Научная статья на тему 'Бумажные фильтры для очистки вентиляционного воздуха от микроорганизмов и пыли'

Бумажные фильтры для очистки вентиляционного воздуха от микроорганизмов и пыли Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
118
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Бумажные фильтры для очистки вентиляционного воздуха от микроорганизмов и пыли»

Важно указать, что все эти изменения являются, как правило, нестойкими, обратимыми и значительно менее выраженными, чем при хронической интоксикации бензолом.

Из всего сказанного следует, что почти все ингредиенты газового фактора, характерного для производства синтетического каучука, не могут считаться безвредными, «нейтральными» для организма, несмотря на то, что часть из них несомненно относится к ядам, обладающим малой интенсивностью токсического влияния. В этом отношении можно вполне согласиться с С. В. Аничковым, который подчеркивает, что концентрация химических веществ, вызывающая любую, даже на первый взгляд невинную реакцию, не может быть безразличной для организма при всяких условиях.

Признавая данный тезис, советская промышленная токсикология принципиально отличается от буржуазной, которая часто ориентируется на концентрации, безопасные лишь в отношении возникновения острых отравлений, сознательно затушевывая вредности, связанные с хроническим токсическим воздействием.

В заключение необходимо отметить, что к числу вредных факторов производства синтетического каучука следует также отнести и возможности загрязнения воздуха пылью, иногда обладающей токсическими свойствами (неозон). Определенное отрицательное значение могут иметь и ненормальные- метеорологические условия, если они возникают в отдельных цехах. В ряде случаев возможно совместное влияние на организм всех указанных элементов внешней среды. Поэтому проблема комбинированного действия, хотя бы в отношении токсического и термического факторов, несомненно, имеет определенное значение для гигиенической характеристики промышленности синтетического каучука. Последнее подтверждается результатами наших опытов на животных, свидетельствующих о возможности усиления действия некоторых ядов, специфичных для данного производства, под влиянием повышения окружающей температуры.

Таковы важнейшие положения для гигиенической характеристики основных возможных профессиональных вредностей производства синтетического каучука, профилактика которых будет рассмотрена в следующем сообщении;:'г * •

•¡V -¿г

А. И. Шафир, П. А. Коузов, Н. М. Паншинская

Бумажные фильтры для очистки вентиляционного воздуха от микроорганизмов и пыли1

Из Ленинградского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института

Предложенные до настоящего времени способы освобождения воздуха вентиляционных систем от микроорганизмов далеко не в полной мере оправдывают себя на практике. Применение ультрафиолетовой радиации требует установки в воздуховодах большого количества бактерицидных ламп. Испарение или распыление химических препаратов из группы гликолей и других групп может дать надежный эффект лишь при наличии аппаратуры для автоматического регулирования концен-

1 Сокращенный доклад, сделанный в июне 1952 г. на сессии гигиенических институтов и кафедр гигиены РСФСР.

трации дезинфицирующих средств в воздухе. Однако образцов аппаратуры, удовлетворительных по своей конструкции, пока не предложено.

Бумажные фильтры применялись до настоящего времени почти исключительно для обеспыливания вентиляционного воздуха производственных помещений. Полученные при этом хорошие результаты побудили авторов настоящей работы дать также оценку бумажным фильтрам как средству, освобождающему воздух от микроорганизмов.

Висциновые фильтры, наиболее распространенные в вентиляционных установках, обладают недостаточным стерилизующим действием. Пользуясь обычной химической фильтровальной бумагой, авторы еще в 1948 г. добились полной стерильности и беспыльности воздуха в небольших по объему опытных камерах. Однако для вентиляционных систем фильтровальная бумага неприменима, так как она оказывает значительное сопротивление проходящему воздуху.

В предпринятых исследованиях в качестве фильтрующего материала

Алигнин — известный заменитель ваты, часто неправильно именуемый лигнином. Иногда алигнин, в особенности его низкие, плохо отбеленные сорта применяются как упаковочный материал. Алигнин представляет собой тонкую, морщинистую бумагу, изготовляемую из целлюлозы. Существует много сортов алигнина, отличающихся друг от друга степенью отбелки и весом. Вес 1 м2 алигнина в один слой колеблется от 7 до нескольких десятков граммов. В наших опытах применялись два образца алигнина: вес 1 м2 первого образца равнялся 44 г, второго — 71 г. Содержание влаги в алигнине колеблется от 5 до 8%; золы содержится не более 0,4%. В алигнине не допускается наличия окисляющих веществ и хлора. Влагоемкость алигнина должна быть не менее 14 г на 1 кг бумаги. Капиллярность (высота поднятия столба раствора эозина по истечении 1 часа) — не менее 8 см. Реакция водной вытяжки из алигнина должна быть нейтральная.

В кассеты вентиляционной камеры мы закладывали после проведенных испытаний 6 слоев алигнина. При этом получался стойкий эффект очистки воздуха от микроорганизмов. По литературным данным, шестислойный алигниновый фильтр вполне достаточен также для освобождения комнатного воздуха от пыли. Пылезадерживающая способность такого фильтра равняется 86,4%, а пылеемкость—160 г на кассету (ячейку).

В экспериментальной вентиляционной установке были использованы деревянные кассеты простейшего устройства (рис. 1).

Деревянные кассеты представляли собой раму с 9 зубьями, на которые натягивалась металлическая сетка. Назначение сетки — предотвратить разрыв бумаги под воздействием напора воздуха. Достаточно герметичное прилегание краев бумаги к зубьям кассеты достигалось про-клеиванием бумажной кромки.

Основные сведения, характеризующие деревянную кассету, а также размер и вес алигнина, использованного в опытах, следующие: габариты ячейки фильтра 560X560X240 мм; площадь сечения по наружным габаритам фильтра 0,168 м2; длина бумаги 3,35 м; ширина бумаги 0,45 м; общая площадь бумаги 1,6 м2; вес одного слоя чистой бумаги 118 г; полезная фильтрующая поверхность бумаги 1,5 м2.

По сравнению с площадью габаритов фильтра зубчатая конструкция рамы увеличивает полезную поверхность фильтра в 8,8 раза.

Мы проводили наши эксперименты в помещении подготовки вентиляционного воздуха и в опытном кабинете по исследованию воздухообмена. Кабинет имеет площадь около 40 м2, кубатура его равняется 140 м3. При проведении опытов помещение кабинета тщательно герметизировалось.

использован алигнин.

груженная бумажным фильтром

Всего, было проведено 209 опытов. Приблизительно в 50% всех «опытов фильтрация воздуха производилась через бумажные фильтры, наружная поверхность которых пропитывалась 20% раствором пыле-связывающего вещества под названием эмульсол

Импрегнацию бумажных фильтров можно производить двумя способами: либо опрыскивать пульверизатором алигнин с двух сторон, либо создавать туман из раствора эмульсола в приточной камере во время действия вентиляции. В последнем случае препарат при прохождении воздуха через фильтрующий слой алигнина глубоко проникает в его поры.

Так как в условиях обычной эксплуатации вентиляционных систем к возвратному воздуху примешивается атмосферный воздух, мы изучали условия очистки бумажными фильтрами не только рециркуляционного, но и атмосферного воздуха от присутствующих в нем загрязнений.

Микробиологические исследования воздуха производились центрифужными приборами. Содержание пыли б воздухе определялось с помощью прибора Оуэнса I. Наблюдения за обсеме-ненностью воздуха были организованы до включения системы вентиляции и с момента ее пуска через интервалы в 10, 30 и 60 минут. Воздушная нагрузка на фильтрующую поверхность бумаги в проведенных опытах составляла: а) 62 м3/час.м2; б) 157 м3/час.м2; в) 311 м3/час.м2. Количество воздуха, проходившего через вентиляционную систему, соответствовало 2,5 и 10 «ратностям обмена воздуха в час. Подобная схема опытов была примята в связи с тем, что в существующих системах искусственного климата общественных зданий кратность общего обмена воздуха достигает 10—12. При этом основная масса воздуха непрерывно циркулирует в вентиляционной системе, а свежий воздух добавляется в количестве, не превышающем 25%.

Как показывает рис. 2, бумажные фильтры позволили получить высокую степень очистки воздуха опытного кабинета от микроорганизмов: а) при двукратном воздухообмене уже через 30 минут работы вентиляционной системы остаточное количество микроорганизмов равнялось -40% от первоначального их числа, а через час — 28%; б) при пятикратном воздухообмене остаточная микрофлора составляла через 30 минут 30%, а через час — 9%; в) при десятикратном воздухообмене через 30 минут остаточная микрофлора не превышала 10% от первоначального числа, а через час — 4%.

Приведенные результаты получены при фильтрации воздуха через импрегнированные бумажные фильтры. На основании наблюдений, проведенных в вентиляционной камере, очистка воздуха через обычную не-импрегнированную бумагу дала худшие результаты (рис. 3). Если оценивать эффективность фильтрации через импрегнированную бумагу по остаточной микрофлоре, то использование этого приема понижает количество незадержанных микроорганизмов почти в два раза. Это указывает на важное значение импрегнации бумажных фильтров.

1 В состав эмульсола входит: веретенное масло, асидол, этилен гликоль, каустическая сода, вода.

100,

ёЩ 90

Ч '

II I*

3

э

а: сэ > *

С! -О «3 «

И

ьо

70

ВО

\ 2 2 кра 1ный о5м1 'Н

/ 1 1

№ / 5 а кратный обмен

\\\ / 10 кратный обмен

/1

-

--*

О Ю 30 60

Время 6 минутах

Рис. 2. Обеспложивающий эффект импрегнированных бумажных фильтров (опыты в кабинете)

Эффективность очистки воздуха от пыли была также значительна (рис. 4). При двукратном воздухообмене остаточное число пылинок равнялось 53% от первоначального их количества, при пятикратном воздухообмене— 32%; при десятикратном — 23%. Как и в опытах по обеспложиванию воздуха, результаты оценки обеспыливающего эффекта импрег-нированных бумажных фильтров оказались лучшими, чем неимпрег-'нированных.

В процессе опытов в помещении экспериментального кабинета (как и до проведения опытов),постоянно работало 4—5 человек. Таким образом, наблюдавшееся при действии вентиляции снижение количества пыли и микроорганизмов протекало в условиях продолжавшегося поступления в воздух загрязнений1-

III

45 1=5

1Р"

Ей?

^ ё л

6 5 2= О Сз

1 1 НеимпрегнироВанные —бумажные фильтры-

. / ,1 „ 1 С / Импрегнироаанные \[ бумажные фильтры

!

вг 157 Воздушная нагрузка

Л1

§5? 10

II

ВО

С:

не®

й б к ^

I Й §1

20

5 И

I

1 "

НеимпрегнироВанные бумажные фильтры

трегнироВан маЖные филь ■/ые~ тры

^^^ ,

В2

157

311

и-м2

Рис. 3. Обеспложивающий эффект импрегнированных и неимпрегнированных бумажных фильтров в зависимости от воздушной нагрузки (опыты в вентиляционной камере)

Воздушная нагрузка В

Рис. 4. Обеспыливающий эффект импрегнированных и неимпрегнированных бумажных фильтров в зависимости от воздушной нагрузки (опыты в кабинете)

В том, что показатели очистки воздуха бумажными фильтрами от микроорганизмов были более высокими, чем результаты пылезадержа-ния, нет ничего удивительного. Как показали исследования дисперсного состава пыли (см- таблицу), бумажные фильтры способствуют очистке воздуха главным образом от пылинок крупнее 1 ц ; пылинки меньше 1 (а в довольно значительном количестве .проскакивают через бумажные фильтры. Величина носящейся в воздухе помещений бактериальной пыли, учитывая размер бактериальных клеток, всегда больше 2—3 р-.

Обсемененность воздуха в опытном кабинете колебалась от 3 ООО до 6 ООО—7 ООО микроорганизмов в 1 м3, а запыленность воздуха равнялась. 200—400 пылинок в 1 см3. С целью проверки, справляются ли бумажные фильтры с большей загрязненностью воздуха, производилось искусственное увеличение количества микроорганизмов и пыли в воздухе (встряхивание предметов верхней одежды и носильного платья) до 18 000—20 000 микроорганизмов в 1 м3 и до 3 000 пылинок в 1 см3 воздуха в отдельных опытах. Подобное увеличение загрязнения воздуха опытного кабинета не отражалось на степени очистки воздуха бумажными фильтрами, и это обстоятельство следует особо подчеркнуть.

Микробная обсемененность атмосферного воздуха, как известно, значительно меньше, чем воздуха помещений. Опыты очистки воздуха от микроорганизмов с помощью бумажных фильтров ставились главным образом в сентябре и октябре 1951 г. В эти месяцы погода была весьма неустойчивой, часто шли дожди. Количество микроорганизмов в 1 м*

1 К сожалению, авторами не проделаны контрольные опыты при работе вентиля-

ции без фильтров. Ред.

Дисперсный состав воздушной пыли опытного кабинета до и после пуска вентиляционной системы

%

Кратность воздухообмена

Размер частиц

(в(А)

Число пылинок в 1 см3 воздуха

до пуска вентиляции

после пуска вентиляции

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

через 10 минут

через 30 минут

через 60 минут

Процентное содержание остаточной пыли по отношению к первоначальной запыленности

79

87 142

68

Двукратный

Пятикратный

Пятикратный

Десятикратный

До 1 1 106 908 639 623 47

1 —2 46 19 — —

3-5 15 — — —

До 1 1 212 975 690 425 33

1-2 65 45 — —

3-5 12 2 — —

До 1 2 352 1 819 984 828

1 —2 114 58 18 — 34

3 — 5 — — — —

До 1 1 085 856 _ 222

1 -2 27 14 - — 20

3 — 5 9 - - —

городского воздуха не превышало 2 ООО. Бумажные фильтры задерживали до 90—95% микроорганизмов, причем условия погоды (температура и состояние влажности) не отражались на задерживающей способнэсти фильтров.

За двухмесячный период опытов без смены бумаги фильтров не отмечалось снижения эффективности их. Это дает основание считать, что смена бумажных фильтров, используемых для обеспложивания воздуха, должна производиться весьма редко (один раз в 3—4 месяца), очевидно, лишь тогда, когда величина сопротивления фильтра увеличится по сравнению с чистым фильтром на предельно допустимую величину. Обычно в бумажных фильтрах допускают увеличение сопротивления на 10 мм водяного столба, что соответствует пылеемкости фильтра, равной 160 г на каждую ячейку (кассету). Сопротивление чистого фильтра в зависимости от сорта бумаги может колебаться в пределах от

2 до 20 мм водяного столба при воздушной нагрузке в 600 м3/час.1 м2 фильтрующей поверхности бумаги.

На бумажных фильтрах, особенно после длительного срока их эксплуатации, скапливается значительное количество загрязнений: микроорганизмов и пыли. Замену бумажных фильтров необходимо производить, принимая меры предосторожности: персонал должен работать а респираторе, использованную бумагу следует сжигать, перезарядку фильтров производить вне вентиляционной камеры.

Результаты опытов по испытанию бумажных фильтров как способа обеспложивания воздуха обитаемых помещений следует считать положительными. По своей эффективности и удобству пользования бумажные фильтры, несомненно, превосходят другие способы, предложенные для стерилизации воздуха: ультрафиолетовую радиацию и химические бактерицидные средства. Расходы при оборудовании вентиляционных систем бумажными фильтрами меньше, чем при использовании других средств очистки воздуха. Большим преимуществом бумажных фильтров является одновременное освобождение с их помощью воздуха от микроорганизмов и пыли. Согласно исследованиям последнего времени, именно пылевому фактору придается большое значение в распространении воздушных инфекций. К сожалению, неизвестны еще методы прямого обнаружения вирусов в воздухе. Поэтому трудно сделать заключение,

какой из существующих способов стерилизации предпочтительнее для уничтожения или освобождения воздуха от вирусной инфекции. Можно предположить, что определенная часть вирусов не будет задерживаться бумажными фильтрами. Однако последующая дезинфекция очищенного от пыли воздуха (например, облучением ультрафиолетовой радиацией) станет значительно проще и эффективнее.

Вполне оправдывает себя пропитывание эмульсиями наружных слоев алигниновых фильтров, так как подобная импрегнация повышает пылезадерживающую способность фильтров.

Бумажные фильтры из алигнина могут быть рекомендованы для широкого применения в вентиляционных системах с целью очистки воздуха от пыли и микроорганизмов.

Ъ Я

Л. В. Соловьева

Дерматозы от диэтилпарафенилендиаминсульфата и их профилактика

Из Института гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР

За последние годы большое применение получает цветная кинематография, заменяющая постепенно черно-белый фильм.

Для получения цветного изображения на кинопленке в качестве проявителя применяют диэтилпарафенилендиаминсульфат (марка ТСС).

Диэтилпарафенилендиаминсульфат по химической структуре близок к урсолу.

С2Н6-Ы-С2Н5 С

НС НС

СН СН

НС НС

Г\1Н2 . Н2бо4

Диэтилпарафенилендиаминсульфат

ш2

СН СН

ын

Парафенилендиамин

В отличие от урсола диэтилпарафенилендиаминсульфат в меховой промышленности не нашел практического применения вследствие отсутствия стойких красящих свойств. Литература о действии его на организм человека невелика. Наблюдения авторов больше касаются токсического действия и клиники заболевания, обусловленной воздействием парафе-нилендиамина (урсола Д), нашедшего широкое применение в меховой промышленности, а также в качестве средства для окрашивания волос.

По литературным данным, диэтилпарафенилендиамин вызывает дерматиты и экземы, но в противоположность диметилпарафенилендиамину пары диэтилпарафенилен-диамина при вдыхании не вызывают токсического'эффекта. Минимальной смертельной дозой при подкожном введении для крыс является 0,1 мг на 1 кг веса, для кроликов — 0,25 мг, для морских свинок — 0,45 мг. В литературе описаны заболевания кожи типа экзем и дерматитов у лиц, имеющих контакт с диэтилпарафенилендиамином.

Н. В. Лазарев указывает, что диэтилпарафенилендиамин может вызывать экземы и дерматиты, сопровождающиеся повышением чувствительности к нему.

По химическим свойствам диэтилпарафенилендиаминсульфат — жидкость, растворимая в воде, очень чувствительная к кислороду воздуха. Это вещество хранится в виде сернокислой соли, имеющей вид порошка розового или белого цвета, легко рас-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.