臭氧消毒效果驗證方法

　　“制藥廠中央空調(diào)凈化內(nèi)置式臭氧消毒系統(tǒng)已經(jīng)到了需要更新升級的時候了！”臭氧產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會主任、清華大學(xué)的李漢忠高工日前在接受記者采訪時指出，近十幾年來，由于臭氧設(shè)備廠家進(jìn)行惡性價格競爭，造成產(chǎn)品性能下降，并且在制藥企業(yè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的內(nèi)置式臭氧消毒設(shè)備存在維護(hù)及檢測困難等諸多問題，因此，設(shè)備更新?lián)Q代，以及規(guī)范使用及驗證等，已經(jīng)成為制藥業(yè)臭氧消毒技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的迫切需要解決的關(guān)鍵問題。

　　李漢忠高工表示，面對這些迫切的問題，臭氧產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會將不遺余力地與制藥企業(yè)開展合作，為其提供技術(shù)支持。內(nèi)置式設(shè)備問題突出據(jù)了解，自上世紀(jì)90年代制藥工業(yè)實施GMP認(rèn)證以來，臭氧技術(shù)開始進(jìn)入制藥廠空氣凈化消毒領(lǐng)域。江蘇省的鎮(zhèn)江康爾臭氧公司是先行者，他們與相關(guān)設(shè)計部門合作，首先開發(fā)了用于中央空調(diào)HVAC系統(tǒng)的消毒凈化用內(nèi)置式臭氧設(shè)備，并開創(chuàng)了在供氣管道上裝設(shè)“發(fā)生器接頭體”的改裝模式，解決了系統(tǒng)與空間消毒的難題。

　　但是，由于臭氧設(shè)備的技術(shù)含量低，20世紀(jì)90年代末期新生了一大批小型臭氧生產(chǎn)企業(yè)。他們與凈化公司向制藥廠推廣廉價的中央空調(diào)凈化系統(tǒng)用內(nèi)置式臭氧設(shè)備，由此導(dǎo)致產(chǎn)品指標(biāo)無法檢測、性能降低快等嚴(yán)重問題。人工產(chǎn)生臭氧的方法有光化學(xué)法、電化學(xué)法、電暈放電法等。工業(yè)應(yīng)用的臭氧設(shè)備絕大多數(shù)是能耗最低的電暈放電技術(shù)方法，即含氧氣體在交變高壓電場下產(chǎn)生電暈放電，O2分解聚合成O3。

　　李漢忠高工告訴記者，對于空氣凈化系統(tǒng)和空間的消毒，要求合理配置一定規(guī)格的臭氧發(fā)生器。目前在制藥廠HVAC中央空調(diào)供風(fēng)系統(tǒng)中安裝的發(fā)生器有內(nèi)置式和外置式兩種。目前普遍應(yīng)用的內(nèi)置式臭氧系統(tǒng)存在的問題主要有三點(diǎn)：一是臭氧發(fā)生元件均為沿面放電型，大多采用充惰性氣體的玻璃管網(wǎng)式沿面放電臭氧管。這種臭氧器件在國外被稱作臭氧燈，國外生產(chǎn)的此類發(fā)生器一般被安裝在食品冷藏船上用以食品防霉保鮮。

　　我國上世紀(jì)80年代開始生產(chǎn)此類器件，但是由于工藝不嚴(yán)格，存在臭氧發(fā)生能力衰減快的缺點(diǎn)，使用后臭氧發(fā)生量會越來越少，消毒效果很差，使用壽命短。但是，由于其生產(chǎn)簡單、價格低廉，所以制藥廠空氣消毒設(shè)備的生產(chǎn)廠家仍以此進(jìn)行低價競爭。二是內(nèi)置式發(fā)生器無氣源，靠管道送風(fēng)帶走臭氧，臭氧量發(fā)生變動因素很難測定，廠家也只是估算其產(chǎn)量，設(shè)計參數(shù)很難保證。三是由于濕度和塵埃的影響，使臭氧發(fā)生量加劇降低，并容易造成打火引燃過濾器等材料，從而引發(fā)事故。

　　這種發(fā)生器的維護(hù)和修理也很困難，據(jù)李漢忠高工介紹，外置式臭氧發(fā)生器是標(biāo)準(zhǔn)型發(fā)生器產(chǎn)品，符合國家相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。該發(fā)生器配置氣源干燥凈化系統(tǒng)、臭氧發(fā)生室、冷卻系統(tǒng)、電源與控制保護(hù)系統(tǒng)等，因此穩(wěn)定、安全。其臭氧發(fā)生量可準(zhǔn)確測定。在使用中，可將標(biāo)準(zhǔn)型發(fā)生器放在空調(diào)機(jī)房內(nèi)，臭氧隨輸出管被引入主供風(fēng)道，隨供風(fēng)通入各消毒空間，從而達(dá)到特定的消毒效果。發(fā)生器的控制系統(tǒng)可以與空調(diào)機(jī)組連接協(xié)調(diào)工作，其還可帶多個空調(diào)機(jī)組，利用電磁閥分時控制，各空調(diào)機(jī)組分時工作。

　　李漢忠高工強(qiáng)調(diào)，雖然外置式發(fā)生器的價格比內(nèi)置式要高得多，但其可靠的性能、穩(wěn)定的消毒效果和較長的使用壽命，對滿足制藥過程的殺菌要求是完全必要的。精確量化臭氧需要量是難點(diǎn)據(jù)李漢忠高工介紹，制藥廠利用中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行空氣凈化消毒處理，其臭氧需要量包括充填空調(diào)送風(fēng)管道容積和車間空間容積的臭氧量、正壓泄露量和自然分解量。

　　到目前為止，由于臭氧的半衰期難以確定、中央空調(diào)新風(fēng)補(bǔ)充量變動大等原因，需要的臭氧量難以精確量化。目前，可參考國外食品加工車間消毒的推薦量和國內(nèi)制藥企業(yè)的經(jīng)驗，按Q0=2.5×C0×V計算臭氧產(chǎn)量（其中Q0為需要的臭氧發(fā)生量，單位為克/小時；C0為空間消毒要求的臭氧濃度，單位為毫克/立方米；V是車間空間容積與送風(fēng)管道容積之和，單位為立方米）。控制關(guān)鍵參數(shù)臭氧發(fā)生器投入使用后應(yīng)確定消毒工藝參數(shù)：臭氧濃度、消毒時間、溫度、濕度。日常運(yùn)行中應(yīng)定期監(jiān)測臭氧濃度。

　　臭氧空氣消毒的主要參數(shù)為濃度（C）和作用時間（t），消毒效果K=Ct。環(huán)境條件為溫度和濕度。李漢忠高工告訴記者，在消毒時間與溫度、濕度大致相同的條件下，臭氧濃度與消毒殺菌效果存在對應(yīng)關(guān)系。過去由于沒有合適的儀器和缺乏手段，供應(yīng)廠商與用戶都很少檢測現(xiàn)場空間臭氧濃度。

　　很多使用單位都直接采細(xì)菌樣化驗來確定消毒效果，不合格時也難以找出確切的原因?，F(xiàn)在測定臭氧濃度的方法很多，在現(xiàn)場檢測空間臭氧濃度的便攜式儀器有一種為新西蘭aeroQUAL公司的臭氧監(jiān)測儀，其可適時指示濃度值，又有接口可在線繪出過程曲線。臭氧發(fā)生器在驗收時應(yīng)檢測其臭氧濃度與產(chǎn)量，確定是否合格。據(jù)介紹，實際應(yīng)用表明，在常溫條件下，相對濕度（RH）在70%以上消毒效果較好。

　　對于凈化條件很好的制藥企業(yè)的HVAC供氣系統(tǒng)，在常溫和RH70%條件下，10毫克/立方米的臭氧濃度和60分鐘的消毒時間，可達(dá)到萬級潔凈度對消毒的要求。對百級標(biāo)準(zhǔn)要求可以提高臭氧濃度或延長消毒時間。效果檢測應(yīng)避免有機(jī)物影響在采訪中，李漢忠高工特別強(qiáng)調(diào)，由于臭氧以其氧化性能殺滅微生物，因此，其殺菌效果的檢測與驗證與其他消毒劑有所區(qū)別，在實際操作中應(yīng)予以注意。

　　例如空氣中細(xì)菌采樣有空氣撞擊式采樣法和平皿沉降法，技術(shù)人員都應(yīng)在消毒前后各采幾組樣，以確定殺菌率與存在細(xì)菌數(shù)。其中以撞擊式采樣為好，而用平皿采樣時應(yīng)在停止送風(fēng)后進(jìn)行。值得討論的是，目前制藥業(yè)通用的消毒效果驗證方法都是將試驗菌種的菌懸液直接涂復(fù)在培蓋基上，再作效果驗證。

　　對此，李漢忠高工指出，由于細(xì)菌實際已被培養(yǎng)基有機(jī)物浸潤，消毒時臭氧首先與有機(jī)物接觸發(fā)生氧化反應(yīng)而被快速消耗，因此其與細(xì)菌接觸氧化的作用大大降低，這是造成檢測結(jié)果不十分滿意的主要原因。對此，將試驗菌種制成生理鹽水菌懸液（不加干擾劑），直接噴霧在實驗空間或注入平皿，在平皿內(nèi)使其均勻擴(kuò)散成液膜，然后進(jìn)行臭氧殺菌，通過培養(yǎng)檢測殺菌效果并確定其相對應(yīng)的臭氧濃度和消毒時間。這種方法可以避免有機(jī)物對殺菌效果的影響。