Сельское хозяйство / 4.Технологии хранения и переработки сельско­хо­зяйственной продукции

 

д.т.н. Станкевич Г.Н., асп. Бабков А.В.

Одесская национальная академия пищевых технологий, Украина

Современный подход использования озоновых технологий в поддержании необходимого санитарно-гигиенического состояния производственных помещений

 

В процессе жизнедеятельности и стремлении выживать микромир завоевывает новые пространства, и при этом переживает сложные эволюционные процессы, именно поэтому для борьбы с ним нужны современные, высокоэффективные, решительные меры. К сожалению, большинство распространенных сегодня методов борьбы устарели, и носят сугубо формальный характер. Все попытки изменить, что-либо в этой ситуации делаются, в основном, производителями дезинфекционных средств, но они сводятся к расширению спектра противомикробных препаратов или к производству все более ядовитых средств, способных справиться с новыми видами и штаммами микроорганизмов. Эта тенденция наиболее выгодна представителям химических производств и не отвечает надеждам общества и реальным потребностям потребителей. Она же приводит к сильной экологической перегрузке окружающей среды, бессмысленной затрате и без того дефицитных ресурсов и денежных средств, резистенции микроорганизмов к новым и старым препаратам через мутационные превращения [1].

Существенной особенностью условий, с точки зрения санитарно-гигиенического состояния, зерносберегающих и зерноперерабатывающих производств, является достаточно большая запыленность производственных помещений, которая обусловлена транспортировкой и обработкой большого количества сыпучих материалов, в результате чего в атмосферу рабочей зоны подымается большое количество мелкодисперсных частиц, которые, в свою очередь, состоят из частиц самого сырья и частиц примесей, имеющихся в ней. Именно поэтому большое внимание в поддержании санитарно-гигиенического состояния таких помещений уделяется их обеспыливанию. Однако, следует отметить, что наряду с обеспыливанием, для поддержания надлежащего санитарно-гигиенического состояния и предотвращения развития и распространения вредной микрофлоры, необходимо проводить влажную уборку таких помещений, в том числе с использованием дезинфицирующих средств [2, 3].

Тем не менее, несистемное, можно сказать "квадратно-гнездовое", применение антимикробных средств никогда не дает ожидаемого результата относительно микромира. Такой подход может существенно навредить здоровью людей, которые находятся на обрабатываемой территории в результате попадания сильнодействующим средств в дыхательные пути вместе с воздухом, желудочно-кишечный тракт с едой или на кожные покровы. Обработка современными дезинфекционными средствами может приводить и к достаточно трагическим отдаленным последствиям, поскольку подавляющее большинство средств, которые используются, действуют благодаря наличию в них активных форм хлора, фтора и производных фосфора. Они способны длительное время без изменений храниться на пищевых продуктах, а также при разложении выделять токсичные компоненты.

В связи с этим очень актуальна задача разработки эффективного, экологически чистого, экономически выгодного способа дезинфекционной обработки производственных помещений, в том числе и тех, которые поддаются значительному запылению. При этом необходимо разработать такой метод, который должен иметь высокую проникающую способность, что позволяет улучшить санитарно-гигиеническое состояние в труднодоступных участках помещения и частях производственного оборудования, которое находится в нем.

Кроме того, следует учитывать и то, что на поверхностях участков помещения или составных частей производственного оборудования имеется большое количество дефектов поверхностей в виде карманов, щелей, капилляров и так называемых крипт (маленьких кратеров). Даже идеально гладкая, отполированная до зеркального состояния на первый взгляд поверхность, под сильным увеличением абсолютно "криптообразна", и обычная капля жидкости, которая образуется при влажной обработке с помощью традиционно рекомендуемых средств, через осмотические законы не способна проникнуть в мелкие дефекты поверхностей, а лишь на какое-то время закупоривает их. Микроорганизмы, которые остаются на поверхностях таких участков, начинают интенсивно размножаться в благоприятных условиях при отсутствии антагонистов, которые погибли в результате действия химических реагентов.

Традиционная методика, которая заключается в "орошении" и "протирки" поверхностей стен и оборудования со следующей экспозицией на протяжении определенного времени не всегда дает желательный результат. На практике, "орошение" и "протирка" внутренних поверхностей производственных помещений со значительными биодеструктивными повреждениями, микропористой структурой (бетон, дерево, штукатурка), даже если они окрашены в соответствии с нормативными требованиями, недостаточно эффективные и приводят к негативным побочным эффектам. Указанные методы позволяют нанести жидкий дез-препарат только на доступные внешние поверхности. При этом через капиллярные явления и поверхностное натяжение дезинфектант не проникает в глубину развитых поверхностей — основную нишу посторонней производственной микрофлоры (образуется водяная пробка), а также не проникает вглубь клеточных конгломератов. Таким образом, при применении "орошения" и "протирки" в условиях обработки производственных площадей не достигается необходимая полнота контакта дезинфицирующего средства с источниками микробного поражения. В результате этого из начальной популяции микроорганизмов, искусственно селекционируется (отбирается) популяция с повышенной стойкостью к дезпрепарату.

Для преодоления этих недостатков традиционных методов обеззараживания, был разработанный метод аэрозольной или объемной дезинфекции [4]. Несмотря на то, что определенная эффективность этого метода была доказана еще в середине 80-х годов ХХ века, в промышленных масштабах он не был реализован из-за отсутствия необходимого оборудования и эффективных дезинфектантов, что позволяют проводить обработку помещений при относительно небольших концентрациях аэрозоля, а подбор режимов обработки вообще не проводился. Даже сейчас, спустя 30-ть лет, этот способ не имеет широкого распространения.

Согласно проведенного нами мониторинга и анализа соответствующих источников [1-6], наиболее прогрессивным из всех в настоящее время существующих и используемых способов дезинфекционной обработки, возможно считать обработку поверхностей с помощью газа. При этом, наиболее целесообразным и оптимальным является использование воздушных газовых смесей насыщенных озоном [7]. Поскольку не существует более экологически чистого вещества, чем кислородсодержащая газовая смесь (чистый атмосферный воздух, насыщенный кислородом). Необходимо только обработать соответствующим образом саму воздушную кислородсодержащую смесь для получения газовой смеси обогащенной озоном.

Кроме выраженной способности к уничтожению бактерий, озон, в отличие от хлора, имеет высокую эффективность и в уничтожении спор, капсул и цист (плотные оболочки, которые образуются вокруг одноклеточных организмов, например, жгутиковых, при их размножении), а также патогенных микроорганизмов. Кроме всего выше перечисленного, малые дозы озона имеют профилактическое и терапевтическое действие на человека, и их активно используют в медицине. Однако, при использовании озона необходимо учитывать то, что он, является активным окислителем и при больших концентрациях имеет токсичное действие на организм человека и животных, хотя в малых концентрациях – это абсолютно безопасная модификация кислорода, более того, существует мнение, что полное его отсутствие негативно отражается на работоспособности человека [8]. На сегодняшний момент установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в воздухе рабочей зоны, которая не должна превышать концентрации О3 - 0,1 г/м3 [6]. Придерживаясь требований санитарных норм, принимаем то, что содержание озона, не превышающее значения ПДК, является безопасным для человека и животных.

Необходимо отметить, что существует два принципиально разных способа обработки помещения воздухом обогащенным озоном (ВОО), которые отличаются между собой, в первую очередь, используемым для этих целей оборудованием и его конструктивными особенностями [9].

Первый, и наиболее распространенный на сегодняшний момент способ, заключается в том, что в помещении, которое подлежит обработке, устанавливают озонатор, который пропускает сквозь свой реактор большой объем кислородсодержащей газовой смеси - воздух (например, от 4 до 130 м³/час.), и выдает на выходе поток ВОО (до концентраций озона, в диапазоне от 0,05 до 1,0 г/м³), и работает со стабильной общей производственной мощностью (в пределах соответствующих технических характеристик прибора, например, в диапазоне  от 0,2 до 130,0 г (О3)/час.). Дезинфекционная обработка при использовании этого способа проводится на протяжении длительного времени, необходимого для того, чтобы наполнить весь объем помещения, которое подлежит обработке, ВОО с нужной для дезинфекции концентрацией озона, и времени, которое необходимо для достижения дезинфекционного эффекта. Таким образом, при использовании этого способа необходимо учитывать общий объем помещения, которое подлежит обработке, необходимую для достижения дезинфекционного эффекта концентрацию озона в объеме воздуха этого помещения, динамическую характеристику изменения концентрации озона в вероятных предсказуемых условиях, и, в соответствии с этим, подбирать озоногенерирующий прибор с необходимыми характеристиками и производственной мощностью. Кроме того, при использовании этого способа следует учитывать и то, что во время обработки - средняя концентрация озона в воздухе помещения превышает значение ПДК озона в рабочей зоне. Это означает недопустимость нахождения человека без соответствующих защитных средств в помещении, которое подлежит обработке, и даже после выключения озонатора в этом помещении нежелательно находиться определенное время, необходимое для распада озона и превращения его в кислород. К этому следует прибавить и то, что эффективность дезинфицирующих свойств озона напрямую зависит от концентрации этого газа и длительности его взаимодействия с объектом, подлежащим дезинфекции, то есть чем выше концентрация озона в газовой смеси, и чем дольше этот ВОО соприкасается с объектом, тем лучше дезинфицирующий эффект.

Второй способ обработки производственного помещения ВОО заключается в том, что для этих целей используется озоногенерирующее оборудование, которое пропускает сквозь свой реактор относительно малый объем кислородсодержащей газовой смеси (например, в диапазоне от 0,12 до 1,2 м³/час.) и выдает на выходе воздушный поток, обогащенный озоном высокой концентрации (например, в диапазоне от 10,0 до 25,0 г/м³) и работает со стабильной производственной мощностью (в пределах соответствующих технических характеристик прибора, например, в диапазоне от 1,2 до 30,0 г (О3)/час). Дезинфекционная обработка при использовании этого способа проводится на протяжении времени, необходимого для того, чтобы «обдуть» ВОО все участки помещения или «продуть» все, в том числе и труднодоступные поверхности, части оборудования, расположенного на обрабатываемой площади, и времени, необходимого для прохождения дезинфекции озоном высоких концентраций. После чего, как и при первом способе, необходимо выдержать обработанное помещение в закрытом состоянии определенное время, необходимое для распада озона, и превращения его в кислород.

Существенным отличием второго способа от первого является то, что за счет использования ВОО с высокой концентрацией озона в нем, становится возможным значительно сократить время взаимодействия дезинфектанта с объектом дезинфекции. Кроме того, исчезает потребность обработки больших объемов воздуха, следовательно, нет необходимости в использовании озоногенерирующего оборудования с большой производственной мощностью, то есть уменьшается себестоимость оборудования, необходимого для проведения дезинфекции. Еще одним отличием второго способа обработки по сравнению с первым является то, что средняя концентрация озона в воздухе рабочей зоны производственного помещения во время и в конце обработки не превышает или находится на грани нормы ПДК озона. Благодаря этому уменьшается вероятность негативного воздействия озона на человека. Однако, следует отметить, что человек производящий дезинфекционную обработку по этому способу, невзирая на низкие средние концентрации озона в воздушном объеме помещения, все же должен быть оснащен необходимыми средствами индивидуальной защиты, а нахождение посторонних лиц без соответствующих средств защиты в помещении, в котором проводится обработка - нежелательно.

На основании проведенной серии аналитических и экспериментальных исследований, в рамках изучения потенциала использования озоновых технологий для поддержания необходимого санитарно-гигиенического состояния производственных помещений, были сделаны выводы об эффективности известных способов дезинфекции озоном, а также разработаны новые подходы к использованию этого дезинфектанта в производственных условиях пищевых предприятий. Сравнительный анализ применения ВОО и традиционных хлор-, фтор- и фосфорсодержащих дезинфектантов (жидкой и аэрозольной формы) показал высокую эффективность и перспективность использования озоновых технологий, пришедших на смену изживших себя химических средств.

 

Литература:

1. Благонравова А.С. / Научные, методические и организационные основы мониторинга устойчивости микроорганизмов к дезинфицирующим средствам в рамках эпидемиологического надзора: Диссертация на соискание ученой степени д.м.н. [Текст] / Нижний Новгород: Нижегородская государственная медицинская академия, 2012, - 298 с.

2. Министерство Аграрной политики Украины, Приказ № 228 15.06.2004. Зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины 5 июля 2004 г. под № 835/9434. Об утверждении Технического регламента зернового склада / [електронний ресурс] – http://www.dru.com.ua/page_122.htm

3. НАОП 8.1.00-1.01-88 (НПАОП 15.0-1.01-88) Правила техники безопасности и производственной санитарии на предприятиях по хранению и переработке зерна министерства хлебопродуктов СССР/ [електронний ресурс] – http://dnop.com.ua/dnaop/act4776.htm

4. Медведев Н.П. / Биологические и технологические основы экологически безопасной системы аэрозольной дезинфекции объектов ветеринарного надзора : дисс. д.б.н. [Текст] / Медведев Н.П. / Кировский научно-исследовательский институт микробиологии – 2001, - 293 с.

5. Иванова А.С. / Разработка режимов применения препаратов на основе перекиси водорода на предприятиях птицеперерабатывающей промышленности: дисс. к.т.н. [Текст] / Иванова А.С. / Всероссийский научно-исследовательский институт птицеперерабатывающей промышленности (ВНИИПП), М., 2011, – 184 с.

6. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий СН 245-71. М.: Изд-во литературы по строительству, 1972. – 96 с.

7. Малышева А.Г. Методические основы изучения гигиенической безопасности при эксплуатации бытовых озонаторов / А.Г. Малышева // Гигиена и санитария – 1994 г. - № 9. – С. 42-46.

8. В.В. Лунин, М.П. Попович, С.Н. Ткаченко. Физическая химия озона.// М: Изд-во МГУ, 1998.— 480 с.

9. Станкевич Г.Н., Титомир Л.А., Данилова Е.И., Бабков А.В. «Использование активных форм воздуха для улучшения санитарно-гигиенического состояния помещений ресторанов, кафе и сферы услуг» // Наукові праці Одеської національної академії харчових технологій. – Одеса: - 2012. Вип.. 42, Том 1, - С. 325-334.