Disinfezione di aria ed acqua in un complesso di edifici multifunzionali attraverso l’uso di Perossido di Idrogeno

Pianeta medicina e salute febbraio 2018.

copertina medicina e salute febbraio 2018

Gli uffici, così come altre tipologie di edifici più grandi, sono ormai considerati da sempre più persone al mondo gli ambienti principali dove trascorriamo parte della nostra vita. Da qualche anno è emerso come alcune patologie siano direttamente collegate all’esposizione in ambienti chiusi ad alta densità di frequenza e con sistemi idrici e di ventilazione sempre più stressanti e con scarsa manutenzione.

Specialmente nell’ultimo caso illustrato possono riscontrarsi le cause di molteplici malattie, come ad esempio la sindrome da Sensibilità Chimica Multipla (Multiple Chemical Sensitivity), la Sindrome “dell’edificio malato” (Sick building Syndrome), etc. Parallelamente le acque stagnanti possono essere causa di Legionellosi ed altre infezioni.

La sicurezza delle acque e della qualità dell’aria interna (Internal Air Quality) sono pertanto diventate fondamentali per la prevenzione generale di un largo spettro di malattie, rendendo così necessario dare priorità a metodologie di disinfezione dì condutture di aria e acqua più efficaci e sicure, sia per quel che riguarda il settore pubblico che per quello privato.

La metodologia illustrata in questo lavoro affidato ad una selezionata equipe di tecnici è basata sulla erogazione in aerosol di micro particelle di perossido di idrogeno, sia nell’aria che nell’acqua, un sistema che combina efficacia e velocità con assoluta assenza di prodotti inquinanti e tossici, sia nell’ambiente che in acqua. Il perossido di idrogeno agisce da ossidante verso i sistemi enzimatici dei microorganismi, rilasciando così atomi liberi di ossigeno.

 L’ambiente prescelto per la dimostrazione di efficacia di tale metodologia è stato un complesso di uffici vicino a Milano. Grazie ad una di Roberto Facchini Hernandez, Tecnologo e Ricercatore, Visiting Professor Saint George Scholl serie di evidenze risalenti all’anno 2015 ed altre più recenti raccolte in loco, potremo valutare i risultati raggiunti attraverso la disinfezione con il perossido di idrogeno nebulizzato in micro particelle.

IL PEROSSIDO DI IDROGENO COME METODO PER LA DISINFEZIONE DI ALTO LIVELLO

Disinfezione dell’aria

Lo scopo di questo metodolo è eliminare tutti quei patogeni presenti nell’aria che possono viaggiare attraverso i condotti di ventilazione, utilizzando il Perossido di Idrogeno nebulizzato, privato degli ioni-argento, un metallo pesante potenzialmente tossico.

Il processo di nebulizzazione produce radicali ossidrili (OH). Quando queste particelle entrano in contatto con le membrane batteriche, le quali contengono calcio e cloruro di sodio, quest’ultimo viene trasformato in cloro attivo (CI2), distruggendo così le membrane ed inibendo la possibilità di una riproduzione microbiologica. Il perossido di idrogeno nebulizzato viene introdotto nei condotti dell’aria grazie a pompe che diffondono micro particelle di grandezza variabile da 0,3 a 0,5 micron. Il dosaggio della soluzione di perossido di idrogeno è 1 ml per 1m3.

Le sostanze che derivano dalla scissione del perossido di idrogeno sono acqua (H2O) e ossigeno (O2), dunque sostanze non tossiche, e la disgregazione avviene in circa 20 minuti. Oltre alle pompe (i cube infinity) attaccate al sistema di diffusione dell’aria, vengono collocate, nelle aree soggette al trattamento ulteriori pompe automatiche (i cube infinity), in modo da aumentare l’efficacia dell’effetto biocida.

Disinfezione dell’acqua

Lo scopo di questo metodo è la rimozione completa di qualsiasi agente patogeno – principalmente la Legionella – in grado di rigenerarsi e diffondersi nelle acque stagnanti, come quelle che si possono trovare sia in piccoli sistemi di tubature che in altri più grandi. Dopo le necessarie pulizie manuali di accumulatori e bollitori, vengono attaccate delle pompe di iniezione al sistema di approvvigionamento dell’acqua. Queste pompe procedono a dispensare delle soluzioni di 25% di perossido di idrogeno, con l’aggiunta del 5% di una soluzione di acido peracetico, le quali saturano l’intero sistema. L’acido peracetico (C2H4O3) viene prodotto dalla reazione tra perossido di idrogeno e acido etanoico, esso ha un basso pH (2,8) e, quando dissolto in acqua, si disgrega tornando ai suoi componenti primari: acqua, ossigeno e biossido di carbonio, i quali non sono tossici. Questo agente chimico viene comunemente utilizzato per la disinfezione (forniture mediche, industria del cibo etc.) e previene la formazione del biofilm (pellicola organica) e di Legionella e altri microorganismi pericolosi. Il tempo necessario per far sì che questo “shock chimico” abbia effetto può variare a seconda dell’ampiezza dell’intero sistema (nel caso del complesso di uffici preso in esame un’ora è stata ritenuta più che sufficiente). Dopo questa prima fase, volta a minimizzare la presenza di Legionella e altri agenti patogeni, viene messa in atto una seconda fase consistente nell’installazione di un certo numero di pompe peristaltiche, che dispensano una soluzione di 50% di perossido di idrogeno ad intervalli regolari, prevenendo così la ricomparsa dei microorganismi.

LA LOCATION

Il complesso di uffici è situato vicino Milano, il business park è composto da tre edifici principali (ai quali ci riferiremo d’ora in poi come edificio A, B e C). Gli edifici A e B sono principalmente occupati da uffici, mentre all’interno dell’edificio C è presente un asilo nido per bambini e una mensa per gli impiegati delle compagnie situate all’interno degli altri edifici. Il complesso venne costruito nel 2014, e segue gli standard di pulizia e sicurezza europei ed italiani. La superficie totale dell’intero complesso è di approssimativamente 30.000 m2.

RISULTATI DELL’INDAGINE SUL CAMPO DEL 2015

Nel maggio 2015 è stata condotta un’analisi microbiologica sulle condotte dell’aria primaria nei tre edifici principali del complesso, la quale ha consegnato dei risultati che possono considerarsi validi in via generale per tutto il complesso di edifici. Inoltre i test effettuati erano finalizzati a rilevare la presenza di alcuni micro organismi dannosi specifici.

Edificio A

Un campione rilevato in uno sfiato ha dato modo di riscontrare una contaminazione micotica in corso. I risultati erano sotto il limite di 15.000 CFU (unità formanti colonie)/m2, quest’unico ritrovamento però non è stato utile a fornire informazioni aggiuntive riguardo al diffondersi della contaminazione. Nella sezione ED1 dell’edificio A il conto totale dei batteri ammontava a 4.300 su un limite di 30.000 CFU/ m2, segnale questo di una contaminazione batterica generica in corso, ma rientrante comunque all’interno dei limiti consentiti. Dall’altro lato i campioni raccolti nella sezione ED2 hanno restituito una conta batterica di 2.100.000, ammontante a settanta volte il limite legale.

Edificio B

Data la maggiore ampiezza dell’edificio, si è resa necessaria la raccolta di un maggior numero di campioni per risultati coerenti.

Sono stati analizzati tre condotti dell’aria nella sezione 1, ed i risultati hanno riportato un conto dei batteri totale ben al disopra il limite di 30.000/ m2 (1.200.000; 76.000; 170.000). Si può dire lo stesso per le sezioni 2 e 3, in cui i campioni sono stati raccolti in tre momenti consecutivi. Ulteriori campioni hanno ottenuto un risultato di, rispettivamente, 100.000, 2.000.000, e 140,000/m2. I campioni rilevati nei condotti sono stati prelevati al quarto piano dello stabile con questi risultati: 85.000, 42,000 e 190.000/m2. Al quinto piano con questi risultati: 550.000, 24.000 e 4.900 (dove gli ultimi due sono al di sotto del limite legale). Un’ulteriore campione raccolto al piano interrato ha riportato un risultato di 4.900/m2. Il secondo giro di raccolta campioni nella sezione 1 ha riportato tracce di batteri di tipo staphylococcus aureus all’interno di un condotto, i quali eccedevano il limite di 1CFU/cm2.

I campioni hanno portato alla luce come in tutti le condotte di aspirazione vi fosse una contaminazione micotica in corso.

In tutte le sezioni (2 e 3: 7.800, 57.000, 1.800/m2; 1: 47.000, 6.700). Possiamo dire lo stesso per quel che riguarda i condotti dell’aria di mandata. Le condutture del quarto e quinto piano delle sezioni 2 e 3 hanno dato segni di contaminazioni micotiche, nonostante le quantità fossero inferiori a quelle rilevate vicino agli sfiati (rispettivamente: 1.800, 5.000, 3.600, 3.800, 4.200, 9.100). I risultati dei piani inferiori non sono da considerarsi rilevanti, ma abbiamo rilevato una concentrazione di 2.400 in uno dei campioni al primo piano, e di 1.500 al primo piano interrato. L’alta concentrazione micotica nel sistema di ventilazione dell’edificio 1 è stata inoltre confutata dal rilevamento di una più alta presenza del fungo Aspergillo, ritrovato in due dei turni di raccolta campioni nelle sezioni 2 e 3, e nel primo turno per la sezione 1.

Edificio C

L’edifico C è più piccolo degli altri, ma al suo interno vi sono delle aree delicate, come ad esempio la mensa e l’asilo nido. I turni di raccolta dei campioni hanno riportato un ammontare di 350.000/m2 nella conta batterica generale, e un valore di quasi 12 volte superiore al limite legale in uno specifico sfiato. I campioni rilevati nei condotti hanno riportato valori più esigui (4.000/m2), risultati comunque indicativi di una contaminazione batterica in corso. Anche una contaminazione micotica era in atto, così come dimostrato dai rilevamenti degli sfiati (7.300/m2) e dei condotti (2.300). Questa contaminazione era la probabile causa della presenza del fungo Aspergillo, anche se esso è stato rilevato in densità minore del livello legalmente accettabile.

RISULTATI DOPO AVER EFFETTUATO IL TRATTAMENTO IN LOCO

 Come abbiamo visto, tutti e tre gli edifici A,B e C sono risultati – a diversi livelli – contaminati, da batteri o da funghi. Spesso i livelli di queste contaminazioni erano superiori al livello consentito, rendendo così gli edifici inadatti a qualsiasi tipo di utilizzo.

Dopo l’applicazione del metodo sopra menzionato basato sulla nebulizzazione del perossido di idrogeno, sono stati commissionati nuovi rilevamenti di campioni in modo da dimostrare l’efficacia del trattamento. I test prendono in considerazione sia il sistema dell’aria che quello dell’acqua.

La qualità dell’aria è stata misurata tenendo conto del fatto che qualsiasi risultato inferiore a 5 CFU/cm2 è considerato un risultato ottimale per quel che riguarda gli standard di pulizia dell’aria. Le misurazioni sui campioni d’acqua si sono concentrate in particolare sulla presenza di Legionella.

Qualità dell’aria

Il primo giro di rilevamenti si è svolto nelle sezioni 1, 2 e 3 dell’edificio B, il più grosso nel complesso, il 20 dicembre 2016. Sono stati raccolti 28 campioni in totale, posizionando dei vetrini adiacenti ad alcuni sfiati. I vetrini sono stati in seguito messi in coltura per 24 ore ad una temperatura di 37°C. Tutti i vetrini, tranne uno, hanno riportato valori pari a 0 CFU/cm3, il maggior livello di depurazione possibile. Un solo campione ha riportato un valore di 3 CFU/cm3. In ogni caso questo valore è comunque conforme agli standard ottimali, ma questa minima variazione può spiegarsi prendendo in considerazione le tempistiche di raccolta dei campioni: i rilevamenti che hanno mostrato una conta dei batteri alterata sono stati effettuati dopo un’intera giornata di lavoro in ufficio.

Qualità dell’acqua - presenza di Legionella

In due diversi rilevamenti consecutivi sono stati raccolti campioni da un litro di acqua corrente in tutti e tre gli edifici (edificio C, 12 gennaio 2017; edifici A, B, 21 gennaio 2017) da diversi rubinetti. Lo scopo di questi test era quello di accertarsi della presenza o meno di Legionella nel sistema idrico, dopo il tratta mento al perossido di idrogeno. I risultati sono stati tutti negativi: Legionella sempre presente ad una concentrazione inferiore a 25 CFU/l, la soglia sotto la quale la normativa italiana considera irrilevante la presenza dei microorganismi da un punto di vista patogeno.

CONCLUSIONI

L’utilizzo di molecole nebulizzate di perossido di idrogeno come metodo di disinfezione avanzata di acqua e aria ha dato prova di ampio successo.

Ulteriori test effettuati sia nel sistema di approvvigionamento di aria che di acqua mostrano come l’eliminazione di batteri, funghi e altri fattori patogeni sia stata praticamente integrale. I risultati delle rilevazioni in loco nel 2015 avevano mostrato la presenza di tali fattori, a livelli talvolta allarmanti. Inoltre, l’alta densità degli spazi dedicati agli uffici, e la presenza di alcune aree più delicate (l’asilo nido e la mensa) hanno reso più che necessario l’ intervento, e hanno dato visibilità a situazioni simili che potrebbero occorrere nelle stesse circostanze, ovunque siano presenti spazi di lavoro ampi e altamente popolati.

Risultati simili a quelli presentati sono stati raggiunti attraverso l’uso di più alte concentrazioni di perossido di idrogeno: altri metodi, per esempio, si basano su concentrazioni al 35 o 50% della sostanza. Altri trattamenti efficaci utilizzano sostanze chimiche diverse: l’uso di clorammina è molto diffuso, così come quello dell’ipoclorito di sodio e del biossido di cloro, i quali sono stati sintetizzati sul luogo dei rilevamenti. Ad ogni modo, i risultati di questo studio mostrano dei limiti.

Innanzitutto, l’analisi delle condutture di aria e acqua del 2015 erano cronologicamente distanti dal momento effettivo di applicazione del trattamento, sarebbe stato preferibile effettuare delle nuove rilevazioni dei livelli di contaminazione immediatamente prima della disinfezione, per comprenderne appieno gli effetti. In secondo luogo nessuna analisi supplementare è stata effettuata dopo i trattamenti applicati nel tardo 2016. Dunque, non vi sono dei dati riguardanti la ricomparsa delle contaminazioni microbiologiche nelle tubature sterilizzate in precedenza.

In conclusione, il trattamento con perossido di idrogeno nebulizzato ha ridotto i rischi relativi ai disturbi collegati agli ambienti di lavoro, senza l’uso di metalli pesanti (in particolare degli ioni-argento), o altre sostanze chimiche tossiche.

I costi di produzione del perossido di idrogeno sono significativamente più bassi di quelli dei sopracitati prodotti, nel contempo i risultati restituiti sono conformi a quelli dati dalle alternative più costose.

Infine, la concentrazione di perossido di idrogeno nel metodo descritto in questo studio è molto più bassa di quella presente in altri trattamenti che utilizzano la stessa sostanza chimica. Dal momento che il processo di produzione della sostanza utilizzata è molto più semplice, questo metodo di disinfezione potrebbe essere considerato ancora più conveniente. Fino ad oggi non è stato pubblicato alcun tipo di comparazione accessoria per quel che riguarda altri metodi di disinfezione in ambienti simili e per un periodo di tempo equivalente: in questa prospettiva è ipotizzabile una estensione dello studio qui presentato.

 

di Roberto Facchini Hernandez, Tecnologo e Ricercatore, Visiting Professor Saint George Scholl

Pubblicata il: 20/02/2018
Pagine Correlate
powered by Infonet Srl Piacenza
- A +