JP2005528930A - 二酸化塩素を燻蒸剤として使用する方法 - Google Patents

Abstract

建築空間（４００）、熱換気及び冷暖房（４００）システム（ＨＶＡＣ、例えば、供給ダクト出口、加熱及び冷却コイル等）、乗り物、オフィス空間、製造装置、書類、文献、郵便物、郵便物処理装置、工業的製造装置及び消費関連項目を安全な条件で燻蒸するための、二酸化塩素ガス（１００）の使用方法を提供する。

Description

現在行われているガス燻蒸は、エチレンオキサイド（エポキシエタン、ＥＴＯ）、ホルムアルデヒド、気化させたパーオキサイド又はオゾンのいずれかを用いている。これらの燻蒸剤はいずれも、例えば、建物又は乗り物といった大きな空間を燻蒸する際に、その効用が限られるという不都合がある。エチレンオキサイドは、突然変異誘発物質及び発癌物質の両方に分類される可燃性かつ爆発性のガスである。

燻蒸剤としてのエチレンオキサイドの使用は、広範囲にわたる無毒化と浄化作業が必要である。ホルムアルデヒドは、潜在的に爆発性で、かつ、職業性の発癌物質である。
更に、ホルムアルデヒドは浸透性に乏しい。燻蒸剤としてのホルムアルデヒドの使用は、広範囲にわたる無毒化と浄化作業が必要である。気化したパーオキサイドは、燻蒸が必要な環境において、通常、全ての有機化合物と反応し、従って、燻蒸への高い需要がある。気化したパーオキサイドは、１２００立法フィート未満の空間の燻蒸する空間においては、効果がある。オゾンは、燻蒸が必要な環境において、通常、全ての有機化合物と反応し、これら燻蒸剤の中で最も短い半減期を有し、大きな空間の燻蒸に関して、オゾンは気化させたパーオキサイドよりさらに不適切なものである。

二酸化塩素は、有効な滅菌剤として認識されている。しかしながら、大きな空間の燻蒸を目的とする二酸化塩素の使用について、利用可能にしている手引きはない。

次亜鉛素酸ナトリウム塩は、面の洗浄に便利で有益なものであることが知られている。しかしながら、次亜鉛素酸ナトリウム塩のこのような使用方法は、大きな労力を要し、洗浄される物質の外観及び完全性に影響し、大規模への使用に対してガス法ほど適切でない。塩素ガスも、健康障害、ガスの高腐蝕性、及び、塩素化有機副生成物の生成の点で適切でない。

二酸化塩素は、選択的な酸化剤かつたんぱく質合成非活性化剤であり、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓに汚染されている表面に対して不浸透性なガスを扱うために、医学的に滅菌された条件のコントロールされた実験室において、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ（グラム陽性、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓに類似する有機栄養性胞子型）に対して有効であると報告されている。

本発明は、
環境的に安全な方法で、燻蒸及び滅菌を必要とする建物空間、熱換気及び冷暖房システム（ＲＶＡＣ、例えば、供給ダクト出口、加熱及び冷却コイル等）、乗り物、オフィス空間、製造装置、書類、文献、郵便物、郵便物処理装置、工業的製造装置及び消費関連項目のような大きな閉鎖空間内に含まれる内容物のガス浸透性を考慮した、二酸化塩素の大規模での有効な使用方法を提供する。

本発明は、
燻蒸を必要とする、内容物を含む空間を環境制御すること、
二酸化塩素ガスを発生させること、
燻蒸を必要とする空間に二酸化塩素ガスを導入すること、
燻蒸を必要とする空間に導入された二酸化塩素ガスを拡散させること、
燻蒸を必要とする空間内の二酸化塩素ガスの残留量を、環境的に安全な条件下、浄化が求められる含有内容物にガスを貫通させるレベル及び時間維持すること、及び、
燻蒸を必要とする空間から二酸化塩素ガスを除去し、その結果、大きな閉鎖空間及び内容物を燻蒸し、居住適正を回復すること
からなる方法を提供する。

1つの好ましい実施態様において、二酸化塩素ガスを導入するのに用いたのと同じ装置を用いて、燻蒸を必要とする空間から二酸化塩素ガスを除去する。
１つの実施態様において、本発明は、二酸化塩素発生機などの装置を用いることにより二酸化塩素を生成することからなる方法を提供する。１つの実施態様において、二酸化塩素は、ガスとして直接発生させる。別の実施態様において、二酸化塩素は液体中で二酸化塩素の溶液として発生させる。１つの好ましい実施態様において、液体は水である。水溶液において、二酸化塩素溶液平衡部分圧は、好ましくは約２６，０００ｐｐｍＶ未満で維持する。

発生させた二酸化塩素は、直接、または、もう一つの方法として、間接的に貯蔵タンクを経由して、高ガス：液体比のエミッターに移される。１つの好ましい実施態様において、エミッターは、高効率蒸気除去器及び超低液体／ガス比率を有するガス／液体接触器のような装置である。１つの実施態様において、エミッターは、ストリッパーのような装置である。

エミッターは、ガスの二酸化塩素濃度を実質的に空気中の二酸化塩素の爆発限界未満に維持するために操作する。二酸化塩素の発生前に、エミッターは、燻蒸を必要とする空間において、温度を調節するとともに、相対湿度を上昇させるために、水のみを用いて使用される。もう一つの方法として、加湿と燻蒸は、二酸化塩素溶液の温度を適切に調節することにより、同じ装置を用いて同時に行うことができる。

処理は、照明を落として、好ましくは実質的に暗闇で行い、二酸化塩素から塩素への分解を最小限に抑える。工程は、赤外線カメラ又は同様の機器を用いて観測する。

燻蒸すべき空間に腐敗しやすい可能性のある物質を含むのであれば、二酸化塩素は、可能な限り高純度にすべきである。具体的には、塩素ガスは、導入するガス中に約５％未満、好ましくは約０．５％未満存在すべきである。導入するガス中において、二酸化塩素ガスは、少なくとも９０％、好ましくは、少なくとも９５％、より好ましくは、少なくとも９９％の濃度で存在するのが適切である。

所望の相対湿度及び温度が一度達成されれば、二酸化塩素の発生速度の変更を開始する。最初の速度は、燻蒸を必要とする空間内の様々な面へ浸透させる充分な二酸化塩素を供給するため、大きい。この速度は、燻蒸を必要とする空間の最初の充填量を、予め決められた二酸化塩素の残留レベルまで供給するのと同様に、面の要求に対応するため予め決められている。二酸化塩素の発生速度は、その後、予め決められた時間、燻蒸を必要とする空間の空気中で、予め決められた二酸化塩素濃度を維持するため、適切に減少させる。このことは、エミッターに供給される溶液中の二酸化塩素の濃度を低下させる、又は、二酸化塩素溶液のエミッターへの流速を低下させるような、いくつかの方法により達成することができる。面には、二酸化塩素ガスが貫通するもの、又は浸透するものを含む（例えば、多孔質面）。

二酸化塩素ガス濃度のレベルの維持は、崩壊または燻蒸を必要とする空間からの損失割合を補充することで解決される。燻蒸を必要とする空間は、前記空間の外側に位置する領域に対してわずかに陰圧であることが好ましく、硬化する発泡体のような剥離性シーラントの使用を介して空間を密閉するようにする。要求される時間、加重平均濃度と接触時間が一度達成されれば、二酸化塩素の発生を停止する。

発生器、ストレージ及びエミッターは、その後真水を用いて清浄する。一旦清浄が完了したら、アルカリ化及び脱塩素剤、又は、他の反応性化合物（例えば、アスコルビン酸）とともに水を注入し、二酸化塩素を吸収する。この洗浄溶液は、その後、操作の間はエミッターとその送風機に供給され、エミッターは、燻蒸された空間内の環境的な大気組成の範囲外の二酸化塩素を洗浄し始める。

この工程は、燻蒸された空間内の環境的な大気組成が、外の環境に再開され、かつ、再居住のための許容限界に回復するまで、続けられる。
エミッターは、燻蒸を必要とする空間の内側又は外側に設置することができる。しかしながら、燻蒸を必要とする空間に汚染された空気が残ることは許されないので、燻蒸を必要とする空間の内側にエミッターを設置することが非常に好ましい。

本発明の１つの実施態様の概要説明である図１を参照することにより、本発明を更に理解することができる。本発明は、二酸化塩素ガス発生器１００を用いて、水に溶解させた二酸化塩素１８０を直接１６０、又は、もう一つの方法として、貯蔵庫２００を通して間接的１４０にエミッター３００に供給して行われ、
エミッター３００は、建物領域、及び／又は、建物４００の加熱、換気及び冷暖房（ＨＶＡＣ）の排気システムの処理のために、空気３６０中で二酸化塩素ガスを生成する送風機３２０からなる。

二酸化塩素発生器１００は、水道補給水１４０及び化合物１２０又は１３０の混合物である投入物１５０を受け取る。水道補給水１４０及び化合物１２０又は１３０の混合に、適切な混合方法が用いられる。混合されている水道補給水１４０及び化合物１２０又は１３０の量並びに比率を制限するのに、測定手段が用いられる。工程の最初の環境順応段階において、処理すべき空間の相対湿度を調節するため、水のみが二酸化塩素発生器１００の投入物１５０に供給される。工程の第二段階において、二酸化塩素前駆体化合物１２０は、水道水１４０と混合される。二酸化塩素発生のいくつかの化学的手段、及び、それらに関連する二酸化塩素前駆体化合物は当業者に公知であり、適切な手段及び化合物の選択は、当業者の能力の範囲内である。二酸化塩素発生の典型的な化学的手段は、米国特許第４，６８９，１６９号（Ｍａｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）、米国特許第５，２０４，０８１号（Ｍａｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）、米国特許第５，２２７，３０６号（Ｅｌｔｏｍｉ ｅｔ ａｌ．）、米国特許第５，２５８，１７１号（Ｅｌｔｏｍｉ ｅｔ ａｌ．）及び米国特許第５，９６５，００４号（Ｃｏｗｌｅｙ ｅｔ ａｌ．）に開示されており、これらの教示はこの参照により開示に含まれる。

二酸化塩素発生器１００の出力は、水に溶解されている二酸化塩素１８０をエミッター３００に供給する直接的手順１６０にすることができる。もう一つの方法として、二酸化塩素発生器の出力は、貯蔵手段２００を経由する手順１４０にすることができ、そこから水に溶解されている二酸化塩素１８０を、エミッター３００に送る手順にすることができる。

エミッター３００は、水から二酸化塩素を除去し、燻蒸すべき空間、通常、建物領域及び／又はＨＶＡＣ排気システムへの管装置により、空気３６０中に二酸化塩素を運ぶ。「管装置」としては特に限定されず、一時的又は恒久的配管、パイプ、ホース等を含む。エミッターから回収された水３８０は再利用することができ、二酸化塩素発生器１００に投入物１５０を供給するため、混合手段により水道補給水１４０及び化合物１２０又は１３０と混合することができる。

工程の第三段階において、二酸化塩素発生器１００、貯蔵庫２００及びエミッター３００は、水のみで洗浄される。工程の更なる段階の間、二酸化塩素発生器１００への投入物に供給するため、解毒化合物１３０を水と混合させる。

燻蒸を必要とする空間内の露点の観測及び調整は、重要な特徴である。燻蒸の工程の間、処置は、結露を避けるように行わなければならない。ゆえに、燻蒸工程全体において、燻蒸を必要とする空間内の大気は、過剰加湿を回避し、かつ、エミッターに供給される二酸化塩素溶液の温度を調節するために、室内暖房具又はＨＶＡＣシステムを用いて注意深く調整されなければならない。これらの要素の制御を怠ることにより、二酸化塩素をより高濃度で使用した場合と同様の、部分的な損傷が起こり得る。

実施例１
トレーラーの閉鎖空間内の環境を以下のように燻蒸し、居住適性を回復させる。初めに、環境を７０−８０°Fの温度及び６０−８０％の相対湿度に制御する。処理の間、二酸化塩素を燻蒸すべき空間に導入し、５００ｐｐｍＶの残留濃度を１０時間維持する。他の実施態様において、残留二酸化塩素濃度は、約７５０ｐｐｍＶ、約１０００ｐｐｍＶ、又は、約３０００ｐｐｍＶで維持し、処理時間は、約８から約１２時間の範囲である。一般的に、閉鎖空間が２２８０立法フィートであると、空気は、ちょうど５ＣＦＭで循環する。処理は、照明を落として、好ましくは実質的に暗闇で行い、二酸化塩素から塩素への分解を最小限に抑える。適切には、二酸化塩素ガスは、導入するガス中に少なくとも９０％、好ましくは、少なくとも９５％、より好ましくは、少なくとも９９％の濃度で存在する。
燻蒸すべき空間に腐敗しやすい可能性のある物質を含むのであれば、二酸化塩素は、可能な限り高純度にすべきである。具体的には、塩素ガスは、導入されたガス中に約５％未満、好ましくは約０．５％未満で存在すべきである。
効果は、モニターとして用いるＢａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ胞子の不活性化割合により測定する。トレーラーの内容物は、カーテン、椅子、ファイル、郵便物及び他の書類及びコンピュータを含む、トレーラーに置かれている全ての物質の変色及び機能を測定するために検査される。僅かな変色を除き、絨毯、カーテン、家具及びオフィス設備（例えば、コピー、コンピュータ、プリンター等）において、識別し得る影響は見られない。燻蒸の後で、処理された空間内に塩素は検出されない。

実施例２
閉鎖空間内の環境を、以下のように燻蒸し、居住適性を回復させる。ＨＶＡＣ装置を検査し、ファンを準備する。全てのフィルターを取り外し、焼却する。冷却及び加熱コイルに脱脂剤／洗浄剤を吹きつける。環境を、２．５時間かけて、６０−８０°Fの温度、適切には約７５°F、７０−８０％の相対湿度、適切には７５％に制御する。水道水のｐＨは、エミッターが大気中に遊離のＣｌＯ_２を運ぶのを可能にするため、６．５−７．０に調整する。建物は、剥離性の発泡体を用いて封鎖し、空気の損失速度を測定して燻蒸に必要な計算された二酸化塩素量の補正に用いる。
理想的な混合に近づくようＨＶＡＣを援助するために、追加の内部ファンを設計で決定された位置に設置する。二酸化塩素を空気と共に流速２，０００ＣＦＭで導入し、５００ｐｐｍの濃度で１２時間維持する。閉鎖された空間の二酸化塩素を用いた初期の充填は、病原体が対象環境に反応することを避けるため、急速である。一般的に、閉鎖された雰囲気において二酸化塩素は数分以内に７−１４ｐｐｍに上昇し、５分以内に３０ｐｐｍを超える。燻蒸の効果は、モニターとして用いるＢａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ胞子の不活性化割合により測定する。
装置は、二酸化塩素及びエミッターを水のみで、次いで、腐蝕剤、亜硫酸水素塩とＣｌＯ_２及びＣｌ_２を吸収する水の混合物により洗浄する洗浄装置に切り換える。周囲の空気は、建物の空気中の二酸化塩素濃度を約０．１ｍｇ／ｍ^３未満に減少させるために、２８−３２時間かけるか、又は、約３０−３２倍の建築容積の変換で無毒化される。燻蒸を必要とする空間内に含まれる内容物によるが、二酸化塩素濃度は、一般的に１時間あたり約１００ｐｐｍＶの速度で減少することが見出されている。燻蒸を必要とする空間は、非常に速く無毒化することができ、一般的に約５−６時間である。
建物の空気は、約３５％未満のより低い相対湿度で空調設備を用いて循環される。ＨＶＡＣ加熱及び冷却コイルは二酸化塩素を吹き掛け、ＨＶＡＣフィルターは新しいフィルターに交換する。

本発明は、ここに記載された特定の実施態様により範囲を限定されず、添付されたクレームにより範囲を限定するものである。記載された実施態様は、本発明の一側面の説明として意味するものであり、本発明と機能的に同等な方法は、ここに示され記載された方法に加えて、上述の記載及び添付の図面から、当業者に明らかとなる。このような変更態様は、添付されたクレームの範囲内に収まることを意味する。例えば、当業者が、一度この開示を知れば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓのような病原体により汚染された物質の燻蒸の効果を観測するための代用物としてＢａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ胞子を用いることを認識するであろう。このように、本発明は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓのような病原体により汚染された物質の燻蒸を包含する。

本発明の１つの実施態様の概要説明である。

符号の説明

１００ 二酸化塩素発生器
１２０ 二酸化塩素前駆体化合物
１３０ 解毒化合物
１４０ 貯蔵手段２００を経由する手順
１４０ 水道補給水
１５０ 投入物
１６０ 水に溶解されている二酸化塩素１８０をエミッター３００に供給する直接的手順
１８０ 水に溶解されている二酸化塩素
２００ 貯蔵庫
３００ エミッター
３２０ 送風機
３６０ 空気
３８０ 水
４００ 建物

Claims (35)

1. 燻蒸と居住適正の回復とを必要とする大きな閉鎖空間及び内容物を燻蒸する適切な方法であって、
   燻蒸を必要とする、内容物を含む空間を環境制御すること、
   二酸化塩素ガスを発生させること、
   燻蒸を必要とする空間に二酸化塩素ガスを導入すること、
   燻蒸を必要とする空間に導入された二酸化塩素ガスを拡散させること、
   燻蒸を必要とする空間内の二酸化塩素ガスの残留量を、環境的に安全な条件下、浄化が求められる含有内容物にガスを貫通させるレベル及び時間維持すること、及び、
   燻蒸を必要とする空間から二酸化塩素ガスを除去し、その結果、大きな閉鎖空間及び内容物を燻蒸し、居住適正を回復すること
   からなる方法。
2. 二酸化塩素ガスを導入するのに用いたのと同じ装置を用いて、燻蒸を必要とする空間から二酸化塩素ガスを除去する請求項１記載の方法。
3. 二酸化塩素ガスの溶液として、二酸化塩素ガスを液体中で発生させる請求項１記載の方法。
4. 液体が水である請求項３記載の方法。
5. エミッターを用いて二酸化塩素ガスを導入する請求項１記載の方法。
6. エミッターがストリッパーである請求項５記載の方法。
7. 燻蒸を必要とする空間を環境制御することに、相対湿度の調節を含む請求項１記載の方法。
8. 燻蒸を必要とする空間を環境制御することに、温度の調節を含む請求項１記載の方法。
9. 燻蒸を必要とする空間を環境制御することに、露点を超えるのを回避することを含む請求項１記載の方法。
10. 燻蒸を必要とする空間を環境制御することに、エミッターを用いて照度のレベルを下げることを含む請求項１記載の方法。
11. 燻蒸を必要とする空間が、建物の一部である請求項１記載の方法。
12. 燻蒸を必要とする空間が、乗り物である請求項１記載の方法。
13. 導入された二酸化塩素ガスの前記拡散が、熱換気及び冷暖房（ＨＶＡＣ）システムを用いることからなる請求項１記載の方法。
14. 燻蒸を必要とする空間を、実質的に暗い状態で維持する請求項１記載の方法。
15. 二酸化塩素ガスが、導入されたガス中に少なくとも９０％の濃度で存在する請求項１記載の方法。
16. 二酸化塩素ガスが、導入されたガス中に少なくとも９５％の濃度で存在する請求項１記載の方法。
17. 二酸化塩素ガスが、導入されたガス中に少なくとも９９％の濃度で存在する請求項１記載の方法。
18. 燻蒸を必要とする空間を環境制御すること、及び、燻蒸を必要とする空間に二酸化塩素ガスを導入することに同じ装置を用いる請求項１記載の方法。
19. 前記二酸化塩素ガスが、約５％未満の塩素ガスを含む請求項１記載の方法。
20. 前記二酸化塩素ガスが、約０．５％未満の塩素ガスを含む請求項１記載の方法。
21. 前記空間が、前記空間の外側に位置する領域に対してわずかに陰圧を維持する請求項１記載の方法。
22. 前記二酸化塩素溶液が、約２６，０００ｐｐｍＶ未満の平衡部分圧を有する請求項４記載の方法。
23. 前記空間中の前記内容物が、ガス貫通性である面を含む請求項１記載の方法。
24. 更に、前記燻蒸の間、結露を回避するために前記空間内で露点を観測及び調節することからなる請求項１記載の方法。
25. 燻蒸する間の温度が７０−８０°Fであり、燻蒸する間の相対湿度が６０−８０％である請求項１記載の方法。
26. 燻蒸する間の前記空間中の二酸化塩素の残留濃度が５００ｐｐｍＶから約３０００ｐｐｍＶである請求項１記載の方法。
27. 燻蒸が約８から約１２時間かけて行われる請求項２６記載の方法。
28. 燻蒸する間の前記空間中の二酸化塩素の残留濃度を約７５０ｐｐｍＶで約８〜約１２時間維持する請求項１記載の方法。
29. 燻蒸する間の前記空間中の二酸化塩素の残留濃度を約１０００ｐｐｍＶで約８〜約１２時間維持する請求項１記載の方法。
30. 燻蒸する間の前記空間中の二酸化塩素の残留濃度を約３０００ｐｐｍＶで約８〜約１２時間維持する請求項１記載の方法。
31. 燻蒸を必要とする前記空間がグラム陽性胞子に汚染されている請求項１記載の方法。
32. 前記胞子がｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓである請求項３１記載の方法。
33. 前記胞子がｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓである請求項３１記載の方法。
34. 二酸化塩素ガスを除去する間、湿度を約３５％未満に下げる請求項１記載の方法。
35. 二酸化塩素ガスの除去を少なくとも５−６時間かけて行う請求項１記載の方法。

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