臭氧杀菌类属于生物化学氧化反应。臭氧氧化分解了细菌内部葡萄糖所必须的酶；也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞壁和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，可以渗透到胞膜组织，进入细胞膜内的内部脂多糖于外膜脂蛋白发生反应，使细菌的物质发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡，并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性死亡。臭氧之性质比氧(O2)活泼，比重为氧气的1.7倍，氧化能力仅次于氟，杀菌力为氯的3000倍。臭氧能于时间内将空气及水中的浮游细菌、病毒消灭，并能中和、分解各种有毒物质，去除一切恶臭，并能漂白澄清水中污染杂质。当臭氧产生时，臭氧分子结构中的第三个原子氧会不断的从此结构中游离或逸出，当逸出时，会于瞬间产生极大的杀菌、解毒、漂白、脱臭等氧化作用。臭氧如果未与其他物质产生氧化反应，即会自行分解为纯氧(O2)。因此臭氧被公认为“最环保”的消毒试剂。
我们使用的HVAC臭氧消毒技术参数计算方法一般按照以下计算的：

W=C*V/S

其中：

W：实际选用臭氧发生器的产量，单位为g/h

C：车间消毒需保持的臭氧浓度

V：实际臭氧消毒体积

S：臭氧衰退系数420.8

臭氧消毒体积 V=V1+V2+V3

如工厂为空气灭菌，洁净室所需臭氧发生器浓度定为C=10ppm，但事实上，洁净区的消毒不仅是对空气的消毒，实际上还包括物体表面的消毒，所以，我们的设计浓度C为20ppm。

以下是您1个系统参数：您需要浓度定位10ppm，我们设计为20ppm,臭氧1PPM=2.14mg/m3，计：C=42.8 mg/m3。

1、系统：空调机组送风量约35000m3/h，（这个风量是我估计的，您可按实际风量替换一下）房间体积：1750m3，风管体积：约180m3。（风管体积我们一般算是房间体积的10%）

W=42.8*(35000*1.1%+1750+180)/420.8=236G/H

用一台236g/h的臭氧发生器
随着社会的发展和科技的不断进步，传统的紫外消毒和化学消毒方法逐渐暴露出诸多弊端。此时，臭氧消毒技术因其特有的优势受到人们越来越多的关注。现在臭氧对于我们这些老朋友来说相信已经不再陌生，同时我们还知道它可以在很多领域得到很好的应用。在前面的文章我们也简单的提过臭氧在食品行业的应用，今天我们就专门介绍一下臭氧机在食品行业是如何应用的。

我们都知道，臭氧是一种强氧化性的气体，具备强有力的杀菌消毒功效，气味也特殊；正因为其特有的气味而得名。臭氧杀菌消毒之后，不产生任何残留物，可直接对食品使用。 作为广谱高效杀菌剂，其杀菌速度较氯消毒剂快300至600倍，可快速杀灭各种细菌繁殖体和芽孢、病毒和真菌，如大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、枯草杆菌、黑曲霉、乙型肝炎表面抗原等。 臭氧的杀菌原理为：它极强的氧化作用，使微生物细胞中的多种成分发生化学反应，从而导致细胞成分的不可逆转的变化而死亡。

一般地，臭氧灭活病毒是通过直接破坏核糖核酸（RNA）或脱氧核糖核酸（DNA）物质而完成的。杀灭细菌、霉菌类微生物的过程为：臭氧首先作用于细胞膜并将细胞膜破坏，继而破坏膜内组织，直至杀灭。由于臭氧的强氧化性和广谱性，它具有杀菌、消毒、除臭、除味等特殊效用，已经在许多领域得到广泛应用。 十多年前，臭氧在食品行业的应用就已得到迅速发展：1997年，美国食品与医药管理局放弃了对食品加工中使用臭氧的限制，承认展坤臭氧应用于食品加工过程，符合通用安全标准的要求。1995-1996年，澳洲、日本和法国等相继立法，允许臭氧在食品行业中使用。对化学杀毒剂残留于食品中造成食品的污染，人们的认识逐步深入，且已形成共识，臭氧已成为食品行业的新兴消毒剂，并得到广泛的使用和推广。

它在食品行业中的具体应用有三个方面：

首先，杀菌消毒—杀灭微生物臭氧为气体消毒剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌素。杀菌能力强。

其次，除臭净化-氧化分解有机物或无机物污染臭氧去除异味性能极好。依赖其强氧化性能可快速分解产生臭味及其他气味的有机或无机物质。臭味的主要成分是氨、硫化氢、甲硫醇等。臭氧对其氧化分解，生成物没有气味。

然后，保鲜-分解果蔬代谢产物臭氧在食品贮藏中的应用除了具有杀灭或抑制霉菌生长防止腐烂作用之外，还具有防止老化保鲜作用，其机理是臭氧可以氧化分解果蔬生理代谢作用呼吸出的乙烯气体，乙烯中间产物，也具有对霉菌等微生物的抑制作用。

最后，降解农残臭氧具有的强氧化性，能有效分解残留在农作物上的农药，降低其对人体的危害性。食品安全的重要性日渐受到重视是不争的事实。食品生产企业是食物供应链中最重要的一环，政府执法部门和消费者将更多的目光关注到食品安全。这一趋势向各类食品加工企业提出了挑战。严格的卫生要求，高度的卫生水准，是食品加工企业成功发展的基本保障。
应用对比

①樱桃番茄叶霉病、灰霉病防治效果

2年内对安装智能型臭氧发生器的全棚植株叶片分别进行叶霉病、灰霉病随机抽样观察，全棚樱桃番茄均未发现叶霉病、灰霉病感染病株、病叶。同期对照棚室2015年4月底至6月底樱桃番茄叶霉病发生表现逐渐加重，至6月25日，对照棚樱桃番茄叶霉病病株率达到100%，产品受到叶霉病霉斑污染变质而失去食用价值，总减产1 000 kg/667 ㎡。

2016年5月15日，对照棚樱桃番茄灰霉病病株率达到100%、病果率25%，总减产1 200 kg/667 ㎡。2年的对比应用可以发现，智能型臭氧发生器对于菌丝较长的番茄病害有非常好的防效，由于樱桃番茄全棚整个生长季无叶霉病、灰霉病发生，基本实现全生育期无农药栽培生产。

②菜椒灰霉病防治效果

2015年1月中旬定植，按照臭氧气体日常病虫害防治要求处理，从3月中旬开始到5月中下旬对菜椒进行果实、花器等抽样观察。调查显示，使用智能型臭氧发生器的连栋大棚菜椒灰霉病病株率为0，对照棚病株率达到23%，防治效果较为明显。

③南瓜白粉病防治效果

在臭氧气体日常防治处理的南瓜棚内，于2016年6月3日接近采收中后期出现白粉病，与邻近棚室相同栽培条件下无臭氧气体处理的南瓜作对比，棚内白粉病出现时间推迟了7天。随机选取相同数量叶片观察，臭氧气体处理过的南瓜白粉病叶片比对照棚室病叶数少28%。使用粉锈宁（三唑酮）可湿性粉剂喷施后，对照棚果实被白粉菌侵染部位有大小不一的硬斑形成，臭氧气体处理过的南瓜经粉锈宁喷施后，果实感染部位无硬斑，商品性不受影响。

④秋黄瓜霜霉病的防治效果

在臭氧气体日常防治处理的秋黄瓜棚内，于2016年10月23日出现霜霉病，与邻近棚室相同栽培条件下无臭氧气体处理的作对比，发生时间一致、发生规模相当。与邻近棚室相同栽培条件下无臭氧气体处理的黄瓜同时用甲霜·锰锌可湿性粉剂进行药剂防治，在病害得到控制后，臭氧气体日常防治处理过的黄瓜植株新叶生长速度快于常规栽培黄瓜，至整个生育期结束，每株黄瓜比常规栽培多3~5片叶及2~3根瓜。相同发病条件及采用相同药剂防治后，667 ㎡产量比常规栽培增加15%~20%。

⑤粉虱、蚜虫、红蜘蛛的防治效果

应用期间未经过臭氧日常病虫害防治处理的棚内黄瓜植株生长点上于4月中旬有蚜虫，生菜棚内于4月下旬有红蜘蛛，9月中旬开始马铃薯、番茄、黄瓜棚内有粉虱，使用臭氧气体连续处理3~4天后，粉虱杀灭效果可达100%，从而实现了安装智能型臭氧发生器的棚室杜绝粉虱为害的目的。而对于蚜虫、红蜘蛛，在正常使用智能型臭氧发生器的前提下，适当辅助药剂处理就能做到彻底的防治。

3.2 效益分析

①棚室茄科蔬菜

棚室茄科类作物使用臭氧发生器日常处理后，作物植株健壮，长势良好，病虫害感染机会减少，能显著提高农产品产量。据估算，在对照棚合理用药的情况下，可比对照增产10%，按年均每667 ㎡ 4 000 kg产量计算，每667 ㎡可增产400 kg。每年每667 ㎡减少农药开支400元、节省人工600元、增收1 000元，667 ㎡共计增收节支总额达2 000元，成效显著，经济效益十分可观。

②棚室瓜类

棚室瓜类经过臭氧防治设备日常防治处理，并辅助药剂防治后，据估算667㎡黄瓜产量可增加600~800 kg，增幅15%~20%。

③害虫防治

经过多次应用观察，臭氧发生设备作为日常虫害防护手段，按照持续晴天每2周1次，阴雨天1周1次的频率使用，对粉虱有100%灭杀作用，对蚜虫、红蜘蛛有部分灭杀作用。粉虱防治，每667 ㎡每年可减少农药开支400元，节省人工600元。蚜虫防治，每667 ㎡每年可减少农药开支150元，节省人工200元。红蜘蛛防治，每667 ㎡每年可减少农药开支150元，节省人工200元。

4 讨论与展望

结合此次应用表明，臭氧对于棚室茄果类蔬菜叶霉病、灰霉病、粉虱、蚜虫、红蜘蛛防治效果非常显著。

据有关资料显示，臭氧对茄果类蔬菜早疫病、晚疫病也有很好的防治效果。因此日常生产中，要根据天气情况，注意观察植株生长情况，做到早防早治。

在棚室瓜类蔬菜白粉病、霜霉病防治中，臭氧对上述病害发生有一定抑制作用，能有效推迟霜霉病发生时间，再配合相关药剂防治，对改善作物商品性、挽回作物产量有显著效果。应用过程中发现臭氧发生的浓度控制应根据棚内湿度变化而定。因此，如果棚室内有较大面积水源情况下，应由生产厂商精准测算确定臭氧防治系统的安装位置、高度等。

此项技术的应用效果明显，为实现农药减量施用提供了可能，但是该款设备由于采用固定式安装，比较适合于农业企业、种植大户等大型连栋大棚内安装使用。但在当前蔬菜栽培模式以小农户一家几棚为主的生产格局限制下，加上产品本身价格因素，此项技术推广应用受限。

未来产品可以向小型化、便捷化、经济化方向探索，在不影响农事操作的前题下，实现移动化使用，以利于技术推广更便捷、农户接受更容易、市场情景更广阔。
三、臭氧杀菌的原理

臭氧灭菌或者抑菌作用，通常是物理的、化学以及生物学等方面的综合结果。其作用机制可归纳为：

1、破坏细胞内的遗传物质或使其失去功能；

2、作用于细胞膜，导致细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使细胞失去活动；

3、使细胞活动必需酶失去活性；

4、臭氧杀菌对细菌的灭活机理：

与其它杀菌剂不同的是：臭氧能和细菌细胞壁脂类双键反应， 穿入菌体的内部，作用于蛋白与脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用在细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤以及嘧啶破坏DNA。

5、对病毒的灭活机理：

臭氧对病毒的作用首先是病毒的壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察就可见其表皮被碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰它吸附到寄存体上。
只有保证和其它消毒杀菌剂一样，只有达到足够的剂量，作用一定时间才能达到消杀效果。例如当臭氧浓度为0.08~0.6ppm 时，对空气中细菌繁殖体中的大肠杆菌作用30min ，其平均杀灭率达84.60~99.9％ ，而空气中臭氧浓度为0.34~0.85ppm 时，作用10~30min ，其杀灭率可达99.47~99.97％ 。又如臭氧对空气消毒时，当浓度为0.21mg/L 时，作用10min 对金黄色葡萄球菌杀灭率达90.81％ ，如提高浓度为0.72mg/L 时，作用时间仍为10min ，杀灭率可达99.99％ 。一般讲臭氧的浓度愈高其杀菌效果愈好。

环境臭氧浓度不能过高

臭氧除了对人类有益的一面外，同时它又是一种对环境污染的物质，我国环境空气质量标准（GB3095-1996 ）中规定臭氧的浓度限值（1 小时平均）一级标准为0.12mg/m 3 ；二级标准为0.16mg/m 3 ；三级标准为0.20mg/m 3 。臭氧的工业卫生标准大多数国家*高限值为0.1ppm （0.20mg/m 3 ）。因此利用臭氧消毒杀菌浓度不应过高，臭氧发生器的产量不是越高越好。例如：一般家庭用室内杀菌的臭氧发生器产量应在200mg/h 左右，*高不要超过400mg/h 。这样，在臭氧杀菌工作30~60min 后，室内残余浓度低于果品家卫生标准要求。需要注意的是，一些过敏体质的人，长时间暴露在臭氧含量超过0.18mg/m 3 的环境下，会出现皮肤刺痒，呼吸不畅，咳嗽及鼻炎等症状。浓度再高，会给人体造成更大的伤害。
本发明设计一种灭菌方法，具体涉及一种臭氧灭菌方法。

背景技术：

采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，成为灭菌。灭菌常用的方法有化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等。可根据不同的需求，采用不同的方法，如培养基灭菌一般采用湿热灭菌，空气则采用过滤除菌。

灭菌的彻底程度受灭菌时间与灭菌剂强度的制约。微生物对灭菌剂的抵抗力取决于原始存在的群体密度、菌种或环境赋予菌种的抵抗力。灭菌是获得纯培养的必要条件，也是食品工业和医药领域中必需的技术。

随着医学的发展，预防和控制医院感染是医院工作的重点，消毒灭菌工作越来越受到重视。

技术实现要素：

为了提高消毒灭菌质量，解决蒸汽灭菌对不耐高温、湿热器械灭菌的局限性，本发明提供一种臭氧灭菌方法，采取臭氧等离子体进行消毒灭菌，效果较好。

本发明技术方案是：一种臭氧灭菌方法，具体步骤如下：

步骤一、待灭菌物品的准备和包装；

步骤二、将步骤一中准备和包装好的灭菌物品放入灭菌盘或器械柜，再放入灭菌舱内并关好舱门；

步骤三、打开电源，选择处理模式，开始灭菌过程；

步骤四、将臭氧从汽化器传送到舱室内；

步骤五、设备自动将灭菌室内抽最大真空，能够使灭菌物品进一步干燥，便于臭氧在灭菌舱内充分扩散；

步骤六、启动等离子发生器，产生电场使臭氧产生等离子状态，通过装载物的包装传至器械表面并进入器械管腔；

步骤七、排除废气，注入过滤空气使舱内压力恢复正常，结束一个灭菌循环。

进一步的，步骤一所述待灭菌物品的准备和包装；具体如下：

步骤1、对待灭菌物品清洁去污，并保持干燥；

步骤2、将步骤1中清洁后的物品用能够渗透臭氧气体的材质包装，包装内放置化学指示卡，包装外粘贴化学指示胶带；

步骤3、将步骤2中包装好的待灭菌物品放好备用。

本发明的有益效果是：提供一种臭氧灭菌方法，采取臭氧等离子体进行消毒灭菌，提高消毒灭菌质量，解决蒸汽灭菌对不耐高温、湿热器械灭菌的局限性，效果较好。

具体实施方式

一种臭氧灭菌方法，具体步骤如下：

步骤一、待灭菌物品的准备和包装；

步骤二、将步骤一中准备和包装好的灭菌物品放入灭菌盘或器械柜，再放入灭菌舱内并关好舱门；

步骤三、打开电源，选择处理模式，开始灭菌过程；

步骤四、将臭氧从汽化器传送到舱室内；

步骤五、设备自动将灭菌室内抽最大真空，能够使灭菌物品进一步干燥，便于臭氧在灭菌舱内充分扩散；

步骤六、启动等离子发生器，产生电场使臭氧产生等离子状态，通过装载物的包装传至器械表面并进入器械管腔；

步骤七、排除废气，注入过滤空气使舱内压力恢复正常，结束一个灭菌循环。

进一步的，步骤一所述待灭菌物品的准备和包装；具体如下：

步骤1、对待灭菌物品清洁去污，并保持干燥；

步骤2、将步骤1中清洁后的物品用能够渗透臭氧气体的材质包装，包装内放置化学指示卡，包装外粘贴化学指示胶带；

步骤3、将步骤2中包装好的待灭菌物品放好备用。
VOCs（挥发性有机化合物），H2S和挥发性脂肪酸（VFA）等有气味的化合物可以在厨房通风和各种不同的行业中找到。虽然气味不一定会造成身体健康问题，但恶臭会扰乱周围环境，导致居民投诉。

有臭味的VOC由于微生物或有机物的热分解，这是啤酒厂， 废水处理厂，烹饪和食品工业中的常见过程。

H2S排放源与VOC类似，主要区别在于气源基质中存在硫化合物。例如，食品工业和废水处理厂中的有机物含有大量硫化合物，导致H2S排放。由于生物反应器或消化器中硫化合物的厌氧还原，H2S在啤酒厂，沼气 生产厂中也很常见。

臭氧除臭除异味

人的鼻子和气味感知

人类的鼻子在现代进化中不断发展，为不同的化合物产生不同的敏感性。例如，鼻子对分解有机物质所释放的化合物具有非常高的敏感性。通过这种方式，可以在病史期间避免摄入腐烂的食物，从而预防相关疾病。腐烂食物会释放出硫化合物，如硫化氢和挥发性有机化合物，如醛和乙酸己酯。因此，人体鼻子可以检测到这些化合物的存在并不奇怪，如下表所示。另一方面，鼻子对不天然排出的化合物如甲苯不太敏感。

有气味的化合物，特征和气味阈值的实例，单位为ppm

复合

字符

气味阈值[ppm]

甲硫醇

腐烂的白菜，大蒜

0.002

H2S

臭鸡蛋

0.01

乙醛

圆润的

0.05

乙酸己酯

果味青苹果或香蕉甜

0.12

甲醛

辛辣，令人窒息

0.80

甲苯

甜，刺鼻

2.90

如上表所示，气味成为问题的浓度为百万分率（ppm）的数量级，在某些情况下甚至更低。因此，气味排放特别难以处理，因为净化系统需要具有非常高的性能。此外，当在开放空间中发出气味时，问题更复杂，因为气味值受外部因素如大气条件的影响。

百悦康（BEYOK）开发了多种解决方案，用于解决许多应用中的气味问题。根据案例情况和客户的要求，我们选择并设计出有效的解决方案，以消除令人不快的气味。每种解决方案可以由单个臭氧阶段或多阶段系统组成。

百悦康的除臭解决方案的性能概述如下

一级臭氧解决方案

在许多情况下，单级臭氧解决方案已经大大减少了气味排放，由于臭氧是一种强大的氧化介质，它会迅速与有气味的分子发生反应。这些分子被有效氧化，导致形成二氧化碳和水，完全无味且无害的化合物。这种氧化机理既适用于有机化合物（如VOC）的气味，也适用于硫化合物，如H2S，如下所示。

唯一的区别是当去除H2S时形成二氧化硫（SO2）而不是二氧化碳（CO2）。然而，在去除气味方面的结果是相同的，因为SO 2的气味阈值比H 2 S的气味阈值高1000。这意味着与来自H2S的SO2相比，来自SO2的气味并不显着。

如果除臭要求特别严格，可以将另外一个阶段与一阶段相结合，创建高级氧化工艺解决方案。UV反应器通常作为附加阶段实施，因为UV光与臭氧反应，产生羟基自由基。这些自由基比臭氧更有反应，更积极地攻击气味剂。具有参与反应机理的自由基导致链反应机制，因此一个单一的自由基可以氧化大量的气味剂。

这种反应条件是热焚烧炉中达到的高温的典型特征。然而，由于臭氧和紫外线之间的协同作用，我们可以在室温下模拟相同的反应性，大大降低了气味处理的操作成本。

为了在去除异味方面取得优异成绩，我们推荐完整的解决方案，包括二阶段和三阶段过滤器。完整的解决方案结合了先前解决方案的所有优势和协同作用，以及三阶段增加的改进。该阶段是由几种定制材料组成的催化混床过滤器，旨在有效地从每个特定来源去除气味。

在此过程中增加三阶段有两个重要影响。首先，气味去除甚至进一步增加，达到非常接近完全去除气味的值。此外，系统的尺寸更紧凑，因为在更短的反应时间内达到了目标气味处理。这意味着完整的解决方案是模块化和灵活的，可以安装在空间有限的地方。
臭氧消毒的优点与除臭

臭氧消毒方法的优点：

1．优于化学消毒方法：

臭氧作为广谱无残留污染的气体消毒剂比食品行业常用的消毒剂具有优越性。与过氧乙酸、高锰酸钾、甲醛（福尔马林）、二氧化硫等化学消毒剂相比，其杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其他消毒剂。

臭氧会自行分解为氧气，不产生残留污染，消毒后需通风换气。臭氧可对食品使用作杀菌或防霉保鲜，为干法消毒，简单易行。臭氧杀菌浓度对食品是极微弱的氧化浓度，对食品无害。

2．优于紫外线照射：

(1) 臭氧到处弥漫，没有死角。紫外线只有照射到物体表面且达到一定的照射强度标准才有杀菌效果。食品车间一般比较高大，致使紫外线照射强度不够，特别是距离远，照射产生很大死角，如加工案板下部等。臭氧为气体，弥漫性强，扩散性好，浓度均匀，没有死角。

(2) 杀菌速度快。紫外线照射杀菌需要较长的作用时间，一般要照射6小时以上，而符合标准浓度的臭氧只需开机1小时以上。

(3) 高湿度下杀菌效果更好。紫外线照射杀菌在环境相对湿度达到60%以上时，消毒效果急剧下降，湿度达到80%以上时反可诱使细菌复活。臭氧则相反这是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏，这一特性对于食品行业中普遍存在的高湿环境特别适合。

3．除臭净化效果好

臭氧依靠其强氧化性能快速分解产生臭味及其其它气味的有机或无机物质后达到脱臭效果，将臭味根源物质分解成无害物质。例如：将氨氧化成二氧化碳和水。

以上就是我们今天带大家了解的臭氧消毒的优点，如果以上内容并不能解决您所面临的消毒灭菌或除臭问题，请随时联系我们，我们将为您提供完善的方案。