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        臭氧在空間消毒中的應用

        2020-10-28 2606 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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