Filtro de aire para túneles de carretera
Estructura del filtro de aire ambiente
Funciones y disposición de los sistemas de filtración
El sistema de filtrado suele constar de un filtro de partículas y un filtro de carbón activado. Mientras que el filtro de partículas elimina todos los contaminantes sólidos del aire, desde las hojas grandes hasta las partículas finas de polvo más pequeñas, el filtro de carbón activado reduce los contaminantes gaseosos del aire, como el dióxido de nitrógeno, el ozono y los bencenos.
Prefiltro
En primer lugar, las partículas más grandes, como hojas y polvo grueso, quedan retenidas en el prefiltro. Esto protege el precipitador electrostático aguas abajo y aumenta su eficacia.
Precipitador electrostático de dos etapas
A continuación, el aire pasa por un precipitador electrostático de dos etapas, compuesto por un ionizador y un colector. Las partículas finas de polvo y hollín contenidas en el flujo de aire se cargan eléctricamente en el ionizador. A continuación, se depositan en el colector, donde se separan eficazmente. El precipitador electrostático elimina más del 85 % de las partículas nocivas, incluidas las partículas PM1, especialmente nocivas para los pulmones y la salud.
Limpieza automática de las placas filtrantes
Las placas colectoras cargadas de polvo fino se limpian automáticamente con regularidad. Las placas se enjuagan con agua mediante boquillas pulverizadoras. Durante el proceso de limpieza, los módulos de filtrado se desconectan para garantizar un funcionamiento seguro.
Dependiendo de la configuración del sistema, se utiliza aire comprimido para secar los precipitadores electrostáticos o, lo que es aún más eficiente desde el punto de vista de los recursos, el flujo de aire natural durante el funcionamiento. En este caso, un algoritmo de arranque suave especialmente desarrollado garantiza un reinicio suave sin necesidad de un sistema de aire comprimido adicional. Esto ahorra tanto costes de inversión como de funcionamiento.
El proceso de limpieza es totalmente automático, dura unos 30 minutos y se realiza preferentemente por la noche, cuando hay poco tráfico, para minimizar las interrupciones de las operaciones.
Tratamiento sostenible del agua y eliminación segura
El agua de lavado producida durante la limpieza se purifica en un sistema integrado de tratamiento de agua. Esto elimina las partículas depositadas, de modo que más del 90 % del agua puede reutilizarse para el proceso de limpieza. Esto reduce significativamente el consumo de agua fresca y favorece el funcionamiento sostenible del sistema.
Los residuos separados pueden verterse con las aguas residuales del túnel o introducirse en la depuradora local, ya que no contienen sustancias tóxicas y corresponden químicamente a la composición de la escorrentía de la carretera que se produce durante las precipitaciones.
Todo el proceso de filtrado se ha diseñado desde el principio para ser respetuoso con el medio ambiente. A diferencia de muchos sistemas convencionales, el proceso FILTRONtec no requiere aditivos o coadyuvantes químicos, por ejemplo para coagular los sólidos del agua de lavado. Como resultado, se evita la contaminación ambiental adicional y el funcionamiento sigue siendo sostenible, eficiente, rentable y seguro a largo plazo.
FILTRONtec es sinónimo de aire limpio: sostenible, eficiente y totalmente automático.
Captura de dióxido de nitrógeno y otros gases nocivos
Para reducir los contaminantes gaseosos como el dióxido de nitrógeno (NO₂), los hidrocarburos sin quemar (CmHn), el ozono (O₃) y los bencenos, se puede instalar un filtro de carbón activado a continuación del filtro de polvo fino. De este modo se elimina hasta el 90% de los gases nocivos contenidos en el aire de escape, lo que supone una importante contribución al control de la contaminación atmosférica en los túneles y sus alrededores.
El carbón activado especialmente tratado tiene una capacidad de adsorción muy elevada. El dióxido de nitrógeno no sólo se liga físicamente, sino que también se convierte catalíticamente en nitrógeno (N₂) y oxígeno (O₂) inocuos. El carbón filtrante está disponible en forma de gránulos o pellets cilíndricos. Debido a su estructura altamente porosa, el carbón activado tiene una enorme superficie interna: sólo un gramo proporciona una superficie activa de unos 1.000 m².
Para garantizar una distribución uniforme del aire y una elevada eficacia de separación, las paredes filtrantes del conducto de aire están dispuestas en forma de W.
Si la capacidad de separación del carbón activo se agota tras varios años de funcionamiento, basta con sustituirlo por uno nuevo. De este modo, el sistema de filtrado mantiene su eficacia de forma permanente, con un mantenimiento mínimo. El carbón sustituido puede regenerarse o reutilizarse en otras aplicaciones.
Materiales duraderos para una gran fiabilidad operativa
Todos los componentes del sistema de filtrado que entran en contacto con el aire del túnel -incluidos los precipitadores electrostáticos, las tuberías, las boquillas de pulverización y los bastidores- están fabricados en acero inoxidable de alta calidad (V4A). Este material resistente a la corrosión garantiza una larga vida útil y un funcionamiento fiable incluso en condiciones ambientales exigentes.
FILTRONtec ofrece soluciones a medida para la separación eficaz de gases nocivos: robustas, eficaces y respetuosas con el medio ambiente.
Comportamiento del filtro en caso de incendio
Un incendio es el mayor riesgo en un túnel. El efecto de succión hace que el fuego y el humo se propaguen en muy poco tiempo, mientras que las temperaturas alcanzan rápidamente niveles extremos debido a la estrechez de la construcción. Además, el humo espeso y los gases tóxicos dificultan las labores de evacuación, extinción de incendios y rescate, sobre todo en túneles cada vez más largos.
Un sistema de filtrado eficaz puede contribuir decisivamente a la seguridad en una situación así. Los filtros de partículas de FILTRONtec están diseñados para seguir funcionando incluso a temperaturas de hasta 400 °C. En caso de incendio, los gases de humo pueden canalizarse a través del filtro de polvo fino, que retiene las partículas y contaminantes peligrosos durante un periodo de tiempo limitado.
Un ensayo de incendio realizado demuestra de forma impresionante la eficacia de esta tecnología: en una instalación de pruebas se quemaron diversos materiales, como aceite, gasolina, neumáticos de automóvil y piezas del interior de vehículos. Los gases de combustión resultantes se canalizaron a través de un precipitador electrostático instalado en una sala adyacente. Las mediciones posteriores mostraron que la densidad de los gases de combustión y la opacidad visual podían reducirse en torno a 80 %.
La mejora de la visibilidad es especialmente crucial en los primeros minutos tras declararse un incendio, ya que aumenta las posibilidades de éxito de la evacuación y, por tanto, puede salvar vidas.
