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      臭氧在空間消毒中的應用

      2020-10-28 8424 分享

        臭氧是一種廣譜、高效消毒劑,氧化作用極強,反應速度快,有很好的消毒、 除臭作用。臭氧對空氣中的微生物有明顯的殺滅作用,采用20mg/m3 濃度的臭氧,作用 30min,對自然菌的殺滅率達到90% 以上。目前在我國GMP中臭氧滅菌是被推薦的重要滅菌方法之一。

        一、臭氧殺菌的作用原理

        臭氧的滅菌機制及過程類屬于生物化學過程,氧化分解了細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶。也可直接與細菌、病毒發生作用,破壞其細胞器和核糖核酸,分解DNA、RNA,蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物,使細菌的物質代謝生產和繁殖過程到破壞。 還可以滲透胞膜組織,侵入細胞膜內作用于外膜脂蛋白和內部的脂多糖,使細胞發生通透性畸變,導致細胞溶解死亡。并且將死亡菌體內遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、枝原體及熱原(細菌病毒代謝產物、內毒素)等溶解變性滅亡。

        二、臭氧的滅菌優點

        1、有較高的擴散性:O3是氣體, 擴散性能好, 滅菌空間無死角,空間內濃度分布均勻,滅菌效果穩定。

        2、現行的《消毒技術規范》認定O3為一種廣譜高效殺菌劑:O3對多種致病微生物如大腸桿菌 、沙門氏菌、金黃色葡萄菌及肝炎病毒、真菌等均有很好的殺滅作用??茖W研究表明:O3具有強烈的殺菌消毒作用,不但對各種細菌(包括肝炎病毒 、大腸桿菌、綠膿桿菌及其它雜菌)有極強的殺滅能力,而且對真菌也有效。目前尚無O3對某些致病微生物產生耐藥性的報道 ,克服了傳統化學滅菌劑產生耐藥性的缺點。

        3、O3消毒后自然分解為O2,安全無殘留,不存在二次污染的可能。

        4、只需要臭氧發生器,且原料為空氣,運行只需要用電,操作簡單。

        5、常溫下滅菌,使用范圍廣。

        三、臭氧空間消毒參考濃度

        空間、器具、溶具消毒、保鮮、除臭凈化空氣中使用臭氧參考濃度

      用途

      種類

      濃度ppm

      每m3每小時臭氧量(mg)

      使用方法

      消毒

      醫用器具

      20

      50-100

      20ppm消毒時間60min(國標yy0215.2-95)

      冷庫

      6-10

      15-25

      根據庫容和污染程度連續開機,主要殺滅霉菌

      食品車間

      1.0-1.5

      2.5-3.5

      班后開機送O3氣體

      病房、手術室

      10-20

      25-50

      需要消毒時開機,按標準檢查細菌總數

      工作服

      10-20

      25-50

      相對濕度90%左右,衣服用衣架掛起

      防毒保鮮

      一般場所

      1-2

      2.5-5

      定期開機

      雞蛋

      2-2.5

      5-5.5

      間斷供給O3氣體,每天開機2-3次

      香蕉

      2.5-3.5

      5.5-8

      蘋果

      2.0

      5

      葉綠素少蔬菜

      1.5-1

      3.5-2.5

      魚、干酪

      0.5-1

      1.5-2.5

       

      除臭凈化

       

       

       

       

      停尸房

      3

      7

      有臭味即開機除臭

      魚類加工廠

      3

      7

      污染氣體進入處理管理,在管道內投入O3氣體氧化除臭。如車間內異味嚴重,應在車間進風口投加O3氣體為宜。

      屠宰車間

      2-3

      5-7

      脂肪酸加工

      10

      25

      橡膠廠

      3-10

      7-25

      垃圾廢物處理

      10

      25

      污水處理廠

      1-2

      2.5-5

        備注1、空氣中使用臭氧參考濃度(1ppm=2.14mg/m3)

        2、出自:化學工業出版社,2003.3【臭氧技術及應用】

        四、臭氧空間消毒的主要應用

        1、食品車間

        食品加工車間臭氧深度要求相對較低,一般達到2.5ppm即可。對于不同的食品儲存的物質不同設計不同的臭氧濃度。臭氧投加方式一般采用布管式,如下圖:

        對于小車間可采用分體或移動式放在單獨空間中,一般要放置高處,因為臭氧比重在空氣中較大,易下降,放置高處的目的主要是有利于臭氧的散播。

            

        2、制藥廠

        利用HVAC系統的循環風作為臭氧的載體,即將臭氧發生器生產的臭氧化氣體由HVAC系統中凈化風機產生的壓力風源,擴散至所控制的整個潔凈區域,并且使空氣中臭氧濃度均勻,在潔凈區域的生產環境中不增加任何消毒設備,即可達到滅菌的目的,同時對HVAC系統起到殺滅雜菌和霉菌的效果,實踐發現,該消毒滅菌方式還能對高效過濾器起到溶菌疏導作用,延長其使用壽命。

        臭氧發生器安裝位置有以下幾種方法:

       ?。?)分體或移動式放在單獨房間內(同上述)

       ?。?)組裝在空調機組中(此種布置方法主機一般安裝在中效過濾后段或高效過濾器前,但是由于受到空調送風污染,臭氧發生器頻繁故障不能持續運行,此方法基本不用)

       ?。?)臭氧發生器置于空調機組外,臭氧管路通至總送風管道內,如下圖:

        五、臭氧發生器的選型方法

        根據【消毒技術規范】及實際應用經驗

      序號

      消毒等級

      臭氧濃度(ppm)

      臭氧濃度(mg/m3)

      1

      三十萬凈化級

      2.5ppm

      5mg/m3

      2

      十萬凈化級

      5ppm

      10mg/m3

      3

      萬凈化級

      15ppm

      30mg/m3

      4

      百凈化級

      20ppm

      40mg/m3

        計算方法:利用HVAC系統集中投加時,臭氧發生器選用按以下方法計算,首先計算實際臭氧消毒體積,實際體積由三部分組織V=V1+V2+V3,V1潔凈區空間體積,V2空氣凈化系統體積,V3循環時空氣損失體積,實際計算過程中V3等于循環系統總風量的1.2%。

        W=C*V/D

        W:實際選用臭氧發生器的產量,單位為g/h;

        V:實際臭氧消毒體積;

        D:臭氧衰退系數0.4208。

        若設計臭氧濃度按空間浮游菌為5ppm,消毒體積10000m3,送風流量100000m3/h

        V1=10000m3

        V2=忽略不計

        V3=100000*1.2%=1200

        實際臭氧消毒體積V=V1+V2+V3=11200m3

        臭氧投加量W=C*V/D=5*2.14*11200/0.4208=284.79g/h

        推薦選擇臭氧發生器的產量為300g/h。

        六、使用臭氧空間消毒的影響因素及注意事項

        1、 臭氧的殺菌效果K為臭氧實際濃度C與作用時間T的乘積即K=C×T。臭氧消毒需要至少要達到閥值濃度,發生濃度低于閥值濃度,是達不到滅菌效果的,而濃度過高會造成運行成本增加,所以應該計算選用合適范圍的發生濃度的臭氧發生裝置。

        2、適當的濕度,臭氧的滅菌效果在濕度為70-80%條件下效果最理想,在濕度低于45%時效果較差,所以一般使用中,應注意在環境中適當增加濕度。

        3、微生物種類、溫度、有機物、pH、水的渾濁度、水的色度以及消毒空間內還原性物質等都可能影響臭氧的殺菌作用,使用時應加以控制。

        4、臭氧對人有毒,使用臭氧殺菌時,嚴禁工作人員進入。國家規定大氣中允許濃度為0.2mg/m3。

        5、臭氧為強氧化劑,對多種物品有損壞,濃度越高對物品損害越重,可使銅片出現綠色銹斑、橡膠老化,變色,彈性降低,以致變脆、斷裂,使織物漂白褪色等,使用時應注意。

        6、由于臭氧只能就地生產,目前最經濟也是技術成熟的產生臭氧的方式為電暈放電,管式臭氧具有結構簡單、性能可靠、運行費用低及調節靈活等優點。

       

       

       

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