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90年代制藥工業(yè)實施GMP認證以來，臭氧技術(shù)開始進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，由此導致產(chǎn)品指標無法檢測、性能降低快等嚴重問題。人工產(chǎn)生臭氧的方法有光化學法、電化學法、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：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80年代開始生產(chǎn)此類器件，但是由于工藝不嚴格，存在臭氧發(fā)生能力衰減快的缺點，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)廠家仍以此進行低價競爭。二是內(nèi)置式發(fā)生器無氣源，靠管道送風帶走臭氧，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)生器是標準型發(fā)生器產(chǎn)品，符合國家相關(guān)行業(yè)標準要求。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)、電源與控制保護系統(tǒng)等，因此穩(wěn)定、安全。其臭氧發(fā)生量可準確測定。在使用中，可將標準型發(fā)生器放在空調(diào)機房內(nèi)，臭氧隨輸出管被引入主供風道，隨供風通入各消毒空間，從而達到特定的消毒效果。發(fā)生器的控制系統(tǒng)可以與空調(diào)機組連接協(xié)調(diào)工作，其還可帶多個空調(diào)機組，利用電磁閥分時控制，各空調(diào)機組分時工作。

　　李漢忠高工強調(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據(jù)李漢忠高工介紹，制藥廠利用中央空調(diào)系統(tǒng)進行空氣凈化消毒處理，其臭氧需要量包括充填空調(diào)送風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)新風補充量變動大等原因，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，可達到萬級潔凈度對消毒的要求。對百級標準要求可以提高臭氧濃度或延長消毒時間。效果檢測應(yīng)避免有機物影響在采訪中，李漢忠高工特別強調(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)在停止送風后進行。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在培蓋基上，再作效果驗證。

　　對此，李漢忠高工指出，由于細菌實際已被培養(yǎng)基有機物浸潤，消毒時臭氧首先與有機物接觸發(fā)生氧化反應(yīng)而被快速消耗，因此其與細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)使其均勻擴散成液膜，然后進行臭氧殺菌，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物對殺菌效果的影響。