MAX GROW
Εφαρμογή σε Μονάδες Αντίστροφης Όσμωσης
Το πιο κάτω κείμενο, που βασίζεται σε επιστημονικές μελέτες, εξηγεί την αρχή της τεχνολογίας των μηχανημάτων αντίστροφης όσμωσης και περιγράφει τους περιορισμούς αυτής της τεχνολογίας.
Επίσης, αναφέρει οτι σύμφωνα με έρευνες που έγιναν και δημοσιεύθηκαν εδώ και χρόνια είναι απαραίτητη η χρήση συστημάτων διάσπασης αλάτων ως στάδιο προεπεξεργασίας του εισερχόμενου νερού, έτσι ώστε η όσμωση να λειτουργεί απροβλημάτιστα και αποδοτικότερα. Με το ελληνικής τεχνολογίας σύστημα MAX GROW οι περιορισμοί που θα διαβάσετε στο κείμενο που ακολουθεί εξαλείφονται, καθώς καταργούνται οι επικαθίσεις οποιουδήποτε είδους πάνω στις μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης.
Στο τέλος του κειμένου υπάρχουν και αναφορές σε βιβλία που δημοσιεύθηκαν στο παρελθόν από αμερικανούς επιστήμονες από τα οποία πήραμε κάποια αποσπάσματα που περιγράφουν τα επιστημονικά τους συμπεράσματα.
_______________________________________
Οι περιορισμοί της τεχνολογίας της αντίστροφης όσμωσης
Τα τελευταία χρόνια η μέθοδος και τα συστήματα της αντίστροφης όσμωσης θεωρούνται ως η τελειότερη επιστημονική ανακάλυψη όσο αφορά την επεξεργασία και τη φίλτρανση του νερού. Η χρήση αυτής της μεθόδου ενδείκνυται στις περιπτώσεις που οι μόνες διαθέσιμες πηγές νερού είναι είτε η θάλασσα είτε κάποια υφάλμυρη γεώτρηση, είτε κάποιος υδροφόρος ορίζοντας μολυσμένος ή επιβαρυμένος με νιτρικά και άλλες τοξικές ουσίες.
Το αποτέλεσμα του παραγόμενου νερού από την αντίστροφη όσμωση είναι σε πάρα πολύ ικανοποιητικά επίπεδα. Επίσης, η αντίστροφη όσμωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε περιπτώσεις που επιβάλλεται η χρήση απιονισμένου νερού έστω και αν έχουμε πηγή πόσιμου νερού, όπως η βιομηχανία παραγωγής φιλμ, η φαρμακοβιομηχανία και συγκεκριμένες ιατρικές εφαρμογές.
Η λειτουργία των συστημάτων αντίστροφης όσμωσης στηρίζεται στο φαινόμενο της οσμωτικής πίεσης, που ανακαλύφθηκε στα μέσα του 18ου αιώνα. Η επεξεργασία του νερού γίνεται υπό τη μορφή φίλτρανσης, με την αφαίρεση μεγάλων ιόντων και μορίων μέσα από το νερό. Το νερό εισάγεται με πολύ μεγάλη πίεση μέσα από μια σειρά μεμβρανών με πολύ μικρούς πόρους. Το αποτέλεσμα είναι ότι το διάλυμα του νερού που εξέρχεται είναι απαλλαγμένο από περίπου 95 – 99,9% όλων των ιόντων, που τα έχουν κατακρατήσει οι μεμβράνες. Το νερό που παράγεται με αυτή τη διαδικασία είναι αρκετά καθαρό για διαφορες εφαρμογές. Μεταξύ αυτών είναι και η παροχή πόσιμου νερού, με μία σχετικά εύκολη μετεπεξεργασία εμπλουτισμού ώστε να είναι κατάλληλο προς πόση.
Οι μεμβράνες, προκειμένου να λειτουργήσουν σωστά και να επιτύχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα, θα πρέπει να είναι σε τέτοια κατάσταση ώστε να μην επιτρέπουν μόρια ή ιόντα να διαπεράσουν τις οπές τους, αλλά ταυτόχρονα το καθαρό νερό θα πρέπει να διέρχεται χωρίς να αντιμετωπίζει καμία αντίσταση.
Τα μειονεκτήματα ενός συστήματος αντίστροφης όσμωσης είναι το αρχικό κόστος επένδυσης, η συντήρηση, τα αναλώσιμα και το απορριπτόμενο νερό, που σε μερικές περιπτώσεις σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία δεν επιτρέπεται να απορριφθεί σε κατάλληλο περιβάλλον, καθώς έχει περισσότερα στοιχεία από το αρχικώς ακατέργαστο νερό. Συνήθως, στα επαγγελματικά συστήματα, το ποσοστό του νερού που απορρίπτεται κυμαίνεται μεταξύ του 25% και του 60% της συνολικής ποσότητας νερού που καταναλώνεται, ανάλογα με την εφαρμογή.
Καταρχήν, η αντίστροφη όσμωση απαιτεί την απόρριψη του βρώμικου νερού (δηλαδή νερού με μεγάλη περιεκτικότητα σε μόρια και ιόντα) σε συγκεκριμένο σημείο (όπως π.χ. να επιστρέφει στην θάλασσα). Πολλές φορές η ποσότητα του απορριπτέου νερού μπορεί να είναι μεγαλύτερη από την ποσότητα του παραγόμενου νερού, ανάλογα με την σκληρότητα, την οξύτητα, την υψηλή αγωγιμότητα και την περιεκτικότητα του νερού σε επιβλαβή χημικά στοιχεία.
Όταν η αντίστροφη όσμωση χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις που δεν είναι απολύτως αναγκαία, το νερό κατασπαταλάται σε τεράστιο βαθμό και ταυτόχρονα ρυπαίνει το περιβάλλον και τον υδροφόρο ορίζοντα. Γι’ αυτό το λόγο η εταιρεία μας σε αρκετές περιπτώσεις προτείνει ορισμένες εναλλακτικές τεχνολογίες επεξεργασίας νερού.
Επίσης, το νερό που παράγεται από την όσμωση, αν δεν εμπλουτιστεί κατάλληλα, δεν είναι κατάλληλο για πόση από τους ανθρώπους, ούτε και πρέπει να χρησιμοποιείται για άρδευση καλλιεργειών ή πότισμα κήπων. Η αντίστροφη όσμωση έχει την ιδιότητα να φιλτράρει οποιοδήποτε μόριο, ιόν ή συστατικό που είναι βαρύτερο από το νερό.
Αυτό ισοδυναμεί με πλήρη σχεδόν κατακράτηση όλων των μεταλλικών αλάτων, όπως π.χ. ασβέστιο, κάλιο, ποτάσσιο, μαγνήσιο και πολλά άλλα στοιχεία που διαθέτει το νερό από την άντλησή του από το υπέδαφος, τα οποία είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη του ανθρώπου, των ζώων και των φυτών. Το νερό της αντίστροφης όσμωσης, εάν χρησιμοποιηθεί στη μαγειρική ή στην παρασκευή ροφημάτων, είναι εντελώς άνοστο, η δε μακροχρόνια χρήση του ως πόσιμο, εφόσον δεν έχει εμπλουτιστεί, δημιουργεί προβλήματα δυσπεψίας, στομαχικών διαταραχών και έλλειψη βιταμινών.
Παράλληλα, δεν προσφέρει στην ανάπτυξη των φυτών, εάν δεν προστεθούν επιπλέον λιπάσματα και ιχνοστοιχεία. Η επιστήμη την τελευταία εικοσαετία υπέδειξε ότι το υφάλμυρο και το σκληρό νερό είναι πολύ πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά και στοιχεία και συμβάλλει τα μέγιστα στην ανάπτυξη των φυτών, αρκεί να εξουδετερωθεί το πρόβλημα της συσσωμάτωσης και της συσσώρευσης των αλάτων.
Από τεχνικής πλευράς και σε σχέση με την εύρυθμη λειτουργία της όσμωσης η απόδοση και η ομαλή λειτουργία μιας όσμωσης, όπως επίσης και η συχνότητα της συντήρησής της, εξαρτάται άμεσα από τις επικαθήσεις που δημιουργούνται στην επιφάνεια των μεμβρανών, από συσσωρεύσεις ακαθαρσιών και το σχηματισμό επικαθίσεων ανθρακικού ασβεστίου και διαφόρων κολλωδών ουσιών. Αυτό το φαινόμενο καταπολεμάται με δοσομέτρηση ειδικών αντικαθαλατωτικών προϊόντων και χημικούς καθαρισμούς σε τακτά διαστήματα, ανάλογα με τη χρήση και την ποιότητα του ακατέργαστου νερού.
Οι επικαθήσεις αλάτων, όπως είναι κοινώς γνωστές, επάνω στις μεμβράνες, σταδιακά μειώνουν την αποτελεσματικότητα φιλτραρίσματος των μεμβρανών και την απόδοση του παραγόμενου νερού, ενώ παράλληλα αυξάνουν την ποσότητα του απορριπτόμενου νερού και φυσικά οδηγούν σε δυσλειτουργία της όσμωσης και σε μεγαλύτερη απαίτηση για εργασίες καθαρισμού και συντήρησης. Μόλις σχηματιστεί το πρώτο στρώμα επικάθησης αλάτω,ν η συσσώρευση των επόμενων στρωμάτων γίνεται με γεωμετρική πρόοδο, καθώς υπάρχει πλέον τραχιά επιφάνεια που προσφέρει καλύτερη πρόσφυση στα ιόντα του ανθρακικού ασβεστίου.
Οι περισσότεροι κατασκευαστές των αντίστροφων οσμώσεων γνωρίζουν αυτά τα προβλήματα και συστήνουν τη χρήση μεθόδων αποσκλήρυνσης με ρητίνες ιοντοανταλλαγής ή κάποιων συστημάτων χημικής διάσπασης των δεσμών του ανθρακικού ασβεστίου πριν από την είσοδο του νερού στα μηχανήματα τους, προκειμένου να αυξήσουν την αξιοπιστία και την εύρυθμη λειτουργία των μονάδων τους και να μειώσουν την απόρριψη μεγάλων ποσοτήτων νερού, που συνεπάγεται υψηλό κόστος για τους πελάτες τους.
Ταυτόχρονα, οι επικαθήσεις αλάτων ευνοούν την δημιουργία κολλοειδών ουσιών, την ανάπτυξη βακτηριδίων, αλγών και μυκήτων και τον ταχύ πολλαπλασιασμό των παθογόνων μικροοργανισμών όχι μόνο στις μεμβράνες αλλά και στα φίλτρα που χρησιμοποιούνται πριν από την όσμωση, διότι το ασβέστιο λειτουργεί ως τροφή για όλους αυτούς τους οργανισμούς.
Τέλος, η αφαίρεση όλων των στοιχείων από το νερό και ιδιαίτερα των αλάτων καθιστά το νερό πάρα πολύ διαβρωτικό για όλη την εγκατάσταση, με αποτέλεσμα τα μηχανήματα και ο εξοπλισμός να καταστρέφεται πρόωρα, ιδίως όταν η σκληρότητά του βρίσκεται κάτω από 11,5 γερμανικούς βαθμούς. Αυτός είναι ένας ακόμα λόγος για τον οποίο επιβάλλεται ο εμπλουτισμός του νερού με μεταλλικά στοιχεία, ώστε να περιοριστεί η διαβρωτική δράση του νερού, το οποίο είναι φυσικό να αναζητεί τη φυσική ισορροπία του, δηλαδή την αναπλήρωση των μεταλλικών στοιχείων που του αφαιρέθηκαν με τη “βίαιη” διαδικασία της αντίστροφης όσμωσης. Τα μεταλλικά στοιχεία που του λείπουν τα βρίσκει στο περιβάλλον του, δηλαδή στο δίκτυο ύδρευσης που αποτελείται από μεταλλικούς σωλήνες και άλλα μεταλλικά εξαρτήματα. Ο εμπλουτισμός του νερού μετά από την αντίστροφη όσμωση μειώνει σε μεγάλο βαθμό αυτό το πρόβλημα.
Βιβλιογραφία:
- Bell, Jayne “Reverse Osmosis System Problem They Won’t Tell You About” ezinarticles.com 12 May 2008
- Kucera, Jane “Properly Apply Reverse Osmosis” Chemical Engineering Progress February 1997 pages 54 – 61
- Glater J. “The early history of reverse osmosis membrane development” Desalination pages 297 – 309
- www.watersafeandpure.com
- Sidney Loeb Co Inventor of Practical Reverse Osmosis
_______________________________________
Η τεχνολογία MAX GROW
Τα συστήματα αφαίρεσης αλάτων με αντίστοφη όσμωση χρησιμοποιούνται για την αφαλάτωση υφάλμυρου ή θαλασσινού νερού, κάνοντάς το έτσι κατάλληλο για χρήση. Τα προβλήματα που προξενούνται από τις επικαθίσεις αλάτων εμφανίζονται κυρίως στις μεμβράνες, με αποτέλεσμα οι μεμβράνες αφενός να έχουν μειωμένη απόδοση και αφετέρου να φθείρονται πιο σύντομα από τον προβλεπόμενο χρόνο ζωής τους. Το σύστημα αντίστροφης όσμωσης είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να επεξεργάζεται το θαλασσινό νερό και να μετατρέπει ένα μέρος της ποσότητάς του σε πόσιμο νερό, απορρίπτοντας το υπόλοιπο.
Η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται με τη διείσδυση του νερού με υψηλή πίεση μέσα από τους μικροσκοπικούς πόρους ειδικών διαπερατών μεμβρανών. Αυτή η διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα την επικάθιση μεγάλης ποσότητας αλάτων πάνω στις μεμβράνες και τη σταδιακή μείωση της απόδοσης του συστήματος και την καταστροφή των μεμβρανών, που πρέπει τότε να αντικατασταθούν. Το κόστος, όμως, των μεμβρανών είναι πολύ υψηλό, ομοίως και το κόστος της ενέργειας που καταναλώνεται για την άντληση του νερού, και έτσι το κόστος παραγωγής του πόσιμου νερού αυξάνεται.
Εγκαθιστώντας μία συσκευή MAX GROW σε κάθε σωλήνα που τροφοδοτεί με νερό τις μεμβράνες, αποτρέπεται η δημιουργία επικαθίσεων και η απομάκρυνση αυτών που έχουν ήδη σχηματιστεί. Με αυτή τη μέθοδο δεν υπάρχει πλέον μείωση της απόδοσης σε πόσιμο νερό, ενώ παράλληλα έχουμε το όφελος της επιμήκυνσης του χρόνου ζωής των μεμβρανών και της εξοικονόμησης ενέργειας, αφού η συνολική ποσότητα νερού που χρειάζεται να αντληθεί για την παραγωγή συγκεκριμένης ποσότητας καθαρού νερού μειώνεται.
Για να δείτε την αναλυτική περιγραφή μίας εφαρμογής σε σύστημα αντίστροφης όσμωσης σε ξενοδοχείο της Ρόδου, πατήστε εδώ. Αυτή η εφαρμογή έγινε με μία συσκευή SPRINGER, που είναι μία παλαιότερη και λιγότερο εξελιγμένη τεχνολογία που υπήρχε αρκετά χρόνια πριν γίνει ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη των συσκευών MAX GROW.
Τα πιο σημαντικά οφέλη που προσφέρει η εγκατάσταση της συσκευής MAX GROW στην τροφοδοσία ακατέργαστου νερού σε συστήματα αντίστροφης όσμωσης είναι ότι ότι αυξάνει το χρόνο ζωής των μεμβρανών και ότι η ποσότητα του παραγόμενου νερού αυξάνεται επίσης σημαντικά. Παρόμοιες διαπιστώσεις γίνονται και όταν έχουμε υφάλμυρο νερό αντί του θαλασσινού.
Επιπλέον, εξαλείφεται η διαβρωτική δράση του νερού, επειδή οι συσκευές MAX GROW έχουν την ιδιότητα να ευνοούν το σχηματισμό μαύρου κεκορεσμένου επιτεταρτοξειδίου του σιδήρου (Fe3O4) σε όλο το μήκος του δικτύου όπου είχε σχηματιστεί σκουριά (Fe3O2). Έτσι, συμβαίνει μία παθητικοποίηση της επιφάνειας, που δεν επιτρέπει την περαιτέρω διάβρωσή της από το αφαλατωμένο νερό που επιζητά την αναπλήρωση των χαμένων μεταλλικών στοιχείων του, όπως αναφέραμε πιο πάνω.
Αναλυτικά, τα πλεονεκτήματα που μας προσφέρει η συσκευή MAX GROW στις μονάδες αντίστροφης όσμωσης είναι τα εξής:
- Αποτρέπει τη δημιουργία επικαθήσεων αλάτων επάνω στις μεμβράνες και στα φίλτρα.
- Αυξάνει τη διαλυτική ικανότητα του νερού και τη ρευστότητά του, με συνέπεια να γίνεται πιο διεισδυτικό και να διαπερνά πιο εύκολα τους μικροπόρους των μεμβρανών.
- Μειώνει την κατανάλωση ενέργειας (λιγότερο νερό απαιτείται να αντληθεί και με χαμηλότερη πίεση, επειδή το νερό γίνεται πιο διεισδυτικό).
- Αυξάνει το χρόνο ζωής των μεμβρανών.
- Μειώνει το κόστος αντικατάστασης των μεμβρανών και άλλου εξοπλισμού λόγω της αύξησης του χρόνου ζωής τους.
- Εξασφαλίζει τη σωστή λειτουργία του συστήματος, χωρίς προβλήματα και βλάβες.
- Επιτυγχάνει υψηλότερο βαθμό αξιοποίησης και εκμετάλλευσης της αρχικής επένδυσης που έγινε για την απόκτηση και εγκατάσταση του συστήματος αντίστροφης όσμωσης.
- Αυξάνει σημαντικά την παραγωγή αφαλατωμένου νερού, που συνεπάγεται υψηλότερη δυναμικότητα του συστήματος: περισσότερα σημεία κατανάλωσης μπορούν πλέον να εξυπηρετηθούν χωρίς την ανάγκη για επιπρόσθετη επένδυση για την επέκταση του υπάρχοντος συστήματος.
- Δεν επιτρέπει τη δέσμευση άλλων στοιχείων όπως π.χ. μαγνησίου, καλίου και άλλλων στοιχείων που είναι απαραίτητα για τη θρέψη ανθρώπων, ζώων και φυτών.
- Αποτρέπει την δημιουργία αλγών, μυκήτων και άλλων παθογόνων μικροοργανισμών πάνω στις μεμβράνες, εξασφαλίζοντας έτσι καλύτερη υγιεινή και προστατεύοντας τις μεμβράνες από αλλοίωση και γήρανση εξαιτίας φθοράς από βιολογικά-οργανικά αίτια.
- Καταργεί την ανάγκη για χρήση χημικών οξέων και άλλων τοξικών παρασκευασμάτων για τον καθαρισμό των μεμβρανών, τα οποία εκτός του ότι είναι δαπανηρά, απαιτούν επίπονη εργασία, ρυπαίνουν το περιβάλλουν και φθείρουν την εγκατάσταση.
- Καταργεί την ανάγκη για προεπεξεργασία του νερού που συνήθως συστήνουν οι κατασκευαστές των μονάδων αντίστροφης όσμωσης, όπως είναι, για παράδειγμα, οι αποσκληρυντές ιοντοανταλλαγής.
- Καταργεί την ανάγκη για χλωρίωση και αποχλωρίωση του νερού πριν από τις μεμβράνες. Συγκεκριμένα, χωρίς τη συσκευή MAX GROW “οι μικροοργανισμοί πρέπει να καταστραφούν και τα αιωρούμενα στερεά να αφαιρεθούν ώστε να αποφευχθεί η ανάπτυξη μικροοργανισμών και η εναπόθεση αλάτων στις μεμβράνες. Η προεπεξεργασία περιλαμβάνει προχλωρίωση, συσσωμάτωση κολλοειδών οργανικών ουσιών με την προσθήκη χημικών, φιλτράρισμα μέσω φίλτρων άμμου και προσθήκη θειικού οξέως για τη ρύθμιση της οξύτητας. Το φιλτραρισμένο νερό αντλείται σε ειδικά φίλτρα πολυπροπυλενίου που κρατούν όλες τις στερεές ουσίες μεγέθους μεγαλύτερου του 1μm που θα προκαλούσαν ζημιά στις μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης. Ακολούθως, γίνεται αποχλωρίωση διότι οι μεμβράνες καταστρέφονται στην παρουσία ελεύθερου χλωρίου”. (πηγή: www.moa.gov) Με τη συσκευή MAX GROW αποκλείεται το ενδεχόμενο ανάπτυξης μικροοργανισμών και εναπόθεσςη αλάτων στις μεμβράνες. Συνεπώς, η χλωρίωση και η αποχλωρίωση καθίστανται περιττές.
- Μειώνει την ποσότητα δοσομέτρησης αντικαθαλατωτικών ή ακόμα και τα καταργεί αντελώς.
- Βελτιώνει τις συνθήκες των καθαλατώσεων πριν τη μεμβράνη (φίλτρα κλίνης, άμμου κτλ.)