Testing the surrounding environment for the presence of biogenic aerosols is crucial in ensuring its safety for the population. It is often necessary to collect aerosol samples from large areas in short time, which demands excellent particle collection efficiency, a sufficient incoming air flow rate and a capacity to maintain the viability of the collected samples. Below we present the aerosol sampler with a high volumetric flow rate based on a two-stage particle concentration algorithm and consisting of a virtual impactor and a cyclone concentrator with a recirculating liquid phase. We provide all necessary calculations and an algorithm for modeling impactor parameters. The sampler was tested using dry and liquid formulations dispersed into the particles of 0.5 to 5 μm in diameter. We demonstrate that at volumetric flow rates over 4,000 l/min efficiency of particle collection into the liquid phase at a volume of 10 ml makes over 20% of the total aerosol mass and at volumetric flow rates over 300 l/min this value is over 60%. The proposed device maintains viability of the collected microorganisms. The sampler is portable, with flexible settings for sampling and cleaning, and can be controlled remotely over the network.
Testing the surrounding environment for the presence of biogenic aerosols is crucial in ensuring its safety for the population.It is often necessary to collect aerosol samples from large areas in short time, which demands excellent particle collection efficiency, a sufficient incoming air flow rate and a capacity to maintain the viability of the collected samples.Below we present the aerosol sampler with a high volumetric flow rate based on a two-stage particle concentration algorithm and consisting of a virtual impactor and a cyclone concentrator with a recirculating liquid phase.We provide all necessary calculations and an algorithm for modeling impactor parameters.The sampler was tested using dry and liquid formulations dispersed into the particles of 0.5 to 5 µm in diameter.We demonstrate that at volumetric flow rates over 4,000 l/min efficiency of particle collection into the liquid phase at a volume of 10 ml makes over 20% of the total aerosol mass and at volumetric flow rates over 300 l/min this value is over 60%.The proposed device maintains viability of the collected microorganisms.The sampler is portable, with flexible settings for sampling and cleaning, and can be controlled remotely over the network.Обнаружение биогенных аэрозолей является важной задачей при обеспечении безопасности жизнедеятельности человека в современных условиях.На практике часто требуется собирать аэрозоли с больших площадей за малый промежуток времени, что накладывает жесткие ограничения на эффективность пробоотбора, величину прокачиваемого в единицу времени объема воздуха и жизнеспособность собранного биоматериала.В работе представлены результаты по разработке и испытанию устройства отбора аэрозольных проб с высокой объемной скоростью и двухступенчатым концентрированием аэрозольных частиц -виртуального импактора и циклонного коллектора с рециркулирующей жидкой фазой.Приведены алгоритм и результаты расчета параметров импактора, результаты испытаний устройства на модельных сухих и жидких тест-препаратах для частиц размерами 0,5-5 мкм.Подтверждено, что при объемных скоростях пробоотбора выше 4000 л/мин эффективность отбора в жидкую фазу объемом до
Для обеспечения безопасности проживающих в условиях города людей необходимо контролировать воздушную среду населенных пунктов и прежде всего мегаполисов на наличие патогенных биологических агентов (ПБА).Разрабатываются различные системы контроля биологического состава воздушной среды (сбор и анализ аэрозоля) и ее очистки (фильтрация, дезинфекция).Возможность экспериментального создания аэрозолей заданного состава является необходимым условием разработки любых подобных устройств.Рабочий объем большинства установок для работы с аэрозолями, имеющихся в России, достигает нескольких сотен литров, что недостаточно.Специальные аэрозольные камеры с большим рабочим объемом (10-20 м 3 ) характеризуются высокой стоимостью и требуют проведения капитального строительства/реконструкции помещений для их установки.В настоящей работе представлен аналитический стенд для индикации маркеров ПБА в контролируемых условиях, разработанный на основе специального варианта бокса БМБ-III-«Ламинар-C»-1,5 (380.150.01),главным назначением которого является проведение тестов и испытаний приборов для сбора и/или анализа аэрозолей модельных биопатогенов.Устройство предназначено для проведения исследований начального и среднего уровня с большинством ПБА III группы патогенности внутри отдельной лаборатории.Внешние размеры позволяют устанавливать его в помещениях площадью от 10 м 2 при достаточном внутреннем объеме камеры для проведения испытаний (более 4 м 3 ).Air quality monitoring is essential when it comes to protecting the urban population, especially that of big metropolises, from biohazards including biopathogens (BPs).This process is aided by different samplers and analyzers of aerosol pollutants, filters and disinfection systems.Their performance is tested using experimental aerosol formulations with a predetermined composition.Unfortunately, the majority of such systems available in Russia are only able to process a few hundred liters of air per time unit, which is too little.Big aerosol chambers (10 to 20 m 3 ) are very expensive and may not fit into a lab, necessitating an extensive overhaul.In this work we present a workstation for the detection of BP markers under controlled conditions based on the microbiological safety box MSB-III-Laminar-C-1.5 (380.150.01) that was originally designed to test the performance of samplers and analyzers of experimental aerosol formulations.Our workstation can handle the majority of BSL-1-2 BPs and, given the chamber volume that satisfies the requirements of aerosol experiments (> 4 m 3 ), can be installed in a lab with an area of >10 m 2 .
Air quality monitoring is essential when it comes to protecting the urban population, especially that of big metropolises, from biohazards including biopathogens (BPs). This process is aided by different samplers and analyzers of aerosol pollutants, filters and disinfection systems. Their performance is tested using experimental aerosol formulations with a predetermined composition. Unfortunately, the majority of such systems available in Russia are only able to process a few hundred liters of air per time unit, which is too little. Big aerosol chambers (10 to 20 m3) are very expensive and may not fit into a lab, necessitating an extensive overhaul. In this work we present a workstation for the detection of BP markers under controlled conditions based on the microbiological safety box MSB-III-Laminar-C-1.5 (380.150.01) that was originally designed to test the performance of samplers and analyzers of experimental aerosol formulations. Our workstation can handle the majority of BSL-1-2 BPs and, given the chamber volume that satisfies the requirements of aerosol experiments (> 4 m3), can be installed in a lab with an area of >10 m2.