ULPA बनाम HEPA फिल्टर: क्या अंतर है और यह महत्वपूर्ण क्यों है?

समझें कि कब और क्यों HEPA या ULPA का चयन करना चाहिए।

इस ब्लॉग में HEPA फिल्टर का बार-बार उल्लेख किया गया है, क्योंकि यह एक प्रभावी तकनीक है जो कूकाज़ के मिशन का केन्द्र है: अस्पतालों और अन्य खतरनाक वातावरणों में मरीजों को धूल और रोगाणुओं से बचाना।

जबकि सभी HEPA (उच्च दक्षता वाले कणिकीय वायु) फिल्टर ASME और DOE के 99.97% मानकों को पूरा करते हैं, कुछ अधिक कुशल हैं। उदाहरण के लिए, हमारे HEPA फ़िल्टर फ़ंक्शन की दक्षता 99.99% है। हम इसे “मेडिकल ग्रेड” HEPA निस्पंदन कहते हैं।

हेपा	यूएलपीए
0.3 माइक्रोमीटर आकार तक के 99.97% कण	0.12 माइक्रोमीटर आकार तक के 99.999% कण

आप शायद जानते होंगे कि एक ऐसा फिल्टर भी है जो छोटे कणों को भी हटा देता है: ULPA (अल्ट्रा-लो पार्टिकुलेट एयर) फिल्टर। यूएलपीए मानक के अनुसार 0.12 माइक्रोमीटर तक के आकार वाले 99.999% कणों को हटाना आवश्यक है। यह HEPA की तुलना में अधिक प्रभावी प्रतीत होता है, इसलिए एक वैध प्रश्न उठता है: ULPA और HEPA फिल्टरों की तुलना करते समय HEPA पर ही क्यों अड़े रहें?

रिकी रिकार्डो के शब्दों में कहें तो: हमें कुछ स्पष्टीकरण देना होगा।

निस्पंदन कैसे काम करता है?

आइये सबसे पहले हम वायु फिल्टरों से गुजरने वाले कणों के व्यवहार को समझें। HEPA और ULPA दोनों फिल्टरों में अनियमित रूप से व्यवस्थित बोरोसिलिकेट ग्लास माइक्रोफाइबर के अनगिनत छोटे-छोटे तंतु होते हैं।

जैसे ही कण इस विशाल फाइबर भूलभुलैया से होकर बहते हैं, उन्हें विभिन्न भौतिक तंत्रों द्वारा रोक दिया जाता है। इनमें से तीन सबसे महत्वपूर्ण हैं अवरोधन, जड़त्वीय पृथक्करण और प्रसार।

अतः फाइबर एयर फिल्टर एक साधारण छलनी की तरह काम नहीं करता है, बल्कि वास्तव में मध्यम आकार के कणों की तुलना में छोटे और बड़े कणों को अधिक प्रभावी ढंग से पकड़कर सामान्य ज्ञान के विपरीत काम करता है। सबसे खराब कण का आकार 0.3 माइक्रोन है, और यह तथ्य HEPA फिल्टर के डिजाइन मापदंडों के लिए महत्वपूर्ण था।

ULPA बनाम HEPA फ़िल्टर सिस्टम

ठीक है, लेकिन यदि ULPA, HEPA से बेहतर है और अधिक एवं छोटे कणों (जैसे सूक्ष्म वायरस) को पकड़ता है, तो फिर हम HEPA का उपयोग क्यों करते हैं?

क्योंकि इस मामले में "बेहतर" शब्द केवल संकीर्ण रूप से परिभाषित अर्थ में ही लागू होता है। जबकि ULPA फिल्टर 0.12 से 0.4 की सीमा में अधिक कणों को पकड़ लेते हैं, जिन्हें पकड़ना कठिन होता है, लेकिन उनकी आवश्यकता केवल विशेष अनुप्रयोगों के लिए होती है, जैसे कि माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण या चिकित्सा प्रयोगशालाएं, स्वच्छ कमरों से कणों को हटाना, या इलेक्ट्रोसर्जिकल प्रक्रियाओं के दौरान उत्पन्न विषाक्त सर्जिकल धुएं को फ़िल्टर करना।

दूसरी ओर, HEPA फिल्टर का प्रयोग अधिक बार किया जाता है, क्योंकि इन्हें स्वास्थ्य देखभाल सहित अधिकांश जैविक अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम माना जाता है। अस्पतालों में HEPA फिल्टर इतने अच्छे से काम क्यों करते हैं, इसका एक उदाहरण यह है कि 0.3 माइक्रोमीटर से छोटे वायरस, जो सैद्धांतिक रूप से HEPA फिल्टर से गुजर सकते हैं, आमतौर पर लार या पसीने जैसे बड़े कणों पर स्थानांतरित होते हैं और इस प्रकार रोक दिए जाते हैं।

संक्षेप में, ULPA फिल्टर के उपयोग के कुछ नुकसान इस प्रकार हैं।

प्रतिबंधित वायु प्रवाह: ULPA फिल्टर को HEPA फिल्टर से प्रतिस्थापित न कर पाने का मुख्य कारण यह है कि ULPA फिल्टर अधिक प्रतिबंधात्मक होता है। जैसा कि हमने कुछ वर्ष पहले इस ब्लॉग में चर्चा की थी, वायु प्रवाह HEPA और ULPA के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है। यूएलपीए फिल्टर का सघन माध्यम समान आकार के फिल्टरों की तुलना में वायु प्रवाह को 20 से 50% तक कम कर देता है। यह अधिक दबाव गिरावट एक महत्वपूर्ण मीट्रिक, प्रति घंटे वायु परिवर्तन, को अस्वीकार्य रूप से निम्न स्तर तक घटा देगी, जिसके परिणामस्वरूप कमरे में वायु की गुणवत्ता खराब हो जाएगी।

उच्च लागत: चूंकि ULPA फिल्टरों में सघन फिल्टर माध्यम होता है तथा HEPA फिल्टरों की तुलना में इनका निर्माण अधिक कठिन होता है, इसलिए इनकी लागत HEPA फिल्टरों की तुलना में लगभग 35 प्रतिशत अधिक होती है। और फिल्टर की लागत तो कहानी का केवल एक हिस्सा है। एक ULPA प्रणाली को डिजाइन करने के लिए, जो HEPA प्रणाली के समान ACH निष्पादन प्रदान करती है, अधिक प्रतिबंधित प्रवाह की क्षतिपूर्ति के लिए एक बड़े फिल्टर की आवश्यकता होगी, तथा संभवतः एक अधिक शक्तिशाली ब्लोअर की भी आवश्यकता होगी, जिससे सम्पूर्ण निस्पंदन प्रणाली बड़ी और अधिक महंगी हो जाएगी।

कम जीवनकाल: ULPA फिल्टरों के अधिक महंगे होने का एक अन्य कारण उनका छोटा जीवनकाल है, जो औसतन पांच से आठ वर्ष होता है, जबकि समान उपयोग वाले HEPA फिल्टरों का जीवनकाल लगभग 10 वर्ष होता है। इसके अतिरिक्त, प्री-फिल्टर का उपयोग अक्सर डाउनस्ट्रीम के महीन फिल्टरों की सुरक्षा के लिए किया जाता है, इसलिए ULPA फिल्टर की सुरक्षा के लिए अतिरिक्त प्री-फिल्ट्रेशन की आवश्यकता हो सकती है।

डिप्लोमा

हालांकि शुरू में ऐसा लग सकता है कि अपने HEPA फिल्टर को ULPA फिल्टर से बदलना एक अच्छा विचार होगा, लेकिन हम आशा करते हैं कि अब आप समझ गए होंगे कि यह क्यों काम नहीं करता। किसी विशिष्ट वायु प्रवाह के लिए डिज़ाइन की गई फिल्टर प्रणाली को फिल्टर तत्व के प्रवाह प्रतिरोध को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, तथा HEPA के लिए डिज़ाइन की गई प्रणाली में ULPA फिल्टर बहुत अधिक प्रतिबंधात्मक होगा। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यदि अधिकांश अनुप्रयोगों में HEPA के स्थान पर ULPA निस्पंदन का उपयोग किया जाए तो यह अत्यधिक महंगा पड़ेगा।

अक्सर ऐसा होता है कि सही उपकरण का उपयोग करने पर भी प्रक्रियाएं विफल हो जाती हैं। इसलिए, आईसीआरए मैट्रिक्स में वर्णित संक्रमण नियंत्रण सावधानियों का पालन करना अत्यंत महत्वपूर्ण है, जैसे: उदाहरण के लिए, अस्थायी अवरोधों की उचित स्थापना, HEPA फिल्टर मशीनों के साथ नकारात्मक दबाव का वातावरण बनाना, और HEPA फिल्टर वाले वैक्यूम क्लीनर से सफाई करना।

स्वास्थ्य सेवा निर्माण कार्य के दौरान हवा में उड़ने वाली धूल और रोगाणुओं को न्यूनतम करने का काम जिन लोगों को सौंपा गया है, उनके लिए HEPA फिल्टर अभी भी अनुशंसित मानक हैं।