Comment l’air est-il purifié des bactéries et des virus ?

Composé de 21 % d’oxygène, 78 % d’azote, 1 % d’argon et de très petites quantités d’autres gaz, l’air contient également diverses particules. Ce qu’il faut considérer, c’est la purification de l’air que nous respirons des gaz et des particules qui nuisent à notre santé comme le dioxyde de carbone, le méthane, le monoxyde de carbone, l’ozone, l’ammoniac, le sulfure d’hydrogène, le pollen, les moisissures. En d’autres termes, si l’air n’est pas purifié des gaz et particules polluants, quelle que soit sa source, nous pouvons faire face à des conséquences négatives pour notre santé.

Incapacité de filtrer l’air à des valeurs idéales ;

• Reproduction de micro-organismes et risque accru d’infection,
• La diminution du débit d’air attendu,
• Mauvaise qualité de l’air intérieur
• La pollution des canaux de ventilation,
• Les unités intérieures de ventilation sont sales et ne peuvent pas fonctionner,
• Coûts énergétiques et temps de maintenance élevés,
• Cela provoque des négativités telles que le dysfonctionnement des appareils dans les systèmes de ventilation.

Les filtres à air sont testés en tenant compte de la quantité de particules présentes dans l’air, de la masse des particules ou de la comparaison optique des traces de particules.

Les filtres à air sont utilisés pour améliorer la qualité de l’air en séparant les particules, les micro-organismes, les bactéries et les virus de l’air. Des filtres appropriés sont utilisés dans les systèmes de ventilation pour capturer les polluants tels que la poussière, les particules, les virus et les bactéries dans l’air. Les filtres doivent être étanches et doivent être fabriqués de manière à ne pas permettre la moindre fuite. Un système de filtrage progressif peut être utilisé en fonction de la qualité d’air souhaitée.

Dans les applications de ventilation, la propreté de l’air est importante pour la fabrication industrielle ainsi que pour la santé humaine. La classification des particules est faite en fonction de la taille des particules dans l’air. Selon les propriétés de l’application, les types et tailles des particules dans l’air doivent être déterminés et la sélection du filtre doit être faite en fonction du niveau de nettoyage souhaité. Lors de la sélection d’un filtre à air, la qualité de l’air souhaitée, l’efficacité du filtre et la capacité de capture des particules du filtre sont efficaces.

Les principaux facteurs de sélection des filtres à air peuvent être répertoriés comme effet de tamis, effet d’inertie, effet de capture, effet de diffusion et effet électrostatique.

L’effet tamis peut être décrit comme le mécanisme le plus simple. Dans l’effet de filtrage par tamis, les particules d’un diamètre supérieur à l’ouverture entre les deux médias filtrants utilisés comme éléments filtrants sont capturées.

Sous l’effet de l’inertie, lorsqu’un média filtrant sort devant les particules en mouvement, celles-ci continuent leur chemin en tournant autour de lui sans déformer leur parallélisme. Les particules entraînées dans le flux d’air ne peuvent pas tourner autour du média filtrant en raison de leur inertie et elles frappent le média et adhèrent à la surface du média. Cet effet est directement proportionnel à l’augmentation de la vitesse de l’air, à l’augmentation du diamètre des particules et à la réduction du diamètre du média.

Dans l’effet de piégeage, si le diamètre des particules est trop petit, la particule suit généralement une trajectoire autour du média filtrant avec l’air. Si la trajectoire tracée passe plus près du média que le rayon de la particule dans le mouvement de la particule autour du média, la particule est capturée par le média et adhère au média. Cet effet augmente à mesure que le diamètre des particules augmente et que la distance entre le diamètre du média et le média filtrant diminue. Plus le diamètre du média filtrant est petit proche du diamètre des particules à capturer dans un média filtrant, plus l’effet de capture est fort.

Dans l’effet de diffusion, si le diamètre des particules est inférieur à 1 μm, les molécules de gaz entrant en collision avec les particules peuvent provoquer un déplacement irrégulier des particules. En raison de ces comportements des molécules de gaz connus sous le nom de mouvement brownien, les particules entrant en collision avec le média filtrant adhèrent au média filtrant. Cet effet augmente à mesure que la vitesse de l’air, le diamètre des particules et le diamètre du média diminuent.

Ces filtres, qui ont un support fibreux de grand diamètre à effet électrostatique, sont chargés électrostatiquement pour augmenter l’efficacité de capture des particules. En raison du faible coût et de la résistance au flux d’air de ces filtres, un support en fibre de grand diamètre est généralement préféré. Les particules capturées sur les surfaces de ces filtres perdent leur charge électrostatique en se condensant avec le temps dans les régions chargées.

Afin de nettoyer efficacement l’air des polluants, la combinaison des principes d’impact et de capture doit être fournie. Le filtre à impact est efficace sur les grosses particules, tandis que le principe de capture sépare les particules petites et submicroniques de l’air.

Étant donné que l’efficacité totale d’un filtre est la somme des effets de filtrage, la valeur minimale de l’efficacité totale dans des conditions spécifiées est formée. Avec l’augmentation de la taille des particules, les effets de piégeage et d’inertie augmentent, tandis que l’effet de diffusion diminue. Il s’agit de la taille de particule la plus difficile à capturer dans un filtre, en abrégé MPPS.

Fonctionnant avec le principe de l’impact visqueux, les filtres peuvent séparer les particules de 3 microns à 100 microns de l’air. Viennent ensuite des filtres à surfaces agrandies qui fonctionnent selon le principe de capture ou de diffusion. La taille des particules que ces filtres séparent de l’air est de 0,4 micron. Au dernier étage, il existe des filtres hepa et ulpa qui fonctionnent uniquement avec le principe de diffusion et retiennent les particules de 0,3 micron et moins.

Afin d’obtenir la meilleure efficacité des filtres à air, la vitesse de l’air passant sur la surface des filtres n’est pas prévue supérieure à 2,5 m/s. La réduction de la vitesse peut être obtenue en augmentant la section transversale du conduit d’air ou les surfaces de filtre.

Les particules, de taille et de poids importants, sont filtrées par le préfiltre en passant par le système de ventilation où la vitesse de l’air est de 2,5 m/s. Après les pré-filtres, des filtres à surface étendue et à haute efficacité devraient venir. À ce stade, en élargissant la surface du filtre, la vitesse de l’air de 2,5 m / s doit être réduite jusqu’à 0,1–0,2 m / s dans le média filtrant, et les particules petites et légères qui ne peuvent pas être capturées par les pré-filtres doivent être capturés dans ces étapes selon le principe de diffusion.

En fonction des polluants présents dans l’air, il est possible de purifier complètement l’air des particules, micro-organismes, virus et bactéries grâce à des groupes de filtres tels que G4, F7, F9, hepa, ulpa, ultraviolet, carbone, électrostatique, ozone, ioniseur plasma à appliquer dans un système de filtration d’air correctement conçu.

İlker KURAN
Alperen SA Şti.