CZ22952U1 - Ekologický nezávadný dezinfekční prostředek - Google Patents

Description

Oblast techniky

Řešení se týká ekologicky nezávadného dezinfekčního prostředku se širokým spektrem využití. Dosavadní stav techniky

Do současné doby se dezinfekční prostředky vyrábějí chemickou cestou a kromě vysoké hladiny aktivního chlóru obyčejně obsahují i další toxické sloučeniny jako hydroxid sodný, etanol, izopropanol, chlorid amonný, dichlorisokyanurát apod. Jsou buď silně zásadité (pH nad 10) nebo zase kyselé (pH 2 až 6). Pri práci s takovýmito látkami je nutné používat osobní ochranné pracovní pomůcky. Jejich výpary jsou zdraví Škodlivé, pri úniku většího množství takovýchto přípravků dochází ke kontaminaci vody a půdy, zatěžují životní prostředí. Obsahují obyčejně 1 až 5 % hmotn. aktivního chlóru ve formě molekulárního chlóru, kyseliny chlomé, chlomanových iontů anebo chloraminů, které jsou vysoce agresivní, zdraví škodlivé.

Na dezinfekci se též používají tablety s obsahem aktivního chlóru, které se rozpouštějí ve vodě. Byly pokusy vyrábět dezinfekční prostředky s nižším obsahem škodlivých látek způsobem šetrnějším k životnímu prostředí a to elektrolýzou roztoku chloridu sodného. Takto vyrobené dezinfektanty obsahují směs oxidantů na bázi chlóru, jsou však velmi nestabilní, vhodné jenom na okamžité použití přímo na místě výroby, není možné je skladovat. Úlohou řešení podle předmětného užitného vzoruje vyrobit dezinfekční prostředek se silnými dezinfekčními účinky, který by byl ekologicky nezávadný, dostatečně stabilní, se širokým spektrem využití.

Podstata technického řešení

Výše uvedená kritéria v plné míře splňuje dezinfekční prostředek podle předloženého řešení, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořený produktem elektrolýzy vodného roztoku chloridu sodného a obsahuje 0,01 až 0,1 % hmotn. aktivního chlóru, 0,0001 až 0,0003 % hmotn. oxidu chloričitého, 0,1 až 0,2 % hmotn. chloridu sodného, kde zbytek do celkové hmotnosti produktu tvoří voda, přičemž jeho oxidačně redukční potenciál je v rozmezí 600 až 1200 mV a pH 2 až 11.

V takovém přípravku je aktivní chlór buď ve formě molekulárního chlóru, kyseliny chlomé anebo chlornanu sodného anebo jejích vzájemných směsích. V kyselém prostředí převažuje molekulární chlór, pri hodnotách pH 5 až 7,49 kyselina chlomá, přičemž pri pH 7,5 je poměr hmotnostních koncentrací kyseliny chlomé a chlornanu sodného 1:1. Pri hodnotách pH nad 7,5 je dominantně zastoupený chlornan sodný.

Dezinfekční prostředek podle předloženého řešení může obsahovat i další oxidanty jako peroxid vodíku, ozón, kyslík, což závisí na kvalitě a minerálním složení vstupní vody na přípravu dezinfekčního roztoku a roztoku chloridu sodného. Používá se nasycený roztok chloridu sodného, abychom dosáhli optimálních podmínek na výrobu dezinfekčního roztoku.

Podstata způsobu výroby předmětného dezinfekčního prostředku spočívá v tom, že do reaktoru s katodovou a anodovou komorou navzájem oddělených iontopropustnou membránou se přivede nasycený vodný roztok chloridu sodného, který se vystaví působení elektrického proudu o velikosti 7 až 20 A a napětí 25 až 45 V po dobu 30 minut, následně se odčerpá dezinfektant zachycený v anodové komoře a odpad zachycený v katodové komoře se dále recykluje anebo vypouští do recipientu.

Tato technologie výroby představuje nový speciální systém výroby dezinfekčních přípravků s využitím jen vody a chloridu sodného. Jedná se o technologii vícevrstvé přeměny, založené na elektrolýze roztoku chloridu sodného. Základní princip spočívá v rozkladu nasyceného roztoku chloridu sodného v reaktoru s dvěma komorami elektrolýzou na dezinfektant a odpad. Dezinfektant obsahující vysoko účinné oxidanty - aktivní chlór, oxid chloričitý, případně molekulární kyslík, ozón, peroxid vodíku - se zachytává v anodové komoře reaktoru.

- 1 CZ 22952 Ul

Odpadové látky zachycené v katodové komoře je vhodné recyklovat a vrátit nazpět do systému.

Množství vyrobeného dezinfektantu za časovou jednotku a jeho následné parametry závisí na velikosti a typu použitých komor a membrán.

Při výrobě předmětného dezinfekčního prostředku kromě vody a chloridu sodného nejsou používány žádné chemické prostředky. Tato skutečnost výrazně zjednodušuje bezpečnost při práci s takovýmto přípravkem, obslužný personál přichází do styku s bezpečnými materiály, nepotřebuje žádné ochranné prostředky a není ohrožený na zdraví. Technologie je energeticky nenáročná, na výrobu např. 40 1 přípravku se spotřebuje jen 0,024 kWh elektrické energie, nízká je spotřeba vstupních surovin vody a chloridu sodného. Přípravek má minimální korozivní účinky po aplikaci na technologická zařízení, možnost kontaminace pri jeho úniku do půdy je vyloučená.

Takto vyrobený dezinfektant v porovnání s dosud známými přípravky obsahuje až 100^x menší množství aktivního chlóru (jen 0,01 až 0,1 % hmotn.) a případné další oxidanty jako peroxid vodíku, ozón, molekulární kyslík, jsou obsažené pouze ve stopovém množství.

Přípravek je zdravotně nezávadný s dobou trvanlivosti nejméně 6 měsíců. Možné hoje skladovat pri pokojové teplotě.

Výsledky testování dezinfekční účinnosti prokázaly, že prostředek podle užitného vzoru má pri koncentraci 1:1 baktericidní účinek na gramnegativní a grampozitivní bakterie po 10ti minutové expozici, fungicidní účinek na vegetativní formy hub pri koncentraci 1:1 po 10ti minutové expozici a sporicidní účinek na spory pri koncentraci 1:1 už po 30ti minutové expozici. Přípravek má antivirový účinek už po 10 minutách působení roztoku ředěného v poměru 1:1.

Prostředek podle předmětného řešení byl testovaný na akutní orální toxicitu, dermální toxicitu, kožní dráždivost a oční dráždivost. Testy prokázaly, že je netoxický, z hygienicko-toxikologického hlediska neškodný. Nedráždí kůži a spojivkové sliznice očí.

Přípravek podle předloženého užitného vzoruje ekologicky nezávadný, vhodný pro široké uplatnění.

Přehled obrázků na výkresech

Řešení podle předloženého užitného vzoru bude blíže objasněno na příkladech s odkazem na připojené obrázky, kde obr. 1 znázorňuje princip rozkladu vodného roztoku chloridu sodného v reaktoru s katodovou a anodovou komorou vzájemně oddělených iontopropustnou membránou. Obr. 2 představuje závislost hmotnostních zlomků w (%) HOCL a CLO' od hodnoty pH.

Příklady provedení

Příklad 1

Výroba dezinfekčního prostředku s obsahem aktivního chlóru 100 mg/1

Do reaktoru, který je znázorněn na přiloženém obrázku 1, s dvěma komorami, katodovou komorou 1.1 a anodovou komorou 1.2. navzájem oddělených iontopropustnou membránou 2, se přivedlo 30 1 vstupní vody spolu s nasyceným vodným roztokem chloridu sodného, který tvoří asi 10 % objemu vstupní vody. Roztok se vystavil působení elektrického proudu o velikosti 7 A a napětí 25 V po dobu 30 min. Membrána 2 propouští jen ionty a v důsledku toho dochází k elektrolýze a fragmentaci slaného roztoku, přičemž vzniká účinný dezinfektant. Dezinfektant, který se zachytává v anodové komoře 1.2 a potom se odčerpal. Odpad zachycený v katodové komoře

1.1 se dále podrobí recyklaci. Pokud by to bylo nutné, může se vypustit do recipientu. pH výsledného produktu - dezinfektantu bylo 7, oxidačně-redukční potenciál 750 mV.

-2CZ 22952 Ul

Příklad 2

Výroba dezinfekčního prostředku s obsahem aktivního chlóru 300 mg/1

Postupovalo se podobně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že roztok chloridu sodného se vystavil působení elektrického proudu o velikosti 9,5 A a napětí 28 V.

pH výsledného produktu - dezinfektantu bylo 7, oxidačně-redukční potenciál 800 mV.

Příklad 3

Výroba dezinfekčního prostředku s obsahem aktivního chlóru 500 mg/1

Postupovalo se podobně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že roztok chloridu sodného se vystavil působení elektrického proudu o velikosti 12,5 A a napětí 35 V.

ío pH výsledného produktu - dezinfektantu bylo 7, oxidačně-redukční potenciál 900 mV.

Příklad 4

Výroba dezinfekčního prostředku s obsahem aktivního chlóru 700 mg/1

Postupovalo se podobně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že roztok chloridu sodného se vystavil působení elektrického proudu o velikosti 15 A a napětí 39 V.

pH výsledného produktu - dezinfektantu bylo 7, oxidačně-redukční potenciál 950 mV.

Příklad 5

Výroba dezinfekčního prostředku s obsahem aktivního chlóru 1000 mg/1

Postupovalo se podobně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že roztok chloridu sodného se vystavil působení elektrického proudu o velikostí 20 A a napětí 45 V.

pH výsledného produktu - dezinfektantu bylo 7, oxidačně-redukční potenciál 1200 mV.

Příklad 6

Výroba dezinfekčního prostředku s obsahem aktivního chlóru 500 mg/1

Postupovalo se podobně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že roztok chloridu sodného se vystavil působení elektrického proudu o velikosti 12,5 A a napětí 35 V.

pH výsledného produktu - dezinfektantu bylo 4, oxidačně-redukční potenciál 900 mV.

Uvedené konkrétní napětí a proudy jsou platné pro konkrétní reaktory, pro jiné reaktory se mohou lišit.

Obsah aktivního chlóru v prostředku podle předloženého řešení byl zjišťován standardní metodou a dosahoval pouze 0,01 až 0,1 % hmotn. vztáhnuté na celkovou hmotnost prostředku. Aktiv30 ní chlór je zastoupený buď ve formě molekulárního chlóru, kyseliny chlomé anebo chlornanu sodného anebo jejich vzájemných směsí. Z distribučního diagramu sestavy HOCL a CIO' podle obr. 2 vyplývá, že v kyselém prostředí převažuje molekulární chlór, při hodnotách pH 5 až 7,49 kyselina chíomá, přičemž pri pH 7,5 je poměr hmotnostních koncentrací kyseliny chlomé a chlomanového iontu, tedy chlornanu sodného, 1:1. Pri hodnotách pH nad 7,5 má dominantní zastoupení chlornan sodný.

V závislosti na kvalitě a minerálním složení vstupní vody může prostředek podle řešení dále obsahovat stopové množství oxidantů jako peroxid vodíku, ozón, molekulární kyslík.

Dezinfekční účinnost prostředku byla zjišťována standardními metodami podle slovenských technických norem. Baktericidní aktivita byla stanovená podle STN ΕΝ 1276 na kmenech Pseu40 domonas aeriginose 168/79 a Staphylococcus aureus 43/60, fůngicídní aktivita byla zjišťována

-3CZ 22952 Ul podle STN EN 1275 na kmeni Candida albicans NCTC 46/94 a sporicidní aktivita byla testována na kmeni Bacillus subtilus CNCTC 4/42. Výsledek testování prokázal, že přípravek v koncentraci roztoku 1:1 má baktericidní účinek na gramnegativní a grampozitivní bakterie už po 10ti minutové expozici, fungicidní účinek na vegetativní formy hub už po 10ti minutové expozici a spo5 ricidní účinek na spory už po 30ti minutové expozici.

Virusinaktivační účinek prostředku byl zjišťován metodou inaktivace DNA bakteriofága ΦΧ174, kterého hostitelským kmenem je Escherichia coli ATCC 13706. Testovací metoda je založená na původním postupu opsaném v práci Bydžovská O., Kneiflová J., 1983: Assesment of viral dosinfection by means of bacteriophage ΦΧ174, Epid. Hyg. Mikrob. Imunol. 37, 60-66.

i» Testy prokázaly, že prostředek má virusinaktivační účinek po 10ti minutové aplikaci na roztok ředěný v poměru 1:1. Přiložená tabulka znázorňuje přehled dezinfekční účinnosti prostředku podle vynálezu.

Přehled dezinfekční účinnosti dezinfekčního prostředku:

	Testované kmeny	Čas působení
Bakteriální aktivita	Pseudomonas aeriginose 168/79, Staphylococcus aureus 43/60	10 min
Fungicidní aktivita	Candida albicans NCTC 46/94	10 min
Sporocidní aktivita	Bacillus subtilus CNCTC 4/42	30 min
Virucidní aktivita	DNA bakteriofága ΦΧ174	10 min 1

Prostředek podle předloženého řešení byl dále testovaný na akutní orální toxicitu, dermální toxicitu, kožní dráždivost a oční dráždivost. Pro testování se použily metody Bltris, B3, B4, B5 (TG 423, 402, 404, 405 OECD) Guideline for Trstiny of Chemicals. Testy byly vykonané ve smyslu zachování kritérií směrnice správné laboratorní praxe a Directive 2004/EC of european parlament and the Council of February 2004.

2o Na základě výsledků akutní orální a dermální toxicity a podle kategorizace nebezpečných látek EHS vydané komisí evropských společenství je předmětný prostředek hodnocený jako neškodný, který nedráždí kůži po opakované aplikací a spojivkové sliznice očí po jednorázové aplikaci. Průmyslová využitelnost

Dezinfekční prostředek podle vynálezu má Široké spektrum využití ve všech oblastech, kde je potřebná dezinfekce materiálů, prostředí, nářadí, obkladů. Možné je ho používat na dezinfekci v domácnosti, v nemocnicích, v lázeňství, na dezinfekci pitné vody, dezinfekci bazénů, v rostlinné a živočišné výrobě, v potravinářství,

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Ekologický nezávadný dezinfekční prostředek, vyznačující se tím, že je tvo30 řený produktem elektrolýzy vodného roztoku chloridu sodného a obsahuje 0,01 až 0,1 % hmotn.

   aktivního chlóru, 0,0001 až 0,0003 % hmotn. oxidu chloričitého, 0,1 až 0,2 % hmotn. chloridu sodného, kde zbytek do celkové hmotnosti produktu tvoří voda, přičemž jeho oxidačně redukční potenciál jev rozmezí 600 až 1200 mV a pH 2 až 11.
2. 2. Ekologický nezávadný dezinfekční prostředek podle nároku 1, vyznačující se

   35 t í m, žc zdrojem aktivního chlóru je kyselina chlomá, chlornan sodný anebo molekulární chlór jednotlivě nebo ve směsi.
3. 3. Ekologický nezávadný dezinfekční prostředek podle nároků la2, vyznačující se tím, že obsahuje stopové množství oxidantů jako peroxid vodíku, ozón, kyslík.