Filtrační materiály.

Charakteristika filtrační látky Cinis.

Filtrační látka Cinis je speciálně vybraný, případně upravený popel z elektrárenských nebo teplárenských kotlů. Původním zdrojem popele pro naší činnost byly odkaliště tepelných elektráren. Hydraulickou přepravou popele na odkalištích docházelo k jeho postupné separaci v celé délce plavení.
Odsířením spalin došlo ke změně ukládání popelovin. Produkty odsiřování obsahují vápno a nelze je proto použít pro filtraci. Pouze elektrárenská struska, která je odstraňována z elektrárenského kotle, následně zachycená ve vodní lázni a drcena, nahrazuje hrubší frakce plaveného popela. Tato popelovina má podobné složení jako hrubší frakce dříve plaveného popela.
Výhodou je její certifikace pro použití ve stavebnictví. Certifikační orgán posuzuje technické parametry, limitní hodnoty vodního výluhu a ekologické testy.

Velmi dobré vlastnosti tohoto materiálu ještě více vyniknou ze srovnání s nejpoužívanějším filtračním materiálem - praným štěrkopískem.

 Praný štěrkopísek frakce 2/4 (2-4 mm).

Koeficient filtrace K (m.s^-1)pro pískovou náplň je v rozsahu 10^-3 – 10^-2.

Sorbent Cinis (zvětšeno 320x).

Zatímco u štěrkopísku jsou jednotlivá zrna hladká, povrch spečených agregátů je porézní s různými dutinami po úniku plynů. Povrch agregátů je drsný s ostrými hranami. Objemová hmotnost filtrační látky je 740 – 800 kg/m³. Velikost částic se pohybuje v rozmezí 0,01 – 16 mm. Uhlíkový nedopal se pohybuje od 5 – 8 %. Důležitý je obsah kysličníků křemíku (cca 50 %), hliníku (22% ), železa (10%), vápníku (4 %), síry (0,6%) a hořčíku (2%).
Koeficient filtrace K (m.s^-1) pro sorbent Cinis je v rozsahu 10^-5 – 10^-4.

Sorbent Cinis (jednotlivá zrna, zvětšeno 2400x).

Na zvětšených obrázcích filtrační náplně Cinis je možno pozorovat členitý povrch jednotlivých popelových částic a jak různorodé jsou jejich tvary a velikosti. Po navrstvení do filtru jsou jednotlivé částice do sebe zaklíněny. Z granulometrického hlediska převažují částice s menším průměrem.

Tabulka jedné ze sítovacích zkoušek.

Z fyzikálních vlastností je velmi cenný vysoký měrný povrch sorbentu. Je schopen mechanicky zachytit a separovat nerozpuštěné látky na svém povrchu. Probíhá mechanická separace nikoliv v celé hloubce, ale pouze na několika mm hloubky sorbentu.
Vyjímečné jsou vlastnosti filtrační látky z hlediska prostředí pro bakteriální život, který lze srovnat s půdou. Zejména je toto prostředí výhodné pro nitrifikační bakterie, vzhledem ke vzdušné kapacitě této látky. Tato vlastnost je rozhodující pro odbourávání biologického znečištění.
Z hlediska chemického složení filtrační látky slouží tato i jako zdroj biogenních prvků pro přítomné mikroorganizmy. Na povrchu jednotlivých zrn filtrační látky se vytváří biofilm. V tomto biofilmu probíhá vlastní proces rozkladu rozpuštěných organických látek a zbytku nejmenších nerozpuštěných látek.

V důsledku dějů probíhajících při spalování je popel o část toxických stopových prvků ochuzen a část která v nich zbývá, je velmi pevně zabudovaná a těžce vyluhovatelná (pouze v kyselinách a silných zásadách). Ve srážkových vodách se toxické stopové prvky prakticky nevyluhují.

Tuto schopnost mají popely jak v suchém stavu tak i ve vlhkém stavu. Vlhký popel vytváří na svém povrchu vrstvičku hydratovaných forem různých alumosilikátů – hydrogelů, které fungují rovněž jako sorbenty. Hlavní sorpční účinek elektroneutrálních hlinitanových a křemičitých hydratovaných oxidů je dán povrchovou elektronegativitou. Působí proto jako katex, a lze jimi s výhodou odseparovat nepolární organické látky a kationty.

Sorbentu Cinis se využívá v zemních filtrech pro zneškodňování NL a organického znečištění v městských odpadních vodách, jako náplně do filtračních jednotek pro zneškodňování NEL, TK.

Koeficient filtrace.
Důležitým parametrem pro chakterizování filtrační látky je koeficient filtrace. Koeficient filtrace (K) v m/s je teoretická veličina vyjadřuje rychlost proudění vody při jednotkovém spádu v metrech za sekundu. 

Měření probíhá v upraveném skleněném válci umožňujícím dodržování konstantní výšky hladiny vody.
Koeficient filtrace (m.s^-1) pro sorbent Cinis je v rozsahu 10^-5 – 10^{- 4}.
Koeficient filtrace (m.s^-1) pro pískovou náplň je v rozsahu 10^-3 – 10^-2.

Vodní výluh.
Z hlediska geneze sorbentu Cinis vznikala obava, že se bude při čištění odpadní vody vyluhovat řada kontaminantů. Z provedených vodních výluhů je zřejmé, že k tomuto jevu nedochází, naopak výluh je pod nejpřísnějšími limity jak ukazuje následující tabulka.

Vodní výluh je prováděn podle předpisu a normy pro klasifikaci odpadů a rozbor je prováděn v akreditované laboratoři.
Při splnění uvedených parametrů vodního výluhu je možno na filtrační látku Cinis nahlížet jako na inertní materiál.

 Příbalový leták.