Современные методы обеззараживания воздуха в помещениях.
Описание.
Уровень заболеваемости, обусловленный микробиологическим загрязнением воздушной среды помещений, в настоящее время достаточно высок.
Большинство болезнетворных микроорганизмов передается по воздуху или воздушно-капельным путем. Особенно остро это проявляется в местах большого скопления людей при плохо организованной работе вентиляции, а также в помещениях с рециркуляцией воздуха.
Предотвращение распространения заболеваний –цель процесса обеззараживания воздуха. В статье рассмотрены современные методы борьбы с патогенной микрофлорой в помещениях.
Виды УФ-излучения.
Ультрафиолетовое излучение (ультрафиолет, UV, УФ) – это электромагнитное излучение, охватывающее диапазон длин волн от 100 до 400 нм оптического спектра электромагнитных колебаний, то есть между видимым и рентгеновским излучением. Виды ультрафиолетового излучения представлены в таблице.
Виды ультрафиолетового излучения
Применение в настоящее время ультрафиолетового излучения приобретает большое значение, поскольку является одним из главных методов инактивации вирусов, бактерий и грибков.
Под инактивацией микроорганизмов понимают потерю их способности к размножению после стерилизации или дезинфекции.
Бактерицидным действием обладает ультрафиолетовое излучение с диапазоном длин волн 205–315 нм, которое вызывает изменения в ДНК микроорганизмов, которые приводят к замедлению темпов их размножения и дальнейшему вымиранию.
В результате научных исследований было отмечено, что воздействие УФ в диапазоне спектра UVC при длине волны в 254 нм наиболее эффективно при дезинфекции.
Живые микробные клетки по-разному реагируют на ультрафиолетовое излучение в зависимости от длин волн.
Восприимчивость микроорганизмов к воздействию УФ-излучения
Ультрафиолетовые лампы.
Ультрафиолетовое облучение воздушной среды производится с помощью ультрафиолетовых ламп, принцип действия которых основан на пропускании электрического разряда через разреженный газ (включая пары ртути), находящийся внутри стеклянной колбы, в результате чего газ светится и испускает излучение.
Ультрафиолетовые (бактерицидные) лампы – это искусственный источник излучения, в спектре которого имеется излучение длиной волны 205–315 нм.
Наибольшее распространение, благодаря высокоэффективному преобразованию электрической энергии в излучение, получили разрядные ртутные лампы низкого давления, в которых процесс электрического разряда в аргонно-ртутной смеси переходит в излучение с длиной волны 253,7 нм. Эти лампы имеют большой срок службы – 5 000– 8 000 часов.
Известны ртутные лампы высокого давления, которые при небольших габаритных размерах обладают большой единичной мощностью – от 100 до 1 000 Вт, что позволяет в отдельных случаях уменьшить число облучателей в бактерицидной установке. С другой стороны, они мало экономичны, имеют низкую бактерицидную эффективность и при сроке службы до 1000 часов, не нашли широкого применения.
Работа бактерицидных ламп может сопровождаться выделением озона. Наличие озона в воздушной среде в высоких концентрациях опасно для здоровья человека, поэтому помещения, где размещаются установки, должны проветриваться либо системами общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, либо через оконные проемы с интенсивностью воздухообмена не менее 4 крат в час.
Разработкой и производством УФ-ламп для установок бактерицидного действия в настоящее время занимается ряд крупнейших электроламповых фирм (Philips, Osram, Radium, Sylvania и др.).
В России известны производители: ОАО «Лисма-ВНИИИС» (Саранск), НПО «ЛИТ» (Москва), ОАО СКБ «Ксенон» (Зеленоград), ООО «ВНИСИ» (Москва). Номенклатура ламп достаточно широка и разнообразна. Ультрафиолетовые лампы применяются для стерилизации воды, воздуха и поверхностей.
Бактерицидное оборудование.
В нашей стране в 2004 году Минздрав России принял Постановление «Об организации и проведении очистки и дезинфекции систем вентиляции и кондиционирования воздуха». П. 3.2. «Обеспечить оснащение систем вентиляции и кондиционирования бактерицидным оборудованием на основе современных ультрафиолетовых технологий.»
Бактерицидное оборудование в составе установки приточной вентиляции или центрального кондиционирования, позволяющет не устанавливать приборы в отдельных помещениях, а сразу подавать чистый воздух во все зоны обслуживания.
Это так называемые секции обеззараживания воздуха. Секция обеззараживания воздуха обычно состоит из конкретного количества ультрафиолетовых ламп и воздушного фильтра.
Встроенные бактерицидные системы рекомендуется устанавливать внутри воздуховодов или корпусов приточных установок для обеззараживания внутренних поверхностей и воздуха, подаваемого в помещение (фото).
В этом случае происходит или мгновенная инактивация микроорганизмов, или замедление роста их числа. Особую опасность представляют зоны образования и накопления влаги, например, дренажные поддоны.
Места размещения ламп зависят от конструкции приточной установки и типа применяемых ламп, наиболее распространена установка ламп на расстоянии 0,9–1,0 м от контура охлаждения при их круглосуточной работе.
Непрерывное воздействие УФ-облучения обеспечивает поступление дозы ультрафиолетового излучения, необходимой для предотвращения развития микроорганизмов при низкой интенсивности излучения.
Способы установки ламп могут быть различны: до или после охлаждающего контура и под любым углом, важно только, чтобы УФ-энергия проникала во все точки оребрения воздухоохладителей.
Проектирование бактерицидных систем.
При проектировании бактерицидных систем скорость движения воздуха в каналах воздуховодов следует принимать в размере 2,5 м/с. При этих условиях длительность воздействия УФ-облучения на воздушный поток составляет 1 с.
Интересно, что требуемая доза УФ-облучения для инактивации микроорганизмов, содержащихся и на поверхности, и в воздушном потоке, одинакова. Для достижения процесса инактивации за более короткое время требуются более высокие уровни облучения.
Для этого повышают отражательную способность внутренних поверхностей воздуховодов и (или) принимают к установке большее число ламп больших мощностей.
Бактерицидные системы с совместной работой систем приточно-вытяжной вентиляции рекомендуется применять в режиме постоянной работы в помещениях с постоянным пребыванием большого числа людей, либо групп людей со сниженным иммунитетом (больниц, поликлиник, приютов).
Это поможет существенно снизить распространение воздушно-капельных инфекций (например, стафилококка, стрептококка, туберкулеза, гриппа и т. д.)
В помещениях с отсутствием людей в ночное время, например, в офисных зданиях, торговых центрах, кинотеатрах возможно использование таких систем в периодическом режиме, с выключением в нерабочее время для экономии энергоресурсов и увеличения срока службы ламп.
Режим работы следует предусматривать уже на стадии проектирования систем, когда определяются мощности оборудования.
Недостатки УФ-обеззараживания воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха:
— Скорость воздушного потока в вентиляционных каналах систем вентиляции и кондиционирования воздуха не должна превышать 2,5 м/с, чтобы УФ-излучение надежно обеззараживало воздух.
— Влажность воздуха должна быть не более 80%, так как бактерицидное действие ультрафиолетового излучения падает на 30% из-за эффекта экранирования микроорганизмов.
— Запыленность колб ламп и отражателей облучателя, отложения органического и минерального состава существенно снижают значение бактерицидного потока ламп.
— Не исключается образование озона.