Application du générateur d'ozone à la stérilisation spatiale

L'ozone est un désinfectant à large spectre et très efficace, doté d'une forte oxydation et d'une réaction rapide, qui offre d'excellentes propriétés désinfectantes et désodorisantes. Il exerce une action destructive significative sur les micro-organismes présents dans l'air. L'utilisation d'une concentration de 20 mg/m³ d'ozone pendant 30 minutes permet d'éliminer plus de 90 % des bactéries naturelles. Actuellement, la stérilisation à l'ozone est l'une des méthodes de stérilisation les plus recommandées par les BPF en Chine.

2.1 Principe de la stérilisation à l'ozone

Le mécanisme et le processus de stérilisation de l'ozone font partie des processus biochimiques qui oxydent et décomposent la glucose oxydase nécessaire à l'oxydation interne du glucose chez les bactéries. Il peut également interagir directement avec les bactéries et les virus, endommageant leurs organites et leur acide ribonucléique, décomposant les polymères moléculaires de grande taille tels que l'ADN, l'ARN, les protéines, les lipides et les polysaccharides, et perturbant la production métabolique et les processus de reproduction des bactéries. Il peut également pénétrer les tissus membranaires cellulaires, envahir la membrane cellulaire et agir sur les lipoprotéines de la membrane externe et les lipopolysaccharides internes, provoquant une distorsion de la perméabilité cellulaire et conduisant à la lyse et à la mort cellulaires. Les gènes génétiques, les souches parasitaires, les particules virales parasitaires, les bactériophages, les dendrites et les pyrogènes (métabolites bactériens et viraux, endotoxines) présents dans les bactéries mortes seront dissous, dénaturés et détruits.

2.2 Avantages de la stérilisation à l'ozone

(1) A une diffusivité élevée : O3 est un gaz avec de bonnes performances de diffusion, aucun coin mort dans l'espace de stérilisation, une distribution de concentration uniforme dans l'espace et un effet de stérilisation stable.

(2) La « Spécification technique de désinfection » actuelle reconnaît l'O3 comme un fongicide à large spectre et très efficace. Il possède une bonne efficacité bactéricide contre divers micro-organismes pathogènes tels qu'Escherichia coli, Salmonella, Staphylococcus aureus, le virus de l'hépatite, les champignons, etc. Des recherches scientifiques ont démontré que l'O3 possède un puissant effet bactéricide et désinfectant, non seulement contre diverses bactéries (dont le virus de l'hépatite, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa et d'autres bactéries diverses), mais aussi contre les champignons. À l'heure actuelle, aucun cas de développement de résistance de l'O3 à certains micro-organismes pathogènes n'a été signalé, ce qui permet de surmonter l'inconvénient des désinfectants chimiques traditionnels.

(3) Après la désinfection à l'O3, il se décompose naturellement en O2, qui est sûr et sans résidus, et il n'y a aucune possibilité de pollution secondaire.

(4) Seul un générateur d'ozone est nécessaire, et la matière première est l'air. Son fonctionnement est simple et ne nécessite que de l'électricité.

(5) Stérilisation à température ambiante, avec une large gamme d'applications.

Pour les petits compartiments de voiture, ils peuvent être séparés ou déplacés et placés dans des espaces distincts. En général, ils doivent être placés en hauteur, car l'ozone a une densité plus élevée dans l'air et a tendance à diminuer. Leur emplacement en hauteur a pour principal objectif de faciliter la propagation de l'ozone.

En utilisant l'air circulant du système CVC comme vecteur d'ozone, l'ozone produit par le générateur est diffusé dans toute la zone propre grâce à la pression d'air générée par le ventilateur de purification du système CVC. La concentration en ozone est uniforme. Sans ajout d'équipement de désinfection dans l'environnement de production de la zone propre, la stérilisation est assurée. Elle permet également d'éliminer diverses bactéries et moisissures présentes dans le système CVC. L'expérience a montré que cette méthode de désinfection et de stérilisation permet également de dissoudre et de guider les bactéries dans les filtres haute efficacité, prolongeant ainsi leur durée de vie.

Il existe plusieurs méthodes pour installer le générateur d'ozone :

(1) Placement séparé ou mobile dans une pièce séparée (comme mentionné ci-dessus)

(2) Assemblé dans l'unité de climatisation (cette méthode d'agencement installe généralement l'hôte après le filtre à efficacité moyenne ou avant le filtre à haute efficacité, mais en raison de la pollution de l'air provenant de l'alimentation en climatisation, le générateur d'ozone fonctionne fréquemment mal et ne peut pas continuer à fonctionner, cette méthode est donc fondamentalement inutile)

(3) Le générateur d'ozone est placé à l'extérieur de l'unité de climatisation et le pipeline d'ozone est connecté au conduit d'alimentation en air principal

Méthode de calcul : Lors de l'utilisation d'un système CVC pour un dosage centralisé, le générateur d'ozone doit être sélectionné selon la méthode suivante : tout d'abord, il faut calculer le volume réel de désinfection à l'ozone. Ce volume est divisé en trois parties : V = V1 + V2 + V3, V1 volume de la zone propre, V2 volume du système de purification d'air et V3 volume de perte d'air pendant la circulation. Lors du calcul, V3 est égal à 1,2 % du volume d'air total du système de circulation.

W=C*V/D

W : Le rendement réel du générateur d’ozone utilisé est en grammes par heure ;

V : Volume réel de désinfection à l'ozone ;

D : Le coefficient d’appauvrissement de la couche d’ozone est de 0,4208.

Si la concentration d'ozone conçue est de 5 ppm pour les bactéries en suspension dans l'air et que le volume de désinfection est de 10 000 m3

Débit d'air soufflé 100000m3/h

V1=10000m3

V2=ignoré

Bz=100000*1,2%=1200

Volume réel de désinfection à l'ozone V=V1+V2+V3=11200m3

Dosage de l'ozone

W=C*V/D=5*2,14*11200/0,4208=284,79g/h， Le rendement recommandé du générateur d'ozone est de 300g/h.

(1) L'effet stérilisant K de l'ozone est le produit de la concentration réelle C d'ozone par le temps d'action T, soit K = C × T. La désinfection à l'ozone nécessite au moins une concentration seuil. Si la concentration est inférieure à ce seuil, l'effet stérilisant ne peut être obtenu, et si elle est trop élevée, les coûts d'exploitation augmentent. Par conséquent, il convient de choisir un générateur d'ozone avec une plage de concentration appropriée.

(2) L'effet stérilisant de l'ozone est optimal dans des conditions d'humidité de 70 à 80 %, et il est faible lorsque l'humidité est inférieure à 45 %. Par conséquent, en utilisation générale, il convient de veiller à augmenter l'humidité ambiante de manière appropriée.

(3) Les espèces microbiennes, la température, le pH de la matière organique, la turbidité et la couleur de l'eau, ainsi que les substances réductrices dans l'espace de désinfection, peuvent tous affecter l'effet bactéricide de l'ozone et doivent être contrôlés pendant l'utilisation.

(4) L'ozone est toxique pour l'homme. L'accès au personnel lors de l'utilisation de l'ozone pour la stérilisation est strictement interdit.

(5) L'ozone est un oxydant puissant qui peut endommager divers objets. Plus sa concentration est élevée, plus les dommages sont importants. Il peut provoquer des taches de rouille verte sur les feuilles de cuivre, le vieillissement du caoutchouc, une décoloration, une réduction de l'élasticité, une fragilité, une rupture, ainsi qu'un blanchiment et une décoloration des tissus. Une attention particulière doit être portée à son utilisation.

(6) L'ozone ne pouvant être produit que sur site, la méthode la plus économique et la plus aboutie sur le plan technologique est la décharge corona. L'ozone tubulaire présente les avantages d'une structure simple, de performances fiables, de faibles coûts d'exploitation et d'une régulation flexible.

L'ozone, une nouvelle méthode de désinfection et de stérilisation apparue relativement tard et peu utilisée en Chine, présente les avantages suivants : absence de zones mortes, absence de résidus, forte capacité de stérilisation, utilisation de l'air comme matière première, simplicité d'utilisation et faible coût. Il est donc nécessaire et opportun d'explorer son application dans le secteur de la désinfection spatiale. Cependant, en raison de certains problèmes liés à la conception et à l'application de ce système, des recherches et des études plus approfondies par les techniciens compétents sont nécessaires.