Способ дезинфекции систем вентиляции
METHOD FOR VENTILATION SYSTEMS DISINFECTION

Предлагаемый способ относится к медицине, а именно к дезинфекции воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования воздуха с помощью аэрозолей дезинфицирующих средств с целью профилактики вспышек инфекционных заболеваний.
Современные способы дезинфекции вентиляционных систем осуществляются методами протирания, замачивания, погружения, орошения и аэрозолирования. Данные методы требуют применения сопутствующих технических средств и установок для распыления рабочего раствора дезинфицирующего средства. Дезинфекция внутренних поверхностей систем вентиляции и кондиционирования воздуха технически представляет сложную задачу.
Любое технологическое оборудование, входящее в систему вентиляции, является резервуаром для скопления инородных тел и частиц органического и неорганического происхождения, что служит благоприятной средой для размножения микроорганизмов. Своевременная механическая чистка воздуховодов улучшает аэродинамические показатели воздухообмена притока и вытяжки, но не обеспечивает санитарную безопасность поступающего воздуха через приточную систему вентиляции. Только качественная чистка системы вентиляции, совмещенная с профессиональной дезинфекцией, способна обеспечить чистым воздухом пользователей помещений личного и общественного назначения.
Особую актуальность дезинфекция и выбор рационального способа обработки для достижения целей биологической безопасности приобретает в период возможного возникновения очагов и источников опасных инфекционных заболеваний с последующим быстрым распространением на объектах, имеющих сложную систему вентиляции: в крупных промышленных и офисных зданиях, закрытых спортивных и культурных объектах, аэро- и железнодорожных вокзалах и пр., где сосредотачиваются массовые скопления людей.
При проведении предварительной оценки возможности доступа к внутренним поверхностям воздуховодов и другим компонентам системы учитываются конструктивные особенности и наличие труднодоступных мест как для обработки, так и для последующего взятия смывов на проведение санитарно-эпидемиологического обследования. Зачастую проведение дополнительного демонтажа систем вентиляции для проведения очистки и дезинфекции длительно по времени и финансово неэффективно, при этом использование обычных методов дезинфекции, к примеру, протирание внутренних поверхностей воздуховодов, технологически неосуществимо и необходим поиск более совершенного способа дезинфекции («Методические рекомендации по организации контроля за очисткой и дезинфекцией систем вентиляции и кондиционирования воздуха. МосМР 3.5.1.006-04», раздел 3. «Особенности проведения очистки и дезинфекции систем вентиляции и кондиционирования воздуха»).
Согласно с п. 4.1 СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» системы вентиляции должны обеспечивать допустимые условия микроклимата и воздушной среды помещений, а в соответствии с МР 3.5.0071-13 «Организация и проведение дезинфекционных мероприятий на различных объектах в период подготовки и проведения массовых мероприятий» утвержденными Главным государственным санитарным врачом РФ 24 мая 2013 г. «очистку и дезинфекцию систем вентиляции и кондиционирования воздуха в спортивных, гостиничных комплексах, других общественных зданиях необходимо провести не позднее, чем за 14 дней до начала проведения массовых мероприятий».
Необходимость ежегодных дезинфекционных мероприятий системы вентиляции регламентированы пп. 6.5, 6.36 СанПиН 2.1.3.2630-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность». Необходимость проведения очистки и дезинфекции систем вентиляции также рекомендована п. 3 приложения № 4 СП 1.3.2885-11 «Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней».
При орошении воздуховода наружной конструкции без демонтажа системы вентиляции обычными дезинфицирующими растворами по норме расхода 50-150 мл на кв. м жидкость не фиксируется по окружности обрабатываемой поверхности, а возникает эффект стекания раствора и в результате не «доводится» количество действующего вещества, требуемое по Инструкции по применению препарата на единицу площади. Также существует проблема необходимости использования дезинфицирующего средства с длительным биоцидным эффектом по причине того, что постоянно существует возможность образования очага загрязнения и размножения микроорганизмов в конструкциях системы вентиляции, которую можно определить только при проведении очередной очистки.
Известен  способ дезинфекции вентканалов путем их аэрозольной обработки, который включает бактериологическое исследование смывов с внутренних поверхностей вентиляционной системы. По эпидемиологическим показаниям к дезинфекции готовят соответствующий дезинфицирующий раствор, который подают во включенную вентиляционную систему в виде аэрозоля и протягивают через нее воздушным потоком, затем выдерживают время, необходимое для дезинфекции, после чего проводят повторный контроль смывов. Дезинфекцию заканчивают при отрицательных результатах контроля (патент RU №2257228, 2005).
3
3
Отличительным моментом дезинфекции приточных вентиляционных систем, описанным в известном решении, является подача дезинфицирующего средства в виде аэрозоля во включенную, работающую приточную вентиляцию и протягивание аэрозоля дезинфицирующего средства воздушным потоком по воздуховодам до появления на их выходах признаков (следов) дезинфицирующих средств. Все выходы воздуховодов приточной вентиляции находятся в помещениях, где находятся люди, т.к. на время дезинфекции невозможно эвакуировать больных и медперсонал из лечебно-профилактических организаций. Расход дезинфицирующего средства в прототипе составляет от 50 до 150 мл на квадратный метр поверхности воздуховодов. Когда на выходах воздуховодов появятся признаки (подтеки) дезинфектанта, неконтролируемое количество аэрозоля дезинфицирующего средства с воздухом приточной вентиляции уже попадет в помещения, где находятся люди, и концентрация действующих веществ дезинфицирующих средств многократно превысит гигиенические нормативы. Избежать этого никакими расчетами необходимого количества дезинфицирующего средства, оптимального времени дезинфекции, выбором оборудования для проведения дезинфекции, как предлагается в известном решении, невозможно. Использованное в примерах прототипа дезинфицирующее средство «Нико-Дез» содержит в своем составе в качестве действующих веществ алкилдиметилбензиламмоний хлорид и полигексаметиленгуанидин гидрохлорид и относится к 3-4 классу умеренно и малоопасных веществ. Однако в виде аэрозоля их класс опасности возрастает до второго (высокоопасные вещества), а ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в атмосферном воздухе населенных мест составляет уже весьма и весьма малую величину - 0,03 мг/м [см. «Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух». Издание седьмое переработанное и дополненное. Санкт-Петербург, 2008, 763 с.]. Такая же ситуация и со вторым, упомянутым в прототипе дезинфицирующим средством - «Септодор-форте», содержащим в качестве действующего вещества глутаровый альдегид. В виде аэрозоля он также относится ко 2 классу опасности, и его ОБУВ составляет 0,03 мг/м.
2519668
Известен способ дезинфекции систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха, который включает подачу дезинфицирующих средств в виде аэрозоля в выходы приточной системы вентиляции, причем на время проведения санитарной обработки приточную систему вентиляции целиком переводят в режим работы вытяжной вентиляции за счет изменения направления вращения крыльчатки вентилятора, либо за счет изменения мест подключения на вентиляторе всасывающего и нагнетающего патрубков, либо за счет использования переносных вакуумных установок с заглушками, а аэрозоль дезинфицирующего средства подают в выходы системы вентиляции (патент RU №, 2014).
Для осуществления дезинфекции известным способом необходимо прерывать работу системы в качестве системы приточной вентиляции, и воздействие на систему осуществляется только во время проведения санитарной обработки, а не в течение всего времени нормальной работы системы.
2574910
Наиболее близким является способ дезинфекции вентиляционной системы, который включает дезинфекцию вентиляционного канала дезинфицирующим средством, которую проводят путем размещения на входе или выходе вентиляционного канала дезинфицирующего устройства, содержащего дезинфицирующее средство, испаряемого под действием потока воздуха, проходящего через вентиляционный канал. В качестве дезинфицирующего устройства используют картридж с дезинфицирующим средством, вставленный в держатель. Крепление дезинфицирующего устройства на самой вентиляционной решетке или размещение его непосредственно в воздуховоде создает дезинфицирующий фильтрационный барьер во входном или выходном отверстии канальной вентиляции (патент RU № , 2016).
Известный способ требует повышенных затрат на техническое обустройство и обслуживание систем вентиляции, повышенный расход дезинфицирующих средств. В силу этого, известный способ является эффективным, но краткосрочным и, при определенных режимах работы вентиляционной системы, создает опасность нахождения персонала в помещении.
Задача – расширение арсенала эффективных способов дезинфекции воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования воздуха с помощью аэрозолей дезинфицирующих средств.
Технический результат – увеличение эффективности и срока действия дезинфекционной аэрозольной обработки внутренней поверхности воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ дезинфекции систем вентиляции путем аэрозольной обработки внутренней поверхности вентиляционных каналов, отличается тем, что в отсутствие притока воздуха аэрозоль дезинфицирующего средства нагнетают в технологические отверстия вентиляционных каналов в расчетном количестве, а именно в количестве необходимого действующего вещества на 1 кв.м обрабатываемой поверхности, в качестве дезинфицирующего средства берут эмульсию дезинфектанта, содержащую пленкообразователь, аэрозоль получают посредством аэрозолирующего генератора, задавая режим дисперсности эмульсии дезинфектанта 5-25 мк, а экспозицию введенного аэрозоля ведут при закрытых технологических отверстиях в течение времени, необходимого для образования пленки эмульсии дезинфектанта на внутренней поверхности вентиляционных каналов, с последующим удалением остатков мелкодисперсной фазы аэрозоля путем продувки вентиляционных каналов воздухом в обычном режиме.
Для получения аэрозоля дезинфицирующего средства для аэрозолирования воздуховодов используют любой генератор, способный генерировать частицы размером от 5 мк до 25 мк. В качестве дезинфицирующего средства используют эмульсии дезинфектантов, содержащих в своем составе пленкообразователи, например дезинфектант марки «Дезитол С-01», представляющий готовый к применению биоцидный комплекс из наноразмерной активной матрицы четвертичного аммонийного соединения и хлоргексидина, содержащей в качестве пленкообразователя смесь смолы полиметилфенилсилоксановой и сополимера бутилметакрилата и метилметакрилата (описан RU 2540478) или раствор дезинфектанта марки «Биопаг-Д», содержащий в качестве пленкообразователя и действующего вещества 20% водный раствор полигексаметиленгуанидин гидрохлорида, выпускаемого по ТУ 9392-020-41547288-2002 или другие аналогичные биоциды. Концентрация действующего вещества дезинфектанта, используемого для получения раствора, рассчитывается согласно инструкции по применению препарата, а именно по количеству необходимого действующего вещества на 1 кв. м обрабатываемой поверхности в 25 мл раствора. Нагнетание аэрозоля осуществляется в технологические (инспекционные) отверстия в течение времени, равного количеству эмульсии дезинфектанта, разделенного на производительность генератора. Количество эмульсии дезинфектанта для изготовления аэрозоли определяется путем умножения площади воздуховода в кв.м на 25 мл эмульсии дезинфектанта. В условиях закрытого пространства с аэрозолями с размером частиц от 5 мк до 25 мк срабатывает эффект диффузии (слипания) с поверхностью воздуховодов. Согласно известной классификации (В.М. Цетлин, В.А. Вилькович В.А. Физико-химические факторы дезинфекции. Второе переработанное и дополненное издание. М., 1969, 55-56), аэрозоли с размером части от 5 мк до 25 мк относятся к среднедисперсным аэрозолям. Как показали наши исследования, при частицах размером более 25 мк (крупнодисперсные аэрозоли) образуются капли, которые не обеспечивают объемного распространения аэрозоля внутри воздуховодов вентиляционной системы и, следовательно, не образуется равномерная и сплошная пленка эмульсии дезинфектанта на внутренней поверхности воздуховодов. При использовании аэрозоли с размером частиц менее 5 мк (мелкодисперсная аэрозоль) также не удается добиться заявленного результата, т.к. такой аэрозоль в течение длительного времени не оседает на поверхности и не образуется требуемая пленка дезинфектанта на внутренней поверхности вентиляционных каналов. Экспозицию распыленной аэрозоля эмульсии дезинфектанта ведут при закрытых технологических отверстиях в течение времени, необходимого для его пленкообразования. Преимущественно, время экспозиции составляет не более 2 часов, в течение которого 90% среднедисперсного аэрозоля эмульсии дезинфектанта оседает на стенки воздуховода и фиксируется на ней в виде полимеризованной биоцидной пленки. После чего при закрытых технологических отверстиях через воздуховод прогоняется воздух для освобождения от оставшихся  мелкодисперсных взвешенных частиц аэрозоля внутренней полости магистральных воздуховодов, а также вентиляционных камер, воздухозаборных шахт, камеры подогрева и орошения.
Сравнение предлагаемого изобретения с прототипом позволяет сделать вывод о новизне, обусловленной следующими признаками:
- аэрозоль дезинфицирующего средства нагнетают в расчетном количестве в технологические отверстия вентиляционных каналов в отсутствие притока воздуха;
- в качестве дезинфицирующего средства берут эмульсию дезинфектанта, содержащую пленкообразователь;
- аэрозоль получают посредством аэрозолирующего генератора, задавая режим дисперсности эмульсии дезинфектанта 5- 25 мк;
- экспозицию аэрозоля в обрабатываемой полости ведут при закрытых технологических отверстиях в течение времени, необходимого для образования пленки эмульсии дезинфектанта;
- удаление излишков аэрозоля ведут путем продувки воздухом.
Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет получить новый технический результат, выражающийся в пролонгированном дезинфицирующем действии с минимальными затратами дезинфицирующих средств, исключением подтеков и улучшением качества дезинфекции за счет равномерного распределения дезинфектанта по внутренней поверхности воздуховода, включая труднодоступные участки.
Это позволяет обеспечить быстроту и эффективность проведения дезинфекции в очагах массовых инфекционных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем передачи, особенно в современных высотных зданиях и спортивных сооружениях а также обеспечивает длительный дезинфицирующий эффект внутреннего покрытия воздуховода.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает решение давно существующей проблемы эффективной дезинфекционной обработки систем вентиляции с пролонгированным эффектом, позволяя сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью известных методов, средств и  аппаратуры, т.е. соответствует критерию «промышленная применимость».
Предлагаемый способ иллюстрируется примерами конкретного выполнения.
Пример 1 (по изобретению)
Испытания предлагаемого способа дезинфекции системы вентиляции проведены на приточной вентиляции операционного блока многопрофильной медицинской клиники. Исследование бактерицидной активности и эффективности дезинфекции осуществляли в соответствии с «Р 4.2.2643-10. 3.5. Дезинфектология. Методы лабораторных исследований и испытаний дезинфекционных средств для оценки их эффективности и безопасности. Руководство» (утв. Роспотребнадзором 01.06.2010), п. 5.1., пп. 5.1.3.5. В качестве тест-культур использовали бактерии  Staphylococcus aureus и Escherichia coli.
После предварительной механической очистки воздуховодов поочередно в 4 технологические (инспекционные) отверстия нагнетали среднедисперсную аэрозоль размером 5-25 мк, которая была получена из эмульсии  дезинфицирующего средства марки «Дезитол С-01» с использованием аэрозольного генератора PRO ULV 1037 в режиме 50 мл в минуту. Время экспозиции составляет не более 2 часов с закрытыми технологическими отверстиями, в течение которого происходит оседание и пленкообразование дезинфицирующего средства на внутренних поверхностях. По окончании процесса экспозиции,  внутренние полости воздуховодов  продувают воздухом в обычном режиме для удаления остатка неосевшей мелкодисперсной фазы дезинфицирующего средства. Испытания эффективности дезинфекции проводили путем нанесения в  труднодоступные участки вентиляционных каналов через  технологические отверстия каждой тест культуры отдельно на площадь 10 см х 10см.   Отбор контрольных смывов из мест нанесения культур бактерий проведены через 2 часа и 30 дней после проведенной дезинфекции. Исследование проб проводили в аккредитованной лаборатории в соответствии с МУК 4.2.2942-11. 4.2. Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Методы санитарно-бактериологических исследований объектов окружающей среды, воздуха и контроля стерильности в лечебных организациях. Методические указания» (утв. Роспотребнадзором 15.07.2011). В результатах исследования контрольных смывов Staphylococcus aureus и Escherichia coli не обнаружено.
Пример 2 (по изобретению)
Испытания предлагаемого способа дезинфекции системы вентиляции проводились на системе приточной вентиляции филиала многопрофильной медицинской клиники с использованием дезинфекционного средства «Биопаг-Д». Расчетное количество эмульсии дезинфицирующего средства в виде среднедисперсной аэрозоли с размером частиц 5-25 мк нагнетали в 4 технологические (инспекционные) отверстия  и проводили дезинфекцию аналогично примеру 1. Время экспозиции - 1,5 часа. Расчет  необходимого количества рабочего раствора из жидкой формы дезинфекционного средства «Биопаг-Д» был проведен следующим образом. Согласно методическим указаниям по применению дезинфицирующего средства при режиме дезинфекции при бактериальных инфекциях, включая внутрибольничные, готовится 10 % раствор по используемому дезинфекционному средству «Биопаг-Д» с расходом 150 мл на 1 м².  При испытании предлагаемого способа расход дезинфекционного средства «Биопаг-Д» составляет 25 мл на 1 м², т.е. концентрация должна быть 6 раз выше (150:25=6) и составляет в 1 л раствора 600 мл препарата  и 400 мл воды. Испытания эффективности дезинфекции проводились аналогично примеру № 1. В результатах исследования контрольных смывов по примеру 2 Staphylococcus aureus и Escherichia coli не обнаружены.
Эксплуатационные испытания подтвердили высокую эффективность предлагаемой дезинфекционной аэрозольной обработки внутренней поверхности воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования воздуха, а также сохранение дезинфицирующей активности в течение  длительного времени. Создание на внутренней поверхности воздуховодов и других систем вентиляции пленки дезинфектанта позволяет снизить опасность отравления при нахождении персонала в помещениях, вентиляционные системы которых прошли дезинфекционную обработку, а также снизить расход дизинфектанта.