Сильные неприятные запахи от канализационных и очистных сооружений являются мировой проблемой, но найти и устранить источники таких неприятных ароматов бывает непросто. Ученые сравнили поиски с чисткой луковицы: один слой найден и удален, но затем появляются второй и третий, готовые дать знать о своем пахучем присутствии. В настоящее время ученые разработали систему отбора проб, измерения, классификации и контроля этих запахов и применяют ее от Сиэтла до Сиднея.
Исследователи представят свои результаты сегодня на 253-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества (ACS).
«Рвота, сгоревшие спички, консервированная кукуруза, затхлый запах, фекалии, тухлые яйца - все эти запахи были зарегистрированы в районах вблизи очистных сооружений», - отмечает Джей Уизерспун, руководитель исследовательской группы CH2M.. Уизерспун, недавно прозванный «врачом по носу», и его команда более 30 лет занимаются запахами. «Каждый запах имеет свой собственный химический источник и часто встречается в смесях, что затрудняет идентификацию источников этих запахов», - объясняет он.
«Люди стали более чувствительны к запахам, и они живут ближе к очистным сооружениям», - отмечает Уизерспун. В прошлом заводы строились далеко от мест проживания людей, но сегодня дома строятся все ближе к таким объектам по мере расширения городов. «Запахи стали проблемой качества жизни», - говорит он.
Для полевых испытаний Ирвин Саффет, доктор философии, сотрудник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), разработал «запаховое колесо». Он отображает общедоступные общие описания ряда запахов снаружи и химического состава вонючих агентов внутри. Команда использует это колесо, чтобы опросить общественность о неприятном запахе. Чтобы улавливать и измерять запахи, исследователи используйте пластиковые пакеты, металлические контейнеры, сорбирующие трубки, ручные устройства и электронные носы. Затем образцы анализируют в лабораториях с использованием как чувствительных устройств обнаружения, так и человеческих панелей. Одним из устройств обнаружения обычно является масс-спектрометр, который может помочь идентифицировать соединения которые составляют неприятный запах. Панели человеческого запаха определяют, насколько сильным и неприятным является запах для людей, основываясь на их опыте.
После идентификации химическое вещество и его аромат могут быть устранены с помощью скрубберов, биофильтров или введения других химических веществ, которые могут маскировать неприятный запах.
На протяжении многих лет самая распространенная вонь - запах тухлых яиц из-за сероводорода - в основном устранялась с помощью обширного химического и биологического оборудования для устранения запаха. Однако, отмечает Уизерспун, беспокойство могут вызывать и другие запахи, например, запах гнилых овощей, который может исходить от метилмеркаптана и диметилдисульфида; запах консервированной кукурузы, выделяемый диметилсульфидом; затхлый запах от 2-метилизоборнеола и 2-изопропил-3-метоксипиразина; фекальный запах скатола и индола; и резкий запах аммиака.
Самый дешевый способ контролировать эти химические вещества находится в их источнике, но это не всегда возможно, говорит Уизерспун. Например, запах химического вещества, выделяемого промышленным предприятием, не проявлялся до тех пор, пока соединение не попало на очистные сооружения в Филадельфии. Сильный запах диметилсульфида появился только тогда, когда химическое вещество подверглось воздействию кислорода и бактерий в аэротенке очистных сооружений.
В настоящее время Уизерспун и другие исследователи работают над совершенствованием и стандартизацией технологии измерения и контроля запахов. В настоящее время Уизерспун должен доставить большую часть образцов своему сотруднику из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе для анализа, но он говорит, что этот метод распространяется на другие лаборатории и распространяется по отрасли в целом как жизнеспособная альтернатива традиционным методам.