Perché abbiamo bisogno di disinfezione dell’aria? L’epidemia di SARS in tutto il mondo nel marzo 2003 e l’attuale pandemia globale di Coronavirus COVID-19 ha aumentato la consapevolezza delle persone sulla trasmissione delle malattie respiratorie in ambiente interno.
In questo articolo si parlerà della SARS che è molto simile al COVID-19
Le prove mostrano che la SARS potrebbe sopravvivere con le goccioline respiratorie fino a diversi giorni e le persone che respirano aria contenente queste goccioline saranno ad alto rischio di contrarre la malattia.
Come disinfettare una stanza e distruggere il Coronavirus
Pertanto, è necessario un metodo di disinfezione dell’aria affidabile ed efficiente per decontaminare queste aree ad alto rischio.
Radiazioni Ultraviolette UV per Uccidere il COVID 19
Il metodo di disinfezione dell’aria più comune è l’uso di radiazioni ultraviolette (UV). Le radiazioni UV (UV-C) uccidono batteri e virus danneggiando il DNA/RNA delle cellule dei microrganismi. Tuttavia, le radiazioni UV possono disinfettare l’aria solo in prossimità delle lampade, poiché la luce UV ha una capacità di penetrazione limitata. Nel caso della stanza contaminata da SARS, la sola disinfezione UV non è sufficiente a garantire un ambiente privo di virus.
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Filtro HEPA per catturare i batteri nell’aria
Un altro metodo di pulizia dell’aria ben noto è l’impiego di un filtro ad alta efficienza per il particolato (HEPA). Il filtro HEPA può catturare particelle di dimensioni fino a 0,3 micron, e quindi i batteri con dimensioni superiori a 0,3 micron potrebbero essere intrappolati nel filtro. Anche se i filtri HEPA sono efficaci nel ridurre i batteri presenti nell’aria, non è efficace per rimuovere i virus, che sono di dimensioni nanometriche (10-9 m). Inoltre, l’aria deve passare attraverso il filtro per poter essere pulita. Quindi i filtri HEPA possono pulire solo l’aria che si trova a breve distanza dall’unità HEPA. Questi inconvenienti fanno sì che i filtri HEPA diventino un candidato insoddisfacente per la disinfezione delle aree contaminate dalla SARS. Anche i disinfettanti chimici possono essere utilizzati per la disinfezione dell’aria, di solito mediante vaporizzazione o spruzzatura. Tuttavia, questi disinfettanti chimici sono di solito difficili da decomporre, lasciando residui chimici tossici che sono pericolosi per la salute umana.
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Ozono per distruggere il Coronavirus
L’ozono è un noto potente ossidante che potrebbe uccidere i microrganismi in modo efficace. Le applicazioni dell’ozono nei trattamenti delle acque e delle acque reflue sono ben documentate ed è ampiamente utilizzato dalla maggior parte delle città moderne. Anche se gli studi sull’uso dell’ozono per disinfettare l’aria sono relativamente limitati, i risultati sperimentali indicano che l’ozono potrebbe anche essere un disinfettante dell’aria efficace come nell’acqua.
Oltre al forte potere ossidante dell’ozono, le proprietà dell’ozono lo aiutano anche ad essere un disinfettante aereo ideale. A differenza dei raggi UV e del filtro HEPA, l’ozono è un gas che potrebbe penetrare in ogni angolo della stanza, quindi potrebbe disinfettare l’intera stanza in modo efficace. Essendo instabile, l’ozono è facilmente riconvertibile in ossigeno, non lasciando alcun residuo nocivo di ozono dopo la disinfezione. È instabile perché il gas si degrada facilmente al suo stato stabile, ossigeno diatomico (O2) con la formazione di atomi di ossigeno libero o radicali liberi. Gli atomi di ossigeno libero o radicali liberi sono altamente reattivi e ossidano quasi tutto (compresi virus, batteri, composti organici ed inorganici) nei contatti, rendendo l’ozono un disinfettante ed un ossidante enormemente potente. Infatti, l’ozono è un ossidante molto più forte di altri comuni disinfettanti come il cloro e l’ipoclorito. L’uso di cloro o ipoclorito in molti paesi è stato ridotto in modo significativo a causa della possibilità di formazione di sottoprodotti cancerogeni come i trialometani (THM) durante
il processo di disinfezione. Al contrario, la disinfezione con ozono non produce residui nocivi, e tutto l’ozono residuo sarà riconvertito in ossigeno in breve tempo.
L’ozono è quindi considerato un disinfettante ecologico. Data la sua superiore forza ed efficacia come ossidante e biocida, l’ozono diventa una delle tecnologie di trattamento delle acque dominanti in Europa e in America. Ma la sua applicazione nella disinfezione dell’aria non è così popolare come l’acqua a causa della preoccupazione sulla tossicità dell’ozono. L’ozono con una concentrazione superiore a 1 ppm ha effetti negativi sulla salute umana e l’uso dell’ozono per la disinfezione dell’aria è generalmente sconsigliato se le persone sono in giro. Pertanto, la disinfezione dell’aria con l’ozono dovrebbe essere limitata solo ai locali non occupati.
Procedura per la disinfezione dell’aria con ozono Per testare l’efficacia dell’ozono nella riduzione dei batteri trasportati dall’aria, è stata scelta una sala conferenze con una superficie di circa 12m2 per i test. Poiché è necessario un alto livello di ozono per uccidere virus, batteri e spore, il processo di disinfezione è stato effettuato quando sono stati evacuati gli esseri umani, gli animali e le piante. A seconda delle dimensioni della sala, è stato scelto un generatore di ozono con un’uscita di 2g/ora. La capacità del generatore di ozono scelto ha la capacità di mantenere alta la concentrazione di ozono (0,5 – 5 ppm) all’interno. Dopo aver chiuso tutte le finestre e le porte, il generatore di ozono è stato acceso da un dispositivo remoto situato all’esterno per iniziare il processo di ozonizzazione. La concentrazione di ozono è stata monitorata utilizzando un sensore digitale di ozono . Sono stati testati diversi livelli di ozono (0,5, 2,5 e 5 ppm) per determinare il valore ottimale per uccidere quanti più microrganismi possibile. Dopo aver spento il generatore di ozono, il livello di ozono ha cominciato a scendere mentre era in fase di auto-decomposizione all’ossigeno. Per ragioni di sicurezza, nessuna persona dovrebbe entrare nella stanza fino a quando il livello di ozono residuo non è inferiore a 0,02 ppm. In generale, la concentrazione di ozono scende al di sotto di 0,02 ppm in un’ora dopo l’ozonizzazione, quindi le persone dovrebbero aspettare almeno un’ora (dopo aver spento il generatore) prima di entrare nella stanza “ozonizzata”. La concentrazione di ozono aumenta molto lentamente nel periodo iniziale (i primi minuti). Il ritardo nell’aumentare la concentrazione di ozono è probabilmente dovuto al consumo di ozono per gli inquinanti ossidanti (compresi batteri e virus) nel periodo iniziale. Dopo aver ossidato le principali sostanze inquinanti, la concentrazione di ozono all’interno della stanza aumenta rapidamente fino al livello desiderato. Per garantire la disinfezione dell’intera stanza, l’alto livello di ozono è stato mantenuto per 30 minuti. Quando il generatore di ozono era spento, la concentrazione di ozono è scesa gradualmente come ozono riconvertendo l’ozono in ossigeno.
Oltre il 90% dei batteri trasportati dall’aria potrebbe essere ridotto a una concentrazione di 2,5 ppm. Un ulteriore aumento della concentrazione di ozono a 5 ppm non è benefico in percentuale di riduzione dei batteri. A differenza degli esperimenti di laboratorio condotti da Kowalski che potrebbero rimuovere il 99,99% dei batteri trasportati dall’aria dopo l’ozonizzazione, la migliore percentuale di riduzione nel nostro caso è stata solo del 93% circa. Non è stato possibile raggiungere un’alta percentuale di rimozione perché la sala conferenze non era sigillata al 100%. Le porte dovrebbero essere aperte brevemente durante ogni campionamento dell’aria (per posizionare un nuovo piatto di agar sul campionatore) e lo scambio d’aria dall’esterno era inevitabile. Per ragioni di sicurezza, si dovrebbe evitare un’eccessiva concentrazione di ozono ad alta concentrazione e si dovrebbe selezionare come ottimale la concentrazione di ozono più bassa che potrebbe uccidere la maggior parte dei microrganismi.
I dati sperimentali dimostrano che l’ozono è efficace nel ridurre i batteri presenti nell’aria di una stanza non occupata. Oltre il 90% dei batteri trasportati dall’aria potrebbero essere ridotti dopo l’ozonizzazione. Poiché i virus sono generalmente più suscettibili all’ozono rispetto ai batteri, si potrebbe ipotizzare che tutti i virus vengano uccisi se viene rimossa una grande percentuale di batteri trasportati dall’aria. L’ozono è un gas che ha una buona capacità di penetrazione e un potente potere ossidante, quindi la sua efficienza di disinfezione è superiore alle radiazioni UV e al filtro HEPA. Poiché la disinfezione con ozono viene effettuata solo in locali non occupati e tutto l’ozono residuo sarà decomposto dopo il trattamento, la tossicità dell’ozono per l’uomo non è quindi una preoccupazione. Dati i vantaggi di un forte potere ossidante, di una buona capacità di penetrazione e dell’assenza di residui nocivi rimasti dopo il trattamento, si raccomanda l’uso dell’ozono nella disinfezione di ambienti contaminati dalla SARS e quindi anche del Coronavirus COVID 19.
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