Filtros de água de cerâmica, filtros de panela, purificadores de água de cerâmica ou filtros de água de prata cerâmica são vasos de cerâmica feitos de uma mistura de argila e serragem queimada a uma temperatura relativamente baixa.
O exemplo mais conhecido de seu uso para filtrar água no mundo em desenvolvimento vem da Potters for Peace, que tem um processo para produzir em massa esses filtros, que também são impregnados com prata para matar bactérias e vírus nocivos. Esses filtros produzidos em massa certamente não são a única instância ou possível maneira de obter filtros de argila cerâmica, pois os recursos necessários, argila, serragem e água, estão disponíveis na maioria das partes do mundo, e o processo de fabricação é relativamente simples.
Índice
Resumo
Uma argila de barro é misturada com um material de queima orgânica de tamanho de partícula adequado. O material é então formado na forma de uma panela e queimado. No processo de queima o material orgânico queima deixando micro-poros no corpo de argila queimada. Após a queima, os filtros são frequentemente tratados com prata coloidal ou nitrato de prata para evitar o crescimento de bactérias ou plantas dentro do vaso.
A água contaminada é colocada no vaso e, ao passar pelos pequenos poros, bactérias e partículas são removidas. Esses filtros comumente alcançaram uma taxa de sucesso de 98% na remoção de bactérias coliformes (tenho alguns estudos para postar mais tarde). Os filtros de panela geralmente são feitos para caber em um recipiente, como um balde de 5 galões para capturar a água filtrada.
Razões para o uso
A falta de acesso à água potável é um dos principais problemas que o mundo enfrenta hoje, afetando mais de um bilhão de pessoas. [1] Tentativas anteriores do mundo desenvolvido de criar sistemas centralizados de purificação e distribuição de água no mundo em desenvolvimento foram recebidas com fracasso. Isso leva a uma necessidade de filtragem de água doméstica de ponto de uso como uma tecnologia de transição, pelo menos, e possivelmente até mesmo uma solução sustentável.
Essa disponibilidade de materiais e relativa facilidade de produção torna os filtros de argila cerâmica ideais como uma tecnologia apropriada para suprir essa necessidade em muitas comunidades. Em vez de depender de organizações externas para fornecer soluções externas, as comunidades podem criar filtros usando materiais e técnicas que provavelmente já são usados. [2] Isso diminui a dependência da caridade, oferece oportunidades para os artesãos locais ganharem dinheiro e geralmente leva a um método sustentável para a purificação da água.
No entanto, esta não é uma solução adequada para todas as áreas. Se recursos como argila ou combustível para queima estiverem ausentes ou difíceis de obter, ou se existirem melhores opções, os filtros de argila cerâmica podem não funcionar. Além disso, os filtros cerâmicos geralmente podem filtrar sedimentos e partículas, e ocasionalmente bactérias, mas sem impregnação de prata eles não podem filtrar vírus ou algumas pequenas bactérias. Neste caso, outros métodos de purificação, como fervura ou aditivos de desinfecção de cloro, como "protetor de água", também devem ser usados.
Como é feito
A organização Potters for Peace tem um processo relativamente padrão para criar seus filtros, descrito aqui: http://web.archive.org/web/20110627081553/http://pottersforpeace.org:80/wp-content/uploads/production-manual-iraq.pdf.
Sua receita envolve uma mistura 50/50 de argila e serragem por volume, essa proporção pode variar significativamente dependendo do corpo de argila e dos materiais de queima usados. A norma actual pressupõe que os filtros que fluem a uma taxa de 1,5 a 3 litros por hora estão a remover eficazmente as bactérias. Estudos atuais questionam a relação entre vazão e efetividade na remoção de bactérias. O desejo é desenvolver um filtro com maior taxa de fluxo, mantendo a efetividade.
A argila seca e a serragem são misturadas completamente. Em seguida, a água é adicionada à medida que a mistura é continuada até que toda a mistura possa se aglomerar. A argila é então encravada completamente e formada na forma de filtro através do uso de moldes e uma prensa.
O cronograma inicial de queima envolve o aumento da temperatura de 75 graus Celsius por hora até 350 graus Celsius para permitir que toda a água dos poros, a água da umidade do ar presa em pequenos orifícios na argila, escape sem danificar as panelas.
Depois disso, as panelas podem ser levadas até a temperatura de queima de 900 graus Celsius (cone 010) a uma taxa de 100degC por hora. Eles devem então ser mantidos a esta temperatura por 1 hora, em seguida, deixar esfriar naturalmente.
As proporções exatas de argila e material de queima e cronogramas de queima do forno variam significativamente dependendo das variáveis no corpo de argila e no material de queima.
O documento mais recente detalhando o processo de fabricação é o Manual de Boas Práticas para Produção de Filtros de Água Cerâmica de 2011: http://potterswithoutborders.com/2012/10/best-practice-recommendations-for-local-manufacturing-of-ceramic-pot-filters-for-household-water-treatment/
Como funciona
Os filtros de argila cerâmica funcionam de algumas maneiras, sua função exata não é completamente compreendida.Os filtros funcionam mecanicamente filtrando a água através de poros minúsculos pequenos o suficiente para parar muitos contaminantes como argila, sujeira e possivelmente até bactérias. Esses poros são formados parcialmente pela queima da serragem durante o processo de queima e parcialmente pelos poros que se formam naturalmente na argila devido à baixa temperatura de queima.
A maioria dos patógenos está ligada a partículas na água, então remover essas partículas torna a água muito mais segura para beber.
Em segundo lugar, os filtros são tratados com uma solução de prata (prata coloidal ou nitrato de prata). A bactéria é destruída quando entra em contato com partículas de prata. Os poros interconectados dentro do corpo do filtro criam um caminho tortuoso que aumenta a chance de as bactérias entrarem em contato com as partículas de prata.
A prata também atua para evitar o recrescimento bacteriano dentro das paredes do filtro, onde fica presa.
Há muita discussão sobre qual método de aplicação de prata é mais eficaz. A maioria das fábricas atualmente pinta ou mergulha prata coloidal, outras estão misturando nitrato de prata diretamente na mistura de filtros. Fatores problemáticos com o uso de produtos de prata incluem seu alto custo e métodos de descarte.
Poros de argila sozinhos fariam um filtro extremamente lento, enquanto um filtro com muita serragem seria ineficaz e facilmente esmagável. Começar com uma mistura de 50/50 por volume e uma temperatura de queima de 900 graus pode criar um equilíbrio efetivo entre taxa de fluxo, eficácia e durabilidade.
Filtros de panela de barro queimados por esterco
- Nota: são necessárias informações mais atualizadas para esta seção. As informações a seguir datam de aproximadamente 2005.
Um cientista de materiais e ceramista australiano, Tony Flynn, desenvolveu um processo muito semelhante para um projeto da Visão Mundial em Manatuto, Timor-Leste, mas usando fogueiras de esterco abertas. Ele descreve a dificuldade de acesso a fornos adequados na zona rural de Timor-Leste. No entanto, mais tarde, ele viu um fogo de esterco com uma cor que ele reconheceu de sua experiência como oleiro - a cor indicando uma temperatura na faixa necessária para queimar as simples panelas de barro formadas à mão. Ele então confirmou através de experimentos que disparar as panelas em um fogo de esterco aberto criou um filtro de água eficaz.
O filtrado inicial (água de saída) é ligeiramente turvo, a partir de resíduos da queima. Depois de algumas vezes sendo usada, a água deve ficar mais clara.
Um uso proposto é criar uma série de três filtros de água, cada um alimentando a água para o próximo, de modo que a saída final seja muito mais pura.
Isso poderia ser considerado uma tecnologia intermediária, já que a água resultante não é tão pura quanto usar um filtro feito em um processo mais exigente; no entanto, é muito melhor do que geralmente é alcançado no nível da aldeia, e potencialmente mais alcançável do que os filtros produzidos em massa.
Uso do campo
- Usado no Camboja pela Resource Development International – Camboja.
- Timor-Leste, como descrito acima em #Dung filtros de panela de barro queimados.
Notas e referências
[1] http://www.healtheconomics.org/books/2003/01/01/making-choices-in-health-.html https://ar.pureaqua.com/cartridge-filter-housings-industrial-commercial/
