[发明专利]一种自感式消毒喷雾设备及应用

说明书

本发明公开了一种自感式消毒喷雾设备及应用。该自感式消毒喷雾设备包括外舱以及由喷雾头、喷雾泵、消毒剂罐和连接管路组成的多套消毒组件，并安装有多个微生物监测用传感器，根据监测数据判定微生物活度，从而调整消毒组件的工作模式。本发明通过微生物相关VOCs和颗粒物浓度综合判断微生物活度，利用微生物活度的增长速率判断微生物污染事件的发生，根据微生物活度触发消毒装置并调整消毒强度，保障了消毒过程中消毒剂用量精准，消毒时间不滞后，并通过交错使用消毒剂避免微生物产生抗药性，能够灵活应对复杂的公共卫生消毒要求。

技术领域

本发明涉及用于环境消毒的喷雾装置，具体涉及一种可根据现场微生物污染状况调整消毒剂用量和种类的消毒喷雾装置，属于公共卫生设备技术领域。

背景技术

消毒剂是用于杀灭传播媒介上的微生物使其达消毒或灭菌要求的制剂。相比于其它消毒手段，消毒剂对于人员密集场所的狭小环境和环境物体表面的消毒效果优良，且可以根据不同的消毒场景选择不同的消毒剂种类。可用于空气消毒的常用消毒剂包括200mg/L二氧化氯、0.2％的过氧乙酸、3％的过氧化氢、100mg/L的次氯酸，它们均属于高效的广谱消毒剂且对其它的生物伤害较低。

2020年突发的全球性新冠疫情使得消毒剂的使用量激增，特别是在聚集性的公共场所和普通居民的家中。但是，消毒剂不只是一类“保护试剂”，也是一种“危险品”。例如，次氯酸和臭氧的吸入会导致哮喘的发生和加重。目前，除了医院、科研院所、养殖厂等因为特殊的消毒需求配备有专业的消毒剂使用人员，大多数场景下的消毒剂使用过程中都存在着过度消毒、消毒不足、消毒时间滞后等问题，具体来说包括：1)消毒剂的使用量和时间多依靠人为判断，很难适配于微生物的实际污染状况，多数情况下消毒剂的使用都是出现在微生物污染已经发生一段时间，且经常出现灭菌完成后环境中仍然存留有消毒剂或者因为消毒剂使用不足而需要二次消毒的现象；2)对较低微生物污染状况的偏高的错误判断，还会导致直接使用消毒效果更好，但是对生态和人体健康伤害更强的高浓度消毒剂，造成额外的有害效应；3)单一的使用一种消毒剂进行消毒，导致微生物产生抗药性，降低后续消毒的效果，甚至产生耐药菌。

为了解决上述第一个和第二个问题，部分设备试图通过判断微生物活度来判断消毒剂的使用量，被称为“自感式消毒设备”。但目前的自感式消毒设备的自感方式实用性不强。部分自感式消毒设备通过待测场所的颗粒物浓度、生物温度、生物密度侧面反映场所内有害微生物的活度，但这些指标与真实微生物活度之间的关联并不稳定的一致，而且空间代表性不强，无法迅速反映场所整体的微生物污染物状况，也就无法避免过度消毒或者消毒不足的问题。还有一部分学者试图引入碳纳米线、WIBS等成熟的科研用微生物在线监测技术或者设备进入商用或者民用领域，但尚无技术将其与消毒设备进行串联，即使未来有，造价也过于高昂。另外，目前的自感式消毒设备判断增加消毒剂用量的方式均是以微生物活度的绝对水平为指标，但是这个指标的确定非常困难，因为不同微生物种类的风险水平差异很大，而且确定准确的微生物活度的绝对水平对于自感设备校准的要求非常高，实现起来非常困难。

微生物排放的挥发性有机物(VOCs)是室内VOCs的重要源头，检测微生物标志性VOCs是检测微生物的一种方便快捷的替代性方法。例如，吲哚可以用来指征大肠杆菌，烟酸甲酯可以用来指征结核分歧杆菌，2-壬酮可以用来指征绿脓杆菌等。乙醇、正丁醇、异戊醇、甲醛、乙醛、异丁醛、苯甲醛、丙酮、3-羟基-2-丁酮、2-壬酮、乙酸、丙酸、3-甲基-丁酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸戊酯、吲哚、硫化氢、三甲胺是室内微生物释放的常见VOCs，它们的组合可以很好的反映微生物的活度。

下面对已有的几项用于微生物污染的消毒喷雾的技术进行描述。