Способ стерилизации технологических сред

 

СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД путем обработки их парными видеоимпульсами частотой для первого импульса 300-800 МГц и длительностью его 0,5-0,1 МКС и частотой для второго импульса 1-30 мГц, длительностью 1,0-0,5 мкс и промежутком между ними 5-20 мкс, отличающийся тем, что, с целью расширения круга стерилизуемых сред и снижения энергозатрат, обработку сред проводят одновременно горячим паром под давлением 10-30 МПа при помощи парных видеоимпульсов 0,050 ,06 МВт.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„ 0367 0 А

ЗРВ С Ъ2 и 1/04 A 61 L 2 02

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ”1

1 л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯзЫТИЙ, (21) 3331160/28-13 (22) 10.08-81 (46) 23.08.83. Бюл. В 31 (72) Н.В.Седых, Н.П.Трубицын, П.М.Саргаев и Б.В.Садовников (53) 615.47 (088.8) (56) 1. Окресса Э. СВЧ вЂ” энергетика.

М., "Мир", 1971, т.2, с. 7-241.

2. Авторское свидетельство СССР

9 699010> кл. С 12 8 1/04, 1976. (54)(57) СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД путем обработки их парными видеоимпульсами частотой для первого импульса 300-800 мГц и длительностью его О, 5-0,1 мкс и частотой для второго импульса 1-30 мГц, длительностью 1,0-0,5 мкс и промежутком между ними 5-20 мкс, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения круга стерилизуеьых сред и снижения энергозатрат, обработку сред проводят одновременно горячим паром под давлением 10-30 МПа при помоши Парных видеоимпульсов 0,050,06 МВт.

1036740

Изобретение относится к технологии химических и биохимических производств, также предназначено для стерилизации технологических сред . и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой, радиоэлектронной отраслях промышленности.

Для стерилизации технологических сред используют значительное число способов, в том числе способы сте- 10 рилизации токами высокой частоты жидких и твердых технологических сред (1 ).

Однако известные способы характеризуются длительностью процесса 5 и значительными энергозатратами, нежелательными деструкциями составных компонентов, сложностью в конструировании рабочей камеры (резонаторы ).

Наиболее близким к изобретению является способ стерилизации технологических сред путем обработки их парными видеоимпульсами частотой для первого импульса 300-800 МГц и длительностью его 0,5-0,1 мкс и частотой для второго импульса 1

30 МГц, длительностью 1,0-0,5 мкс и промежутком между ними 5—

20 мкс (2 ).

Однако известный способ также имеет недостаточную, в ряде случаев, эффективность стерилизации, так как полная стерилизация достигается лишь за 50-120 с, недостаточно широк круг стерилизуемых сред, так как З5 описана стерилизация лишь по отношению к патогенным микроорганизмам и отсутствуют данные о возможности стерилизации сред, содержащих вредные химические соединения, например 40 цианиды, кроме того, высокая мощность импульсов (до 0,3 МВт ) обусловливает значительные энергозатра-. ты.

Целью изобретения является рас- 45 ширение круга стерилизуемых сред

° и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу стерилизации технологических сред, путем 50 обработки их парными видеоимпульсами частотой для первого импульса

300-800 МГц и длительностью его

0,5-0,1 мкс и частотой для второго импульса 1-30 МГц, длительностью

1,0-0,5 мкс и промежутком между ними 5-20 мкс, обработку сред проводят одновременно горячим паром под давлением 10-30 МПа при мощности парных видеоимпульсов 0,05-0,06 МВт.

Предложение испольэовать давление 60 в рабочем резонаторе, содержащем стерилизуемую среду, позволяет за счет эффекта автоклавирования расширить круг стерилизуемых сред, в частности стерилизовать цианосодержа- 65 щие водные среды, снизить время обработки сред в 3 раза и снизить энергозатраты эа счет снижения величины мощности СВ4 (до 0,05-0,06 МВт ) на

20-30%.

Выбор давлейий в интервале 10—

30 NIIa основан на том, что ниже "

10 МПа давление оказывается неэффективным, а выше 30 МПа давление излишнЕ и для реализации требует дополнительных затрат.

Интервал мощностей видеоимпульса выбран из тех соображений, что меньшие мощности не дают нужного эффекта стерилизации, а более высокие мощности оказываются излишними и требуют, лишь дополнительных энергозатрат. концентрация иойов цианида, мг/л

Длительность мин

Энергоэатраты, Содержание микроорганизмов, кл/л

Способ кВт ч

Предлагаемый (давление

1 атм

1 0,6 0

Известный C2 ) 3 0,8 0

Пример 2. Испытанию подвергалась технологическая среда, содержащая набор патогенных микроорганизмов в количестве 106кл на 1 дм3к ионы Сй, давлением 30 MIIa с одновременным наложением парных видеоимпульсов мощностью 0,06 МВт. Длительность обработки

1 мин.

Результаты обработки среды предлагаемым способом по сравнению с известным приведенй в табл. 2.

Пример 1. Испытанию подвергалась технологическая среда, содержащая набор патогенных микроорганизмов в количестве 106кл на 1 дм и ионы CN " в количестве 1 мг/л. Обработку среды проводили горячим паром под давлением 10 МПа с одновременным наложением парных видеоимпульсов мощностью 0 05 МВт, длительность обработки 1 мин.Результа ты обработки среды предлагаемым способом по сравнению с известным приведены в табл. 1.

Таблица 1 1036740 лением 30 МПа, но более энергоемок этот вариант.

Пример 8 подтверждает целесообразность, выбора длительностей 1-го импульса 0,5-0,1 мкс и 2-ro Импульса 1,0 0,5 мкс, а также . промежутка между импульсами 5-20 мкс.

Эти режимы обеспечивают наиболее эффективную стерилизацию. целесообразен выбор мощности импульса в пределах 0,05-0,06 ИВт. Более мощные импульсы, хотя и обеспечивают такую же эффективносТь, но требуют резкого увеличения энергозатрат (s 2 раза и более ).

5 Таким образом, другими парамет-. рами в предлагаемом способе невозможно либо не экономично достичь желаемого результата по стерилизации технологических сред.

Пример 3. Результаты стерилизации технологических сред вндеоимпульсами разного частотного заполнения длительностью 0,5 мкс (первого ) и 1,0 мкс (второго ), с промежутком между ними 5 мкс и мощностью 0,05 МВт с одновременным действием горячего пара под давле=. нием 10 ИПа. а 2

Еонцент« рация

Ионов цианида мг/л

Таблиц

» дерние кро» ргаэмов, /л

ДлнТЮЛЬ» ность мин

Энергозат раты, Способ кВт ч

»»»»»»

Предлагаемый (давление

3 атм) 1 0 5 О

Известный (2) 3 0t8 0

В примерах 3-7 приведены данные показывающие, что наиболее аффективно воздействуют импульсы длительностью 300-800 МГц и 1-30 МГц в интервале давлений 10-30 NGa.

Пар давлением 5 ИПа стерилизуетхуже (пример 4), а пар давлением

40 МПа стернлиэует так же, как дав25

-В о эдей с т ви е

Частота первого импульса, ИГц

200 300 400 500 600 800 900 1000

100

Частота второго импульса, ИГц 0,1

1, 100 20 25

30 50 100

Ов5

Результат

Содержание патогенной микрофлоры кл/мл

10 10

103

О О

Пример 4. Результаты сте.рилизации технологических сред видеоимпульсами разного частотного запол« нения при длительности 0,5 мкс (перВоздействие

Частота первого импульса, МГц, 100 200

300 400 500 600 800 900, 1000

Частота второго импульса, МГц

1 10 20 25 30 50 100

0,1 0 5

Концентрация .ионов цианида, мг/л . 0,3 0,1

О О О О 0,6. 0,8 вого) и 1,0 мкс(второго )с промежутком между ними 5 мкс и мощностью

0,05 ИВт с одновременным действием горячего пара под давлением 20 MGa.

1036740 р е э у л ь т а т

0 10 . 10

0 0

103

0 0 0 0,5 0,8

0,08

0,3

Пример 5 ° Результаты сте- вого } и 1,0 мкс (второго } с промерилиэации технологических сред видео" жутком между ними 5 мкс и мощностью импульсами разного частотного запол-, 0,05 МВт с одновременным действием нения при длительности 0,5 мкс (пер- 15 горячего пара под давлением 30 МПа.

В о з д е и с т в и е

Частота первого импульса, МГц 100 200 300 400 500 600 800 900 1000

50 100

30

25

0,1 0 5

Результат

Содержание патогенной микрофлоры, кл/мл 10 5

5 10 0

Концентрация ионоВ цианида, мг/л 0 25 0 05 0 0 0 0 0 . 0 2 0 6

Пример 6. Результаты стерн" вого) и 1,0 мкс (второго ) с промелизации технологических сред видео- жутком между ними 5 мкс и мощностью импульсами разного частотного запол- 0,05 МВт с одновременным действием нения при длительности 0,5 мкс (пер- щ горячего пара под давлением 5 ИПа.

Воздействие

100 200 300 400 500 600 800 900 1000

Частота второго импульса, МГц 0,1 0,5

1 10 20 25 30

100

Ре зуль тат

Содержание патогенной микрофлоры, кл/мп 10

10> 10

5 102

103

5 2 2

Концентрация ионов цианида, мг/л 1,0

0 5 0,2 0>Ó1 0 ° 1 0 2 0,8 1,0 1,0

Пример 7. Результаты стерилизации технологических сред видеоимпульсами разного частотного -заполнения при длительности 0,5 мкс щ

Содержание патогенной микрофлоры, кл/мл

Концентрация ионов цианида, мг/л

Частота второго импульса, МГц

Частота первого импульса, МГц (первого ) и 1,0 мкс (второго 1 с промежутком между ними 5 мкс и мощностью

0,05 МВт с одновременным действием горячего пара под давлением 40 МПа.

1036740

Воздействие

Частота nepsoro импульса,МГц. 100 200 300 400

Частота второго импуль" са, МГц

0,1 0,5

1 10 20 25 30 50 100

Результат

Содержание патогенной микрофлоры, кл/мл

10 5

0 0

Концентрация ионов цианида, мг/л 0 3 0,1 0

Пример 8. Результаты стерилизации технологических сред. видеоимпульсами 500 МГц и 20 МГц при различных их длительностях и

Воздействие

Длительность первого импульса, мкс

0,8 0,5

0,3 Of 1

0 05.

О, 001

Длительность

,второго импульса, мкс

5,0 2,0 1,0 0,8 0,5

0,3

0,1

Длительность промежутка между первым и вторым импульсами

0,5 1

20.30

Результат

Содержание патогенных микроорганизмов, кл/мл

10 10 0

102

5 103

Концентрация ионов цианида, мг/л 08020

Пример 9. Результаты стерилизации технологических сред видеоимпульсами 500 МГц и 20 МГц при длительности первого 0,3 мкс и второго 0,8 мкс,-промежуток межМощность импульсов, : ИВт 0,001

0,05 0,06 0,1

0,5

Рез уль тат

103

О.

О, 0,4

0

0,3

0,5

0,5

26

50 г

Концентрация патогенных микрооргаг---н змов, кл/мл онцентРация ионов цианида, мг/л

Энергоэатраты, кВт/ч

500 600 800 . 900 1600

0 О 0 0,2 0,5 промежутках, мощностью 0,05 МВт, при одновременной обработке горячим паром под давлением

20 ИПа.

0 0 0,1 . 0,6

l ду импульсами 10 мкс с одновре менным действием горячим па,ром под давлением 20 МПа, импульсы взяты различной мощности.

10 36740

Составитель Н.Милорадова

Редактор Н. джуган Техред М. Коштура Корректор М. демчик

Заказ. 5940/25 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, благодаря применению предлагаемого способа стерилизации технологических сред обеспечивается быстрая и эффективная их обработка, снижается до нуля содержание как патогенных микроорганиэмов; так и ионов цианидов. Это расширяет круг применения данного способа, ускоряет процесс стерилизации, снижает энергоэатраты, тем самым позволяет повысить. производительность труда и получить экономический эффект.