Керамічний фільтр – це пристрій для механічної фільтрації, виготовлений із глини, який вловлює частки і мікроорганізми в керамічному елементі, що може бути горщиком, свічкою чи диском. Зазвичай керамічні фільтри складаються з двох частин, верхня з яких містить неочищену воду і керамічний елемент, а нижня – фільтровану воду та кран. Керамічні фільтри можуть бути вбудовані безпосередньо у трубопровід під тиском.

Керамічні фільтри мають пори розміром у мікрон, які фільтрують зважені частки та патогенні мікроорганізми через механічне вловлювання та адсорбцію, і у цьому процесі надзвичайно важливою є якість фільтраційних елементів. Керамічні фільтри зазвичай не усувають віруси. Часом у керамічних фільтрах використовується колоїдне срібло для захисту від повторного забруднення, хоча його ефективність ставиться під сумнів, оскільки деякі дослідження вказують, що воно майже або взагалі не має ніякого впливу. Деякі фільтри також містять активоване вугілля для усунення органічних речовин і важких металів. Керамічні фільтри частково усувають залізо та смак і покращують запах та колір води.

Проєктні міркування

Існують три види дизайну такого фільтру. У фільтрах-горщиках керамічні горщики поміщують у відро з краном. Керамічний горщик заповнюють водою, яка повільно витікає у другий контейнер. У фільтрах із керамічною свічкою чи диском два контейнери поміщуються один на одний. У верхньому контейнері просвердлюють отвір на дні і вкручують керамічну свічку. Задля збільшення швидкості потоку можна використовувати кілька свічок. За допомогою гравітації вода проходить фільтрацію через свічку і збирається у нижньому контейнері для безпечного зберігання, звідки її можна наливати із використанням крану. У фільтрах із керамічним сифоном фільтраційні елементи поміщують у відро на столі, і з відра звисає приєднана довга трубка на 30 – 100 см. Щоб розпочати його використання, потрібно заповнити трубку фільтру водою, інколи через вбудований гумовий балон. Воду можна збирати безпосередньо з трубки або в іншому контейнері для її безпечного зберігання. Керамічні фільтри, які працюють завдяки гравітації, зазвичай мають швидкість потоку води у 1 – 3 літри на годину на фільтр залежно від якості керамічного елементу, площі поверхні, віку та різниці у гідростатичному тиску. У резервуарі для чистої води може зберігатися приблизно 10 – 15 літрів.

Матеріали

Керамічні фільтри-горщики можуть виготовлятися із доступних локально матеріалів у спеціально спроєктованих для цього майстернях, хоча відмінності у складі глини в різних географічних регіонах можуть спричинити проблеми з якістю. Також потрібно просвердлити отвори у місцевих контейнерах для приєднання свічок та кранів. Водночас свічки для фільтрів зазвичай імпортують, і часто виробник постачає контейнери із вже просвердленими отворами разом зі свічкою. Фільтри, виготовлені у газовій печі, часто характеризуються кращою якістю ніж ті, які виготовлені у дров’яній печі, оскільки у газовій печі простіше підтримувати правильну температуру в процесі обпалювання. У будь-якому випадку задля отримання продуктів високої якості надзвичайно важливими є процедури контролю якості та навчання. Керамічні фільтри можна накопичувати для зберігання, проте для цього все одно може знадобитися багато місця, якого може не бути в наявності. Елементи керамічних фільтрів крихкі і можуть пошкодитися в процесі транспортування.

Придатність

Керамічні фільтри можуть бути корисними на всіх етапах надзвичайної ситуації. Побутові фільтри можуть розповсюджуватися на гострому етапі, коли вода зазвичай є в наявності, але забруднена бактеріями, найпростішими організмами чи макроорганізмами або коли є ризик забруднення води під час транспортування чи зберігання вдома. Подібно до інших побутових систем очищення води керамічні фільтри є особливо корисними, коли населення розкидане по великій території, з огляду на що економічно невигідно встановлювати великомасштабні системи очищення води. Керамічні фільтри ефективно зменшують каламутність води, але високий вміст часток та органічної речовини призведе до забивання, через що фільтр потрібно буде частіше чистити, що натомість зменшить строк експлуатації керамічного елементу. Каламутність неочищеної води не повинна перевищувати 25 нефелометричних одиниць каламутності у довгостроковій перспективі або 50 нефелометричних одиниць каламутності у разі коротких періодів підвищеної каламутності.

Експлуатація та обслуговування

Керамічні фільтри є дуже простими, і повсякденна експлуатація обмежується заповненням контейнерів водою. Обслуговування включає чищення за допомогою м’якої щітки або тканини, що потрібно робити часто у випадку використання каламутної води. Для чищення керамічних елементів не варто використовувати хлор чи мило, проте їх можна використовувати для чищення кришок, контейнерів для зберігання чистої води і крану. Деякі дослідження продемонстрували ефективність використання кип’ятку для промивання свічок як методу їх чищення. При частому чищенні товщина керамічних свічок і горщиків зменшується, і тому із часом може знизитися ефективність усунення забрудників. Відтак один із викликів, з яким можуть зіткнутися користувачі, – це визначити, коли потрібно замінювати свічку. Для вирішення цього питання деякі виробники включають простий вказівник для вимірювання товщини свічки і демонстрації того, коли її потрібно замінювати. У випадку дуже каламутної води, яка спричиняє високий рівень забивання та потребу в частому чищенні, попереднє осідання води може подовжити строк експлуатації елементів керамічного фільтру.

Здоров’я та безпека

Ефективність керамічних фільтрів щодо усування патогенів варіюється залежно від виду, умов виробництва та якості керамічного елементу. Загалом вона буває у межах 88 – 99,99% у випадку фекальних індикаторних мікроорганізмів та найпростіших організмів залежно від дослідження, використаного продукту і умов. Ефективність усунення вірусів також дуже варіюється; деякі дослідження і продукти демонструють 90 – 99% усунення вірусів, тоді як інші продукти взагалі або майже взагалі не усувають віруси. Надзвичайно важливо забезпечити правильне встановлення елементів керамічного фільтру для того, щоб уникнути протікання та повторного забруднення. Контейнер для зберігання очищеної води і кран можуть повторно забруднитися. Ризик повторного забруднення є вищим у разі відсутності контейнеру для безпечного зберігання води H.1 , як у випадку деяких фільтрів для сифонів.

Витрати

Керамічні фільтри-горщики та сифони зазвичай коштують біля 8 – 30 доларів США. Витрати на фільтри з керамічними свічками становлять понад 30 доларів США залежно від виробника, якості і виду житла. Строк експлуатації елементів керамічного фільтру зазвичай становить 6 – 12 місяців, проте варіюється залежно від якості неочищеної води та частоти чищення. 

Соціальні та екологічні аспекти

У більшості випадків фільтри з керамічними горщиками чи свічками добре приймаються населенням. Усування каламутності робить очищення води видимим та легким для розуміння, і такі фільтри є простими у використанні. Користувачі, які ніколи раніше не бачили фільтр, можуть зіткнутися з труднощами у процесі встановлення та обслуговування, тому може бути потрібно провести один чи кілька контрольних тренінгів.