Filtri ULPA in HEPA: Kakšna je razlika in zakaj je pomembna?

Razumite, kdaj in zakaj izbrati HEPA ali ULPA.

Filter HEPA je pogosto omenjen v tem blogu, saj gre za učinkovito tehnologijo, ki je osrednjega pomena za Coocaszovo poslanstvo: zaščito bolnikov v bolnišnicah in drugih nevarnih okoljih pred prahom in patogeni.

Čeprav vsi filtri HEPA (High-Efficiency Particulate Air) izpolnjujejo standarde ASME in DOE 99,97 %, so nekateri učinkovitejši. Naš filter HEPA ima na primer učinkovitost 99,99 %. Temu pravimo filtriranje HEPA "medicinske kakovosti".

Hepa	ULPA
99,97 % delcev velikosti do 0,3 mikrometra	99,999 % delcev do velikosti 0,12 mikrometra

Morda veste, da obstaja filter, ki odstranjuje še manjše delce: filter ULPA (Ultra-Low Particulate Air). Standard ULPA zahteva odstranitev 99,999 % vseh delcev do velikosti 0,12 mikrona. To se sliši veliko bolj učinkovito kot HEPA, zato se poraja upravičeno vprašanje: zakaj pri primerjavi filtrov ULPA in HEPA ostati pri HEPA?

Če uporabimo besede Rickyja Ricarda: Rico Ricardo: moramo še nekaj pojasniti.

Kako deluje filtriranje?

Najprej si oglejmo obnašanje delcev, ki se gibljejo skozi zračne filtre. Filtri HEPA in ULPA so sestavljeni iz neštetih drobnih naključno razporejenih mikrovlaken iz borosilikatnega stekla.

Ko delci tečejo skozi ta velik labirint vlaken, jih zadržujejo različni fizikalni mehanizmi. Trije najpomembnejši so prestrezanje, inercijsko ločevanje in difuzija.

Vlakneni zračni filter še zdaleč ne deluje kot navadno sito, temveč dejansko nasprotuje zdravi pameti, saj učinkoviteje zadržuje manjše in večje delce kot srednje velike delce. Najslabša velikost delcev je 0,3 mikrometra in to dejstvo je bilo odločilno za konstrukcijske parametre filtra HEPA.

Filtrirni sistemi ULPA in HEPA

Če je ULPA boljši od HEPA in zajame več manjših delcev (kot so drobni virusi), zakaj še vedno uporabljamo HEPA?

Ker "boljši" v tem primeru velja le v ozko opredeljenem smislu. Čeprav filtri ULPA zajamejo več delcev v tistem izmuzljivem razponu od 0,12 do 0,4, so potrebni le za specializirane aplikacije, kot so proizvodnja mikroelektronike ali medicinski laboratoriji, odstranjevanje delcev iz čistih prostorov ali filtriranje strupenih kirurških hlapov, ki nastajajo med elektrokirurškimi postopki.

Filtri HEPA pa se uporabljajo veliko pogosteje, saj veljajo za optimalne za večino bioloških aplikacij, vključno z zdravstvom. Primer, zakaj filtri HEPA tako dobro delujejo v bolnišnicah, je dejstvo, da se virusi, manjši od 0,3 mikrona, ki bi teoretično lahko šli skozi filter HEPA, običajno prenašajo na večjih delcih, kot sta slina ali znoj, in se zato ujamejo.

Na kratko, tu so nekatere slabosti uporabe filtrov ULPA.

Omejen pretok zraka: Glavni razlog, zakaj filtra ULPA ne morete preprosto zamenjati s filtrom HEPA, je, da je filter ULPA bolj omejujoč. Kot smo pred nekaj leti obravnavali v tem blogu, je pretok zraka ključna razlika med HEPA in ULPA. Gostejši medij filtra ULPA zmanjša pretok zraka za 20 do 50 % pri filtrih enakih dimenzij. Zaradi tega večjega padca tlaka bi se pomembna metrika, sprememba zraka na uro, zmanjšala na nesprejemljivo nizko raven, kar bi povzročilo slabšo kakovost zraka v prostoru.

Višji stroški: Ker imajo filtri ULPA gostejši filtrirni medij in jih je težje izdelati kot filtre HEPA, so za približno 35 odstotkov dražji od filtrov HEPA. Stroški filtrov pa so le del zgodbe. Za razvoj sistema ULPA, ki bi zagotavljal enako zmogljivost ACH kot sistem HEPA, bi bil potreben večji filter, ki bi nadomestil bolj omejen pretok, in morda močnejše puhalo, zaradi česar bi bil celoten sistem filtriranja večji in dražji.

krajša življenjska doba: Drugi razlog, zaradi katerega so filtri ULPA dražji, je njihova krajša življenjska doba, ki je v povprečju od pet do osem let v primerjavi s približno 10 leti za filtre HEPA pri podobni uporabi. Poleg tega se predfiltri pogosto uporabljajo za zaščito finejših filtrov v nadaljnjem toku, zato je za zaščito filtra ULPA morda potrebna dodatna predfiltracija.

Zaključek

Čeprav se morda sprva zdi dobra ideja, da filter HEPA preprosto zamenjate s filtrom ULPA, upamo, da zdaj razumete, zakaj to ne bo delovalo. Filtrirni sistem, ki je zasnovan za določen pretok zraka, mora biti zasnovan tako, da upošteva upor pretoka filtrirnega elementa, filter ULPA pa bi bil v sistemu, zasnovanem za HEPA, preveč omejevalen. Še pomembneje pa je, da bi bilo filtriranje ULPA v večini aplikacij pretirano drago, če bi se uporabljalo namesto HEPA.

Vse prepogosto se zgodi, da postopki ne uspejo, tudi če je uporabljena ustrezna oprema. Zato je izredno pomembno, da upoštevate previdnostne ukrepe za obvladovanje okužb, opisane v matriki ICRA, kot so pravilna namestitev začasnih pregrad, ustvarjanje okolja z negativnim tlakom s filtrirnimi stroji HEPA in čiščenje s sesalniki s filtri HEPA.

Za tiste, ki morajo pri gradbenih delih v zdravstvu zmanjšati količino prahu in patogenih snovi v zraku, so filtri HEPA še vedno priporočljiv standard.