Обеззараживание и тонкая фильтрация воздуха в обитаемых герметичных и замкнутых помещениях

• Автор: Татаринова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень сокращений.

Введение
1. Характеристика воздушной среды герметичных и замкнутых помещений с точки зрения микробиологической загрязненности и основные современные средства обеззараживания воздуха

1.1. Физика аэрозолей

1.1.1. Основные характеристики аэрозолей.

1.1.2. Форма, размер и концентрация аэрозолей

1.1.3. Особенности воздушной среды жилых помещений.

1.1.4. Формирование бактериального аэрозоля в герметичном помещении

1.2. Физические способы и средства обеззараживания воздуха.

1.2.1. Ультрафиолетовое облучение

1.2.2. Озонирование
1.2.3. Ионизация.
1.2.4. Фильтрация
1.2.5. Технология Поток
1.3. Постановка задачи.
2. Теоретическое обоснование механизмов тонкой фильтрации и инактивации микроорганизмов под действием электрических полей .
2.1. Механизмы фильтрации аэрозолей в пористых средах
2.1.1. Механизмы удержания частиц в фильтрах.
2.1.1.1. Зацепление.
2.1.1.2. Инерция
2.1.1.3. Диффузия.
2.1.1.4. Гоавитационное осаждение.
2.1.1.5. Электростатическое осаждение.
2.1.1.6. Совместное действие различных механизмов.
2.1.2. Сопротивление фильтра.
2.1.3. Общая характеристика высокопористых материалов
2.1.3.1. Особенности фильтрации в пористых средах.
2.2. Физические и биологические принципы создания математической модели механизмов инактивации микроорганизмов
2.2.1. Термическая инактивация
2.2.2. Химическая инактивация.
2.2.3. Обеззараживание ионизирующим излучением
2.2.4. Инактивация микроорганизмов при воздействии электрического поля
2.2.4.1. Модель критической поры.
2.2.4.2. Электрический пробой мембран
2.2.5. Сравнение расчетных и экспериментальных значений.
3. Экспериментальные исследования технологии Поток по обеззараживанию и тонкой фильтрации воздуха.
3.1. Техническое сопровождение работ по исследованию микробной обсемененности воздушной среды на пилотируемых космических летательных аппаратах
3.2. Наземные исследования по разработке рекомендаций для снижения риска микробной контаминации воздушной среды пилотируемых космических объектов.
3.3. Исследования воздушной среды в медицинских помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха.
3.4. Стендовые эксперименты по аэрозольному исследованию технологии Поток.
4. Заключение и выводы.
5. Практическое использование
Литература


В результате проведенных исследований разработаны предупредительные мероприятия по усовершенствованию методов и средств обеспечения биологической чистоты на этапах проведения предстартовых работ для снижения риска микробной контаминации среды обитания МКС. Разработаны и утверждены Федеральным управлением медикобиологических и экстремальных проблем при Министерстве здравоохранения Российской Федерации: «Методические указания по использованию установки обеззараживания воздуха «Поток - 0 МК» в производственных помещениях в целях обеспечения биологической чистоты модулей, транспортных кораблей и грузов на этапах проведения предстартовых работ» (Приложение). Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на 6-ой Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, г. Конференции молодых специалистов, аспирантов и студентов, посвященной Дню космонавтики (Москва, , гг. Международной конференции «Системный анализ и управление аэрокосмическими комплексами» (Евпатория, г. ESA's European Student Outreach Activities th International Astronautical Congress (Бремен, ), на заседании секции «Обитаемость замкнутых объектов и системы жизнеобеспечения» Ученого совета ГНЦ РФ — Института медико-биологических проблем РАН (Москва, ). Аэрозолем называется дисперсная система, состоящая из газообразной дисперсионной среды и твердой или жидкой дисперсной фазы, иначе говоря, это взвесь твердых или жидких частиц в газе. К аэрозолям относятся пыль, дым, туман, смог. Свойства аэрозолей зависят от свойств, размеров и концентрации микрочастиц []. Существуют разные подходы к классификации аэрозолей. В качестве основного параметра можно выбрать агрегатное состояние частиц взвеси. По этому признаку дисперсные системы подразделяются на два типа: твердофазные и жидкофазные взвеси. В свою очередь аэрозоли с твердыми частицами подразделяются по способу генерации на пыли и дымы []. Среди жидкокапельных аэрозолей выделяют туманы. В тоже время, существуют образования, не укладывающиеся в эту схему. Например, типичная для крупных промышленных центров аэрозольная система — смог является результатом взаимодействия природных туманов и промышленных выбросов (дымов и пылей) []. Если в качестве основного признака классификации выбрать способ генерации, то все аэродисперсные системы можно разбить на два класса: конденсационные и диспергированные аэрозоли [, ]. Аэрозольная частица, как и любое физическое тело, характеризуется геометрическими размерами. Почти для всех аэрозолей характерен широкий диапазон изменения размеров частиц. Распределение частиц по размерам также оказывает сильное влияние на свойства аэрозолей [, ]. Правильность формы реальных аэрозолей— редкое исключение. Как правило, анализ явлений выполняется на основе предположения о сферичности формы частицы. Согласно этому предположению, каждой аэрозольной частице сопоставляется сферическое тело, которое в связи с каким-либо свойством аэрозоля демонстрирует аналогичное поведение. Размер частицы характеризуется средним радиусом эквивалентной сферы []. Средний кубический радиус определяется радиусом сферы, равной по объему (массе) исходной частице. Средний оптический радиус определяется радиусом сферы, имеющей то же сечение рассеяния, что и исходная частица. Как правило, аэрозольная система содержит частицы разных размеров. Монодиспсрсные аэрозоли можно описать двумя параметрами — счетной концентрацией и размером частиц. VmimS-maxi» параметрами которой являются средний радиус распределения г и дисперсия <7, характеризующая степень полидисперности системы [, ]. Различают дифференциальную и интегральную функции распределения. N = f(r,r,s)dr. F(r,r,o)= J/(r,r,