臭氧发生器的良好使用实践

2021/07 10 17:07

在食品工厂中,用于车间环境、包装材料、产品本身、食品接触面等的消毒方式多种多样,如:紫外消毒灯,含氯化学品,过氧乙酸等化学品。但现在越来越多的工厂选择使用臭氧发生器进行消毒,归纳主要有以下几方面原因:

1. 可以避免紫外灯的穿透力不强和玻璃灯管的破碎异物防控问题;

2. 臭氧机的使用方便,覆盖面广,适应性能强。

很多工厂虽然在使用臭氧发生器,但是存在以下痛点:

1. 臭氧机功率小,制臭氧量不能满足空间消毒的最低浓度要求;

2. 臭氧机的使用寿命没有关注;

3. 臭氧消毒时的安全防护问题。

今天小编带大家一起从以下几个环节再次认识臭氧和臭氧发生器的相关注意事项。

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认识臭氧

1785年,德国人在使用电机时,发现在电机放电时产生一种异味,1840年法国科学家(Schonbein)将此异味确定为O3,命名为ozone(臭氧)。英文臭氧(ozone)一词源自希腊语ozon,意为“嗅”。

臭氧是氧气的同素异形体,在常温下通常为无色气体,当其浓度较高时,气体呈淡蓝色。臭氧主要存在于距地球表面20km的同温层下部的臭氧层中,含量约50ppm,它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球,以屏蔽地球表面生物,不收紫外线侵害。在大气层中,氧分子因高能量的辐射而分解为氧原子(O),而氧原子与另一氧分子结合,即生成臭氧。臭氧又会与氧原子、氯或其它游离性物质反应而分解消失,由于这种反复不断的生成和消失,臭氧含量可维持在一定的均衡状态。

臭氧是如何消毒的

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。

杀菌过程属生物化学氧化反应,臭氧杀菌主要有以下三种形式:

1. 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,使细菌灭活死亡。

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。

纵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。应用臭氧作灭菌剂是属于溶菌所谓溶菌,即可达到“彻底、永久地消灭物体表面所有微生物”的效果。

臭氧在食品工业中的适用范围

臭氧适用于食品生产企业的原料及成品贮存、保鲜、消毒的工艺过程之中,例如可用于:冷库消毒、生产车间空气的灭菌净化、蔬菜水果加工、贮藏及防霉保鲜;矿泉水杀菌保质以及生产用水、生产工具容器、包装物等的消毒;有助于食品生产企业通过食品行业的GMP及HACCP体系的认证。

臭氧浓度的运用参考

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备注:1ppm≈2.14mg/m3

数据来源:化学工业出版社,2003.3《臭氧技术及应用》

因此,在使用臭氧发生器时,应该考虑到臭氧机的臭氧产量和具体适用的车间面积推荐,必须查阅相关的机器参数,参见下图。

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有条件的企业可以配置臭氧浓度检测仪,以验证准确的空间臭氧浓度。

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臭氧发生器的使用成本

有的企业认为臭氧发生器的购买成本高,使用成本会不会也很高,其实不是的。以我们企业常用的空气源臭氧发生器为例:

1. 原料成本低

臭氧的原料来源充足,可以直接用空气为原料,原料及原料处理几乎不要花钱。

2操作简单方便

在使用微电脑控制的臭氧发生器时,可以设定工作参数,无需人员值守,比如可以设置定点时间开启或关闭。

3. 减少健康费用的支出

自动化控制程度高,人员无需呆在消毒室,且臭氧发挥杀菌作用后,会很快分解,所以,用臭氧杀菌消毒,不会对操作人员的健康产生危害,不会引发象化学熏蒸剂消毒那样的职业病。

4. 运行费用低

以臭氧消毒,消耗的成本主要是电费,例如,一个体积为300立方米的食品车间用臭氧消毒,保持空间臭氧浓度达10ppm一小时即可(按照1ppm≈2.14mg/m3,300立方米需要6.42g臭氧即可)。而要达此要求,只要用臭氧发生量为10克/小时的臭氧发生器即可,这种设备的功率为70~80瓦。也就是说,一台80瓦的臭氧发生器只要运行一小时就可以满足。

数据来源:空间消毒浓度推荐10ppm(≈20mg/m3)来自《GB28232-2011臭氧发生器安全与卫生标准》

臭氧发生器的使用寿命和维护

臭氧发生器正常使用可以保持5-6年时间,如果在使用过程中用心维护,可能寿命会更长的。

多种因素导致臭氧产量下降:A设备配置简单,没有气源处理装置,使用久了气源中的微粒会粘结在臭氧发生器介电体上导致臭氧产量下降;B气源中含有水分导致臭氧产量下降;C臭氧发生器自身的结构不合理,制造材料品质低造成寿命过短提前进入衰减期导致臭氧材料下降。

因此需要关注平时的清洁和维护:

1. 应始终置于干燥和通风良好的洁净环境内。环境温度:4℃-35℃;相对湿度:50%-85%(无冷凝状态)。

2. 定期检查各电气部分是否受潮,绝缘是否良好(尤其是高压部分),接地是否良好。

3. 如发现或怀疑臭氧发生器受潮,应对机器进行绝缘测试,采取干燥措施。必须在保证绝缘良好的状况下才能启动电源按钮。

4. 定期检查通风口是否通畅,有无覆盖现象。切勿堵塞或遮盖通风口。

5. 臭氧发生器每次连续使用时间一般不超过8小时。

6. 臭氧发生器使用一段时间后,应打开护罩,用酒精棉小心清除其中的灰尘。

食品车间如何使用臭氧进行环境消毒

对于不同的食品储存间要根据所储存的物质不同设计不同的臭氧浓度。臭氧发生方式一般采用布管式,对于小车间可采用开放式,如直接固定安装或移动式(适用于大多数的食品工厂)

在使用臭氧机时,严禁工作人员在浓度较高的臭氧环境中上班和工作,臭氧浓度在0.15mg/L为嗅觉临界值,一般人可嗅出,当浓度达到10mg/L以上时为中毒限,可能对人体产生不良影响,一般来说安全使用臭氧完全可以保证人的健康不受到危害。

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