HEPA filter u kombinaciji s katalitičkim filterom
Zašto kombinirati HEPA filtraciju s katalitičkim filterima poput DNO-a?
Ključne točke
HEPA filtracija je dizajnirana za hvatanje čestica u zraku (uključujući fine čestice i mnoge bioaerosole) fizičkim hvatanjem u filterskom mediju.
Katalitički filteri su dizajnirani za kemijsku transformaciju određenih zagađivača na površini, umjesto da ih samo hvataju.
Kombiniranjem ova dva cilja se šira mješavina zagađivača u zatvorenom prostoru: čestice + neki plinovi/hlapljivi organski spojevi + biološki materijal.
Višestupanjski pristup također može smanjiti zabrinutost zbog sekundarnog oslobađanja iz filtera dodavanjem koraka inaktivacije/razgradnje na ili blizu uhvaćenog materijala (ovisno o dizajnu i dokazima).
Smisleno pitanje nije “koliko faza”, već koje zagađivače svaka faza rješava, kako se testiraju performanse i što se događa tijekom vremena.
Unutarnji zrak je problem mješavine. U većini zgrada nemate samo jednu vrstu zagađivača: imate čestice iz vanjskih i unutarnjih aktivnosti, plinove i hlapljive organske spojeve iz materijala i proizvoda te bioaerosole od stanara i vlažnih površina.
Ta kombinacija je razlog zašto su mnogi sustavi za pročišćavanje zraka višestupanjski, obično kombinirajući visokoučinkovitu filtraciju čestica s plinskom/kemijskom fazom. Ovaj članak objašnjava što svaka faza radi, zašto su često uparene i kako tumačiti tvrdnje o sustavima “HEPA + katalizator”.
Što HEPA filtracija dobro radi?
HEPA filter je visokoučinkovit filter čestica. Jednostavno rečeno, uklanja čestice jer se zrak propušta kroz gustu strukturu vlakana, a čestice se sudaraju s vlaknima i lijepe se.
Filtracija HEPA klase dobro je prilagođena za:
Kontrolu PM₂,₅ i PM₁₀
kapljice dima i prašine
kapljice i mnoge bioaerosole nošene česticama
To je jedan od razloga zašto uređaji temeljeni na HEPA-i često pokazuju jasna smanjenja izmjerenih koncentracija čestica kada kontinuirano rade u prostoru.
Što HEPA ne radi sam po sebi:
Nije snažno rješenje za mnoge plinove i hlapljive organske spojeve (jer su to molekule, a ne čestice).
Ne “uništava” ono što uhvati; pohranjuje zarobljeni materijal u filteru dok se filter ne zamijeni.
Ta posljednja točka nije kritika – filtracija je temeljna – ali pomaže objasniti zašto se ponekad dodaju i druge faze.
Zašto dodati katalitičku fazu?
Katalitički filteri namijenjeni su nečemu drugom od “hvatanja”: cilj im je podržati kemijske reakcije na površini tako da se određeni zagađivači razgrade na stabilnije krajnje proizvode.
U Kristalnoj ideji dizajnirali smo i proizveli više slojni filter sa katalitičkim slojem dizajniran za površinski ograničenu oksidaciju. Ideja je da se zagađivači zadržavaju na/blizu površine katalizatora, a aktivacija kisika i oksidacija se prvenstveno događaju na toj površini, umjesto da se stvara reaktivna kemija u cijelom volumenu zraka koji se nalazi u prostoru.
Katalitička faza se obično odnosi na:
- neke hlapljive organske spojeve (VOC) i spojeve neugodnog mirisa koje sami filteri čestica slabo uklanjaju
određene reaktivne plinove (ovisno o formulaciji i uvjetima)
doprinose inaktivaciji/razgradnji biološkog materijala na ili blizu mjesta gdje je uhvaćen (ovisno o dizajnu i dokazima ispitivanja)
Što znači “HEPA + katalizator” u stvarnom sustavu?
U većini višestupanjskih dizajna, uloge izgledaju ovako:
Faza 1: hvatanje čestica (filtracija HEPA klase)
Uklanja čestice u zraku iz cirkulacije
Smanjuje razinu PM u zraku prostorije
Hvata bioaerosole povezane s česticama
Faza 2: površinska kemija (katalitički sloj)
Pruža površinsko okruženje za kemijsku razgradnju određenih onečišćujućih tvari
Može doprinijeti procesima inaktivacije/razgradnje u blizini uhvaćenog materijala (gdje dokazi to podržavaju)
Cilj joj je zadržati reaktivnu kemiju na površini, a ne u zraku
Ova podjela rada korisna je jer odgovara načinu na koji se onečišćujuće tvari ponašaju: čestice se najbolje rješavaju filtracijom; onečišćujuće tvari u plinovitoj fazi zahtijevaju adsorpciju i/ili kemiju.
Kako se ovo odnosi na „sekundarno onečišćenje zraka“?
Jedan od razloga zašto su ljudi zainteresirani za katalitičke pristupe je rizik od neželjenih nusprodukata u nekim tehnologijama temeljenim na oksidaciji. U Centru znanja to je definirano kao sekundarno onečišćenje zraka: onečišćujuće tvari koje se stvaraju ili ponovno oslobađaju kao nuspojava čišćenja ili dezinfekcije zraka.
Kombinirani HEPA + katalitički sustav može se procijeniti s dva komplementarna pitanja:
Smanjuje li onečišćujuće tvari koje vas zanimaju (čestice, određeni plinovi, bioaerosoli)?
Izbjegava li unošenje novih onečišćujućih tvari tijekom rada (na primjer ozon ili nusprodukti djelomične oksidacije) i mjere li to testovi zapravo?
Ta su pitanja informativnija od generičke tvrdnje „ubija 99,9%“.
Rješava li dodavanje katalizatora „sekundarno oslobađanje“ filtera?
HEPA filter zadržava zarobljeni materijal. Ako su filteri preopterećeni, vlažni ili se s njima loše rukuje, sustav u principu može ponovno uvući dio materijala (ili ga proširiti tijekom zamjene). Dodavanje katalitičke faze često se opisuje kao način prelaska s „samo hvatanja“ „prema „hvatanju plus inaktivaciji/razgradnji“ na površini ili blizu nje.
Sama filtracija premješta onečišćujuće tvari u filter.
Katalitički sloj može smanjiti održivost/reaktivnost onoga što se uhvati, ovisno o dizajnu i dokazima.
Što biste trebali tražiti u podacima kada sustav tvrdi da je „HEPA + katalizator“?
1) Odvojite rezultate čestica od rezultata plina/VOC-a
Performanse čestica često se mogu opisati CADR-om i prevesti u eACH (ekvivalentne izmjene zraka po satu).
Performanse plina/VOC-a trebaju dokaze specifične za plin ili VOC (ne samo PM grafikone).
2) Potražite način rada i vrijeme
Visoki protoci zraka mogu izgledati impresivno u kratkim testovima. Pitajte:
Koja je postavka ventilatora korištena?
Koliko je dugo trajalo testiranje?
Je li došlo do osnovnog raspada „isključenog uređaja“?
3) Provjerite jesu li izmjereni nusproizvodi (kada je relevantno)
Ako se sustav oslanja na oksidacijsku kemiju, izvješća bi trebala provjeriti uobičajene nusproizvode prikladne za metodu (npr. ozon za neke pristupe, međuprodukti za neke oksidacijske sustave). „Nema nusproizvoda“ ima smisla samo ako je izvješće o njihovom mjerenju.
4) Razmotrite održavanje kao dio performansi
Punjenje filtera, intervali zamjene i pristup su važni.
Dobro testiran sustav trebao bi opisati pretpostavke o održavanju, a ne samo početne performanse.
Sažetak
HEPA filtracija i katalitički filteri rješavaju različite dijelove problema zraka u zatvorenom prostoru. HEPA je robusna metoda za hvatanje čestica, dok je katalitička faza namijenjena podršci kemijskoj razgradnji/inaktivaciji na površini određenih onečišćujućih tvari koje sama filtracija ne rješava. Razlog za njihovo kombiniranje je jednostavan: zrak u zatvorenom prostoru sadrži čestice, plinove i bioaerosole, a nijedan mehanizam ne obrađuje sve kategorije jednako dobro.
Kada procjenjujete tvrdnje „HEPA + katalizator“, usredotočite se na ono što je izmjereno (čestice vs. plinovi vs. mikrobi), radne uvjete, jesu li provjereni nusproizvodi i kako se očekuje da će se performanse održati tijekom vremena.
Svi naši iTherapy imaju 5-slojne filtere koji omogućavaju kompletnu filtraciju zraka u prostoru.