HAVA FİLTRASYONU

SOLUDUĞUMUZ HAVANIN ÖZELLİKLERİ

Soluduğumuz hava; doğa, insanlar ve endüstriyel süreçler sonucu oluşan madde taneciklerini ve gazları da içermektedir. Bunlar içerisinden dikkat etmemiz gereken tanecik ve gazlar; sağlığımıza, konforumuza, yaşadığımız alanlara ve ürettiğimiz ürünlere zarar verenleridir.

1. Çeşitli gazlar, su buharı, karbon dioksit, metan, karbon monoksit, ozon, amonyak, azot oksitler ve hidrojen sülfür.

2. Az miktarda argon, neon, helyum, kripton, hidrojen ve ksenon.

3. Atmosferik kirlilikler, volkanik kül, deniz tuzu, tozlar, kum, polen, küf ve bakteriyel sporlar.

HAVADAKİ KİRLETİCİLER

Havadaki kirleticileri üç gruba ayırabiliriz:

İlk grupta toz, duman bulunur. Bu kategori, silisli mineralleri, kumu, doğal ve sentetik lifleri ve karbonu içermektedir. Serbest karbon, is, kurum, kül ve dumanda bulunur. Karbon doğadaki en kirletici elemandır. Bir yüksük karbon siyahı 4000 m² beyaz kâğıdı kirletmeye yetebilir.

Birleşik karbona ise, çürümüş hayvan ve bitki artıkları, tohum, polen ve birçok diğer biçimlerde rastlamak mümkündür.

İkinci grup kirleticiler, bulut ve sis şeklinde görülen sıvı partiküllerdir.

Sonuncu grup ise gaz veya katı olmayan taneciklerin oluşturduğu kirleticilerdir.

FARKLI PARTİKÜL BOYUTLARI

Üretici kaynağa göre partiküller boyut bakımından farklılık gösterirler. Farklı partikül boyutları aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

PARTİKÜLLERİN İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ

10 mikrondan daha küçük partiküller insanlarda solunum sistemi problemlerine neden olabilirler. Sağlıklı bir insan vücudu solunum sistemi yardımı ile 3-5 mikron küçüklüğündeki partikülleri filtreleyebilir. Bu boyuttan daha küçük partiküllere maruz kalmak insanlar için sağlık riskleri yaratabilir.

Hastalıklar insandan insana, doğrudan temas ya da hava yoluyla taşınırlar. Hava yolu ile taşınma havada asılı bulunan 1-5 mikron boyutlarındaki çok hafif partiküller ve aerosollerin solunması ile ortaya çıkar. Enfeksiyona neden olacak bakteriler, küfler ve virüsler de kurum, deri hücresi, aerosol damlacıkları gibi organik ve inorganik toz partiküllere yapışarak havanın içinde taşınırlar. Bu boyuttaki partiküller solunum yoluyla kolaylıkla ciğerlere ulaşarak orada birikim yaparlar, savunmasız bir vücut bulduklarındaysa bağışıklık sistemini yenip hastalığa yol açabilirler. 

FİLTRASYON

Filtrasyon, bir maddenin (genellikle bir sıvı veya gazın) içinden geçerken istenmeyen partikülleri veya kirleticileri uzaklaştırmak için kullanılan bir süreçtir. Hava filtresi, havadaki katı partikülleri, polenleri, tozları, mikropları ve diğer kirleticileri tutarak havayı temizler.

Hava, filtre edilirken genellikle birkaç adımdan geçer:

ÖN FİLTRELEME (GROV- KABA)

Bu adımda daha büyük partiküllerin filtrelenmesi sağlanır. Ön filtreler genellikle grov filtreler olarak adlandırılır ve büyük partiküllerin diğer filtrelerin tıkanmasını önlemek için kullanılır. G sınıfı filtreler, genellikle daha büyük partikülleri yakalayan ve genel olarak hava filtrasyonunda birinci aşama olarak kullanılan filtrelere işaret eder. Genellikle G sınıfı filtreler, 10 mikron ve daha büyük partikülleri yakalayabilen filtreler olarak kabul edilir. Bu, daha büyük partiküllerin tutulması ve daha ince filtrelerin tıkanmasının önlenmesi için birinci aşama olarak kullanıldıklarını gösterir.

ORTA-HASSAS FİLTRELEME

Orta veya hassas hava filtreleri, genellikle 1 ila 10 mikron arasındaki boyuttaki partikülleri yakalamak için tasarlanmıştır. Bu filtreler, genellikle birinci aşama (genellikle grov filtreleme) ve ikinci aşama (genellikle ince filtreleme) arasında yer alır ve genellikle daha büyük partikülleri yakalayabilen grov filtrelerle daha ince filtreleme yapabilen filtreler arasında bir geçiş sağlar.

Orta hava filtreleri, hava akışında bulunan orta boyuttaki partikülleri etkin bir şekilde yakalayabilen filtrelere işaret eder. Bu filtreler genellikle fiberglas, polyester veya diğer sentetik malzemelerden yapılır ve genellikle havalandırma sistemlerinde, klima sistemlerinde, endüstriyel işlemlerde, tıbbi cihazlarda ve benzeri uygulamalarda kullanılır.

1 ila 10 mikron boyutundaki partiküller, genellikle tozlar, polenler, talaşlar, böcekler, mantar sporları ve benzeri orta boyuttaki kirleticileri içerir. Orta hava filtreleri, bu tür partikülleri yakalayarak havayı temizler ve genellikle iç mekan hava kalitesini artırır.

EN 779:2012 Standardına Göre Filtrelerin Sınıflandırması

MUTLAK FİLTRELEME (HEPA-ULPA)

HEPA (High Efficiency Particulate Air) filtreleri, yüksek verimli partikül hava filtreleri olarak bilinir ve çok küçük partikülleri (genellikle 0.3 mikron boyutundaki veya daha büyük olanları) yakalama kapasitesine sahiptir.  HEPA filtrelerinin en önemli özelliği, çok küçük partikülleri son derece yüksek bir oranda yakalama kapasitesine sahip olmasıdır. Tipik bir HEPA filtresi, %99.97 veya daha yüksek bir verimlilikle 0.3 mikron boyutundaki partikülleri yakalayabilir. Bu, daha büyük ve daha küçük partikülleri de etkili bir şekilde yakalayabilen bir filtreleme kapasitesini temsil eder.

Genellikle HEPA filtreleri, cam elyafı veya sentetik fiberler gibi mikrofiber malzemelerden yapılır. Bu malzemelerin özellikleri, yüksek miktarda partikül yakalama yeteneği sağlamak için optimize edilmiştir. Tipik olarak, HEPA filtreleri, katmanlı bir yapıya sahiptir. Bu katmanlar, hava akışını optimize ederken partiküllerin filtreden geçerken yakalanmasını sağlar. Filtreler genellikle plakalar, katlanmış paketler veya rulolar şeklinde gelir.

HEPA filtreleri, birçok endüstriyel, ticari ve tıbbi uygulamada kullanılır. Hastane sterilizasyonu, farmasötik üretim, laboratuvarlar, yüksek hassasiyetli üretim tesisleri ve hava temizleme sistemleri gibi alanlarda yaygın olarak kullanılırlar.

HEPA filtreleri, havadaki zararlı partikülleri yakalayarak iç mekân hava kalitesini artırır ve birçok uygulamada önemli bir rol oynar. Bu filtreler, sağlık, güvenlik ve çevresel koruma açısından kritik öneme sahiptir.

HEPA Filtre Yapısı

Mutlak Filtrelerin TS EN 1822 Standardına Göre Sınıflandırması

GAZ FİLTRELEME

Gaz filtrasyonu, bir maddenin içinden geçerken gaz halindeki kirleticileri veya partikülleri uzaklaştırmak için kullanılan bir süreçtir. Gaz filtrasyonu, genellikle özel olarak tasarlanmış gaz filtreleri aracılığıyla gerçekleştirilir.

Filtre Malzemesi Seçimi: Gaz filtrasyonunda kullanılan filtreler, gaz halindeki kirleticileri veya partikülleri etkin bir şekilde yakalayabilen özel malzemelerden yapılır. Bu malzemeler genellikle aktif karbon, zeolit, alumina veya benzeri emici malzemelerdir.

Filtreleme Süreci: Gaz, gaz filtresinin içinden geçerken, filtre malzemesi gazdaki kirleticileri veya partikülleri yakalar. Bu işlem, filtre malzemesinin iç yüzeyinin büyük bir alanı tarafından gerçekleştirilir, böylece daha fazla kirletici yakalanabilir.

Adsorpsiyon ve Absorpsiyon: Gaz filtreleri, kirleticileri çekebilir (adsorpsiyon) veya kimyasal olarak tutabilir (absorpsiyon). Örneğin, aktif karbon filtreleri, gazdaki organik bileşikleri adsorbe ederek uzaklaştırırken, alumina filtreleri, asit gazları gibi belirli kimyasalları absorbe edebilir.

Filtreleme Verimliliği: Filtreleme verimliliği, kullanılan filtre malzemesinin tipine, filtreleme sürecinin tasarımına ve uygulamanın gereksinimlerine bağlı olarak değişir. Daha etkili bir filtrasyon için, filtreleme sürecinin tasarımı ve kullanılan malzemeler dikkatlice seçilmelidir.

Bakım ve Değiştirme: Gaz filtreleri, düzenli bakım ve periyodik değiştirme gerektirir. Filtre malzemesi, zamanla doygunlaşabilir veya tıkanabilir, bu da filtreleme verimliliğini azaltabilir. Bu nedenle, filtrelerin düzenli olarak kontrol edilmesi ve gerekirse değiştirilmesi önemlidir.

JEL FİLTRASYON

Jel hava filtreleri, havadaki mikroorganizmaları ve diğer mikrobiyal kirleticileri uzaklaştırmak için kullanılan bir tür hava filtresidir. Bu filtreler genellikle bir polimerik jel matrisi içerir ve havadaki mikroorganizmaların bu jelin içine hapsolmasını sağlar.

Polimerik Jel Matrisi: Mikrobiyal jel hava filtresi, genellikle bir polimerik jel matrisi içerir. Bu jel matrisi, mikroorganizmaların tutulduğu ve hapsedildiği gözeneklerle doludur.

Mikroorganizma Tutma: Havada bulunan mikroorganizmalar, filtre matrisindeki gözenekler aracılığıyla jel içine hapsolur. Bu, mikroorganizmaların hava akışıyla birlikte filtre matrisinden geçerken yakalanmasını sağlar.

Antimikrobiyal Özellikler: Bazı mikrobiyal jel filtreler, jel matrisinde bulunan antimikrobiyal bileşenler içerebilir. Bu bileşenler, filtre üzerinde mikrobiyal büyümeyi önlemek veya azaltmak için tasarlanmıştır.

Kullanım Alanları: Mikrobiyal jel hava filtreleri, genellikle hastane ortamları, laboratuvarlar, gıda işleme tesisleri ve diğer steril veya hijyenik ortamlarda kullanılır. Bu filtreler, havadaki mikroorganizmaları uzaklaştırarak iç mekan hava kalitesini artırmaya yardımcı olur ve kontaminasyon riskini azaltır.

Mikrobiyal Jel Filtre Yapısı

Müştak ÇALĞAN