Misura affidabile del vapore di H2O2: una svolta per la biodecontaminazione
Van Veldhuijzen-Boxmeer Disinfection Services fornisce servizi di sterilizzazione e biodecontaminazione dal 1990. I suoi servizi includono l'analisi microbiologica delle superfici, dell'aria e dell'acqua. Tra le principali applicazioni rientrano i laboratori di biosicurezza di livello 3 (BSL-3), gli stabulari, le camere bianche e le unità di trattamento dell'aria delle cabine di sicurezza biologica. Nel 2018, Van Veldhuijzen-Boxmeer ha acquistato la sonda di perossido di idrogeno vaporizzato HPP272 di Vaisala con il trasmettitore Indigo201 per l'uso nelle applicazioni di biodecontaminazione.
L'H2O2 vaporizzato sta diventando una delle soluzioni di biodecontaminazione più utilizzate grazie alla bassa tossicità e all'elevata efficacia in svariate applicazioni. Poiché il perossido di idrogeno si decompone in acqua e ossigeno, ha un minore impatto ambientale ed è più sicuro per gli operatori rispetto ai tradizionali prodotti chimici per la biodecontaminazione, come la formaldeide o il biossido di cloro.
Un sensore affidabile
Jos van Daal è ingegnere senior e direttore tecnico presso Van Veldhuijzen. "Abbiamo utilizzato la sonda HPP272 per circa 18 mesi prima di acquistarne una seconda", afferma van Daal. "Nel corso di questo periodo l'abbiamo impiegata intensivamente e siamo estremamente soddisfatti delle sue prestazioni.
"Prima di adottare le sonde Vaisala utilizzavamo altri sensori, che però misuravano solo il vapore di H2O2e non l'umidità", spiega van Daal. "Capitava quindi di rilevare concentrazioni elevate di vapore di H2O 2 , mentre altre volte no". Sapevo che in qualche modo c'entrava l'umidità dell'aria. Con la sonda Vaisala è molto più semplice gestire i processi, soprattutto in condizioni di elevata umidità. Lavoriamo spesso in presenza di un tasso di umidità del 70 - 80%, per questo il sensore HPP272 si è rivelata una risorsa preziosa".
Van Veldhuijzen esegue spesso la biodecontaminazione nei laboratori di biosicurezza di livello 3 (BSL-3) che utilizzano cabine di sicurezza biologica. I laboratori BSL-3 sono comunemente utilizzati nelle università, nelle cliniche di ricerca e negli stabilimenti di produzione per svolgere attività di ricerca su patogeni che causano malattie. Questi laboratori vengono costruiti in modo da agevolare la biodecontaminazione: tra le diverse misure di contenimento, le finestre sono sigillate e l'impianto di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria deve garantire che il flusso d'aria dell'area di lavoro sia separato dalle aree in cui vengono manipolati agenti infettivi. Poiché l'aria viene filtrata prima di essere rimessa in circolo, si utilizzano filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air) per trattenere il 99,97% delle particelle del diametro di 0,3 micrometri (µm).
"I filtri HEPA nelle unità di trattamento dell'aria delle cabine di sicurezza biologica rischiano di intasarsi a causa dei livelli elevati di umidità", afferma van Daal. "La sonda HPP272 di Vaisala ci aiuta a garantire che ciò non accada. Utilizziamo la sonda per eseguire un controllo preliminare dell'umidità prima del processo di biodecontaminazione. Se il test dimostra che il tasso di umidità è superiore al 60 - 70%, utilizziamo dei deumidificatori prima della disinfezione. Conoscendo il livello di umidità nell'area, riusciamo ad evitare danni ai filtri HEPA.
"Posizioniamo indicatori chimici ed eseguiamo il processo finché non cambiano colore. Per la validazione utilizziamo indicatori chimici e biologici. Da quando utilizziamo la sonda HPP272, i tempi di processo si sono ridotti notevolmente e questo si traduce in periodi di inattività più brevi per i nostri clienti".
È importante ridurre i tempi della biodecontaminazione perché le operazioni non possono proseguire finché il processo non viene completato e validato. "Prima di installare le sonde Vaisala, capitava che la validazione restituisse risultati non soddisfacenti e che il processo dovesse essere ripetuto. Un laboratorio deve essere sempre operativo, quindi se si deve ripetere il processo, i costi aumentano", afferma Van Daal.
L'impatto dell'umidità su H2O2 ppm
"Utilizziamo un generatore di vapore di perossido di idrogeno. Quando utilizziamo il generatore in una cabina di sicurezza biologica, possiamo deumidificare l'aria. Con la sonda HPP272, abbiamo effettuato un test in una cabina senza l'essiccatore. Quando la sonda indicava una saturazione relativa del 90%, abbiamo registrato un calo repentino della concentrazione di H2O2 in ppm", afferma Van Daal. "Questo mostra l'impatto che l'umidità relativa ha sulla saturazione relativa". La saturazione relativa è un parametro unico che indica l'umidità combinata del vapore acqueo e del vapore di H2O2. Questo parametro permette agli operatori di prevedere con certezza quando si formerà condensa.
L'importanza dell'umidità
"Questi grafici sono relativi a un test che abbiamo condotto su una cabina di sicurezza, in cui il ciclo di condizionamento è durato 30 minuti a 2,0 g/min e il ciclo di disinfezione 40 minuti a 1,0 g/min. Il generatore di vapore di perossido di idrogeno che utilizziamo è in grado di essiccare l'aria durante i cicli. All'inizio non utilizzavamo l'essiccatore e, come si può vedere [nei grafici], la concentrazione aumenta finché non otteniamo un valore di saturazione relativa di circa il 90%, dopodiché la concentrazione diminuisce anche se l'umidità relativa è al 30%. Successivamente abbiamo attivato l'essiccatore e la concentrazione è salita di nuovo. Abbiamo ripetuto questo test un paio di volte".
"I grafici mostrano quanto sia importante conoscere sia la saturazione relativa sia l'umidità relativa durante un processo. Questo è particolarmente vero quando si disinfettano apparecchiature dotate di filtri HEPA. In un ambiente grande, in genere l'umidità rappresenta un problema minore. Più piccolo è l'ambiente, più è importante tenere sotto controllo l'umidità. Se si disinfetta una stanza con filtri, è necessaria una concentrazione elevata, fino a 1.500 o 1.600 ppm, per accelerare il processo. Tuttavia, se non è possibile conoscere il livello di umidità, i filtri sono a rischio".
Stabilità, flessibilità, connettività
"Secondo la nostra esperienza, la stabilità della sonda HPP272 è eccellente. Dopo aver acquistato la seconda sonda Vaisala per il perossido di idrogeno, l'abbiamo confrontata con la HPP272 che stavamo già usando. Entrambe davano lo stesso risultato, quindi abbiamo capito che la prima sonda era stabile", afferma van Daal.
"Utilizziamo una tecnologia wireless standard progettata per segnali radio digitali a bassa potenza per trasmettere i dati a un'interfaccia su un portatile tramite una rete mesh. La sonda è dotata di batteria, microprocessore e piccola radio per poter monitorare i risultati a distanza dal laboratorio e dal generatore di gas.
"Spesso monitoriamo i dati in linea da remoto, pertanto abbiamo implementato un sistema wireless". Abbiamo installato un programma su un portatile che trasmette una richiesta alle unità che utilizziamo per acquisire i dati in modalità wireless dalle sonde HPP272. Le unità presenti nell'area sottoposta a decontaminazione sono costituite da un modulo radio Xbee, un microprocessore, un'interfaccia seriale RS232/RS485, una batteria e la sonda HPP272.
"Disponiamo anche di unità di sicurezza posizionate all'esterno della camera che sono composte da un modulo XBee, un microprocessore, un convertitore analogico-digitale (ADC), una batteria e un rilevatore di gas a basse concentrazioni (ppm). Le unità all'interno della camera leggono i dati dalla sonda HPP272 e li inviano al portatile. Il raggio di copertura del dispositivo XBee dipende dagli ostacoli che si frappongono al segnale nell'ambiente".
Per ulteriori informazioni sui servizi offerti da Van Veldhuijzen-Boxmeer, visita il sito web.
Maggiori informazioni sulle sonde per il vapore di perossido di idrogeno di Vaisala.
