Гранульоване активоване вугілля – це найбільш широко використовуваний метод адсорбції у випадку питної води для усунення смаку, запаху, сполук, які змінюють забарвлення води, природної органічної речовини, дезінфекції побічних продуктів та синтетичних органічних хімікатів, присутніх у зібраній воді. Гранульоване активоване вугілля також використовується для усунення неприємних запахів і забрудників. У невеликих установках з очищення води воно часто використовується для усунення хлору та хлораміну. Гранульоване активоване вугілля можна використовувати на всіх етапах надзвичайної ситуації.

Гранульоване активоване вугілля – це форма гранульованого пористого вугілля, яке пакується у вироблений контейнер, і неочищений матеріал пропускається через контейнер із використанням насосу з приводом із метою підтримання потоку у межах проєктних параметрів. Матриця гранульованого активованого вугілля виступає в якості губки для поглинання малих і великих органічних молекул із матеріалу (води чи повітря), який потім випускається із контейнера готовим до використання. Гранульоване активоване вугілля є широко застосовуваною та прийнятою населенням технологією, яка застосовується з огляду на концентрацію забрудників, кількість осіб, що обслуговуються, а також доступний простір.

Проєктні міркування

Технологія гранульованого активованого вугілля є готовою та легкою у використанні, проте потребує проведення аналізу матеріалу/матеріалів (води та/або повітря), що будуть фільтруватися, із метою забезпечення того, що він відповідає початковим вживаним стандартам якості. Чим вищою є концентрація забрудників у неочищеному матеріалі, тим швидше відпрацюється гранульоване активоване вугілля і його потрібно буде замінити. В установці з очищення води зазвичай неможливо відновити гранульоване активоване вугілля, і тому його потрібно буде утилізувати поза межами об’єкту або регулярно відновлювати. Розмір контейнеру для гранульованого активованого вугілля може стати обмеженням залежно від наявних ресурсів (часу, грошей, місця для зберігання). Проєкт та робота можуть варіюватися залежно від доступних матеріалів, зокрема, наявності і чистоти гранульованого активованого вугілля.

Із метою проєктування будь-якої системи гранульованого активованого вугілля потрібно проконсультуватися із кваліфікованим експертом, виробником та/або постачальником матеріалу. Якість і потік неочищеного матеріалу на вході є надзвичайно важливими для належного проєктування фільтру та матеріалу. Швидкість потоку неочищеного матеріалу та тиск також мають координуватися із проєктним вхідним і вихідним тиском та потоком у виробленому контейнері гранульованого активованого вугілля. Гранульоване активоване вугілля також може використовуватися для очищення забрудненого повітря чи випарів у промислових процесах чи під час очищення стічних вод у муніципальній системі водовідведення. Важливо зазначити, що етап очищення води гранульованим активованим вугіллям усуває хімічні забрудники, але не біологічні забрудники, тому варто розглянути можливість використання процесу попереднього очищення для вирішення питання біологічного забруднення, наприклад, хлорування T.6 .

Матеріали

Такий матеріал як гранульоване активоване вугілля є розхідником, який періодично потрібно замінювати задля підтримання ефективності. Слід проконсультуватися із виробником матеріалу, щоб визначити точку прориву забрудника. Для встановлення контейнеру необхідні спроєктовані контейнери, з’єднувальна арматура та труби/шланги для під’єднання до місця забору та розподільчої мережі. Потрібні належним чином спроєктовані насоси з приводом для матеріалу, здатні підтримувати тиск неочищеного матеріалу та потік через контейнер із вугіллям, також знадобиться і надійне джерело енергії та пальне. Індикатори тиску потрібні для вимірювання падіння тиску у фільтрі та моніторингу за гідравлічною діяльністю. Як вверх, так і вниз за потоком від фільтру з гранульованим активованим вугіллям потрібно встановити крани для забору зразків, щоб гарантувати, що фільтраційний матеріал відповідає параметрам якості.

Придатність

Гранульоване активоване вугілля можна використовувати для очищення води або повітря у різноманітних умовах. Його використання можна масштабувати залежно від потреб, але в разі надзвичайної ситуації його найкраще використовувати для одночасного очищення великого об’єму води для великої кількості людей, а не для окремих домогосподарств. Проте, якщо в наявності є достатні системи невеликого масштабу, їх можна використовувати разом із більшими системами. Гранульоване активоване вугілля можна використовувати на всіх етапах надзвичайної ситуації, коли таку систему можна легко розгорнути. Фізично технологія не потребує нічого окрім пласкої поверхні, на якій можна встановити контейнер і яка витримає вагу гранульованого активованого вугілля. Якщо всі матеріали є в наявності, то встановлення системи займе до 30 хвилин.

Експлуатація та функціонування

Завдання з експлуатації та обслуговування включають забезпечення того, що всі з’єднання є герметичними. Для встановлення системи і підготовки до її експлуатації знадобиться команда, до якої входить до трьох осіб. У випадку очищення води із використанням гранульованого активованого вугілля контейнери потрібно заповнити водою після встановлення задля активації вугілля. Невикористане свіже/неактивоване гранульоване активоване вугілля потрібно зберігати подалі від матеріалу. Слід здійснювати моніторинг стоків для виявлення послабленої здатності поглинання та заміни гранульованого активованого вугілля. Контейнери можна випорожняти для заміни вугілля, або можна замінити весь контейнер новим заздалегідь підготовленим гранульованим активованим вугіллям. Потрібно проконсультуватися з виробником контейнера для визначення періоду заміни матеріалу з огляду на забір води. Контейнер не має перебувати під надмірним тиском, і контейнери не варто використовувати поза межами проєктних параметрів. Більшість завдань з експлуатації та обслуговування потрібно визначати разом із виробником.

Здоров’я та безпека

Вологе гранульоване активоване вугілля, яке міститься у великих контейнерах, створює потребу в кисні, яка є небезпечною для здоров’я людей і є потенційно смертельним, тому потрібно вживати заходів безпеки щодо середовища із дефіцитом кисню. Потрібно одягати стійкі до хімікатів рукавиці та захисні окуляри при експлуатації та роботі з контейнерами з гранульованим активованим вугіллям. На фільтрах гранульованого активованого вугілля може утворитися біоплівка, яка згодом може усувати деякі органічні забрудники із метою покращення біологічної стабільності води. Проте цей процес не забезпечує захист залишків від забруднення, тому потрібно буде провести хлорування після очищення.

Витрати

Витрати залежать від об’єму води, яку потрібно очищувати. Поточні витрати включають витрати на заміну гранульованого активованого вугілля (не завжди локально доступне), контейнери, трубопроводи та транспортування.

Соціальні та екологічні аспекти

Не відзначаються жодні культурні проблеми чи проблеми з вподобаннями користувачів чи прийняттям або місцевими спроможностями. Гранульоване активоване вугілля може покращити естетичні якості води (смак, запах, вигляд) і тому добре приймається користувачами. Насичене гранульоване активоване вугілля потрібно утилізувати у безпечний спосіб.