СПОСОБ МОНИТОРИНГА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ Российский патент 2020 года по МПК G01N27/00 

Изобретение относится к способам определения численности микроорганизмов в системах кондиционирования воздуха и вентиляции.

Бактериальная обсемененность рабочих помещений, в том числе патогенными микроорганизмами, всегда превышает обсемененность атмосферного воздуха. Особенно актуально это для помещений, воздухообмен которых осуществляется вентиляционными системами с кондиционированием воздуха.

Большая протяженность и размеры воздуховодов требуют наличия для проверки специального оборудования и приспособлений. При необходимости прорезаются дополнительные отверстия в удаленных участках. Проделанные технологические отверстия после осмотра заделываются.

Известен способ измерения в воздухе рабочей зоны концентраций микроорганизмов, живых клеток и спор. Способ основан на аспирации микроорганизмов из воздуха на поверхность плотных питательных сред. Для бактериологического анализа воздуха используют импактор воздуха микробиологический «Флора-100» (ТУ 64-098-33-95), который работает в автоматическом режиме, отбирает заданный объем воздуха и осаждает биологический аэрозоль на чашку Петри с плотной питательной средой. После инкубации в термостате производится подсчет выросших колоний. Микроорганизмы, выросшие на чашке Петри, подлежат макро- и микроскопической идентификации (Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Руководство Р 2.2.2006-05) [1].

Недостатком данного способа является неудобство в использовании для воздуховодов вытяжных систем громоздкого оборудования для определения микробного обсеменения.

Известен хемилюминесцентный детектор токсичных веществ в воздухе рабочей зоны, включающий камеру с реактором, причем над реактором установлен элемент Пельтье для конденсирования влаги из воздуха (патент RU 2282177) [2].

Недостатком известного устройства является сложность конструкции.

Задачей изобретения является получение удобного и простого способа для определения численности микроорганизмов в труднодоступных участках воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования

Техническим результатом предлагаемого способа является снижение трудоемкости отбора проб.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что в известном способе мониторинга микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования, включающим анализ загрязнения воздуха с помощью исследования проб конденсата, выпавшего на холодную пластину элемента Пельтье, согласно изобретению элемент Пельтье используют в режиме термоциклирования таким образом, что при смене полярности постоянного тока горячая и холодная пластины элемента Пельтье меняются местами, в режиме охлаждения температуру холодной пластины устанавливают равной температурному показателю точки росы путем регулирования тока через элемент Пельтье, при этом температура горячей пластины принимает значение по меньшей мере на 70 К выше температуры холодной стороны, после чего отбирают пробу конденсата, меняют полярность постоянного тока после 15-минутной выдержки, пробу конденсата высеивают на питательную среду с последующим термостатированием, визуально анализируют состав и количество отдельных составляющих микрофлоры, по результатам анализа судят о состоянии микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования.

Реализация способа состоит в следующем.

Элемент Пельтье, размещенный на гибкой штанге с целью обеспечения легкого доступа в удаленные участки вентиляции, помещают в воздуховод. Степень охлаждения холодной пластины элемента Пельтье пропорциональна величине тока, проходящего через элемент, что позволяет плавно регулировать температуру с высокой точностью. Определяют точку росы в помещении и регулируя ток, проходящий через элемент Пельтье, выставляют эту температуру на холодной пластине элемента. Низкая температура (точка росы) предотвращает размножение патогенных микробов, но не вызывает их гибели. (Нетрусов А.И. Микробиология / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова. - М.:, 2012 - 384 с.) [3]. Отбирают пробу конденсата. Пробу, содержащую находившиеся в воздухе микроорганизмы, высеивают на питательную среду, термостатируют в течение 24-48 часов при температуре 35-40°С и производят визуальный подсчет микроорганизмов. По результатам анализа судят о состоянии микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования.

Температурное циклирование со сменой полярности тока позволяет циклично получать конденсат и дезинфицировать пластины элемента Пельтье. Большинство бактерий погибнет при 70°C с 15-минутной выдержкой. Циклы нагревания-охлаждения приводят к уничтожению не только микроорганизмов, но и спор (Микробиология. Практикум: пособие / В.В. Лысак, Р.А. Желдакова, О.В. Фомина. - Минск: БГУ, 2015. - 115 с.) [4]. Таким образом, отпадает необходимость в использовании средств дезинфекции для обработки пластин элемента Пельтье перед получением следующей пробы конденсата.

Пример осуществления способа.

В воздухе системы вентиляции определяли следующие показатели: общее микробное число (ОМЧ) - количество микроорганизмов в 1 м³ воздуха; Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк) - санитарно-показательный микроорганизм, который может вызывать у человека гнойно-воспалительные болезни различных локализаций и тяжести, однако возможно и бессимптомное носительство.

Staphylococcus aureus погибает за одну минуту при 78°С и через десять минут при 64°С, но устойчив к замерзанию (Shaftei Y, Razavilar V, Javadi А (2011). "Thermal Death Time of Staphylococcus Aureus (PTCC=29213) and Staphylococcus Epidermidis (PTCC=1435) in Distilled Water". Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5 (11): 1551-4; Wu, Xulei; Su, Yi-Cheng (August 2014). "Effects of frozen storage on survival of Staphylococcus aureus and enterotoxin production in precooked tuna meat". Journal of Food Science. 79 (8): 1554-1559) [5].

При комнатной температуре 24°C и влажности 55% роса выпадает при 12°С на холодной пластине элемента Пельтье. Берем элемент FROST-74 (производитель КРИОТЕРМ), размер 40×40×40 мм. Данный модуль способен развить разность температур в 74 градусов. На горячей пластине получаем температуру 80°С. После проведения пяти циклов нагревания-охлаждения живых микроорганизмов не было обнаружено.

Предлагаемый способ позволяет существенно снизить трудоемкость отбора проб за счет отсутствия демонтажа труб вентиляции в связи с применением малогабаритного оборудования и многократного использования элемента Пельтье для получения конденсата без обработки поверхности пластин средствами дезинфекции перед получением следующей пробы конденсата.

Изобретение относится к способам определения численности микроорганизмов в системах кондиционирования воздуха и вентиляции. Техническим результатом предлагаемого способа является снижение трудоемкости отбора проб в труднодоступных участках воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования. Технический результат достигается благодаря тому, что в известном способе мониторинга микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования, включающем анализ загрязнения воздуха с помощью исследования проб конденсата, выпавшего на холодную пластину элемента Пельтье, согласно изобретению элемент Пельтье используют в режиме термоциклирования таким образом, что при смене полярности постоянного тока горячая и холодная пластины элемента Пельтье меняются местами, в режиме охлаждения температуру холодной пластины устанавливают равной температурному показателю точки росы путем регулирования тока через элемент Пельтье, при этом температура горячей пластины принимает значение по меньшей мере на 70 К выше температуры холодной стороны, после чего отбирают пробу конденсата, меняют полярность постоянного тока после 15-минутной выдержки, пробу конденсата высеивают на питательную среду с последующим термостатированием, визуально анализируют состав и количество отдельных составляющих микрофлоры, по результатам анализа судят о состоянии микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования.

Способ мониторинга микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования, включающий анализ загрязнения воздуха с помощью исследования проб конденсата, выпавшего на холодную пластину элемента Пельтье, отличающийся тем, что элемент Пельтье используют в режиме термоциклирования таким образом, что при смене полярности постоянного тока горячая и холодная пластины элемента Пельтье меняются местами, в режиме охлаждения температуру холодной пластины устанавливают равной температурному показателю точки росы путем регулирования тока через элемент Пельтье, при этом температура горячей пластины принимает значение по меньшей мере на 70 К выше температуры холодной стороны, после чего отбирают пробу конденсата, меняют полярность постоянного тока после 15-минутной выдержки, пробу конденсата высеивают на питательную среду с последующим термостатированием, визуально анализируют состав и количество отдельных составляющих микрофлоры, по результатам анализа судят о состоянии микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования.