ES2574237T3 - Esterilización y descontaminación de un ambiente cerrado - Google Patents
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Abstract
Un método de esterilización, descontaminación y / o desinfección de un entorno cerrado, comprendiendo el método las etapas de: a) medir la temperatura de un entorno cerrado que se va a tratar; b) calcular la humedad relativa requerida para proporcionar una presión parcial de vapor de agua predeterminada a la temperatura medida; c) introducir una cantidad apropiada de agua al ambiente para proporcionar la humedad relativa calculada; d) descargar ozono en el ambiente humidificado; e) mantener el nivel de ozono en una concentración que permita alcanzar el grado requerido de descontaminación, esterilización y / o desinfección del ambiente húmedo; f) reducir el nivel de ozono a un nivel de exposición seguro aceptable, y que se caracteriza porque la etapa de calcular la humedad relativa es calculada por medio de un algoritmo que comprende las etapas de determinar la presión parcial de vapor de agua a una temperatura de base correspondiente a la temperatura de funcionamiento óptima del entorno cerrado y la humedad relativa óptima a esa temperatura de base para proporcionar la presión parcial de base; determinar la presión de vapor saturado para la temperatura medida y calcular la humedad relativa requerida como una función de la presión de vapor saturado a la temperatura medida y a la presión parcial de base.
Description
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esterilización y descontaminación10 para llevar a cabo la presente invención. El aparato comprende una carcasa portátil 12, que se puede abrir y que, en uso, genera una presión positiva en el interior para proteger los dispositivos sensibles dentro de la carcasa contra el efecto perjudicial del ozono. Sin embargo, se debe apreciar que se podrían proporcionar medios alternativos para proteger los componentes sensibles internos contra el daño producido por el ozono. La carcasa 12 tiene ruedas 14 y aloja una unidad humidificadora 16 que tiene una salida de aire humidificado 17, una unidad de descarga de ozono 18 que tiene una salida de descarga de ozono 20, un recipiente que contiene un catalizador de ozono 70, una unidad de descarga de hidrocarburo 22 que tiene una salida de descarga de hidrocarburo 24, un sensor de temperatura 31 y una unidad de control 26.
El ejemplo ilustrado tiene un catalizador de empobrecimiento de ozono, pero se pueden utilizar medios de empobrecimiento del ozono alternativos adecuados en la presente invención, tales como medios fotoquímicos.
La unidad humidificadora 16 en el ejemplo ilustrado incluye un humidificador 28, un sensor de higrostato 30, un sensor de temperatura 31 y un depósito de agua 34. Si se utiliza un humidificador ultrasónico, también se tiene que proporcionar, por ejemplo, un suministro de aire comprimido en forma de un depósito de aire comprimido o un recipiente alojado dentro de la carcasa 12. El depósito de aire comprimido está conectado al depósito de agua 34 y al humidificador 28. Las gotitas de agua que tienen un diámetro de menos de 5 micrómetros, preferiblemente de 2 a 3 micrómetros, se introducen en el aire para aumentar la velocidad de evaporación a la atmósfera.
La unidad de descarga de ozono 18 incluye un generador de ozono 36, un sensor detector de ozono 38, y un suministro de oxígeno 56 para suministrar oxígeno al generador de ozono 36. Se prefiere oxígeno al aire para la generación de ozono debido a que esto evita la formación de óxidos tóxicos de nitrógeno, aumenta la velocidad a la que se alcanza la concentración requerida de ozono y también aumenta el rendimiento del ozono.
El catalizador de ozono 70 es cualquier catalizador adecuado que sea capaz de eliminar el ozono de la atmósfera. El catalizador se puede seleccionar de entre una gama de sustancias propietarias que se sabe que son activas en la descomposición catalítica del ozono. Tales catalizadores pueden contener opcionalmente metales del grupo del platino, óxidos de manganeso, y otras sustancias que pueden tener un efecto promotor.
La unidad de descarga de hidrocarburo 22 incluye un suministro de hidrocarburo 42 en forma de un depósito o recipiente que contiene un hidrocarburo insaturado volátil, tal como buteno. Preferiblemente, el buteno es buteno -2. Sin embargo, el hidrocarburo puede ser cualquier hidrocarburo adecuado que tenga un doble enlace carbono carbono, por razones que se harán evidentes más adelante. El hidrocarburo se selecciona en base a su velocidad de reacción con el ozono y la toxicología de sus productos de descomposición.
La unidad de control 26 controla el aparato 10 y está preestablecido con al menos una rutina de esterilización y descontaminación. La unidad de control 26 incluye un controlador 46 y una interfaz de usuario 48 mediante la cual un usuario puede introducir comandos al aparato 10.
El aparato 10 puede incluir una batería integrada 50 y / o puede ser conectable a una red de alimentación. En el caso de la batería integrada 50, la batería es preferentemente recargable. Si se proporciona un aparato de funcionamiento a red, este puede tener un sistema de reserva por batería para que la máquina sea prueba de fallos en el caso de una interrupción de la red de alimentación.
El aparato 10 también suele incluir otras características de seguridad, tales como sensores seguridad y rutinas de software para impedir la puesta en marcha o iniciar la parada en caso de un fallo del sistema.
En uso, el aparato 10 en primer lugar es situado en la zona que se va a esterilizar y descontaminar. La alimentación al aparato 10 es conectada, y la unidad de control 26 lleva a cabo una verificación inicial de seguridad. Si el control de seguridad no se pasa, el aparato 10 no funciona y emite una indicación adecuada usando luces de advertencia
52. Durante el proceso, los controles de seguridad se realizan de forma continua y, en caso de un fallo del sistema, el sistema se dispone en modo seguro .
La temperatura del ambiente se controla continuamente y la humedad relativa para proporcionar una presión parcial deseada (generalmente de al menos 4 torr) a esa temperatura es calculada automáticamente por la unidad de control siendo introducido en el ambiente un volumen predeterminado de agua para lograr ese nivel de humedad. El volumen se ajusta en consecuencia a la detección de un cambio de temperatura.
La temperatura del aire humidificado es superior al punto de rocío del ambiente, y por lo tanto no se produce condensación.
El controlador 46 sigue supervisando el nivel de ozono, la humedad relativa por medio del sensor de higrostato 30 y la temperatura ambiente por medio del termopar 31. Si después de un intervalo de tiempo predeterminado, por ejemplo 10 minutos, el nivel de humedad relativa requerido (tal como se calcula por referencia a la temperatura medida y a la presión parcial de agua a la temperatura óptima de funcionamiento de base) no se ha alcanzado y / o no se ha obtenido el nivel de ozono requerido, el controlador 46 aborta la rutina de esterilización y descontaminación y proporciona una indicación adecuada.
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El oxígeno es suministrado al generador de ozono 36, y se genera ozono. El ozono generado se introduce en la corriente de aire humidificado de descarga. El controlador 46 proporciona una indicación adecuada de que el generador de ozono 36 está en funcionamiento, y monitoriza los niveles de ozono ambiental por medio del sensor detector de ozono 38.
Tanto el ozono como la concentración de vapor de agua que se debe detectar pueden ser modificados. Una vez que los niveles de ozono y vapor de agua prefijados se han detectado dentro del intervalo de tiempo asignado, el controlador 46 entra en una fase de tiempo, conocida como "tiempo de permanencia".
El tiempo de permanencia también puede ser modificado, por ejemplo, a una hora, y dependerá del grado y / o del tipo de descontaminación / esterilización que se debe proporcionar. Por ejemplo, la contaminación por esporas o mohos, tales como Clostridium difficile, generalmente requiere un tiempo de permanencia más largo que la contaminación por bacterias, tales como Listeria y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA).
Durante el tiempo de permanencia, la concentración de ozono y la humedad relativa son monitorizadas continuamente. Si el nivel de ozono cae por debajo de un umbral predeterminado, la unidad de descarga de ozono 18 se reactiva para reponer los niveles de ozono. Si el nivel de humedad relativa cae por debajo del valor calculado, la unidad humidificadora 16 se reactiva para restaurar el nivel de vapor de agua.
Una vez más, durante el período de reactivación, si la concentración de ozono o la humedad relativa no llegan a los mínimos predeterminados que se han mencionado más arriba en un intervalo de tiempo establecido, por ejemplo 10 minutos, el controlador 46 aborta la rutina de esterilización y descontaminación y emite una indicación adecuada.
Después de que haya transcurrido el tiempo de permanencia, el controlador 46 cierra la válvula de aire comprimido 54 y la válvula de suministro de oxígeno 56, y la unidad humidificadora 16 y la unidad de descarga de ozono 18 son desconectadas. A continuación, un ventilador eléctrico 71 sopla la atmósfera a través del catalizador 70 para reducir los niveles de ozono, siendo controlado continuamente el nivel de ozono. Cuando la concentración del ozono ha caído hasta el nivel requerido, tal como 8 mg. m-3, un hidrocarburo insaturado es introducido por medio de una válvula de descarga de hidrocarburo 58 de la unidad de descarga de hidrocarburo 22. La concentración de ozono es controlada continuamente y se comprueba que disminuye hasta alcanzar un nivel indetectable. El catalizador 70 puede ser empleado de forma continua hasta que la concentración de ozono caiga por debajo de su OEL.
Cuando el sensor detector de ozono 38 detecta que los niveles de concentración de ozono son inferiores a un valor predeterminado, por ejemplo 0,2 ppm o menos, el controlador 46 cierra la válvula de descarga de hidrocarburo 58 y produce una indicación de que la rutina de esterilización y descontaminación se ha completado. El nivel de ozono de 0,2 ppm, dependiendo del tamaño de la zona a esterilizar y descontaminar, se alcanza generalmente en unos 3 a 4 minutos. El aparato puede incluir un sistema de medición de realimentación de ozono (no mostrado) para determinar la cantidad de hidrocarburo que se añade al ambiente reduciendo de esta manera la posibilidad de producir una sobredosis de entrada de hidrocarburo y los problemas toxicológicos potenciales asociados.
Si el sensor detector de ozono 38 no indica que el nivel de seguridad predeterminado de ozono se ha alcanzado dentro de un intervalo de tiempo predeterminado, por ejemplo 10 minutos, el controlador 46 emite una advertencia de indicación de niveles de ozono potencialmente peligrosos en la sala. El controlador puede ser programado para permitir que pase un intervalo de tiempo superior a la vida media estándar del ozono antes de anunciar que la habitación se puede reocupar.
Se prevé que el aparato de esterilización y descontaminación puede estar formado integralmente como parte de un área, o puede ser portátil sólo parcialmente. Por ejemplo, el suministro de aire comprimido y / o suministro de oxígeno podrían formarse integralmente como parte de la zona que se va a esterilizada y descontaminada regularmente. Alternativamente, los componentes podrían estar alojados dentro de la carcasa del aparato. En este caso, el suministro requerido podría estar interconectado con el aparato a través de un tubo umbilical desmontable. La máquina también puede consistir en una unidad principal y un controlador remoto conectado de forma inalámbrica, en el que la o cada rutina preestablecida puede ser iniciada de forma remota por un usuario desde fuera de la zona a esterilizar y descontaminar.
Aunque el suministro de oxígeno es típicamente en forma de uno o más depósitos o cilindros de oxígeno, se puede utilizar un concentrador de oxígeno disponible comercialmente.
El aparato utiliza un ventilador eléctrico 72 como un dispositivo de movimiento de gas para hacer circular el aire ambiental, el ozono y el hidrocarburo. Sin embargo, dependiendo de la aplicación particular, se puede utilizar un dispositivo de movimiento de aire en lugar de un ventilador eléctrico.
El aparato que se ha descrito más arriba utiliza un método para producir un nivel artificialmente alto de humedad sin condensación, y generar in situ una alta concentración de ozono.
Los materiales del aparato son resistentes a los efectos corrosivos del ozono y de la elevada humedad, así como de los efectos disolventes del hidrocarburo.
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El estado de todas las válvulas es determinado con sensores incorporados integralmente conectados al controlador. Las válvulas se disponen por seguridad en una posición apropiada, como por ejemplo la posición cerrada, de manera que la seguridad del usuario se mantenga en todo momento.
El controlador también puede incorporar un sistema de grabación a prueba de manipulaciones para monitorizar el 5 uso, la hora, la fecha, el éxito / fracaso operativo y otros parámetros necesarios para medir el funcionamiento de la máquina.
Por lo tanto, es posible proporcionar un método y un aparato para proporcionar un grado de esterilización, descontaminación y / o desinfección que es rápido, eficaz y no proporciona subproductos nocivos por encima de un nivel de seguridad recomendado para el ambiente de que se trate. Además, el ajuste fino del método y del aparato 10 para tener en cuenta la temperatura real de la zona que se va a tratar de manera que solamente el volumen requerido de agua se introduzca en la zona que se va a tratar produce un aumento de la eficiencia. Se producirá menos condensación sobre las superficies, que podría actuar como una barrera para la actividad biocida y la longevidad de cualquier catalizador debería mejorarse puesto que las altas concentraciones de vapor de agua son perjudiciales para el rendimiento del catalizador. El contenido reducido de agua también proporcionará a las
15 instalaciones una mayor comodidad debido a la menor humedad. Tener menos encharcamientos producidos por la condensación también reduce la necesidad de secar la habitación antes de que sea reocupada. El aparato puede ser discreto y portátil. El método proporciona una esterilización y descontaminación efectiva en más de un 99,99% de un espacio sin afectar el ambiente con subproductos nocivos. La reutilización rápida de una zona contaminada se puede conseguir de esta manera.
20 Las realizaciones que se han descrito más arriba se proporcionan solamente a modo de ejemplos, y otras modificaciones serán evidentes a los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.
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