Разработка сорбционных фильтров из растительных отходов для очистки и дезинфекции воздуха в помещениях

Автор: Заболотских Влада Валентиновна, Васильев Андрей Витальевич, Валиуллина Венера Нагимовна

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Экология

Статья в выпуске: 1-6 т.16, 2014 года.

Бесплатный доступ

Проведён сравнительный экспериментальный анализ растительных отходов, предложена технология для изготовления сорбционных фильтров из растительных отходов. Разработаны конструкции сорбционных фильтров и биофильтрационных модулей, позволяющих осуществлять эффективную очистку и дезинфекцию воздуха в помещениях.

Воздух, очистка, дезинфекция, сорбционный фильтр

Короткий адрес: https://sciup.org/148203022

IDR: 148203022

Текст научной статьи Разработка сорбционных фильтров из растительных отходов для очистки и дезинфекции воздуха в помещениях

Человек до 95% своего времени проводит в -закрытых помещениях. Его здоровье, работоспособность, само существование зависят от качества воздуха. Качество воздушной среды определяется степенью ее загрязненности посторонними химическими веществами [1-8]. Уровень химического загрязнения внутри зданий в 1,5-4 раза превышает уровень загрязнения атмосферного воздуха. Основными токсикантами, негативно влияющими на здоровье человека, являются органические загрязняющие вещества и бактериальные примеси, концентрация которых в невентилируемых помещениях превышает предельно допустимую в несколько раз (фенола, формальдегида, стирола в 1,5-4 раза; микробное число воздушной среды помещений по сравнению с воздухом соснового бора превышает в 5 раз). Большинство загрязняющих веществ в воздухе помещений обладают высокой токсичностью и относятся к I и II классам опасности, что в итоге приводит к неконтролируемому ухудшению самочувствия людей и повышает степень риска возникновения различных заболеваний.

Проблема экологии жилья, создания экологически благополучной среды в помещениях становится всё актуальнее. Загрязняющие вещества поступают в воздушную среду помещений с атмосферным воздухом, выделяются в виде продуктов деструкции строительных и отделочных ма-

териалов, антропотоксинов, продуктов сгорания бытового газа и бытовой деятельности.

Особую трудность представляет очистка воздуха от органических веществ и бактериальных примесей, которые являются основными факторами риска здоровью человека. Традиционные методы очистки и кондиционирования воздуха с этой задачей не справляются.

Для решения данной проблемы был проведён сравнительный анализ существующих методов и технологий очистки воздуха от органических примесей и выявлены как наиболее эффективные – сочетание сорбционного и биологических методов. С целью эффективной очистки и дезинфекции воздуха в помещениях были предложены конструкции сменных сорбционных фильтров.

Биологические методы включают в себя биохимическую сорбцию и деградацию микроорганизмами - биодеструкторами сложных органические вещества до более простых и безвредных и снижение уровня бактериальной микрофлоры в воздухе помещений под действием фитонцидов растений. Благодаря применению биологических методов можно эффективно удалять органические и бактериальные примеси, неприятно пахнущие вещества из воздуха помещений и создавать благоприятную в экологическом отношении среду, положительно влияющую на самочувствие и здоровье человека.

Основная цель работы – снижение негативного воздействия на человека загрязняющих органических веществ и патогенных бактерий на основе разработки дешёвых, высокосорбционных фильтров для очистки, дезинфекции и дезодорации воздуха.

В задачи исследований входили:

  • -    анализ исходных растительных материалов для изготовления фильтров;

  • -    разработка технологии получения сорбци-

  • онного фильтра на основе растительных отходов;
  • -    разработка и фитонцидных смесей, сравнительное исследование фитонцидных смесей на антибактериальную активность.

В результате данной работы был проведён сравнительный экспериментальный анализы растительных отходов, предложена технология для изготовления сорбционных фильтров из растительных отходов и разработаны конструкции сорбционных фильтров и предложена технология для их изготовления. Данные фильтры способны очищать воздух от органических и бактериальных примесей и НПВ (неприятно пахнущих веществ).

Для эффективной очистки воздуха нами предложены 2 сменных биофильтрационных модуля: целлюлозно-сорбционный фильтр и фитонцидная фильтрующая вставка .

Для изготовления целлюлозного фильтра в проекте предлагается использовать растительные сорбенты, дешёвым и разнообразным источником которых являются растительные отходы. Проведённый анализ источников растительных отходов в Самарской области показал доступность и возможность использования более 10 видов отходов растительного происхождения и наличие 4 категории производств, каждое из которых включает более пяти предприятий (рис. 1).

Перспективно и экономически выгодно изготавливать целлюлозные фильтры из растительных сорбентов – вторичного сырья. Данные материалы позволяют решить сразу две проблемы: очистить воздух и утилизировать отходы.

В качестве исходного материала для изготов- ления фильтров в рамках работы были рассмотрены четыре вида растительных сорбентов:

  • 1)    древесные опилки;

  • 2)    лузга семечек подсолнечника;

  • 2)    шелуха кукурузы;

  • 3)    листья клёна.

Перед изучением сорбентов образцы были измельчены, взвешены и подвержены температурной обработке. Обработка сорбентов происходила в токе азота в течение 20 минут при температурах 100°C, 200°C, 300 °C.

После температурной обработки каждая навеска повторно взвешивалась. По окончанию работы была посчитана потеря массы каждого сорбента после обработки.

Минимальная потеря массы при термической обработке составляет у опилок ольхи – для производства одного фильтра определённой массы – m понадобится 1,02m-1,2m опилок ольхи в зависимости от температуры обработки. Максимальная потеря массы составляет у шелухи кукурузы: для производства фильтра массой m, потребуется 1,24m-1,475m исходного сырья.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОРБЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ СОРБЕНТОВ

Основным параметром целлюлозного фильтра является способность эффективно поглощать загрязняющие вещества. Данная способность определяется одной из характеристик сорбентов – адсорбционной активностью (ёмкостью). Для определения данной характеристики использовался метод определения адсорбционной актив-

Рис. 1. Источники растительных отходов в Самарской области для производства целлюлозных фильтров

а                                      б

Рис. 2. Установка для термической обработки сорбентов:

а – баллон с азотом; б – печь с трансформатором

Рис. 3. Сорбенты в растворе йода в йодистом калии

ности по йоду (рис. 3) согласно ГОСТ 6217.

Адсорбционная активность угля по йоду (Х) была рассчитана по формуле (1):

0^-^2^0^0127 100 100

Х =

10 m

где V1 – объём раствора тиосульфата натрия концентрации 0,1 н. израсходованный на титрование 10 мл раствора йода в йодистом калии, мл;

  • V2 – объём раствора тиосульфата натрия концентрации 0,1 н. израсходованный на титрование 10 мл раствора йода в йодистом калии, после обработки сорбентом, мл;

0,0127 – масса йода, соответствующая 1 мл раствора тиосульфата натрия концентрации 0,1 н., г;

  • 100 – объём раствора йода в йодистом калии с сорбентом, мл;

  • m – масса навески сорбента, г

Результаты эксперимента представлены в табл. 1.

Таким образом, наибольшей адсорбционной активностью по йоду обладают сорбенты, обработанные при температуре 300°C: 51,77% - опилки ольхи, 54,03% – лузга семечек подсолнечника, 46,76% - шелуха кукурузы, 90,54% - листья клёна. Наиболее выраженную сорбционную ёмкость имеет лист клёна обработанный при Т=300°C.

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ СОРБЕНТОВ ПОД МИКРОСКОПОМ

Структура растительных сорбентов была исследована на цифровом микроскопе Levenhuk D50L NG. Микрофотографии сорбентов (таблица 1) были сделаны цифровой камерой микроскопа с матрицей 1,3 мегапикселя с объективом 40х.

Таблица 1. Результаты определения адсорбционной активности по йоду

вид сорбента

масса, г

V1, мл

V2, мл

Vcp, мл

Vисх.ср., мл

Х, %

1.1. Без обработки опилки

1,0031

15,5

15,5

15,5

18,3

35,450105

1.2. Обработанные при Т=100?С

0,4808

17,2

17,1

17,15

18,3

30,376456

1.3. Обработанные при Т=200?С

0,5313

16,6

16,7

16,65

18,3

39,440994

1.4. Обработанные при Т=300?С

0,5274

16,2

16,1

16,15

18,3

51,772848

2.1. Без обработки лузга семечек

1,0425

14,8

14,6

14,07

18,3

51,530935

2.2. Обработанные при Т=100?С

0,8099

15,7

15,6

15,65

18,3

41,554513

2.3. Обработанные при Т=200?С

0,9707

15,1

14,9

15

18,3

43,175028

2.4. Обработанные при Т=300?С

0,6464

15,6

15,5

15,55

18,3

54,030012

3.1. Без обработки шелуха кукурузы

0,9324

16,7

16,6

16,65

18,3

22,47426

3.2. Обработанные при Т=100?С

0,7223

13,6

13,4

13,5

15,05

27,253219

3.3. Обработанные при Т=200?С

0,5173

13,5

13,3

13,4

15,05

40,508409

3.4. Обработанные при Т=300?С

0,5161

13,1

13,2

13,15

15,05

46,754505

3.1. Без обработки листья клёна

0,8783

11

10,9

10,95

15,05

59,284982

3.2. Обработанные при Т=100?С

0,6966

11,7

11,5

11,6

15,05

62,898363

3.3. Обработанные при Т=200?С

0,6737

11,8

11,5

11,65

15,05

64,09381

3.4. Обработанные при Т=300?С

0,533

11,3

11,2

11,25

15,05

90,54409

В результате сравнительного изучения морфологической структуры растительных сорбентов были выявлены характерные структурные особенности каждого сорбента. Листья клёна, обработанные при температуре 300°C, имели выраженную пористость и мелкоячеистую структуру, что увеличивает их сорбционную поверхность и, вероятно, влияет на их сорбционную активность, которая была наиболее высокой и составляла 90,54%. Опилки ольхи и лузга семечек имели характерные трубчатые и ячеистые поры, чередующиеся в разной пропорции. Их адсорбционная активность по йоду составляла 51,77% - опилки ольхи, 54,03% – лузга семечек подсолнечника. В шелухе кукурузы преобладали толстостенные крупные, в основном” лакунарные поры, сорбционную ёмкость которых была наименьшей и составляла 46,76%.

Структурный анализ растительных сорбентов и экспериментальное изучение их сорбционной ёмкости показали, что растительные сорбенты обладают высокой развитой сорбционной поверхностью с различным сочетанием и морфологическими особенностями пористой структуры. Наибольшей сорбционной ёмкостью обладали растительные сорбенты с мелкоячеистой пористой структурой (листья клёна, опилки ольхи), что значительно повышает площадь сорбционной поверхности и процент поглощаемых ими загрязняющих веществ.

Изготовление сорбционного фильтра с иммобилизированной микрофлорой включает в себя 3 стадии: термическую и химическую акти- вацию и иммобилизацию микроорганизмов-биодеструкторов (рис. 4).

Целлюлозно-сорбционный фильтр представляет собой складчатый фильтр, состоящий из пластмассовой рамки и фильтрующего сорбционного материала и иммобилизированной микрофлорой деструкторов (рис. 5).

Целлюлозно-сорбционный фильтр предназначен для высокоэффективной очистки воздуха от пыли и органических углеводородов. Высокая пористость фильтрующего материала на основе растительных сорбентов увеличивает сорбционную способность фильтра. Наличие складок и пор на гофрированном фильтре увеличивает поверхность прикрепления и образования биоплёнки и её эффективность в очистке воздуха от сложных углеводородов.

Принцип работы целлюлозно-сорбционного фильтра с иммобилизированной микрофлорой основан на биосорбции и биодеградации биоплёнкой (рис. 6) сложных органических веществ до более простых, таких как Н2О и СО2(рис. 7).

Фитонцидная фильтрующая вставка, пропитанная фитонцидной смесью выполняет антибактериальную очистку, одновременно дезодорируя и ароматизируя воздух. Фитонцидная вставка состоит из пропитанной фитонцидной смесью сорбционного фильтра, закреплённого в пластмассовом каркасе (рис. 8).

В лабораторных условиях по седиментационному методу Коха были проведены исследования влияния фитонцидов растений на содержание микроорганизмов в воздухе. В результате

Рис. 4. Изготовление целлюлозно-сорбционного фильтра с иммобилизированной микрофлорой

Рис. 5. Ячейковый складчатый фильтр: 1 – рамка; 2 –фильтрующий материал

экспериментов была выявлена высокая антибактериальная активность фитонцидов эфирного масла эвкалипта (рис. 9). Наиболее выраженная антибактериальная активность наблюдалась после внесения эфирного масла в промежуток времени 5 – 35 мин.

До внесения масла эвкалипта количество бактерий в 1 м2 (микробное число) составляло 479, а после внесения масла эвкалипта уменьшилось до 291 бактерий в 1 м2, т.е. в 1,5 раза.

На основе экспериментальных и теоретических исследований были разработаны 2 сменных сорбционных фильтра и предложено оптимальное их сочетание в устройстве кондиционирования для эффективной очистки, дезинфекции и дезодорации воздуха в помещениях площадью 20 м2.

Рис. 6. Процесс биосорбции и биодеградации сложных органических веществ в биоплёнке

Рис. 7. Процесс биосорбции и биодеградации сложных органических веществ в биоплёнке

Рис. 8. Фитонцидная фильтрующая вставка: 1 – ткань-Шатура, пропитанная фитонцидной смесью; 2 – пластмассовый каркас

Разработанные конструкции сорбционных фильтров позволяют эффективно очищать воздух от органических загрязняющих веществ и бактерий, таким образом, уменьшая их негативное воздействие на человека, что способствует улучшению экологического состояния среды жилых помещений и снижает риски здоровью человека. Возможность использования различных сочетаний фильтров в устройстве кондиционирования, в зависимости от состава загрязняющих веществ, позволит решать задачи очистки, дезинфекции и дезодорации воздуха от широкого спектра как органических, так и неорганических заг- рязняющих веществ в различных помещениях. Сорбционные фильтры можно применять в системах кондиционирования и других устройствах по очистки воздуха для создания благоприятной экологической среды в жилых помещениях, офисах, ресторанах, больницах, школах, детских садах, а также планируется использование сорбционных фильтров для “оздоровления” среды детских и лечебных учреждений, для аромотерапии.

В результате сравнительного изучения морфологической структуры растительных сорбентов были выявлены характерные структурные особенности каждого сорбента. Листья клёна, обработанные при температуре 300°C, имели выраженную пористость и мелкоячеистую структуру, что увеличивает их сорбционную поверхность и, вероятно, влияет на их сорбционную активность, которая была наиболее высокой и составляла 90,54%. Опилки ольхи и лузга семечек имели характерные трубчатые и ячеистые поры, чередующиеся в разной пропорции. Их адсорбционная активность по йоду составляла 51,77% - опилки ольхи, 54,03% – лузга семечек подсолнечника. В шелухе кукурузы преобладали толстостенные крупные, в основном” лакунарные поры, сорбционную ёмкость которых была наименьшей и составляла 46,76%.

Структурный анализ растительных сорбентов и экспериментальное изучение их сорбционной ёмкости показали, что растительные сорбенты обладают высокой развитой сорбционной поверхностью с различным сочетанием и морфологическими особенностями пористой структуры. Наибольшей сорбционной ёмкостью обладали растительные сорбенты с мелкоячеистой пористой структурой (листья клё-

время присутствия фитонцидов в воздухе

Рис. 9. Диаграмма зависимости микробного числа от времени присутствия фитонцидов эфирного масла эвкалипта в воздухе

на, опилки ольхи), что значительно повышает площадь сорбционной поверхности и процент поглощаемых ими загрязняющих веществ.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНОСОРБЦИОННОГО ФИЛЬТРА

Изготовление целлюлозно-сорбционного фильтра с иммобилизированной микрофлорой включает в себя 5 стадий:

  • 1.    Термическая активация сорбента при температуре 300°С;

  • 2.    Добавление связывающего вещества;

  • 3.    Прессование – придание гофрированной формы;

  • 4.    Сушка при температуре 100°С;

  • 5.    Иммобилизация микроорганизмов-биодеструкторов.

  • 1    стадия . Термическая активация сорбента проводилась в сушильном шкафу. Сорбент помещался в герметичную металлическую ёмкость, которая ограничивает доступ кислорода, и образец термически обрабатывался при температуре 300 °С в течение 20 мин.

  • II    стадия. 2 грамма термически обработанных сорбентов смешивалась с 10 мл разбавленной водной эмульсии поливинилацетата (2 мл исходной эмульсии и 8 мл дистиллированной воды).

  • III    стадия. Тонкий слой полученной клейкой смеси помещали между двумя кусками хлопчатобумажной ткани и прессовали.

  • IV    стадия. Смесь высушивали при температуре 100 °С в течение 1 часа в сушильном шкафу и получали целлюлозно-сорбционный фильтр.

V стадия. Для иммобилизации микроорганизмов применяли методику внедрения клеток в пористые структуры. На фильтр наносился жидкий биопрепарат “Байкал-ЭМ1” с микроорганизмами-биодеструкторами. Клетки свободно диффундируют в пористые структуры, увеличиваются в размере по мере роста и образуют в порах сорбента “биологическую плёнку”, способную абсорбировать и разрушать сложные органические вещества до более простых, таких как вода и углекислый газ.

Преимуществом данного метода иммобилизации является то, что клетки, растущие вне частиц, уничтожаются трением частиц друг о друга, и таким способом удобно управлять ростом клеток [12]. В качестве органического вещества для питания микроорганизмов используется углерод, источником которого служит целлюлозный фильтр.

Отработанный фильтр можно регенерировать. Для регенерации целлюлозный фильтр обрабатывается азотной кислотой (1:1) с последующей промывкой дистиллированной водой до значения рН=7 (на 1 г фильтра необходимо 0,3 литра воды) и сушкой при 100 °С.

В качестве исходного материала для изготовления фильтра применялись измельчённые листья клёна и измельчённые опилки ольхи. В итоге были получены 2 образца:

  • 1.    фильтр из листьев клена массой 2,25 г, площадью 37,7 см2 и толщиной около

  • 2    мм (рис. 10);

  • 2.    фильтр из опилок ольхи массой 1,79 г, площадью 27,5 см2и толщиной около 2 мм (рис. 11).

    Рис. 10. Целлюлозно-сорбционный фильтр из листьев клёна


    Рис. 11. Целлюлозно-сорбционный фильтр из опилок ольхи


Для изготовления гофрированного целлюлозно-сорбционного фильтра из опилок ольхи размером 39 X 39 см потребуется 270 грамм опилок, а для изготовления целлюлозно-сорбционного фильтра из листьев клена размером 39 X 39 см потребуется 300 грамм листьев клёна.

Таким образом, иммобилизация микроорганизмов-биодеструкторов на поверхности целлюлозно-сорбционного фильтра увеличивает степень очистки от органических углеводородов, а использование сырья из растительных отходов для изготовления фильтра является экономически выгодным и позволяет решить сразу две проблемы: очистка воздуха и одновременно утилизация отходов [9].

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗНОСОРБЦИОННОГО ФИЛЬТРА

Эффективность очистки фильтра от органических веществ определялась методом газовой хроматографии. На газовом хроматографе измеряется концентрация фенола исходного загрязнённого воздуха и концентрация фенола в очищенном воздухе, пропущенного через целлюлозно-сорбционный фильтр.

Концентрация фенола определялась по формуле 2:

С ф= 5TX 100,          (2)

где Qф – площадь пика на хроматограмме (мм), Q – сумма площадей всех пиков на хроматограмме (мм).

Эффективность фильтра определялась по формуле:

Е =          X 100,            (3)

где Е – эффективность очистки фильтра от органических веществ, С ф1 – концентрация фенола в загрязненном воздухе, С ф2 – концентрация фенола в очищенном воздухе.

По формуле 3 рассчитали эффективность очистки целлюлозно-сорбционного фильтра из листьев клена от фенола:

0,14—0,02

Е =         X 100 = 86%

0Д4

По формуле 5 рассчитали эффективность очистки целлюлозно-сорбционного фильтра из опилок ольхи от фенола:

0,11—О jO3

Е =        X 100 = 73%

0,11

Таким образом, наиболее эффективным в очистки воздуха от углеводородов является фильтр, изготовленный из листьев клёна. Высокая эффективность очистки воздуха от фенола у данного фильтра объясняется высокой адсорбционной ёмкостью.

БИОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ МОДУЛИ В БИОКОНДИЦИОНЕРЕ

Биофильтрационные модули: фитонцидную вставку и целлюлозно-сорбционный фильтр можно использовать в биокондиционере (рис. 12), ко- торый представляет собой корпус, в верхней части которого располагаются воздушный фильтр, осевой вентилятор, дренажная трубка. В нижней части корпуса находится съёмный резервуар для воды, в котором располагается водяной насос.

Принцип работы биокондиционера заключается в следующем: вода из резервуара по соединительной трубке при помощи насоса поступает в верхнюю часть корпуса и попадает в дренажную трубку, которая создаёт водяной “занавес”. Загрязнённый воздух засасывается вентилятором и проходит 4 стадии очистки:

  • 1.    очистка от крупнодисперсной пыли при помощи воздушного фильтра;

  • 2.    мокрая очистка водяным “занавесом”;

  • 3.    биологическая очистка от углеводородов целлюлозно-сорбционным фильтром;

  • 4.    дезинфекция и дезодорация фитонцидной вставкой.

Биофильтрационные модули применимы также в обычных кондиционерах. Преимущество данных модулей заключается в высокой степени очистки и низкой стоимости благодаря использованию дешёвого сырья – растительных отходов.

На основе поиска адекватных методов, спосо- бов и конструкций с использованием биологических методов были разработаны и предложены два биофильтрационных модуля: целлюлозно-сорбционный фильтр на основе карбонизированных растительных сорбентов с иммобилизированной микрофлорой для биологической очистки воздуха от загрязняющих органических веществ и фильтрующая фитонцидная вставка для дезинфекции и дезодорации воздуха в помещениях.

В качестве исходного материала для изготовления целлюлозно-сорбционного фильтра предлагается использовать растительные отходы. Предварительный анализ показал, что в Самарской области около 40 предприятий разных категорий образуют более 10 видов растительных отходов. Использование данного вида сырья для изготовления сорбционных фильтров имеет положительные экономический и экологический эффекты: позволяет не только очищать воздух, но и утилизировать отходы.

Анализ фитонцидных смесей позволил разработать составы и предложить наиболее эффективные из них.

Экспериментально была выявлена высокая антибактериальная активность фитонцидов

Рис. 12. Схема мобильной установки биокондиционера:

1 – корпус; 2 – воздушный фильтр; 3 – осевой вентилятор 4 – целлюлозно-сорбционный фильтр 5 – фитонцидная вставка 6 – решётка - жалюзи 7 – резервуар для водой 8 – водяной насос 9 – соединительная трубка 10 – дренажная трубка 11 – прорезиненные колёсики

эфирного масла эвкалипта. Наиболее выраженная антибактериальная активность наблюдалась после внесения эфирного масла в промежуток времени 5 – 35 мин. После внесения масла эвкалипта количество бактерий в 1 м2 (микробное число) уменьшилось в 1,5 раза (от 479 до 291 бактерий в 1 м2).

В результате экспериментальных исследований различных видов растительных отходов (древесные опилки, лузга семечек подсолнечника, шелуха кукурузы, листья клёна) была определена сорбционная способность и изучена морфологическая структура каждого сорбента. Так, листья клёна, обработанные при температуре 300°C, имели выраженную мелкоячеистую пористую структуру, благодаря которой сорбционная активность оказалась наиболее высокой – 90,54%. Опилки ольхи и лузга семечек имели чередующиеся трубчатые и ячеистые поры. Их адсорбционная активность по йоду составила: 51,77% -опилки ольхи, 54,03% – лузга семечек подсолнечника. В шелухе кукурузы преобладали толстостенные крупные, лакунарные поры, сорбционная активность наименьшая – 46,76%.

В результате исследования была разработана технология получения целлюлозно-сорбционного фильтра, включающая 5 стадий: термическая активация сорбента при температуре 300 °С; добавление связывающего вещества; прессование – придание гофрированной формы; сушка при температуре 100 °С; иммобилизация микроорганизмов-биодеструкторов. При помощи данной технологии удалось получить 2 образца прочных пористых фильтров хорошо пропускающих воздух: из листьев клёна массой 2,25 г, площадью 37,7 см2 и толщиной около 2 мм и опилок ольхи массой 1,79 г, площадью 27,5 см2 и толщиной около 2 мм.

Для изготовления гофрированного целлюлозно-сорбционного фильтра из опилок ольхи размером 39 X 39 см потребуется 270 грамм опилок, а для изготовления целлюлозно-сорбционного фильтра из листьев клена размером 39 X 39 см потребуется 300 грамм листьев клёна.

Хроматографическим методом анализа было установлена эффективность очистки целлюлозно-сорбционных фильтров изготовленных из растительных отходов (листья клёна и опилки ольхи) от углеводородов (фенола). Эффективность составила 73% – 86%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате проведённых исследований установлено, что разработанные биофильтрационные модули эффективны в очистке и дезинфекции воздуха и позволяют снизить негативное воздействие на человека загрязняющих органических веществ и патогенных бактерий, что будет способствовать улучшению экологического состояния среды жилых помещений и снижению рисков здоровью человека.

Список литературы Разработка сорбционных фильтров из растительных отходов для очистки и дезинфекции воздуха в помещениях

  • Биотехнология. Принципы и применение: Пер. с англ./Под ред. И.Хиггинса, Д.Беста и Дж. Джонса. М.: Мир, 1988. 480 с.
  • Васильев А.В. Обеспечение экологической безопасности в условиях городского округа Тольятти: учебное пособие. Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН, 2012. -201 с., ил.
  • Васильев А.В. Комплексный экологический мониторинг как фактор обеспечения экологической безопасности//Академический журнал Западной Сибири. 2014. Т. 10. № 2. С. 23.
  • Васильев А.В., Заболотских В.В. Опыт обучения и перспективные направления развития экобиотехнологий в Институте химии и инженерной экологии Тольяттинского государственного университета//В сборнике: ELPIT-2013. Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов: сборник трудов IV Международного экологического конгресса (VI Международной научно-технической конференции). Научный редактор: А.В. Васильев. 2013. Т. 3. С. 26-31.
  • Васильев А.В., Терещенко Ю.П. Технико-экономическое обоснование эффективности биологических методов очистки и дезодорации выбросов нефтехимических предприятий в воздушную среду//В сборнике: Стратегическое планирование развития городов России. Памяти первого ректора ТГУ С.Ф. Жилкина. Сборник материалов III Международной заочной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Д.В. Антипов. 2013. С. 59-63.
  • Васильев А.В., Терещенко Ю.П., Терещенко И.О., Заболотских В.В. Разработка модельного образца биоустановки для исследований по повышению эффективности микробиологической очистки газовоздушных выбросов промышленных предприятий нефтехимического комплекса//В сборнике: Стратегическое планирование развития городов России. Памяти первого ректора ТГУ С.Ф. Жилкина. Сборник материалов III Международной заочной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Д.В. Антипов. 2013. С. 64-70.
  • Васильев А.В., Заболотских В.В., Терещенко Ю.П. Разработка и использование различных биосорбентов на основе растительных и минеральных отходов и отработанного активного ила//В сборнике: Стратегическое планирование развития городов России. Памяти первого ректора ТГУ С.Ф. Жилкина. Сборник материалов III Международной заочной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Д.В. Антипов. 2013. С. 36-46.
  • Заболотских В.В., Васильев А.В. Мониторинг токсического воздействия на окружающую среду с использованием методов биоиндикации и биотестирования: монография. Самара, 2012.
  • Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов. М.: Мир, 2006. 504 с., ил.
  • Эфирные масла -аромат здоровья: Древний и современный опыт профилактики и лечения заболеваний эфирными маслами/С.С. Солдатченко, Г.Ф. Кащенко, А.В. Пидаев. Симферополь: Таврида, 2003. 192 с.
  • Токин Б.П. Фитонциды. М.: Академия медицинских наук СССР, 1951. 237 с.
  • Чупалов В. С. Воздушные фильтры: Монография. СПб.: СПГУТД, 2005. 167 с.
Еще
Статья научная