Şablon Destekli Kristalizasyon
Hahn Aile Şarapları?nın bulunduğu Kaliforniya Sahil Bölgesi her ne kadar değişken iklim koşulları ile üzüm yetiştiriciliği için ideal bir yer olsa da, şarap tüccarının fermantasyon varil ve şişelerinin kapalı devre ısı temizliği için kullandığı yeraltı suyu mineral açısından zengin ve kireç üretmeye meyillidir. Çakıllı tortular birikir ve ısı uygulandığı zaman sorun çıkarır.
Hahn Aile Şarapları, kazan bakım uygulamalarında yumuşatma için yıllarca tuz bazlı su kullandıktan sonra kimyasal, tuz ve atık su içermeyen daha çevre dostu bir su arıtma yöntemi arayışına girmiştir. Ana su kaynağı için şablon destekli kristalizasyon (ŞDK) işlemi ile çalışan bir merkezi arıtma sistemi kurdurmuştur.
Fiziksel Su Arıtma
ŞDK ?fiziksel su arıtma? (FSA) olarak tabir edilen bir kategoriye girer. FSA?nın öncelikli amaçları şunlardır:
- Kimyasal katkı maddeleri kullanımını durdurmak
- Atık su ve rejenere suyu en aza indirgemek veya önlemek
- Kirlilik ve boşaltım masraflarını önlemek
- Yatırım maliyetleri ve sürekli bakımı en aza indirgemek
ŞDK sistemlerinin temelini oluşturan teknoloji yaklaşık 15 yıl önce Almanya?da geliştirilmiş ve sekiz yıl kadar önce ABD?ye gelinceye dek tüm Avrupa?da kullanılmıştır. ŞDK işleminin temel maddesi 20 ila 40 göz genişliğinde polimerik boncuktur. Etkin bölge veya şablonlar toplu kaplama işlemi ile boncukların yüzeyine basılır.
FSA bir çözeltinin kimyasal bileşiminde çok az veya hiçbir değişiklik yapmadan çözeltinin fiziksel özelliklerini değiştirerek çalışır. FSA öncelikle tesisat sistemleri, aletleri ve donanımları (kazanlar, su ısıtıcıları, bulaşık, otomotiv ve proses yıkama ekipmanları), vanalar ve sıcak su üreten veya kullanan diğer bileşenlerde görülen su sertliğinin (kalsiyum karbonat) azaltılması için kullanılır.
FSA aletlerinin çoğu alt yüzeylerde kireç oluşumunu önlemek için çözeltilerdeki sertlik kristalizasyonunu teşvik eder.
ŞDK sertlik iyonları ve karşı iyonların (bikarbonat) inert nanometre ölçeğinde ?tohum kristalleri? oluşturmak üzere birleşmesi için lokalize alanlardaki (malzeme yüzeyi) su çözeltisini etkileyecek bir teknolojidir. Çekirdeklenme adı verilen bu süreçte çözeltiden ayrılmış olan çözünmüş moleküller veya iyonlar bir araya gelerek mikron altı ölçek aralığında küme oluştururlar.
Tohumların toplamı çözeltide hala bulunan sertlik iyonlarının tercihli büyümesi için büyük bir alan sağlar. Çözünürlük geçişinin sağlandığı düşük enerjili heterojen transferi olgusundan faydalanarak, geride kalan çözünmüş iyonlar tohum kristallerine yapışarak, nihayetinde tüketilmek veya boşaltılmak üzere aşağıya doğru zararsızca akmaya devam ederler.
Kapalı devre kazan sistemlerinde süzen bir akış olmamasına rağmen, ŞDK planlanan günlük atığı alt blöf ile birleştiren sistemlerdeki kimyasal katkı maddelerini azaltır veya elimine ederken kireç kontrolü konusunda başarılı olmuştur.
ŞDK biyomineralizasyonun (insan vücudunda kemiklerin gelişimi) ardındaki mekanizmadır ve ilaç üretimi için ilaç firmaları tarafından yaygın bir biçimde kullanılır.
ŞDK maddesi W512 standardı PWT (su teknolojisi) sistemlerinin kireç azaltma verimliliği açısından onay alması en güç akreditasyon standardı kabul edilen DVGW (Alman Gaz ve Su Bilim ve Teknik Derneği)?ye gönderilmiştir. Madde hem sıcak su sirkülasyonu hem de tek geçiş soğuk su protokollerinin ikisi için de % 99?dan fazla kireç önleme verimliliği elde etmiştir.
Yukarı akışlı bir tasarımda kullanılan ŞDK maddesi düşük akışlı kanal açılımına veya yüksek akışlı basınç kaybına maruz kalmaz. En yüksek akıştaki basınç kaybı 4 psi?den daha düşüktür. Diğer reçineler gibi, klor, demir, manganez, tanen ve pH gibi maddeler su-kimya sınırlamalarına tabidir. ŞDK maddesinin etkin ömrü üç yıldır ve ne suyun hacmine ne de sertliğine bağımlıdır.
Su Ölçeği
Bir tesisat sistemini zararlı kireç tortularından korumak herhangi bir ticari mülkiyet için hem başlangıçta hem de sistem işlediği sürece büyük masrafa sebep olabilir. Uzun yıllar boyunca, ticari su yumuşatıcılar kireç koruma için kanıtlanmış tek teknoloji idi. Ancak, su yumuşatıcılarının çalışması için elektriğe ihtiyaç olduğu gibi, mekanik odalarda çok yer kaplarlar, geri yıkama ve rejenerasyon çevrimi sırasında durulama için galonlarca suya ihtiyaç duyarlar ve performanslarının sürdürülebilmesi için ya tuza ya da daha da pahalı bir alternatifine (potasyum klorür) gereksinimleri vardır. ŞDK binaların tümünü hem sıcak hem de soğuk tarafta korumak için giriş noktalarındaki uygulamalarda ve kireç artışına eğilimi olan ekipmanı muhafaza etmek için kullanılabilir. Zirve akış oranı ticari bir ŞDK sistemini boyutlandırmak için gereken tek şeydir.
Şarapçıya geri dönüş?
Hahn Aile Şarapları tarafından seçilen sistem mikron filtreleme ve sert su kireç koruma sağlarken su tüketen bir boşaltım gerektirmemektedir. İki merkezkaç mikron filtresi kuyu suyundaki parçacıklı maddeyi süzer. Daha sonra, mikrofiltre ile süzülmüş su sert su kireç koruma sisteminden geçer. Kireç koruma maddesi tuz veya kimyasal olmaksızın etkin bir şekilde işler ve atık su üretmez. Üreticiye göre, ŞDK şarapçının sert suyunda oluşan kirecin % 98?inden fazlasını önlemiştir ve bakım için gereksinim duyulan tek şey iki üç yıllık bir kullanımdan sonra maddenin değiştirilmesidir.
ŞDK teknolojisi Hahn Aile Şarapları?nın kazanların önüne geçen tuz bazlı su yumuşatıcılarından vazgeçmelerini sağladı. ŞDK sistemi şarapçının su dağıtım sisteminde arıtılmış su temini sağlamaktadır.
Çevresel Koruma
Hahn Ailesi sözcüsü Evelyn Pool; ?Hahn Şarapçılığın daha ekolojik olmak adına bulunduğu bu girişimle çevresel koruma anlayışımızın tüm yönlerini gözden geçirdik? beyanatında bulunmuştur. ?Su arıtımı bu bulmacanın en önemli kısmı idi? diyen Pool, ?Bağlarımızda sürdürülebilir bir sertifika elde ettiğimiz için mutluyuz. Tuz bazlı yumuşatıcılardan vazgeçerek yeni (ŞDK) sistemde kireç önleme yöntemini benimsememiz çevreye karşı sorumluluğumuzu destekleyen bir girişim oldu? diye eklemiştir.
Otellerde Kullanım
2005 yılında, Arizona Tempe?de bulunan Elçilik Dairelerinin Başmühendisi Gregg Josey, yıllar önce kurulmuş ve sorun çıkartan su yumuşatıcılarını değiştirmeyi düşünüyordu. Otelde belediye tarafından tedarik edilen su için pek çok giriş noktası bulunuyordu. Su sertlik ölçümü galon başına 12 ila 14 parçacığı gösteriyordu. Sonuç olarak, su arıtımı tesisatın ancak ?sıcak tarafında? uygulanabilecekti.
Otelin yerli su kazanı, ısı değişim yüzeyleri ve özellikle çok sayıda sertleşen vananın kullanım noktasında, kısacası tüm sıcak su dağıtım sisteminde arıtma yapması gerekiyordu. Otelin 224 odasının her birinde bulunan duş başlıkları kaygı sebebiydi. "Kalsiyum duş başlıklarında birikiyor? Pek çok otelde bu yüzden oluşan kirli görüntü tekrar tekrar gündeme gelen bakım meselelerinin özünü oluşturur? diyen Watts Su Teknolojileri Ulusal Satış Direktörü Stephen Callan, ?Tortular suyun duş başlığına akışını engellemektedir. Ayrıca otellerde çalışan ön büro personeli gece yarısı ya da günün çok erken saatlerinde duş başlıklarının kirli ve nahoş görüntüsüne dair şikâyet telefonları almaktadır. Müşteriler temizlikçilerin işlerini doğru düzgün yapmadığını düşünse de, sorunun asıl kaynağı yetersiz çalışan su arıtma sistemidir? açıklamasını yapıyor.
Josey eski arıtma sistemini şablon destekli kristalizasyon (ŞDK) kireç kontrol sistemi ile değiştirmeye karar verdi. Araştırmaları ŞDK'nın görünen masraflar açısından çok daha uygun olduğunu, sistemin çoğunluğu tuz, su alışı ve boşaltım masrafları olmak üzere tesisin işletme masraflarını % 70 oranında azaltacağını gösteriyordu. Beş yıldır kullandığı ve bakıma ihtiyaç duymayan kireç koruma sisteminden halen memnun olduğunu ifade eden Josey, "Her üç yılda bir yapılan basit bir madde değişimi sistemin kireçten korunmaya devam etmesi için yeterli" diyor.
Bugün otelin ölçülen su kullanımı ve atık su boşaltımı öncekinden gözle görülür derecede daha düşüktür ve otel daha önceden kullandığı tuz bazlı sistemin gerektirdiği bakım ve ikmal çalışmalarının hiçbirini yapmak durumunda değildir.