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 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Легенды об использовании слонов армией Ганнибала давно известны, но ранее не находили материальных подтверждений. Теперь на юге Испании археологи обнаружили первое прямое свидетельство участия этих животных во Второй Пунической войне.
В узле «космической паутины» MQN01, который астрономы видят таким, каким он был примерно 11 миллиардов лет назад, обнаружили массивную галактику, окруженную облаком холодного газа, но практически не формирующую звезды. Открытие ставит под вопрос устоявшиеся представления о формировании и эволюции галактик в ранней Вселенной.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина и Института проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН) создали технологию экспресс-анализа качества природного газа. Впервые для этих целей была разработана нейросеть, что позволило определить показатели качества пробы в режиме реального времени за несколько секунд вместо 20-40 минут традиционным способом — с помощью газовой хроматографии.
Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
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