Способ аэрозольной дезинфекции замкнутых пространств, включая воздушную среду, оборудование и строительные конструкции

Изобретение относится к области санитарной обработки помещений, оборудования, инвентаря и окружающей объекты воздушной среды. Способ аэрозольной дезинфекции замкнутых пространств осуществляют аэрозольным распылением дезинфицирующего раствора, в качестве которого используют перекись водорода, сжатым воздухом при скорости аэрозольных частиц не менее 150 м/сек, обеспечивая режим формирования «холодного пара» аэрозоля дезинфицирующего раствора с дисперсностью менее 5,0 мкм. При этом заполнение пространства аэрозолем дезинфицирующего раствора выполняется до момента начала конденсации влаги в воздушной среде замкнутых пространств на уровне «точки росы», но не переходящего пограничное состояние «точки росы» при соответствующей температуре и влагосодержании воздушной среды замкнутого пространства. Изобретение обеспечивает создание «холодного пара» дезинфицирующего раствора для эффективной и экологически чистой дезинфекции.

 

Изобретение относится ко многим областям жизнедеятельности человека (здравоохранение, с/хозяйство, пищевая промышленность, фармацевтическая промышленность, коммунальное хозяйство, транспорт и т.д.) и предназначено для санитарной обработки помещений, оборудования, инвентаря и окружающей объекты воздушной среды для создания благоприятной, экологически чистой обстановки для развития и существования биологических объектов, в том числе и человека.

Известны различные физические методы дезинфекции и стерилизации, недостатками которых является и высокая температура обработки, а в других случаях - сложное аппаратурное обеспечение и техника проведения процесса дезинфекции, требующая высокой квалификации обслуживающего персонала, узкого диапазона технологических параметров (плазменное воздействие).

Известные лучевые методы воздействия (УФ-лучами, β-лучами, γ-лучами, нейтронами, направленными электронными лучами и т.д.) требуют дорогостоящей и сложной техники, высокой радиационной защиты, ограничены необходимостью направленного экспозиционного воздействия и точно установленных параметров облучения, что существенно ограничивает диапазон применения этих методов.

Для дезинфекции широкого круга объектов наиболее пригодны химические методы обеззараживания, основанные на применении дезинфицирующих химических веществ (формальдегида, глутарового альдегида, надуксусной кислоты, фенольных, крезольных, иодоформных растворов и др.). Однако их основной недостаток - эти методы не являются экологически чистыми, поскольку сопряжены с применением медленно деградирующих во внешней среде химических агентов, одинаково вредных для всех форм белковой жизни - от бактерий до человека, так как они оказывают угнетающее воздействие на человека, на животных, на растения (и в зависимости от их концентрации воздействие может быть более или менее сильным). Поэтому так важны мероприятия по очистке и нейтрализации после проведения процесса дезинфекции для уменьшения концентрации вредных токсических веществ или нейтрализации этих веществ.

Известны способы дезинфекции, в которых в качестве дезинфектанта используется водный солевой раствор, обработанный в анодной камере диафрагменного электролизера (анолит) - АС 1341743, 1437400, 1534772, 1667891. Однако недостатком данных способов дезинфекции является значительный расход дезинфектанта и недостаточная экологическая чистота окружающей среды после проведения процесса дезинфекции.

Известен способ получения аэрозоля, применяемый при дезинфекции помещений [А.С. №365150]. Для получения аэрозоля, дезинфекционный эффект которого проявляется при комнатной температуре, хлорную известь смешивают с аммиачной селитрой в присутствии воды, сразу же возникает бурное выделение газообразных продуктов: хлора, хлороводорода и хлорида аммония, которые, конденсируясь с выделяющимися при разогревании смеси парами воды, образуют высокодисперсный аэрозоль. Недостатком известного способа является загрязнение обрабатываемых объектов токсичными продуктами, удаление которых требует дополнительных мер. Вместе с тем, эти методы не являются экологически чистыми, поскольку сопряжены с применением медленно деградирующих во внешней среде химических агентов, одинаково вредных для всех форм белковой жизни - от бактерий до человека, так как они оказывают угнетающее действие на человека вне зависимости от их концентрации в организме. Кроме того, после использования по назначению биоцидные растворы и аэрозоли стойких химических веществ попадают различными путями в окружающую среду, загрязняя ее.

Наиболее близким по технической сущности является способ аэрозольной дезинфекции замкнутых пространств, включая воздушную среду и предметы, а также животных, птиц, растений и человека, находящихся в этих пространствах, с использованием электрохимических активированных растворов [Патент из №2148414], включающий заполнение этих пространств аэрозолем, полученным путем распыления дезинфицирующего вещества, в качестве которого применяют раствор, полученный с использованием обработки раствора хлорида щелочного металла с концентрацией 0,5-5,0 г/л в анодной камере диафрагменного электролизера, причем распыление ведут в режиме массовой концентрации аэрозоля не более 50 мг/м³, с дисперсностью 5-50 мкм, при этом температура распыляющихся веществ должна быть выше температуры среды замкнутых пространств, а относительная влажность среды этих пространств должна находиться в пределах 80-90%.

Недостатком известного способа является:

- относительно большой размер аэрозольных частиц распыляемого дезинфицирующего вещества - 5-50 мкм, за достаточно короткое время осаждающихся на поверхности замкнутого пространства;

- сложная технология получения аэрозоля дезинфицирующего раствора с использованием анодной камеры диафрагменного электролизера;

- механическое дробление нейтрального анолита в аэрозольном генераторе с высокоскоростным вращением диска не менее 20000 об/мин.

Задачей изобретения является разработка способа дезинфекции замкнутых пространств, включая воздушную среду, оборудование и строительные конструкции «холодным паром» дезинфицирующего раствора, в качестве которого используется раствор перекиси водорода.

Решение поставленной задачи заключается в том, что дезинфекция замкнутых пространств, включая воздушную среду, строительные конструкции, оборудование, барьерные системы и.т.д., осуществляется «холодным паром» дезинфицирующего раствора, при этом наилучший результат дезобработки достигается при относительной влажности воздушной среды замкнутого пространства φ=100%. Распыление аэрозоля дезинфицирующего раствора в воздушной среде замкнутых пространств осуществляется сжатым воздухом при скорости аэрозольных частиц дезинфицирующего раствора не менее 150 м/сек, обеспечивая режим формирования аэрозоля дезинфицирующего раствора дисперсностью менее 5,0 мкм с целью получения эффекта броуновского движения, заполнение аэрозолем дезинфицирующего раствора выполняется до момента начала конденсации влаги в воздушной среде данных замкнутых пространств (φ=100%), но не переходящего пограничное состояние «точки росы» при соответствующей температуре и влагосодержании воздушной среды данного замкнутого пространства, количество влаги пара дезинфицирующего раствора, необходимого для достижения 100% влажности 1 м³ воздушной среды замкнутого пространства, максимально приближенной к «точке росы» рассчитывается по формуле:

,

где

Δd - количество влаги, необходимой для достижения 100% влагосодержания 1 м³ воздуха, в зависимости от его температуры и содержания в нем влаги, г/м³;

d_т.р. - содержание влаги в 1 кг воздуха при 100% относительной влажности в зависимости от его температуры, г/кг;

d_{реал в/с} - реальное влагосодержание 1 кг воздуха в зависимости от его относительной влажности и температуры, г/кг;

- коэффициент удельного веса воздуха в зависимости от его температуры.

В процессе образования вышеуказанной воздушной среды происходит снижение концентрации пара дезинфицирующего раствора, связанное со смешением его с парами влаги, содержащейся в воздухе обрабатываемого замкнутого пространства.

Расчет необходимой исходной процентной концентрации содержания распыляемого дезинфицирующего раствора до начала процесса распыления в зависимости от содержащейся в воздухе замкнутого пространства влаги до начала процесса дезобработки определяется по формуле:

,

где

- расчетное процентное содержание дезинфицирующего раствора, подлежащего распылению, %;

d_т.p. - влагосодержание воздушной среды замкнутого пространства в зависимости от его температуры при относительной влажности 100% (точка росы), г/кг;

- нормативное процентное содержание дезинфицирующего раствора, %;

Δd - количество влаги, необходимой для достижения 100% относительной влажности (точка росы) в 1 м³ воздуха, в зависимости от его температуры и содержания в нем влаги, г/м³.

Техническим результатом изобретения является создание «холодного пара» дезинфицирующего раствора, максимально приближенного к моменту образования его конденсата (φ=100%).

Расширены функциональные возможности аэрозольного способа дезинфекции «холодным паром» дезинфицирующего раствора в виде перекиси водорода, позволяющего проводить дезинфекцию в том числе микроэлектронных схем, оптических приборов и.т.д., не нарушая их работоспособности.

Предлагаемый способ аэрозольной дезинфекции позволяет проводить дезинфекцию практически любого вида оборудования и конструкций, не вызывая коррозии их поверхности.

Данный способ аэрозольной дезинфекции существенно снижает расход дезинфицирующего раствора 10-30 мл/м³ воздуха объема замкнутых пространств.

Кроме того, заявляемый экологически чистый способ дезобработки существенно снижает его себестоимость за счет низких энергетических и трудовых затрат.

Практическая апробация способа данного изобретения проводилась с использованием дезинфицирующего раствора перекиси водорода (Н₂О₂).

В заявляемом способе аэрозольной дезинфекции «холодным паром» возможно применение других дезрастворов, но, как правило, по окончании такой дезинфекции потребуется дезактивация обрабатываемого замкнутого пространства, а используемый раствор перекиси водорода через 24 часа под воздействием света и окружающей воздушной среды разлагается на кислород и воду.

Пример использования изобретения.

В качестве тестовой микробиологической культуры, наносимой на поверхности оборудования, строительных конструкций и барьерных систем, использовалась культура золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) с исходной концентрацией 1,2×10⁷ КОЕ/мл.

Общая микробная обсемененность воздушной среды обрабатываемого замкнутого пространства до начала дезинфицирующей обработки, включая споровую и вегетативную форму микроорганизмов, составляла 4,9×10³ КОЕ/м³.

Фактическая концентрация содержания в воздушной среде замкнутого пространства аэрозоля дезинфицирующего раствора Н₂О₂ составила 6%.

Объем замкнутого пространства оснащенного помещения микробиологической лаборатории - 50,1 м³ (габаритные размеры - ш. 3,2 м; гл. 5,4 м; в. 2,89 м)

Температура воздушной среды помещения микробиологической лаборатории - +26°C. Относительная влажность воздушной среды помещения микробиологической лаборатории φ=19,5%.

- Объем распыленного раствора Н₂О₂, 1002 мл;

- Исходная концентрация распыляемого раствора Н₂О₂ 7,88%;

- Скорость аэрозольных частиц распыляемого дезинфицирующего раствора, 150 м/сек.;

- Время распыления дезинфицирующего раствора H₂O₂ до φ=100%, 31 мин.

Экспозиция времени после окончания дезинфекции замкнутого пространства помещения микробиологической лаборатории - два часа.

Микробиологический контроль результатов заявляемого способа аэрозольной дезинфекции раствора Н₂О₂ воздушной среды, строительных конструкций и оборудования, размещенного в замкнутом пространстве микробиологической лаборатории, показал полное отсутствие жизнеспособных микроорганизмов, как в воздушной среде лаборатории, так и на обсемененных тестовой микробиологической культурой Staphylococcus aureus поверхностях термостатов, холодильников, столов, фильтрующего материала выпускного фильтра ламинарного шкафа-бокса второго класса биологической безопасности.

Способ аэрозольной дезинфекции замкнутых пространств, включая воздушную среду, оборудование и строительные конструкции, отличающийся тем, что дезинфекцию осуществляют аэрозольным распылением дезинфицирующего раствора, в качестве которого используют перекись водорода, сжатым воздухом при скорости аэрозольных частиц не менее 150 м/сек, обеспечивая режим формирования «холодного пара» аэрозоля дезинфицирующего раствора с дисперсностью менее 5,0 мкм, при этом заполнение аэрозолем дезинфицирующего раствора выполняется до момента начала конденсации влаги в воздушной среде замкнутых пространств на уровне «точки росы», но не переходящего пограничное состояние «точки росы» при соответствующей температуре и влагосодержании воздушной среды замкнутого пространства.