DE1003403B - Verfahren zum raschen Sterilisieren unter Anwendung eines ozonisierten Gases - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der Trinkwasserbehandlung, wo Ozon bisher schon mit Erfolg angewendet wurde, gelingt es schon bei sehr kleinen Ozonmengen in wenigen Minuten, die schmutzigsten Wässer zu desinfizieren, wobei allerdings auf sorgfältigste Einhaltung streng vorgeschriebener Bedingungen zu achten ist. Bei diesen bekannten Verfahren wirkt das Ozon in in einer Flüssigkeit gelöstem Zustande. Eine Ozonkonzentration von 0,25 Milligramm auf den Liter Wasser genügt für die Vernichtung krankheitserregender Keime des Wassers.

Will man dagegen eine intensive keimtötende Wirkung in gasförmiger Umgebung und bei gewöhnlichen Temperaturen erhalten, so sind die Voraussetzungen wesentlich andere, als bei Gebrauch von Ozon in gelöstem Zustande. Oft ist es notwendig, eine Sterilisation in sehr kurzer Zeit zu erhalten, so z. B. in industriellen Betrieben, wo man z. B. große Mengen von in Fließbewegung durch eine automatische Sterilisationsmaschine laufenden Fläschchen sterilisieren soll. Oft handelt es sich um schwer zerstörbare Sporenkeime, welche man außerdem aus technischen Gründen in einigen Sekunden vernichten möchte.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, andere Gase als Ozon zu gebrauchen, z. B. Stickoxydul, zum Sterilisieren und Konservieren bakteriell zersetzbarer Stoffe wie z. B. Nahrungsmittel. Diese bekannten Verfahren sind aber für die Sterilisierung von Behältern und Gegenständen wie z. B. Chirurgieinstrumente nicht geeignet, weil die angewandten Gase nicht eine genügend starke keimtötende Wirkung haben, selbst wenn man diese Gase unter Druck bei hoher Konzentration einwirken läßt.

Die direkte Wirkung des Ozons in gasförmigem Zustande auf die Mikro-Organismen war Gegenstand einiger nicht übereinstimmender Beobachtungen. Man hat festgestellt, daß die Bakterienkeime in trockenem Medium schwerer als in feuchtem Medium vernichtet werden können. Deshalb hat man einen mit Ozon gemischten Wasserdampfstrom als Sterilisationsmittel angewandt. Die einzigen bekannten und angewandten Mittel zum Sterilisieren von Behältern mittels Ozon bestehen im Gebrauch einer Mischung von ozonisierter Luft und Wasser, welche in den zu sterilisierenden Behälter in feiner Verteilung eingespritzt wird. Dadurch ist es nicht immer möglich, die am Behälter haftenden Bakterien so rasch wie gewünscht zu töten, da der Mikro-Organismus von nicht genügend konzentriertem Ozon angegriffen wird. Die Bakterie ist nämlich von Wasser umgeben und es ist das in diesem Wasser aufgelöste Ozon, das auf sie wirken muß. Nun ist der Verteilungskoeffizient des Ozons zwischen der gasförmigen und wässerigen Phase ungünstig. Bei einer Temperatur von 25° beträgt dieser Koeffizient etwa 0,25, d. h., daß die Konzentration des Ozons im Wasser viermal kleiner ist als im umgebenden Gas.

Um das Ozon mit der Bakterie in Berührung zu bringen, ist es daher angezeigt, es in gasförmigem, d. h. nicht

unter Anwendung eines ozonisierten

Gases

Anmelder:
Dr. Alfred Torricelli, Bern

Vertreter: Dr. F. Zumstein, Patentanwalt, München 2,
Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 12. März 1953

Dr. Alfred Torricelli, Bern
ist als Erfinder genannt worden

gelöstem Zustande zuzuführen, um sofort eine energischere Wirkung zu erzielen, wobei vorzugsweise der Vorgang in einer feuchten Atmosphäre, d. h. einer mit Wasserdampf annähernd gesättigten Atmosphäre, erfolgen kann. Die Anwesenheit von Wassertröpfchen ist ein Hindernis für die Sterilisation in dem Sinne, daß die Operation dadurch verlangsamt wird, was in vielen Fällen eine industrielle Anwendung erschwert oder sogar verunmöglicht.

Bei raschem Evakuieren der Luft aus einem frisch mit Wasser gewaschenen und gut abgetropften, zu sterilisierenden Behälter und bei anschließendem brüskem Einführen eines trockenen ozonisierten Gases in denselben, absorbiert das ozonisierte Gas sofort genug Feuchtigkeit, um eine durchschlagende bakterientötende Wirkung zu gewährleisten. In diesem Fall wirkt das ozonisierte Gas direkt auf die Keime mit höchster Konzentration.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht eben auf diesen neuen, durch praktische Ergebnisse bestätigten Beobachtungen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum raschen Sterilisieren unter Anwendung eines ozonisierten Gases unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas direkt, d. h. ohne in einer Flüssigkeit gelöst zu werden, in einem geschlossenen Räume bei einer Konzentration von mindestens 20 mg Ozon pro Liter komprimierten Gases auf die zu sterilisierenden Gegenstände zur Einwirkung gebracht wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die bekannte bakterientötende Wirkung des Ozons auf die zu zerstörenden Keime verstärkt und die zur Vernichtung notwendige Zeit gekürzt werden. Dies beruht auf der

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durch den Anmelder durch Laboratoriumsversuche be- halter 1 gebracht, worauf man zuerst nach Öffnen des stätigten Tatsache, daß das Ozon als Bestandteil eines Hahns 8 und Schließen der Hähne 5 und 6 die Luft durch unter Überdruck stehenden gasförmigen Gemisches viel Inbetriebsetzung der Wasserstrahlpumpe 9 aus dem kräftiger und rascher wirkt, als bei Atmosphärendruck. Behälter 1 absaugt. Nachher wird der Hahn 8 ge-Der Anmelder hat mit ozonisierter Luft bei einer Kon- 5 schlossen und der Hahn 5 geöffnet, so daß ozonisiertes zentration von 1 ^u/₀ (auf das Volumen bezogen) und bei Gas, z. B. ozonisierte Luft durch die Leitung 3 bei geeinem 1 atü nicht übersteigenden Überdruck über- wünschtem Druck in den Behälter 1 einströmt. Dann läßt raschende Ergebnisse erzielt. Unter diesen Bedingungen man das Ozon während einer Zeit auf die Instrumente werden als sehr widerstandsfähig bekannte Sporen und wirken, die vom Druck und der Ozonkonzentration im vegetative Bakterienformen in weniger als 1 Minute io Behälter 1 abhängig ist. Am Ende der Sterilisationszeit zerstört. Die keimtötende Wirkung des Ozons ist am schließt man den Hahn 5 und öffnet den Hahn 8, setzt größten, wenn man in einer feuchten Umgebung arbeitet, die Wasserstrahlpumpe 9 in Tätigkeit und öffnet den wobei die an den frisch gewaschenen und zu sterilisieren- Hahn 6 der Leitung 4, um das ozonisierte Gas durch ein den Gegenständen noch vorhandene Feuchtigkeit hierfür neutrales, steriles Gas, z. B. durch sterile Luft, zu ersetzen, genügen kann. 15 Das Ozon wird durch den Ablauf 10 weggeführt, so daß

Durch Erhöhung des Gasdruckes läßt sich auch die das Laboratoriumspersonal nicht belästigt wird. Bei Ozonkonzentration erhöhen, was die Ergebnisse weiter diesem Verfahrensbeispiel hat man für den Sterilisienmgsverbessert. Auf diese Weise ist es dem Anmelder schon Vorgang immer mindestens einige Minuten zur Verfügung, gelungen, in 10 bis 20 Sekunden das Innere von so daß ein Überdruck zwischen z. B. 0,5 und 1 atü Flaschen zu sterilisieren, die stark durch Tausende von 20 genügt, aber auch unter oder über diesen Grenzen liegen Keimen, wie Bakterien, Schimmelpilze, Hefen und ver- kann.

schiedenerlei andere, sehr widerstandsfähige Sporenkeime Man kann mit der Anlage der Fig. 1 das Verfahren auch

verseucht waren. Diese Ergebnisse wurden erzielt bei so durchführen, daß man das ozonisierte Gas zur Wirkung 1 atü Überdruck des ozonisierten Gases bei einer Kon- bringt, ohne die Luft aus dem Behälter 1 vorher zu zentration von 30 mg Ozon auf 11 komprimierte, ozoni- 25 entfernen. In diesem Falle öffnet man die beiden Hähne 5 sierte Luft. und 8 gleichzeitig, bis der Behälter 1 mit ozonisiertem Gas

Wenn die erfmdungsgemäße Druckwirkung eine be- gefüllt ist. Dann schließt man den Hahn 8 und geht weiter trächtliche Beschleunigung der keimtötenden Wirkung wie oben beschrieben vor.

des Ozons bei gegebener Konzentration gestattet, so gibt Um das Innere eines fest angeordneten Behälters 13

sie auch die Möglichkeit, die zu zerstörenden Keime einer 3° gemäß Fig. 2 zu sterilisieren, kann man wie im ersten Ozonmenge auszusetzen, die größer ist als die pro Vo- Beispiel vorgehen. Die Wasserstrahlpumpe 9 kann durch lumeneinheit durch den Ozonerzeuger gelieferte Menge. eine Saugpumpe 14 ersetzt werden. Die Wahl des Druckes Die Anwendung eines Gasüberdruckes verschafft infolge- des ozonisierten Gases und die für die Sterilisation notdessen auch die Mittel, gleichzeitig auch das Problem der wendige Kontaktzeit hängen von der Art des Behälters 13 Ozonkonzentration zu lösen, um mit der größtmöglichen 35 und von der zur Sterilisation zur Verfügung stehenden Wirksamkeit auf die zu tötenden Keime· einzuwirken. Zeit ab. Man kann auch auf die Pumpe 14 verzichten, Die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen wenn die Natur der zu zerstörenden Keime nicht eine Verfahrens sind zahlreich. Es seien diesbezüglich die hohe Ozonkonzentration erfordert und die zur Verfügung folgenden Beispiele angeführt: Sterilisation von Flaschen stehende Kontaktzeit nicht zu kurz ist. und Fläschchen oder Verpackungen zur Aufnahme 4° Im dritten Beispiel (Fig. 3) handelt es sich um die steriler Produkte, Sterilisation des Innern von Behältern rasche Sterilisation leerer, frisch gewaschener und gejeder Art und Größe, wie z. B. Fässer oder Tonnen, Töpfe, spülter Flaschen. Die zu sterilisierenden Flaschen 15 geschlossene Becken, Silos usw., in welchen z. B. nachher laufen auf einer Transportkette od. dgl. ohne UnterNahrungsmittel aufbewahrt oder behandelt werden sollen. brechung durch eine an sich bekannte, den vorliegenden Auch die Desinfektion des Innern besonderer Kammern 45 Bedürfnissen angepaßte automatische Maschine mit einem oder von Wohnräumen kann in Frage kommen. Drehtisch 16 entlang dem Wege a-b-c-d-e.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch drei Aus- Der Verfahrensvorgang wickelt sich wie folgt ab:

führungsbeispiele von Einrichtungen zur Ausübung des Kommt eine Flasche 15 in b an, so wird ihr Inneres unter erfindungsgemäßen Verfahrens. Abschluß gegen die Außenluft automatisch durch eine

Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Sterilisation von chirur- 5° Leitung 17 mit einer Saugpumpe 18 verbunden. Die gischen und Laboratoriums-Instrumenten. Evakuation durch die Pumpe 18 erfolgt sehr rasch, so daß

Fig. 2 veranschaulicht die Sterilisation des Innen- wenig nachher die Flasche 15 bei c automatisch an eine raumes eines fest angeordneten Behälters, und Leitung 19 für ozonisierte, von einem Ozonerzeuger 20

Fig. 3 stellt eine Maschine zur Sterilisierung der Innen- herkommende Druckluft angeschlossen werden kann. Der seite leerer Flaschen auf automatischem Wege dar. 55 Druck und damit die Konzentration des vom Erzeuger 20

Die Anlage der Fig. 1 hat einen durch einen Deckel 2 gelieferten Ozons wird durch einen zwischen dem Erhermetisch verschlossenen Behälter 1, an den zwei zeuger 20 und der Leitung 19 eingeschalteten Kom-Leitungen 3 und 4 mit Hahnen 5 und 6 angeschlossen sind, pressor21 erhöht. Der Kompressor 21 kann weggelassen von denen die eine, 3, der Zufuhr ozonisierten Gases und werden, wenn der Druck des vom Erzeuger 20 gelieferten die andere, 4, der Zufuhr eines neutralen, sterilen Gases 60 Gases ausreichend ist.

zum Behälter 1 dient. Auf der gegenüberliegenden Seite Die mit unter Druck konzentriertem ozonisiertem Gas

ist eine Leitung 7 mit Hahn 8 zur Ableitung des Gases gefüllte Flasche 15 gelangt in der Maschine bis zur Stelle d aus dem Behälter 1 an letzteren angeschlossen. Die wo das Gas durch die Leitung 22 abgelassen und gegebe-Leitung 7 steht mit einer Wasserstrahlpumpe 9 in Ver- nenfalls durch ein neutrales, steriles, durch die Leitung 23 bindung, die vom Druckwasser eines Wasserversorgungs- 65 zugeführtes Gas, wie z.B. sterile Luft, ersetzt wird. Von netzes gespeist wird und mit einem Ablauf 10 in Ver- der Stelle d aus wird die sterile Flasche 15 dann über e bindung steht. Der Druck im Behälter 1 wird durch das einer Füllmaschine zugeführt.

Manometer 11 kontrolliert. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-

Frisch gewaschene, vorzugsweise vom Waschen her fahrens werden überall, wo es sich als notwendig erweist,

noch etwas feuchte Instrumente 12 werden in den Be- 70 Maßnahmen zur sofortigen Zerstörung des Ozons nach

seinem Gebrauch getroffen. Dies kann durch bekannte chemische oder physikalische Verfahren erfolgen, so z. B. durch Erhitzen des gebrauchten ozonisierten Gases und dessen Vorbeiführung an einem Katalysator wie z.B. Nickel oder Mangandioxyd.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum raschen Sterilisieren unter Anwendung eines ozonisierten Gases unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas ohne in einer Flüssigkeit gelöst zu werden, in einem geschlossenen Räume bei einer Konzentration von mindestens 20 mg Ozon pro Liter komprimierten Gases auf die zu sterilisierenden Gegenstände zur Einwirkung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ozonisierte Gas unter einem Überdruck von 1 atü zur Einwirkung gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ozonisierte Gas während 10 bis 20 Sekunden zur Einwirkung gebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ozonisierte Gas mit Wasserdampf annähernd gesättigt zur Einwirkung gebracht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 598 606;
schweizerische Patentschrift Nr. 94 325 ;
Rideal: Desinfektion, 1898, S. 82.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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