BRPI0614462A2

BRPI0614462A2 - método para desinfetar um volume ou superfìcies que delimitam o volume, e, aparelho para realizar um método

Info

Publication number: BRPI0614462A2
Application number: BRPI0614462-4A
Authority: BR
Inventors: Gary Erickson
Original assignee: Saban Ventures Pty Ltd
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2012-11-27
Also published as: US20080240981A1; CA2617648C; JP2009502489A; TW200730205A; US8444919B2; US20140023558A1; CN104107447B; CN104107447A; US20140154135A1; CA2617647C; EA016539B1; US20140105787A1; TW200740368A; CN101237894A; JP2013056161A; EP1919520A1; IL189238A0; CN101272811A; US20080219884A1; AU2006275318A1

Abstract

MéTODO PARA DESINFETAR UM VOLUME OU SUPERFìCIES QUE DELIMITAM O VOLUME, E, APARELHO PARA REALIZAR UM MéTODO. é descrito um método para desinfetar um volume ou superfícies que delimitam um volume compreendendo nebulizar uma solução compreendendo um agente esterilizante em um solvente que tem um ponto de ebulição menor que o do agente esterilizante, por exemplo, nebulização ultra-sónica de peróxido de hidrogênio aquoso, para formar um nebulizante. O nebulizante é sujeito a energia de um tipo e por um período suficiente para vaporizar o solvente em preferência ao agente esterilizante, por exemplo, por um dispositivo de elemento de aquecimento, infravermelho, laser, microondas, RF ou outro dispositivo de geração de radiação; dispositivo de aquecimento por indução, dispotivo trocador de calor, dispositivo de condução; dispositivo de convecção, ou dispositivo de tranferência de energia mecânica para aumentar a concentração do agente nas párticulas de nebulizante. O solvente vaporizado é removido da corrente de gás à pressão atmosférica, ou acima dela, e, se necessário, o nebulizante é resfriado abaixo de 70 C. O volume ou superfícies são espostas ao nebulizante por um tempo suficiente para esterilziar o dito volume ou superfícies. é descrito também o aparelho para realizar o método.

Description

"MÉTODO PARA DESINFETAR UM VOLUME OU SUPERFÍCIES QUE DELIMITAM O VOLUME, E, APARELHO PARA REALIZAR UM MÉTODO"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a um método e aparelho para desinfetar ou descontaminar grandes superfícies ou espaços expostos que podem estar infectados com bactérias, fungos, vírus ou esporos fúngicos ou bacterianos.

Um espaço a ser desinfetado pode ser uma câmara, por exemplo, um recipiente de transporte, uma sala operacional hospitalar ou repartição hospitalar, um interior de aeronave, ou pode ser um centro de compras, sistema de metrô, depósitos, silo ou outro espaço encerrado ou semiencerrado. Superfícies expostas podem ser exemplificadas por superfícies de paredes ou partições que definem o espaço, ou superfícies operacionais, superfícies de maquinário, dutos de condicionamento de ar, ou outras superfícies que ficam dentro ou que podem ser encerradas ou parcialmente encerradas, pelo menos temporariamente, com o propósito atual. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Qualquer discussão da técnica anterior em toda esta especificação não deve ser em hipótese nenhuma considerada como uma admissão de que tal técnica anterior é amplamente conhecida ou que forma parte do conhecimento geral comum no campo.

O método mais normalmente usado para desinfetar tais grandes espaços e superfícies envolve o uso de gases, tais como ozônio ou dióxido de cloro, que são oxidantes ou corrosivos e tóxicos, ou pode envolver gases tais como óxido de etileno ou aldeídos, tais como glutaraldeído ou formaldeído, que são extremamente tóxicos e que deixam resíduos potencialmente nocivos nas superfícies. Vapor é algumas vezes usado e é perigoso para o operador em virtude das altas temperaturas envolvidas, e deixa uma névoa densa na superfície, que pode levar a oxidação. Da perspectiva de saúde e ambiente, seria preferível usar peróxido de hidrogênio ou ácido peracético como um desinfetante. Até então, conforme discutido em Ronlan U.S. 6.500.465, aerossóis finos de alta densidade (diâmetro de gotícula de aerossol menor que 50 mícron) de ácido peracético ou peróxido de hidrogênio adequados para desinfetar têm sido considerados somente estáveis a 100 % de umidade relativa.

Também até então, aerossóis têm apresentado problemas gerais de que eles não são efetivos na permeação de superfícies cobertas. Isto significa que trincos de portas, dobradiças e similares, bem como superfícies oclusas, tal como, por exemplo, uma área de piso debaixo de uma cadeira, poderiam hospedar organismos.

Um outro problema é que partículas de aerossol tendem assentar e umedecer as superfícies nas quais elas caem, deixando um resíduo indesejável na superfície, que tem que ser removido por limpeza. Em nossos pedidos copendentes, "Improved Aerosol" e "Membrane Sterilization" (cópias anexas) cujo conteúdo está incorporado pela referência, são revelados agentes esterilizantes ou desinfetantes que podem ser adaptados para tratar grandes superfícies ou espaços. OBJETIVO DA INVENÇÃO

E um obj etivo desta invenção prover um método para desinfetar uma grande área, ou desinfetar um volume, e que evita ou atenua pelo menos algumas das desvantagens da técnica anterior. É um objetivo adicional da invenção prover um aparelho melhorado e fumigantes melhorados para realizar o método.

Entende-se por desinfetar um volume que o ar no volume e organismos, caso haja, suspensos no ar são desinfetados.

E um objetivo de modalidades preferidas poder desinfetar superfícies em câmaras tais como salas de operação, repartições de hospitais, salas frias, refrigeradores, furgões, recipientes marítimos, áreas de fábrica onde a desinfecção é uma exigência e preferivelmente fazê-la por meios que podem ser aumentados de escala.

A menos que o contexto exija claramente de outra forma, em toda a descrição e nas reivindicações, as palavras "compreende", "compreendendo" e similares devem ser interpretadas em um sentido inclusivo, oposto a um sentido exclusivo ou exaustivo; ou seja, no sentido de "incluir, mas sem limitações". DECLARAÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção fornece um método para desinfetar uma área ou um volume, compreendendo as etapas de:

(1) nebulizar uma solução compreendendo um agente esterilizante em um solvente para formar um nebulizante de partículas finamente divididas da solução em uma corrente de gás, a dita solução incluindo um solvente que tem um ponto de ebulição menor que do agente esterilizante;

(2) submeter o nebulizante a energia de um tipo e por um tempo suficiente para vaporizar o solvente em preferência ao agente esterilizante, para aumentar assim a concentração do agente nas partículas de nebulizante;

(3) remover o solvente vaporizado na etapa 2 da corrente de gás à pressão atmosférica, ou acima dela, e, se necessário, resfriar o nebulizante abaixo de 70 °C; e

(4) expor a dita superfície ao nebulizante da etapa 3 por um tempo suficiente para desinfetar a dita área ou volume.

Em modalidades preferidas, o nebulizante é uma solução de peróxido de hidrogênio em água, desejavelmente a uma concentração inicial de 35 % ou menos. Se desejado, o método pode esterilizar a dita superfície, ί

í

ou as superfícies contendo o dito volume.

De acordo com um segundo aspecto, a invenção fornece um método para desinfetar uma grande área ou volume, compreendendo as etapas de:

(1) expor a dita superfície ou introduzir no dito volume um nebulizante compreendendo uma solução de peróxido de hidrogênio em água; e

(2) controlar a umidade relativa no dito volume ou nas ditas proximidades da dita superfície em 20 % a 70 % de RH.

A invenção será agora descrita mais particularmente apenas a título de exemplo com referência aos desenhos anexos.

Com referência à figura 1, está mostrada esquematicamente uma primeira modalidade da invenção. Na figura 1, está mostrada em seção transversal vertical uma câmara 1 a ser desinfetada. A câmara 1 é definida pelas paredes 2, 3, piso 4, e teto 5 (as demais paredes e entrada não estando ilustradas). Dentro da câmara fica um nebulizador ultra-sônico 6, por exemplo, do tipo descrito em nosso pedido copendente nImproved Aerosol" nas figuras 3 e 4, que estão mostradas aqui como figuras 2 e 3. O nebulizador6 é alimentado neste exemplo com uma solução 35 % de peróxido de hidrogênio em água contida em um reservatório 7 por meio de uma linha de alimentação 8. O nebulizador 6 extrai ar na entrada de ar 9, neste exemplo, da câmara 1. O nebulizante gerado pelo nebulizador 6 sai na saída de nebulizante10 e é aspirado por um conduto 11 no lado de sucção do ventilador 12 e bombeado do lado de pressão do ventilador 12 para um aquecedor 13. O nebulizante do nebulizador 6 passa sobre um elemento de aquecimento no aquecedor 13 e é direcionado da saída do aquecedor 14 pelo conduto 15 para um dispersor 16 de onde ele permeia no volume da câmara. A unidade de remoção de umidade 20 succiona ar de dentro da câmara 1 em 21, resíria e desumidifica-o e retorna-o para a sala a uma temperatura e umidade relativa predeterminados. No presente exemplo, a unidade de remoção de umidade 20 é um sistema de condicionamento de ar. Em operação, o nebulizador 6 nebuliza uma solução compreendendo peróxido de hidrogênio em água do reservatório 7 para formar um nebulizante de partículas finamente divididas da solução na corrente de ar. A água tem um ponto de ebulição menor que do peróxido de hidrogênio. Neste exemplo, o nebulizante é aquecido no aquecedor 13 suficientemente para evaporar a água em preferência ao peróxido, para aumentar assim a concentração do peróxido nas partículas de nebulizante para cerca de 60-70 %, e reduzir o tamanho de partícula da maneira discutida em nossos pedidos copendentes.

O dispensador 16 pode ser um ou mais defletores, que podem ser estacionários ou acionados, ou pode ser outro dispositivo, tal como um ventilador, para dispensar o nebulizante. Nesta modalidade da invenção, o vapor d'água removido do nebulizante durante a passagem pelo aquecedor 13 é removido da câmara 1 pelo sistema de condicionamento de ar 20 à pressão igual ou superior à atmosférica, que succiona nebulizante e vapor d'água da sala, remove vapor d'água e retorna nebulizante frio para o espaço.

O nebulizante tratado consiste em partículas com um menor tamanho (nanopartículas) que partículas não tratadas produzidas pelo nebulizador (micropartículas) e portanto com uma tendência de sedimentação muito menor que a corrente de gás. As menores partículas também têm uma taxa de difusão e capacidade de penetrar em espaços cobertos muito maiores. O nebulizante tratado tem uma concentração muito mais alta que a do nebulizante não tratado, ou solução de alimentação. Em nosso pedido copendente "Improved Aerosol", nebulizante do nebulizador foi aquecido em um trocador de calor e em seguida resfriado em um condensador para remover água (com referência à figura 2 desse pedido, vapor do nebulizador 5 é aquecido em 17 e em seguida resfriado em 20 para remover água). Na presente figura 1, controlando-se a umidade relativa no espaço 1 pelo condicionador de ar 20, obtém-se um efeito similar ao obtido nos exemplos de nossa especificação copendente. Conforme descrito com mais detalhes em nossos pedidos

copendentes:

• Outros agentes esterilizantes podem ser usados e o agente esterilizante pode ser dissolvido em outros solventes;

• Outros tipos de nebulizador podem ser usados.

• Outros gases podem ser alimentados no nebulizador.

• Soluções de peróxido de hidrogênio em ar são altamente

preferidas.

• O solvente pode ser removido em preferência ao biocida, suprindo energia de outras maneiras.

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• Agua pode ser removida da câmara por outros meios.

F

• E desejável controlar a umidade relativa e a temperatura em limites predeterminados, da maneira nelas detalhada.

No presente pedido, o condicionamento de ar pode ter a forma de um sistema de sala com dutos, ou pode ser uma unidade portátil colocada na sala. A unidade não precisa empregar um condensador, mas pode ser, por exemplo, um sistema dessecador tal como um sistema de dois ciclos, que absorve umidade durante um ciclo e é então seco, ventilando a umidade externamente durante um segundo ciclo enquanto a unidade gêmea absorve umidade, ou um dispositivo tal como revelado em nosso pedido copendente "Membrane Concentrator", por exemplo, um dispositivo mostrado na figura 4, no qual uma corrente de nebulizante entra no conduto 171 em 173 e sai em174 e contracorrente de ar, ou um outro gás seco 176 passa em qualquer lado de uma membrana semipermeável 172. As gotículas de nebulizante que saem em 174 são mais concentradas que quando elas entram em 173.

Um destruidor catalítico pode ser empregado para remover excesso de peróxido da câmara. O reservatório, nebulizador, ventilador e aquecedor podem ser combinados em uma unidade portátil que pode mover-se de câmara para câmara e, se desejado, um sistema de secagem de ar ou condicionamento de ar separado pode ser feito portátil para uso na mesma câmara que o nebulizador, ou podem ser combinadas com a unidade do nebulizador.

Uma modalidade preferida será agora descrita a título de exemplo. Nesta modalidade, peróxido de hidrogênio 35 % em água foi usado como o biocida. Os componentes do dispositivo incluíram um arranjo de nebulizador (transdutores com diâmetro 6 χ 2 cm em um arranjo circular), um elemento aquecedor, um primeiro e um segundo ventilador e um sistema desumidificador. O desumidificador usado teve uma pequena unidade de condicionamento de ar devidamente posicionada no espaço. O propósito do primeiro ventilador foi impulsionar nanopartículas do aquecedor para o espaço, e o propósito do segundo ventilador foi garantir uma distribuição igual do aerossol para todas as superfícies no espaço.

Observou-se que é altamente desejável que os transdutores sejam sincronizados dentro do arranjo, caso contrários formas de ondas produzidas potencialmente se cancelarão dentro do líquido, resultando em uma produção ineficiente de nebulizante de peróxido para o aquecedor. Exemplo 1

Testes foram conduzidos em um volume de 8 metros cúbicos de forma cúbica.

Amostras foram revestidas com um inóculo a níveis de aproximadamente Iog 6 e ar seco por 2 horas na placa de Petri de plástico (Techno-Plas, Austrália) em um gabinete de fluxo laminar. As amostras foram colocadas em várias posições na sala, incluindo nas paredes, piso e teto. No exemplo a seguir, as amostras foram colocadas no centro da parede adjacente à quina e no piso aproximadamente no centro da sala, e forma expostas a nebulizante de peróxido de hidrogênio tratado da maneira descrita com referência à figura 1.

A menos que de outra forma declarado, as condições operacionais foram:

Solução peróxido 35 %

Temperatura 25 graus

RH flutuou de 45 % a -65 %. Algumas vezes75%.

Arranjo do nebulizador 2,4 MHz

Vapor de peróxido 300-500 ppm

Fluxo de ar pós-aquecedor 400-600 metros cúbicos por hora

Temperatura do aquecedor 90-90 graus

Distribuição de peróxido De forma ideal aproximadamente 0,75 gramas

por metro cúbico por minuto, isto é, 12,6 gramas para a sala de 8 metros cúbicos. Os resultados obtidos para várias bactérias foram os seguintes: (nas tabelas, "TNTC" = muito numeroso para contar, "ND" = não feito).

A tabela 1 mostra os resultados para um experimento no qual veículos abertos foram usados.

A tabela 2 mostra o resultado para as mesmas condições, exceto que os veículos foram em placas de Petri fechadas, isto é, pratos com tampas. Placas Petri fechadas permitem penetração através de folgas muito pequenas. Os pratos e tampas são especificamente projetados para permitir troca de gás com um ambiente do incubador, mantendo ainda o prato sem a contaminação microbiana externa.

A tabela 3 e a tabela 4 mostram os resultados para Aspergillus niger.

Exemplo 2

O teste do exemplo 1 foi repetido em uma câmara de 69 metros cúbicos substancialmente nas mesmas condições, exceto mostrado na tabela 5.

A tabela 5 mostra a escalabilidade do processo para uma sala de 69 metros cúbicos. Em geral, resultados com Bacillus stearothermophillus mostraram que reduções acima de Iog 6 podem ser obtidas a 550 ppm tanto nas paredes quanto no piso. Exemplo 3

Ar foi recirculado através de um sistema destruidor catalítico (empregando neste exemplo uma mistura de óxidos de metal, incluindo óxido de alumínio) para "descontaminar" a sala pela remoção de peróxido em excesso. De outra forma, o peróxido pode se quebrar mais lentamente pela recirculação do ar seco condicionado no espaço, ou possivelmente aumentando a temperatura para facilitar o processo. Leva aproximadamente uma hora para reduzir os níveis de vapor de peróxido para cerca de 10 ppm, de um máximo de aproximadamente400-700 ppm em uma sala de 16 metros cúbicos. Os 10 ppm finais levam muito mais tempo para ser reduzido a um grau significativo.

Até o ponto em que é óbvio pela revelação aqui discutida, os recursos revelados nesta especificação podem ser combinados com recursos ou combinações de recursos revelados em nossos pedidos copendentes, e tais combinações enquadram-se no escopo da invenção aqui revelada.

Tabela 1

<table>table see original document page 10</column></row><table> Tabela 2

<table>table see original document page 11</column></row><table> Tabela 3 <table>table see original document page 11</column></row><table>

Tabela 4

<table>table see original document page 11</column></row><table>

Tabela 5

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Claims

ι Ml·- Vy

1. Método para desinfetar um volume ou superfícies que delimitam o volume, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (1) nebulizar uma solução compreendendo um agente biocida em um solvente para formar um nebulizante de partículas finamente divididas da solução em uma corrente de gás, a dita solução incluindo um solvente que tem um ponto de ebulição menor que do agente esterilizante; (2) submeter o nebulizante a energia de um tipo e por um tempo suficiente para vaporizar o solvente em preferência ao agente esterilizante, para aumentar assim a concentração do agente nas partículas de nebulizante; (3) remover o solvente vaporizado na etapa 2 da corrente de gás à pressão atmosférica, ou acima dela, e, se necessário, resfriar o nebulizante abaixo de 70 0C; e (4) expor o dito volume ou superfícies ao nebulizante da etapa3 por um tempo suficiente para esterilizar o dito volume ou superfícies.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nebulizante é uma solução de peróxido de hidrogênio em água.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o peróxido de hidrogênio nebulizado na etapa 1 está a uma concentração inicial de 35 % ou menos.

4. Método para desinfetar um volume ou superfícies que delimitam o volume, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (1) expor as ditas superfícies ou introduzir no dito volume um nebulizante compreendendo uma solução de peróxido de hidrogênio em água; e (2) controlar a umidade relativa no dito volume ou nas ditas proximidades da dita superfície para formar 20 % a 70 % de umidade relativa.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a umidade relativa na etapa 2 é controlada de 45 % a 65 %.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as partículas de nebulizante têm um diâmetro médio menor que 1 mícron.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a temperatura no volume é mantida de 20-30 graus centígrados.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o nebulizante de peróxido é distribuído ao volume a uma taxa de 0,5 a 1,0 grama/metro cúbico de volume a ser desinfetado.

9. Aparelho para realizar um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende, em combinação: (1) dispositivo adaptado para produzir um nebulizante compreendendo partículas finamente divididas de uma solução suspensa em um gás, a solução compreendendo um soluto e um solvente; (2) dispositivo para suprir energia suficiente ao nebulizante para lavar seletivamente pelo menos parte do solvente como um vapor, por meio do que a concentração de soluto nas partículas de nebulizante é aumentada; e (3) dispositivo para separar vapor de solvente do nebulizante depois da etapa 3 à pressão atmosférica, e, se necessário, então resfriar o nebulizante abaixo de 70 °C; (4) dispositivos para pôr em contato a superfície a ser esterilizada com o nebulizante da etapa 3.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente dispositivo para controlar a energia suprida na etapa (2) para garantir que o solvente seja vaporizado em preferência ao soluto e que relativamente pouco do soluto seja vaporizado.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo para nebulização usado na etapa 1 é selecionado do grupo que compreende nebulizadores ultra-sônicos, aspersões, nebulizadores a jato e nebulizadores piezoelétricos, operados de forma contínua ou cíclica.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os nebulizadores são ligados e desligados ciclicamente (ou em intervalos regulares).

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o nebulizador opera por cerca de 15-25 segundos por minuto.

14. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações9-13, caracterizado pelo fato de que a etapa 2 é conduzida por dispositivos selecionados de dispositivo de elemento de aquecimento, infravermelho, laser, microondas, RP ou outros dispositivos de geração de radiação; dispositivo de aquecimento por indução; dispositivo trocador de calor; dispositivo de condução; dispositivo de convecção; ou dispositivo de transferência de energia mecânica.

15. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações9-14, caracterizado pelo fato de que a etapa de remoção de vapor é realizada por dispositivos selecionados de dispositivos para passar gás através de um agente de secagem, dissecante, ou através de peneiras moleculares adequadas, membranas, dispositivos para passagem por uma centrífuga, dispositivos de um separador ciclônico adequado e similares.