Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Система на основе гидрофильтра очистила воздух от канализационных выбросов на 96%
Канализационный коллектор — скрытый источник загрязнения воздуха в городе. Через его вентиляционные шахты накопленный сероводород и другие агрессивные газы вместе с патогенной микрофлорой выталкиваются на поверхность при сверхплановом заполнении. Эта ядовитая смесь вредит здоровью людей и разъедает бетонные конструкции канализаций. Существующие сегодня защитные механизмы и дорогостоящие вентиляционные системы очистки имеют ограничения: конечные фильтры при достижении пиковой концентрации опасных испарений уходят в аварийный режим. Ученые ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» разработали новое решение на основе гидрофильтра. Внедрение системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.
По данным Роспотребнадзора, в 2024 году загрязнение воздуха стало причиной 6,7 тысячи преждевременных смертей. При этом почти половина горожан (47%) постоянно проживает в среде, где допустимые нормы по вредным веществам регулярно превышаются. Важный, но часто скрытый от глаз источник угрозы продолжает отравлять атмосферу прямо из-под асфальта. Речь идет о системах городской канализации.
Канализационные коллекторы — это не просто трубы, а огромные подземные магистрали, которые, как реки, собирают стоки всего города. В этих подземельях идет непрерывный и опасный процесс. Бактерии, перерабатывающие органические отходы, в качестве побочного продукта своей жизнедеятельности производят смесь из агрессивных газов. Так в глубине коллекторов рождается сероводород — виновник удушливого запаха тухлых яиц, взрывоопасный метан и едкий аммиак. В результате шахта становится источником постоянных выбросов, которые через систему вентиляции свободно выходят в городскую атмосферу.
Опасность этих выбросов не ограничивается неприятным запахом. Сероводород, концентрация которого в шахтах может достигать 23,5 миллиграмма на кубический метр — скрытый разрушитель городской инфраструктуры. При показателе выше пяти-десяти миллиграммов на кубический метр этот газ создает сильноагрессивную среду, приводящую к коррозии бетона. Железобетонные стенки коллекторов, рассчитанные на десятилетия, начинают стремительно разрушаться, теряя по несколько сантиметров материала в год, что угрожает масштабными авариями и обрушениями. Метан, скапливаясь в подземных полостях, образует взрывоопасную смесь, аммиак и метантиол отравляют воздух, вызывая у жителей хронические заболевания дыхательных путей и аллергические реакции.
В канализационных коллекторах, где нет кислорода, тепло и влажно, создаются идеальные условия для мутаций опасной патогенной среды. Из-за ее участия сроки эксплуатации бетонных конструкций от биохимической коррозии сокращаются еще больше. В результате учащаются аварии, провалы на дорогах, увеличивается количество заболеваний у населения и снижается качество городской среды.
В России износ канализационных сетей к концу 2024 года достиг критических 46%, а в некоторых регионах этот показатель еще выше. Осенью 2025 года в Рязани из-за переполнения коллекторов были затоплены дворы и подвалы, а в воздухе ощущался едкий запах сероводорода. В октябре в Краснодаре жители Фестивального микрорайона жаловались на тот же запах — проверки зафиксировали здесь устойчивое превышение ПДК сероводорода из-за сбоев в ливневой канализации. Весной похожая ситуация сложилась в центре Новосибирска: коллектор выбрасывал в атмосферу смесь сероводорода, аммиака и метантиола.
Эти инциденты — не просто локальные коммунальные аварии. Они обнажают системную проблему: городская инфраструктура стремительно стареет, а эффективных и современных решений для очистки технологических выбросов до сих пор нет. В результате коллекторы продолжают ежедневно отравлять воздух городов из-под земли, оставаясь скрытым, но постоянным источником опасности.
Традиционно для борьбы с выбросами используют установки глубокой очистки. Их работа основана на двух ключевых процессах: сначала воздух обрабатывается ультрафиолетом для разложения части вредных веществ, а затем проходит через специальные фильтры. На этих фильтрах, за счет сорбции (поглощения) и катализа (химического преобразования), оставшиеся газы окончательно улавливаются и нейтрализуются.
Однако в условиях реальной эксплуатации такие системы оказались экономически невыгодными и ненадежными. Ключевая проблема скрыта в их уязвимости. Оборудование автоматически отключается при пиковых концентрациях сероводорода, так как создается угроза взрыва, а также при забивании фильтров твердыми частицами или при работе в условиях низких температур. Фактически система прекращает работу именно тогда, когда она нужнее всего.
Кроме того, эти установки громоздки, требуют значительного свободного пространства для обслуживания и регулярно останавливаются для дорогостоящей замены УФ-ламп и фильтрующих кассет. Коммунальщикам приходится закупать дублирующие комплексы, что фактически удваивает и без того высокие затраты.
Ранее ученый ПНИПУ, доктор технических наук Яков Вайсман разработал концепцию многобарьерной защиты для полигонов. На ее основе исследователи ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» предложили новую двухступенчатую схему, в которой ключевую роль играет гидрофильтр, установленный в качестве первой и обязательной ступени очистки. Статья опубликована в материалах конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды».
Воздух из шахты мощным вентилятором нагнетается в гидрофильтр. Внутри него вода превращается в мельчайшие капли — густой «туман» или водяную завесу. Это происходит с помощью специальных насадок-распылителей (форсунок), задача которых — создать максимально плотную взвесь для эффективного контакта с воздухом. Чтобы усилить очистку, в воду добавляют реагенты, например, известь для нейтрализации кислотных газов. Пролетая сквозь эту завесу, загрязнения «прилипают» к каплям.
— Эффективность этого процесса подтверждена экспериментальными исследованиями. В ходе испытаний на реальных объектах мы измеряли концентрацию ключевых загрязнителей до и после прохождения через гидрофильтр. Результаты показали, что установка обеспечивает высокую степень очистки: улавливает до 99% всех взвешенных частиц (пыли, аэрозолей, микроорганизмов) и поглощает до 65% таких вредных газов, как сероводород — рассказал Юрий Трушков, генеральный директор «Вентмонтаж».
Для полного уничтожения патогенной микрофлоры и нейтрализации стойких загрязнений система оснащена генератором озона. Именно озон здесь оптимален, потому что в условиях коллектора, где очень мало обычного кислорода, он действует как мощнейший окислитель, который «сжигает» даже самые устойчивые органические соединения и уничтожает бактерии, плесень и вирусы. Генератор автоматически регулирует мощность, подстраивается под уровень загрязнения и суточные изменения нагрузки на сеть, чтобы гарантированно обеззараживать воздушный поток при минимальных затратах энергии.
— Гидрофильтр, принимающий на себя основную нагрузку, делает работу традиционной установки бесперебойной и защищает дорогое оборудование второй ступени. Он также придает системе практическую гибкость: на удаленных участках или в периоды низкой нагрузки можно обойтись только его работой, экономя ресурсы без ущерба для базовой защиты — пояснил Арсений Трушков, аспирант кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ.
Система, предложенная учеными, комплексно решает проблему, одновременно повышая надежность, экономичность и экологическую эффективность. Отпадает потребность в дублирующих системах, снижаются эксплуатационные расходы, ресурс дорогих расходников, таких как УФ-лампы, увеличивается в разы. При этом технология не только очищает воздух, но и за счет возврата озонированной воды работает на очищение самого коллектора, подавляя источник бактерий и запаха прямо в подземной среде.
В условиях общенациональной проблемы износа сетей разработка уже сегодня позволит экономить бюджет и предотвращать аварии, а в перспективе может стать новым стандартом, способным улучшить качество городского воздуха и долговечность коммуникаций.
Telegram 
Дзен 
VK В разрыве протопланетного диска звезды WISPIT 2 ученые разглядели зарождающуюся планету. Это уже второй гигант в этом формирующемся «семействе», что делает его крайне похожим на молодую Солнечную систему.
Десятки странных архитектурных структур, обнаруженных в тропических лесах Юкатана, когда-то были не ритуальными сооружениями майя, а рынками с рядами прилавков, пришли к выводу археологи.
Жизнь в суровых условиях вечной мерзлоты — вызов даже для бактерий. Для нее требуются уникальные адаптации к холоду и другим стрессовым факторам. В новом исследовании ученые МФТИ с коллегами описали белки Exiguobacterium sibiricum — бактерии, найденной в многолетнемерзлых породах на северо-востоке Сибири. Исследователи выяснили, как набор белков в мембране микроба зависит от температуры, при которой его культивируют.
В разрыве протопланетного диска звезды WISPIT 2 ученые разглядели зарождающуюся планету. Это уже второй гигант в этом формирующемся «семействе», что делает его крайне похожим на молодую Солнечную систему.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно