Очищення питної води у польових умовах

Вода — то найголовніше для життя людини. Особливо у поході, вдалині від цивілізації. Ви, напевно, знаєте, що без їжі людина може прожити місяць, а от без води — тільки 3 дні. Нестача води в організмі людини викликає симптоми зневоднення: головний біль, нудоту, судоми та втрату свідомості, що неминуче призводить до смерті у разі ненадання невідкладної допомоги. Тому дуже важливо завжди подбати про питання — де поповнювати воду у поході, адже далеко не завжди є можливість запастися повною необхідною кількістю води ще з дому.

В цій статті ми поговоримо про те, яким чином можна очищувати питну воду в умовах походу чи для кемпінгу. Розберемо навіщо це потрібно робити, які види забруднень може містити вода з джерел, річок та озер. А також як підібрати оптимальний варіант очищення води саме для ваших потреб. Поїхали!

Які забруднення можуть міститися у воді

Найочевидніше — видимі забруднення: листя, голки, водорості, пісок, мул та інше. Думаю, ви погодитеся зі мною, що пити воду з мулом — то не дуже приємна справа. Більш-менш очистити воду від подібного забруднення можна механічно і без використання якихось спеціальних пристроїв: повибирати велике сміття, а потім відстояти або профільтрувати воду, наприклад, через щільну тканину. Але найголовніше те — що потрапляє до води разом з видимим брудом, чого, нажаль, нам вже не видно.

А це може бути: бактерії та інші мікроорганізми і їх цисти, віруси, спори грибів, хімікати. Все це може викликати хворобу, дуже ускладнити ваше життя у поході чи на відпочинку та навіть викликати необхідність у невідкладній медичній допомозі.

Окремо слід сказати про хімічні забруднення. Вони зазвичай не викликають миттєвої реакції організму, проте накопичуються у тканинах тіла, що вже дає симптоми згодом. Хімічні забруднення відчуваються у зміні смаку води. А як ми всі знаємо: чиста вода — це рідина без кольору, смаку та запаху.

Тож, давайте поговоримо про те, яким чином позбутися забруднень у воді.

Фільтрація та дезінфекція води — у чому різниця?

Фільтрація — це процес механічної очистки води від видимих та невидимих забруднень шляхом відокремлення цих забруднень від води. Відокремлення бруду бере на себе фільтруючий елемент — фізичний бар’єр, який не можуть подолати забруднення від певного розміру. Який цей розмір — визначається діаметром пор фільтруючого елементу. Чим менший цей діаметр — тим менші частки забруднення може зупинити фільтр. Ці частки можуть бути як неорганічного походження (пісок, мул), так і органічного (мікроби, проте, нажаль, не всі).

Є кілька основних видів фільтруючих елементів за типом матеріалу, з якого він виготовлений: керамічний та мембранний. Обидва види можуть мати однаковий діаметр пор та однаково якісно фільтрувати воду, проте вони є істотно різними у догляді та строку користування. Про це більш детально поговоримо трохи згодом.

Хімічні забруднення також піддаються фільтрації. Проте це може зробити виключно вугільний фільтр. Який притягує до себе хімікати, та легко пропускає вже чисту воду.

Очищення води від мікробіологічних забруднень називається дезінфекцією. Є кілька способів дезінфікувати воду, проте всі вони мають застосовуватися до попередньо відфільтрованої води, адже наявність бруду значно зменшує ефективність дезінфекції води.

Початкова якість води до очищення визначає потребу у певному виді фільтруючого елементу. Так, наприклад, з дуже брудною та каламутною водою найкраще впорається керамічний фільтр. Для більш прозорої, проте каламутної води — підійде мембранний фільтр, а для прозорої води –будь-який фільтр, або навіть без нього — одразу дезінфекція.

Види фільтруючих елементів

Мембранний фільтр

Являє собою синтетичний матеріал, що не вбирає вологу та має дуже мілкі пори, через які просочується вода, а забруднення лишаються на зовнішній частині мембрани. Чим більша поверхня мембрани — тим швидше та більше забрудненої води може «пропустити» крізь себе фільтр. Тому часто мембранні фільтри можна побачити у вигляді «гармошки».

В процесі фільтрації забруднення поступово накопичуються на поверхні мембрани, що зменшує її пропускну спроможність, тобто він «забивається». Тому потрібно періодично промивати фільтр, механічно очищуючи його від накопиченого бруду. Нажаль, матеріал мембрани не очищується на 100% тому такі фільтри не є «вічними» та з кожним використанням вони будуть поступово зношуватися. Найбільш ефективні такі фільтри для не сильно каламутної води, адже якщо пропускати через мембрану дуже бруду воду — вона значно швидше забрудниться і її потрібно буде міняти.

Керамічний фільтр

Являє собою керамічну поверхню, що, як і мембрана, не вбирає вологу та має дуже мілкі пори. Відфільтровані забруднення також лишаються на поверхні фільтру, та потребують періодичного механічного очищення. Проте, на відміну від мембрани, керамічний фільтр значно менше «забивається» мулом та його значно простіше очистити. З кожним очищенням механічно видаляється тонкий зовнішній шар фільтру та він поступово стоншується. Тож, він також не «вічний», проте має значно більший ресурс, ніж мембранний фільтр.

Керамічні фільтри найбільш необхідні саме для очищення дуже брудної та каламутної води. Вони, як і мембранні, здебільшого не можуть відфільтрувати віруси, проте дуже добре видаляють з води бактерії, мікроорганізми та їх цисти, а також спори грибів.

Вугільний фільтр

Активоване вугілля — пориста вуглецева речовина з високими адсорбційними властивостями та гідрофобністю. Містить величезну кількість пор і тому має дуже велику поверхню. Зазвичай його поміщують у пластикову оболонку (картридж), який має 1 вхід куди потрапляє забруднена вода, та 1 вихід — звідки витікає очищена вода.

Вугільний фільтр ефективний проти хімічних забруднень у води, та не підходить для фільтрації неорганічних та органічних забруднень. Не підходить тільки тому, що ці забруднення дуже швидко забивають пори вугілля та до них вже не можуть потрапити хімічні речовини — тож ефективність фільтрації дуже різко падає. Саме тому, вугільні фільтри зазвичай використовують на 2 етапі очищення води у якості так званого «постфільтру», коли усі інші забруднення вже відфільтровані мембраною чи керамікою. Різниця відфільтрованої води відчувається на смак та запах — вона покращується та наближається до природнього.

Який ресурс подібного фільтру спитаєте ви? Тут неможна визначити кількість літрів води, скільки може відфільтувати вугільний фільтр. Тому що дуже багато зовнішніх факторів серед яких 2 найважливіших: ступінь каламутності води, ступінь забруднення хімікатами. Чим більш каламутна вода подається у вугільний фільтр, чим більше в ній хімічних забруднень — тим швидше потрібно буде міняти вугілля у фільтрі. Можна надати загальну рекомендацію: як тільки ви відчули зміни смаку фільтрованої води у бік погіршення — настав час замінити вугілля.

Види фільтрів (як пристроїв)

Ну добре, з фільтруючими елементами зрозуміло. Не зрозуміло яким чином треба ту воду через них пропустити. І тут вже ми маємо розібрати види фільтрів для води саме як пристроїв для очищення води.

Фільтри насосного типу

Як ви зрозуміли з назви такі фільтри пропускають воду через фільтруючий елемент за допомогою ручного насосу. В загалі насос то може бути і не ручним, проте ми концентруємо увагу саме на портативних фільтрах для води, які можна брати з собою у похід.

Такі фільтри-насоси працюють за однаковим принципом:

• Фільтруючий елемент встановлюється в корпус насосу
• До корпусу під’єднуються 2 шланги: перший на «вхід» через який забруднена вода потрапляє в корпус (його вільний кінець занурюється у джерело води), другий на «вихід» через який очищена вода буде відводитися від корпусу (вільний кінець цього шлангу під’єднується до вашої ємності для води).
• За допомогою поршню людина «перекачує» воду з джерела в корпус, де вона подається на фільтруючий елемент, проходить крізь нього та виводиться вже очищена вода.

З плюсів фільтрів насосного типу можна назвати:

• Доволі висока швидкість фільтрації води
• Можливість використання будь-де, без прив’язки до місцевості

З мінусів:

• Прокачування води може бути реально важким, особливо коли вода дуже каламутна.
• Висока ціна

Доречі про ціну на фільтри для води. Хочу щоб ви зрозуміли та для вас не було шоком: найдорожча складова фільтру для води — це фільтруючий елемент. Зазвичай він дорожчий за всі інші складові разом узяті. А як ми вже визначили вище, «вічних» фільтруючих елементів не буває, тож вартість змінного картриджу для фільтру інколи на рівні з новим фільтром, буквально несуттєво менша. Це може викликати обурення та «відчуття зради», проте подумайте самі — корпус зі шлангами, БЕЗ фільтруючого елементу — то просто непотрібний мотлох. Фільтруючий елемент — це найголовніше у кожному фільтрі для води. І виробники, розуміючи це, а також той факт що в їхню «коробку» стане тільки їхній фільтруючий елемент — не суттєво збільшують ціну готового виробу, адже «коробка» прослужить дуже довго.

Гравітаційні фільтри для води

Можна прикладати зусилля, качати м’язи та своїми руками проганяти воду крізь фільтр насосного типу, а можна довіритися гравітації — і тоді «важку» роботу за вас виконає наша Земля.

Принцип роботи гравітаційних фільтрів для води:

• Фільтруючий елемент розміщується у «виході» ємності для неочищеної води
• До «виходу» фільтруючого елементу під’єднується шланг, або одразу інша ємність — для чистої води.
• Ємність легко наповнюється брудною водою та встановлюється вище за ємність для чистої води
• І все, більше нічого не потрібно робити — під дією сили тяжіння, вода з верхньої ємності проходить крізь фільтруючий елемент та вже очищеною потрапляє до нижньої ємності.

З плюсів гравітаційних фільтрів для води:

• Дуже легке використання, що не потребує участі людини в процесі очищення води: встановив і пішов далі робити інші справи, а вода тим часом фільтрується.

Щодо мінусів:

• Треба бути впевненим, що завжди буде місце, де можна підвісити чи закріпити ємність для брудної води, адже інакше доведеться стояти та весь час тримати її в руках.
• Відносно низька швидкість фільтрації води. Звісно, її можна трохи прискорити — збільшивши різницю у висоті між резервуарами для води, або додати тиск до верхнього резервуару, проте все одно швидкість фільтрації не буде на рівні з фільтрами насосного типу.

Фільтри-пляшки

Цей різновид фільтру використовує портативні мембранні фільтри, які мають отвір для пиття як у кришках-поїлках для пляшок. Власне фільтруючий елемент і є кришкою для пляшки. Зазвичай у ці пляшки з фільтрами м’які так шо їх можна дуже компактно скласти.

Користуватися ними можна 2-ма способами:

• безпосередньо пити через фільтр, всмоктуючи воду ротом
• перевернути пляшку та надавити на неї — таким чином вода під дією гравітації буде швидко проходити крізь фільтруючий елемент та збиратися у іншу, жорстку ємність.

З плюсів фільтрів-пляшок:

• Відносно висока швидкість фільтрації води
• Простота у користуванні: налив, закрутив кришку-фільтр і пий або фільтруй воду для приготування їжі.
• Висока компактність у складеному вигляді

З мінусів:

• Обмеження в кількості води для фільтрації за раз. Вона визначається ємністю пляшки, що йде в комплекті.

Потокові фільтри індивідуального користування

Цей пристрій являє собою по суті фільтруючий елемент (зазвичай мембранний) в мінімальному жорсткому корпусі, що має 2 отвори: для втягування брудної води та для всмоктування очищеної. Власне саме тому вони є засобами індивідуального користування. В них замість ручного насосу використовується сила всмоктування людини. Це як коли ми п’ємо через соломинку, тільки в цій соломинці в середині стоїть фільтруючий елемент, що ускладнює пиття.

Виробники подібних фільтрів пропонують пити через них напряму з джерела води, або набирати брудну воду в чашку і пити з неї через фільтр. Інколи такі фільтри навіть додають до вихідних трубок питних систем.

З плюсів:

• Простота у користуванні: дістав і пий

З мінусів:

• Фільтруючі елементи в подібних потокових фільтрах є не змінними. Тож, коли вичерпається ресурс картриджу — потрібно купувати новий фільтр.
• Подібним фільтром неможливо підготувати воду для готування їжі чи миття овочів та фруктів, вони розроблені виключно для пиття.

Способи дезінфекції води

Ну добре, як тільки ми очистили воду від бруду, муті, великої кількості мікробів та хімікатів нам лишилося «добити» бактерії та віруси що лишилися у воді. Як це можна зробити?

Прокип’ятити воду

Цей спосіб дезінфекції відомий людині дуже давно. Він дійсно працює і він найзрозуміліший для кожного з нас. Якщо у вас немає інших способів дезінфікувати воду — закип’ятіть її — таким чином загинуть 99,9% усіх бактерій та вірусів, що таки залишилися після фільтрації.

З мінусів кип’ятіння можна назвати лише один, проте дуже вагомий: час. Потрібно витратити певний час на доведення води до кипіння, а потім ще чекати поки вода охолоне, щоб її можна було пити. Для умов походу цей час може бути критичним, для кемпінгу — не суттєвим.

Хімічні засоби дезінфекції води

Як випливає з назви — згубний ефект на бактерії та віруси викликають певні хімічні речовини, які ми додаємо до води. Найбільш розповсюджені хімікати для цього є хлор та срібло. Ці хімічні елементи впливають на життєво необхідні функції мікроорганізмів та вірусів, руйнують їх цілісність і таким чином «вбивають».

У чому полягає суттєва різниця між хлором та сріблом у якості діючих речовин засобів:

• Хлор діє відносно швидко — зазвичай на дезінфікування 1 л води потрібно зачекати 30 хвилин. В той час як срібло діє у 4 рази довше — 120 хвилин.
• На відміну від хлору, бактерицидна дія якого повністю припиняється за кілька годин, срібло дає значно довготриваліший ефект знезараження — до 6 місяців. Це означає що впродовж цього часу нові бактерії, що можуть потрапити в дезінфіковану воду, не зможуть в ній рости та розмножуватися.

Хімічні засоби дезінфекції води випускаються у різних видах: таблетках, концентрованих розчинах, порошку. В залежності від форми випуску різниться необхідна пропорція для використання. Найбільшу кількість води може дезінфікувати засіб у формі порошку. Тож він буде оптимальним для дезінфекції питної води у великих баках на кемпінгу або в морі.

З основних мінусів хімічних засобів для знезараження води можна назвати присмак води, що лишається після обробки. Він не приємний для більшості людей. Не то шо прям гидотний, проте різко різниться від ідеального природного стану води.

Знезараження води за допомогою УФ-світла

Це дуже гідний варіант для остаточної дезінфекції прозорої води. Дія УФ-променів полягає у зруйнуванні ДНК та РНК вірусів та бактерій так, що ті не можуть відтворюватися в організмі людини, тож не можуть викликати захворювання.

Для такого варіанту дезінфекції вам потрібен спеціальний пристрій — портативна УФ-лампа. Зазвичай це дуже компактний пристрій видовженої форми.

Переваг УФ-дезінфекції багато:

• Короткий час на знезараження: до 90 сек на 1 л води.
• Не зміна смакових якостей води, бо нічого до неї не додається
• Легкість у користуванні: увімкнув, посвітив, можна пити

З мінусів:

• Вам завжди треба дбати про джерело живлення до лампи. Зазвичай вони працюють на батарейках, які потрібно вчасно змінювати. Є версії з вбудованим акумулятором — проте його потрібно вчасно перезаряджати.
• Малі об’єми води для дезінфекції за раз (тільки 0,5 чи 1 л) роблять цей пристрій гарним рішенням виключно для персонального використання (максимум на 2 людини).

Висновки

Подбати про якість питної води у дикій природі — одна з найголовніших задач для туристів, адже там, далеко від людей, швидко надати медичну допомогу не вийде. Проте це не привід не йти у похід — заздалегідь продумайте:

• де по вашому маршруту ви будете поповнювати запаси води? Пам’ятайте, що слід уникати місць водопою для тварин — де вони п’ють там і випорожнюються, а це — забруднення бактеріями.
• яка може бути початкова якість води? Оцініть наскільки каламутною вона може бути та чи є ризики забруднення хімікатами та визначьтеся з відповідним типом фільтруючого елементу.
• на яку кількість людей потрібно розраховувати запаси води? Якщо у вас велика група буде резонніше мати кілька фільтрів та відповідну кількість ємностей для очищеної води.
• який спосіб дезінфекції води краще підійде саме для вас? Пам’ятайте, що основний резервний спосіб дезінфекції — кип’ятіння води.

Надавши собі відповіді на ці питання ви з легкістю зрозумієте як і що вам обрати. Ну а ми бажаємо вам міцного здоров’я, чистих струмків та швидких фільтрів!

Побачимося на стежці, друзі!