Ters osmoz

Okuma süresi 3 dakika

Güncellendi - 3 Şubat 2024

Ters ozmoza giriş

Bunu kim yaşamamıştır ki, kiraz bahçesi sahipleri için bu bir dehşettir; sağanak yağmurdan sonra olgun kirazların patlaması.

Bunun nedeni, Türkiye'deki Osmoz (Yunanca "nüfuz etme" anlamına gelir): Yağmur suyu çok az çözünmüş partikül içerir. Bu nedenle yüksek bir kimyasal potansiyele sahiptir.
Kirazın etindeki şeker açısından zengin su birçok çözünmüş madde içerir. Bu nedenle düşük bir kimyasal potansiyele sahiptir.
Potansiyel farklılıklarını dengelemek için meyve eti yağmur suyunu emer, bu da kirazın hacmini artırır ve sonuçta kabuk artık basınca dayanamaz ve patlayarak açılır.

Bu Ters osmoz tam tersi bir yaklaşım benimsemektedir: çok sayıda safsızlık içeren su, farklı (zararlı) maddelerin konsantrasyonunda az sayıda (veya hiç) safsızlık içeren suya dönüştürülmelidir.
Bunu yapmak için kirli su yüksek basınçta ince membranlardan geçirilir. Uzaklaştırılacak maddeler burada hapsedilmiş olarak kalır. Membran gözeneklerinin inceliğine bağlı olarak, ortaya çıkan su artık kirden ve bakteriler, virüsler, hormonlar, antibiyotikler vb. gibi istenmeyen maddelerden arındırılmıştır.
İçme suyunun yaklaşık 2 barlık ozmotik basıncının üstesinden gelmek için uygulanan basıncın en az 50% daha yüksek olması gerekir. Tuz içeriği arttıkça ozmotik basınç da artar; tuzlu su çok daha yüksek bir basınç gerektirir: doygunlukta yaklaşık 350 bar uygulanmalıdır.

İçme suyu üretimi için ters osmoz sistemleri

Yağmur, nehir veya gölet suyundan içme suyu elde etmek, ters osmoz teknolojisinin arkasındaki orijinal fikirdi. Bu süreci kullanan tesisler kriz bölgelerinde, uzay yolculuklarında ve gelişmekte olan ülkelerde kullanılmaktadır.

İçme suyu, özellikle zararlı ilaç kalıntıları nedeniyle giderek daha fazla kirlendiğinden, bu arıtma işlemlerinin önemi özel sektörde de artmaktadır.

Filtre teknolojilerine yönelik talepler de buna bağlı olarak artmıştır. Geçmişte sadece > 10 µm'lik kir partiküllerinin temizlenmesi gerekirken, bugün çok daha zor görevlerin yerine getirilmesi gerekmektedir.
Örneğin arsenik, kurşun, kadmiyum, sodyum, sülfat, kalsiyum, magnezyum, fosfat, klorür, florür, nitrat, nitrit, radyoaktif maddeler, bakteriler, virüsler, dioksinler, organik maddeler, klor, pestisitler, insektisitler ve ilaç kalıntılarını tutan filtreler sadece 0,02 µm gözenek genişliği ile çalışır. Karşılaştırma yapmak gerekirse, ince bir insan saçı 0,02 ... 0,04 mm arasındadır, yani 1.000 kat daha kalındır. Bakteriler 0.1 ... 700 µm ve virüsler 0.015 ... 0.44 µm boyutlarındadır.

Ters osmoz sistemlerinin filtre kapasitesi GPD (günlük galon) cinsinden belirtilir. 100 GPD, günlük 380 litre ultra saf su üretimine karşılık gelir.

Ticari olarak mevcut sistemler genellikle günde 1.500 ila 2.250 litre (400 ... 600 GPD) veya yaklaşık 1,1 ... 1,5 litre/dakika ve maliyeti 7 aşamalı filtre tasarımı 300 .. 400 Euro, yedek filtre seti dahil.

Hijyen hususları

Sadece 0,02 µm'den küçük virüsler en ince filtreden geçebildiğinden, hijyen konusunda herhangi bir endişe olmadığını varsaymak güvenli olacaktır.

Tatil dönemlerinde, su çekilmediğinde, bakteriler filtrelerde kolonileşebilir. Ancak bunların 0,02 µm filtreden geçme şansı olmayacaktır. Buna ek olarak, otomatik yıkama aralıkları bu tür kolonizasyonun önlenmesini sağlar.

99.99% sterilite, aşağı akış UV sterilizasyon sistemleri ile garanti edilir. Burada su, içine bir UV lambasının yerleştirildiği bir kuvars cam silindir boyunca akar. UV ışığı bakteri ve virüsleri öldürür ve yosun oluşumunu önler.

ile 16W UV lamba 130,-, Euro yaklaşık 4.000 J/m'lik bir IRAY dozudur³ gerçekleştirilebilir - uygulamada standart tavsiyenin on katı.

Klor ve kloraminler yeterli bir UV-C dozu ile parçalanır. Ancak gerekli dozu elde etmek için arıtılacak suyun UV-C arıtıcıdan yavaşça(!) geçmesi gerekir.

İdeal olarak - evdeki günlük kullanımda - sistem düşük debili (dakikada yaklaşık 1 litre) bir dozajlama sistemi ile çalıştırılmalıdır. Bu durumda, su şebekeden alınır ve UV-C arıtıcı aracılığıyla dozaj pompası aracılığıyla hijyenik bir içme suyu tankına (kapasite yaklaşık 30 litre veya günlük içme suyu tüketimine uyarlanmış) doldurulur.
Son derece yavaş akış hızı nedeniyle, elde edilen su klor ve mikroplardan arındırılmıştır.

Atık su

Saf osmoz suyunun arıtılması aynı zamanda kirli atık su ürettiğinden, etkin su tüketimi yaklaşık 100% veya daha fazla artar.

Yukarıda bahsedilen 7 aşamalı sistem, 1 litre atık su ile 1 litre osmoz suyunu yönetir.

Bu bakımdan, ters osmoz sistemi kurulurken her zaman bir atık su borusu gereklidir. Bu atık su, gerekirse, evde iki su devresi kurulması şartıyla, tuvalet sifonunun beslendiği bir sarnıca da verilebilir.

Devam eden maliyetler

Bir ters osmoz sistemi, 3 barlık bir hat basıncından itibaren elektriksiz olarak çalıştırılabilir. Ancak, otomatik durulama ve UV hijyen istasyonu olmadan yapmak istemiyorsanız, 230 V bağlantıya ihtiyacınız olacaktır.

A Filtre değişimi her altı ayda bir yaklaşık 50 avroya mal olmaktadır.

UV-C lambaları hizmet ömrü 8.000 ... 10.000 saat, yani yaklaşık bir yıl ve maliyeti yaklaşık 20 Euro'dur.

Bu da toplamda 12 ... aylık 15 avro sabit işletme maliyetine neden olur.

Ekonomi

Hijyen boyutunun yanı sıra ekonomik boyuta da dikkat etmek isteyen herkes, bulaşık yıkamak için kullanılan suyun kullanılmadan boşa akıp gitmesini istemeyecektir.

Ancak bu durulama suyunun, kaynağı ne olursa olsun, durulanan "kirleticileri" normal sudan daha yüksek konsantrasyonlarda içerdiği ve bu nedenle hijyen açısından kritik görevler için kullanılmaması gerektiği unutulmamalıdır!

Bununla birlikte, örneğin tuvalet sifonu için ayrı bir su kaynağına karşı söylenecek bir şey yoktur.