Введение 5
Глава 1. Теоретический анализ проблемы загрязнения воздуха в помещении через системы вентиляции и кондиционирования 9
1.1 Вентиляционная система как источник патогенов 9
1.2 Анализ микробиологического воздействия воздушной среды на человека в современных общественных зданиях с принудительной системой вентиляции и кондиционирования 12
1.2.1 Плесень, как биологический фактор развития «синдрома больного здания» 16
1.3 Современные методы очистки воздуха в системе механической вентиляции и внутри помещения 19
1.3.1 Воздушные фильтры 19
1.3.2 Электростатические воздухоочистители 20
1.3.3 Фотокаталитические воздухоочистители 21
1.3.4 Ионизация воздуха 21
1.3.5 UV- обработка 22
1.3.6 Микробиологическая обработка систем вентиляции и кондиционирования 24
Выводы по 1 главе 32
Глава 2. Разработка системы распыления биологического препарата пробиотика в системе общеобменной вентиляции 33
2.1. Существующие методы распыления жидкостей 33
2.1.1 Гидравлическое распыление 33
2.1.2 Механическое распыление 35
2.1.3 Пневматическое распыление 38
2.1.4 Электростатическое распыление 38
2.1.5 Испарительный метод 39
2.1.6 Выбор оптимального метода распыления 40
2.1.7 Ультразвуковое распыление жидкости 40
2.2 Разработка системы распыления биологического препарата 46
Выводы по 2 главе
Глава 3. Экспериментальная апробация разработанной системы распыления 50
3.1 Выбор методик для исследования контроля микробиологических факторов в системе вентиляции общественных зданий 50
3.1.1 Отбор транспортировка и хранение проб 50
3.1.2 Подготовки проб к исследованию и проведению микробиологического анализа 51
3.1.3 Методика исследования на выявление бактерий Legionella 52
3.1.4 Приготовление питательных сред и растворов 54
3.1.5 Проведение микробиологического анализа Legionella 55
3.2 Санитарно-микробиологическое исследование рабочих поверхностей до и после обработки препаратом пробиотика 55
3.2.1 Результаты исследования 57
3.2.2 Заключение по результатам исследования рабочих поверхностей до и после обработки биопрепаратом пробиотика 61
3.3 Санитарно-микробиологическое исследование выделенных культур с рабочих поверхностей методом in vitro 62
3.3.1 Результаты исследования in vitro 64
3.3.2 Заключение результатов исследования in vitro 66
3.4 Санитарно-микробиологическое исследование на грибы и дрожжи выделенных с рабочих поверхностей методом in vitro 67
3.4.1 Результаты исследования 69
3.4.2 Заключение результатов исследования in vitro на грибки и дрожжи 72
3.5 Санитарно-микробиологическое исследование in vitro Legionella 72
3.5.1 Результаты исследования 73
3.5.2 Заключение результатов исследования in vitro Legionella 78
Выводы по 3 главе 79
Глава 4. Алгоритм работы системы распыления и определение оптимального режима 80
4.1 Алгоритм работы системы распыления биопрепарата в составе приточно-вытяжной вентиляционной установки 80
4.2 Оптимальный режим работы системы 82
4.3 Ограничение сфер применения 84
Выводы по 4 главе 85
Заключение 86
Список используемых источников 89
Купить

Актуальность проблемы исследования: в современном мире при строительстве зданий важным критерием оценки качества проекта являются высокие показатели энергоэффективности. Безусловно, применение новейших материалов и энергоэффективных решений позволяет экономить значительную часть энергоресурсов. В связи с этим здания проектируются герметичными, а приток воздуха происходит только посредствам систем вентиляции. Соответственно система вентиляции, при отсутствии санитарно-гигиенических мероприятий, может стать источником патогенной микрофлоры в обслуживаемых помещениях, что приведет к отрицательным последствиям для здоровья человека.
В настоящее время в сфере производства климатического оборудования применяются системы фильтрации и обеззараживания воздуха на начальном этапе обработки воздуха, в самой климатической установке. Качественные показатели воздуха в разветвленных сетях системы вентиляции не анализируются. Существуют установки инактивации микроорганизмов в самом помещении, которые не обеспечивают экономические требования, так как требуют высоких капитальных вложений.
Положительная динамика урбанизации и индустриализации не способствует рассмотрению экологических аспектов. Требования к соблюдению критериев экологичности является одной из основных задач современного общества и, как следствие, сохранение здоровья человека. Часто при решении тех или иных проблем человечество обращается к принципу естественных механизмов работы в природе. Данный подход, как никогда подходит к решению проблемы экологии внутри здания, ведь в окружающем мире тысячелетиями происходят естественные процессы очистки и поддержания микробиологического баланса.
В современной микробиологии давно известны возможности применения сапрофитной микрофлоры, которая в процессе своей жизнедеятельности вырабатывает биологически активные вещества (БАВ), оказывающие подавляющее действие на рост патогенных микроорганизмов, злокачественных опухолей и стабилизирующие различные патологические и биохимические процессы в организме человека. Одной из наиболее распространённых в этой сфере групп бактерий являются микроорганизмы рода Bacillus.
Применение бактерий данного рода осуществляется в разных отраслях от пищевой промышленности до биотехнологий и генной инженерии. Эти микроорганизмы технологичны в производстве, стабильны при хранении и экологически безопасны.
Независимо от места обитания бактерии создают устойчивые микробные сообщества, образующие биопленку. Для длительного существования биопленки необходимо поддержание таких факторов, как наличие питательной среды, влажности и безопасности. Система вентиляции общественных зданий обеспечивает все эти благоприятные факторы для возникновения как патогенной биопленки, так и непатогенной. Но в силу антропогенного воздействия риск возникновение именно патогенной пленки в сети воздуховодов общественных зданий достаточно велик.
Таким образом, применение микробиологических препаратов пробиотиков может создать достойную альтернативу существующим системам очистки воздуха и создать благоприятный микробиологический баланс в системах вентиляции и кондиционирования общественных зданий.
Проблема исследования: отсутствие мониторинга микробиологического состояния систем вентиляции и кондиционирования здания и дальнейшего влияния микробиологического дисбаланса на здоровье человека.
Цель работы: снижение уровня негативного воздействия на здоровье человека на основе разработки системы распыления биопрепарата в системах вентиляции и кондиционирования общественных зданий.
Объект исследования: система вентиляции и кондиционирования административного здания ООО «РОДОС», расположенного по адресу г. Тольятти, ул. Ботаническая 3б.
Предмет исследования: микробиологическое состояние систем вентиляции и кондиционирования административного здания ООО «РОДОС».
Задачи для достижения поставленной цели:
1. Проанализировать проблемы загрязнения воздуха и современные методы его очистки в помещениях общественных зданиях.
2. Разработать эффективную систему распыления биопрепарата для центральной системы вентиляции и кондиционирования здания на примере административного здания ООО «РОДОС».
3. Экспериментальная апробация разработанной системы и действия биопрепарата.
Научная новизна исследования состоит в разработке системы распыления биопрепарата для применения в общеобменной системе вентиляции и кондиционирования общественного здания.
Теоретическая значимость исследования состоит в анализе существующих методов борьбы с отрицательными микробиологическими факторами внутри системы вентиляции и обслуживаемого помещения, выбора оптимального способа распыления биопрепарата.
Практическая значимость исследования: стабилизация микробиологического состояния систем вентиляции и создание положительного микробиологического баланса, противостоящего распространению патогенной микрофлоры. Разработка системы применения биопрепарата на основе бактерий биодеструкторов и экспериментальная апробация предложенной разработки в общественном здании.
Научные статьи и материалы научных конференций
1) Широкова С.В., Заболотских В.В., «Перспективы применения спорообразующих бактерий рода Bacillus как средства «гигиены» системы вентиляции здания» Ресурсосбережение и экологическое развитие территорий: сборник материалов I Всероссийской научно-практической конференции /по ред. М.В.Кравцовой, С.В.Афанасьева. — Тольятти: Изд-во Тольяттинского государственного университета, 2017. - 184 с.
Защищаемые положения: разработанная система распыления биопрепарата на основе бактерий биодеструкторов рода Bacillus для применения в системе вентиляции и кондиционирования общественных зданий.
Структура магистерской диссертации обусловлена логикой и последовательностью изложения полученных результатов и решения поставленных задач исследования. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 59 наименований. Объем работы составляет 94 страницы машинописного текста, содержит 18 рисунков и 14 таблиц.
Купить