أجهزة تنقية الهواء

2001 ملوثات البيئة الداخلية للمباني

فرحات محروس

KFAS

تنقية الهواء البيئة علوم الأرض والجيولوجيا

منقيات الهواء عبارة عن أجهزة للتحكم في ملوثات الهواء وتستخدم بكثرة في التحكم في كل من الجسيمات الدقيقة والأتربة والغازات والأبخرة.

وتستخدم كأحد أنظمة التهوية الموضوعية للتخلص من الملوثات في أمكان العمل والمكاتب التجارية والمدارس والمنازل والأماكن المحتوية على أجهزة إلكترونية دقيقة لحماية صحة العاملين والمحالفظة على الأجهزة الحساسة للأتربة، وتختلف في أشكالها كما هو مبين شكل (8).

وأجهزة تنقية الهواء داخل المباني عادة ما تكون مزوّدة بفلاتر عالية الكفاءة قد تصل إلى 99,97%، لجسيمات دقيقة قطرها يصل إلى 0,3 ميكرومتر⁽⁵⁾، إلا أن هناك بعض الأجهزة الصغيرة تكون كفاءة الفلاتر بها قليلة تتراوح ما بين (10 – 15%).

وغالباً ما توضع هذه النوعية من الفلاتر ما بين ملفي التسخين والتبريد في الأنظمة المستخدمة في المباني لفصل جسيمات الأتربة ومنع وصولها لمراوح الشفط المستخدمة بالنظم حتى لا تؤثر على كفاءتها وعمرها الافتراضي. 

 

وتختلف أنظمة تقنية الهواء الموجودة بالمنازل أوالمباني في الشكل والتصميم والكفاءة عن تلك المستخدمة في أماكن العمل والصناعة.

ففي الصناعة قد تصل تراكيز الأتربة في الغازات المتولدة ما بين (200-40,000) مليجرام / المتر المكعب⁽⁵⁾، بينما قد تزيد مستوياتها في الأماكن الداخلية من المباني عن 2 مليجرام / المتر المكعب أو تصل أحياناً لأقل من 0,2 مليجرام / المتر المكعب.

وأجهزة تننقية الهواء يستخدم فيها الكربون المنشط، أو قد تكون فلاتر مصنعة من ألياف السليولوز أو الزجاج أو البلاستيك، وتختلف الألياف في السمك من أقل من 1 ميكرومتر إلى 100 مكيرومتر، كما أن نسيج الفلتر يختلف في كثافته ومساميته ⁽⁴⁾ Porosity حيث تتراوح تلك المسامية ما بين (70 – 90%)، ونتيجة لاختلاف تلك العوامل تختلف كفاءة الفلتر وبوجه عام تتوقف كفاءة الفلتر على عدة عوامل منها:

– نوع المادة وسمك وكثافة حشو الفلتر.

– معدل مرور الهواء بالفلتر.

– حجم الجسيمات بالهواء المار بالفلتر Particle Size.

– قطر خيوط النسيج في حالة ما إذا كان الفلتر مصنعاً من النسيج.

– عدد الفتحات في وحدة المساحة من النسيج (فتحه / سنتيمتر مربع)

 

فكلما زاد سمك الفلتر كلما زادت كفاءته، ولكن الزيادة في سمك الفلتر سوف يقابلها زيادة في مقاومة مرور الهواء من خلاله، ولتجنّب حدوث تلك المقاومة التي تقلل من كفاءة الفلتر نفسه، تستخدم مراوح شفط تعمل على مساعدة الفلتر وسحب الهواء ومروره من خلاله.

والكربون المنشط Activated Carbon  نوع من الكربون يتميّز بمقدرته العالية على الادمصاص Adsorptive، أي مقدرة السطح على أن تلتصق به الجسيمات، وهو يأخذ شكل الفحم النباتي أو الحيواني ويُنتج من الخشب أو العظام ومن غيرها وينشط الكربون بتسخينه عند جرجة حرارة تتراوح ما بين (800-900) درجة مئوية في وجود بخار الماء لإكسابه مسامية داخلية وزيادة المساحة السطحية له، بجانب إكسابه خاصية الإدمصاص.

كما يستخدم الكربون المنشط أو الكربون النشط كعامل لإزالة الروائح Deodorizing، وامتصاص الغازات Gas Adsorbent، ولإزالة الألوان Decolorizing في بعض الصناعات… إلخ، ويبين شكل (9) بعض الفلاتر المستخدمة في أجهزة تنقية الهواء.

وأجهزة تنقية الهواء الإلكترونية Electronic Air Cleaners، غالباً ما تكون مزوّدة بمرسبات كهربائية Electrostatic Precipitation ذات جهد عالي. 

 

وتعتمد فكرة عمل تلك المرسبات على أن تيارات الهواء المار بها والمحملة بجسيمات الأتربة يمكن شحنها بشحنة كهربائية محددة (موجبة أو سالبة) ثم تُجمع الجسيمات المشحونة على ألواح أخرى ذات شحنات كهربائية مخالفة لها في الشحنة، فالهواء المحمّل بجسيمات الأتربة يمر على مجموعة من الأسلاك، قادرة على أن تولّد أيونات موجبة، لتصبح جسيمات الأتربة موجبة الشحنة، ثم يمرر الهواء بعد ذلك يبين ألواح سالبة الشحنة لتتجمع عليها الشحنات الموجبة من جسيمات الأتربة وكما هو مبين بشكل (10).

 

وتعتمد كفاءة الجهاز على قوة المجال الكهربائي بين ألواح التجميع، والمسافة بين الألواح، وقوة الشحنة الكهربائية المحملة على الجسيمات، وسرعة مرور الهواء بين ألواح التجميع.

ويبين شكل (11) مراحل تنقية الهواء في المرسب الكهربائي، حيث تمثل المرحلة الأولى مرحلة شحن الجسيمات املحمولة بوساطة الهواء بمرورها على أقطاب ذات جهد عالي يصل إلى حوالي 12 ألف فولت، بينما تمثل المرحلة الثانية مرحلة تجميع الجسيمات.

 

ويتسبب الجهد العالي المستخدم في المرسبات في انبعاث نسبة من غاز الأوزون O₃ في أثناء التشغيل، ونظراً سمية هذا الغاز حتى في التراكيز المنخفضة منه لذا فقد وضعت معايير قياسية للحد من انبعاثات الغاز المتولّدة عن تلك الأجهزة، على ألا يتعدى 0,05 جزء بالمليون^(5).

ويمثل شكل (12) أحد الأجهزة المركزية كبيرة الحجم التي يتم تركيبها في المجمعات التجارية الضخمة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]