فلترة الماء باستخدام مرشحات الفخار

المقدمة

استخدمت الفلاتر الخزفية المصنوعة محليا في جميع أنحاء العالم لمعالجة المياه المنزلية.

حاليا مرشح السيراميك الأكثر تنفيذ على نطاق واسع هو تصميم الخزافون للسلام. هذا المرشح عبارة عن وعاء خزفي يحمل حوالي 8-10 لتر من الماء، ويجلس داخل وعاء من البلاستيك أو السيراميك.

ومن أجل استخدام المرشحات الخزفية، تملأ بالماء الذي يتدفق إلى وعاء تخزين.

يتم إنتاج المرشحات مشربة بالفضة الغروية لضمان الإزالة الكاملة للبكتيريا في المياه المعالجة ومنع نمو البكتيريا داخل الفلتر نفسه.

وهناك العديد من مرشحات الفخار متاحة على نطاق واسع في البلدان المتقدمة والنامية.

توفر مثل هذه المرشحات في اليمن

تتوفر هذه المرشحات في صنعاء عند اصحاب محلات الخزف تم الذهاب الى المعمل الوطني  من اجل التأكد  ومعرفة  مدى جودتها وهل هي  مشربة بالفضة الغروية المسؤولة عن ازالة البكتيريا والطحالب.

ولوحظ التالي 

1. الثقة العالية لدى صاحب المعمل كونه يمتلك الخبرة والقدرة الكافية لصناعة مرشحات الخزف .
2. امتلاك المعمل الفضة الرغوية ومعرفت صاحب المعمل باهمية هذه الفضة 
3. تم تصوير مادة الفضة واجراء تجربة بسيطة لفعالية تلك الرغوية للمشاهدة انقر هنا
4. امتلاك المعمل الوطني اليمني برنامج تعريفي  وتعليمي للمستخدم ومنشورات تثقيفية مرفقة بعضها.
5. التعامل والتعاون مع بعض المنظمات الدولية حسب تصريح صاحب المعمل.

تعليمات وإرشادات من قبل المعمل

مكونات مرشحات الفخار

في الميدان أو في المختبر، أظهرت الاختبارات أن هذه التقنية فعالة جدا في تنقية المياه، بالإضافة إلى أن المرشحات مقبولة اجتماعيا لدى مجتمعات العالم النامي. مرشحات الفخار بسيطة في التصميم. ويمكن تصنيعها محليا باستخدام مرافق في الموقع والعمل. يشمل إنتاج مرشح بأكمله أربعة أجزاء:

1. وعاء من الفخار وهو عنصر التصفية . مصنوع من الفخار الطيني التي يسهل اختراقها وهو أهم جزء في التصفية.
2. خزان من وعاء البلاستيك ، والتي هي بمثابة خزان لتخزين المياه المنقاة.
3. غطاء يغطي تصفية ويحتفظ بها بعيدا عن الأوساخ والتلوث.
4. حنفية يتم تثبيتها في وعاء، ويستخدم للوصول إلى المياه مع تجنب التلوث.

فعالية المختبر، الفعالية الميدانية، والتأثير الصحي

فعالية مرشحات السيراميك في إزالة البكتيريا والفيروسات، والفطريات  يعتمد على جودة الإنتاج من فلتر السيراميك. معظم المرشحات السيراميك فعالة في إزالة البكتيريا والفطريات الكبيرة ، ولكن ليس فعال  في إزالة الفيروسات.

وقد أظهرت الدراسات إزالة كافة انواع   البكتيريا في الماء و تصفيتها من خلال مرشحات السيراميك عالية الجودة  وقد تم توثيق انخفاض بنسبة 60-70٪ في حالات الإصابة بمرض الإسهال لدى مستخدمي هذه الفلاتر.

وقد أظهرت الدراسات أيضا تلوثا جرثوميا كبيرا عند استخدام مرشحات ذات نوعية رديئة منتجة محليا أو عندما تكون الوعاء ملوثا .

من المهم تدريب المستخدمين على العناية بشكل صحيح بالمصفاة والأوعية الخزفية والمحافظة عليها

مزايا مرشحات الفخار

1. الحد من البكتيريا و الفطريات في الماء
2. بساطة الاستخدام
3. انخفاض الإصابة بأمراض الإسهال للمستخدمين
4. يبقى فترة طويلة اذا لم ينكسر.
5. الترشيح هو فعالة للغاية في إزالة مسببات الأمراض والرواسب.
6. طلاء الفضة الغروية يضمن تطهير مياه الشرب. وليس هناك حاجة إلى مزيد من التطهير.
7. مرشحات السيراميك يمكن إنتاجها محليا، وذلك باستخدام الموارد المحلية واليد العاملة المحلية
8. أنها غير مكلفة نسبيا.
9. مرشحات السيراميك مرغوبة جماليا وقادرة على أن إدراجها في الأسر.

عيوب مرشحات الفخار

1. ليست فعالة ضد الفيروسات


2. يمكن أن يؤدي إلى إعادة التلوث


3. مراقبة الجودة المتغيرة للمرشحات المنتجة محليا


4. مرشحات تنكسر مع مرور الوقت – يعني الحاجة لقطع الغيار


5. معدل تدفق منخفض من 1-3 لتر في الساعة للمياه غير العكرة


6. الفخار هش ويمكن بسهولة أن يتصدع أثناء المناولة.


7. قد تكون الشقوق لا يمكن الكشف عنها، ولكن لا يزال يؤثر على قدرة الترشيح.


8. المياه العكرة يمكن أن تسد المسام في المصفوفة المسام السيراميك.


9. التنظيف المنتظم المطلوب (للتنقية) قد يتسبب في إزالة الفضة الغروية colloidal silver من طبقات الفخار.


10. المراقبة وتطبيق الجودة مطلوب في انتاج المرشحات.

طريقة الإنتاج والمكونات

تبين الإحصاءات أن العديد من الأمراض، خاصة عند الأطفال، ناجمة عن شرب المياه غير النقية . ووفقا لليونيسف ومنظمة الصحة العالمية، هناك أكثر من 884 مليون شخص من جميع أنحاء العالم يفتقرون إلى إمدادات مياه الشرب النقية، وأكثر من 2.6 مليار يفتقرون إلى خدمات الصرف الصحي . كان حاسما بالنسبة لنا للرد على المشكلة المطروحة في ليمبوبو.
مرشحات مياه السيراميك الطيني أو الفخار تعمل مع مزيج من التطهير الفيزيائي والكيميائي معاً. الفراغات المسامية في عنصر فلتر الفخار التي يسهل اختراقها هي صغيرة بما يكفي لترشيح أي شيء أكبر من جزيء الماء. بالإضافة إلى ذلك، يتم دهن مرشحات السيراميك الطيني بمحلول الفضة الغروية. طبقة الفضة مهمة لإزالة البكتيريا. وتشير النتائج إلى أن الفضة الغروية تتشرب في المرشحات الفخارية ، والتي يمكن أن يتم ذلك باستخدام المواد المحلية الأولية واليد العاملة، وتعد تكنولوجيا فعالة ومستدامة لأفقر المجتمعات في العالم.
ويمكن إنتاج مرشحات المياه الفخارية مع المواد المحلية وهما الطين، نشارة الخشب، والمياه لخلطها باليد . يتم خلط المواد بنسب متساوية ، يوضع بقالب من المعدن أو البلاستيك على شكل وعاء، ثم وضع في الفرن على 900 درجة مئوية ليتماسك الطين مع نشارة الخشب ليسهل اختراقها للترشيح. بالإضافة إلى ذلك، يتم دهن المرشحات بمحلول مخفف من الفضة الغروية colloidal silver . لمسح المسام على سطح الفخار ويكون بمثابة مطهر فعال للغاية لأغلب مسببات الأمراض التي تنقلها المياه مثل الكوليرا الضمة والسلالات المسببة للأمراض القولونية. ويمكن بعد ذلك أن يتم تمرير المياه غير المعالجة من خلال مرشح وجمعها في الخزان السفلي مع حنفية للحصول على الماء النقي.

كفاءة العلاج

إذا كان تشييده وتشغيله بشكل صحيح، فلتر الفخار سيكون فعال جدا في إنتاج مياه شرب عالية الجودة. مرشحات الفخار الطيني مع طلاء الفضة أمكنت إزالة 99-100٪ من البكتيريا والطفيليات. هذه الفلاتر أيضا تقضيعلى الرواسب العالقة في المياه، بما في ذلك أي المركبات العضوية .

كفاءة المعالجة تتطلب الفضة الغروية. وتتأثر كفاءة العلاج أيضا بحجم المسام وجودة البناء. الطعم والرائحة واللون من المياه التي تمت تصفيتها تتحسن عموما. دراسة أولية على الامتصاص من البكتيريا المضافة بواسطة الطين عن طريق اختبار الامتصاص في تجربة الطرد المركزي في وعاء الفخار المشبعة بمحلول الفضة الغروية تزيل حوالي 99.9٪ من مسببات الأمراض

الفرن المستخدم وأسمه The Mani Kiln

الفرن الموصى بها لإنتاج الفخار هو ماني كايلن الفرن. وهو فرن مبني مصممة خصيصا لإنتاج هذا النوع من المرشحات لأن أفران التيار الصاعد أصغر لتكون فعالة وليس لديها القدرة على اطلاق عدد كبير من المرشحات لذل صمم فرن أكثر كفاءة في استهلاك الوقود باستخدام المعايير التالية:

1. تصميم بسيط.


2. البناء غير مكلفة.


3. كفاءة الوقود


4. القدرة على استخدام العمالة والمواد المحلية.

وقد صمم الفرن والتي شيده بخبرته التقنية ماني هرنانديز، أستاذ متقاعد من جامعة إلينوي. تجربة ماني في فرن التصاميم هي اليد حالياً. وأنه أقنع الكثيرين بأن تصاميمه موثوقة. والفرن يجب أن يكون متوفراً لإكمال صنع مرشحات المياه الفخارية ، ليتماسك الفخار ويضمن فعاليتها لتنقية المياه. ماني الفرن لديه سقف مدور بسيط ومدخنة ويعتمد على الخشب كمصدر أساسي للوقود وكفاءة بنسبة 40 الى 50 في المئة ويوضع الخشب تحت الفرن أو في حفرة ويشعل النار. وتتسع إلى 40 فخار ويجب أن تصل الحرارة داخل الفرن إلى 900 درجة مؤوية لضمان تماسك الفخار لتنقية الماء بشكل فعال.

المصادر:

•  CDC.   https://www.cdc.gov/safewater/ceramic-filtration.html
•  Pure.  http://www.filterpurefilters.org/
• Ceramic Water Filter for Point-Of-Use Water Treatment in Limpopo Province, South Africa.  http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6215150

مازالت المقالة  تحت الانشاء