Ceramic water filters/zh
陶瓷滤水器、壶式过滤器、陶瓷净水器或陶瓷银滤水器都是用黏土和锯末混合物在相对较低的温度下烧制而成的陶瓷壶。
在发展中国家使用这种过滤器过滤水资源的最著名例子来自“和平陶工”组织,他们拥有大规模生产这种过滤器的工艺,这些过滤器还浸渍了银以杀死有害细菌和病毒。这种大规模生产的过滤器当然不是获得陶瓷粘土过滤器的唯一例子或可能的方式,因为所需的资源,粘土,锯末和水,在世界上大部分地区都可以获得,而且制造过程相对简单。
摘要
将陶土与适当粒度的有机烧尽物混合。然后将该材料制成锅的形状并进行烧制。在烧制过程中,有机物质烧掉,在烧成的陶土坯体中留下微孔。烧制后,过滤器通常用胶体银或硝酸银进行处理,以防止锅内细菌或植物的生长。
受污染的水被倒入锅中,当水流过小孔时,细菌和颗粒就会被去除。这些过滤器去除大肠杆菌的成功率通常可达 98%(我稍后会发布一些研究)。盆式过滤器通常被放入诸如 5 加仑桶之类的容器中,以收集过滤后的水。
使用原因
缺乏清洁水是当今世界面临的主要问题之一,影响超过十亿人。[ 1 ]过去,已开发国家曾尝试在开发中国家建立集中式水净化和分配系统,但都失败了。这导致需要将即时使用型家用水过滤至少作为一种过渡技术,甚至可能作为一种可持续的解决方案。
材料的可用性和相对容易的生产使得陶瓷粘土过滤器成为满足许多社区这一需求的理想技术。社群可以使用可能已经使用过的材料和技术来创建过滤器,而不是依赖外部组织提供外部解决方案。[ 2 ]这减少了对慈善机构的依赖,为当地工匠提供了赚钱的机会,并且总体上带来了一种可持续的水净化方法。
但这并不是适合所有领域的解决方案。如果缺乏或难以获得黏土或烧成燃料等资源,或有更好的选择,陶瓷黏土过滤器可能无法发挥作用。此外,陶瓷过滤器通常可以过滤掉沉淀物和颗粒,偶尔也可以过滤掉细菌,但如果没有银浸渍,则无法过滤掉病毒或一些细小的细菌。在这种情况下,还必须使用其他净化方法,例如煮沸或使用“水卫士”之类的氯消毒添加剂。
它是如何制作的
Potters for Peace 组织有一个相对标准的创建过滤器的过程,描述如下: http: //web.archive.org/web/20110627081553/http ://pottersforpeace.org:80/wp-content/uploads/production-manual-iraq.pdf 。
他们的配方是将黏土和锯末按体积以 50/50 的比例混合,这个比例会根据所使用的黏土体和烧成材料而有很大差异。现行标准假设流速为每小时 1.5 至 3 升的过滤器能够有效去除细菌。目前的研究正在质疑流速和细菌去除效果之间的关系。我们的目标是开发一种流速更快同时保持有效性的过滤器。
将干粘土和锯末充分混合。然后加入水并继续搅拌直到整个混合物可以凝结在一起。然后,将黏土彻底楔入,并使用模具和压力机将其形成为过滤器形状。
最初的烧制计划包括每小时将温度升高 75 摄氏度,直到达到 350 摄氏度,以使所有孔隙水(粘土小孔中滞留的空气中的水分)逸出而不会损坏陶罐。
此后,陶罐以每小时 100 摄氏度的速度升温至 900 摄氏度(锥体 010)的烧成温度。然后应将它们保持在该温度下 1 小时,然后让其自然冷却。
黏土和烧成材料的确切比例以及窑烧时间表因黏土体和烧成材料的变数而有很大差异。
详细介绍制造过程的最新文件是 2011 年陶瓷滤水器生产最佳实务手册:http://potterswithoutborders.com/2012/10/best-practice-recommendations-for-local-manufacturing-of-ceramic-pot-filters-for-household-water-local-manufacturing-of-ceramic-pot-filters-for-household-water-treatment/
工作原理

陶瓷粘土过滤器有几种工作方式,但其确切功能尚不完全清楚。过滤器的工作原理是,透过微小的孔隙过滤水,这些孔隙足够小,可以阻止许多污染物,如黏土、污垢,甚至细菌。这些孔隙部分是由烧成过程中锯末燃烧而形成的,部分是由烧成温度较低时黏土中自然形成的孔隙。
大多数病原体都附着在水的颗粒上,因此去除这些颗粒可以使水更安全。
其次,用银溶液(胶体银或硝酸银)处理过滤器。当细菌与银粒子接触时,就会被消灭。过滤器体内相互连通的孔隙形成了一条曲折的路径,增加了细菌与银颗粒接触的机会。
银还可以起到防止细菌在过滤器壁内再次生长的作用。
关于哪种银的应用方法最有效,有许多讨论。目前,大多数工厂采用涂抹或浸入胶体银的方式,其他工厂则将硝酸银直接混入过滤混合物中。使用银制品存在的问题包括其成本高以及处理方法不当。
仅靠黏土孔隙会使过滤速度极慢,而含有过多锯末的过滤器则会效率低且容易被压碎。从体积 50/50 的混合物开始,烧成温度为 900 度,可以在流速、有效性和耐用性之间建立有效的平衡。
粪烧陶罐过滤器
- 注意:本节需要更多最新资讯。以下资讯约来自 2005 年。
澳洲材料科学家兼陶艺家 Tony Flynn 为东帝汶马纳图托的世界展望会计划开发了一种非常相似的工艺,但使用的是露天粪火。他描述了在东帝汶农村地区寻找合适窑炉的困难。然而,后来他看到了粪火,它的颜色与他作为陶工的经验相符——这种颜色表明烧制简单的手工制作的陶罐所需的温度范围。随后,他以实验证实,在露天粪火上烧制罐子确实可以形成有效的水过滤器。
初始滤液(输出水)略显混浊,是由烧制残留物产生的。使用几次后,水就会变得更清澈。
建议的用途是创建一系列三个水过滤器,每个过滤器将水输送到下一个过滤器,以便最终的输出可以更加纯净。
这可以被视为一种中间技术,因为产生的水不如使用通过更精确的工艺制成的过滤器那么纯净;但它比村级普遍实现的效果要好得多,并且可能比大规模生产的过滤器更容易实现。
现场使用
- 由国际资源开发组织 – 柬埔寨分公司在柬埔寨使用。
- 东帝汶,如上文#Dung 烧制陶罐过滤器所述。
注释及参考文献
[1] http://www.healtheconomics.org/books/2003/01/01/making-choices-in-health-.html https://ar.pureaqua.com/cartridge-filter-housings-industrial-commercial/