CT 52 Technika prostředí
LS 2012
Hodnocení a zvyšování kvality vzduchu
6. Přednáška
Ing. Olga Rubinová, Ph.D. 1
Osnova předmětu týden
přednáška
1
Faktory ovlivňující kvalitu vnitřního prostoru
2
Tepelná pohoda a rovnováha člověka
3
Vlhkost v budovách
4
Hodnocení tepelně vlhkostního mikroklimatu budov
5
Vzduch, který dýcháme
6
Hodnocení a zvyšování kvality vzduchu
7
Hygienické požadavky na pracovní prostředí + TEST
8
Energetická náročnost a legislativa ČR
9 10 11
ENB – vytápění a chlazení ENB – osvětlení a teplá voda ENB – větrání
12
Problematika nízkoenergetických budov
13
Další složky mikroklimatu budov 2
3
Odérové látky PŘÍJEMNÉ • kvetoucí rostliny • pokosená tráva • čerstvé dřevo
Zlepšení nálady Zlepšení soustředění
NEPŘÍJEMNÉ • formaldehyd • cigaretový kouř • barvy, rozpouštědla
pokles výkonnosti ztráta soustředění pocit nevolnosti 4
Příjemné odéry
kvetoucí rostliny, seno, sníh
květiny, činnost člověka (kosmetika, vaření kouř z krbu)
Stavební materiály (dřevo)
5
6
Vnímání koncentrace CO2 (ppm) 485 1 000 1200 až 1500
prahová optimální dlouhodobá uspokojivá dlouhodobá
2 500
astmaticky přípustná
5 000
limit dlouhodobého působení (8hodin)
10 000
krátkodobě únosná
7
Vnímání koncentrace CO2 - ČSN EN 13779
třída
popis
IDA 1
Vysoká kvalita
IDA 2
Střední kvalita
IDA 3
Středně nízká kvalita
IDA 4
Nízká kvalita
Typická koncentrace CO2 nad hodnotu vnějšího vzduchu
Což pro město s ke = 500 ppm znamená
350
850
500
1000
800
1300
1200
1700 8
Vnímání koncentrace VOC (μg/m3)
50 200 3 000 25 000
prahová optimální limit pro neadaptované dlouhodobě únosná pro adaptované, limit toxického rozmezí
Charakter stupnice ??? 9
Hodnocení OM – OLF a DECIPOL (Fanger 1988) Subjektivní vnímání látek různé povahy a původu Vnímání VOC lidmi 1 olf = znečištění vzduchu jednou standardní osobou (kancelářská práce v tepelné pohodě), která se 0,7x denně koupe. 1 decipol = kvalita vzduchu znečištěného jednou standardní osobou (1 olf) s větráním 10 l/s (36 m3/h) venkovního vzduchu (subjektivní hodnocení).
LIDÉ + STAVBA A ZAŘÍZENÍ
olf 1 V= ⋅ Ci − C e ε
[l / s ] 10
OLF – zdroje znečištění vzduchu (člověk)
0% kuřáků
Smyslová zátěž (olf / os.) 1
20% kuřáků
2
40% kuřáků
3
100% kuřáků
6
3 met 6 met 10 met
4 10 20
Člověk a jeho činnost sedící (1-1,2 met)
Fyzicky aktivní
Počítač s CRT monitorem – 3 olfy !!!
Kouřící kuřák 25 olfů !!!
11
OLF – zdroje znečištění vzduchu (budova) Smyslová zátěž olf / m2 Větraný prostor
Počet osob na m2 podlahy
Rozmezí
Průměrně
Administrativní budova
0,02 – 0,95
0,3
0,07
Školy
0,12 – 0,54
0,3
0,5
Mateřské školy
0,2 – 0,74
0,4
0,5
Shromažďovací prostory
0,13 – 1,32
0,5
1,5
12
OLF – zdroje znečištění vzduchu
13
Hodnocení OM – OLF a DECIPOL (Fanger 1988)
koncentrace CO2 koncentrace VOC
Dávka větracího vzduchu na osobu Olf, decipol Decicarbdiox (dCd), decitvoc (dTv) LIDÉ
STAVBA A ZAŘÍZENÍ
Průměrná hodnota CO2 v průběhu 24 h, která se předpisuje klasickou hodnotou 1000 ppm (1800 mg/m3), stanovenou v 19. stol. Maxem von Pettenkoferem, což odpovídá cca 20 % nespokojených neadaptovaných osob. Nejvýše přípustná hodnota CO2, která by neměla být překročena (v průběhu 24 h) je koncentrace 1200 ppm (2160 mg/m3), tato hodnota se blíží hodnotě 30 % nespokojených neadaptovaných osob. 14
Kvalita vnějšího vzduchu
Lokalita
Kvalita venkovního vzduchu (decipol)
U moře
0
Město s dobrou kvalitou vzduchu
0,1
Město se špatnou kvalitou vzduchu
0,5 15
OLF – zdroje znečištění vzduchu - výzkum Výzkum působení různých materiálů na kvalitu vzduchu vnímanou člověkěm. Příprava podlahové krytiny; přes zkoumaný materiál proudí vzduchu, který posuzuje větší množství osob (statistika). Výzkum je zaměřen na vliv kvality vzduchu na lidské zdraví, pohodu a produktivitu. 16
Kvalita vzduchu: běžná a nízkoemisivní budova Prostředí:
Operativní teplota 24°C Hladina hluku 42 dB/A
Relativní vlhkost 50 % Průtok vzduchu 10 l/s.os.
Zdroj znečištění: 20 let používaný koberec z kancelářské budovy
17
Kvalita vzduchu: běžná a nízkoemisivní budova
18
Kvalita vzduchu: běžná a nízkoemisivní budova
19
Kvalita vzduchu: běžná a nízkoemisivní budova Výsledky – hodnocená kvalita vzduchu podíl nespokojených osob
pokles z 22 % na 15 %
20
Kvalita vzduchu ve školách Experimenty v dánských základních školách na 100 žácích ve věku 10 až 12 let při běžném školním provozu (od čtení po matematiku).
14 m3/h
36 m3/h
25 m3/h
21
Výměna vzduchu a podíl nespokojených osob Dávka vzduchu na osobu podle třídy budovy
22
Hladiny odérů • vjem člověka je úměrný logaritmu podnětu – výstižněji popisuje lidské vnímání než koncentrace • hodnoty číselně odpovídají adekvátním hodnotám hladiny hluku (NR) – jednoduché posouzení všech parametrů prostředí • ze vzájemného porovnání dCd a dTv lze určit, které škodliviny převažují • jsou měřitelné (přístroje mohou být v těchto jednotkách přímo cejchovány)
23
Hladiny odérů = upravené dekadické logaritmy koncentrací vztažené k prahovým hodnotám (jako v akustice hladiny hluku) LIDÉ Lodor (CO2 ) = 90 log
ρ i (CO
2
)
[ ppm]
485
Lodor (TVOC ) = 90 log
ρ i (TVOC )
[decicarbdiox], [dCd ]
[µg / m ] 3
50
[decitvoc], [dTv ]
STAVBA A ZAŘÍZENÍ STUPNICE Nespokojených: Lodor
0
20%
30% 20%
29 30 46 neadaptovaní
30% SBS
70 83 adaptovaní
SBS = syndrom nemoci z budov
90 100
140 24
25
Opatření proti šíření aerosolu v budovách provozní (přezouvání, členění dispozice) úklid (Pronto proti prachu ….) smáčení (smísení s jinou látkou, která snižuje prašnost) filtrace vzduchu (vodní, elektrostatický a výměnný filtr tkaninový) místní odsávání (u zdroje) celkové, místní větrání (odsávání) s filtrací vzduchu
26
Opatření proti šíření mikrobů v budovách dezinfekce (usmrtí dospělé formy), sterilizace (i vznikající formy), např. trietylenglykol má vysokou širokopásmovou germicidní schopnost ve stavu páry vykuřování prostoru spalinami (pryskyřičnaté dřevo, jalovec, jehličí, levandule, síra, papír, bavlna) – aktivní látky fenoly, formaldehyd fytoncidy (produkují rostliny – česnek, cibule, jehličnaté lesy) germicidní výbojka – záření o vlnové délce 253,7 nm zachycování na elektrostatických filtrech větrání Kvalita mikrobiálního mikroklimatu se hodnotí podle koncentrace mikrobů. Pro obytná prostředí činí max. 500 mikrobů.m-3, v operačních sálech max. 70 mikrobů.m-3. Dosud nejúčinnějším způsobem, jak snížit mikrobiální koncentrace v budovách, je dokonalé větrání s přívodem kvalitního venkovního vzduchu.
27
Opatření proti šíření toxinů v budovách filtrace vzduchu – pouze aktivní uhlí rozklad toxických látek na netoxické (katalytické filtry, rostliny) odstraňováním ionizací vzduchu místní odsávání (u zdroje) celkové větrání
28
29
Architektonicko stavební opatření Pro omezení šíření různých látek vzduchem v budově je výhodné situovat zdroje znečištění do nejvyšších podlaží a rozdělovat svislé prostory (schodiště, výtahové šachty).
∆pt = hg (ρ e − ρ i ) 9-ti podlažní budova podtlak 30 Pa 16-ti podlažní budova podtlak 120 Pa
30
Nízkoemisivní materiály = ZÁKLADNÍ OPATŘENÍ, protože volbou stavebních materiálů a výrobků zabudovaných do staveb je determinována, a to dosti často nevratně, zdravotní nezávadnost či závadnost interiérů staveb PODLAHOVÁ KRYTINA 1) … se ukázala být zdrojem emise fenolu ve výši 25,0 µg/m3 , přičemž NPK fenolu byla hlavním hygienikem ČR stanovena ve výši 10 µg/m3. Kromě fenolu byly v emisích zjištěny ještě další látky, a to xyleny 158 µg/m3 , toluen 80 µg/m3 a ethylbenzen 15 µg/m3 . … 21 dní po aplikaci (místnost bez nábytku a textilií a bez dalších stavebních úprav) fenol v koncentraci 3 µg/m3 , xyleny 100 µg/m3 , toluen 40 µg/m3 a ethylbenzen 2 µg/m3. PODLAHOVÁ KRYTINA 2) … zdroj emise triizobutylenu (zjištěná koncentrace této látky byla 570 µg/m3) a zvýšeného množství indanu (88 µg/m3). … proběhla instalace ve školní tělocvičně - výsledky měření potvrdily nález původních látek, a to triizobutylen 93 µg/m3, indan 78 µg/m3. … emise pochází z neodborně aplikovaného chloroprénového lepidla, např. toluen 580 µg/m3, přičemž emise toluenu ze samotného vzorku podlahy bez lepidla byla předtím v SZÚ zjištěna ve výši 8 µg/m3. 31
Princip katalýzy a TiO2 KATALÝZA = změna rychlosti chemické reakce působením katalyzátoru. FOTOLÝZA = přirozeného rozkladu některých látek působením světla. FOTOKATALÝZA = chemický rozklad látek za přítomnosti fotokatalyzátoru a světelného záření. oxidy dusíku (NOx) oxidy síry (SOx) oxid uhelnatý (CO) ozón (O3) čpavek (NH3), VOC (benzen, fenol, toluen)
UV-A záření Chemická reakce Katalyzátor = TiO2
Po úpravě katalyzátoru může být proces aktivovaný viditelným světlem místo ultrafialového. Podařilo se to obohacením matrice oxidu titaničitého atomy dusíku. Dezinfekční proces pak mohl být aktivován slunečním zářením nebo standardním vnitřním osvětlením.
Konečné produkty jednoduché a stabilní
• Samočištění • Čištění okolního vzduchu 32
Katalytické filtry - podhled Podhledové desky AMF-CLEANACTIVE katalyticky rozkládají škodliviny ve vzduchu na neškodné součásti.
Škodliviny jsou nasáknuty do desky, kde jsou následně katalyticky měněny. Tím vznikají neškodné substance jako je voda nebo oxid uhličitý.
podhledová deska z moderní biologicky odbouratelné minerální vlny, jílu a škrobu se specifickými stavebně fyzikálními vlastnostmi
33
34
Stanovení průtoku vzduchu pro větrání
Odérové, toxické, aerosolové, mikrobiální mikroklima ZÁKLADNÍ METODA OPTIMALIZACE = VĚTRÁNÍ
ZÁKLADNÍ PROBLÉM: STANOVENÍ MNOŽSTVÍ VZDUCHU PRO VĚTRÁNÍ
Kvalita ovzduší a účinnost větrání
36
Princip větrání
mš .dτ + V p .k p .dτ − Vo .ki .dτ = O.dk V
ke
PRŮTOK VZDUCHU
KONCENTRACE VE VENKOVNÍM PROSTORU
ms
ZDROJ ŠKODLIVINY
KONCENTRACE VE VNITŘNÍM PROSTORU
ki O objem prostoru 37
Obecná rovnice větrání - hmotnostní bilance škodliviny
τ
τ
τ
- při přerušovaném čase mš .d +větrání, V p .k pzměně Vo .kškodlivin .d −zdroje .dk i .d = vO
[ ] O[m ] k [mg / m ]
V m3 / s 3
3
Vpkp
mšdτ
Voki
i ,e
mš [mg / s ]
V − τ mš 1 − e O ki = V mš doba, za kterou je τ = O . ln V mš − V .ki dosaženo ki:
pro ki na počátku shodnou s ke při konst. mš je ki:
ppm
1 Měřený průběh koncentrace CO2
1900 1700 1500 1300 1100
větrání
900 700 500 10:13
11:11
12:08
13:06
14:03 čas (min)
39
koncentrace oxidu uhličiitíého [ppm]
2 Měřený průběh koncentrace CO2 Koncentrace oxidu uhličitého ve třídách (CT52) - 2012
4000
PO PO-8
3500
PO-14 3000
přednáška UT-14
2500
ST-10 ST-14
2000
ČT-8 1500 1000 500 0:00
0:14
0:28
0:43
0:57
1:12
1:26
1:40
čas (h) 40
8000
325 m3 0,27 /h
7000 6000 5000 4000 3000
9000 m3 0,11 /h
2000 1000 0 0
12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 168 180 192 204 216 čas (hodiny) 7000
25 osob Produkce CO2 = 20 l/h ke = 400 ppm ki = 1500 ppm průběh ?
koncentrace CO2 (ppm)
koncentrace CO2 (ppm)
3 Nestacionární děj – výpočet koncentrace
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8 41
čas (hodiny)
Množství vzduchu pro trvalé větrání Nejjednodušší je intenzita výměny vzduchu, která udává, kolikrát za hodinu se má vzduch v místnosti obměnit vzduchem čerstvým (venkovním upraveným). Dávkou čerstvého – venkovního vzduchu, která je definovaná jako množství venkovního vzduchu, které se musí přivést pro každou osobu pobývající ve větraném prostoru. Výpočtem množství vzduchu z koncentrací škodlivin v přiváděném a odváděném vzduchu a množství škodliviny v prostoru vznikající. HMOTNOSTNÍ TOK ŠKODLIVINY
KONCENTRACE VE VNITŘNÍM PROSTORU
mš V= ki − ke
KONCENTRACE VE VENKOVNÍM PROSTORU
Účinnost větrání
U větrání má význam nejen množství přiváděného vzduchu a míra jeho znečištění, ale také obraz proudění, který ovlivňuje rozložení koncentrací v prostoru. Tento vliv postihuje veličina účinnost větrání.
mš 1 V= ⋅ ki − k e ε
43
Účinnost větrání
0,96
1,06
0,90
0,93
0,94 kd ko
0,86
1,04 – 1,12
Účinnost větrání se definuje jako podíl ko koncentrace škodliviny v odváděném ε = k d vzduchu a v dýchací zóně. Závisí na situování otvorů pro odvod a přívod vzduchu, tepelných tocích a geometrii místnosti. 44
Aditivní a nezávislé působení škodlivin Pokud je člověk vystaven působení více škodlivých látek, provede se výpočet množství venkovního vzduchu pro každou látku zvlášť. Zde je třeba zvážit všechny možné zdroje rozličných látek, které mají dopad na smyslovou kvalitu a hygienickou nezávadnost vnitřního ovzduší (např. také radon). Následně podle toho, zda: - látky působí na člověka nezávisle musí být splněna podmínka - se působení látek sčítá (aditivní působení) musí být splněna podmínka
k1 k1,max
+
k2 k2,max
+
k3 k3,max
≤1
k1 k1,max
≤1
+
k2 k 2,max
≤1
k3 k 3,max
≤1
Aditivní působení se uvažuje zpravidla působí-li látky negativně na stejný tělesný orgán. 45
4 Průtok větracího vzduchu Předpokládáme-li koncentraci CO2 • v čistém venkovním vzduchu 390 ppm, • ve znečištěném vzduchu 440 ppm, • produkci CO2 19 l/h.os (EUR 14 449 EN), pak platí: Pro koncentraci CO2 v interiéru 1000 ppm je nutný 𝑚 19. 103 𝑚3 𝑉= = = 31 ℎ 𝑘𝑖 − 𝑘𝑒 1000 − 390 𝑚 19. 103 𝑚3 𝑉= = = 34 𝑘𝑖 − 𝑘𝑒 1000 − 440 ℎ 𝑚 19. 103 𝑚3 𝑉= = = 19 𝑘𝑖 − 𝑘𝑒 1500 − 500 ℎ
46
Hladiny odérů a množství vzduchu pro větrání Hladiny odérů – stanovení množství vzduchu pro větrání (Ashrae 62-1989R)
ČLOVĚK koncentrace CO2
dávka vzduchu /os. Celkový průtok vzduchu
STAVBA A ZAŘÍZENÍ koncentrace TVOC
dávka vzduchu /m2 podlahy 47
Hladiny odérů a množství vzduchu pro větrání
místo
Lidé (m3/h os.)
Budova (m3/h.m2)
Učebny
11
2
Laboratoře
13
10
Taneční, hudební, divadelní sál
25
2,5
Shromažďovací prostory
11
2
Dílny (zpracování dřeva i kovu)
14
7
48
Kvalita prostředí a větrání dle EUR 14449 EN
Vnímaná kvalita vzduchu Třída budovy
Množství větracího vzduchu
Nespokojení (%)
(decipol)
(m3/h)
A
Nejvyšší
10
0,6
58
B
Střední
20
1,4
25
C
nízká
30
2,5
14
49
Množství vzduchu pro větrání – úprava v ČR Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., novela 93/2012 Sb. Třída práce I, IIa bez zdrojů znečištění Třída práce I, IIa Třída práce IIb, IIIa Třída práce IV, V
25 m3/h.os 50 m3/h.os 70 m3/h.os 90 m3/h.os
Ostatní stavby – Vyhláška č. 6/2003 Sb. „Množství vyměňovaného vzduchu ve větraném prostoru se stanovuje s ohledem na množství osob a vykonávanou činnost tak, aby byly dodrženy mikroklimatické podmínky a hygienické limity chemických látek a prachu.“ (dále ještě koncentrace bakterií a plísní) 50
Větrání místností s plynovými spotřebiči
TPG 704 01 Domovní plynovody Potřebné množství vzduchu je maximem z hodnot: • Pro větrání • Pro odvod škodlivin QJ • Pro spalování Vspal (m3/s) Vspal = 1,1λ η Spotřebiče typu A (otevřené) a B (uzavřené) η … účinnost při jmenovitém výkonu λ … přebytek vzduchu při spalování QJ … jmenovitý výkon (kW) Běžné spotřebiče λ = 1,05 až 2,2, při snížení výkonu až 5 TPG: při rozdílu tlaků mezi vnitřním a vnějším prostorem 4 Pa musí být zajištěn průtok vzduchu 1,6 m3/h na 1 kW příkonu spotřebiče. Plynový sporák (4 hořáky) = 1,2m3/h – 11,3kW … spal.vzduch 27 m3/h Plynový sporák (4 hořáky) + trouba = 2,0m3/h – 18,8kW … spal.vzduch 41 m3/h 51
52
Základní použití vzduchových filtrů • na vstupu čerstvého vzduchu (ochrana vnitřního prostředí) nebo v oběhovém vzduchu • na výfuku odpadního vzduchu ochrana ŽP (Zákon o ovzduší) • ochrana strojního zařízení VZT
53
Možnosti odlučování látek ze vzduchu • Kovové a tkaninové filtry (jemné, hrubé), mohou být napuštěny fungicidními látkami (např. katechin - přírodní antibakteriální látka získávaná z listů čajovníku, která zneškodňuje bakterie, dále extrakty kávy, bambusu, jinanu aj.) • Enzymatické filtry rozkládají organické látky enzymy (ničí bakterie, viry a spory plísní) • Vodní filtry (promývání vzduchu vodou), účinnost na prach ≥ 90 %, také pro odlučování ve vodě rozpustných plynů (čpavek) • Absorpční filtry – s aktivním uhlím (absorpce zejména plynných odérových i toxických látek) – se zeolitem vysoce absorpční schopnosti na sebe vázat zdraví škodlivé prvky jako jsou toxiny, těžké kovy a další škodliviny
54
Možnosti odlučování látek ze vzduchu • Fotokatalytické filtry (rozklad zachycených okyselených látek na povrchu fotokatalyzátoru pod vlivem ultrafialového záření. Rozklad organických látek (viry, bakterie) na CO2 a H2O. UV lampa produkuje ozón. • Elektrostatické filtry (plasmové) účinnost na prach ≥ 90 %, (absorbér omyvatelný vodou) • Generátor ozónu, který sterilizuje vzduch od virů a bakterií a odstraňuje pachy a kouř. • Ionizátor. Zatímco čističe vzduchu nečistoty zachycují, ionizátory je odpuzují. Urychlují shlukování a sedimentaci aerosolu, tím vedou ke snížení koncentrace respirabilního prachu ve vzduchu. Nejčastěji s koronovým výbojem.
55
Mechanické filtry – princip odlučování částic
56
Odlučivost filtrů
57
Aktivní uhlí je průmyslově vyráběný uhlíkatý produkt s pórovitou strukturou a velkým vnitřním povrchem. Získá se působením páry 800-1000°C na dřevěné uhlí (také rašelina nebo skořápky z kokosových ořechů). Může adsorbovat široké spektrum látek, tzn. látky jsou poutány k vnitřnímu povrchu = adsorpce. Objem pórů aktivního uhlí je všeobecně větší než 0,2 ml.g-1, vnitřní povrch větší než 400 m2.g-1 povrchu (až 1 000 m2.g-1), šířka pórů je v rozmezí 0,3 - 1000 nm. Molekulární struktura aktivního uhlí se podobá struktuře grafitových destiček širokých několik atomů. Hexagonální kruh uhlíkových atomů je často přerušen a tyto nepravidelnosti poskytují možnosti pro reakce na místech, kde je uhlíkový kruh přerušen. Nemění chemické složení vzduchu, filtrační schopnost je dána retencí (váhové množství zachycené látky k váze filtrujícího uhlí).
58
Aktivní uhlí Retence
(%)
Tělesné pachy
35
Cibule, česnek
15
Tabákový kouř
25
Výfukové plyny
20
59
Aktivní uhlí NEIMPREGNOVANÉ Lehké těkavé uhlovodíky TVOC Asfaltové, dehtové, benzínové a kerosinové výpary Výpary rozpouštědel Tělesné, civilizační a nemocniční zápachy Potravinářské, kuchyňské a hnilobné zápachy
IMPREGNOVANÉ Kyselé stopové plyny SO2, S04, NO2, NOx HCl, H2SO4, H2S, HF, Cl2
60
Aktivní uhlí – filtrační sestava - výfukové plyny - výpary z ředidel a rozpouštědel - zápachy z masné výroby - zápach formaldehydu - organické látky - styren - škodliviny ze svařování
2° = filtrační patrony s aktivním uhlím 1° = F7 pro jemné prachové částice
61
Ionizátory • hydrodynamické (Lenardův efekt), • s koronovým výbojem (el. pole s vysokým napětím mezi dvěma elektrodami) • se stropní elektrodou (strop jako kladná elektroda, podlaha jako záporná elektroda, mezi nimi elektrostatické pole) Urychlují shlukování a sedimentaci prašných částic z ovzduší. Elektrickými silami je navíc odpuzují, takže se částice zachytí na nejbližších plochách. Výsledkem je výrazné snížení koncentrace respirabilního prachu ve vnitřním ovzduší. Výhodou ionizátorů je bezhlučný provoz a produkce záporných iontů. Na hranách nabitého tělesa dochází díky velké elektrické intenzitě k ionizaci vzduchu. Ionty stejného náboje, jako je náboj na hrotu, jsou od hrotu odpuzovány a vzniká tak elektrický vítr. Opačně nabité ionty se přibližují k hrotu a neutralizují jeho náboj.
62
Elektrostatický filtr • účinnost spočívá ve schopnosti zachycovat velmi jemné částice • funkce: částice prochází kolem kladné elektrody a získávají zde kladný náboj; pak prochází kolem záporné elektrody, na které se zachytí (čištění omytím, příp. automaticky oplachováním) • zachycují pevný i kapalný aerosol, tabákový kouř a pachy z vaření
63
Elektrostatický filtr v průmyslu Elektrárna Dětmarovice (poslední černouhelná v ČR) INSTALOVANÝ VÝKON
4 x 200 MW
ROČNÍ VÝROBA TEPLA
800 TJ
ROČNÍ VÝROBA EL. ENERGIE
2,5-3 TWH
ROK UVEDENÍ DO PROVOZU
1975 - 1976
ODSÍŘENO OD ROKU
1998
64
Cirkulační čističky vzduchu a jejich varianty
65
Ionic Care Triton – citace z protokolu SZÚ Koncentrace prachu (µg/m3)
Pokles prašnosti (%)
Účinnost (hmotnostní %)
Pozadí
397
100
0
1 hodina
69
17
83
2 hodina
9
2
98
3 hodina
3
1
99
Doba měření
66
Ionic Care Triton – citace z protokolu ÚKM FN Hradec Králové CFU / m3 – počet zachycených životaschopných mikroorganismů tvořících kolonie na kultivačních médiích Čas (min)
KA (krevní agar) GTK (všechny bakterie, (směsné populace kvasinky a plísně) baktérií)
GKCH (plísně)
0
1380
1400
800
30
608
640
400
60
455
452
300
90
280
296
300
120
290
296
250
180
112
136
200
Vyhláška 6/2003 Sb. – limit 500 CFU/m3
Z 1 životaschopné buňky vyrůstá 1 kolonie 67
Ozón Řecké slovo OZEIN znamená „čichat". Je charakteristický pachem, který můžeme cítit při svařování el. obloukem, u kopírovacích strojů, v soláriu, a také po letní bouřce. Člověk je na tuto vůni velmi citlivý a je proto schopen registrovat hladiny ozonu několika násobně nižší než hygienická norma pro množství ozonu v ovzduší povoluje.
68
Oxidační schopnost ozónu Ozon (také aktivní kyslík) je nestálý plyn který se samovolně rozpadá zpět na O2. vznik:
O 2 + O 2 + O2 = O 3 + O 3 působení (zánik) - příklad destrukce CO (váže se na krev 600 krát rychleji než kyslík):
O3 = O 2 + O
CO + O = CO2 69
Působení ozónu Ozón může vznikat i přeměnou oxidů a dioxinů dusíku z výfukových plynů automobilů. Tento ozon je součást fotochemického smogu. Vyšší koncentrace přízemního ozonu dráždí spojivky, nutí ke kašli, způsobují bolesti hlavy. Pro své specifické vlastnosti se ozon již mnoho let využívá k úpravě vody, neutralizaci pachů, bakterií, různých forem virů, plísní apod. Ozón je schopen ničit i HIV. Dnes je již běžně využíván ve zdravotnictví, chemickém, potravinářském, papírenském nebo textilním průmyslu. Velmi silný sterilizant. Ničí 99,9 % všech známých bakterií. Systémy využívající ozónu z ozonových generátorů jsou mnohonásobně účinnější než UV záření nebo chlor.
70
Ozón přeměňuje (rozkládá) látky • • • • • • • • • • • • • •
řasy čpavek bakterie chemické plyny chlór pachy z vaření formaldehyd plísně nepříjemné vůně - odéry zvířecí pachy kouř bazénová chemie viry biologické pachy 71
Enzymatický filtr 1. Umělé enzymy zachytí na záchytném vlákně alergen. 2. Enzymy rozkládají alergen chemickou reakcí s kyslíkem a přeruší se S-S vazba (mnohé alergizující bílkoviny jsou založeny na vazbě síry). 3. Tyto rozložené látky již nejsou alergeny.
Enzymy jsou jednoduché či složené bílkoviny, které řídí (urychlují) chemické přeměny v živých organismech 72
Vysavače 21. Století – 6° filtrace Dvouvrstvý papírový filtr Moderní papírové filtry zadržují většinu prachových nečistot s velikostí do 10 až 1µm
Filtr před motorem
Výstupní filtr
je montován na vstupu do turbín. Slouží k zachytávání jemných nečistot, ochraně motoru v případě netěsnosti papírového filtru a může mít také antibakteriální, případně uhlíkovou vrstvu. Filtr může být omyvatelný, což snižuje provozní náklady. Zadržuje částice o velikosti asi 1 µm.
Je montován na výstupu vzduchu z motoru, zpravidla pod výstupní mřížkou. Slouží k odstranění velmi jemných částic prachu. U některých vysavačů je tento filtr několikavrstvý s antibakteriální případně uhlíkovou vrstvou pro zachycení zápachů, běžně HEPA filtr H12.
73
Biologické filtry obsahují matrici (rašelina, kůra, hobliny, kokosová vlákna, inertní přídavné látky (styropor, zeolit, vápenec)), ve které jsou mikroorganismy odbourávající aromatické látky (ČOV, tiskárny, živočišná výroba) → rozklad na nezápašné produkty – skrápí se vodou Aplikace – živočišná výroba: snížení amoniaku o 35%, zápach 80% investiční a provozní náklady 7-13 euro/1 prase příklad pokusu při výkrmu brojlerů: biofiltr s náplní 4kg zeminy, 4 kg superfosfátu, hobliny na roštové podlaze, 2-3x týdně 12-20 l vody za 21 dní – 62% → 28 dní – 47% → 35 dní – 34%
74
75
Silice (éterické oleje) Silice (éterické oleje, olea aetherea) jsou těkavé, ve vodě nerozpustné, olejovité látky nebo směsi látek, často jsou vonné a mají palčivou chuť. Jsou velmi těkavé i při nízkých teplotách. Jsou vytvářeny rostlinami jako ochrana před býložravci. většinou kapalné a bezbarvé. obecně mají relaxační, stimulační nebo harmonizační účinky mnohé mají desinfekční a antiseptický účinek některé podporují tvorbu fagocytů - bílých krvinek, které likvidují cizí organismy.
myrha
eukalyptus
citrus
santalové dřevo 76
Air design a aromaterapie
Stanford a Reynolds (5 tisíc osob - pokusy s odéry) Do 15 let: heřmánek, máta, tající sníh, pokosená tráva – zlepšení výkonnosti Do 35 let: jehličnaté stromy, pryskyřice, čerstvá jablka, levandule, mateřídouška, seno, med - dobrá nálada, příjemný pocit Všichni: růže, citrusy, rybíz - chuť k životu a práci Všichni: jasmín, šeřík - odpočinek 77
Fytoncidy • Fytoncidy – látky, které brání růstu mikroorganismů (rostlinné antibiotikum), nebo je usmrcují. • Jsou obsaženy v rajčatech, cibuli, česneku, křenu, citrónech, v kopřivě, černém rybízu a v mnoha dalších rostlinách, v jejich nadzemních i podzemních částech.
Antibakteriální - Fungicidní - Antivirální
78
Aromaterapie Čich více než zrak a sluch stimuluje emoce, paměť, schopnost učení, koncentraci.
Ovlivňuje sociální chování (komunikaci, způsoby dosahování cíle, agresivitu, sexuální chování) a prostřednictvím žláz s vnitřní sekrecí veškeré fyziologické procesy. Cílenou stimulací čichu lze zvyšovat výkonnost výše uvedených procesů, ale i posilovat organismus jako celek. Většina silic zvyšuje elektrický odpor buněk. To má za důsledek vyšší odolnost buněk proti bakteriálnímu nebo toxickému napadení. Bylo prokázáno, že některé silice mají lepší a pro organismus především šetrnější účinek v boji proti infekcím než antibiotika. Do 10 minut od aplikace silic jakýmkoli způsobem (vdechováním, koupelí, masáží, ústním podáním) se stopy silic objevují v krevní plazmě. Ať jsou silice aplikovány na tělo kamkoli, ve zvýšené koncentraci se objeví vždy v orgánu, který lze z anatomického nebo fyziologického hlediska považovat za méně zdravý. Hromadná aplikace aromaterapie, nejčastěji prostřednictvím vzduchotechniky, umožňuje pro daný účel využít znalostí a zkušeností odborníků a používat jimi namíchané směsi, vyznačující se efektem synergickým, multifunkčním a unikátním aroma, které vyhovuje všem. www.alphasenze.cz
Air design = zvyšování kvality vzduchu použitím vhodných odérových látek 79
Air design a aromaterapie Elektronický dávkovač aromatických esencí AROMAT pracuje na principu řízeného tlakového rozprašování esenciálních olejů za studena. Hnacím médiem je vzduch nasávaný z prostoru, kde je přístroj nainstalován. V přístroji je vestavěn vzduchovací motorek (pumpa) o příkonu 4W, rozprašovací generátor, elektronické ovládací zařízení.
www.alphasenze.cz
80
81
Rostliny
zachycují aceton, benzen, CO, formaldehyd, VOC účinné zejména lilie, dračinec (benzen, etanol), dieffenbachie (formaldehyd), kaštan (výfukové plyny) 1 vzrostlá květina má plochu až 9 m2
82
Deodorizace Deodorizace = maskování použitím silnější, ale příjemně vonící látky. Pokud jsou však deodoranty rovněž chemické páry, např. formaldehydu, benzenu, které se uvolňují do prostředí, pak to z hygienického hlediska není řešení. … kadidlo, éterické oleje … AIR DESIGN
83
Deodorizace
Některé vonné tyčinky jsou zdrojem nebezpečných emisí. Při hoření uvolňují rakovinotvorný benzo(a)pyren. Svíčky jsou z tohoto pohledu bezpečnější. V každém případě je řada vonných látek považována za alergeny.
http://www.spotrebitel.cz
84
Deodorizace
Osvěžovače obsahují kromě vonných složek, také benzen, toluen, xyleny nebo styren. Všechny tyto látky mají prokazatelně nežádoucí účinek na lidské zdraví a pro všechny je typická inhalační expozice. Škodí tedy nejvíc tehdy, když jsou vdechovány. Jedenáct z 23 testovaných výrobků prokazatelně uvolňovalo benzen, který Světová zdravotnická organizace považuje za prokázaný lidský karcinogen (negativně ovlivňuje krvetvorbu v kostní dřeni a je doloženo, že může vyvolat určité druhy leukemie).
http://www.spotrebitel.cz
85
Deodorant je vítězství vůně nad zápachem. Elbert Hubbard 86
