Filtre à eau céramique/ar

Introduction

في عام 1990، لم يكن حوالي 2.3 مليار شخص في العالم يحصلون على مياه الشرب (المصدر: اليونيسف - الأمم المتحدة). واليوم، في عام 2020، لا يزال 750 ألف شخص يشربون المياه غير الصالحة للشرب، مما يجعلها السبب الرئيسي للوفيات غير المرتبطة بالعمر في العالم. ====='ما هو فلتر المياه الخزفي؟ ===== يُستخدم السيراميك المنتج محلياً لتصفية المياه منذ مئات السنين. يتم سكب المياه في وعاء تصفية خزفي مسامي وتجميعها في وعاء آخر بعد مرورها في الوعاء الخزفي. ويوفر هذا النظام أيضاً تخزيناً آمناً حتى يتم استخدام الماء. تُصنع المرشحات الخزفية عادةً من الطين الممزوج بمادة قابلة للاحتراق مثل نشارة الخشب أو قشور الأرز. وتضاف الفضة الغروية أحياناً إلى خليط الطين قبل الحرق أو توضع على الإناء الخزفي المحروق. الفضة الغروية هي عامل مضاد للجراثيم يساعد على تعطيل مسببات الأمراض، مع منع نمو البكتيريا في المرشح نفسه. =====' كيف يقضي على التلوث؟ ===== تتم إزالة مسببات الأمراض والعناصر العالقة من الماء عن طريق عمليات فيزيائية مثل الاحتجاز الميكانيكي والامتزاز. تضمن مراقبة الجودة على حجم المواد القابلة للاحتراق المستخدمة في خليط الطين أن يكون حجم مسام المرشح صغيرًا بما يكفي لمنع الملوثات من المرور عبر المرشح. تساعد الفضة الغروية في المعالجة عن طريق تكسير غشاء الخلية لمسببات الأمراض، مما يتسبب في موتها. =====تاريخ ===== تم تطوير هذا الفلتر في عام 1981 من قبل الدكتور فرناندو مازاريغوس من معهد البحوث الصناعية لأمريكا الوسطى في غواتيمالا. وكان الهدف منه جعل المياه الملوثة بالبكتيريا آمنة لأفقر الناس من خلال تطوير فلتر غير مكلف يمكن تصنيعه على مستوى المجتمع المحلي. قرر الأستاذ أن يورث هذه المعرفة للبشرية مجاناً، وبدأ مع المنظمة غير الحكومية الخزافون من أجل السلام بتدريب الخزافين في جميع أنحاء العالم على إنتاج هذه المرشحات محلياً. واليوم، تم افتتاح 61 مصنعًا قائمًا على هذا النموذج في 39 دولة حول العالم! يشرح هذا البرنامج التعليمي كيفية عمل مرشح السيراميك والمراحل الرئيسية في تصنيعه. 'يستهدف هذا البرنامج التعليمي رواد الأعمال أكثر من الأفراد العاديين. هذه التقنية غير مناسبة للتكرار في المنزل (تحتاج إلى فرن واختبار المواد، وما إلى ذلك). إذا كنت مهتمًا بإنشاء مصنع صغير من هذا النوع، فستحتاج إلى مزيد من التدريب. تقدم منظمة الخزافون من أجل السلام بالشراكة مع CAWST وشركة Ecofiltro (التي قمنا بزيارتها في غواتيمالا) هذا النوع من التدريب. كل هذه المعرفة متاحة مجانًا في شكل مفتوح المصدر.

Description

مصفاة(فلتر) المياه الخزفية هي نظام لتنقية المياه غير الآمنة. والهدف من هذا البرنامج التعليمي هو شرح كيفية عمل مرشح المياه الخزفي والمراحل المختلفة التي ينطوي عليها بناء مرشح مياه خزفي على نطاق شبه صناعي.

Vidéos

كيفية العمل - دور مختلف المواد

*الطين: الطين هو المادة الأساسية لعنصر تصفية المياه. يسمح الإناء الفخاري بحركة بطيئة للغاية للماء من خلال المسام الطبيعية الموجودة بين الصفائح الفخارية المحروقة. وقد تم قياس حجم هذه المسام (باستخدام المجهر الإلكتروني) ليتراوح بين 0.6 و3.0 ميكرون (ميكرومتر). فهي قادرة على القضاء على معظم البكتيريا والأوليات والديدان الطفيلية (لانتان، 2001 )، وكذلك الأوساخ والرواسب والمواد العضوية. قد يكون الطين المستخدم في صناعة الفخار التقليدي مناسباً لإنتاج مرشحات المياه. ومع ذلك، يمكن أن تتفاوت الموصلية الهيدروليكية وحجم المسام تفاوتاً كبيراً بين أنواع الطين، وربما إلى درجة عدم ملاءمتها لمعدلات التدفق و/أو الإزالة الميكروبيولوجية (Oyanedel-Craver and Smith، 2008، في لانتان وآخرون، 2010، https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20162486/ 1]. يمكن للمحتوى العالي من الرمل أو الطمي في الطين أن يقلل من الارتباط المتقاطع للطين ويضعف بنية المرشح. ومن ناحية أخرى، فإن الطين المكرر جدًا (الجسيمات الأصغر) لديه قدرة أكبر على الاحتفاظ بالماء وبالتالي يكون أكثر عرضة للانكماش والتشقق أثناء الحرق. }. *'المواد القابلة للاحتراق: ' تُضاف المواد العضوية "القابلة للاحتراق"، مثل "نشارة الخشب" أو "قشور الأرز المطحون" إلى خليط الطين. عند تعريضها لدرجات الحرارة العالية للفرن تحترق "المواد القابلة للاحتراق"، تاركة وراءها تجاويف في الطين المحروق. يتحرك الماء بسهولة أكبر عبر التجاويف أكثر من مسام الطين. وبالتالي، فإن وجود التجاويف يقلل من المسافة التي يجب أن يقطعها الماء عبر الركيزة الطينية، وبالتالي يزيد من معدل التدفق الكلي للمرشح. }. *'الفضة الغروية: الفضة الغروية هي محلول من جسيمات الفضة النانوية المعلقة وأيونات الفضة. وقد تم استخدامه كمطهر طبيعي في الطب لسنوات عديدة. على الرغم من أن الآليات الدقيقة التي يتم من خلالها تدمير البكتيريا ليست مفهومة تمامًا حتى الآن، يبدو أن الفضة الغروية تسبب تمزقًا في جدران خلايا البكتيريا ثم ترتبط ببروتيناتها، مما يعطل وظيفتها https://www.hwts.info/document/8bda3e01/investigation-of-the-potters-for-peace-colloidal-silver-impregnated-ceramic-filter-report-1-intrinsi 2. https://www.hwts.info/research/1245c13a/protozoa-and-virus-disinfection-by-silver-and-copper-embedded-ceramic-tablets-for-water-purification 3. ويتم إنتاجه اليوم بشكل أساسي عن طريق التحليل الكهربائي. يتم امتصاص الفضة المطبقة على داخل المرشح وخارجه في مسام الطين. تختزل أيونات الفضة إلى عنصر الفضة وتشكل غرويات داخل جدران المرشح. تعمل الفضة كمبيد حيوي ضد البكتيريا عندما يكون هناك وقت تلامس كافٍ (= المسام ليست كبيرة جدًا).

التشغيل - الكفاءة

تم تحديد جميع قيم الفعالية المختبرية والميدانية من خلال اختبارات مستقلة. {

التصنيع - ملخص المراحل

يتم سرد المراحل الرئيسية في تصنيع فلتر السيراميك بالترتيب أدناه: #تحضير المواد الخام: مسحوق الطين، ونشارة الخشب/قشور الأرز المطحون، والماء # خلط المواد الخام في عجينة قابلة للطرق: مسحوق الطين، ونشارة الخشب/قشور الأرز المطحون، والماء # تشكيل مكعبات الطين للمكبس # الضغط على مكعبات الطين في شكل المرشح # إنهاء السطح ووضع علامات/ترقيم كل مرشح # تجفيف المرشحات - لإزالة الماء الزائد الأولي #حرق المرشحات في الفرن - لإكمال التجفيف والتزجيج #اختبار التدفق لكل مرشح - للتحقق من صحة كل مرشح أو خفض درجته #طلاء الفضة الكلوية على سطح كل مرشح تم التحقق من صلاحيته #تغليف المرشحات

التصنيع - تحضير المواد الأولية

* الطين: اعتمادًا على مصدره، يجب أحيانًا طحن الطين ونخله وتجفيفه قبل استخدامه. * المواد القابلة للاحتراق: اعتمادًا على طبيعتها (نشارة الخشب، قشر الأرز، إلخ)، يجب تقطيع المواد القابلة للاحتراق، وغربلتها وتجفيفها وتعبئتها في أكياس.

التصنيع - خلط المواد الأولية

يتم خلط مسحوق الطين والمواد القابلة للاحتراق (نشارة الخشب وقشور الأرز المطحونة وغيرها) خلطًا جافًا، ثم يضاف الماء بالتساوي ويخلط جيدًا لتشكيل عجينة متجانسة ومرنة. من الأفضل ضمان وجود تدرج كثافة ثابتة في جميع أنحاء خليط الطين لتقليل العيوب المحتملة أثناء عملية إطلاق الطين (التخلص من الجيوب الهوائية، وما إلى ذلك). لذلك فإن الخلط السليم والآلات المناسبة أمر بالغ الأهمية. النسبة المستخدمة من قبل RDIC: 30 كيلوغراماً من مسحوق الطين + 8,9 -10 كيلوغرامات من قشور الأرز + 12,5 لتر من الماء

التصنيع - تشكيل مكعبات الطين للضغط

يمكن تشكيل خليط الطين الرطب إلى مكعبات يدويًا قبل ضغطه. لكن يُنصح بشدة باستخدام آلة لضغط وبثق خليط الطين إلى مكعبات. يشبه جهاز البثق تلك المستخدمة في بثق الطوب الطيني، لكن فتحة المخرج أكبر للمساعدة في تحقيق الحجم المطلوب لمكعب الطين للضغط. يجب أن تزن مكعبات الطين المطلوبة حوالي 8 كجم. يتم قطع مكعب بطول مكافئ ونقله إلى الضغط.

التصنيع - اضغط على مكعبات الطين في شكل الفلتر

إن استخدام الضغط الهيدروليكي يقلل بشكل كبير من متطلبات العمالة في العملية ويزيد بشكل كبير من كفاءة المنتج واتساقه. يتم ضغط المرشحات بين قالب ذكر وقالب أنثى، وهما مغطيان بأكياس بلاستيكية لمنع الالتصاق. يشتمل الضغط الهيدروليكي على صفيحة ثابتة في القالب السفلي تدفع القالب المضغوط للخارج عند فتح القالب. تم تطوير آلة الضغط وصنعها في الأصل من قبل فريق الخزافون من أجل السلام: * المخططات متاحة كمصدر مفتوح https://b06e35ce-2a1a-4f6b-935c-3a97c8f0fbb7.filesusr.com/ugd/2802c0_e3dbc3eda1204068843cc13f1d16e4f6.pdf 19 * يصف مستند كيفية صنع مضغط هيدروليكي يدويًا https://www.intechopen.com/books/design-and-manufacturing/manufacturing-a-ceramic-water-filter-press-for-use-in-nigeria 17

التصنيع - إنهاء السطح ووضع العلامات/الترقيم لكل مرشح

يلزم إجراء الحد الأدنى من الإنهاء السطحي بعد التشكيل، ولكن يتم ذلك لضمان قوة الحواف وتوحيد السطح. يتم وضع علامات على المرشحات لتوضيح تاريخ الكبس والدفعة ورقم المرشح. *استخدم مكشطة بلاستيكية لتنعيم الحواف. * ضع علامة على كل مرشح بالتاريخ والرقم التسلسلي واسم الشركة المصنعة باستخدام "ختم" معدني. يمكن بعد ذلك استخدام قاعدة بيانات لتتبع الفلاتر.