الفحم الحجري:- هو صخر اسود او بني اللون وغالبا يكون اسود اللون قابل للاشتعال والاحتراق، ويوجد في طبقات الأرض ويتكون أساسا من الكربون إضافة الى نسب متفاوتة من عناصر أخرى يتصدرها (الهيدروجين، كبريت، اوكسيجين, ونيتروجين وعناصر أخرى إضافية )
الفحم الحجري له استخدامات كثيرة في مجال الحياة وسوف نقتصر على تصفية وتنقية المياه الملوثة عن طريق (الترشيح بالكاربون النشط)
قبل البدء بشرح عملية الترشيح يجب معرفة ما هو الكاربون النشط ……
الكاربون النشط :- أو الفحم المنشط، هو فحم مصنوع بأسلوب خاص مسامي، بحيث يصبح ذو مساحة سطحية عالية جدا، و بالتالي يصبح أكثر قدرة كيميائيا على التقاط الغازات الضارة أو الغير مرغوب فيها . وهو مادة صلبة غير متبلورة وعالية المسامية حيث يحتوي على حبيبات دقيقة من الجرافيت، معالجة بطرق خاصة لتجعلها مسامية, يستحضر على شكل حبيبات صغيره او مسحوق ناعم, والفحم النشط مادة غير قطبية كما انها غالية الثمن …
مميزات الفحم النشط :-
يتميز بقدرته العالية الامتزاز (ادمصاص) الغازات والسموم الموجودة حولة ولذلك يستخدم كدواء معالج لأمراض التسمم والغازات والمغص وأي مرض تنتشر فيه غازات سامة في الجهاز الهضمي. كما يستخدم الفحم المنشط في صناعة الكمامات وغيره من أدوات السلامة التي يستخدمها رجال الإطفاء والعاملين في المناجم. كما يستخدم لتنقية المياه الملوثة ومياه الصرف الصحي للاستخدام للشرب وللزراعة وللصناعة. ويستخدم أيضا في قتل البكتيريا وإزالة الروائح الكريهة. والمعروف حاليا أن الفحم النشط هو أفضل المميزات وأكثرها استخداما في كافة المجالات ..
استخدام الفحم النشط :-
يستخدم الفحم المنشط كمادة ماصة للمواد العضوية وغير القطبية وأيضا في معالجة الغازات والمياه وهو أكثر مادة مستخدمة كمادة ماصة للروائح والغازات والرطوبة. كما يستخدم أيضا في تكرير الزيوت و السكر والبتروكيماويات وأيضا في شركات الادوية ، وتنقية المياه ، وهذا يعزى إلى مساحة السطح العالية التي يتميز بها القادرة على امتصاص مواد ضارة أو غير مرغوب فيها …
اما طريقة الترشيح بالكاربون النشط :-
هي وسيلة للتصفية حيث تستخدم قطعة من الكربون النشط لإزالة الملوثات والشوائب، وذلك باستخدام الامتصاص الكيميائي. كل قطعة من الكربون هي مصممة لتوفير جزء كبير من مساحة السطح، من أجل السماح لأكبر قدر ممكن من الملوثات للتعرض لوسائل التصفية. وهذا الكربون ينشط بشحنة موجبة وهو مصمم ليجذب ملوثات الماء المشحونة بالسالب. تستخدم تصفية الكربون عادةً لتنقية المياه، ولكنها تستخدم أيضاً لتنقية الهواء
فلاتر الكربون هي الأكثر فعالية في إزالة الكلور، و الرواسب، والمركبات العضوية المتطايرة من المياه. ولكنها ليست فعالة في إزالة المعادن، الأملاح، والمركبات غير العضوية الذائبة…
أحجام الجسيمات النموذجية التي يمكن إزالتها عن طريق فلاتر الكربون تتراوح ما بين( 0.5 إلى 50 مايكرومتر). حجم الجسيمات تستخدم كجزء من مواصفات المرشح. كفاءة فلتر كربون تعتمد أيضاَ على تنظيم معدل التدفق. عندما يسمح للماء بالتدفق خلال الفلتر بمعدل بطيء، تتعرض الملوثات لوسائل الترشيح لفترة أطول من الزمن
أنواع الفلاتر الكاربونية :-
هناك نوعان سائدان من فلاتر الكربون المستخدمة في صناعة الترشيح : فلاتر مسحوق الكتلة والفلاتر الحبيبية المنشَطة. بشكل عام، مرشحات كتلة الكربون هي أكثر فعالية في إزالة عدد كبير من الملوثات، استنادا إلى زيادة المساحة السطحية للكربون. العديد من فلاتر الكربون أيضاً يستخدم وسائل ثانوية، مثلاً الفضة لمنع البكتيريا النمو داخل الفلتر
تستخدم فلاتر الكربون في المنازل الفردية بوصفها نقطة من استخدام فلتر المياه، وأحيانا في مرافق معالجة المياه المحلية. كما أنها تستخدم كأجهزة ما قبل العلاج التناضح العكسي وكمرشحات متخصصة مصممة لإزالة خراجات مقاومة الكلور…….