如何让臭氧在干燥产品杀菌中发挥作用
与常规消毒灭菌方法相比，臭氧消毒灭菌方法具有以下特点:
(1)效率:臭氧消毒不需要任何其他辅料和添加剂。消毒时，臭氧发生器产生一定量的臭氧，在相对密封的环境中扩散均匀，包容性和渗透性好，克服了紫外线消毒中的消毒死角问题，达到全方位、快速、高效消毒灭菌的目的。此外，由于其杀菌谱广，不仅能杀灭细菌繁殖体、芽孢、病毒、真菌、原虫等多种微生物，还能杀灭肉毒杆菌、毒素、立克次氏体，还具有很强的去除霉菌、鱼腥味、异味的作用。
(2)清洁度高:臭氧在环境中可自然分解成氧气，这是臭氧作为消毒剂的独特优势。臭氧是由空气中的氧气产生的。在消毒氧化过程中，多余的氧原子(O)在30分钟后结合形成分子氧(O2)，无残留物质，解决了消毒剂消毒时残留物的二次污染问题，也省去了消毒后的清洗。
(3)方便性:臭氧灭菌设备一般安装在室内或中央空调系统、空气净化系统，或灭菌设备(如臭氧灭菌柜、传送窗等。).根据灭菌所需的浓度和时间，可自动设定臭氧灭菌设备的定时控制，操作使用方便。但甲醛和环氧乙酸熏蒸消毒时间较长，而臭氧消毒可以每天定时启动。
(4)经济性:通过臭氧消毒在许多制药行业GMP中的应用和医疗卫生单位使用操作的比较，臭氧消毒与其他方法相比，具有很大的经济效益和社会效益。
2.臭氧消毒的应用领域
(1)水消毒:由于水中臭氧的不稳定性，分解后生成氧化能力强(比单原子氧强)的羟基(OH)和单原子氧，能有效杀灭水中的各种细菌和病毒。臭氧在国外被认为是最理想的水消毒净化剂。很多大型水厂普遍采用臭氧处理饮用水，国内的昆明自来水公司、深水集团、上海自来水公司也采用臭氧对水进行净化消毒。
含氯消毒水可产生致癌毒物氯仿。如果氯剂的用量增加，氯仿的用量也会增加。随着对致癌物毒性研究的深入，世界水质协会和世界卫生组织已经停止倡导使用氯剂进行饮用水消毒。臭氧用于饮用水消毒具有以下优点:
氧化能力强，杀菌效率高，杀菌速度快。臭氧杀灭水中微生物的效率是氯的600-3000倍，能杀灭水中所有的细菌、病毒、孢子和孢子虫，也能杀灭藻类。
臭氧在水中作用后，产物为无毒无害的氧气，臭氧本身无永久残留，还能增加水中的溶解氧；具有脱色除臭功能，降低水的浊度；能氧化分解水中的铁、锰、银、钴、悬浮颗粒物、有机农药、洗涤剂，大大改善水质。
水处理中臭氧的投加量应根据水的理化性质、污染程度和接触时间来设计。对于生活用水和饮用水的消毒，0.1-1 mg/L就足够了。一般情况下，臭氧加入水中的量为0.5-1.5mg/L，接触时间为5-10分钟，水中残留臭氧浓度为0.1-0.5 mg/L。
臭氧也广泛用于污水处理。由于臭氧杀菌能力强，国外很多医院都采用臭氧处理污水，并取得了满意的效果。实验证明，当医院排出的污水含有106-108个细菌/L时，臭氧浓度达到10-20mg/L，效果为10-65438。对细菌繁殖体的杀灭率为99.999%-100%，在25-30 mg/L的剂量下作用15分钟，对孢子的杀灭率可达99.999%以上。
臭氧用于饮用水和污水消毒时，也可制成高浓度臭氧消毒水，用于蔬菜、水果、食具、手等物品的清洗消毒。在日本，利用高浓度臭氧对水进行消毒已成为消毒领域的焦点。特别是1996年夏季，致病性大肠杆菌0517暴发性感染事件中，之前使用的次氯酸钠、乙醇、醋酸等消毒剂，在100-300 ppm的长期浓度下，导致大肠杆菌等革兰氏阴性菌产生强烈的耐药菌变异。在日本的医疗卫生系统中，耐青霉素的金黄色葡萄球菌感染也成为一个严重的问题，使用高浓度臭氧水对医务人员进行洗手和对医疗器械进行消毒的解决方案受到了重视。
在臭氧水对日本医疗部门相关微生物的杀菌效果试验中，以平时经常接触且在医院感染中也很重要的微生物为试验样本，如细菌:大肠杆菌IFO3301、绿毛滴虫IFO3445、金黄色葡萄球菌ATCC43300、表皮葡萄球菌ifo 12993；；病毒:疱疹病毒RF、腺病毒3型、柯萨奇病毒B5FAULKNER、埃可病毒7型WALLACE、流感病毒PR8等。与含氯消毒水相比，臭氧水浓度为4mg/L作用10秒后，所有受试菌均可被杀灭，而对照组在30秒后仍有103mg/L以上的活菌。对于病毒，结果以病毒组织培养物一半的感染量(TCID50)表示，TCID50减少103以上，可认为是病毒灭活。在浓度为4mg/L的臭氧水作用20秒后，疱疹病毒和流感病毒的TCID下降50103以上，柯萨奇B5病毒和埃可7病毒下降50104以上，可以证实臭氧水对医疗、制药、食品加工领域引起感染的细菌和病毒有良好的杀灭作用。
去除医护人员手指上附着的细菌后，试验菌为耐青霉素金黄色葡萄球菌，对照组用乙醇消毒，MK212。清洗后，对排水的杀菌效果和二次污染进行了鉴定。对照组的引流液细菌数为104，臭氧水仅为101。证明臭氧水具有明显的杀菌效果，不会对外界造成二次细菌污染。
根据医疗器械和医用材料的基本生物试验标准:
细胞毒性试验:动物用固体毒性试验是指用人或动物细胞进行细胞毒性试验。这一次，小鼠腺细胞用吉姆萨染色。结果表明，臭氧水无细胞毒性或微毒性。
过敏试验，皮肤过敏试验是人反复接触一种物质，引起免疫反应紊乱，检查是否引起过敏症状。实验以最大值进行，臭氧水注入土拨鼠皮肤。结果显示无红斑、水肿等过敏症状，无过敏反应。
眼黏膜刺激试验，用4mg/L臭氧往眼睛上滴水，无刺激，结膜、虹膜、角膜无损伤，判定眼黏膜无原发性刺激。
在皮肤累积刺激试验中，用臭氧水擦拭新西兰小鼠背部皮肤14天。试验期间，实验动物表现正常，毛发和排泄物无变化，皮肤无红斑和水肿。可以认为臭氧水连续使用对皮肤无累积刺激。
综上所述，使用臭氧水进行消毒杀菌是极其有效和安全的。对于一般的细菌，1mg/L的臭氧水足以杀死。对于病毒灭活，我们建议使用高浓度臭氧水。
除了用于实验的细菌和病毒外，臭氧水还可用于亲脂性病毒和亲水性病毒(包括甲型HAV肝炎、乙型HBV肝炎、丙型肝炎、丙型肝炎和艾滋病病毒)、绿脓杆菌、荧光假单胞菌、军团菌、黄杆菌、产碱杆菌、阿米巴原虫、人类致病真菌(如白色念珠菌)等。
同样，臭氧水也被用作治疗疾病的有效疗法。1902 J H Clarke的医疗实践手册描述了臭氧水在治疗贫血、糖尿病和其他疾病中的成功应用。1979乔治·弗雷博特博士开始使用臭氧治疗艾滋病患者。如今，臭氧疗法已在德国、法国、意大利、俄罗斯、葡萄牙等欧盟国家广泛使用。臭氧水在产妇产后护理和烧伤病人清洗消毒中的应用在国内也有初步研究。英国王太后在世时，长寿的秘诀之一是随身携带的热水瓶，另一个是坚持注射臭氧水进行保健。
在食品生产领域，臭氧水杀菌代替传统消毒剂也显示出突出的优势。美国、欧盟和其他国家已经在公共用水和食品加工中广泛使用臭氧水。在蔬菜加工中，传统的消毒杀菌方法是高温杀菌，不仅破坏了蔬菜的色、味、质，而且消耗大量能源。利用臭氧水作为冷杀菌技术，可以避免传统技术对蔬菜品质的破坏，提高产品附加值，降低成本。在相关实验中，与二氧化氯相比，加工蔬菜的卫生指标达到无菌要求，杀菌效果优于二氧化氯水溶液。
在水产品(如鱼)的消毒和净化中，臭氧水在储存时间、细菌繁殖率、味道、原生质和外观方面优于氯剂。在用臭氧海水处理贝类时，经过处理后，贝类的自净速度加快。所研究的9个菌株包括大肠杆菌、铜绿假单胞菌和鼠伤寒沙门氏菌，与加氯的对照组相比减少了1/100-1/1000。
臭氧水还可用于制药行业、食品加工行业的管道、生产设备、容器的浸泡和清洗，以达到消毒灭菌的目的。用高浓度臭氧水浸泡冲洗。首先，管道、设备和容器表面的大量细菌和病毒被清洗和清除。二是利用臭氧杀灭表面残留的未被冲走的细菌和病毒，使用简单，在药品生产和食品加工中不会产生死角，避免了生产中使用化学消毒剂带来的化学有毒物质排放和残留污染等环境问题。
(2)空气消毒:臭氧能在空气中扩散到室内所有物体周围和空间的每个角落，扩散性好，浓度均匀，不留死角，因此比紫外线有优势。紫外线是通过光辐射来杀菌的，只有照射的部位达到照射强度标准才能产生杀菌效果，而臭氧的杀菌消毒机理可以有效杀灭空气中的各种微生物。低于安全允许浓度(0.2毫克/M3)的臭氧对一般细菌繁殖体有很好的杀灭作用。实验中使用浓度为30 mg/M3的臭氧15分钟，对样本医院病房自然菌杀灭率≥ 92.7%。对气溶胶中的金黄色葡萄球菌，用浓度为0.12毫克/M3的臭氧作用30分钟，杀灭率达99.9%以上。枯草芽孢杆菌变种尼日尔，使用浓度为5.67毫克/M3的臭氧60分钟。
气相臭氧消毒的主要优点是:臭氧最终分解为氧气，无残留，对环境无污染；消毒后的物品上不会有残留，如器皿、餐具、食物等。，对原物品的理化性质影响会小一些；与其他消毒方法相比，如紫外线、药物熏蒸等。，运行成本小；适用范围广，没有特别限制。
在气相中，臭氧杀灭微生物的效果取决于这几个主要因素:臭氧的阈值浓度，即当臭氧空气浓度达到这个浓度要求时，它才能具有杀灭微生物的能力；微生物种类；处理时间；臭氧的分布模式；空间的温度和湿度条件；室内墙壁、天花板、地板和其他装饰材料的还原效果。
在气相条件下，臭氧对微生物的杀灭效果是不同的。实验证明，臭氧对人和动物的致病菌和病毒有很强的杀菌作用。
温度和湿度是影响气态臭氧杀菌效果的主要环境因素。一般情况下，温度低、湿度大时杀灭效果好，特别是相对湿度小于等于45%时。臭氧对空气中的悬浮微生物几乎没有杀灭作用，在相对湿度大于70%时才真正体现出杀灭效果。这是由于相对湿度的增加，可以使细胞膨胀，细胞壁变薄，更容易受到臭氧的渗透和溶解。
表3空气中臭氧的参考浓度(单位:ppm)
使用
种类
集中
施用方式
消毒
冷藏库
食品车间
病房、手术室
工作服的消毒
SARS污染区的空气
6-10
1.0-1.5
1.5-5
10-20
≥15
根据储存量和污染程度。
每天下班后开机送臭氧气体。
需要消毒时开机，按标准检查细菌总数。
相对温度90左右，衣架挂着。
防霉保鲜
一般场所
(母鸡的)蛋
香蕉
苹果
叶绿素含量较少的蔬菜
鱼奶酪
1-2
2-2.5
2.5-3.5
2.0
1.5-1
0.5-1
定期打开机器
间歇供应臭氧气体，每天启动机器2-3次。
间歇供应臭氧气体，每天启动机器2-3次。
除臭和净化
太平间
鱼类加工厂
屠宰车间
脂肪酸工厂
橡胶树
垃圾处置场
污水处理厂
三
三
2-3
10
3-10
10
1-2
如果有异味，启动机器除臭。
通过泵入污染气体对管道进行处理，并向管道中加入臭氧气体进行氧化除臭。如果车间异味严重，应在车间进风口加入臭氧气体，直至闻不到臭氧气味。
基于以上因素，我们建议使用臭氧发生器进行空气消毒:
安装臭氧发生器进行空气消毒。分体或在单独的空间内移动，一般放置在高处，因为臭氧在空气中的比重大，容易下落，放置高处的目的主要是有利于臭氧的扩散；在空间相对封闭的无菌室，如空气自循环，建议在封闭的空气循环系统中安装臭氧发生器，如将其组装在空调机组中，安装在主送风风道或主回风风道中，达到设定的消毒时间后，利用活性炭吸附或催化剂还原进行空气消毒杀菌，既能达到空气消毒的目的，又能使工作人员不必离开工作环境。目前该技术在医药行业无菌室的应用已经非常广泛和成熟，主要工作流程如下:空压机-制氧机-臭氧发生器-空调主送风管道-消毒净化区。
空气消毒用臭氧发生器的选择与计算。臭氧消毒至少需要达到阈值浓度。如果生成浓度低于阈值浓度，将达不到杀菌效果，而如果浓度过高，将增加运行成本。因此，应该计算和选择具有合适的产生浓度范围的臭氧产生装置。根据《消毒技术规范》和实际应用数据，GMP制药车间洁净区需要保持臭氧浓度n = 5 mg/m3，10万次n = 10 mg/m3，10万次n = 30 mg/m3，10万次n = 40 mg/m3。臭氧总消耗量的计算公式为:w = NV/(1-s)，其中w-臭氧总消耗量(mg/m3)；s-臭氧衰减率s = 40%；v-总体积(m3)；清洁区域消毒时应保持的n-臭氧浓度(毫克/M3)。其中v = v1+v2+v3，v 1-洁净区总体积；V2-空调风管体积；V3-新风送风造成的臭氧损失有效体积(V3 =总送风量× 20% ×常规新风替代率× 10%(洁净区新风送风正压)× 60% =总送风量× 1.2%)。
湿度适宜。臭氧在湿度为70-80%时杀菌效果最好，湿度低于45%时效果较差。因此，在一般使用中，尤其是制药车间的无菌室和病房，要注意适当增加环境中的湿度。
臭氧浓度。浓度控制是空气式臭氧发生器使用的关键，不同的使用要配合不同的浓度和时间。比如一般的除臭，除臭等。，浓度一般不超过0.05ppm .如果用于室内杀菌，一般控制在0.1-1 ppm；如果用于食品保鲜或表面消毒，一般控制在1-5ppm的浓度。当然，这些浓度指标都与时间量有关，指的是整个空间的扩散浓度，而不是局部浓度。物体表面或病房区域一般需要高浓度。
空气消毒臭氧发生器的选择。由于臭氧只能在本地产生，电晕放电是目前最经济、技术最成熟的臭氧产生方式，用于空气消毒的臭氧发生器多采用陶瓷片高频放电的方式，具有结构简单、性能可靠、运行成本低、调节灵活等优点。
臭氧空气消毒的安全性。臭氧的安全性在广泛的动物和人体实验中，主要暴露途径是吸入，连续和长期吸入试验表明臭氧不会致癌(NTP，1995)；但对动物和人体的呼吸系统有明显的刺激作用，在暴露环境中可影响呼吸功能。因此，我们建议空气的臭氧消毒应在无人环境下进行，消毒半小时后人员方可进入。
臭氧空气消毒的适用领域:
制药行业空气消毒的GMP验证。对洁净生产区无中央空调系统的中央空调净化系统、臭氧灭菌柜等生产空间进行灭菌，是一些使用臭氧消毒的医药企业，如沈阳济世药业有限公司、大连珍奥药业有限公司、上海庆安药业有限公司、吉林敖东药业集团延吉有限公司、福建兴安药业有限公司等。臭氧作为空气消毒的主要手段，为这些企业的GMP验证做出了重要贡献。
医院空气消毒。医院病房、门诊手术室、治疗室等。在日本，有28家医院使用臭氧作为空气消毒，包括札幌自卫队医院和名古屋卫生大学。有多达53个单位和医院使用臭氧技术处理食品和保健。在台湾省有51家医院使用臭氧，在中国有北京医院和北京佑安医院。
军用空气消毒。西方国家开发了军用臭氧空气消毒产品，如在太空舱、潜艇、坦克等军用车、船的舱内安装臭氧发生装置，净化空间环境，杀菌消毒。这种产品由电池或光伏电池供电。
家庭空气消毒。随着城市环境污染的加剧，家用空气净化器市场前景广阔。将臭氧发生器移植到空调中，在出风口安装臭氧催化分解吸附装置，既能制冷制热，又能利用室内循环风消毒净化空气。分解的氧气和负离子可以保持室内空气清新。此外，用于空气消毒的臭氧发生器也可用于宾馆、饭店、商场、剧院等公共场所。需要注意的是，臭氧的杀菌效果K是臭氧的实际浓度C与作用时间T的乘积，即K = C× T，当臭氧的实际浓度C达到杀菌阈值浓度Cmin时，即使延长时间，在实际操作中也不会有杀菌效果。用于空气消毒的臭氧应根据不同的应用空间和不同的灭菌目的，配备不同臭氧输出量和臭氧发生浓度的臭氧发生装置。臭氧生成浓度是指自然扩散30分钟在固定体积内的浓度计，单位为mg/m3。臭氧产量是通过臭氧产生浓度和时间的累加计算出来的，臭氧产量和臭氧产生浓度是最基本的参数标准。因此，用于空气消毒的臭氧消毒产品应标明消毒浓度和消毒时间。还有两个通用指标，即应用空间的臭氧安全指数和产品使用寿命指数，也需要向用户说明。
(3)臭氧消毒物品表面:
臭氧还有杀灭物品表面微生物的作用，用途也很广泛，如餐具、玩具、器皿、医疗器械等的消毒杀菌。现在的臭氧消毒柜中，臭氧可以扩散到器具周围进行杀菌，耗电量低，杀菌效果明显，弥补了高温高压蒸汽、红外线、紫外线消毒柜的不足。比如无菌室、洁净室、医院的工作服消毒处理，传统上采用高温高压蒸汽灭菌。灭菌后，棉织物会由白色变成黄色，反复灭菌后，衣服纤维会变脆脱落。直接影响衣物的使用寿命和无菌室、洁净室的洁净度。而现有的真丝工作服不适合高温高压蒸汽灭菌，但臭氧消毒处理对衣物的损伤程度较低，无残留、无印痕、无异味，消毒效果与高温高压蒸汽灭菌相同或略好。实验中无菌工作服的试验人员为污染菌群，总体杀灭率≥ 95%。
还有一个实验研究(荆门禽蛋联合加工厂)。与传统的福尔马林熏蒸相比，臭氧气体熏蒸时间更短，残余气体分解更快，使用经济方便。而且臭氧对种蛋也有延迟杀菌作用，显著提高种蛋孵化率。