Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и специалисты ООО «Вентмонтаж» (г. Пермь) разработали новое решение для очистки канализационных выбросов на основе гидрофильтра.
По сообщению пресс-службы ПНИПУ, внедрение такой системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.
Традиционно для борьбы с канализационными выбросами используют установки глубокой очистки. Их работа основана на двух ключевых процессах: сначала воздух обрабатывается ультрафиолетом для разложения части вредных веществ, а затем проходит через специальные фильтры. На этих фильтрах, за счет сорбции (поглощения) и катализа (химического преобразования), оставшиеся газы окончательно улавливаются и нейтрализуются.
Однако в условиях реальной эксплуатации такие системы оказались экономически невыгодными и ненадежными. Ключевая проблема скрыта в их уязвимости. Оборудование автоматически отключается при пиковых концентрациях сероводорода, так как создается угроза взрыва, а также при забивании фильтров твердыми частицами или при работе в условиях низких температур. Фактически система прекращает работу в самый критичный момент.
Кроме того, эти установки громоздки, требуют значительного свободного пространства для обслуживания и регулярно останавливаются для дорогостоящей замены УФ-ламп и фильтрующих кассет. Коммунальщикам приходится закупать дублирующие комплексы, что фактически удваивает и без того высокие затраты.
Ранее ученым ПНИПУ, доктором технических наук Яковом Вайсманом была разработана концепция многобарьерной защиты для полигонов. На ее основе исследователи ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» предложили новую двухступенчатую схему, в которой ключевую роль играет гидрофильтр, установленный в качестве первой и обязательной ступени очистки.
Воздух из шахты мощным вентилятором нагнетается в гидрофильтр. Внутри него вода превращается в мельчайшие капли — густой «туман» или водяную завесу. Это происходит с помощью специальных насадок-распылителей (форсунок), задача которых — создать максимально плотную взвесь для эффективного контакта с воздухом. Чтобы усилить очистку, в воду добавляют реагенты, например, известь для нейтрализации кислотных газов. Пролетая сквозь эту завесу, загрязнения «прилипают» к каплям.
«Эффективность этого процесса подтверждена экспериментальными исследованиями. В ходе испытаний на реальных объектах мы измеряли концентрацию ключевых загрязнителей до и после прохождения через гидрофильтр. Результаты показали, что установка обеспечивает высокую степень очистки: улавливает до 99% всех взвешенных частиц (пыли, аэрозолей, микроорганизмов) и поглощает до 65% таких вредных газов, как сероводород, — рассказывает генеральный директор «Вентмонтаж» Юрий Трушков.
Для полного уничтожения патогенной микрофлоры и нейтрализации стойких загрязнений система оснащена генератором озона. Именно озон здесь оптимален, потому что в условиях коллектора, где очень мало обычного кислорода, он действует как мощнейший окислитель, который «сжигает» даже самые устойчивые органические соединения и уничтожает бактерии, плесень и вирусы. Генератор автоматически регулирует мощность, подстраивается под уровень загрязнения и суточные изменения нагрузки на сеть, чтобы гарантированно обеззараживать воздушный поток при минимальных затратах энергии.
«Гидрофильтр, принимающий на себя основную нагрузку, делает работу традиционной установки бесперебойной и защищает дорогое оборудование второй ступени. Он также придает системе практическую гибкость: на удаленных участках или в периоды низкой нагрузки можно обойтись только его работой, экономя ресурсы без ущерба для базовой защиты», — поясняет аспирант кафедры «Охрана окружающей среды» Арсений Трушков.
Система, предложенная учеными, комплексно решает проблему, одновременно повышая надежность, экономичность и экологическую эффективность. Отпадает потребность в дублирующих системах, снижаются эксплуатационные расходы, ресурс дорогих расходников, таких как УФ-лампы, увеличивается в разы. При этом технология не только очищает воздух, но и за счет возврата озонированной воды работает на очищение самого коллектора, подавляя источник бактерий и запаха прямо в подземной среде.
Фото: samcomsys.ru
