Компания "ЭОЛ" представляет очистители воздуха нового поколения

очиститель воздуха tree проверен

Научно-практический журнал 'Гигиена и Санитария' анализирует высокие способности очистителя воздуха Tree

И. М. Абрамова, И. А. Криштафович, Ю. А. Криштафович, Э. М. Рысина, М. Г. Шандала, В. Г. Юзбашев

ДЕКОНТАМИНАЦИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ "ИОННОГО ВЕТРА"

ФГУН НИИ дезинфектологии Роспотребнадзора, Москва; Kronos Air Technotogies Inc., США; OOO "ЭОЛ", Королев

 

Научно-практический журнал Министерства здравоохранения и социального развития Российской федерации.

Статьи журнала индексируются в:

Index Medicus;
Abstracts on Hygiene and Communicable Diseases;
Analytical Abstracts;
Biological Abstracts;
Chemical Abstracts;
CIS Abstracts (Centre International d 'Information de Securite et Hygiene du Travail);
Current Work in the History of Medicine;
Dairy Science Abstracts;
Field Crop Abstracts;
Food Science and Technology Abstracts;
Index to Dental Literature; Index Veterinarius;
INIS Atomindex (International Nuclear Information System);
International Aerospace Abstracts;
Irrigation and Drainage Abstracts;
Nutrition Abstracts and Reviews;
Packaging Science and Technology Abstracts;
Pollution Abstracts;
Potato Abstracts;
Soils and Fertilizers;
Soyabean Abstracts;
Tropical Diseases Bulletin;
Veterinary Bulletin;
World Bibliography of Social Security;
W. R. C. Information (Water Research Centre);
Ulrich 's International Periodicals Directory

Известными методами устранения микроорганизмов из воздуха помещений являются: распыление аэрозолей химических дезинфектантов, озонирование, ультрафильтрация и УФ-облучение. Однако средства химической дезинфекции, в том числе озонирование воздуха, не могут использоваться в присутствии людей. Метод ультрафильтрации характеризуется высокой себестоимостью кубометра очищенного воздуха, значительным уровнем шума и опасностью того, что фильтрационная установка может в свою очередь явиться источником вторичного загрязнения воздуха. Значительное распространение в настоящее время в России получило обеззараживание воздуха с помощью УФ-установок. Однако и этот метод имеет свои недостатки и ограничения.

Одной из перспективных технологий очистки воздуха в помещениях, обеспечивающих существенное снижение его микробной обсемененности, является электрофильтрация.

В НИИ дезинфектологии Рослотребнадзора было проведено изучение возможности применения для обеззараживания воздуха в помещениях ЛПУ очистителя воздуха "Tree", работающего по принципу "ионного ветра". Он разработан фирмой Kronos Air "Technologies" (США) совместно с российской фирмой ООО "ЭОЛ", которая и выпускает этот аппарат.

Основу этого устройства составляют два электрода: коронирующий и осадительный (рис. 1).

Между этими электродами накладывается напряжение от 10 до 20 тыс. Вт при расстоянии между крайними точками электродов порядка 1 см. Коронный разряд возникает на небольшом расстоянии от электрода и может наблюдаться в темноте как слабое голубоватое свечение. Для снижения генерации озона до безопасного уровня применяют положительный коронный разряд.

При наличии коронного разряда возникает ионный ветер и образующиеся при этом аэроионы ускоряются сильным электрическим полем по направлению к осадительному электроду. В промежутке между коронирующим и осадительным электродами ионы сталкиваются с нейтральными молекулами воздуха. Это столкновение носит упругий характер, в результате чего нейтральные молекулы также приобретают направленное ускорение.

Благодаря этому весь воздух в промежутке между двумя электродами приводится в движение. Движение воздуха возникает при полном отсутствии механического побудителя и совершенно бесшумно.

Это явление сопровождается сепарацией пыли и микробов, находящихся в воздушном потоке, поскольку эти частицы также получают электрический заряд и начинают двигаться по линиям электрического поля, по направлению к осадительному электроду.

Достигнув осадительного электрода, взвешенные частицы лишаются электрического заряда, но при этом остаются на поверхности электрода, образуя механическую связь с последней, чем и достигается эффект очистки воздуха. Для усиления этого эффекта в систему вводят отталкивающие электроды (см. рис. 1). Их роль заключается в усилении электрического поля, что способствует осаждению частиц в зоне между этими электродами. Закругление выступов на электродах способствует созданию турбулентных потоков воздуха, увеличивающих время нахождения заряженных частиц в зоне осаждения.

Данная конструкция позволяет достигать высокого эффекта такой фильтрации: отношение числа захваченных частиц ко всему их количеству, проходящему через прибор, достигает 100% в отношении частиц свыше 0,3 мкм. Однако и для более мелких частиц (в диапазоне от 20 до !00 нм) степень фильтрации превышает 99% (рис. 2).

В испытанном устройстве реализовано максимально допустимое значение электрического поля, близкое к порогу электрического пробоя воздушного промежутка, при котором, однако, практически не происходит искрения. Вместе с тем плотность потока ионов получается близкой к максимально возможной. При этом величина напряженности электрического поля распределена с максимально достижимой равномерностью, что снижает ве-роятность проникновения микроорганизмов через зоны с пониженной электрической напряженностью.

В то же время концентрация генерируемого озона не превышает 30 мкг/м3, что на несколько порядков меньше, чем концентрация, губительная для микрофлоры.

Такая низкая концентрация озона достигнута благодаря применению положительного коронного разряда и других специальных мер, достигнутых разработчиком технологии фирмой "Kronos Air Technologies Tnc" (США).

При разработке настоящего очистителя воздуха были приняты специальные меры по уменьшению до пренебрежимо малой (фоновой) величины плотности аэроионов в струе исходящего воздуха.

Так, на выходе воздушного потока из устройства "Tree" плотность положительных ионов в зависимости от скорости исходящего воздуха составляла от 0 до 104 ионов/см3. Плотность отрицательных ионов оставалась на уровне фоновой. Из этого следует, что "Tree" не вносит в атмосферу помещения изменений аэроионного режима, способных привести к негативным последствиям для людей.

Исследования, проведенные в Вашингтонском университете г. Сент-Луиса, показали, что очиститель воздуха "Kronos Air Technologies" (являющийся прообразом очистителя "Tree") способен освобождать воздух от супермикроскопических частиц размером от 0,01 мкм, при этом эффективность очистки превышает 99,9%. В то же время размеры, например, вирусов птичьего гриппа или атипичной пневмонии от 0,08 до 0,12 мкм, а бактерий сибирской язвы даже около 2 мкм, т. е. намного больше. Изучение эффективности обеззараживания воздуха с помощью очистителя воздуха "Tree" проводили в помещениях объемом 30 м3 (бокс) и объемом 70 м3 при искусственной контаминации воздуха тест-микроорганизмами в отсутствие людей, а также в помещении объемом 70 м3 с естественным фоном микробной обсемененности воздуха в присутствии людей.

В качестве тест-микроорганизмов были использованы Staphylococcus aureus, штамм 906' и Bacillus cereus, штамм 96 (вегетативная и споровая формы из музея культур НИИ дезинфектологии). Суспензию тест-микроорганизмов готовили традиционным методом, описанным в "Методах испытаний дезинфекционных средств для оценки их безопасности и эффективности", Москва, 1998 г.

В качестве тест-вируса в данных исследованиях был использован колифаг — бактериальный вирус, способный лизировать Escherichia coli. Результаты учитывали в бляшкообразующих единицах (БОЕ) по наличию зон просветления на чашках Петри, засеянных "газоном" Е. coli.

Полученную суспензию фага и суспензию тест-микроорганизмов использовали для контаминации (путем распыления в воздухе) экспериментальных помещений с помощью опрыскивателя ОП-03,

Отбор проб воздуха (по 50 дм3) производили путем прокачивания через склянки Дрекселя с 50 см3 стерильной водопроводной воды. Поглотительную жидкость высевали в толщу твердой питательной среды казеиновый агар при исследовании воздуха, содержащего тест-микроорганизмы. При заражении воздуха бактериофагом питательную жидкость высевали в LB-среду, среду Хоттингера или казеиновый агар с предварительно внесенным смывом культуры Е. coli. Посевы культивировали в термостате при 37°С в течение 18—24 ч при исследовании бактериофага и 48 ч при исследовании S. aursus и вегетативной формой В. cereus. Окончательный учет при исследовании споровой формы В. cereus проводили через 7 сут.

При исследованиях, проводимых с микроорганизмами, учитывали число колониеобразующих единиц (КОЕ). В исследованиях с бактериофагом пробы считали положительными в случае наличия зон лизиса на чашке Петри со сплошным ростом ("газоном") культуры Е. coli. Эффективность обработки воздуха определяли по процентам снижения количества фагов по отношению к исходному уровню обсемененности воздуха фагами после искусственной контаминации.

Контролем служили аналогичные исследования при выключенном очистителе "Tree".

Для оценки эффективности задержки микроорганизмов очистителем воздуха "Tree" пробы воздуха отбирали непосредственно после решеток прибора.

Эффективность работы очистителя оценивали также по степени снижения уровня естественной обсемененности воздуха в присутствии людей, выполнявших обычную в лаборатории работу.

В ходе медико-биологических испытаний оценивали уровень озонирования воздуха помещения (бокса) в процессе работы очистителя воздуха. Содержание озона в воздухе контролировали с помощью газоанализатора 3-02ПР (производство ЗАО "ОПТЭК", Санкт-Петербург).

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Таблица 1. Концентрация озона в помещениях при функционировании очистителя воздуха Tree

Время работы прибора Концентрация озона, мкг/м3
в помещении 30 м3 в помещении 70 м3
30 мин 10 5
1 час 20 10
2 часа 20 10
4 часа 30 14
8 часов 28 12

Как видно из табл. 1, концентрация озона в помещении "герметично" закрытого бокса 30 м3 и в помещении объемом 70 м3 в течение всего времени работы очистителя воздуха "Tree" не превышает уровня среднесуточной предельно-допустимой концентрации озона в атмосферном воздухе (ПДКДЛ.СС - 30 мкг/м3).

Таблица 2. Эффективность обеззараживания воздуха в экспериментальном помещении (бокс объемом 30 м3) с помощью очистителя воздуха Tree

Интервал отбора проб воздуха S.aureus B.cereus
обсемененность, КОЕ/м3 эффективность обеззараживания, % вегетативная форма споровая форма
обсемененность, КОЕ/м3 эффективность обеззараживания, % обсемененность, КОЕ/м3 эффективность обеззараживания, %
После распыления 2,9*104 - 3,4*104 - 2,1*104 -
Через 15 мин 1,4*104 51,70 5,2*103 84,70 8,5*102 95,95
Через 30 мин 4,4*103 84,80 2,9*102 99,20 1,1*102 99,52
Через 45 мин 16 99,94 17 99,95 20 99,90
Через 60 мин 0 100,0 6 99,99 0 100,0
Проба струи воздуха за решеткой после распыления 0 100,0 8 99,98 0 100,0

Динамика искусственной обсемененности воздуха санитарно-показательным микроорганизмом S. aureus в процессе обработки воздуха помещений с помощью электрофильтра-рециркудятора "Tree" представлена в табл. 2.

Как видно из табл. 2, несмотря на высокий уровень искусственного обсеменения воздуха в помещении (от 2,1 • Ю4 до 3,4-104 КОЕ/м3), в пробах воздуха, отобранных непосредственно после его выхода из очистителя "Tree", только в одном случае были зарегистрированы единичные микробные клетки,

Таким образом, уже через 45 мин работы прибора б помещении объемом 30 м3 происходит практически полное освобождение воздуха от искусственно внесенной микрофлоры.

Результаты исследований обеззараживания воздуха в помещении объемом 30 м3 модели вируса (табл. 3) подтвердили выводы, сделанные в отношении бактерий.

Таблица 3. Эффективность обеззараживания воздуха в экспериментальном помещении объемом 30м3, обсемененном бактериофагом MS2

Интервал отбора проб Концентрация фагов в 1 м3 Эффективность обеззараживания 
Сразу после распыления 1,8*104 -
Через 15 мин 5,6*103 69,0
Через 30 мин 1,87*102 99,9
Через 45 мин 0 100,0
Через 60 мин 0 100,0

Данные об эффективности деконтаминации воздуха в помещении объемом 70 м3 приведены в табл. 4.

Таблица 4. Эффективность обеззараживания воздуха в экспериментальном помещении (бокс объемом 70 м3) с помощью очистителя воздуха Tree

Интервал отбора проб воздуха S.aureus B.cereus
обсемененность, КОЕ/м3 эффективность обеззараживания, % вегетативная форма споровая форма
обсемененность, КОЕ/м3 эффективность обеззараживания, % обсемененность, КОЕ/м3 эффективность обеззараживания, %
После распыления 3,1*104 - 3,4*104 - 2,1*104 -
Через 15 мин 8,7*103 71,90 5,2*103 84,70 1,5*103 92,80
Через 30 мин 2,4*103 92,30 7,9*102 97,70 9,1*102 95,70
Через 45 мин 64 99,80 3,2*102 99,00 4,1*102 98,10
Через 60 мин 0 99,90 9 99,97 6 99,90
Через 75 мин 0 100,0 0 100,0 0 100,0
Проба струи воздуха за решеткой после распыления 0 100,0 8 99,99 0 100,0

Как видно из данных, представленный в табл. 4, в боксе объемом 70 м3 эффективность деконтаминации воздуха с помощью очистителя "Tree" достигает 92,3— 97,9% за 30 мин работы, а 99,9% за 60 мин. Этого времени достаточно для обеззараживания воздуха до уровня, который требуется при подготовке к функционированию помещений I категории.

При проведении смывов с поверхностей пластин электрофильтра отмечен значительный рост микрофлоры, особенно на их передней части (табл. 5). Это свидетельствует о том, что некоторая часть оставшейся жизнеспособной микрофлоры плотно фиксируется на пластинах, но остается жизнеспособной.

Таблица 5. Эффективность обеззараживания воздуха в экспериментальном помещении (бокс объемом 70 м3) с помощью очистителя воздуха Tree

Вид проб S.aureus, КОЕ/см2 B.cereus, КОЕ/см2 Споры B.cereus, КОЕ/см2
до испытаний после испытаний
до испытаний после испытаний до испытаний после испытаний
Смывы с пластин очистителя со стороны входа воздуха единицы сплошной рост единицы сплошной рост единицы сплошной рост
Смывы с пластин очистителя со стороны выхода воздуха единицы 3,2*104 единицы 4,2*103 единицы 2,9*103

Как и при испытаниях с тест-бактериями, смывы, сделанные с поверхности фильтров, показали наличие жизнеспособных клеток фагов на поверхностях осаждающих электродов, причем большая часть остается на передней их поверхности. На передней поверхности (со стороны входа воздуха) обнаружена плотность 70 ± 10 на 1 см2. На задней поверхности осаждающих электродов плотность 6 ± 3 на 1 см2.

Таблица 6. Динамика естественной микробной обсемененности воздуха в присутствии людей в помещениях при работе очистителя воздуха Tree

Объем помещения Время работы Число КОЕ в 1 м3 воздуха Эффективность деконтаминации
с помощью Tree
без Tree с Tree
30 до начала работы 850 790 -
1 час 910 350 55,7
2 часа 830 300 62,0
3 часа 1090 180 77,2
4 часа 1290 130 83,5
70 до начала работы 680 890 -
1 час 620 840 5,6
2 часа 770 790 11,2
3 часа 1020 720 19,1
4 часа 940 710 20,2

Как видно из представленных результатов (табл. 6), без работы очистителя воздуха "Tree" в помещении происходит постепенное нарастание числа микроорганизмов. При работающем "Tree" в помещении объемом 30 м3, где постоянно находились 2 человека, за 4 ч работы рециркулятора уровень общей микробной обсемененности воздуха снизился на 83,5%. За это время через рециркулятор прошел объем воздуха, кратный 13 объемам помещения. При установке рециркулятора в помещении объемом 70 м3, где находились от 1 до 3 человек, количество микрофлоры в воздухе также снижалось, но значительно медленнее.

Прочность фиксации микрофлоры на поверхности осадительных пластин подтверждается результатами изу-чения проб, отобранных через 1 ч и 1 сут после проведения эксперимента с распылением суспензии. Воздух продували через установку, на фильтрующих элементах которой оставались микробные загрязнения после ранее проведенного эксперимента.

Таблица 7. Исследование прочности фиксации микроорганизмов (S. aureus) на пластинах очистителя Tree

Время отбора КОЕ/см2 на поверхности осаждающих пластин КОЕ/м2 в воздухе на выходе из прибора
через 1 час после опыта 8,5*105 0
через 1 сутки после опыта 7,2*105 0

Результаты исследований, приведенные в табл. 7, свидетельствуют, что микробные загрязнения достаточно прочно фиксируются на поверх-ности пластин электрофильтра и не сдуваются потоком воздуха при повторном включении установки через час и через сутки после испытаний, проведенных в боксе с распылением суспензии тест-микроорганизма.

Однако микробные загрязнения с поверхностей пластин фильтра легко удаляются смыванием с помощью моюще-дезинфицирующего раствора, предназначенного для того вида микрофлоры, которая может находиться в данном помещении.

На основании полученных результатов разработаны режимы применения очистителя воздуха "Tree" в помещениях различных объемов как в отсутствие людей (при подготовке помещений к функционированию), так и в присутствии людей (табл. 8).

Рекомендуемые режимы применения рециркулятора в отсутствие людей (при подготовке помещений I-II категории к функционированию) представлены в табл. 8.

Таблица 8. Режимы применения рециркулятора в отсутствии людей

Объем помещения Время обработки при требуемой эффективности, мин
99,9% (I категория) 99,0% (I категория)
до 30 м3 30 20
от 31 до 70 м3 60 45

При работе рециркулятора "Tree" в присутствии людей в помещении I—V категории объемом до 30 м3 уро-вень обсемененности снижается по сравнению с первоначальным, а в помещении объемом от 31 до 70 м3 происходит предотвращение нарастания обсемененности.

Таким образом, очиститель воздуха "Tree" может быть рекомендован для обеззараживания воздуха помещений I-V категории в ЛПУ как в присутствии, так и в отсутствие людей.

В случаях присутствия в помещениях более трех че-ловек аналогичный эффект применения можно получить, установив сдвоенный модуль, который вдвое уве-личивает производительность очистителя воздуха "Tree".

Выводы.

  1. Результаты проведенных медико-биологических испытаний свидетельствуют об эффективности электростатического очистителя воздуха "Tree", который практически полностью освобождает продвигаю-ийся воздух от микроорганизмов, осаждая их вместе с другими загрязнениями на пластины электрофильтра.

  2. Данный очиститель воздуха может быть использован в ЛПУ для обеззараживания воздуха помещений I-V категории при его размещении из расчета один одномодульный очиститель воздуха на помещение объемом до 70 мэ:

  3. В процессе пребывания людей в помещениях объемом до 70 м3 (не более трех человек) обеспечивается предотвращение нарастания микробной обсемененности воздуха;

  4. При необходимости присутствия в помещениях большего числа людей следует использовать сдвоенный модуль очистителя воздуха "Tree". Если требуется обработать помещения большего объема, следует исходить из расчета 1 модуль на 70 м3.

  5. Для подготовки помещений в отсутствие людей к функционированию целесообразно использовать очиститель "Tree" в соответствии с режимами, предложенными в табл. 8.

  6. Для предотвращения нарастания микробной обсемененности воздуха помещений в присутствии работающих в них людей целесообразно использовать очиститель "Tree" в течение всей рабочей смены.

  7. Концентрация озона в воздухе обрабатываемого помещения при функционировании электростатического очистителя воздуха "Tree" в соответствии с рекомендуемыми режимами значительно ниже уровня среднесуточной ПДК озона в атмосферном воздухе.

  8. Задержанная на электрофильтре и остающаяся жизнеспособной микрофлора плотно фиксируется на пластинах и при последующих включениях не поступает в проходящий воздух. Отложения пыли на сменной решетке электрофильтра легко смываются моющим раствором, при подозрении на возможное присутствие патогенной или условно-патогенной микрофлоры решетка должна обрабатываться моюще-дезинфицирующим раствором.


Смотрите еще в этом разделе: