臭氧消毒知识

发表日期: 16-02-20

    臭氧在中央空调中的应用,以药品生产行业中央空调净化系统来说明臭氧的运用。
    一、利用中央空调净化系统(HVAC)对洁净区进行消毒
在制药厂,一般说,洁净区面积较大,多用中央空调净化系统完成对各洁净区的净化消毒。其方法是将臭氧发生器直接安装在中央空调净化系统的送、回风主管道中 或净化空调箱内中效过滤器后端,电源控制箱置于机房内。消毒时关闭约90%的新风进口阀门和对外排放阀门,使HVAC系统与洁净区形成内循环状态。每日做 空气灭菌只需开机1~1.5小时左右,代替化学试剂熏蒸蒸作大消毒也只需2~2.5小时。用该方案灭菌的优点是:利用净化风作为臭氧的载体(每分钟约 60m3的风量通过臭氧发生器即可),可以使臭氧迅速扩散到HVAC系统所控制的洁净室内,而且臭氧浓度分布均匀,在洁净区域内不增加任何消毒设备,即可 达到洁净室的灭菌目的;同时对HVAC系统起到杀灭杂菌和霉菌的效果。实践中发现,臭氧还能对高效过滤器起到溶菌疏导的作用,延长其使用寿命。
    二、臭氧在制药行业中央空调系统中应用的浓度标准
臭氧对空气中的微生物的灭活浓度和物体表面沉降的微生物的灭活浓度,根据卫生部1991年12月颁布的《消毒技术规范》第4.12臭氧应用章节中第8.2 款消毒空气中规定“对密闭的空气用5~10mg/m3浓度(相当于2.5~5ppm)的臭氧作用30分钟;对物体表面的沉降菌落需要20~30mg /m3,(相当于10~15ppm)”。制药行业应用臭氧的目的是用来代替紫外线和化学熏蒸,对整个洁净区空气及机械设备、介质材料表面的沉降菌落进行大 消毒。需要的臭氧浓度为10~15ppm,相当于每立方空气中臭氧含量20~30mg。
    三、中央空调系统臭氧应用量的计算方法
    设:V1为洁净区空间体积,V2为HVAC系统空间体积,V3为保持洁净区正压所补充的新风对臭氧造成的损失
    则灭菌空间的总体积(V)计算为:V=V1+V2+V3
    V3的确定:根据若干使用臭氧发生器消毒灭菌的厂家实践,归纳出较为可靠的经验公式如下:V3≈HVAC系统循环总风量m3/h*25%(常规新风更换 率)×10-20%(保持洁净区正压补充的新风量)×39%(计算应用臭氧时臭氧半衰期的预算值),即V3=HVAC系统循环总风量×1~2%。
    臭氧发生器的选择:先按臭氧灭菌的效率,即参照《消毒技术规范》的标准确定臭氧灭菌的浓度(C):对空气中浮游菌,臭氧灭菌浓度为2~4ppm;对物体表 面的沉降菌落,浓度为10~15ppm(臭氧灭菌浓度参考卫生部1991年12月《消毒技术规范》)。臭氧的自然半衰期(S),参比状态下为23min左 右,一个小时的衰退率为61%。设计:应用臭氧灭菌60min时达到要求浓度后,继续保持异端时间(1~1.5小时),即可得到机械设备和建筑物体表面沉 降菌落彻底杀灭的作用,达到化学熏蒸大消毒的效果。
    例:灭菌空间总体积(V)为1000m3,灭菌要求为替代化学熏蒸大消毒,对设备和建筑物体表面沉降菌落进行灭菌。按照上述要求空气中臭氧浓度(C)应达 到10ppm以上(在工作状态下,折算为19.63mg/m3),臭氧发生器工作一小时后臭氧自然衰退率(S)为61%,需选择机器的臭氧发生量g /h(W):
    W=CV/(1-S)=19.63×1000/(1-61%)≈50.33(g/h)

    可选择每小时产量为50g的臭氧发生器。

    在气相条件中,臭氧杀灭微生物的效果,取决这几个主要因素:臭氧阀值浓度,即当臭氧空气 浓度在达到此浓度要求时,才能具有杀灭微生物的能力;微生物种类;处理时间;臭氧分布方式;空间内的温度和湿度条件;室内墙面、顶棚、地板及其他装饰材料 的还原性影响等。气相条件下,臭氧对微生物的杀灭效果是有区别的,经实验证明,臭氧对人、动物的致病菌、病毒具有很强的溶菌性杀灭作用。 
影响气相臭氧杀菌效果的环境因素主要是温度和湿度。一般情况下,温度低、湿度大则杀灭效果好,相对湿度>70%,杀灭效果能很好的体现出来。这是由于相对湿度提高,可以使细胞膨胀、细胞壁变薄,使之更容易受到臭氧的渗透溶解。 
臭氧的毒性、腐蚀性及安全性解释:臭氧是无毒物质安全气体,谈到它的毒性主要是其强氧化能力,在浓度高于1.5ppm以上时,人员须离开现场,原因 是臭氧刺激人的呼吸系统,造成呼吸系统的应激性反应,严重的会造成可逆性伤害,为此,国际臭氧协会(IOA)制定卫生标准:国际臭氧协会:0.1ppm, 接触10小时;美 国:0.1ppm,接触8小时;中 国:0.15ppm,接触8小时,臭氧浓度在0.02ppm时,嗅觉灵敏的人便可觉察,称为感觉临 界值,浓度在0.15ppm时为嗅觉临界值,一般人都能嗅出,也是卫生标准点。当浓度达到1-10ppm时,称为刺激范围。事实上安全使用臭氧完全可以保 证人的健康不受危害。臭氧应用一百多年来,至今世界上无一例因臭氧中毒死亡事故发生。 
在具体使用中,臭氧消毒过程应与人员隔离,一般的臭氧发生装置都是自动控制的,只要设定好相关参数,即可以实现无人职守,这与化学消毒剂喷雾消毒需要专门培训过的人员现场操作相比,对人员的身体健康更有保证。 
臭氧具有很强的氧化性,臭氧可以氧化很多金属,铝、锌、铅与臭氧接触会产生氧化腐蚀,但含25%Cr的铬铁合金(不锈钢)基本上不会受臭氧腐蚀。 
臭氧对普通橡胶腐蚀作用最大,所以在应用中应使用耐腐蚀的硅橡胶或添加耐腐剂的橡胶制品。 
氧臭氧发生一般采用高压电源供电,所以在有导电气体或含烃类介质存在的环境中应杜绝使用,使用人员须按操作规程安全执行。

    不管是新风阀还是个别产尘量大的房间生产时要开启的“直排阀”,均要关闭的,就是在臭氧消毒时整个HVAC系统是一个较为“密闭的”空间效果更好。