卫生部《臭氧消毒技术规范》

卫生部臭氧消毒技术规范 臭氧又名三子氧，分子式为 O3，分子量为 48.00 一、理化特性：臭氧在常温下为带蓝色的爆炸性气体，有特臭，为已知最强的氧化剂，密度为 1.658(空气 =1)。臭氧气体经冷处理后可呈液状，其液体密度为 1.71，沸点为-112.3 ,在水中溶解度比氧 高，但因分压较低，故在平时使用温度与压力下，只能得到每升数毫克的溶液，含臭氧的溶液，温热时会 爆炸。臭氧的稳定性极差，在常温下可自行分解为氧，在 270高温下可立即转化为氧。1%水溶液在常 温大气中半衰期为 16 分钟，所以臭氧不能像其它工业气体一样可以用瓶贮存，一般为现场生产，立即使 用。 二、杀菌作用：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒 杆菌毒素。臭氧在水中杀菌迅速较氯快。 三、影响杀菌作用的因素： ：用臭氧水溶液消毒时，若增高，则所需浓度必须增加。 湿度：用臭氧熏蒸消毒时，相对湿度高则效果好，低则效果差，对干燥菌体几乎无杀菌作用。 温度：温度降低有利于臭氧的溶解，可增强其消毒作用，甚至在 0亦能保持较好的杀菌效果，如 水温为 46 时，臭氧杀菌用量为 100，水温 1021时为 160，水温 3638时则为 320，有机物可 降低其杀菌作用。 四、毒性：空气中臭氧浓度达 0.01-0.02mg/L 时即可嗅知：浓度达到 1mg/L 时，可引起呼吸加速、 变、胸闷等症状，在.5-5mg/L 时，可引起脉搏加速，疲倦、头痛，停留 1 小时可发生肺气肿，以至死 亡，作业现场空气中容许的阀限值为 0.2mg/m3。 五、腐蚀性：臭氧为强氧化剂,可损坏多种物品,浓度越高对物品损害越重,可使铜片出现绿色锈斑,特 别是使橡胶老化,色变暗,弹性降低,以致变脆,断裂,使织物漂白褪色。 六、稳定性:臭氧稳定性极差，常温下即可自行分解为氧，停止发生后，通风 3060 分钟后，其浓 度与大气水平一样。 七、使用范围：在消毒方面，臭氧的用途主要有以下几种： 1、液体消毒：饮用水、 工业 生活污水和饮料水的净化消毒。 2、物体表面消毒，饮食用具、理发工具、食品加工用具、衣物、钱币、票券等放密闭箱内消毒。 3、防腐保存：蔬菜 水果 蛋类 鱼肉类干鲜土特产，水产品加工，贮存和冷藏等。 八、使用方法： 1、液体消毒：臭氧消毒饮用水时，其用量取决于水质，应由实验确定精确值，比较清洁的水，一般 应加臭氧 0.5-1mg/L，作用 5-10 分钟后，水中保持臭氧浓度为 0.1-0.5mg/L；对于污染比较严重的饮用水， 臭氧用量可增至 3-6 mg/L。对污水处理，污水中使用的臭氧浓度为 100-200 mg/L，作用 30 分钟，在多 数情况下可杀灭或破坏其中所有微生物及其毒素，并能改善水质。作用时间越长，效果越好。 2、消毒空气：对密空间的空气用 5-10 mg/ m3 浓度的臭氧作用 30 分钟。 九、注意事项：由于臭氧为强氧化剂，对物品损害较大，很少用作熏蒸消毒，规定大气中允许 0.2 mg/ m3,故消毒宜在无人条件下进行。 十、含量测定：在 500ml 锥形带塞玻璃瓶中，加入 350ml 蒸馏水和 20ml20%KI 溶液，在排气管分 流取臭氧气 2L 通入锥形瓶，再滴 5ml 浓度为 3mol/L 的 H2SO4 溶液，静置 5 分钟后用 0.1000mol/L 的 Na2S2O3 滴定，反应至浅黄色时加 1ml0.5%的淀粉指示剂，滴定至无色，计算消耗的量，每毫升 mol/l 的 Na2S2O3 溶液相当于 48.00mg 的 O3。 O3 浓度（毫克/升）=MV481000/22100=12MV 式中：M=克分子浓度，应标定小数点后四位； V=消耗毫升数。 当 O3 浓度较高时，可以取 1 升臭氧化气，则计算公式为 O3 浓度（毫克/升）=24MV 臭氧灭菌原理 “臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（O2 ）和单个 氧原子（O）；后者具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用，将其杀死，多余的氧原子则会自行重新 结合成为普通氧原子（O2），不存在任何有毒残留物，故称无污染消毒剂，它不但对各种细菌（包括肝 炎病毒，大肠杆菌，绿浓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而且对杀死霉素也很有效。“ 1、臭氧的灭菌机制及过程类属于生物化反应学过程。臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄 糖氧化酶。 2、可直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解 DNA、RNA，蛋白质、脂质类和多糖 等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生产和繁殖过程到破坏。 3、渗透胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透畸变，导致细胞溶 解死亡。并且将死亡菌体内遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原（细菌病毒代谢 产物、内毒素）等溶解变性灭亡。 综观无菌技术对微生物作用的原理可分为抑菌、杀菌和溶菌三种。应用臭氧作灭菌、消毒是属于溶菌。所 谓溶菌，即可达到“彻底、永久地消灭空气及物体表面所有微生物 ”的效果。 传统灭菌与臭氧灭菌的比较 1我国 GMP 条例对药品生产（特别是无菌产品）、食品生产、医疗单位有着极其严格的要求，在 GMP 验证过程中大力推荐臭氧灭菌、消毒方法，与各种传统灭菌、消毒方法相比臭氧灭菌、消毒有许多特点。 那么在食品生产中同样如此： 传统灭菌方法的缺陷 传统的灭菌方法主要有三种：一是紫外线灭菌，二是试剂灭菌，三是加热灭菌。这些方法已被人们习惯使 用，其安全性、可靠性已被长期的实践所证实。但是它们也有各 自的缺陷。 紫外线灭菌： （1）紫外线只有照射到物体表面且达到一定的照射强度标准才有杀菌效果。一般来讲面积、容积比较大、 死角比较多、特别是距离远的，紫外线照射强度远远不够达到灭菌、消毒的效果。臭氧为气体，渗透性强， 扩散性好，浓度均匀，没有死角，且无二次污染。紫外线照射杀菌需要较长的作用时间，一般需要照射 6 小时以上，而符合标准浓度的臭氧根据空间大、小设定时间。例如：100 平方米只需 10 分钟 （2）紫外线照射杀菌在环境相对湿度达到 60%以上时，消毒效果急剧下降，湿度达到 80%以上时，反而 可诱使细菌复活。臭氧则相反，湿度越高，杀菌效果越好。这是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容 易被臭氧破坏。 （3）紫外线照射时生产人员必须离开现场，照射完成后无法用低功率的紫外线照射保洁；臭氧消毒时生 产人员必须离开现场，消毒完成后可以调低臭氧发生量，用符合国家卫生标准的低浓度臭氧继续保持室内 的空气清洁。 化学试剂灭菌： 化学试剂灭菌药味大，不能自然排出，需要空调长时间置换新风，从而增加了能量的消耗。同时也存在二 次污染的问题，剩余的药物直接排入大气，造成对周围环境的污染。如甲醛熏蒸，操作麻烦，熏蒸时间长， 有二次污染物，对人体有危害。并且在消毒后的几天内，其悬浮粒子数还会增加。臭氧灭菌、消毒速度快， 而且祛除异味，无二次污染。 加热灭菌： 包括干热和湿热，其缺点是温度高，能耗大，有的物品如原材料、仪器仪表、塑料制品等就不宜加热。 以上三种灭菌方法的弊端是客观存在的，也是无法避免的。臭氧的特性和优点，则可弥补上述方法的 缺点，这就为臭氧灭菌进入药品生产（特别是无菌生产）、食品生产开辟了通道。 臭氧消毒灭菌独特的优点： 杀菌能力强： 臭氧杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其它消毒剂。 广谱性：适合多种致病微生物，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌及甲乙型 肝炎病毒、真菌等多种微生物均有很好的杀灭作用。 较高的扩散性：臭氧为气体，扩散性好，无死角，浓度分布均匀。 原料易得： 臭氧制备是利用我们周围的大气制取，不需储藏设施。 环保性：臭氧能快速分解成氧气和单原子氧，单原子氧又可自身结合成氧分子，故没有二次污染的问 题。被公认为是绿色消毒剂。 另外在我国卫生部 1991 年颁布的“消毒技术规范“ 中。对臭氧的杀菌作用，使用范围及使用方法都 有明确的规定。其中对臭氧的杀菌作用作了明确的肯定：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁体和芽孢， 病毒、真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素和毒素及立克次氏体等，同时还具有很强的除霉、腥、臭等异味的功 能。臭氧在水中的杀菌速度比氯快。“ 以上这些都是我国的相关法规，充分说明了臭氧灭菌的原理和特点，它即是广谱杀菌的首选，也是各 大医院、公共场所、食品厂、制药厂等选用臭氧灭菌的依据。 附：空气净化灭菌系列产品简介 鑫北疆科技公司研发的臭氧类消毒净化产品符合卫生部消毒技术规范标准。其中空气净化系列采 用多项独家技术研制和开发的产品，完全可满足各行业“SSOP”认证对消毒灭菌的要求。XBJ 消毒净化的 三个系列机，采用相对低电压（24-28V）在特定条件下电容“ 雪崩”放电原理产生臭氧装置，不会产生氮 氧化合物而使得空气成份复杂化。该系列机具有使用寿命长、整机结构简洁、重量轻、安装和操作极为方 便等特点。 适用范围： 1、配合车内空调净化通风系统的：该产品臭氧产量大，臭氧消毒及净化、负离子释放为产一体的设计， 作空气消毒灭菌和净化空气首选； 2、该机可移动用于局部及单间灭菌（空气和表面），包括员工休息间办公区、设施等消毒灭菌。 XBJ 消毒净化产品设计依据和原则 设计依据 1、对我市公共交通巴士汽车调查及走访收集的相关数据； 2、根据胡锦涛就我国内地出现首例输入性甲型 H1N1 流感病例作出重要指示； 3、卫生部办公厅关于做好秋冬季医院感染管理工作的通知（卫发明电2008129 号，附件 1）精 神； 4、深卫医发200894 号，关于加强我市医院感染工作的通知； 5、深卫明发200889 号转发卫生部关于做好秋冬季医院感染管理工作的通知 6、 我国车内空气污染标准； 7、卫生部消毒技术规范 ； 9、国家医药管理局GMP 验证指南； 10、HACCP 实用指南； 设计原则 1、方案严格执行国家和当地的卫生、安全等法规，经本方案处理的空间，其微生物各项指标均能达到甲 方所要求的标准。 2、设计中坚持科学态度，以体现技术先进、经济合理、安全可靠、操作简单、运行方便的特点。 公共场所空间、物体表面臭氧灭菌及选型 一、臭氧灭菌、消毒在公共交通领域的应用 1、传统灭菌方法的缺陷和臭氧灭菌的特点 传统的灭菌方法主要有三种：一是紫外线灭菌，二是试剂灭菌，三是加热灭菌。这些方法已被人们习惯使 用，其安全性可靠性已被长期的实践所确认，人们对它们放心。但是任何事情都有一分为二的它们也有各 自的缺陷。 紫外线以光波辐射作用杀菌，光波为直线传播，其照射强度与距离平方成反比，只有照射到的位置且达到 照射标准才有杀菌效果。并且所有紫外灯的杀菌能力随使用时间的增加而减弱。紫外线灭菌的主要问题在 于：它穿透能力小，在紫外线照射不到的地方，消毒效果不好；其杀菌能力随着使用时间的增加而减小， 而且灯管寿命短，更换过于频繁，运行费用高。 化学试剂灭菌，药味大，不能自然排出，需要空调长时间置换新风，从而增加了能耗。同时也存在二次污 染的问题,剩余的药物直接排入大气，造成对周围环境的污染.如甲醛熏蒸，操作麻烦，熏蒸时间长，有二 次污染物，对人体有一定的危害。做一次甲熏蒸需 8 个小时，残留物附着洁净的墙壁上和设备的表面上， 需要擦除。在消毒后的几天内，其悬浮粒子数会增加。而且要求风管为不锈钢管,这也增加了一次性投资 费用。 加热灭菌包括干热和湿热，其缺点是温度高，能耗大，有的物品如原材料，仪器仪表，塑料制品等就不宜 加热。 以上三种灭菌方法的弊端是客观存在，但在没有更好的方法替代之前，人们还只好用它。如果能够做到充 分发挥臭氧的优点，弥补上述方法的缺点，就为臭氧灭菌、消毒进入新的领域开辟了通道。 附：在我国的 GMP 验证中，对臭氧有一段全面的介绍： “科学研究表明，臭氧具有强烈的广谱杀菌作用” 。 “臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（O2）和单个氧 原子（O）；后者具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用，臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必 须的酶，从而破坏其细胞膜，将它杀死，多余的氧原子则会自行重新结合成为普通氧原子（O2），不存 在任何有毒残留物，故称无污染消毒剂，它不但对各种细菌（包括肝炎病毒，大肠杆菌，绿浓杆菌及杂菌 等）有极强的杀灭能力，而且对杀死霉素也很有效。”另外在我国卫生部 1991 年颁布的“消毒技术规范” 中。 对臭氧的杀菌、消毒作用，使用范围及使用方法都有明确的规定。其中对臭氧的杀菌、消毒作用作了明确 的肯定：“4.12.2 杀菌、消毒作用：臭氧是一种广谱杀菌、消毒剂，可杀灭细菌霉体和芽胞，病毒、真菌 等，可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀菌速度比氯快。” 以上这些都是我们国家的法规，充分说明了臭氧灭菌、消毒的原理和特点，它既是制药厂、食品厂、 水厂选用臭氧灭菌工艺的依据，也是臭氧发生器制造工厂制造臭氧发生器的强大推动力。 中央空调净化系统对洁净区的消毒灭菌 在公共场所、医院、车站、码头、机场、公交车、封闭的大巴车及广泛的中央空调的使用空间，一般来说， 需要根据清洁净化区面积大小来选定设备，大多用中央空调净化系统完成对各洁净区的净化消毒。传统的 消毒方法是用甲醛熏蒸，药物喷雾等。如上所述，甲醛熏蒸的弊病不少，药物喷雾也存有消毒的死角，用 臭氧消毒来代替是一个好方法。其方法是将臭氧发生器直接进行区间消毒，或释放在空调净化系统的风道 中，称为内置臭氧发生器。臭氧随着风道的气流，送入各消毒洁净区，对洁净区进行消毒灭菌，剩余臭氧 吸入回风口，由中央空调带走。按照卫生部消毒规范的要求，对空气消毒的臭氧浓度是 5ppm，但事实上， 各消毒空间的消毒不仅是对空气的消毒，实际上还包括了对物体表面的消毒，所以，我们设计的浓度为 10ppm。每天上班前开机 10 分钟、20 分钟 30 钟，根据不同的情况自行设计时间进行随时随地进行灭菌、 消毒、净化，不用人员在场可自行切换灭菌、消毒和净化，自动计时、自动开机、关机。就可以保证一天 内车箱中的浮游菌和沉降菌达到 GMP 的要求。 根据 CDC 检测报告，应用臭氧发生器，各洁净区在 30 分钟内，臭氧浓度均达到 10ppm 以上，菌检全部 合格。而且每天都合格，完全替代了令人头痛的甲醛熏蒸大消毒及药物喷雾消毒。同时，使非生产作业减 少，能耗减少，取得了满意的效果。 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。用于公交巴士车上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 HVAC 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 如公交巴士车中为空气灭菌，洁净所需臭氧浓度定为 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=2.5*12=30 m2 标高 H=2.2 m 送风量为 10000m3/h 根据司乘的人员提供的参数 V1=S*H=30*2.2=66m3 V2 忽略不计 V3=10000*1.1%=110m3 实际臭氧消毒体积 V=V1+V2+V3=66+110=176m3 所需臭氧投加量 W=C*V/S=10*2*176/0.4208=8.4g/h 考虑其它因素影响，选择臭氧发生器的产量为 90g/h 3、臭氧发生器安装位置有以下几种方法： （1）固定在车内中间顶端或移动式放在适应的地方 （2）组装在空调机组中（这个选择不适用于公交车中） （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 现在五种方式：第一个方法是最有效的、而且，是一个最适用的方法。 流程如下： 把臭氧消毒净化机安装于车内中间部位的顶端，在车行至终点小休时，可由驾驶员或的乘务员持摇控器打 开消毒净化机对车内进行消毒，选择 10 分钟、20 分钟、30 分钟，根据情况自行设定，开起后，消毒净 化机会自行的释放臭氧、机内的风机会将臭氧吹入车内、在风速的流动下迅速扩散至所控制的整个洁净区 域，此安装方法对各种巴士均适用。 臭氧灭菌经济效益分析 （一）臭氧灭菌、消毒代替化学试剂薰蒸灭菌，实现了洁净空间空调系统卫生达标要求。 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及空间，可根 据实际要求，在非生产班次时或空间无人时，可操作消毒净化机进行消毒净化。使车内及所长需净化空间 保持正压。为保证洁净度，一般要在停车时或适应于开始消毒净化时、进行灭菌、消毒工作，只有这样才 能避免车内受到各种菌类的污染。用臭氧对车内进行消毒灭菌，在上班前 30 分钟左右，开机灭菌、消毒 即可，实现了车箱内灭菌、消毒达到国家卫生部标准要求。 （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及药物喷洒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）取消每日的药物