Dziś notka z zakresu poradnictwa o majsterkowaniu domowo-zagrodowym. Chodzi o wodę.

Jak już nie raz wspominałem mieszkamy we Frankfurcie nad Menem. Tak dokładnie, to na południe od Menu. Na północy Frankfurtu woda kranowa pochodzi z górek Vogelsbergu i Spessartu, i jest świetna, miękka (4,5 °d.H., 20g/m³ Ca). Niestety u nas na południu woda jest twarda (13,9 °d.H., 75 g/m³ Ca). Do tego kamień odkładający się na wszystkim (zwłaszcza na kafelkach w łazience) ma kolor podchodzący pod pomarańczowy i wygląda paskudnie. Czajnik trzeba odkamieniać co chwilę a herbata natychmiast dostaje obrzydliwego, metalicznie połyskującego kożucha. Nawet jak wodę z kranu nagazować w Soda Streamie, smakuje bardzo wapiennie. Żeby była smaczna trzeba ją przegotować, co jest bardzo energochłonne i upierdliwe (bo po gotowaniu musi ostygnąć, bez tego nic z gazowania), a przez to czajnik trzeba odkamieniać jeszcze częściej.

Tu można by puścić parę sucharów na temat niemieckiej jednostki twardości wody, bo ona nazywa się "deutsche Härte", czyli "niemiecka twardość". Brzmi to jak nazwa lokalnego prądu muzyki metalowej, i rzeczywiście na przykład Rammstein zalicza się do gatunku "Neue Deutsche Härte".

Wróćmy do wody. Nic więc dziwnego, że zacząłem czytać o zmniejszaniu twardości wody w domowej instalacji. Wyszło, że zasadniczo metody są dwie:

Pierwsza z nich to wymiana jonowa. Tak działają na przykład dzbankowe filtry do wody w rodzaju Brity, a każda zmywarka ma coś takiego w środku. Mechanizm fizyczny jest taki, że jony wapnia z wody w takim filtrze są zamieniane na jony sodu. Ponieważ do "niemieckiej twardości" wody liczy się wapń, to w ten sposób woda staje się bardziej miękka. Przez taki filtr woda może płynąć dość szybko, więc można tak zasilić nawet prysznic albo wannę. Czy taka woda jest dobra do picia może być trochę dyskusyjne, bo w sumie to zamieniamy jej zawapnienie na zasolenie.

Oczywiście taki filtr nie transmutuje wapnia w sód, tylko oddaje sód z własnego, ograniczonego zapasu. W filtrze dzbankowym musimy wymieniać wkład, co daje trochę kosztów i generuje śmieci. W zmywarce albo filtrze łazienkowym regenerujemy wymiennik jonowy solą kuchenną, a duża część soli (a przynajmniej wszystkie jony chloru) spływa do kanalizacji. Przy zmywarce ilości zużywanej soli są niewielkie, ale filtr na całą łazienkę bierze pod pół kilo soli na metr sześcienny odwapnionej wody (przy bardzo twardej wodzie pewnie znacznie więcej). Tę sól trzeba uzupełniać i zapuszczać regenerację. To już są znaczące ilości, koszty i upierdliwości

Podsumowując: To może mieć sens w łazience, ale żeby zainstalować coś takiego trzeba przebudowywać łazienkę, bo małe to nie jest, musi być do tego dostęp, a środowiskowo to jest słabe.

Druga metoda to tytułowa odwrócona osmoza. Tu przepychamy wodę przez membranę osmotyczną, i dostajemy prawie że wodę destylowaną. Brzmi nieźle, ale z samymi zaletami to nic na świecie nie ma.

Pierwszym problemem odwróconej osmozy jest stosunkowo niska wydajność procesu. Woda z typowej membrany powoli ciurka, nalanie szklanki zajmuje minuty. Można dać równolegle kilka membran, ale wtedy urządzenie robi się duże. Można też trochę ominąć ten problem, ale o tym dalej.

Drugim problemem jest to, że przez membranę przepychamy tylko część tej wody, którą wpuszczamy do urządzenia, a reszta idzie do kanalizacji. Jak poczytałem, typowa sprawność takiej membrany to 50%, czyli na każdy litr wody której użyjemy wylewamy dodatkowy litr.

Jak widać, odwrócona osmoza to raczej rozwiązanie na wodę czysto do picia. Takie ilości marnowanej wody można przeżyć, a niską wydajność zbuforować.

Czyli osmoza. Zacząłem czytać dokładniej o takich urządzeniach. W rachubę wchodziły systemy do montażu pod blatem kuchennym. Na szczęście przy projektowaniu mojej kuchni w narożniku zrobiłem zlew nad ustawioną skośnie typową szafką zlewozmywakową. No i za tą szafką był niewykorzystany narożnik, który idealnie pasował rozmiarami pod taki filtr. Tylko wyjąć tylną ściankę szafki i już. A ponieważ na górze jest zlew, to jest blisko i do wody, i do kanalizacji.

Ściągnąłem sobie obszerną instrukcję od podobnego filtra i przeanalizowałem jego konstrukcję (one wszystkie są bardzo podobne). To jest zrobione tak:

• Na wejściu są trzy filtry wstępne (te pionowe), tak typowo to jeden na cząstki stałe i dwa na węglu aktywnym z różnymi ziarnami. Ale bywają inne kombinacje.
• Z tych filtrów woda idzie na membranę odwróconej osmozy (to poziome na dole). Wyjścia z membrany są dwa: woda która nie przeszła przez membranę idzie do kanalizacji, oczyszczona na następny filtr.
• Następny jest filtr wyjściowy (poziomy na górze), też na węglu aktywnym. 
• Ponieważ woda przez membranę tylko powoli ciurka, do filtra jest dołączony zbiornik buforujący /na zdjęciu widoczny w tle), typowo mieści on jakieś 7 litrów wody i tyle można pobrać dość szybko. Potem leci powoli, naciurkanie znowu do pełna zajmuje rzędu godziny. Uważny czytelnik może zapytać: Ale jak to? Zbiornik stoi pewnie na podłodze, a wylot kranu jest z metr wyżej. Jakim cudem woda leci pod górę? Otóż zbiornik ma membranę i komorę napompowaną powietrzem. Ciśnienie powietrza jest na tyle duże żeby wypchnąć wodę przez kran, ale na tyle małe żeby woda po membranie osmozy wchodziła do środka. Komora powietrzna ma wentyl samochodowy i można ją napompować pompką rowerową lub samochodową. Manometr wskazany.
• Kluczowym elementem jest taki czysto mechaniczny zaworek, który odcina wejście wody na membranę przy braku poboru (czy to przez kran, czy przez napełnianie zbiornika). Na zdjęciu jest trochę po prawej, ponad membraną, dochodzą do niego cztery rurki.
• Filtr może działać bez dodatkowego zasilania prądem tylko przy porządnym ciśnieniu wody, jeżeli jest ono za niskie to stosuje się elektryczną pompkę przed membraną.
• Na wyjściu można mieć filtr remineralizujący (tu ten poziomy na środku) - woda po membranie jest prawie jak destylowana, remineralizacja poprawia jej smak (zwłaszcza jak robić gazowaną). Filtry remineralizujące są różne.
• Pobrać wodę można kranikiem. Może być osobny, jest też spory wybór baterii zlewozmywakowych z normalną wodą zimną/ciepłą i dodatkowym otworem (i dźwigienką) do wody czystej. Albo dwóch rodzajów wody czystej. A nawet trzech.
• Drugim albo trzecim rodzajem wody czystej może być gazowana, ale podblatowe urządzenie do gazowania wody zaczyna się od jakichś 1000 euro. Mam już Soda Streama, wystarczy.
• Wszystkie połączenia pomiędzy elementami filtra oraz wszystkie wejścia i wyjścia zrobione są na plastikowych rurkach 1/4 cala (6.5 mm). 
• Niektóre filtry maja sterylizator wody wychodzącej na lampie UV. Nie za bardzo łapię, jaki to ma sens.
• Wszystkie elementy takiego filtra można kupić też osobno: Obudowy filtrów wstępnych, obudowy membran, stojaki, zaworki, same filtry itp. itd. Można sobie zmontować coś własnego z kawałków według fantazji. Wszystko jest jako tako znormalizowane, tylko długości filtrów bywają w dwóch/trzech wariantach.
• Filtry wymienia się co pół roku, membranę co rok.

Ogólnie mi się spodobało. Stwierdziłem, że filtr ma mieć remineralizację, ale żeby można było również pobrać wodę przed mineralizacją. W ściągniętej instrukcji takie warianty były opisane, ale w praktyce były w handlu niedostępne. Trochę rozważałem koncepcję zrobienia filtra samemu z kawałków, ale mi przeszło bo zauważyłem, że przerobienie gotowego filtra jest trywialne, więc można wziąć cokolwiek w miarę pasującego i te parę rurek poprzełączać.

Dostępne na rynku są filtry różnych firm, ale za najlepszą propozycję uznałem filtry produkcji akurat tej firmy, od której była ta instrukcja którą ściągnąłem. Branding instrukcji był inny, ale filtry tej. Co ciekawe firma jest z Ukrainy, z Irpienia pod Kijowem. Firmy ukraińskie dostają u mnie duży plus, parę rzemieślniczych rzeczy stamtąd kupiłem. Nie wiem czy produkują te filtry tam, czy w Chinach, czy biorą części z Chin i składają u siebie, czy jeszcze inaczej. W każdym razie firma nazywa się Ecosoft a ich filtry wyglądają najbardziej profesjonalnie ze wszystkich. Wybrałem wariant bez pompy i z remineralizacją magnezem i wapniem. W komplecie był pojedynczy kranik.

Niestety przy moim zlewie nie mam wolnego miejsca na nowy kranik, bo zajmuje je wbudowany dozownik płynu do mycia naczyń. Znaczy kranik poszedł do piwnicy, a musiałem kupić całą baterię zlewozmywakową. Co też wymagało szukania - baterie czterodrożne nie są znowu aż takie powszechne. Do wyboru jest tylko chińszczyzna po 80-90 euro i bardzo markowe baterie po 600-700. Kilku setek nie byłem skłonny wydać, a przy chińskich na Amazonie było napisane że "artykuł często zwracany" i sporo było ocen na jedną gwiazdkę, i to ze zdjęciami problemów. Ale co było zrobić, zamówiłem.

No i miło się zaskoczyłem. Bateria była całkiem porządnie wykonana i działa OK. Zobaczymy jak będzie na dłuższą metę, ale jestem dobrej myśli.

Żeby zrobić wyjście wody niemineralizowanej musiałem zamienić kolejność filtra wyjściowego i remineralizacyjnego, dodać jeden trójnik i rurkę. Poszło bezproblemowo, ten system 1/4 cala jest  całkiem fajny. W instrukcji z sieci było jednak, że odprowadzenie wody do kanalizacji powinno mieć (podobno załączony) zaworek jednokierunkowy, żeby jak by co brudna woda nie skaziła membrany. Tymczasem w aktualnym modelu takiego zaworka nie było. Wzmianki o nim w instrukcji też nie.

Ponieważ uznałem taki zaworek za sensowny po prostu zamówiłem taki w tym standardzie. Przyszedł, ale nie działał (w ocenach wszystkich podobnych produktów ludzie też się na to skarżyli). Ale zauważyłem że to jest przecież na wyjściu wody zużytej, więc nie musi być w jakości spożywczej i znalazłem metalowy zaworek jednokierunkowy od instalacji paliwowych, z końcówkami na 6 mm. Nie pomyślałem jednak, że te 6 mm w tym przypadku to średnica wewnętrzna przewodu, nie zewnętrzna jak w tych 1/4 cala, i musiałem kombinować z dodatkowymi kawałkami wężyka i opaskami. No ale już działa.

Teraz o efektach:

• Filtracja działa super, herbata jest świetna, żadnych osadów. Nawet jak postoi i ostygnie, z przyjemnością dopija się ją do końca.
• Woda gazowana niemineralizowana jest trochę jałowa, remineralizacja bardzo poprawia smak, więc warto.
• Niemineralizowana woda przydaje się też do celów innych niż picie, na przykład zamiast destylowanej do żelazka.
• 7 litrów szybkiego poboru ze zbiornika wygląda na sensowną ilość, na razie wystarcza. Oczywiście przy większej rodzinie może być jednak za mało, ale są też większe zbiorniki.
• Standard 1/4 cala  jest bardzo fajny, przyłącza się i rozłącza bezproblemowo i bez użycia narzędzi. Tylko te rurki 1/4 cala są trochę sztywne, nie da się ich prowadzić w jakichś wiązkach czy czymś podobnym. A musiałem zostawić je długie, bo do wymiany filtrów trzeba będzie całe urządzenie wyciągnąć zza szafki, a szkoda za każdym razem rozłączać i przyłączać rurki. Nie tylko robota, ale jeszcze ostrzegają żeby nie zawlec jakichś bakterii na filtry i membranę. Polecam również zakup paczki tych plastikowych zatrzasków nasuwanych na końcówki złączek, bo czasem potrzeba jakąś na zamianę.
• Zaworek do pompowania zbiornika jest co prawda standardowy, samochodowy, ale trochę krótki i moja pompka nie była w stanie złapać go na tyle daleko żeby pompować. Na szczęście zbiornik był napompowany do właściwego ciśnienia i wszystko działa bez dodatkowych ingerencji.
• Przeciskanie wody przez membranę nie jest bezgłośne - filtr wydaje z siebie ciche brzęczenie na ok. 1,5 kHz (zmierzyłem taką fajną aplikacją na telefon). Ale to jest naprawdę ciche, pracująca lodówka sprężarkowa zagłusza to brzęczenie całkowicie. 

Koszty: Filtr ze zbiornikiem kosztował 280 EUR, bateria 90 EUR, różne drobiazgi (dodatkowe rurki, kształtki, narzędzia itp.) jeszcze grubo licząc 50 EUR. Zestaw filtrów na wymianę po pół roku (bez membrany) kosztuje 45 EUR, zestaw na wymianę po roku (z membraną) 65 EUR, czyli rocznie 110 EUR (podejrzewam, że dadzą się znaleźć taniej). Zużywamy też trochę więcej wody, zakładając że dziennie zużyjemy 5-6 litrów wody z filtra, to rocznie pójdzie dodatkowo jakieś 2 m^{3 -} więc nieznacząco. Nie chce mi się sprawdzać, ile dokładnie płacę za wodę, ale tyle to góra kilka euro na rok.

Taki filtr to raczej artykuł luksusowy, więc trudno się spodziewać żeby się miał zwrócić. Jednak coś tam oszczędzam:

• Nie muszę gotować wody do gazowania. Zakładając nagazowanie 2 litrów przegotowanej dziennie, przez rok oszczędzam jakieś 20 EUR na prądzie.
• Odpada odkamienianie czajnika. To też będzie jakieś 15-20 euro rocznie na kwasku cytrynowym i prądzie.
• Nie trzeba też kupować wody destylowanej do żelazka. Niewiele, kilka euro na rok. Tak, ja wiem że wiele konstrukcji żelazek ma sobie radzić z wodą z kranu, ale przy takiej twardości to raczej teoria. Praktyka jest marna, sprawdzone. 

Podsumowanie: Fajna rzecz, poleca się przy twardej wodzie.