Способ стерилизации технологических сред

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕО 4 ИХ 367 эсю й 1/04 А 612/02 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯфЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Окресса Э. СВЧ - энергетика. М., фМирф, 1971, т.2, с. 7-241.2, Авторское свидетельство СССР 9 699010 кл. С 12 М 1/04, 1976. (54)(57) СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД путем обработки их парными видеоимпульсами частотой длпервого импульса 300-800 мГц и длительностью его О, 5-0,1 мкс и частотой для второго импульса 1-30 мГц,длительностью 1,0-0,5 мкс и промежутком между ними 5-20 мкс, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения круга стерилизуеьыс среди снижения энергозатрат, обработкусред проводят одновременно горячимпаром под давлением 10-30 МПа припомоши Парных видеоимпульсов 0,050,06 МВт.Изобретение относится к технологиихимических и биохимических производств, также предназначено длястерилизации технологических сред. и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой,радиоэлектронной отраслях промышленности.Для стерилизации технологическихсред используют значительное числоспособов, в том числе способы стерилизации токами высокой частоты жидких и твердых технологических средИ 3Однако известные способы характеризуются длительностью процесса 5и значительными энергозатратами,нежелательными деструкциями составных компонентов, сложностью вконструировании рабочей камеры (резонаторы ).20Наиболее близким к изобретениюявляется способ стерилизации технологических сред путем обработки ихпарными видеоимпульсами частотойдля первого импульса 300-800 МГци длительностью его 0,5-0,1 мкс ичастотой для второго импульса 130 МГц , длительностью 1,0-0,5 мкси промежутком между ними 5 -20 мкс 2 3,Однако известный способ такжеимеет недостаточную, в ряде случаев,эффективность стерилизации, так какполная стерилизация достигаетсялишь за 50-120 с, недостаточно широк круг стерилизуемых сред, так как 35описана стерилизация лишь по отношению к патогенным микроорганизмами отсутствуют данные о возможностистерилизации сред, содержащих вредныехимические соединения, например 40цианиды, кроме того, высокая мощность импульсов до 0,3 МВтобусловливает значительные энергозатра-.ты.Целью изобретения является расширение круга стерилизуемых среди снижение энергозатрат,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу стерили"эации технологических сред, путем 50обработки их парными видеоимпульса"ми частотой для первого импульса300-800 МГц и длительностью его0,5-0,1 мкс и частотой для второгоимпульса 1-30 МГц, длительностью1,0-0,5 мкс и промежутком междуними 5-20 мкс, обработку сред проводят одновременно горячим паром поддавлением 10-30 МПа при мощностипарных видеоимпульсов 0,05-0,06 МВт.Предложение испольэовать давление 60в рабочем резонаторе, содержащемстерилизуемую среду, позволяет засчет эффекта автоклавирования расширить круг стерилизуемых сред,в частности стерилизовать цианосодержащие водные среды, снизить время обработки сред в 3 раза и снизить энерго- затраты эа счет снижения величины мощности СВ 4 до 0,05-0,06 МВт ) на 20-30.Выбор давлейий в интервале 10 - 30 МПа основан на том, что ниже " 10 МПа давление оказывается неэффективным, а выше 30 МПа давление излишнЕ и для реализации требует дополнительных затрат.Интервал мощностей видеоимпульса выбран из тех соображений, что меньшие мощности не дают нужного эффекта стерилизации, а более высо" кие мощности оказываются излишними и требуют, лишь дополнительных энергозатрат. Дли- Энертель- гоэатность, раты, мин Содержаниемикроорганиэмов,кл/л кон- центрацияиойовцианида,мг/л Способ кВт чПредлагаемый давление1 атм Известный Г 23 3 0,8 0 П р и м е р 2, Испытанию подвергалась технологическая среда, содержащая набор патогенных микроорганизмов в количестве 106 кл на 1 дм 3 к ионы Сй , давлением 30 МПа с одновременным наложением парных видеоимпульсов мощностью 0,06 МВт. Длительность обработки 1 мин. Результаты обработки среды предлагаемым способом по сравнению с известным приведенй в табл. 2. П р и м е р 1. Испытанию подвергалась технологическая среда, содержащая набор патогенных микроорганизмов в количестве 106 кл на 1 дм и ионы СИ " в количестве 1 мг/л. Обработку среды проводили горячим паром под давлением 10 МПа с одновременным наложением парных видеоимпульсов мощностью 005 МВт, длительность обработки 1 мин,Результаты обработки среды предлагаемым способом по сравнению с известным приведены в табл. 1.Таблица 11036740 лица 2 дерниекроргазмов,ЕонцентрацияИоновцианидармг/л Длитюльиостмин Энер гоза раты по кВ едлагаемый (дав 15 е звестый (2( 3 0,8 О приведены даннынаиболее эффекимпульсы дли"МГц и 1-30 МГций 10-30 МПа.а стерилизуетпар давлениемтак же, как д В примерах 3-7 показывающие, что тивно воздействуют тельностью 300-80 в интервале давле Пар давлением 5 ИП хуже (пример 4),40 МПа стернлизуе2 В йстви Частота перго импульсаМГц 00 90 0 6 200 3 1,1 3 0 0 0 з уль Содержаниепатогенноймикрофлоры,кл/мл О 0 Концентр ,ионов ци/ ид 0,1 0 0 0 вого) и 1,0 мком между ними0,05 МВт с одгорячего пара р 4. Результатыхнологических среазного частотногительности 0,5 мк стед виде запол с (пер Прим.рилизацииимпульсаминения при й с т в и е Частота первого импульса,ИГц,100 0 30 0 500 0 80 00 Частота второго импульсаМГц 0 0 30 50 100 Частота второго импульса,МГц 0,1 лением 30 ИПа, но более энергоемок этот вариант.Пример 8 подтверждает целесообразность выборадлительностей 1-го импульса 0,5-01 мкс и 2-го импульса 1,0 0,5 мкс, а также , промежутка между импульсами 5-20 мкс. Эти режимы обеспечивают наиболее эффективную стерилизацию. целесообразен выбор мощности импульса в пределах 0,05-0,06 ИВт. Более мощные импульсы, хотя и обеспечивают такую же эффективность, но требуют резкого увеличения энергозатрат (в 2 раза и более ).Таким образом, другими Dарамет-. рами в предлагаемом способе невозможно либо не экономично достичь желаемого результата по стерилизации технологических сред.П р и м е р 3. Результаты стерилизации технологических сред видеоимпульсами разного частотного заполнения длительностью 0,5 мкс (первого ) и 1,0 мкс (второго), с промежутком между ними 5 мкс и мощностью 0,05 МВт с одновременным действием горячего пара под давле-. нием 10 Ипа. с(второго ) с промежут 5 мкс и мощностьюовременным действиемпод давлением 20 МПа.1036740 Результат 0 10 . 10 о о 0 0 0 0,5 0,8 0,08 0,3 П р и м е р 5Результаты сте- вого ) и 1,0 мкс второго ) с промерилиэации технологических сред видео" жутком между ними 5 мкс и мощностью импульсами разного частотного запол-, 0,05 МВт с одновременным действием нения при длительности 0,5 мкс пер горячего пара под давлением 30 МПа.В о з д е й с т в и е Частота первого импульса,МГц 100 200 300 400 500 600 800 900 1000 50 100 10 30 20 25 0,1 0,5 Результат Содержание патогенной микроФлоры, кл/мл 102 5 5 10 0 Концентрацияионов цианида, мг/л 0,25 0,05 0 0 0 0 0 . 0,2 0,6 П р и м е р 6. Результаты стерн" вого) и 1,0 мкс второго ) с промелизации технологических сред видео- жутком между ними 5 мкс и мощностью импульсами разного частотного запол,05 ИВт с одновременным действием нения при длительности 0,5 мкс пер О горячего пара под давлением 5 ИПа.Воздействие 100 200 300 400 500 600 800 900 1000 Частота второго импульса,МГц 0,1 0,5 1 10 20 25 30 100 50 Результат Содержание патогенной микро- флоры, кл/мп 10 103 10 5 10 10 5 2 2 Концентрацияионов цианида,мг/л 1,0 05 02 ОУ 1 01 02 08 10 10 П р и м е р 7. Результаты стерилизации технологических сред видео- импульсами разного частотного заполнения при длительности 0,5 мкс щ Содержание патогенной микрофлоры,кл/мл Концентрацияионов цианида, мг/л Частота второго импульса, МГц Частота первого импульса,МГц),первого ) и 1,0 мксвторого ) спромежутком между ними 5 мкс и мощностьюО, 05 МВт с одновременным действием горячего пара под давлением 40 МПа.Частота первого импульса,МГц 100 200 300 400 Частота второго импуль"са, МГц 0,1 0,5 1 10 20 25 30 50 100 Р е э у л ь т а т Содержаниепатогенноймикрофлоры,кл/мл 10 5 10 0 0 0 0 0 Концентрацияионов цианида, мг/л 0,3 0,1 0 0 П р и м е р 8. Результаты стерилизации технологических сред, видеоимпульсами 500 МГц и 20 МГц при различных их длительностях и Воздействие Длительностьпервого импульса, мкс 0,8 0,5 0,3 0,1 0,05. 0,001 Длительность ,второго импульса, мкс 5,0 2,0 1,0 0,8 0,5 0,3 0,1 Длительность промежутка между первым и вторым им- пульсами 0,5 1 10 20 30 50 Результат Содержание патогенных микроорганизмов, кл/мл 10 10 0 5 103 0 0 Концентрацияионов цианида, мг/л 08 02 0П р и м е р 9. Результаты стерилизации технологических сред видеоимпульсами 500 МГц и 20 ИГц при длительности первого 0,3 мкс и второго 0,8 мкс, промежуток межМощность импульсов,.Рез уль тат 103 0 0 0 О. О,0,4 0 0 0 0 0 0,3 0,5 0,5 10 26 50 Концентрация патогенных микроорга- гн змов, кл/мп онцентрация ионов цианида, мг/л Энергоэатраты, кВт/ч 500 600 ВОО . 900 1600 е 0 О 0 0,2 0,5 промежутках, мощностью 0,05 МВт,при одновременной обработкегорячим паром под давлением20 ИПа,0 0 0,1 . 0,6 ду импульсами 10 мкс с одновременным действием горячим па" ,ром под давлением 20 МПа, импульсы взяты различной мощности.Заказ. 5940/25 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 ЪФилиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, благодаря применению предлагаемого способа стерилизации технологических сред обеспечивается быстрая и эффективная их обработка, снижается до нуля содержание как патогенных микроорганиэмов; так и ионов цианидов, Это расщиряет круг применения данного способа, ускоряет процесс стерилизации,снижает энергоэатраты, тем самым позволяет повысить, производительностьтруда и получить экономический эффект.