СПОСОБ ДЕЗИНФЕКЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ Российский патент 2000 года по МПК A61L2/00 A61L2/22 

Изобретение относится к области медицины и предназначено для проведения экстренной, текущей профилактической и заключительной дезинфекции помещений, санитарно-технического оборудования, инвентаря и инструментов медицинского назначения при кишечных и капельных инфекциях бактериальной и вирусной этиологии, при кандидозах и дерматомикозах, при туберкулезе, а также для профилактики внутрибольничных инфекций у новорожденных и детей раннего возраста.

Кроме того, изобретение может быть использовано в микробиологии, вирусологии, сельском хозяйстве, пищевой промышленности и других отраслях для проведения дезинфекции, стерилизации, а также санитарной обработки помещений и находящегося в них оборудования - тары, инвентаря, сырья, готовой продукции и спецодежды персонала.

Известны различные способы дезинфекции и стерилизации, основанные на тепловой (горячей водой или паром под давлением, горячим воздухом) и электромагнитной обработке (ВЧ- и СВЧ-электромагнитными полями), при которых уничтожение микроорганизмов происходит в связи с временным созданием физических условий необратимого разрушения клеток или внутриклеточных структур. Воздействия такого рода считаются экологически чистыми, т.к. не оставляют токсических последствий.

Основными недостатками физических методов является в одних случаях необходимость применения высоких температур (тепловая обработка), что не приемлемо при дезинфекции и стерилизации термолабильных объектов или увеличение времени обработки при изменении температурного режима, а в других случаях - сложное аппаратурное оформление и техника проведения процесса, требующая высокой квалификации персонала, узкий диапазон технологических параметров (плазменное воздействие) и, как следствие, невысокий технологический и экономический эффект. Кроме того, воздействие ВЧ- и СВЧ-электромагнитными полями ограничено обработкой неметаллических предметов и не может быть применено для обработки помещений, так как требует высокой мощности воздействия, что связано с большим удельным расходом электроэнергии, требует дорогостоящего оборудования. К тому же воздействие ВЧ и СВЧ небезопасно для обслуживающего персонала в случае несоблюдения правил техники безопасности.

Известны также лучевые методы антимикробного воздействия (обработка Уф-лучами γ- и β-лучами, нейтронами, направленными электронными лучами и др. ), которые требуют дорогостоящей и сложной техники, высокой радиационной защиты, ограничены необходимостью направленного экспозиционного воздействия и точно установленных параметров облучения, что существенно ограничивает диапазон применения этих методов.

Для дезинфекции широкого круга объектов наиболее пригодны химические методы обеззараживания, основанные на применении дезинфицирующих химических веществ (формальдегида, глутарового альдегида, солей ди- и трихлоризоциануровой кислот, четвертичных аммониевых оснований, надуксусной кислоты, пероксида водорода, озона, фенольных, крезольных, иодоформных растворов, паров антисептиков и др.). Дезинфицирующие вещества применяют в виде паров, что позволяет снизить концентрацию окислителей и коррозионную и деструктивную активность дезинфектанта по отношению к обеззараживаемым материалам.

Например, известен способ получения паров формальдегида для дезинфекции [1]. Пары формальдегида получают путем смешивания формалина с окислителем, в качестве которого используют хлорную известь при содержании в хлорной извести до 28% активного хлора.

Однако формальдегид является чрезвычайно токсичным препаратом и практически не применяется для указанных целей.

Известно применение паров пероксида водорода для дезинфекции и стерилизации [2]. Однако применение паров требует повышенной температуры 60-66^oC, а также сравнительно длительного времени контакта - до 24 часов. Указанные недостатки не позволяют использовать известное решение для дезинфекции помещений.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения аэрозоля, применяемый при дезинфекции помещений [3]. Для получения аэрозоля, дезинфекционный эффект которого проявляется при комнатной температуре, хлорную известь смешивают с аммиачной селитрой в присутствии воды, сразу же возникает бурное выделение газообразных продуктов: хлора, хлороводорода и хлорида аммония, которые, конденсируясь с выделяющимися при разогревании смеси парами воды, образуют высокодисперсный аэрозоль.

Недостатком известного способа является загрязнение обрабатываемых объектов токсичными продуктами, удаление которых требует дополнительных мер. Вместе с тем, эти методы не являются экологически чистыми, поскольку сопряжены с применением медленно деградирующих во внешней среде химических агентов, одинаково вредных для всех форм белковой жизни - от бактерий до человека, так как они оказывают угнетающее действие на человека вне зависимости от их концентрации в организме. Кроме того, после использования по назначению биоцидные растворы и аэрозоли стойких химических веществ попадают различными путями в окружающую среду, загрязняя ее.

Техническим результатом использования изобретения является повышение эффективности и надежности дезинфекции, расширение функциональных возможностей способа, создание условий для мобильных технологий дезинфекции, уменьшение расхода дезинфектанта, увеличение антимикробной активности аэрозоля при одновременном увеличении его стойкости и, кроме того, обеспечение экологической чистоты и безопасности.

Указанный результат достигается тем, что в способе дезинфекции помещений, включающем заполнение дезинфицируемого помещения аэрозолем, полученным путем распыления дезинфицирующего вещества, в качестве дезинфицирующего вещества используют нейтральный анолит с pH 7,0-8,2 и значением окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) от плюс 400 до плюс 1000 мВ относительно хлорсеребрянного электрода сравнения, полученный с использованием последовательной обработки раствора хлорида щелочного металла в катодной и анодной камерах диафрагменной электрохимической ячейки при поддержании объемного расхода потока через анодную камеру на уровне 0,999-0,5 объемного расхода протока через катодную камеру, распыление ведут механическим дроблением нейтрального анолита без смешивания с воздухом до достижения дисперсности аэрозоля 5-50 мкм. Например, распыление ведут аэрозольным генератором с высокоскоростным вращающимся диском (скорость вращения не менее 20000 об/мин), причем распыление ведут не позже, чем через 30 мин после получения нейтрального анолита. Для получения раствора нейтрального анолита используют раствор хлорида натрия концентрацией 0,5-5,0 г/л и электрохимическую ячейку с ультрафильтрационной или нанофильтрационной диафрагмой из керамики на основе оксида циркония или на основе оксида циркония с добавками оксидов алюминия и иттрия.

Кроме того, распыление производят в нормальных климатических условиях в режиме массовой концентрации аэрозоля 50-100 мг/м³.

Сущность изобретения заключается в том, что нейтральный анолит обладает высокой бактерицидной активностью благодаря высокому ОВП (от плюс 400 до плюс 1000 мВ) и содержанию высокоактивных биоцидных агентов и в то же самое время не является коррозионно-активным, благодаря сравнительно высоким pH. Этот результат достигается за счет обработки раствора последовательно в катодной и анодной камерах диафрагменного электролизера. Изменение последовательности протока не приведет к достижению результата, так как существенным является то, что поток жидкости из катодной камеры вместе с выделившимся водородом поступает на обработку в анодную камеру. Изменение объемного соотношения протоков в камерах обусловлено требованиями, предъявляемыми к pH полученного раствора.

Получение нейтрального анолита из водного раствора поваренной соли делает способ более предпочтительным ввиду его экологической безопасности, так как в результате образования аэрозоля концентрация активного хлора не превышает 300 мг/л, не выделяется свободный хлор, образование которого происходит при получении аэрозолей из растворов гипохлорита натрия или кальция.

Целесообразно использовать при получении нейтрального анолита электрохимическую ячейку с диафрагмой из керамики на основе оксида циркония, например ячейку по патенту РФ N 2078737. Такие ячейки имеют высокий ресурс работы и выполнены по модульному принципу, что позволяет легко обеспечить требуемую производительность путем соединения нескольких модульных ячеек в реактор.

В процессе распыления аэрозольным генератором нейтральный анолит подвергается дезинтеграции благодаря механическому дроблению до размеров частиц аэрозоля 5-50 мкм. Тем самым усиливается электрическая и химическая активность молекул аэрозоля нейтрального анолита, в результате чего повышается проникающая способность аэрозоля в мелкие поры и его спороцидная активность в общем объеме (пространства или площади) дезинфекции за счет снижения поверхностного натяжения раствора нейтрального анолита и увеличения доли газовой фазы, что приводит к полному обеззараживанию объекта.

Вместе с тем высокодисперсные частицы нейтрального анолита при осаждении обеспечивают также осаждение и дезинфекцию взвешенных в воздухе обрабатываемого помещения вредных аэрозольных частиц, а также нейтрализацию вредных газов.

Тем самым повышается эффективность и надежность процесса дезинфекции при использовании данного способа обеззараживания объектов различного функционального назначения (помещений, а также находящихся в помещениях предметов, материалов, инструментов, оборудования).

Следовательно, расширение функциональных возможностей обеспечивается именно за счет использования аэрозоля нейтрального анолита, что позволяет произвести дезинфекцию в самых труднодоступных местах объектов самого разного назначения, обработку которых невозможно обеспечить другими имеющимися способами, причем высокая активность дезинфектанта позволяет произвести эту обработку качественно и надежно.

Использование аэрозоля приводит к значительному уменьшению расхода дезинфектанта. Кроме того, предложенный способ может быть осуществлен с использованием переносных, малогабаритных устройств - установки для получения нейтрального анолита и аэрозольного генератора, что позволяет обеспечить высокую мобильность технологии.

Способ осуществляют следующим образом.

Для получения дезинфицирующего вещества - нейтрального анолита использовалось устройство для получения моющих и дезинфицирующих растворов по патенту РФ N 2088539.

Физико-химические параметры полученного нейтрального анолита - кислотность pH 7.8 - 8,0, окислительно-восстановительный потенциал ОВП - от плюс 674 до плюс 682 мВ относительно хлорсеребрянного электрода сравнения. Температура раствора 21,4^oC.

В качестве аэрозольного генератора (распылителя) использовался центробежный аэрозольный генератор типа КГА-1 со скоростью вращения диска - 23000 об/мин.

В качестве объекта обработки было взято помещение объемом около 160 м³ (площадь пола - 6,0 на 7,0 м, высота - 3,8 м), при этом аэрозольный генератор был установлен на высоте 2,5 м в центре помещения.

Режим поддержания массовой концентрации аэрозоля в помещении 50-100 мг/м³ обеспечивался аэрозольным генератором, который после первоначального заполнения помещения туманом плотного аэрозольного облака в течение 3 мин (t_расп=3 мин) автоматически обеспечивал режим "подпыливания" путем включения генератора через каждые 10 мин в течение 1 мин. Общее время обработки составило 60 мин. Расход нейтрального анолита составил 8 л.

В помещении на различных его участках и уровнях устанавливались тест-объекты - пластинки из пластика размером 10х10 см, причем на каждой из исследуемых точек помещались по три тест-объекта (на планшете). На пластинки нанесена культура S. Marcesens шт. 3107 с плотностью заражения 1,6 • 10⁵ м. кл./см².

Определение плотности спор на пластинах до и после обработки проводилось по стандартным методикам (методы смыва и отпечатков).

Результаты оценки дезинфицирующей способности по предложенному способу приведены в таблице.

Результаты микробиологического анализа образцов после обработки туманом показали отсутствие роста колоний, что позволяет сделать вывод о достижении поставленной цели.

Высокая биоцидная активность при малой концентрации активного хлора (не более 300 мг/л в растворе нейтрального анолита, используемом для получения аэрозоля), возможность проведения обеззараживания при комнатной температуре, малые объемы биоцидного агента при постоянной концентрации активных ингредиентов в течение всего времени обеззараживания позволяют применять данный способ для дезинфекции металлических и неметаллических поверхностей, а также термо- и влаголабильных объектов. Отсутствие образования токсичных веществ на всех стадиях технологического цикла, включая стадию получения нейтрального анолита, и анализ отработанного аэрозоля свидетельствуют об экологической безопасности данного способа дезинфекции.

Источники информации
1. Авт. св. СССР N 337131, A 61 L 2/18, 1966.

2. US N 4,169,123,422/29, A 61 L 13/00, 1979.

3. Авт. св. СССР N 365150, A 61 L 2/22, 1970.

Изобретение может быть использовано для проведения экстренной, текущей профилактической и заключительной дезинфекции помещений, санитарно-технического оборудования, инвентаря и инструментов медицинского назначения для профилактики внутрибольничных инфекций, а также санитарной обработки помещений. В помещении распыляют нейтральный анолит с pH 7,0 - 8,2 и значением окислительно-восстановительного потенциала от плюс 400 до плюс 1000 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Анолит получают с использованием последовательной обработки раствора хлорида натрия концентрацией 0,5 - 5,0 г/л в катодной и анодной камерах диафрагменной электрохимической ячейки при поддержании объемного расхода потока через анодную камеру на уровне 0,999 - 0,5 объемного расхода протока через катодную камеру. Распыление ведут до достижения дисперсности аэрозоля 5 - 50 мкм не позже, чем через 30 мин после получения нейтрального анолита в нормальных климатических условиях в режиме массовой концентрации аэрозоля 50 - 100 мг/м³. Изобретение повышает эффективность, надежность и расширяет функциональные возможности дезинфекции, обеспечивает экологическую чистоту и безопасность. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ дезинфекции помещений, включающий заполнение помещения аэрозолем, полученным путем распыления дезинфицирующего вещества, отличающийся тем, что в качестве дезинфицирующего вещества используют нейтральный анолит с рН 7,0 - 8,2 и значением окислительно-восстановительного потенциала от плюс 400 до плюс 1000 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, полученный с использованием последовательной обработки раствора хлорида щелочного металла в катодной и анодной камерах диафрагменной электрохимической ячейки при поддержании объемного расхода потока через анодную камеру на уровне 0,999 - 0,5 объемного расхода протока через катодную камеру, распыление ведут механическим дроблением нейтрального анолита, без смешивания его с воздухом до достижения дисперсности аэрозоля 5 - 50 мкм, причем распыление ведут не позже, чем через 30 мин после получения нейтрального анолита. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют раствор хлорида натрия концентрацией 0,5 - 5,0 г/л. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что при обработке используют электрохимическую ячейку с ультрафильтрационной или нанофильтрационной диафрагмой из керамики на основе оксида циркония, или на основе оксида циркония с добавками окислов алюминия и иттрия. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что механическое дробление нейтрального анолита осуществляют высокоскоростным вращением диска аэрозольного генератора со скоростью не менее 20000 об/мин. 5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что распыление производят в нормальных климатических условиях в режиме массовой концентрации аэрозоля 50 - 100 мг/м³.