نظام تعقيم هواء المصعد

أطلقت شركة مدينة نيويورك لأول مرة منتجًا يستخدم ترشيح الهواء وضوء الأشعة فوق البنفسجية لقتل مسببات الأمراض.

بواسطة نيك جريتسوك

قدمت شركة CEC Elevator Cab Corp. ، ومقرها برونكس ، نيويورك ، نظام Sterilyft ، وهو نظام تعقيم للهواء بالمصعد يستخدم فلاتر هواء عالية الكفاءة وتشعيع فوق بنفسجي- C (UV-C). تم تركيب Sterilyft مؤخرًا في مبنى مكاتب Penn 57 التابع لشركة Vornado Realty Trust المكون من 1 طابقًا ، والذي تم بناؤه عام 1972 وخدمه 44 راكبًا ومصعدين للشحن. النظام مناسب للمصاعد المعدلة والجديدة ويمكن إقرانه بحاوية كابينة Sterilcab من CEC والتي تتضمن جميع مجاري الهواء المطلوبة. عند تطوير Sterilyft ، اعتبرت CEC:

• الاستخدام الآمن لضوء UV-C في المصعد
• ضعف دوران الهواء داخل المصاعد
• حجم تبادل الهواء المطلوب لتحقيق أقصى قدر من التنظيف
• خطر زيادة وقت بقاء مسببات الأمراض في الجو
• استخدام فلاتر عالية الكفاءة لتنقية الهواء
• زيادة طول الفترة الزمنية التي تتعرض فيها مسببات الأمراض للأشعة فوق البنفسجية
• زيادة قوة ضوء UV-C الذي تتعرض له مسببات الأمراض
• موازنة الضغط الديناميكي للمروحة والضغط الساكن لمرشحات الهواء

يعمل نظام الترشيح المزدوج على إنشاء "غرفة قتل" - صندوق متحرك بالهواء يمكن تركيبه فوق أي مصعد. يدور الهواء من داخل الكابينة عبر الصندوق ، حيث يقضي ضوء الأشعة فوق البنفسجية على الفيروسات والبكتيريا والجراثيم. باستخدام مروحة توربينية قوية ويمكن التحكم فيها ، يقوم Sterilyft بسحب الهواء باستمرار إلى سقف الكابينة وإلى وحدة التصفية والتعقيم الموجودة أعلى السيارة. بمجرد أن يتم ترشيح الهواء وقصفه بواسطة ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، يتم إجبار الهواء المرشح والمعقم من خلال مجرى بالقرب من الأرض وإلى المصعد ، ليبدأ رحلته مرة أخرى إلى السقف في حلقة مستمرة.

نظرة عامة على العملية

تسحب وحدة المروحة ما يصل إلى 710 قدمًا مكعبًا من الهواء من داخل الكابينة. (يبلغ حجم الهواء النموذجي في الكابينة التي يبلغ ارتفاعها 3 أقدام وسعة 8 رطل 3500 قدمًا مكعبًا). ويعادل هذا الحجم تبادل الهواء لسيارة سعة 290 رطل نموذجية كل 3 ثانية تقريبًا (أو مرتين في الدقيقة). يتم دفع الهواء إلى سقف السيارة عن طريق الضغط السلبي الناتج عن سحب الهواء إلى وحدة المروحة / غرفة التعقيم. عندما يدخل غرفة التعقيم ، يتم دفع الهواء من خلال أول مرشح هواء جسيمات عالي الكفاءة (HEPA) بأقل قيمة لتقرير الكفاءة (MERV) تبلغ 3500.

الفيروس التاجي الجديد تم العثور على (COVID-19) ليكون مشابهًا لفيروسات كورونا السابقة SARS و MERS ، وبالتالي من المحتمل أن يتم قتله بواسطة ضوء UV-C بشكل فعال.

تقيس تقييمات MERV مدى فعالية المرشح في إيقاف الغبار والملوثات الأخرى من المرور إلى تيار الهواء. تحبس المرشحات ذات معدلات MERV الأعلى الجسيمات الصغيرة بشكل أكثر فاعلية من تلك ذات تصنيفات MERV الأقل. بشكل عام ، تعتبر المرشحات ذات تصنيفات MERV أقل من 16 مناسبة للاستخدام السكني والتجاري والمستشفى العام. [1] كفاءة مرشح Sterilyft هي أن جميع جزيئات الغبار وحبوب اللقاح والعفن والدخان والضباب الدخاني والسعال / العطس محاصرة بشكل فعال. نظرًا لأن الفيروسات والبكتيريا والجراثيم عادة ما تكون أصغر من معظم المرشحات (0.1 إلى 0.3 ميكرون) ، يتم إبطاء أي جزيئات حرة الطفو بواسطة المرشح الأول قبل أن تتدفق إلى حجرة الأشعة فوق البنفسجية. سيتم إشعاع جميع الجسيمات والهواء المتدفق إلى الغرفة وعبرها بواسطة ضوء قوي من الأشعة فوق البنفسجية - ج بقوة 4.5 وات و 254 نانومتر. كما أظهرت الدراسات العلمية ، تصبح الكائنات الحية الفيروسية والبكتيرية غير نشطة من الإشعاع اللحظي باستخدام ضوء UV-C ، الذي يكسر الرابطة الجزيئية للحمض النووي الخاص بها.

بعد قصف الهواء وتعقيمه بضوء UV-C ، يمر الهواء عبر مرشح MERV 13 HEPA ثانوي لضمان أقصى ترشيح قبل إعادته إلى المصعد من خلال مجرى صلب في قاعدة الكابينة ، ثم الانتقال من العودة إلى السقف.

الاختبار والبحث

بالنسبة لتأثيرات الأشعة فوق البنفسجية على الجراثيم والفيروسات ، فقد أجرت لجنة الانتخابات المركزية أبحاثًا في العديد من الاختبارات والدراسات حول استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية لتنظيف المياه والهواء والأسطح الصلبة. على نطاق الأشعة فوق البنفسجية من الضوء (A و B و C) ، UV-C هو قسم من الضوء / الإشعاع غير المرئي بقياس 100-380 نانومتر. نظرًا لأن نطاق الأشعة فوق البنفسجية - ج لا يصل إلى سطح الأرض من الشمس (فقط الأشعة فوق البنفسجية - أ و - ب تخترق الغلاف الجوي) ، فإن آثاره على الفيروسات والجراثيم والبكتيريا عميقة ومدمرة ولا تحدث بشكل طبيعي. وجد الاختبار داخل نطاق UV-C أن أقصى تدمير جزيئي لرابطة الحمض النووي حدث بين 200 و 300 نانومتر. حدثت ذروة قتل الجراثيم والبكتيريا والفيروسات عند 254 نانومتر. أظهرت الاختبارات أن H1N1 و SARS و MRSA قد تم قتلهم جميعًا بنجاح بواسطة الأشعة فوق البنفسجية. تم العثور على فيروس كورونا الجديد ليكون مشابهًا لفيروسات كورونا السابقة السارس ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية ، وبالتالي من المحتمل أن يُقتل بواسطة ضوء الأشعة فوق البنفسجية سي بشكل فعال.

كما تظهر الدراسات ، فإن التعقيم بنسبة 100٪ للهواء والجزيئات المحمولة جواً لا يمكن تحقيقه خارج بيئة ثابتة وثابتة وخاضعة للرقابة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار عمليات مثل التنشيط الضوئي وإصلاح استئصال القاعدة ، حيث تقوم الخلية بإصلاح الحمض النووي المتضرر من ضوء الأشعة فوق البنفسجية. مع وضع ذلك في الاعتبار ، صممت CEC نظامها لإبطاء وإبقاء الهواء ومحتوياته في حجرة قتل الأشعة فوق البنفسجية - ج لأطول فترة ممكنة. عملت CEC على تعقيم الهواء بأقرب ما يمكن من 99٪.

نظرًا لأن طول الوقت في الأشعة فوق البنفسجية يزيد من تدمير الحمض النووي للحمض النووي الفيروسي ، تحدث عملية التطهير بين مرشحي HEPA في "غرفة قتل" التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية. في المنطقة الواقعة بين المرشِّحين ، يتباطأ الهواء ، وبدوره ، الجسيمات المحمولة في الهواء. تزيد هذه الحركة المنخفضة من وقت التعرض ، مما يسهل أقصى تدمير للكائنات الحية أو الفيروسية أثناء مرورها عبر الغرفة.

خدمة

يتطلب النظام الحد الأدنى من الصيانة خلال عمره الافتراضي واستخدامه. يمكن إجراء الخدمة بواسطة CEC أو فني خدمة المصاعد بالمبنى أثناء الصيانة العادية وتتكون من:

• إيقاف تشغيل المروحة ومفاتيح طاقة ضوء UV-C على غطاء حاوية الخدمة
• فك براغي غطاء خدمة الوحدة
• فتح الغطاء واستبدال مرشحين HEPA منزلقين ، وشد لمبة UV-C جديدة
• استبدال مرشحات HEPA كل ستة أشهر ومصباح UV-C كل عام (أو حسب الحاجة)

السلامة أثناء الخدمة

إن تعريض جلد وعين الإنسان لضوء الأشعة فوق البنفسجية - سي ، نظراً لطبيعته المدمرة للخلايا ، هو أمر خطير للغاية. هناك ثلاث ميزات تعزز السلامة عند صيانة المعدات:

1. يضيء ضوء على غطاء الخدمة عندما يضيء UV-C
2. تُوجه ملصقات "خطر" الكبيرة والبارزة الموجودة على غطاء الوصول للخدمة الفني إلى بروتوكولات السلامة المناسبة ، بما في ذلك الإرشادات الخاصة بإيقاف تشغيل المروحة والضوء قبل فتح الغطاء للصيانة. يوجد مفتاحان من النوع المتأرجح مع ملصقات مرئية بشكل بارز على الغطاء بجوار جميع ملصقات التحذير مباشرةً.
3. في حالة تجاهل أو تخطي شروط السلامة 1 و 2 ، يتم توصيل مفتاح الإغلاق بالجزء الداخلي من العلبة
   يقتل فورًا طاقة المروحة وضوء UV-C عند إزالة غطاء الوصول إلى الخدمة.

يجب اتباع بروتوكولات السلامة المناسبة لخدمة المكونات واستبدالها والتخلص منها بشكل صحيح. يجب مراعاة الوقت والعناية لمراجعة التعليمات المكتوبة وتوصيات معدات الحماية الشخصية الخاصة بـ Sterilyft والتحضير لها وفهمها بشكل صحيح.

استخدام النظام

تم تصميم نظام تعقيم الهواء للاستخدام المستمر ، مع تشغيل مصباح UV-C والمروحة في جميع الأوقات. سرعات المروحة قابلة للتعديل ، عند 15٪ (107 قدمًا 3 / دقيقة) ، 23٪ (164 قدمًا 3 / دقيقة) ، 50٪ (355 قدمًا 3 / دقيقة) ، 67٪ (475 قدمًا 3 / دقيقة) ، 83٪ (590 قدمًا 3 / دقيقة) أو 100٪ (710 قدم 3 / دقيقة). يمكن التحكم في سرعات المروحة إما عن طريق مفتاح خافت سلكي مثبت على الجزء العلوي من السيارة أو عن طريق وحدة تحكم عن بعد لاسلكية يتم توفيرها.

يتم توصيل وحدة المروحة بلوح قاعدة مع مخمدات مطاطية بين الوحدة ولوح القاعدة لعزلها عن الجزء العلوي من الهيكل. تتراوح مستويات ضوضاء المروحة من 38 إلى 62 ديسيبل ، اعتمادًا على المروحة المختارة وسرعتها. تم تصميم المروحة لتسهيل حركة الهواء بأقصى حجم عند أدنى مستويات الضوضاء.

على الرغم من أن مصباح UV-C مصمم بحيث لا يصدر أي أوزون أثناء تشغيله ، فقد تنبعث رائحة طفيفة عندما يمر الهواء عبر النظام. قارنه المراقبون برائحة مستشفى أو مكتب طبي بمعدات تعقيم مماثلة.

cecelevator.com

الرقم المرجعي
[1] "ما هو تصنيف MERV؟ مخطط تصنيف فلتر الهواء ، "Grainger KnowHow ،
فبراير شنومكس، شنومكس.