Антибактериальные фильтры и дезинфицирующие лампы

Антибактериальные фильтры и лампы для дезинфекции воздуха. Фильтры воздухоочистителей: Hepa, Ulpa, электростатические и фотокаталитические. Бактерицидные ультрафиолетовые лампы. Кварцевые озоновые, безозоновые в рециркуляторах и амальгамные лампы

Антибактериальные фильтры и дезинфицирующие лампы относятся к основным средствам задерживания или уничтожения вирусов и бактерий в потоках воздуха. Обеззараживание помещений с постоянным или длительным нахождением людей должно входить в такие же базовые мероприятия, как и ежедневная уборка. Очищение от пыли и даже проветривание не гарантируют отсутствия в воздухе возбудителей заболеваний. Ведь они заносятся людьми, входящими в помещение, и остаются в воздушной среде. Необходимость в использовании бактерицидных ультрафиолетовых ламп наглядно показала пандемия. Но обеззараживание воздуха не теряет своей актуальности и сегодня, причем не только в медучреждениях. Необходимо проводить эти мероприятия в жилых домах и квартирах, офисных и сервисных центрах, торговых и спортивных объектах, детских и образовательных учреждениях.

Ежегодно миллионы людей болеют сезонными респираторными заболеваниями (ОРВИ, грипп). Появляются новые вирусы и штаммы уже известных микроорганизмов. С незнакомыми возбудителями организму очень сложно бороться из-за отсутствия специфического иммунитета. В школах и детсадах вспыхивают эпидемии детских инфекций, передающихся воздушно-капельным путем: корь, краснуха, свинка, ветрянка, скарлатина, коклюш. Даже после полного выздоровления заболевания могут оставить свой след. Это касается и гриппа, к которому многие относятся несерьезно и не воспринимают его как реальную угрозу для здоровья. А ведь о необходимости профилактики врачи говорят постоянно. В настоящее время средства защиты от вирусов и бактерий доступны каждому. Бактерицидные фильтры и лампы входят в комплектацию домашнего и офисного оборудования для очистки воздуха помещений.

Антибактериальные фильтры: виды и особенности

Сразу нужно сказать о том, что к ним не относятся фильтры тонкой и тем более – грубой очистки. Они используются только для задержки мелкого мусора, пыльцы и пыли. Возбудители заболеваний имеют микроскопические размеры, поэтому свободно проходят через эти сетки. Для того чтобы их задержать или уничтожить, необходимо либо максимально уменьшить размер ячеек, либо использовать другие технологии. Но даже в сверхтонких фильтрах НЕРА и ULPA невозможно добиться такого размера ячеек, чтобы задерживать микроорганизмы.

Фильтры высокой эффективности НЕРА

Это аббревиатура, расшифровываемая как высокоэффективная задержка частиц (High Efficiency Particulate Arresting). Такие фильтры устанавливают в воздухоочистителях, кондиционерах и домашних пылесосах. Состоят из пластикового или металлического корпуса, в котором расположены листы фильтрующего материала. Его волокна располагаются хаотично, а расстояние между ними составляет 0,5-6,5 микрон. Обычно используют тонкое стеклобумажное полотно, сложенное гармошкой для увеличения площади фильтрации. Между листами с гофрированными складками располагаются разделители (например, из алюминиевой фольги), которые не дают им слипаться. Предназначены фильтры НЕРА для задержки частиц размером от 0,3 мкм. С пылью и пыльцой легко справляются, но относительно эффективности задержки мелкой пыли PM2.5 и биологических частиц возникают вопросы. Если бы фильтрация происходило только по методу сита, то они беспрепятственно бы через него проходили. Но производители говорят о том, что НЕРА работают по другим технологиям.

Воздух свободно проходит через фильтрующий материал и огибает его, а более тяжелые частицы на нем задерживаются. Так действуют механизмы инерции и застревания. Посредством межмолекулярного взаимодействия происходит плотное слипание частиц до 10 мкм (адгезия). Для крупных и однородных работает и механизм аутогезии, склеивающий их друг с другом. Все эти механизмы в той или иной степени действенны, если речь идет о небиологических частицах. Что же происходит, когда в НЕРА-фильтр попадают вирусы и бактерии? Для начала вспомним, что они подвижны – у бактерий есть для этого жгутики. Соответственно, они не будут долго оставаться на материале, если нет питательной среды. Но возникает и обратная ситуация, когда и при ее отсутствии колонии микроорганизмов могут сильно разрастаться и даже прорастать сквозь волокна фильтра. Это не только снижает фильтрующую способность материала и активизирует образование плесени, но и не исключает повторный выход бактерий из воздухоочистителя в режиме рециркуляции. Несмотря на это, оборудование с НЕРА-фильтрами продолжает позиционироваться как антибактериальное. В какой-то мере это справедливо, если их поверхности имеют пропитку из пиритиона цинка.

Фильтры сверхвысокой эффективности ULPA

Расшифровывается аббревиатура как сверхнизкое содержание частиц в воздухе (Ultra-low particulate air). По конструкции фильтрующие установки не отличаются от НЕРА. Но у фильтров ULPA нового поколения улучшены свойства волокнистого материала. Во-первых, модернизирован его материал. Во-вторых, использованы более тонкие волокна с «цепляющими» способностями. В-третьих, они уложены плотнее, чтобы не пропускать и мельчайшие частицы. Все это позволяет применять ULPA-фильтры для улавливания частиц до 0,1 мкм. Помимо принципов инерции и адгезии, для них срабатывает и механизм диффузии. Частицы сталкиваются с другими молекулами (кислорода, оксида углерода, азота) и отлетают от них, меняя траекторию движения. После этого начинают хаотично двигаться, попадают в фильтрующие волокна, застревают и склеиваются. С точки зрения очистки от микроскопической пыли, ULPA предпочтительнее, чем НЕРА. Но такая супер-очистка в жилом доме или офисе нецелесообразна. Длительное пребывание в стерильной среде не менее вредно, потому что иммунитет «отвыкает» от антигенов и перестает включать механизмы защиты. Кроме этого, как и в случае НЕРА, остается открытым вопрос про эффективность обеззараживания воздуха. Если обобщить, то эти фильтры способны задерживать биочастицы, но не уничтожать их.

Электростатические воздушные фильтры

Устанавливаются в оборудование, работающее с использованием электрического разряда. Состоит из набора металлических пластин, перетянутых проволокой. Между ними создается электрическое поле, через которое проходит нагнетаемый вентилятором воздух. Из потока вылавливаются различные твердые и аэрозольные частицы. Приборы бытового класса ловят в основном только крупные (до 1 мкм). Частицы становятся положительно заряженными и притягиваются к пластинам, имеющим противоположный отрицательный заряд. Оборудование с электростатическими фильтрами имеет низкое энергопотребление и не требует их дорогой замены, как в случае с НЕРА и ULPA. Из проходящего через электроды воздуха можно удалять копоть и дым. Относительно избавления от запахов полагаться на маломощные очистители не стоит. Они не задерживают частицы газа и плохо работают при повышении влажности в помещении. При налипании пыли на пластины быстро теряется их эффективность. Часто можно встретить упоминание и о том, что приборы способны уничтожать бактерии и вирусы. Обосновывают тем, что выделяется небольшое количество озона. Этот газ действительно обладает бактерицидным действием. Но если его слишком мало, то полноценная дезинфекция воздуха не обеспечивается, а при высокой концентрации находиться в помещении запрещено.

Антибактериальные фотокаталитические фильтры

Эти устройства можно смело позиционировать как бактерицидные по причине наличия в комплектации ультрафиолетовой лампы. Достоверно известно свойство УФ-лучей уничтожать бактерии и вирусы посредством разрушения их ДНК. В очистителях процесс происходит по технологии фотокатализа. При участии УФ-излучения и фотокатализатора происходит химическая реакция. Попадающие на фильтр загрязнители разлагаются на неопасные составляющие – углекислый газ и воду. Производители утверждают, что уровень СО2 невелик. Хотя все еще ведутся споры о безопасности образующихся продуктов окисления. Плюс в том, что загрязнения не задерживаются на фильтре, а именно нейтрализуются. Фотокатализатором в воздухоочистителях традиционно выступает диоксид титана. Им покрыта поверхность фильтра, на которую направлено УФ-излучение. После поглощения света образуются сильные окислители, разрушающие загрязнители из воздуха. Приборы справляются с пылью, пыльцой и спорами грибов, с летучими органическими соединениями и запахами. А ультрафиолет убивает вирусы и бактерии. Но если через очиститель проходит слишком загрязненный воздух в местах скопления людей, то не хватает времени на процесс окисления и начинают образовываться побочные продукты. Приборы не могут задерживать и крупнодисперсную пыль, поэтому дополнительно комплектуются механическим или электростатическим фильтром. Однако увеличение степеней очистки неизбежно влечет за собой ухудшение эффективности работы.

Фильтры бактерицидной очистки воздуха (ФБО)

Представляют собой отдельные модули или секции, устанавливаемые в воздуховоды систем приточной и рециркуляционной вентиляции. Предназначены для снижения содержания микроорганизмов в воздухе. Работают по принципу уничтожения вирусов, бактерий и грибов ультрафиолетовым излучением. В металлическом корпусе устанавливается несколько ламп, через которые и проходит воздух из помещений. Количество ламп может варьироваться от 4-6 до 20-24. Управляют их включением/выключением дистанционно, а следят за работой с помощью модуля контроля ламп. Воздухоочистительные установки могут дополнительно комплектоваться и аварийной сигнализацией. Весь процесс обеззараживания воздуха происходит внутри воздуховода, поэтому нахождение людей в помещении допускается. Бактерицидные фильтры ФБО используются для санитарно-эпидемиологических мероприятий по снижению заболеваемости, в том числе и внутрибольничными инфекциями. Монтируются в системах вентиляции медицинских и лечебно-профилактических центров, фармацевтических и пищевых производств, общественных и образовательных учреждений. Это мощные установки, обеспечивающие дезинфекцию и в помещениях высших категорий I-III. К ним относятся операционные, родильные, перевязочные, реанимационные, а также приемные кабинеты врачей и палаты. Фильтры ФБО должны работать только вместе с вентиляцией! Для домашнего использования предлагаются автономные мобильные облучатели с УФ-лампами.

Бактерицидные дезинфицирующие лампы

При описании самых эффективных антибактериальных фильтров неизменно упоминались источники ультрафиолета, в тандеме с которыми они и работают. А для вентиляционных фильтров ФБО, например, УФ-лампы являются основными. Разрушительное действие ультрафиолета на биологические частицы давно доказано. Сила воздействия на бактерии, вирусы, грибы и другие микроорганизмы разная. Но при длительном или повторном облучении они не только дезактивируются, но и погибают. Облучатели с ультрафиолетовыми лампами могут воздействовать на воздушные потоки напрямую или дезинфицировать их в закрытых корпусах. От этого зависит возможность их включения и использования в присутствии людей.

Кварцевые озоновые лампы

Это источники ультрафиолетового излучения короткого UVC-спектра в диапазоне 180-280 нанометров. Колба из кварцевого стекла пропускает не только жесткий ультрафиолет, но и озонообразующий спектр. В связи с этим проведение обеззараживания воздуха в присутствии людей запрещено! Газ озон является сильным окислителем. Способен быстро уничтожать вирусы и бактерии в воздушной среде, но опасен для здоровья человека. Негативно влияет на дыхательную систему и повышает артериальное давление. Увеличивается и содержание аллергенов, что может вызвать обострение аллергических заболеваний. Особенностью облучателей с кварцевыми лампами является их открытая конструкция. Нет преграды для проникновения излучения в помещение и воздействия не только на воздух, но и на поверхности. В связи с этим приборы используются в основном в медицинских помещениях разных категорий, где на момент дезинфекции отсутствуют медперсонал и пациенты. В домашних условиях кварцевые лампы применяют редко. Но, например, настольные облучатели Солнышко могут работать и в режиме обеззараживания воздуха. Не обладают высокой мощностью и большим радиусом действия. Подходят для дезинфекции комнаты больного. После дезинфекции нужно не заходить туда еще два часа и после тщательно проветрить.

Бактерицидные безозоновые лампы

Благодаря их изобретению появилась возможность проводить обеззараживание воздуха в присутствии людей. Это ртутные газоразрядные лампы низкого давления, используемые в облучателях бытового и профессионального класса. Изготавливаются лампы в колбе из увиолевого стекла. Свободно пропускает короткий UVC-ультрафиолет, но задерживает озонообразующий спектр. Безозоновые лампы излучают только конкретную длину волны – 253.7 нанометров. Исследования показали, что именно эта длина обладает максимальным разрушительным действием на микроорганизмы. Эффективно уничтожает бактерии, вирусы и грибки в помещениях с постоянным (длительным) нахождением людей. Устанавливают дезинфицирующие лампы из увиолевого стекла в рециркуляторы бактерицидные. Это приборы в закрытом корпусе, внутри которых находится одна или 2-4 УФ-лампы. Весь процесс обеззараживания воздуха происходит внутри. Вентилятор принудительно затягивает потоки в корпус, проводит через обеззараживающий ультрафиолет и возвращает обратно через решетку. Для достижения бактерицидной эффективности в 99.9% важно, чтобы этот процесс проходил многократно в режиме рециркуляции. Длительность включения зависит от площади помещения и требований к стерильности. В жилых домах достаточно показателя в 95%, поэтому в больших комнатах прибор включают на 1,5 часа, а в маленьких – на 40-60 минут.

Рециркуляторы бактерицидные Ультрамиг производства Хронос – это ультрафиолетовые облучатели для обеззараживания воздуха с безозоновыми лампами 253.7 нм. Изготавливаются в черном/белом металлическом корпусе и комплектуются фирменными лампами Philips. Предназначены для использования при комнатной температуре, которая не снижает интенсивность бактерицидного излучения. Отличаются приборы по количеству ламп, общей производительности и способу размещения. Для квартир предлагаются недорогие рециркуляторы бактерицидные Ультрамиг 312-315 напольной установки. Рассчитаны на обеззараживание воздуха в помещениях площадью до 55 кв. м. Благодаря небольшому весу их можно переносить и ставить в местах наибольшего скопления людей (в гостиной, на кухне). Низкий уровень шума всего в 24 дБ позволяет проводить дезинфекцию в детских комнатах и спальнях. Практика показала, что включение рециркулятора дважды в день в периоды сезонных эпидемий помогает защититься от респираторных заболеваний. И даже в случае болезни члена семьи не позволяет вирусам распространяться по комнатам и заражать других. Приборы можно включать и для профилактики, если в доме часто бывает много людей.

Бактерицидные рециркуляторы Ультрамиг 316-321 производства Хронос отличаются увеличенной мощностью и наличием 3-4 ламп. Обеспечивают эффективное обеззараживание воздуха на площади до 170 кв. м. Могут устанавливаться не только в отдельных кабинетах, но и в просторных помещениях офисов и организаций, салонов красоты и спортивных клубов, детских и образовательных учреждений. Предназначены для настенной установки, что экономит пространство и исключает их случайное опрокидывание. Рециркуляторы бактерицидные Ультрамиг рассчитаны на непрерывную работу в течение нескольких часов, если проходимость помещений высокая. Имеющийся воздушный фильтр задерживает крупные частицы без аэродинамического сопротивления и снижения мощности облучателя. Шумность приборов зависит от установленных вентиляторов. Для высокой производительности важно обеспечить большой забор воздуха и его быстро прохождение через лампу, поэтому уровень шума – 50 дБ. Но это ниже, чем при работе офисной техники или фенов в парикмахерской. Рециркуляторы Ультрамиг выполнены в корпусе белого цвета, который не контрастирует на фоне отделки большинства помещений. Безозоновые лампы рассчитаны на 9000 часов работы. Но при необходимости их можно заменить на новые, заказав на сайте производителя Хронос.

Амальгамные дезинфицирующие лампы

В отличие от стандартных ртутных, колба заполняется не жидкостью, а твердым сплавом ртути с металлом (серебро, олово, медь). Это обеспечивает высокую мощность и термическую стабильность, что является их принципиальными преимуществами. Для ртутных ламп сложно добиться мощности выше 100 Вт, так как давление паров неустойчивое. Амальгама позволяет поддерживать стабильное давление и высокую производительность в разных условиях эксплуатации. В свою очередь, это обеспечивает бесперебойную работу оборудования и стабильный выход УФ-излучения при меняющейся температуре внешней среды. Амальгамные лампы обычно применяются для обеззараживания воды, но могут использоваться и для дезинфекции воздуха. Для квартир, офисов и небольших салонов не предназначены. Воздухоочистительное оборудование рассчитано на высокую концентрацию патогенов и места скопления максимального количества людей. Это промышленные предприятия, станции метро и вокзалы, крупные торговые и развлекательные центры, кухни и залы заведений общепита, спортивные и лечебно-профилактические учреждения. Безусловно, амальгамные лампы превосходят по своим техническим параметрам ртутные газоразрядные. Но и стоят они в несколько раз дороже. Вопрос в том, что их применение не везде целесообразно. В своей сфере они практически не имеют конкурентов. Но для бытового использования вполне достаточно возможностей ультрафиолетовых ламп в рециркуляторах бактерицидных.