روش های مختلف احیای کربن فعال
کربن فعال (اکتیو) ماده ای شیمیایی است، که از مواد اولیه ای نظیر چوب، پوست نارگیل یا گردو و ... تولید می شود. برای تهیه کربن فعال، ماده اولیه آن را در حضور مقدار بسیار کمی اکسیژن می سوزانند تا هیدروکربن های آن تولید شود. بعد از آن زغال تولید شده را در معرض گازهای اکسید کننده قوی قرار می دهند، که باعث می شود ساختار آن متخلخل شود.
زغال تولید شده به این روش دارای سطح جذب بسیار بالایی می باشد. کربن فعال معمولا به صورت گرانول، پودری و میله ای تهیه و تولید می شود، که هر کدام برای کاربرد خاصی قابل استفاده می باشند. کربن اکتیو ماده است، که به طور گسترده در صنایع مختلفی از جمله تصفیه آب و فاضلاب از آن استفاده می شود و به دلیل جذب سطحی و خاصیت جذب داخلی بالایی که ایجاد می کند، قادر به حذف آلاینده های مانند بو، طعم، مزه، رنگ، برخی از فلزات سنگین و کلر می باشد.
بنابر این کربن فعال یک ماده اساسی در فرایندهای تصفیه آب و پساب می باشد، که در برندها و مدل های متنوعی در بازار موجود است. برندهای شناخته شده کربن فعال مانند کربن جاکوبی از بهترین نمونه این ماده می باشند، که قیمت آن نیز نسبت به دیگر برندهای کربن موجود در بازار بالاتر است. بنابر این در بسیاری از کاربردها موضوع احیای کربن فعال به میان می آید، که از لحاظ اقتصادی دارای اهمیت زیادی می باشد. با ما همراه باشید تا در رابطه با احیای کربن فعال و روش های مختلف آن مطالبی را با هم بررسی کنیم.
با استفاده از چه روش هایی می توان کربن فعال را احیا کرد؟
احیای کربن فعال (Activated Carbon) در فرایندهای مختلف تصفیه آب و فاضلاب، باعث افزایش کارایی تجهیزاتی مانند فیلتر کربنی می شود. اما شاید این سوال به ذهن شما برسد، که هدف از احیای کربن فعال چیست؟
هدف از احیای کربن با استفاده از هر روشی، این است که آلاینده های جذب شده در سطح ساختار کربن فعال کاهش پیدا کنند و منافذ آن برای جذب مجدد آلاینده ها تمیز شوند. احیای کربن فعال با استفاده از روش های مختلف فیزیکی، حرارتی شیمیایی و بیولوژیکی قابل انجام می باشد، که در ادامه در مورد هر یک از این روش ها، مزایا و معایب آنها مطالبی را ارائه می کنیم.
احیای کربن فعال با استفاده از روش حرارتی
روش حرارتی برای احیای کربن فعال، یکی از قدیمی ترین روش ها می باشد. در این روش برای از بین بردن مواد آلاینده جذب شده در سطح کربن اکتیو، کربن را در دمای بیش از 800 درجه سانتی گراد حرارت می دهند. روش حرارتی احیای کربن فعال در دسته روش های فیزیکی قرار می گیرد و برای اجرای آن از کوره های چند طبقه استفاده می کنند.
مزیت این روش این است، که با استفاده از گازهای بی اثر و حرارت دهی، حجم زیادی از مواد آلاینده انباشته شده روی ذرات کربن از بین می رود، اما این عیب را نیز دارد، که احیای کربن در این روش باعث کاهش 2 تا 5 درصدی کربن می شود.
علاوه بر حرارت دهی کربن فعال با گازهای بی اثر و در دمای بالاتر از 800 درجه سانتی گراد، از بخار آب نیز برای حذف آلاینده های انباشته شده روی سطح کربن استفاده می شود. نقطه ضعف این روش احیای کربن فعال، این است که توانایی حذف کامل آلاینده های جذب شده در سطح کربن را ندارد، در نتیجه روش حرارتی دارای کاربرد بیش تری می باشد.
احیای حرارتی کربن اکتیو چه مزایا و معایبی دارد؟
مزیت ها و معایب احیای کربن فعال با روش حرارتی شامل موارد زیر می باشد:
• احیای کربن فعال با استفاده از حرارت دادن در کوره هایی با دمای بالای 800 درجه سانتی گراد باید توجیه اقتصادی داشته باشد. این روش در صورتی اقتصادی و به صرفه می باشد، که در طول روز حداقل 5 تا 6 تن ورودی کربن فعال برای احیا به کوره وارد شود. در غیر این صورت برای احیای کربن بهتر است از روش های دیگر استفاده شود.
• احیای کربن اکتیو با استفاده از بخار آب، هم آلاینده های سطح کربن را به طور کامل حذف نمی کند و هم برای افزایش بازدهی کربن در تصفیه آب و فاضلاب نیاز است، که به صورت مکرر کربن فعال را با این روش احیا کرد. این کار باعث می شود حجم زیادی از کربن از بین برود.
احیای کربن فعال با استفاده از روش های شیمیایی
یکی از روش های رایج برای احیای کربن فعال و از بین بردن مواد آلاینده جذب شده، شستشوی کربن با مواد شیمیایی و حلال ها می باشد. از جمله مواد شیمیایی قابل استفاده برای این کار شامل اتانول، متانول، اسیدهای کربوکسیلیک، انواع استر و آمین ها می باشد.
احیای کربن فعال با روش شیمیایی چه مزیت ها و معایبی دارد؟
استفاده از روش شیمیایی برای احیای کربن اکتیو دارای مزایا و معایب زیر می باشد:
• مهم ترین مزیت این روش، حذف کامل مواد آلاینده و افزایش بازدهی دستگاه می باشد.
• دیکر مزیت این روش این است، که حلال های مورد استفاده در آن بر خلاف روش های حرارتی احیای کربن فعال، باعث از بین رفتن کربن نمی شوند.
• عیب این روش نیز قیمت مواد شیمیایی و حلال ها می باشد، به خصوص در شرایطی که مقدار کربن استفاده شده در فرایند تصفیه آب یا فاضلاب خیلی زیاد باشد، استفاده از این روش برای احیای کربن اکتیو توجیه اقتصادی ندارد.
احیای کربن فعال با استفاده از روش های بیولوژیکی
یکی دیگر از روش های احیای کربن فعال استفاده از فعالیت های بیولوژیکی می باشد. در این روش، کربن فعال را در محفظه ای توری شکل وارد می کنند و سسپ آن را به بیورآکتورهایی با حجم زیادی از میکرو ارگانیسم ها و لجن فعال وارد می کنند. پس از چند روز، میکروارگانیسم ها حجم زیادی از مواد آلی و غیر آلی آلاینده انباشته شده در منافذ کربن را مصرف کرده و باعث پاک سازی آن می شوند.
احیای کربن فعال با روش بیولوژیکی چه مزایا و معایبی دارد؟
روش بیولوژیکی احیای کربن فعال دارای مزایا و معایب زیر می باشد:
• مهم ترین مزیت این روش، راندمان بالای آن و درصد بسیار کم کربن است که در طی فرایند احیا از بین می رود.
• یکی از عیب های این روش نیز زمان بر بودن حذف آلاینده های سطح کربن فعال توسط میکرو ارگانیسم ها می باشد.
• نقطه ضعف دیگر آن نیز این است، که برای محیط های بزرگ و صنعتی و احیای کربن در مقادیر بسیار بالا، توجیه اقتصادی ندارد.
روش های ذکر شده برای احیای کربن فعال از روش های متداول و پرکاربرد برای این منظور می باشد. مهم ترین پارامتر برای انتخاب روش مناسب احیای کربن فعال، به شناخت ترکیبات جذب شده توسط سطح کربن و فرایند مورد نظر بر می گردد. در صورت آگاهی از خواص و نحوه عملکرد ترکیبات جذب شده در کربن و ساختار آنها باید از روش مناسب برای احیای کربن فعال استفاده شود، تا راندمان عملیات بازیابی کربن مناسب باشد.
هزینه احیای کربن فعال
در چند سال اخیر بسیاری از محصولات کربن فعال موجود در بازار ایران به دلیل وارداتی بودن و تغییرات قیمت ارز، دچار تغییرات شدیدی در قیمت شده اند، بنابر این بسیاری از واحد های صنعتی بزرگ به فکر احیای کربن فعال با استفاده از روش مناسب می باشند. البته با توجه به روش های متداول گفته شده برای احیای کربن فعال و مزیت ها و معایب هر کدام از آنها، باید گفت احیای کربن در هر پروژه ای باید توجیه اقتصادی داشته باشد، برای مثال روش های حرارتی تنها برای بازیابی 5 تا 6 تا کربن فعال در روز دارای توجیه اقتصادی می باشند و در غیر این صورت استفاده از سایر روش های احیا توصیه می شود؛ و در شرایطی که حجم مخزن و مقدار کربن استفاده شده در داخل آن نیز زیاد نباشد، تعویض بستر کربن فعال بهترین انتخاب است.
بنابر این در صورتی که برای تعویض یا احیای کربن فعال مورد استفاده خود نیازمند مشاوره و راهنمایی هستید، بهترین راهکار مراجعه به شرکت هایی است که با استفاده از کارشناسان با تجربه خود ارائه دهنده این خدمات می باشند.
برای آشنایی با دیگر برندهای کربن فعال و اطلاع از قیمت به روز کربن جاکوبی سوئد و نحوه سفارش و خرید کربن فعال از طریق شماره های سایت با کارشناسان وبسایت تصفیه آب آبین در ارتباط باشید تا از مشاوره رایگان مجموعه در انتخاب محصول مناسب بهره مند شوید.
