Ceramic water filters/Filtros de água de cerâmica

Os filtros de água de cerâmica , também conhecidos como filtros de pote , purificadores de água de cerâmica ou filtros de água de prata cerâmica, são recipientes de cerâmica feitos de uma mistura de argila e serragem, queimados a uma temperatura relativamente baixa.

O exemplo mais conhecido de sua utilização para filtrar água em países em desenvolvimento vem da organização Potters for Peace, que possui um processo de produção em massa desses filtros, os quais também são impregnados com prata para eliminar bactérias e vírus nocivos. Esses filtros produzidos em massa certamente não são a única forma de se obter filtros de argila cerâmica, já que os recursos necessários – argila, serragem e água – estão disponíveis na maior parte do mundo, e o processo de fabricação é relativamente simples.

Uma argila de barro é misturada com um material orgânico queimado de granulometria adequada. O material é então moldado no formato de um vaso e queimado. Durante a queima, o material orgânico se decompõe, deixando microporos na massa de argila. Após a queima, os vasos são frequentemente tratados com prata coloidal ou nitrato de prata para prevenir o crescimento de bactérias ou plantas em seu interior.

A água contaminada é colocada no recipiente e, ao passar pelos pequenos poros, as bactérias e partículas são removidas. Esses filtros geralmente alcançam uma taxa de sucesso de 98% na remoção de bactérias coliformes (tenho alguns estudos para publicar posteriormente). Os filtros de recipiente são normalmente feitos para se encaixarem em um recipiente, como um balde de 20 litros, para coletar a água filtrada.

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 ]} As tentativas anteriores do mundo desenvolvido de criar sistemas centralizados de purificação e distribuição de água no mundo em desenvolvimento fracassaram. Isso leva à necessidade de filtragem de água doméstica no ponto de uso como uma tecnologia de transição, pelo menos, e possivelmente até mesmo como uma solução sustentável.

A disponibilidade de materiais e a relativa facilidade de produção tornam os filtros de argila cerâmica ideais como uma tecnologia apropriada para atender a 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 utilizados. ^{[ 2 ]} Isso diminui a dependência da caridade, oferece oportunidades para artesãos locais ganharem dinheiro e, de modo geral, leva a um método sustentável de purificação de água.

Essa solução, porém, não é adequada para todas as áreas. Se recursos como argila ou combustível para queima estiverem ausentes ou forem difíceis de obter, ou se existirem opções melhores, os filtros de argila cerâmica podem não funcionar. Além disso, os filtros cerâmicos geralmente filtram sedimentos e partículas, e ocasionalmente bactérias, mas sem impregnação de prata não conseguem filtrar vírus ou algumas bactérias pequenas. Nesse caso, outros métodos de purificação, como fervura ou aditivos desinfetantes à base de cloro, como o "Water Guard", também devem ser utilizados.

A organização Potters for Peace possui um processo relativamente padronizado para a criação de seus filtros, descrito aqui: http://web.archive.org/web/20110627081553/http://pottersforpeace.org:80/wp-content/uploads/production-manual-iraq.pdf .

A receita deles envolve uma mistura de 50/50 de argila e serragem em volume; essa proporção pode variar significativamente dependendo da massa de argila e dos materiais de queima utilizados. O padrão atual pressupõe que filtros com vazão de 1,5 a 3 litros por hora sejam eficazes na remoção de bactérias. Estudos recentes questionam a relação entre a vazão e a eficácia na remoção de bactérias. O objetivo é desenvolver um filtro com uma vazão maior, mantendo a eficácia.

A argila seca e a serragem são misturadas cuidadosamente. Em seguida, adiciona-se água, continuando a mistura até que toda a massa forme grumos. A argila é então amassada e moldada no formato de filtro com o auxílio de moldes e uma prensa.

O processo inicial de queima envolve o aumento da temperatura em 75 graus Celsius por hora até atingir 350°C, permitindo que toda a água dos poros, ou seja, a água proveniente da umidade do ar retida em pequenos orifícios na argila, escape sem danificar os vasos.

Após isso, as peças podem ser aquecidas até a temperatura de queima de 900 graus Celsius (cone 010) a uma taxa de 100°C por hora. Devem então ser mantidas nessa temperatura por 1 hora e, em seguida, deixadas esfriar naturalmente.

As proporções exatas de argila e material de queima, bem como os programas de queima no forno, variam significativamente dependendo das variáveis ​​presentes na massa de argila e no material de queima.

O documento mais recente que detalha o processo de fabricação é o Manual de Melhores Práticas de 2011 para a Produção de Filtros de Água de Cerâmica: http://potterswithoutborders.com/2012/10/best-practice-recommendations-for-local-manufacturing-of-ceramic-pot-filters-for-household-water-treatment/

Os filtros de argila cerâmica funcionam de algumas maneiras, e seu funcionamento exato ainda não é completamente compreendido. Eles atuam mecanicamente, filtrando a água através de poros minúsculos, suficientemente pequenos para reter muitos contaminantes, como argila, sujeira e possivelmente até bactérias. Esses poros são formados em parte pela queima da serragem durante o processo de queima e em parte pelos poros que se formam naturalmente na argila devido à baixa temperatura de queima.

A maioria dos patógenos está presa a partículas na água, portanto, 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). As bactérias são destruídas ao entrarem em contato com as partículas de prata. Os poros interconectados dentro do corpo do filtro criam um caminho tortuoso que aumenta a probabilidade de as bactérias entrarem em contato com as partículas de prata.

A prata também atua impedindo o crescimento bacteriano dentro das paredes do filtro, onde fica retida.

Há muita discussão sobre qual método de aplicação de prata é o mais eficaz. A maioria das fábricas atualmente aplica prata coloidal por meio de pintura ou imersão, enquanto outras misturam nitrato de prata diretamente na mistura de filtragem. Os problemas associados ao uso de produtos à base de prata incluem seu alto custo e os métodos de descarte.

Os poros da argila, por si só, formariam um filtro extremamente lento, enquanto um filtro com excesso de serragem seria ineficaz e se esmagaria facilmente. Começar com uma mistura de 50/50 em volume e uma temperatura de queima de 900 graus pode criar um equilíbrio eficaz entre vazão, eficiência e durabilidade.

Nota: informações mais atualizadas são necessárias 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 World Vision em Manatuto, Timor-Leste, mas utilizando fogueiras de esterco. Ele descreve a dificuldade de acesso a fornos adequados nas áreas rurais de Timor-Leste. No entanto, mais tarde, ele viu uma fogueira de esterco com uma cor que reconheceu de sua experiência como ceramista – a cor indicando uma temperatura na faixa necessária para queimar os vasos de barro simples, moldados à mão. Ele então confirmou, por meio de experimentos, que a queima dos vasos em uma fogueira de esterco criava, de fato, um filtro de água eficaz.

A água filtrada inicialmente (água de saída) fica ligeiramente turva, devido a resíduos da queima. Após algumas utilizações, a água deverá ficar mais límpida.

Uma das utilizações propostas é a criação de uma série de três filtros de água, cada um alimentando o seguinte, de modo que a água produzida seja muito mais pura.

Esta tecnologia pode ser considerada intermediária , pois a água resultante não é tão pura quanto a obtida com um filtro produzido por um processo mais rigoroso; no entanto, é muito melhor do que a geralmente alcançada em nível comunitário e, potencialmente, mais viável do que a produção em massa de filtros.

• Utilizado no Camboja pela Resource Development International – Camboja .
• Timor-Leste, conforme descrito acima em #Filtros de pote de barro cozido em esterco .

[1] http://www.healtheconomics.org/books/2003/01/01/making-choices-in-health-.html https://ar.pureaqua.com/cartridge-filter-housings-industrial-commercial/

• Oleiros Sem Fronteiras
• Oleiros pela Paz
• Tulip Table Top: um filtro de cerâmica moderno e acessível.
• Filtro Thomas

▼Esta página ou seção precisa de melhorias na gramática, ortografia, clareza e/ou formatação.

Você pode ajudar a Appropedia editando !