Miksi kivihiiteen perustuvaa aktivoitua hiiltä käytetään laajalti jäteveden puhdistuksessa?

Jäteveden käsittely on ratkaisevan tärkeä ympäristönsuojelutehtävä sekä teollisuudelle että kaupungeille. Teollisen ja kotitalousjäteveden tehokas puhdistus suojaa ei ainoastaan vesivaroja, vaan täyttää myös ympäristömääräykset. Erilaisten jäteveden käsittelyyn käytettävien materiaalien joukossa kivihiileen perustuva aktiivihiili on saavuttanut laajaa suosiota sen erinomaisen suorituskyvyn ansiosta. Aktiivihiiliteollisuudessa yli 25 vuotta toiminutna olen nähnyt lukemattomia hankkeita, joissa kivihiileen perustuva aktiivihiili on tuottanut luotettavia tuloksia jäteveden käsittelyssä. Kemikaalitehtaiden jätevesien puhdistuksesta kaupunkien viemäriverkostojen jäteveden käsittelyyn tämä materiaali on osoittautunut kustannustehokkaaksi ja tehokkaaksi ratkaisuksi. Tässä artikkelissa tutustumme keskeisiin syihin, jotka ovat tehneet kivihiileen perustuvasta aktiivihiilestä yleisesti käytetyn materiaalin jäteveden käsittelyssä, ja tuemme tarkastelua käytännön esimerkkien ja ammattilaistietojen avulla.

Yksi pääasiallisista syistä, miksi kivihiiteen perustuvaa aktivoitua hiiltä käytetään laajasti jäteveden käsittelyssä, on sen vahva adsorptiokyky monia epäpuhtauksia kohtaan. Se sisältää hyvin kehittyneen huokosrakenteen ja suuren ominaispinta-alan, tarjoten runsaasti adsorptioita orgaanisille saasteille, raskasmetallioneille, väreille ja hajujen poistamiseen jätevesistä. Muutama vuosi sitten kemikaalitehdas Pohjois-Kinassa kamppaili korkeiden fenolin ja aniliinin pitoisuuksien kanssa jätevesissään. Sen jälkeen kun tehdas otti käyttöön kivihiiteen perustuvaa granuloitua aktivoitua hiiltä, saastepitoisuuden poistoprosentti ylitti 95 %, mikä mahdollisti tehtaan noudattamaan kansallisia päästörajoja. Toisin kuin jotkin erityisaineet, jotka kohdistuvat vain tiettyihin saasteisiin, kivihiiteen perustuva aktivoitu hiili selviytyy monimutkaisista jätevesikoostumuksista. Ympäristöinsinööritieteellisten yhdistysten tutkimusten mukaan kivihiiteen perustuva aktivoitu hiili voi adsorboida yli 80 yleistä orgaanista saastetta teollisissa jätevesissä. Tämä monipuolisuus tekee siitä soveltuvan erilaisiin jäteveden käsittelytilanteisiin, paino- ja värjäyslaitoksilta elintarviketeollisuuden laitoksiin.

Kustannustehokkuus on toinen keskeinen tekijä, joka edistää kivihiileen perustuvan aktiivihiilen laajaa käyttöä jäteveden käsittelyssä. Kivihiili on laajalti saatavilla oleva ja edullinen raaka-aine, mikä tekee kivihiileen perustuvasta aktiivihiilestä kustannustehokkaamman vaihtoehdon kookospähkinänkuoren tai puun perusteisiin verrattuna. Suurille jätevesihankkeille, joissa materiaalitarve on suuri, tämä kustannusedu on erityisen merkittävä. Kiinan keskiosissa sijaitseva kaupunkien jätevedenpuhdistamo vertaili eri aktiivihiililajeja ja havaitsi, että kivihiileen perustuvan aktiivihiilen käyttö vähensi vuosittaisia materiaalikustannuksia 30 %:lla ilman, että käsittelytehokkuus heikkeni. Lisäksi kivihiilen vakaa toimitusketju takaa kivihiileen perustuvan aktiivihiilen jatkuvan saatavuuden. Yrityksellämme, jonka vuosituotantokapasiteetti on yli 5 000 tonnia, on toimitettu kivihiileen perustuvaa aktiivihiiltä 78 maahan, ja voimme taata ajallaan toimitukset myös suurille tilauksille. Toimialan asiantuntijoiden mukaan kivihiileen perustuvan aktiivihiilen tasapainoinen suorituskyky-hinta -suhde tekee siitä suosituimmaksi valinnaksi useimmilla jätevesihankkeilla, erityisesti niillä, joilla on rajoitetut budjetit.

Koalapohjainen aktivoitu hiili omaa fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, jotka sopivat erinomaisesti jäteveden käsittelyolosuhteisiin. Se on mekaanisesti vahva, mikä estää sen hajoamisen hienoksi jauheeksi sekoituksen ja suodatuksen aikana, ja näin vältetään putkistojen tukkeutuminen. Tekstiilitehtaan jäteveden käsittelyprojektissa koalapohjainen aktivoitu hiili säilytti rakenteellisen eheytensä jopa kuuden kuukauden jatkuvan käytön jälkeen, mikä vähensi huoltotoimenpiteiden tarvetta. Lisäksi koalapohjaisella aktiivihiilellä on hyvä kemiallinen stabiilisuus, joka tekee siitä kestävän hapon tai emäksisen jäteveden aiheuttamaa korroosiota vastaan. Tämä ominaisuus on ratkaisevan tärkeä esimerkiksi sähkökylpyjen ja kaivannaisteollisuuden kaltaisille aloille, joissa jäteveden pH-arvot voivat olla äärimmäisiä. Kaivosyhtiö Kaakkois-Aasiassa käytti koalapohjaista aktivoitua hiiltä hapon ja raskasmetallien sisältävän jäteveden käsittelyyn, ja materiaali säilytti adsorptiosuorituskykynsä, vaikka jäteveden pH oli 3,0. On muistettava, että kaasujen käsittelyssä käytetään yleensä hunajakennoaktivoitua hiiltä ja pellettimuotoista aktivoitua hiiltä, kun taas väriaineiden poistoon ja puhdistukseen käytetään pääasiassa jauhemuotoista aktivoitua hiiltä – koalapohjainen aktivoitu hiili, saatavana rakeena, jauheena ja pelletteina, on erityisesti optimoitu nestemäiseen faasiin adsorptioon jätevesien käsittelyssä.

Kohteen perusteella valmistettu aktiivihiili tuotantoteknologia takaa yhdenmukaisen tuotevalmiuden, mikä on olennaista jäteveden käsittelyssä. Yrityksemme käyttää edistyneitä sleppe-aktivoimisuunia ja karbonointimuuntajia kohteen perusteella valmistetun aktiivihiilen tuottamiseen, ja laadunvalvonta on tiukkaa raaka-aineiden valinnasta valmiin tuotteen tarkastukseen saakka. Jokainen erä testataan pinta-alaltaan, huokosmäärältään, adsorptiokyvyltä ja mekaaniselta lujuudelta. Euroopassa sijaitseva lääketehtas koki aiemmin laatuongelmia alhaisen laadun omaavan kohteen perusteella valmistetun aktiivihiilen kanssa tuntemattomalta toimittajalta, mikä johti epävakaaseen käsittelyyn. Vaihdettuaan tuotteisiimme jäteveden puhdistustehokkuus vakautui yli 92 prosenttiin, täyttäen tiukat eurooppalaiset ympäristöstandardit. Kohdasta valmistetun aktiivihiilen vakaa laatu perustuu alan standardeihin ja sertifiointeihin. Kansallisten jäteveden käsittelyssä käytettävien materiaalien standardien mukaan hyväksyttävän kohteen perusteella valmistetun aktiivihiilen tulee omaa yli 800 m²/g:n pinta-alan ja vähintään 90 %:n mekaanisen lujuuden, mikä taataan luotettava suorituskyky käytännön sovelluksissa.

Hiilipohjainen aktiivihiili voidaan helposti integroida olemassa oleviin jätevesien käsittelyjärjestelmiin ilman merkittäviä muutoksia, mikä on toinen syy sen laajalle levinneeseen käyttöön. Sitä voidaan käyttää eri prosesseissa, kuten adsorptiotankkeissa, suodatinpelloissa ja nesteytettyjen kerrosten reaktoreissa. Esimerkiksi eteläisen Kiinan elintarviketeollisuuden tehdas lisäsi meidän hiilipohjaista pulverimaisen aktiivihiilen tuotettaan olemassa olevaan koagulaatio-sedimentointijärjestelmäänsä, mikä paransi huomattavasti orgaanisten aineiden ja väriaineiden poistoa ilman uusien laitteiden hankintaa. Lisäksi hiilipohjainen aktiivihiili tukee regenerointia, mikä lisää sen käytännöllisyyttä entisestään. Adsorptiosaturaation jälkeen sitä voidaan regeneroida lämpö- tai kemiallisin menetelmin, mikä vähentää materiaalihävikkiä ja pitkän aikavälin kustannuksia. Petrokemiallisen tehtaan, jossa yhteistyötä meidän kanssamme on ollut, on käyttänyt regeneroitua hiilipohjaista aktiivihiiltä viisi vuotta, mikä on vähentänyt materiaalikustannuksia 40 %. Ympäristöinsinöörit korostavat, että hiilipohjaisen aktiivihiilen yhteensopivuus ja kierrätettävyys tekevät siitä joustavan ratkaisun sekä uusille että päivitetyille jätevesien käsittelyprojekteille.

Koivuhiileen laajaa käyttöä jäteveden käsittelyssä johtuu sen erinomaisesta adsorptiokyvystä, kustannustehokkuudesta, sopivista fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, luotettavasta laadusta ja helppokäyttöisyydestä. Se vastaa jäteveden käsittelyn keskeisiin tarpeisiin tehokkaasti poistaen saasteet samalla kun se tasapainottaa kustannuksia ja käytännöllisyyttä. Pienistä teollisuuslaitoksista suuriin kunnallisiin jätevedenpuhdistamoihin koivuhiili jatkaa tärkeänä osana vesi- ja ympäristönsuojelussa. Kun ympäristösääntely kiristyy, tehokkaiden ja edullisten jäteveden käsittelymateriaalien kysyntä kasvaa entisestään. Yli 25 vuoden kokemuksella yrityksellämme on ollut ilo toimittaa koivuhiiliratkaisuja 856:lle tyytyväiseen asiakkaaseen, auttaen heitä saavuttamaan ympäristövaatimukset ja kestävä kehitys. Sekä teollisen jäteveden että kotitalousjäteveden käsittelyssä koivuhiili säilyy luotettavana vaihtoehtona tehokkaaseen ja taloudelliseen jäteveden käsittelyyn.