Do wody pitnej i technologicznej
Mikro- i nanoplastik oraz PFAS stanowią nowe wyzwanie dla przemysłu i dostawców mediów. Dzięki instalacji adsorpcyjnej ze stali nierdzewnej firmy Inex i Klar2O oferują praktyczne rozwiązanie do usuwania substancji śladowych z wody pitnej i technologicznej.
Innowacyjne rozwiązanie adsorpcyjne zapewniające doskonałą jakość wody
Wymagania dotyczące jakości wody rosną we wszystkich branżach – zwłaszcza w przemyśle napojów i wody mineralnej, w browarach, w farmaceutyce i biotechnologii, w produkcji półprzewodników, a także w zastosowaniach energetycznych i środowiskowych. Oprócz klasycznych parametrów jakościowych, w centrum uwagi ustawodawców, działów zarządzania jakością, audytorów i działów zakupów strategicznych coraz częściej znajdują się substancje śladowe, takie jak mikro- i nanoplastiki oraz per- i polifluorowane substancje alkilowe (PFAS).
W tym kontekście firmy Inex – solutions i Klar2O wspólnie opracowały nową, modułową instalację filtracyjną, która jest specjalnie dostosowana do rosnących wymagań dotyczących jakości wody i kontroli substancji śladowych w zastosowaniach przemysłowych.
W ramach tego projektu dostępna jest na razie mobilna instalacja pilotażowa i testowa, zbudowana na ruchomej ramie ze stali nierdzewnej i wykorzystywana do testów w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych. Na podstawie tych testów pilotażowych późniejsze instalacje filtracyjne będą projektowane zgodnie z konkretnymi potrzebami i lokalizacją. Realizacja odbywa się w ramach modułowej koncepcji instalacji, która umożliwia ekonomiczne skalowanie i dostosowanie do konkretnego projektu bez konieczności całkowitej przebudowy każdego systemu.
– Wielu operatorów chce najpierw ocenić nowe technologie filtracji w rzeczywistych warunkach – bez konieczności natychmiastowej inwestycji w instalację na stałe – wyjaśnia Michael Hilpp, przedstawiciel firmy INEX – solutions. – Mobilna instalacja pilotażowa stanowi w tym celu solidną podstawę do podjęcia decyzji. Po zakończeniu testów przenosimy uzyskane wyniki do modułowej koncepcji stacjonarnej instalacji, która jest dokładnie dostosowana do danego procesu i wydajności.
Budowa instalacji ze stali nierdzewnej do wrażliwych zastosowań związanych z wodą i procesami
Instalacja filtracyjna jest wykonana jako zamknięty system ze stali nierdzewnej z wbudowanymi modułami kartridżowymi, orurowaniem oraz określonymi punktami pomiarowymi i poboru próbek. Wszystkie elementy mające kontakt z medium są zaprojektowane do stosowania w zastosowaniach wymagających wysokich standardów higienicznych. Konstrukcja jest dostosowana do wymagań procesów zgodnych z GMP, a także do warunków ramowych panujących w przemyśle napojów i wody mineralnej, browarnictwie, technice pomieszczeń czystych oraz środowiskach procesów przemysłowych.
Koncepcja instalacji ma budowę modułową i umożliwia zarówno zastosowanie mobilnej instalacji pilotażowej i testowej do walidacji w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych, jak i wdrożenie stacjonarnych instalacji filtracyjnych dostosowanych do konkretnej lokalizacji, przeznaczonych do pracy ciągłej. Po zakończeniu fazy pilotażowej etapy filtracji są projektowane zgodnie z konkretnymi potrzebami i integrowane z istniejącymi łańcuchami procesowymi, na przykład jako ostatni etap oczyszczania przed rozlewem, mieszaniem lub dalszymi etapami procesu. Takie podejście pozwala na ekonomiczne skalowanie przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiego bezpieczeństwa procesu i planowania.
Usuwanie mikro- i nanoplastiku oraz PFAS w oparciu o adsorpcję
Sercem instalacji jest opracowany przez Klar2O materiał filtracyjny na bazie kulek krzemionkowych z funkcjonalizowaną „Smart-Surface”. Duża powierzchnia adsorpcyjna jest zaprojektowana tak, aby niezawodnie wiązać nawet niezwykle małe cząsteczki i molekuły w zakresie nanometrów. – Konwencjonalne filtry osiągają granice fizyczne, zwłaszcza w przypadku nanoplastiku i PFAS – wyjaśnia Fähzan Ahmad, dyrektor zarządzający Klar2O. – Nasza technologia wykorzystuje ukierunkowane mechanizmy adsorpcji, aby usunąć te substancje z wody bez stosowania wysokiego ciśnienia, membran i dodatkowych środków chemicznych.
Według informacji podanych przez firmę, w ten sposób można usunąć z wody ponad 99% cząstek nanoplastiku i związków PFAS. Skuteczność separacji została potwierdzona przez kilka niezależnych laboratoriów; certyfikacja NSF jest obecnie w toku i spodziewana jest w najbliższym czasie. Medium adsorpcyjne nadaje się do regeneracji i jest zaprojektowane do ekonomicznej pracy ciągłej, co znacznie zmniejsza zużycie zasobów.
Mikro- i nanoplastik w wodzie pitnej i technologicznej
Badania pokazują, że woda pitna na całym świecie jest zanieczyszczona mikroplastikiem. W wodzie butelkowanej wykryto średnio około 325 cząstek na litr, a w pojedynczych przypadkach nawet ponad 10 000 cząstek na litr¹. Woda z kranu w Niemczech wypada znacznie lepiej i często znajduje się poniżej granic wykrywalności. Bardziej problematyczny jest jednak nanoplastik (< 1 µm), który może przedostawać się przez standardowe procesy filtracji. W butelkach PET zidentyfikowano do 100 000 cząstek nanoplastiku na litr.
Cząstki te mogą przedostawać się do organizmu człowieka i zostały już wykryte we krwi, tkance płucnej oraz w łożysku. Całkowite spożycie poprzez żywność, wodę i powietrze szacuje się na nawet 5 g tygodniowo³. Badania naukowe opisują możliwe skutki, takie jak reakcje zapalne, stres oksydacyjny i potencjalne oddziaływanie hormonalne.
PFAS – „wieczne chemikalia”
PFAS to trwałe, niezwykle stabilne chemicznie substancje, które przedostały się do gleby i wód gruntowych poprzez zastosowania przemysłowe. W Niemczech PFAS wykryto w 91% badanych próbek wody pitnej, częściowo powyżej obowiązujących lub przyszłych wartości granicznych⁶. Znowelizowane rozporządzenie w sprawie wody pitnej ustanawia znacznie zaostrzone wartości graniczne dla grup PFAS, które będą obowiązywać od 2026 lub 2028 roku. W całym kraju znanych jest ponad 1500 lokalizacji zanieczyszczonych PFAS.
Konwencjonalne systemy filtrujące coraz częściej osiągają granice swoich możliwości w zakresie usuwania tych substancji. Nakłady techniczne znacznie rosną, a pozostałości mogą się utrzymywać. Nawet w wodach mineralnych wykryto PFAS, takie jak kwas trifluorooctowy (TFA).
