Fallstudie: Desinfektion eines mobilen Laborcontainers zur Untersuchung von Küken
Das Problem
Der Eigentümer einer Putenbrüterei wollte die Sauberkeit seines Laborcontainers, der zur Untersuchung von Küken im Hinblick auf Krankheiten zum Einsatz kam, verbessern. Es sollte die Fehlerquote der Mitarbeiter bei der Desinfektion des Containers verringert und die gleichmäßige Desinfektion der Oberflächen (Seziertische, Containerwände etc.) in Verbindung mit einer Nass- Desinfektion verbessert werden.
Der Prozess
Die UV-Oberflächendesinfektion von Lebensmitteln, Verpackungen und Kontaktflächen reduziert die Übertragung von Krankheiten. UV-Strahlungsexposition initiiert eine Foto-chemische Reaktion, die DNA schädigt und Mikroorganismen inaktiviert, indem Sie ihre Fähigkeit zur Reproduktion zerstören. Mikroben, die der UV-Bestrahlung ausgesetzt sind, unterliegen einer Exposition (Dosis), die eine Funktion der UV- Intensität multipliziert mit der Bestrahlungszeit ist:
| UV-Bestrahlungsdosis | = | UV-Bestrahlungsintensität | x | UV-Bestrahlungszeit |
| J/m2 | W/m2 | s |
Die relative Wirksamkeit der UV-Wellenlängen für diesen Prozess ist bekannt als keimtötendes Aktionsspektrum, welches seinen maximalen „Peakpunkt“ bei einer Wellenlänge von 265 nm aufweist (Abbildung 1).
Es gibt eine Vielzahl von Mikroorganismen, die Verunreinigungen verursachen und Bakterien, Viren, Schimmelpilze, Hefen, Algen und Protozoen enthalten. Alle unterscheiden sich in ihrer Struktur und Empfindlichkeit gegenüber UV-C-Strahlung. Unterschiede in der UV-Strahlungsempfindlichkeit können abhängen von der Zellgröße, der Struktur der Zellwand oder der Membran, Pigmentierung oder der Existenz oder Kapazität von Reparaturmechanismen.
Die Auswahl oder die Auslegung einer UV-Desinfektionsanlage für eine bestimmte Anwendung hängt hauptsächlich von der erforderlichen UV- Bestrahlungsdosis ab, die für die erforderliche Reduzierung der Anzahl von Mikroorganismus-Typen benötigt wird. Die UV-Dosis, die zu einem 90%igen Inaktivierungsgrad (10% Überlebensgrad) der spezifizierten Mikrobe führt, ist auch bekannt unter der Bezeichnung „D90“. Ebenfalls wird die Bezeichnung „D99“ für einen Inaktivierungsgrad von 99% verwendet.
Neben der notwendigen UV-Bestrahlungsdosis, die zu einem Inaktivierungsgrad von 90% - 99,99% führt – erforderliche Werte können bei uns nachgefragt werden – sind die Bestrahlungsfläche oder das Volumen, die Umwelt, die Prozess- und die Umgebungstemperatur als weitere Faktoren zu berücksichtigen.
Die notwendige UV Belichtung für viele Anwendungen reicht von 100 J/m2 bis 1.000 J/m2. Die Inaktivierung von Mikroorganismen durch UV-Strahlung ist ein exponentieller Prozess. Je höher die UV-Exposition (Dosis), desto höher wird der Anteil der inaktivierten Mikroorganismen, d.h.:
- Die notwendige UV-Bestrahlungsdosis, die 99% inaktiviert, ist 2 x der Wert der 90% inaktiviert.
- Die notwendige UV-Bestrahlungsdosis, die 99,9% inaktiviert, ist 3 x der Wert der 90% inaktiviert.
- Die notwendige UV-Bestrahlungsdosis, die 99,99% inaktiviert, ist 4 x der Wert der 90% inaktiviert.
Unsere Lösung
Der Kunde informierte uns über die Gegebenheiten innerhalb des Containers. Wir erhielten Informationen zur Größe und Form der zu desinfizierenden Flächen (Wände, Seziertische etc.), den Deckenabständen und konnten anhand dieser Informationen das optimale UV-C-Bestrahlungssystem für ihn bestimmen.
Der Kunde bestellte daraufhin die von uns kalkulierten sechs (6) UV-C Doppelröhren Strahler mit einer Länge von 120cm und einer Leistung von 72W / Strahlereinheit.
Die UV-Lampe wurde entsprechend unserer Empfehlung positioniert, wodurch sichergestellt werden konnte, dass die zu desinfizierenden Oberflächen optimal desinfiziert werden konnten. Der Kunde führt die Desinfektion täglich, in Kombination mit einer Nass-Desinfektion, in der Nacht durch.
Um die neuesten rechtlichen Verpflichtungen für den sicheren Gebrauch von UV-Licht am Arbeitsplatz zu erfüllen, mussten einige Sicherheitsvorkehrungen vor Ort getroffen werden.
Das Bedienpersonal muss vor der UVC-Strahlung geschützt werden. Während der Bestrahlung sollte der Raum daher nicht, oder nur mit persönlicher Schutzausrüstung für Augen und Haut, betreten werden.
Um das unbefugte Betreten des Containers zu verhindern, wurden die Türen mit Sicherheitsschaltern versehen. Die Fenster sollten undurchlässig für UV-Strahlung sein, oder mit einer geeigneten UV undurchlässigen Schutzfolie versehen werden.
Das Ergebnis
Unser Kunde, die Firma Thole, hat die UV-C Strahler seit über einem Jahr im Einsatz und ist mit den erzielten Ergebnissen sehr zufrieden. Die Strahler laufen täglich über Nacht und konnten die in den neuen Prozess gesetzten Erwartungen voll erfüllen.
Die Fehlerquote, die die Mitarbeiter betreffen, konnte so gut wie komplett eliminiert werden. Die permanente und gleichmäßige Desinfektion, wird vom Kunden als erhebliche Entlastung empfunden.
Der Kunde hätte gerne auf die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen (Türverriegelung, Jalousien vor den Fenstern) verzichtet, versteht aber die Notwendigkeit dieser Maßnahmen im Hinblick auf den Schutz der Mitarbeiter.
Ein vom Kunden gemachter Verbesserungsvorschlag, ist der Einbau eines UV-Sensors in der Strahlereinheit. Bisher wird die UV-Leistung der Strahler mit einem separaten UVC-Messgerät ermittelt. Dies ist notwendig, um den Zeitpunkt des Strahlertausches bestimmen zu können. Dieser Punkt wird oftmals wegen der Wartungsfreiheit der UV-Systeme aus den Augen verloren. Ein integrierter Sensor könnte hier Abhilfe schaffen. Die Umsetzung des Verbesserungsvorschlages wird derzeit untersucht.