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技術精要

生物環保型酶殺菌空氣凈化消毒技術
 酶殺菌空氣凈化消毒技術(溶菌酶過濾材料)是由日本日揮通用株式會社發明,享有專利保護(專利號:ZL 02 8 28032.6),山東帥迪醫療科技有限公司為經發明人合法授權的在中國醫用領域溶菌酶過濾材料唯一使用者。
 
酶殺菌技術凈化消毒原理
    酶殺菌技術就是將從生物體中提取的溶菌酶與過濾材料纖維強力化學結合,將溶菌酶以分子大小水平固化在過濾器的材料上面制作成殺菌用酶濾材(溶菌酶過濾材料)。
    溶菌酶屬于加水分解酶的一種,是一種強效廣譜殺菌劑,通過溶解細菌的細胞壁迫使細胞膜破裂從而殺滅細菌。溶菌酶還可與病毒蛋白直接結合,與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復鹽,使病毒失活。
    酶殺菌技術的核心就是在如何使溶菌酶固定在過濾材料上,既能維持過濾器原有的過濾性能,同時又能保持溶菌酶活性以高效殺滅細菌,且結合牢固不會脫落,保證溶菌酶能夠一直在過濾器上發揮殺菌的作用以保持其長效用。日本日揮通用公司成功地克服了以上的難題并在世界范圍內申請了發明專利。
 
酶殺菌濾材的優勢特點
    既能對空氣中的微小粒子收集、捕捉,同時濾材又能將細菌微生物有效殺滅。
    強大的殺菌功能:在氣象狀態下對常見的細菌如枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、結核菌、表皮葡萄球菌、軍團球菌、LUTEUS菌等,具有良好的殺菌效果,經國內外權威檢測機構的反復測試,其殺菌率普遍在99%以上。
    使用壽命長:溶菌酶與過濾器纖維材料強力化學結合不會丟失,再加上溶菌酶殺菌過程幾乎沒有能量消耗,可以半永久使用,至少在過濾器材料使用壽命內都能保持其快速強力的殺菌性能。
    安全、環保:溶菌酶是從生物體中提取的可食用酶,對環境和人體無任何毒副作用,確保真正的綠色環保。
 
殺菌的高效率 
    為了驗證殺菌用酶濾材的殺菌性能,日揮公司做了大量的實驗,如下所示: 
    ①食品工場的 HEPA過濾器二次污染情況驗證比較(使用 1年以后) 
              
                  普通HEPA 過濾器                                 酶殺菌 HEPA 過濾器

對比結果總結如下:
 
上游側
中心部
下游側
普通HEPA
過濾器
被補集
的灰塵覆蓋
中心部被污染得特別厲害,非常多的霉孢子、細菌等微生物增殖后,幾乎覆蓋了過濾器的纖維結構。
增殖的霉孢子、細菌等微生物穿透普通過濾器達到下游側,這就引起了二次污染。
酶殺菌HEPA
過濾器
同樣被捕集
的灰塵覆蓋
酶殺菌過濾器與普通過濾器的差別很明顯,完全找不到細菌等微生物的存在。
普通過濾器可以看到微生物引起的二次污染情況,但酶殺菌過濾器根本找不到這種現象。
 
    同樣的情況存在于醫療設備的HEPA過濾器中,如下所示:
    醫療設備的HEPA過濾器二次污染情況驗證比較(使用一年后)
                                     普通HEPA過濾器                          酶殺菌HEPA過濾器


    與 HEPA 過濾器能 100%地捕捉真菌、細菌等微生物不一樣(雖然也會發生細菌繁殖而穿透過濾器,但這并不是過濾器過濾性能不好的原因),中性能的過濾器由于集塵效率不能與 HEPA 相比,只能捕捉 50~99%的真菌、細菌等微生物,因此在過濾器的下游側了能觀察到灰塵與微生物的存在。但普通過濾器的下游側到處是細菌等微生物繁殖生長的情況,而酶殺菌過濾器則有效殺死并防止細菌等微生物的繁殖生長,不會造成二次污染。 
    
②醫療設施的中性能過濾網第二次污染驗證比較(使用 1 年以后) 
  門診室系統普通過濾器              ICU系統酶殺菌過濾器             候診室系統酶殺菌過濾器


根據實驗資料顯示,殺菌用酶濾材主要的殺菌對象為 Gram陽性菌,主要如下
(1).球菌 
    ①葡萄球菌屬 Staphylococcus、S.aureus 黃色葡萄球菌 ②Micrococcus 屬 Micrococcus M.luteus luteus菌 ③Streptococcus球菌屬 Streptococcus、S.pyogenes 化膿 Streptococcus 球菌 
(2).桿菌群 
    ① Bacillus 屬 Bacillus (芽胞形成菌)B.subtilis 枯草菌、B.cereus Cereus 菌、B.anthracis炭疽菌 ②Clostridium屬 Clostridium(芽胞形成菌)、C.botulinum Botulinum菌、C.tetani 破傷風菌 ③ Lactobacillus 屬 Lactobacillus 、 L.burugaricus Burugaricus 菌 ④Corynebacterium屬 Corynebacterium 、C.diphtheriae Diphtheriae菌 ⑤Mycobacterium屬Mycobacterium、M.bovis結核菌 
結論: 
    溶菌酶是以分子大小水平固定化在過濾材料上,從而能保持過濾器原有的物理性能即過濾能力,使得過濾器可以在同樣的使用條件下使用! 
    對于二次污染的情況和酶殺菌過濾器的效果驗證,在同一環境中對普通 HEPA 過濾器和酶殺菌 HEPA 過濾進行比較驗證,并用對使用后的 HEPA 過濾器材料的下游側用掃描型電子顯微鏡(SEM)分析:3個月以后,普通 HEPA 過濾器開始有細菌等微生物在濾材下游側上繁殖生長,穿透過濾器(如右圖方塊曲線所示); 而酶殺菌 HEPA 過濾器則一直保持良好狀態, 無細菌等微生物在濾材上繁殖生長的情況 。
 
權威機構的檢測結果 
    在考察了殺菌用酶濾材的殺菌效果的同時,日揮公司也對不同種類的細菌所產生的殺滅效果進行了研究,在選用代表性菌種時,考慮到近年來普遍發生且不斷增加的由于細菌引起的疾病主要是:LUTEUS菌和表皮葡萄球菌,具有一定抗藥性且引起醫院內感染的MRSA菌、引起肺結核病的結核菌等進行代表性的實驗。 
      同時為了驗證其實驗結果,在日本阿波羅公司的安排下,在中國的第三方權威檢測機構也進行了一系列的檢測,以進一步驗證其實際真正效果。 
實驗結果如下:

     ① 對LUTEUS菌、枯草菌、表皮葡萄球菌、MRSA菌、結核菌 5 種代表性細菌菌體,在HEPA過濾器上,24 小時以內死亡了 99.99%以上。 (該實驗是在氣相狀態下完成,與過濾器使用實際環境是一致條件的,目前日本也只有兩臺這種設備,最接近實際使用的結果。)
——日本國立公眾衛生院 山崎研究室 
    ②24小時以內,金黃色葡萄球菌殺菌率達 97.8%,大腸埃氏菌殺菌率達 95.5%,肺炎克雷伯氏菌殺菌率達 95.4%,銅綠假單胞菌殺菌率達 97.6%。 (該實驗是在液相狀態下完成,參照FZ/T01021-92(織物抗菌性能試驗方法)采用搖動法) 
                                                                 ——中國科學院微生物研究所 
    ③24小時以內,肺炎克雷伯氏菌殺菌率達 91.0%,大腸埃氏菌殺菌率達 99.95%,金黃色葡萄球菌殺菌率達 99.52%,表皮葡萄球菌殺菌率達 99.42%。 (該實驗是在液相狀態下完成,參照FZ/T01021-92(織物抗菌性能試驗方法)和日本過濾網殺菌試驗方法液滴法執行)
——廣東省微生物分析測試中心 
 
材料的安全性 
      一般來說,溶菌酶含于極需要長期保存的鳥及魚的卵中,可防止外部雜菌引起腐爛;含于人體及動物的眼淚及唾液中則可阻止細菌進入體內引起感染,擔當了細菌防波堤的重要角色。如上所述,酶是生命體所必需的物質,可以說是非常安全的物質,而且在食品衛生法限制的食品添加物分類中,酶作為天然的食品添加其使用已經得到認可,在安全性方面,被記載為“與普通食品相同”。 天然的酶和以往的重金屬系化學藥劑完全不同,酶本身是完全沒有毒性的??茖W上一般是通過對老鼠注射試驗物質來觀察有無死亡,根據其量的多少來判定被測試物質的毒性強度。
急性毒性試驗內容如下 : 
     試驗機構:日本(財)食品藥品安全中心秦野研究所 
     試驗項目: 輔助溶菌酶對雄 Sprague-Dawley類實驗鼠一次靜脈內投入毒性試驗 
   試驗結果: 
     試驗物質水溶液濃度最高為 0.1%,實驗投放量限度為 20ml/Kg。 
     ①死亡例:14 天的觀察期間中沒有死亡例子。 
     ②一般狀態:所有實驗鼠的一般狀態上中均沒有發現變化。 
     ③體重:所有實驗鼠的體重在整個觀察期間均有順利増加。 
     ④解剖所見:所有實驗鼠的器官及組織中,均沒有發現異常。由此可見殺菌用酶濾材是確實的安全,該材料的發明是真正的綠色環保,完全符合其要求對地球環保和人體安全考慮的指導思想,也就是環境調和型技術所要求的。 
 
長壽命
      由于酶是觸媒,以化學結合的方式固定在濾材上,反應過程中基本沒有消耗,因此被認為是可以半永久地使用,至少在過濾器使用的壽命范圍內。而且日揮通用公司獨創地將溶菌酶與纖維以強力化學結合,不會脫落也不會消耗,保證其長期的使用壽命和高效的殺菌性能。與其他方式相比,殺菌力強,不需外加能量和裝置即可半永久地使用,而且高效安全,實在是過濾器的最佳選擇。為了驗證溶菌酶固定在過濾器以后的實際使用壽命,日本日揮公司也做了老化耐久性實驗,而且在開發出酶殺菌過濾器的 6 年多時間以來還在不斷地堅持測試其實際效果。結果如下表所示 : 
             
試驗項目
試驗內容
試驗后的殺菌性能
影響度
壽命試驗
常溫通風試驗(經過65個月,至2002年12月)
>99.99%
Sox氣
10ppm—常溫中處理5天
>99.99%
Nox氣
10ppm—常溫中處理5天
>99.99%
鹵素氣體
10ppm—常溫中處理5天
>99.99%
鹽酸氣體
500ppm—30℃中處理5天
>99.99%
醋酸氣
500ppm—30℃中處理5天
>99.99%
 
 
雙氧水氣體
500ppm—室溫中處理5天
>99.99%
乙醛氣體
20%乙醛—常溫中4個小時/處理6次
>99.99%
甲醛氣體
500~3,500ppm—常溫中15個小時/處理24次
>99.99%
臭氧氣體
10ppm—室溫中處理5天
500ppm—室溫中處理5天
>99.99%
>99%
乙醇溶液
配70%的溶液噴霧/處理6次
>99.99%
加熱(溫度)
70℃中處理36個月
100℃中1天加熱處理
120℃中1小時加熱處理
>99.99%
>99.99%
>99.99%
電子線照射
濾紙上面線量21.0kGy,濾紙下面線量21.1kGy
濾紙上面線量41.5kGy,濾紙下面線量41.6kGy
濾紙上面線量61.5kGy,濾紙下面線量62.4kGy
>99.99%
>99.99%
>99.99%
漏出試驗
DOP
按制品試驗法要求
>99.99%
EMERY3004
按制品試驗法要求
>99.99%
無化學物析出
氣相試驗
常溫通風試驗連續6個月開動,每隔一個星期,
采10L的空氣樣品分析(流出試驗)
檢不出來,沒有飛散或氣化物
液相試驗
常溫中把濾紙在水里浸泡7天(溶出試驗)
檢出沒有溶出物

B凈化屏與獨立空調組成凈化系統的效益分析
以面積120m²,高2.8m,潔凈度萬級為單位計算,建設成本和運行費用對比如下:
項目
層流凈化系統
凈化屏系統
凈化屏系統比層流凈化系統每年可節約
投入
運行
建設成本
 
按7500元/m²估算合計約90萬元
按3000元/m²估算合計約36萬元
54萬元
 
耗電(12小時運行)
90000元/年
28684.80元/年
61315.20元
運行維護費
設備維護
20000元/年
20000元
 
濾材更換
36000元/年
8000元/年
28000元
 
注:
1,  120m²按大型手術室40-45m²算,分為3間手術室。
2,  層流系統的送風量為15120mm³/h,電功率為9kw;空調制冷(暖)量為36kw,另帶電輔4kw,合計為25kw。25kw×12h×1元/度×25d×12m=90000元
3,  凈化屏系統每間按3臺,共計9臺,每臺52w。0.468kw×12h×1元/度×25d×12m=1684.80元。每房間配一臺3p空調電功率2.5kw,2.5×3=7.5kw。7.5kw×12h×1元/度×25d×12m=27000元
凈化屏系統合計為1684.8+27000=28684.80元
4,凈化屏系統的空調每個房間可單獨控制,而層流系統的空調只要一個房間使用,空調都要全開。
 
結論:采用帥迪牌空氣凈化屏與獨立空調組成的凈化系統與層流凈化空調系統相比,建造成本可節約60%,運行維護費用可節約70%以上,而且對建筑破壞小,節省建筑空間。

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