리아와 바이러스를 제거하기 위해 은을 함침시킨 이러한 필터를 대량 생산하는 공정을 보유하고 있습니다. 이러한 대량 생산 필터가 세라믹 점토 필터를 얻는 유일한 사례나 방법은 아닙니다. 필요한 자원인 점토, 톱밥, 그리고 물은 세계 대부분 지역에서 쉽게 구할 수 있고, 제조 공정도 비교적 간단하기 때문입니다.
요약
토기 점토를 적절한 입자 크기의 유기 연소 물질과 혼합합니다. 그런 다음, 이 물질을 항아리 모양으로 성형하여 굽습니다. 굽는 과정에서 유기 물질은 타면서 소성된 점토 몸체에 미세 기공을 남깁니다. 굽기 후, 필터는 종종 콜로이드 은이나 질산은으로 처리하여 항아리 내부에서 박테리아나 식물이 자라는 것을 방지합니다.
오염된 물을 냄비에 넣으면 작은 구멍을 통과하면서 박테리아와 입자가 제거됩니다. 이러한 필터는 일반적으로 대장균군을 제거하는 데 98%의 성공률을 보였습니다(나중에 몇 가지 연구 결과를 게시할 예정입니다). 냄비 필터는 일반적으로 5갤런 양동이와 같은 용기에 맞춰 제작되어 여과된 물을 모읍니다.
사용 이유
깨끗한 물 부족은 오늘날 세계가 직면한 주요 문제 중 하나로, 10억 명이 넘는 사람들에게 영향을 미치고 있습니다. [ 1 ] 선진국들이 개발도상국에 중앙 집중식 정수 및 분배 시스템을 구축하려는 과거 시도는 실패로 끝났습니다. 이로 인해 적어도 전환 기술로서, 그리고 어쩌면 지속 가능한 해결책으로서 가정용 정수 시스템(POS)이 필요하게 되었습니다.
이러한 재료의 가용성과 비교적 쉬운 생산 용이성 덕분에 세라믹 점토 필터는 많은 지역 사회의 이러한 요구를 충족하는 데 적합한 기술로 이상적입니다. 외부 기관에 의존하여 외부 솔루션을 제공하는 대신, 지역 사회는 이미 사용 중일 가능성이 높은 재료와 기술을 사용하여 필터를 제작할 수 있습니다. [ 2 ] 이를 통해 자선 단체에 대한 의존도를 줄이고, 지역 장인들에게 수입을 창출할 기회를 제공하며, 전반적으로 지속 가능한 정수 방법을 확보할 수 있습니다.
하지만 이 방법이 모든 지역에 적합한 것은 아닙니다. 점토나 소성 연료와 같은 자원이 부족하거나 구하기 어렵거나 더 나은 대안이 있는 경우, 세라믹 점토 필터는 효과가 없을 수 있습니다. 또한, 세라믹 필터는 일반적으로 침전물과 입자, 그리고 경우에 따라 박테리아를 걸러낼 수 있지만, 은 함침이 없으면 바이러스나 일부 작은 박테리아는 걸러낼 수 없습니다. 이 경우 끓이는 방법이나 "워터 가드"와 같은 염소 소독 첨가제와 같은 다른 정화 방법도 사용해야 합니다.
제작 방법
Potters for Peace 조직은 필터를 만드는 데 비교적 표준적인 프로세스를 가지고 있으며, 여기에 설명되어 있습니다: http://web.archive.org/web/20110627081553/http://pottersforpeace.org:80/wp-content/uploads/production-manual-iraq.pdf .
그들의 제조법은 점토와 톱밥을 부피 기준으로 50/50으로 혼합하는 것으로, 이 비율은 점토체와 사용된 연소 물질에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 현재 표준은 시간당 1.5~3리터의 유량으로 흐르는 필터가 박테리아를 효과적으로 제거한다고 가정합니다. 최근 연구들은 유량과 박테리아 제거 효율 사이의 관계에 의문을 제기하고 있습니다. 효율을 유지하면서 유량이 더 높은 필터를 개발하는 것이 목표입니다.
마른 점토와 톱밥을 완전히 섞습니다. 그런 다음 물을 더해 계속 섞으면서 전체 혼합물이 뭉쳐질 때까지 섞습니다. 그런 다음 점토를 완전히 쐐기 모양으로 끼운 후, 틀과 프레스를 사용하여 필터 모양으로 만듭니다.
초기 소성 일정에는 점토의 작은 구멍에 갇힌 공기 중의 수분인 기공수가 도자기를 손상시키지 않고 모두 빠져나갈 수 있도록 시간당 75도씩 온도를 높여 350도에 도달하는 과정이 포함됩니다.
그 후, 도자기를 시간당 100°C씩 900°C(콘 010)의 소성 온도까지 가열합니다. 이 온도에서 1시간 동안 유지한 후 자연적으로 식힙니다.
점토와 연소재의 정확한 비율과 가마 소성 일정은 점토 본체와 연소재의 변수에 따라 크게 달라집니다.
제조 공정을 자세히 설명하는 최신 문서는 2011년 세라믹 정수 필터 생산 모범 사례 매뉴얼입니다: http://potterswithoutborders.com/2012/10/best-practice-recommendations-for-local-manufacturing-of-ceramic-pot-filters-for-household-water-treatment/
작동 원리
세라믹 점토 필터는 여러 가지 방식으로 작동하지만, 정확한 기능은 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다. 이 필터는 점토, 먼지, 심지어 박테리아와 같은 많은 오염 물질을 걸러낼 수 있을 만큼 작은 기공을 통해 물을 기계적으로 걸러냅니다. 이 기공은 부분적으로는 소성 과정에서 톱밥이 타면서 형성되고, 부분적으로는 낮은 소성 온도로 인해 점토에 자연적으로 형성되는 기공에 의해 형성됩니다.
대부분의 병원균은 물 속의 입자에 부착되어 있으므로 이러한 입자를 제거하면 마실 수 있는 물이 훨씬 더 안전해집니다.
둘째, 필터는 은 용액(콜로이드 은 또는 질산은)으로 처리됩니다. 박테리아는 은 입자와 접촉하면 파괴됩니다. 필터 본체 내부의 상호 연결된 기공은 구불구불한 경로를 만들어 박테리아가 은 입자와 접촉할 가능성을 높입니다.
은은 또한 필터 벽에 갇힌 박테리아의 재성장을 방지하는 역할도 합니다.
어떤 은 도포 방법이 가장 효과적인지에 대한 논의가 많습니다. 현재 대부분의 공장에서는 콜로이드 은을 페인트칠하거나 담그고 있으며, 다른 공장에서는 질산은을 필터 혼합물에 직접 혼합하고 있습니다. 은 제품 사용의 문제점으로는 높은 비용과 폐기 방법 등이 있습니다.
점토 기공만으로는 필터의 속도가 매우 느리고, 톱밥이 너무 많으면 필터가 비효율적이고 쉽게 부서집니다. 50/50 부피 비율로 혼합하고 900도의 소성 온도로 시작하면 유량, 효율, 내구성 간의 효과적인 균형을 이룰 수 있습니다.
분뇨로 만든 진흙 냄비 필터
- 참고: 이 섹션에는 최신 정보가 필요합니다. 다음 정보는 2005년경에 작성된 것입니다.
호주의 재료 과학자이자 도예가인 토니 플린은 동티모르 마나투토 에서 월드 비전 프로젝트를 위해 매우 유사한 공정을 개발했는데 , 단연 개방형 분뇨 화덕을 이용했습니다. 그는 동티모르 시골 지역에서 적합한 가마를 찾는 것이 어려웠다고 설명합니다. 그러나 나중에 그는 도예가로서의 경험에서 알 수 있었던 색깔의 분뇨 화덕을 보았는데, 그 색깔은 손으로 빚은 단순한 점토 항아리를 굽는 데 필요한 온도 범위를 나타냈습니다. 그는 실험을 통해 개방형 분뇨 화덕에서 항아리를 굽는 것이 효과적인 정수 필터 역할을 한다는 것을 확인했습니다.
초기 여과액(출력수)은 소성 잔여물로 인해 약간 탁합니다. 몇 번 사용하면 물이 더 맑아질 것입니다.
제안된 사용법은 3개의 정수 필터를 만들어 각각 다음 필터로 물을 공급하는 것입니다. 이렇게 하면 최종 산출물이 훨씬 더 순수해집니다.
이는 중간 기술 로 간주될 수 있는데 , 그 이유는 더 엄격한 공정을 거쳐 만든 필터를 사용하는 것만큼 순수한 물이 나오지 않기 때문입니다. 하지만 일반적으로 마을 단위에서 달성할 수 있는 것보다 훨씬 더 좋으며, 대량 생산된 필터보다 더 달성 가능할 가능성이 있습니다.
필드 사용
- 캄보디아에서는 Resource Development International – Cambodia 에서 사용합니다 .
- 동티모르는 위에서 설명한 대로 #분뇨 연소 점토 냄비 필터 입니다 .
참고문헌 및 참고문헌
[1] http://www.healtheconomics.org/books/2003/01/01/making-choices-in-health-.html https://ar.pureaqua.com/cartridge-filter-housings-industrial-commercial/
