JP2012528674A - ガス状二酸化塩素を用いた閉鎖空間の除染 - Google Patents
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Abstract
前記閉鎖空間を環境制御して約5%〜約56%の範囲内の相対湿度(RH)を達成する工程と;
二酸化塩素ガスを発生させる工程と;
気相付与の間に、前記閉鎖空間内の汚染物質を除去するのに効果的であり、更に前記閉鎖空間内の腐食を軽減するのに効果的である、二酸化塩素ガス濃度及び接触時間の特定条件下で、二酸化塩素ガスを導入する工程と;
を含む前記方法。
Description
約56%を超えない相対湿度に前記閉鎖空間を環境制御(climatizing)する工程;
二酸化塩素ガスを発生させる工程;及び、
所望レベルの標的生物の死滅又は汚染物質の酸化を達成するのに有効な濃度−時間(CT)値で、二酸化塩素ガスを前記閉鎖空間へ導入する工程;
を含む、前記方法に関する。
前記閉鎖空間をx(%)に等しい相対湿度に環境制御する工程;
二酸化塩素ガスを発生させる工程;及び、
y(ppmv−時間)に等しい二酸化塩素のCT値で、二酸化塩素ガスを閉鎖空間へ導入する工程であって、ここで、yは6x2−870x+32100±1000に等しく、xは%RHに等しい5〜56の数であるものとする、前記工程;
を含む前記、方法にも関する。
前記閉鎖空間を環境制御して約5%〜約56%の範囲内の相対湿度(RH)を達成する工程;
二酸化塩素ガスを発生させる工程;及び、
閉鎖空間中に適切な時間にわたって25ppmv〜10,000ppmvの範囲の濃度で二酸化塩素を導入して、y(ppmv−時間)に等しい二酸化塩素のCT値を達成するための工程であって、ここで、y=6x2−870x+32100±1000であり、xは%RHに等しい5〜56の数であるものとする、前記工程;
を含む、前記方法に更に関する。
前記閉鎖空間を環境制御して約5%〜約56%の範囲内の相対湿度(RH)を達成する工程;
二酸化塩素ガスを発生させる工程;及び、
二酸化塩素ガス濃度及び接触時間の特定の条件下に二酸化塩素ガスを導入する工程であって、ここで、気相付与の間に、前記特定の条件は閉鎖空間内の汚染物質を除去するのに有効であり、かつ閉鎖空間内の腐食を軽減するのに更に有効であるものとする、前記工程;
を含む、前記方法にも関する。
前記閉鎖空間を環境制御して約5%〜約56%の範囲内の相対湿度を達成する工程;及び、
CT値約1000ppmv−時間〜約29,000ppmv−時間で二酸化塩素を前記閉鎖空間へ導入する工程;
を含む。
本明細書で用いる「CT」又は総濃度は、二酸化塩素濃度に曝露時間(hour)を掛けた時間重み付け平均に等しい。二酸化塩素濃度対曝露時間(時間)のプロットにおいて、CTは曲線の下側の面積に等しくなるであろう。例えば、12時間の曝露時間にわたる時間重み付け平均二酸化塩素濃度が750ppmvであった場合、CTは9000ppmv−時間となるであろう。
《表》
実験室試験を行って相対湿度及び温度の試験条件を確立した。図5に示されるように、平均相対湿度45%、55%、65%、及び75%において二酸化塩素を用いた死滅率を決定した。106のバチルス・アトロフェウス(Bacillus atrophaeus)胞子を含む紙ストリップ(胞子ストリップ)を燻蒸チャンバー内に置いた。チャンバー及び試験ストリップを目標の相対湿度及び温度条件を維持しながら最低1時間にわたり安定化させた。次いで、これらの条件を維持しながら試験条件に合致する特定の濃度及び時間(CT)に対して二酸化塩素ガスをチャンバーに導入した。次いで、胞子ストリップを回収して培養により死滅を決定した。
(式中、xは相対湿度(%)に等しく、そして、yはCT、すなわち、二酸化塩素の総濃度(ppmv−時間)に等しい)
に従って6log死滅(six log kill)が達成された。
燻蒸すべき閉鎖空間内の高い相対湿度(すなわち、65〜70%の範囲内)を必要とする、従来の二酸化塩素の気相付与とは対照的に、本発明の改良された方法においては、目標とする低湿度(約45%)を達成することが必要である。燻蒸の前に、エミッターを使用して水だけによって、浄化を必要とする空間内の相対湿度を下げる(又は、或る場合には上げる)ことができる。これをシステム内の温度を調節することによって行い、そして好ましい実施態様において、以下のようにして達成する。
二酸化塩素は83ミリメートル水銀柱を超える分圧では安定しないので、高圧ガスボンベで購入することはできない。従って、除染場所で二酸化塩素ガスを生成しそれに続いて燻蒸すべき閉鎖空間中に導入しなければならない。一般に、亜塩素酸塩溶液(例えば、NaClO2)を酸溶液で処理してClO2を含む酸性溶液を生成し、次いでこれを水中に気体としてフラッシングして水性ClO2を生成することにより二酸化塩素溶液を生成することができる。他の前駆物質、例えば、塩素酸ナトリウムを用いることもできる。
2つの同一のチャンバー試験において、二酸化塩素による腐食を受けやすいことが知られている種々の金属の試料を、バチルス・アトロフェウス(Bacillus atrophaeus)の1000胞子を含む3log(log 103)胞子ストリップ及びクロストリジウム・スポロゴニエス(Claustridium sporogonies)の1000胞子を含む3log(log 103)胞子ストリッップと共に設置した。試料は、仕上げ釘、かみそりの刃、ペーパークリップ、及び金属やすりを含んでいた。最初の試験では、相対湿度75%で合計250ppmv/時間の二酸化塩素の濃度及び時間(CT)に試料を曝露した。第2の試験は、試験時間にわたり相対湿度45〜50%に湿度を保持した以外は同一内容であった。曝露の完了後に、金属試料を評価しかつ胞子ストリップを増殖に対して培養した。各試験において、胞子ストリップのいずれについても増殖はなかった。相対湿度75%の試験条件下では、試験片は全て中程度から重度の発錆及び腐食を示した。相対湿度45〜50%においては、発錆及び腐食を示した試験片はなかった。
2500立方フィートの建造物を密閉して、そして、二酸化塩素ガスを用いた処理に対する準備をした。処理プロセスを通じて構造物から50〜100CFMで空気を引くことにより構造物を負圧下に維持した。引いた空気をカーボンフィルタに通してスクラビングすることにより二酸化塩素の排出を防止した。構造物全体にわたり6ヶ所で温度及び相対湿度をモニタリングした。外部の6トンHVACシステムを住宅構造物に接続して温度及び湿度制御を与えた。
構造物を覆い(envelope)内に密閉し、構造物にスクラビングシステムを取り付けて覆い内で負圧を維持し、そして温湿度制御装置を取り付けて環境レベルを維持することにより二酸化塩素を用いた燻蒸に対して構造物を準備した。構造物は約3200平方フィートの設置面積及び53000立方フィートの容積を有していた。処理の間、相対湿度レベル38%〜56%の範囲に構造物を保った。約14時間にわたり連続的に二酸化塩素を加えて平均濃度約3800ppmvを維持した。構造物の全処理は、平均で二酸化塩素52,000ppmv時間であった。
二酸化塩素ガスを用いた処理を行うために5つの住宅構造物を選択した。これらの構造物の大きさは2400〜5000平方フィートの範囲で、屋根の下の容積は35000〜70000立法フィートの範囲であった。二酸化塩素ガスを用いた処理の前に発錆又は腐食の徴候について、二酸化塩素を用いる処理の前にそれぞれの住宅構造物を検査した。二酸化塩素に対して感受性であることが知られている材料を詳細に検査した。これらの物品は、ピクチャーウォール送風機ガー、仕上げ釘、安価なキャビネットヒンジ、及び磨り減ったねじ頭であった。燻蒸の前にこれらの物品全ての写真を撮った。燻蒸前に、これらの物品の中で腐食又は錆を示しているものはなかった。
序論
メディアレポートは、中国製ウォールボードが銅管を腐食させ、宝飾品及び銀食器を黒ずませることがあり、そして人々を病気にする可能性のあるガスを放出するという関心事が中国製ウォールボードを含む構造物に居住する自家所有者及びアパートの住人の間で広がっていることを指摘する。
この実地技術検証プロジェクトの目的は:1)ClO2燻蒸法が構造物全体にわたるガス浸透を生じさせて悪臭のある還元されたイオウ化合物の効果的な除去をもたらすことを実証すること;2)ClO2が処理される構造物内で金属の腐食又は材料の漂白の点で許容することのできない変化を引き起こさないことを立証すること;及び3)硫酸塩還元細菌(SRB)が還元されたイオウガス発生の問題に重要な役割を演じていることが結果として決定された場合に、ウォールボード材料内に存在する硫酸塩還元細菌を不活性化するClO2の能力を更に調査すること、であった。
害された構造物から還元されたイオウ化合物を除去するClO2の成果を決定する上でその決定を複雑化する主因は、構造物内にこれらのガスが低濃度で存在する場合にこれらのガスを測定及び分析することが困難なことである。Sabre社は、試験構造物から還元されたイオウ化合物を除去するClO2ガスの効果を実証すべく種々の代替手段を用いた。
5683 Kensington Loop in The Residences at Bell Tower Park(フォートメイヤーズ,フロリダ州)に位置する「Berkshire Floor Plan」を有するコートヤードホーム(Courtyard Home)を実地技術検証場として用いた。この2,429平方フィート2階建て住宅は、寝室3、浴室3.5、キッチン、グランドルーム、ダイニングルーム、ランドリールーム及び壁続きの車2台分のガレージからなっている。この住宅は、寝室1、浴室1及び小キッチンからなる286平方フィートのゲスト用のカバナも備えている。主住宅及びゲストカバナは、スクリーン天井囲い(screen ceiling enclosure)、れんが基礎(brick foundation)及び小スパを備えたプライベートコートヤードでつながっている。
ClO2燻蒸法の有効性を幾つかの異なる方法でモニタリングした。燻蒸時間の間中、重要なプロセスパラメータをモニタリングして、害された構造物内に目標とする処理条件が達成されたことを確実にした。これらのプロセスパラメータは、温度、RH、ClO2濃度、及びClO2CT「単位」として表される燻蒸剤の用量を含んでいた。
ClO2の金属に対する腐食能力及び家庭用カーペットに対するClO2の漂白能力を、構造物全体にわたって行った処理前及び処理後の視覚的観察によって評価した。
BI胞子ストリップ−処理試料10ごとに陽性対照試料約1の比で燻蒸されたBIと共に、合計2の陽性対照として陽性対照BIを、生死判別試験のためにSabre社の実験室へ提出した。陽性対照は、曝露されたBIと共に実験室に提出されるものと同一組成の未処理(すなわち、燻蒸されていない)BIである。陽性対照は、BI製品の品質の証拠だけでなく代用試験生物の増殖に対して適切な条件が達成されたことの証拠も提供する。陽性対照を燻蒸ガスに曝さないことを除いて、建築物からの実際の試料と同様にして陽性対照試料を扱い、包装しそして発送した。
温度及びRH−各モニタリング位置について平均温度及びRHレベルを計算する目的でMicrosoft社のExcel(商標)スプレッドシートに、HOBO(商標)データロガーから温度及びRH生データをエクスポートした。これらの平均温度及びRH値(±1標準偏差)を表1に示す。
燻蒸後に構造物内に存在する一般的な金属アイテムについて行われた観察は、ClO2ガスに対する曝露から腐食の影響が見られなかったことを示した。同様に、カフェカウンタートップ上に置かれた銅管片においても、処理後に一部の銅管片が「金に似た」色合いを有するように見えたという小さな例外を除いて、変化は観察されなかった。
温度、RH、ClO2濃度及びCT値を含む全てのプロセスパラメータ目標がこのフィールド技術検証プロジェクトの間に達成され、そして全ての目的が満たされた。
頭字語の一覧
BI 生物学的指標
CFM 立法フィート/分間
ClO2 二酸化塩素
CT 濃度×時間
DFU 乾燥フィルター単位
F ファーレンハイト
FDOH フロリダ州保健局
HDPE 高密度ポリエチレン
HVAC 暖房、換気及び空調
P&DC 処理及び配送センター
ppmv 体積百万分率
RH 相対湿度
Sabre Sabre Technical Services, LLC
SRB 硫酸塩還元細菌
USEPA アメリカ合衆国環境保護庁
USPS アメリカ合衆国郵便公社
Claims (28)
- 閉鎖空間内での二酸化塩素の気相付与方法であって:
前記閉鎖空間をx(%)に等しい相対湿度(RH)に環境制御する工程と;
二酸化塩素ガスを発生させる工程と;
二酸化塩素ガス濃度及び接触時間の特定の条件(CT条件)下に、二酸化塩素ガスを前記閉鎖空間へ導入する工程と;
を含み、前記RHが約5%〜約56%の範囲内にある、前記方法。 - 前記RHが約35%〜約53%の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記RHが約45%〜約48%の範囲内にある、請求項2に記載の方法。
- 二酸化塩素ガスを導入する前記工程が:二酸化塩素ガスを濃度約25ppmv〜約10,000ppmvで閉鎖空間へ導入する工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記CT条件が、(a)前記閉鎖空間内の汚染物質を除去するのに効果的であり;及び/又は(b)前記気相付与の間の前記閉鎖空間内の腐食を軽減するのに効果的である、請求項1に記載の方法。
- 前記RHが約35%〜約53%の範囲内にある、請求項5に記載の方法。
- 前記RHが約45%〜約48%の範囲内にある、請求項6に記載の方法。
- 前記閉鎖空間内の前記汚染物質が、細菌、胞子、カビ、マイコトキシン、アレルゲン、昆虫、幼虫、クモガタ綱の動物、トカゲ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項5に記載の方法。
- 前記閉鎖空間が、金属製物体、非金属製物体、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される物体を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属製物体が、鋼、アルミニウム、鉄、銅、クロム、鉛、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される金属から形成される、請求項9に記載の方法。
- 前記非金属製物体が、木材、れんが、石材、コンクリート、セラミックタイル、天井タイル、カーペット、織物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料から形成される、請求項9に記載の方法。
- 二酸化塩素ガスを導入する前記工程が:二酸化塩素ガスをCT値約150ppmv−時間〜約29,000ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する工程を含む、請求項5に記載の方法。
- 二酸化塩素ガスを導入する前記工程が:二酸化塩素ガスをCT値約1,000ppmv−時間〜約29,000ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する工程を含む、請求項5に記載の方法。
- 二酸化塩素ガスを導入する前記工程が:二酸化塩素ガスをCT値約1,196ppmv−時間〜約28,900ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する工程を含む、請求項5に記載の方法。
- 二酸化塩素ガスを導入する前記工程が:二酸化塩素ガスをCT値約1,844ppmv−時間〜約10,000ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する工程を含む、請求項6に記載の方法。
- 二酸化塩素ガスを導入する前記工程が:二酸化塩素ガスをCT値約3,164ppmv−時間〜約6,100ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する工程を含む、請求項7に記載の方法。
- 二酸化塩素ガスを導入する前記工程が:二酸化塩素ガスを濃度約25ppmv〜約10,000ppmvで閉鎖空間へ導入する工程を含む、請求項5に記載の方法。
- 前記二酸化塩素ガスを、濃度約500ppmv〜約3,000ppmvで閉鎖空間へ導入する、請求項17に記載の方法。
- 閉鎖空間を環境制御する前記工程を、温度約50°F〜約90°Fで実施する、請求項5に記載の方法。
- 閉鎖空間を環境制御する前記工程を、温度約65°F〜約85°Fで実施する、請求項19に記載の方法。
- 前記二酸化塩素ガスを、y(ppmv−時間)に等しい二酸化塩素のCT値で、閉鎖空間へ導入し、ここで、y=6x2−870x+32100±1000であり、xは%RHに等しいものとする、請求項1〜8又は12〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記二酸化塩素ガスを適切な時間にわたり閉鎖空間へ導入して、y(ppmv−時間)に等しい二酸化塩素のCT値を達成する、請求項1〜8又は12〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 閉鎖空間内に二酸化塩素を気相付与する間の腐食を軽減する方法であって:
前記閉鎖空間を、約56%を超えない相対湿度に環境制御する工程と;
二酸化塩素ガスを発生させる工程と;及び、
所望レベルの標的生物の死滅又は汚染物質の酸化を達成するのに有効なCT値で、二酸化塩素ガスを前記閉鎖空間へ導入する工程と;
を含む、前記方法。 - 前記閉鎖空間を環境制御して約5%〜約56%の範囲の相対湿度を達成する工程、並びに、二酸化塩素ガスをCT値約150ppmv−時間〜約29,000ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する工程を更に含む、請求項23に記載の方法。
- 前記二酸化塩素ガスをCT値約1,000ppmv−時間〜約29,000ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する、請求項23又は24に記載の方法。
- 前記二酸化塩素ガスをCT値約1,196ppmv−時間〜約28,900ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する、請求項23又は24に記載の方法。
- 前記二酸化塩素ガスをCT値約1,844ppmv−時間〜約10,000ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する、請求項26に記載の方法。
- 前記二酸化塩素ガスをCT値約3,164ppmv−時間〜約6,100ppmv−時間で閉鎖空間へ導入する、請求項27に記載の方法。
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