CN1305388A - 在存在有机负荷的情况下,由氯化钠水溶液再生活性氯的方法 - Google Patents

Abstract

电化学活性抗微生物溶液的循环系统把活性抗微生物物质已耗尽的抗微生物溶液回送到电解池(10),以便再生活性物质。经常污染要消毒或杀菌的物品,例如医疗器械的有机污染物快速地耗尽常规处理系统中的活性抗微生物物质。降低了借助电化学活性溶液进行微生物消毒的效率。通过使抗微生物溶液回流通过电解池,再生活性物质,使活性物质的浓度维持在实现有效消毒的水平。

Description

在存在有机负荷的情况下， 由氯化钠水溶液再生活性氯的方法

本发明涉及消毒和杀菌领域。本发明特别适合于在存在有机污染物的情况下，结合用于医疗和药用器械的消毒或杀菌的，含有氯物质的电化学活性溶液一起使用，并且将特别参考医疗和药用器械的消毒或杀菌应用对本发明进行说明。不过应理解，本发明还适用于采用氧化性物质的其它消毒，杀菌和清洁方法，在这些方法中，活性物质随着时间逐步退化。

在致力于提供费用低的健康看护的过程中，医疗器械的重复使用性变得日益重要。最近，由盐水产生的电化学活性抗微生物溶液已被用于医疗器械等的杀菌或消毒。通过使盐水(氯化钠水溶液)通过专用电化学电池，产生起抗微生物剂作用的物质，例如次氯酸根及其它氯物质，它们通常被称为“自由”氯。用于杀菌或消毒的自由氯浓度约为2～2000ppm。通过把器械浸入活性溶液中预定的时间，对这些器械进行处理。这些溶液的优点是能够相当快地实现微生物消毒，而不会在器械上留下有害或难看的沉积物。此外，有利的是，只有当需要抗微生物剂时，才会产生抗微生物剂，不需要存储具有潜在危害的氧化剂。

一般地，在电化学活性溶液中对器械杀菌或消毒之前，利用清洁剂等清洗器械，以便除去存在的污垢和其它污染物。但是，在该清洁过程中，通常不能完全清除有机污染物，例如在使用过程中沉积在器械上的血清，或者存在于清洗水中的污染物。进行杀菌或消毒的多数器械，例如内窥镜，含有弯曲的通路，狭窄的内腔，以及其它难以清洁的区域，在最初的清洗过程中，有时候有机物质会陷入这些区域中。

现在已发现有机物质通过降低可用于氧化的活性物质的浓度，使电化学活性溶液变成非活性的。于是需要在存在有机物质的情况下，重新获得电化学活性溶液的活性的方法。

本发明提供供电化学活性溶液中使用的一种新的改进的组合物，它克服了上面提及的问题以及其它一些问题。

根据本发明的一个方面，提供了在存在有机负荷的情况下，物品的液体消毒或杀菌的方法。该方法包括使适量的第一溶液通过电解池，以便产生包括活性氧化物质的抗微生物溶液，把抗微生物溶液输送到处理室，并把要进行微生物消毒的物品浸入抗微生物溶液中。该方法的特征在于把一部分活性氧化物质耗尽的抗微生物溶液从处理室送回电解池，以便再生抗微生物溶液活性氧化物质。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于再生活性物质的系统。该系统包括盐溶液源，用于用盐溶液和活性抗微生物物质耗尽的废溶液产生含有活性抗微生物物质的抗微生物溶液的电解池，连接盐溶液源和电解池的入口管线，连接电解池和处理室，用于把抗微生物溶液输送到处理室的出口管线。该系统的特征在于还包括连接处理室和电解池，用于把一部分废抗微生物溶液送回电解池，以便再生活性抗微生物物质的回管。

根据本发明的又一方面，用于再生活性抗微生物物质的，由电解池构成的设备包括阳极，阴极，和第一流体流动通道，第一流体流动通道进入阴极附近的电解池，并从阳极附近的电解池输送抗微生物物质。该设备的特征在于还包括与阴极相连的第二流体流动通道，该第二流体流动通道把活性抗微生物物质已耗尽的溶液运送到电化学池。

本发明的优点之一在于能够在存在有机污染物或者活性物质退化的情况下，在电化学活性溶液中，对医疗器械进行微生物消毒。

本发明的另一优点在于抗微生物溶液被再生，使抗微生物溶液能够被重新使用。

当阅读并理解优选实施例的下述详细说明时，对于本领域中的普通技术人员来说，本发明的其它优点将是显而易见的。

本发明可具体化为各种组件及组件的布置，以及具体化为各种步骤及步骤的安排。附图只用于举例说明本发明的一个优选实施例，而不应被解释为对本发明的限制。

附图是本发明的用于再生活性抗微生物物质的循环系统的优选实施例的示意图。

参考附图，循环系统为废活性抗微生物物质的再生创造条件。该系统包括电化学活性溶液发生器或电解池，例如电解加氯器10。诸如盐水之类的第一溶液通过入口管线12进入发生器。电压发生器14在发生器内的电极16和18之间施加电压。电极16最好是阴极，并位于入口管线12的附近。电极18最好是阳极。从而在第一溶液中，以电化学方式产生活性抗微生物物质。

当活性物质要用于医疗仪器的消毒或杀菌时，活性物质以抗微生物溶液的形式通过输出管线20从发生器被输送到消毒或杀菌处理室22中，消毒或杀菌处理室22装有医疗仪器。消毒或杀菌速率依赖于暴露时间和活性卤化物物质或者其它活性氧化性物质的浓度。已发现以污染物的形式存在于医疗仪器上，或者水中的有机污染物，例如血清，快速耗尽抗微生物溶液中的活性物质，降低杀菌或消毒的效果。另外，由于溶液的条件，例如温度、pH或流动的缘故，活性物质可能退化。

最好通过使部分废抗微生物溶液循环通过发生器10，再生活性物质。回管24把废抗微生物溶液从处理室22运送到发生器。发生器用废抗微生物溶液产生再生的抗微生物溶液，再生的抗微生物溶液所含的活性抗微生物物质的浓度高于输入的变质抗微生物所含的活性抗微生物物质的浓度。另一方面，第二发生器用于再生废抗微生物溶液。随后由出口管线20把再生的溶液运送到处理室22。

通过以这种方式循环抗微生物溶液，在存在有机污染物的情况下，短时期后，最好在几分钟后，足以满足消毒或杀菌的活性杀菌物质的浓度被恢复。表1表示了20℃下，在存在1％的牛血清的情况下，再循环对0.1％氯化钠溶液的作用。即使在这么高的有机污染物浓度下，在20分钟的再循环之后，获得超过180ppm的自由(活性)氯浓度。不过，再生所需的时间显然在某种程度上还依赖于处理室22中的抗微生物溶液的体积，溶液的流速以及温度。对于通常在较小的仪器杀菌器具或消毒器具中采用的较小的溶液体积来说，所需的再生时间较短。

表1

以每小时80升进行的再循环的作用。再循环之前，在20℃下向3升0.1％的氯化钠溶液中加入1％的牛血清。

再循环时间(分钟)	自由氯(ppm)
		2	13
5	34
		10	69
15	130
		20	182

实际上，可预见的有机物质污染程度要低得多。表2表示了在20℃下，不同浓度的牛血清对由氯化钠产生的电化学活性溶液中自由氯浓度的影响。在高的血清浓度(大于1％牛血清)下，发现几乎检测不到可测量的自由氯。在低于1％的血清浓度下，测得的自由氯较高，为活性物质的浓度的更快速升高创造条件。

表2

在非再循环溶液中，在20℃下，牛血清对由10％的氯化钠产生的电化学活性溶液中的自由氯浓度的影响

％血清	自由氯(ppm)
		0	304
0.1	251
		0.5	106
1.0	10

最好，使抗微生物溶液连续地循环通过发生器，并且根据需要，电压发生器14只是间歇性地施加电压，以便获得所需范围内(通常约为300ppm)的活性氯浓度。已发现在低于1％的血清浓度下，约80升/小时的循环流速可保证提供活性氯物质的足够再生。

可选地，位于处理室22或者位于回管24中的传感器26检测溶液的性质，例如次氯酸根浓度，氧化还原电位，或者pH值，传感器26依赖于活性物质。电压控制器28与传感器相连，当传感器检测到的性质达到对应于溶液中的活性物质的预选最小含量的预选值时，电压控制器28指令电压发生器14在电极16和18之间施加一个电压。

另一方面，调节抗微生物溶液通过发生器的回流流速，以便获得所需的活性氯浓度，或者只是间歇性地进行循环回流。

有机物质可与活性氯物质形成络合物。当使废溶液回流通过发生器时，络合物被分解，从而再次放出氯物质。但是，抗微生物溶液还含有氯化钠，当循环通过发生器时，氯化钠能够被转化为活性氯物质。

每一次通过发生器，一部分氯化钠被转化成阴极电解液，该阴极电解液沿着流体管线30从发生器中被抽出。调节抽取的阴极电解液溶液的比例，使抗微生物溶液的pH值保持在有效地杀灭微生物的最佳范围内。优选的pH值范围约为2～9，最好为5～9。在回流溶液通过发生器之前，可通过供给管线12向回流溶液中加入额外的一些氯化钠溶液。特别地，当需要较长的循环时间时，氯化钠的这种额外添加补充了氯化钠浓度。

最好，阀34和36分别控制氯化钠和废溶液进入入口管线12的通道。可选地，提供用于加水的第二入口管线38，以便稀释进入发生器的新鲜氯化钠供给物。系统还包括循环溶液的泵40。泵可以和回管相连，不过也可考虑允许回流的其它位置，例如出口管线中的位置。

虽然已特别参考源于盐水的活性氯溶液说明了该系统，不过应理解活性氯物质的其它来源可以代替盐水溶液，或者可以配合盐水溶液一起使用。

另一方面，单独地或者配合氯物质一起，使用抗微生物有效的其它物质。如表3中所示，源于溴化钾的电化学活性溶液也是有效的消毒剂或杀菌剂，不过杀灭速率通常低于源于氯化钠的溶液的杀灭速率。杀灭速率用平均线性回归D值(使微生物总数降低1 log所需的时间的大小)。

表3

利用源于氯化钠和溴化钠的溶液得到的杆菌枯草D值

溶液	溶液的pH值	温度(℃)	D值(秒)	自由卤素(ppm)
					NaCl	7.52	21	19.4	282
NaCl	7.64	21	22.1	291
					NaCl	7.84	21	28.0	280
NaCl	7.71	20	36.6	296
					NaBr	9.43	20	302.5	291
NaBr	9.45	20	314.1	291

Claims (12)

1．一种电化学活性抗微生物溶液的再生方法，包括使适量的第一溶液通过电解池(10)，以便产生包括活性氧化物质的抗微生物溶液，把抗微生物溶液输送到处理室(22)，并把要进行微生物消毒的物品浸入抗微生物溶液中，其特征在于：

把一部分活性氧化物质耗尽的抗微生物溶液从处理室送回电解池，以便再生抗微生物溶液活性氧化物质。

2．按照权利要求1所述的方法，其特征还在于：

连续地使一部分抗微生物溶液从处理室回流到电解池，并从电解池回送到处理室。

3．按照权利要求1和2任一所述的方法，其特征还在于：

间歇地对电解池施加电压，以便再生活性氧化物质，从而维持处理室中的活性氧化物质的预定最小浓度。

4．按照权利要求1-3任一所述的方法，其特征还在于：

第一溶液包括选自氯化物和溴化物的卤化物；

活性氧化物质包括自由卤素物质；及

使一部分活性氧化物质耗尽的溶液从处理室返回电解池的步骤包括再生含有自由卤素物质的抗微生物溶液。

5．按照权利要求4所述的方法，其特征还在于：

向返回电解池的该部分抗微生物溶液中加入卤化物。

6．按照权利要求1-5任一所述的方法，其特征还在于：

在使该部分抗微生物溶液返回电解池之前，过滤该部分抗微生物溶液。

7．按照权利要求1-6任一所述的方法，其特征还在于：

处理室中的活性氧化物质的浓度最低约为2ppm。

8．一种用于再生活性抗微生物物质的系统，包括盐溶液源(34)，用于用盐溶液和活性抗微生物物质耗尽的废溶液产生含有活性抗微生物物质的抗微生物溶液的电解池(10)，连接盐溶液源和电解池的入口管线(12)，连接电解池和处理室(22)，用于把抗微生物溶液输送到处理室的出口管线(20)，其特征在于：

连接处理室和电解池，用于把一部分废抗微生物溶液送回电解池，以便再生活性抗微生物物质的回管(24)。

9．按照权利要求8和9任一所述的系统，其特征还在于：

检测抗微生物溶液的性质的传感器(26)，它依赖于抗微生物溶液中活性物质的浓度；和

控制下述至少之一的控制器(28)：

ⅰ)在电解池两端施加电位的电压发生器(14)；及

ⅱ)变质抗微生物溶液向电解池的返回。

10．按照权利要求8-9任一所述的系统，其特征还在于：

控制向电解池添加盐溶液的阀(34)。

11．按照权利要求8-10任一所述的系统，其特征还在于：

活性抗微生物物质包括选自自由氯物质、自由溴物质及它们的混合物的物质。

12．一种用于再生活性抗微生物物质的设备，由电解池构成的设备包括阳极(18)，阴极(16)，和第一流体流动通道(12,20)，第一流体流动通道进入阴极附近的电解池，并从阳极附近的电解池输送抗微生物物质，其特征在于：

与阴极相连的第二流体流动通道(24)，该第二流体流动通道把活性抗微生物物质已耗尽的溶液运送到电化学电池。