Физические методы обеззараживания воды
Свойства питьевой воды и содержание в ней микроорганизмов регулируется федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». На станциях водоподготовки применяют химические и физические методы обеззараживания воды.
Физическое обеззараживание воды
Физические способы дезинфекции воды используют:
К физическим методам обеззараживания воды относятся различные способы, которые мы подробно рассмотрим ниже. Основным и самым эффективным способом при очистке воды является УФ-обеззараживание.
Метод облучения УФ-светом
Такой способ основан на бактерицидном эффекте излучения УФ-спектра с длиной волны 250–260 нм. При дозе 16 мДж/см2 погибают большинство простейших, бактерий и вирусов, а также их споры и цисты. Установки состоят из резервуара, кварцевой лампы, размещенной внутри, устройств управления и контроля. Для равномерного облучения жидкость в камере обеззараживания постоянно перемешивается. Обеззараживание питьевой воды осуществляется как за счет прямого действия УФ-лучей, так и за счет образования свободных радикалов, оказывающих бактерицидное действие.
К преимуществам такого способа относятся:
К недостаткам обеззараживания облучением ультрафиолетом относится сильное снижение эффективности в непрозрачной воде. Такие установки требуют предварительной фильтрации и обработки.
Помимо УФ-стерилизации воды есть много других физических методов обеззараживания питьевой воды, которые тоже имеют место быть. Рассмотрим кратко некоторые из них:
Термический способ обеззараживания воды
Для уничтожения микроорганизмов воду нагревают до температуры кипения. При этом за несколько минут погибает большая часть микроорганизмов и их спор. Кипячение также разрушает большинство органических примесей. Термический способ обеззараживания воды имеет следующие достоинства: снижает содержание растворимых солей жесткости, а также не влияет на физико-химические свойства воды.
К недостаткам метода относятся низкая производительность, высокие расходы на топливо или электроэнергию. Кроме того, многие опасные микроорганизмы и их споры способны выдерживать температуру 1000С более 1 часа. Воду для фармакологической промышленности или научных исследований готовят дистилляцией или пастеризацией.
Механическое обеззараживание воды
Для механического обеззараживания применяют фильтры обратного осмоса. Главный элемент таких устройств – полупроницаемая ультратонкая мембрана. Фильтры обратного осмоса удаляют 99% примесей, в том числе бактерии и крупные вирусы. Основным преимуществом является высокая производительность системы.
Однако, обратноосмотические фильтры не задерживают споры и мелкие вирусы. Очищенная ими вода нуждается в дополнительной дезинфекции.
Ультразвуковой способ дезинфекции
Обеззараживание питьевое воды ультразвуком основано на эффекте кавитации. При воздействии на воду колебаний определенной частоты возникают микропузырьки, которые затем интенсивно схлопываются. При этом возникает ударная волна, разрушающая оболочки микроорганизмов. К достоинствам метода относятся: отсутствие влияния на вкус и другие свойства воды и уничтожение большинства бактерий, вирусов, грибков и их спор.
К недостаткам такого способа обеззараживания воды относится высокая стоимость такой обработки. Цена ультразвуковых установок в несколько раз выше оборудования, применяемого для других методов дезинфекции.
Обработка G-излучением
Ионизирующее излучение обладает высокой проникающей способностью и убивает все известные бактерии, вирусы и грибки. Обработка воды G-лучами эффективно обеззараживает жидкость, разрушает токсичные соединения, ПАВ, органику. Дезинфекция происходит за счет прямого воздействия излучения и образования свободных радикалов, интенсивно окисляющих органические вещества.
Такой способ обеззараживания воды применяют для очистки промышленных и бытовых стоков. Радиационный метод позволяет обработать большой объем воды за минимальное время, а также отличается низкой стоимостью.
К недостаткам данного метода физического обеззараживания относятся высокие требования безопасности и необходимость задействовать высококвалифицированный персонал.
Электролизный метод
Способ прямого электролиза основан на образовании окислителей при прохождении электрического тока через воду. При разложении примесей под действием тока образуются гипохлорит натрия, озон, перекись водорода, другие вещества, обладающие бактерицидным действием. К преимуществам прямого электролиза относят: отсутствие затрат на закупку, транспортировку и хранение химикатов, возможность использования для систем водоподготовки бассейнов, промышленных жилых объектов, обеззараживания стоков.
Недостатки метода: невозможность контролировать количество образующихся окислителей, необходимость добавления соли в воду, содержащую недостаточно примесей.
Другие способы обеззараживания воды
Кроме физических методов очистки и обеззараживания воды широко применяются химические методы. Химический способ основан на добавлении в воду реагентов, уничтожающих бактерии и вирусы. Для этого используют:
Большинство реагентов оказывают негативное влияние на здоровье, при использовании химических методов необходимо строго соблюдать дозировку. Кроме того, реагенты вступают в реакции с примесями, содержащимися в воде, и образуют токсичные соединения. При применении химикатов необходимо последующее удаление избыточных реагентов.
Химические реагенты увеличивают количество примесей, могут быть причиной снижения прозрачности воды, появления неприятного запаха.
Выбор способа обеззараживания зависит от назначения системы подачи воды, состава примесей, технической и экономической эффективности, других условий. В системах подачи питьевой и хозяйственной воды чаще всего применяются комплексные методы дезинфекции.
Особенности физических методов дезинфекции: виды и описание, меры безопасности
К физическим методам дезинфекции относятся безреагентные (не химические) способы обеззараживания. Подходят для уничтожения инфекций и паразитов в воде, воздухе, на продуктах, предметах медицинского и бытового назначения.
Способы физической дезинфекции
К физическим методам дезинфекции относят механическое удаление, обеззараживание при высоких температурах, облучение. Используются фильтры, кипятильники, УФ-стерилизаторы, другие приборы. Антимикробную активность повышают сочетанием 2–3 безреагентных способов или действием препаратов.
К новым физическим методам обеззараживания воды относят обработку электроимпульсным оборудованием или ультразвуковыми стерилизаторами с частотой волн от 20000 Гц. Для дезинфекции инструментов используется УЗ-мойка.
Эффективность физической дезинфекции проверяют бактериологическим исследованием. С объекта делают смыв/мазок, изучают под микроскопом количество бактерий в поле зрения.
Замораживание и холод не применяют для дезинфекции. Эти физические методы не уничтожают, а лишь снижают популяцию патогенов.
Механический
Механический метод обязателен перед проведением любого вида дезинфекции. Для уничтожения патогенов всегда дополняется другими физическими или комбинированными способами обеззараживания.
Механический способ используют для первичного очищения сточной воды. Ее пропускают через отстойники, фильтрующие материалы, обеззараживают жидкость и осадок химическими дезсредствами, УФ-лучами, УЗ-волнами.
Фильтры грубой, тонкой и супертонкой очистки — 2-й вид физической дезинфекции. Используют для механического очищения воды или воздуха.
Сквозь обычный фильтр удаляются крупные частицы, но патогены остаются. Картриджи тонкой очистки уже задерживают химикаты, кишечные палочки, возбудителя холеры, другие инфекции и частицы величиной 1–5 мкм. Третий вид фильтра способен отсеять бактерии тифа и прочие элементы размером 0,1–0,9 микрон.
Другие механические виды физической дезинфекции и объекты применения:
Влажная уборка позволяет убрать с поверхности 80–90 % микроорганизмов, грибков. Проветривание очищает воздух от грубых частиц, углекислого газа, неосевших (взвешенных) патогенов. Побелка или окрашивание уничтожает очаг плесени, не позволяет размножаться гнилостным бактериям.
Смотрите лекцию о способах дезинфекции:
Термический
Под термическим методом дезинфекции подразумевают обеззараживание термостойких предметов при высокой температуре.
Термические способы физической дезинфекции и режимы обеззараживания:
В сухожаровом шкафу прокаливают посуду, хирургические, стоматологические, маникюрные и прочие инструменты из металла, стекла. В автоклавах или паровых камерах обеззараживают матрасы, мягкие вещи.
Высушивание — неэффективный физический метод для дезинфекции при стафилококке, сибирской язве, туберкулезе.
Лучистый
К лучистым физическим методам принадлежит дезинфекция аппаратами с источником ультрафиолета, радиации, сверхвысоких частот. По антимикробной активности эффект аналогичен стерилизации.
В быту и медицине широко используют:
Радиационные стерилизаторы обеззараживают искусственными источниками лучей типа β (бета) и γ (гамма). Применяют для дезинфекции продуктов либо предметов, портящихся от пара или других физических методов.
Видео про устройства для обработки от вредных бактерий:
Преимущества и недостатки метода
У каждого метода физической дезинфекции есть присущие ему достоинства и изъяны.
Плюсы и минусы физической дезинфекции:
| Метод | Преимущества | Недостатки |
| Механический | Мешает появлению условий, благоприятных для развития патогенов. |
Уничтожает загрязнения, препятствующие действию дезинфицирующих средств.
Уменьшает количество вегетативных форм бактерий, грибков
Горячий воздух
Уничтожается до 99 % инфекций
Эффективность снижается при обработке загрязненных помещений, мутной воды
Комбинированный (физико-химический) метод позволяет уничтожить до 100 % патогенов в/на объекте обеззараживания. Но многие реагенты портят вкус воды или материалы.
Меры безопасности физической дезинфекции
УФ-облучатели открытого типа нельзя включать в присутствии людей или животных. Вначале надевают защитные очки, затем включают УФО, выходят из комнаты. После обеззараживания комнату проветривают от озона минут 15.
Нельзя использовать неисправные аппараты. В УФО важно своевременно заменять УФ-лампы: по окончании ее срока службы исчезает бактерицидное свойство.
После использования маникюрных, педикюрных, медицинских изделий или предметов ухода за заболевшим вещи сразу кладут в дезраствор. Мыть разрешено под краном только после химической дезинфекции. Если это сделать раньше, патогены попадают на незащищенные поверхности.
При физической дезинфекции нет риска развития аллергии. Метод позволяет уничтожить до 99 % инфекций и паразитов без применения химии.
Какими физическими способами дезинфекции вы пользуетесь? Комментируйте и распространяйте статью между друзьями в соцсетях. Всего доброго.
Парогенератор для дезинфекции
Парогенератор для дезинфекции
Парогенераторные установки для дезинфекции активно применяются не только в быту для простой уборки жилых помещений, но и в различных видах промышленности. Пар повышенной температуры отлично подходит для уничтожения опасных бактерий и микроорганизмов. Паровой очиститель, как еще называют парогенератор для дезинфекции, получил особую популярность в гостиничной индустрии, пищевой отрасли, медицине и в других сферах, где предъявляются повышенные требования к соблюдению санитарных правил.
Преимущества дезинфекции при помощи пара
Дезинфекция при помощи пара является экологически чистым способом, не загрязняющим воздух. Также этот вариант самый эффективный и экономически выгодный. В медицине, пищевой отрасли и быту на разных поверхностях может находиться множество патогенных бактерий и грибков. Для избавления от них проводят процедуру стерилизации или дезинфекции.
Пар с достаточно высокой температурой также способен растворить жировые виды загрязнений. Он может очищать предметы и материалы от грязи, которая находится глубоко внутри и в труднодоступных местах. Парогенератор делает емкости и инструменты не только максимально чистыми внешне, но и отлично дезинфицирует их, уничтожая споры грибков и микроорганизмов при помощи сухого горячего пара, подобно использованию автоклава.
Чтобы выполнить дезинфекцию, могут применяться разные варианты очистки. К одному из них относят дезинфекцию с помощью сухого пара. Очистка оборудования от загрязнений помогает предотвратить его поломку. Изготовление достаточно безопасной для здоровья человека продукции практически невозможно без проведения дезинфекции.
Как проходит процесс очистки паром
Горячий пар и вода позволяют эффективно бороться с различными видами загрязнений и бактерий. При температуре 80°C рекомендуется выполнять очистку в течение 10 мин, при 85°C потребуется 3 мин для обработки, а при 90°C достаточно 1 мин. Соблюдение данного режима поможет уничтожить все микробы и практически любые вирусы. Обработка проводится с должной периодичностью.
Если на протяжении 5 мин воздействовать паром с температурой 100°C, то погибают не только все бактерии, но и все вирусы. Разбавив в воде 2% раствор гидрокарбоната натрия, можно избавиться даже от спор. Также использование соды добавляет и другие преимущества. Если на обрабатываемой поверхности есть белки и жиры, то они растворятся под воздействием соды. Еще она предотвращает процесс коррозии и оседания кальция.
Плюсы использования парогенератора
Очистка парогенератором обладает множеством преимуществ:
● отпадает потребность в применение опасных для здоровья химических веществ, что особенно нужно для детсадов и школ;
● безопасность при использовании. Устройство оснащено защитой от перегорания и регулятором давления. Особая конструкция защищает человека от попадания горячего пара на его кожу;
● обезжиривание обрабатываемых элементов. С помощью пара под напором можно избавиться от жировых загрязнений;
● горячий пар уничтожает опасные для здоровья бактерии и микроорганизмы, благодаря чему производят дезинфекцию на производстве и в быту.
Парообразующие устройства часто используются для уничтожения паразитов в быту, например, клопов и клещей. Пар под напором способен проникать в дальние уголки очищаемых предметов и поверхностей, где могут находиться насекомые. Также этот способ отличается экологичностью, чем не может похвастаться химическая очистка. Парогенератор требует аккуратного использования возле розеток и проводов, чтобы не вызвать замыкание вследствие попадания жидкости в систему электропроводки.
При помощи парогенератора можно выполнить качественную дезинфекцию различных транспортных средств, например, автомобилей легковых и грузовых, мотоциклов, общественного транспорта, лодок и других видов транспорта. Также быстро и эффективно производят чистку и дезинфекцию салона машины, в том числе обивку автокресел и резиновых ковриков. Особенно это важно делать в машинах скорой помощи и в транспорте для перевозки детей.
Принцип работы парового очистителя
До покупки парогенератора для дезинфекции, следует разобраться с тем, как он работает. Под действием высокой температуры жидкость в резервуаре преобразуется в пар. В качестве нагревательного элемента чаще всего выступают ТЭНы. Горячий пар под давлением подается через шланг с насадкой. После этого можно начать очистку поверхностей и материалов от разных загрязнений, насекомых, бактерий и грибков. Также этим способом можно избавиться от неприятных запахов.
Важнейшим преимуществом парогенераторной системы для уборки помещений считается возможность качественной дезинфекции без использования химических средств. С простой влажной уборкой невозможно получить такой уровень стерильности. Сегодня существует большой выбор бытовых парогенераторов, которые оснащаются различными функциями и насадками. С их помощью можно очищать от загрязнений полы и стены из кафельной плитки, раковины, газовую плиту, столешницы и других поверхностей. При помощи пара также несложно очистить и продезинфицировать емкости не только снаружи, но и изнутри.
Классификация парогенераторов для дезинфекции
В зависимости от метода получения горячего пара, установки бывают следующих видов:
● без резервуара. Жидкость попадает на нагревательный элемент и сразу же преобразуется в пар. Такой аппарат отличается моментальной готовностью к работе;
● с одним баком. Пар выходит через специальную насадку. На подготовку устройства к работе необходимо около 10 мин после запуска;
● с двумя баками. Холодная жидкость из одной емкости постепенно перекачивается помпой в резервуар с горячей водой.
Одной из разновидностей паровых очистителей является парогенератор для очистки цистерн. С его помощью чистят и дезинфицируют не только автомобильные и железнодорожные цистерны с нефтепродуктами, но и нефтехимические резервуары и тому подобное. Электрические паровые установки для дезинфекции бывают электродными или ТЭНовыми. С их помощью выполняют пропаривание способом дегазации или прогрева, а также сочетают оба метода, что повышает эффективность процедуры.
При самом эффективном способе очистки при помощи прогрева, выполняется разогрев воды приблизительно до 80°C с последующей подачей пара в обрабатываемый резервуар. Эффективность усиливается за счет горячего пара под высоким давлением, который вырабатывает парогенератор. На продолжительность процедуры очистки и дезинфекции в большей степени влияет объем резервуара, уровень загрязненности и характер материала емкости. Паропроизводительность специализированных парогенераторов для очистки и дезинфекции варьирует от 15-1000 кг пара за 1 час.
Физический метод дезинфекции
На предприятиях различного назначения дезинфекционные меры не ограничиваются только использованием специальных химикатов. Также большой популярностью пользуются многие физические способы обеззараживания поверхностей.
В этой статье разберем, какие же бывают физические методы обработки, чем они отличаются друг от друга и для каких целей подходят.
Одним из самых востребованных методов является тепловая обработка. С ее помощью можно справиться с большей частью патогенных микроорганизмов, в том числе с вирусами.
Обработка паром
Пожалуй, самым легкоуправляемым и при этом надежным является обработка поверхностей с помощью горячего пара. При этом может использоваться как текучий пар при температуре 373К без давления, так и пар под давлением.
Последний вариант предполагает использование избыточного давления (0,5—2,5) X 10 5 Па, что дает возможность повысить температуру 411 К.
Текучий пар применяют для нейтрализации вегетативных форм патогенов.
Однако на практике мы все чаще нуждаемся в полной стерилизации помещений и инструментов, поэтому более активно применяется метод воздействия паром под давлением. Это гарантирует 100% результат уничтожения большей части спор и микроорганизмов. Для полной стерильности достаточно 5 минутной обработки паром при температуре 394К.
Дезинфекция при помощи пара очень эффективна, например, при необходимости обработать различные производственные контейнеры и емкости, трубы, оборудование и т.п.
Основные преимущества этого метода заключаются в:
Для достижения оптимального результата достаточно лишь четко следовать правилам обработки.
При этом важно понимать, что дезинфекция некоторых оснований, например, с повышенным содержанием на них патогенов может стать причиной припекания этих самых микроорганизмов. Это в свою очередь может привести к тому, что микроорганизмы станут более резистентными по отношению ко всем используемым средствам обработки.
Существуют и такие объекты, которые не рекомендуется обрабатывать паром. К ним могут относиться материалы, чувствительные к воздействию влаги, склонные к коррозии и т.п. В данном случае пар можно заменить на сухой жар, то есть просто нагретый до высокой температуры воздух. При этом потребуется большая температура и большая выдержка по сравнению с влажной дезинфекцией. Именно поэтому подобный метод не подходит для обеззараживания оборудования и инструментов, применяемых, например, на пищевом производстве.
Подтверждено опытным путем, что если обрабатывать вегетативные микроорганизмы с помощью сухого воздуха на протяжении 1,5ч, то для полного их уничтожения будет достаточно температуры 373К. Споровые организмы при этом погибнут только при температуре от 433К.
Промежуточным по эффективности вариантом обработки является обеззараживание увлажненным нагретым воздухом, иначе именуемым паровоздушной смесью.
Горячая вода
Еще один удобный метод обработки – горячая вода. Она может оказывать одновременно и бактерицидное и спороцидное действие в зависимости от времени экспозиции.
Многие патогены погибают при температуре пара выше 333К (время обработки полчаса), а при обработке водой той же температуры время выживаемости сокращается до 1-2 минут для вегетативных форм и до 5-10 минут для споровых.
Что же можно предпринять для еще большего эффекта обработки? Например, можно добавить в воду небольшое количество любой щелочи в концентрации 1-2% (пищевая сода, мыло и другие).
Другие методы нагревания
На практике довольно часто применяют метод нагревания с помощью инфракрасного излучения с длиной волны в диапазоне от 0,76 до 500 мкм.
Принцип противовирусного и микробного действия в этом случае будет заключаться в инактивации белковой оболочки организма и ферментов самой клетки.
Существует мнение, что за счет воздействия тепла и влаги одновременно, в первую очередь, набухает белок клетки под влиянием пара, после чего происходит его коагуляция за счет воздействия высокой температурой. Причина кроется в том, что сухой белок отличается хорошей термосопротивляемостью, поэтому он является довольно устойчивым ко всем разновидностям дезинфекции.
Если же воздействовать на нее сухим жаром, то она легко высыхает, а если паром, то, наоборот, увлажняется. Именно в этом и заключается основное различие двух методов обеззараживания.
Процесс
Уничтожение микроорганизмов при воздействии на них температурой происходит максимально быстро и стремительно. Оно подчиняется такому же логарифмическому закону, как и при обработке химическими растворами.
Электрический ток
Еще один вид дезинфекции – с использованием электрических разрядов. Прохождение постоянного электрического тока через дез. средства способствует тому, что их вирулицидные и бактерицидные свойства улучшаются. Это происходит по той причине, что под воздействием тока диссоциация молекул раствора на ионы усиливается.
В процессе изменения восприимчивости патогенов к дез. веществам при действии постоянного электрического разряда очень большое значение приобретает сильная диссоциация соединений, которые являются частью внешней оболочки патогена.
Электролиз, кроме того, помогает усилить десорбцию клеток патогена из адсорбента, что приводит к улучшению их контакта с раствором.
Такой механизм борьбы с микробами и бактериями гарантирует селективное повышение температуры некоторых отдельных частей обеззараживаемой поверхности при разном уровне электропроводности.
УФ лучи
Уф излучение – это мощное электромагнитное излучение с диапазоном волн от 200 до 400 нм. Оно отличается хорошим противомикробным действием, особенно в области воздействия от 254 до 257 нм.
Данное излучение демонстрирует максимальный результат в борьбе против грамотрицательных бактерий. Для воздействия на грамположительные организмы потребуется гораздо больше времени (до 50 раз больше).
Конечно, бактерицидные свойства излучения будут во многом зависеть от типа обрабатываемой поверхности, а также от разновидности микроорганизма и толщины его оболочки. Также на итоговый результат дезинфекции будет оказывать влияние температура, влажность и прочие условия окружающей среды.
Если же речь идет о стерилизации воздушных масс, то имеет смысл упомянуть о том, что ее эффективность увеличивается при наличии газообразных дез. средств и, напротив, уменьшается в случае присутствия грязи и частиц пыли. Абсолютно любая оболочка на клетке вируса или микроба снижает активность дезинфицирующих средств. После обработки такого основания микрофлора будет иметь возможность частично реактивироваться.
Механизм действия
В чем же принцип работы УФ излучения? Он заключается в последовательной коагуляции коллоидов в пределах клетки, а также помогает улучшить проходимость оболочки. Это способствует торможению нормального существования клетки, в результате чего она постепенно погибает и не может нанести вред организму человека.
Разрушение всех организмов происходит максимально быстро.
Где же чаще всего используют ультрафиолет? Например, в пищевой промышленности. С его помощью обеззараживают воздух на пивоваренных станциях, хлебопекарных заводах, в холодильных камерах.
Необходимая для дезинфекции доза будет во многом зависеть от обрабатываемых материй, количества патогенной микрофлоры на них, а также от условий окружающей среды, уровня влажности и наличия сульфгидрильных и прочих защитных оболочек на поверхности патогенов.
Ультразвук
Ультразвуковое излучение отлично справляется с опасными микроорганизмами только в том случае, если между обрабатываемым предметом и самим излучающим прибором имеется жидкая связь.
В чем же причина отличного антибактериального эффекта ультразвука? Все очень просто! Внешняя оболочка вирусов разрушается из-за сильного механического воздействия, то есть из-за колебания уровня давления при кавитации. Такие условия возникают при прохождении ультразвука через жидкость. Усилить бактерицидные свойства можно за счет использования дополнительных компонентов, например, фенола с концентрацией активного вещества не ниже 0,25%.
Такие методы борьбы с микробами и вирусами, как ионизация, воздействие ультрафиолетом и ультразвуком или коронным разрядом неразрывно связано с небольшим изменением исходного показателя температуры обеззараживаемого объекта.
Именно по этой причине все эти способы дезинфекции принято относить к категории холодной стерилизации. Они могут быть задействованы при обработке не устойчивых к термической обработке материалов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
