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臭氧灭菌在医药净化工程空调系统中的应用

文章来源:http://www.iwuchen.com/  2018年05月22日  点击数:1987

臭氧灭菌在医药净化工程的净化空调系统系统应用方案

在医药生产工艺中,对于无菌生产、洁净生产洁净区域环境的微生物进行有效的控制,需要选择适宜的消毒灭菌剂,杀灭洁净环境内空气中和浮在机械设备、模具、容器、建筑物表面上的杂菌,以保持“无菌药品”生产所必须的相应洁净度环境(无菌室)。

1、应用机理与优越性
利用净化空调系统系统的循环风作为臭氧的载体,即将臭氧发生器生产的臭氧化气体由净化空调系统系统中净化风机产生的压力风源,扩散至所控制的整个洁净区域,并且使空气中臭氧浓度均匀,在洁净区域的生产环境中不增加任何消毒设备,即可达到灭菌的目的,同时对净化空调系统系统起到杀灭杂菌和霉菌的效果,实践发现,该消毒灭菌方式还能对高效过滤器起到溶菌疏导作用,延长其使用寿命。

2、臭氧发生器选型
如何选用臭氧发生器,就必须知道臭氧发生器的评价指标。一般评价一个臭氧发生器最基本的指标是:臭氧产量,臭氧浓度,可靠性、使用寿命,电耗等。用于药厂的臭氧发生器功率比较小,电耗是一个次要条件。
臭氧浓度单位:国际通行用体积百分比浓度标称臭氧浓度。1%空气源臭氧浓度为12.9mg/L。1%氧气源臭氧浓度为14.3mg/L。
卫生消毒界习惯用ppm做单位,即体积百万分之一。对于空气中的臭氧,1ppm=2.14mg/m3。
用净化空调系统系统集中投加时,臭氧发生器选用按以下方法计算:首先计算实际臭氧消毒体积,实行体积由三部分组成V=V1+V2+V3,V1洁净区空间体积,V2空气净化系统体积,V3补充新风量造成臭氧损失的有效体积,实际计算过程中V3等于循环系统总风量的1.1%。根据《消毒技术规范》及实际应用经验,三十万级取C=2.55ppm=5mg/m3;十万级取C=5ppm=10mg/m3;万级取C=15ppm=30mg/m3;百级取C=20ppm=40mg/m3。
W=C*V/S 其中
W:实际选用臭氧发生器的产量,单位为g/h
C:车间消毒需保持的臭氧浓度
V:实际臭氧消毒体积
S:臭氧衰退系数0.4208
如工厂为空气灭菌,洁净室所需臭氧浓度定为C=5ppm,但事实上,洁净区的消毒不仅是对空气的消毒,实际上还包括物体表面的消毒,所以,我们的设计浓度C为10ppm。
工程技术参数
消毒面积S=36*48=1728 m2 标高H=2.6 m 送风量为100000m3/h
根据工厂提供的工程参数
V1=S*H=1728*2.6=4492.8m3
V2忽略不计
V3=100000*1.1%=1100m3
实际臭氧消毒体积 V=V1+V2+V3=4492.8+1100=5593m3
所需臭氧投加量 W=C*V/S=10*2*5593/0.4208=266g/h
考虑管道及其它因素影响,选择臭氧发生器的产量为280g/h

3、臭氧发生器安装位置有以下几种方法:
(1)分体或移动式放在单独房间内
(2)组装在空调机组中
(3)在总送风管道内
(4)在总回风管道内
(5)单独设置,只将排气口插入送(回)风管道内 
现在都采用第五种方式,它由一套臭氧发生器产生臭氧可同时供多个车间使用。流程如下: 
空压机-富氧机-臭氧发生器-空调总送风管-各净化区。
臭氧发生器把产生的臭氧用尼龙管直接引到送风主管道中,利用净化空调系统系统中净化风机产生的压力风源,扩散至所控制的整个洁净区域,此安装方法对新建、改建厂房均适用。
对没有净化空调系统系统的房间,可以把臭氧直接通到房间内,利用内循环,把臭氧扩散至整个房间,同样可以达到消毒灭菌目的。

4、臭氧灭菌经济效益分析

臭氧设备运行费用


电耗

气耗

总运行费用

kwh

费用(元)

m3

费用(元)

(元/年)

2.8

2.8×30×11×0.6

5.6

5.6×30×11×1.6

3511.2


554.4


2956.8




甲醛运行费用


电耗

甲醛

乙醇(75%)

总运行费用

kwh

费用(元)

用量

费用(元)

用量

费用

元/年

100

100×24×2×11×0.6

每月用360L

300×11×10

每月用800L

800×0.75×11×4

97680

31680

39600

26400



(一)臭氧消毒代替化学试剂薰蒸灭菌,实现了洁净室空调系统节能。
GMP实施指南要求洁净度100级,10000级区域的空调宜连续运行,非连续运行的洁净室,可根据工艺生产要求,在非生产班次时,空调系统宜作值班运行,使室内保持正压。为保证洁净度,一般空调是连续运转的,只有这样才能避免洁净室受到悬浮粒子和微生物的污染。用臭氧对洁净室进行消毒灭菌,就可以在无菌室不作业时,将空调机组全部停止运行,上班前2小时左右,开风机消毒灭菌换空气即可,实现了洁净室的节能。
如工厂空调系统送风量为100000m3/h,风机总功率按100kw,产品生产按12小时设计,采用臭氧消毒,每天至少减小风机运行时间10小时,以每月生产27天,这样每年生产11个月计可节电:
100×10×27×11=297000 kw,如电价为0.6元/ kw,全年节约电费:297000×0.6=178200元
(二)节约消毒剂减轻劳动强度,同时解决了消毒剂易燃易爆问题。
(三)由于采用臭氧消毒,可以避免化学药剂薰蒸产生的二次污染问题,而且对空气过滤器有疏导作用,这样就会延长过滤器尤其是高效过滤器的使用寿命,从而节约维护费用。
(四)取消每月二次的大消毒,可延长生产周期,提高产量。
臭氧消毒用于洁净室消毒,不但能满足生产要求,保持良好的工作环境,而且会产生可观的经济效益。

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