STERILIZZARE IL POSTO DI LAVORO
IN POCHI MINUTI?
CON LE LAMPADE UVC
un sistema economico, efficace e rapidissimo
LA SANIFICAZIONE ANTI-COVID 19 E CONTRO OGNI VIRUS PIU’ EFFICACE
Tutti i provvedimenti per limitare la diffusione dei virus e batteri nocivi, del corona virus in particolare, hanno una efficacia limitata, questo vale sia per la riduzione dell’affollamento, sia per l’uso di dispositivi di protezione individuale (come mascherine e guanti) e questo vale anche per la pulizia con disinfettanti come l’amuchina.
Con prodotti come Amuchina, la disinfezione nei negozi richiede tempi lunghi e deve essere eseguita molto scrupolosamente, in più ha un rischio non indifferente per chi deve manualmente eseguire la pulizia.
Cosa fare invece per avere una disinfezione estremamente efficace, rapida e senza alcun rischio per nessuno?
La risposta viene dalle sale operatorie, dove, tra un intervento e l’altro, bisogna disinfettare rapidamente e il meglio possibile. Per questo si usano le lampade UV (cioè ad ultravioletti) che, con la luce da loro emessa, uccidono qualunque tipo di virus e batterio nocivi;
E disinfettano perfino l’aria stessa.
Un esempio ben conosciuto di questa applicazione anche se molto in piccolo, è la scatola di disinfezione dei ferri del dentista che nient’altro è che un contenitore con una lampadina UV dentro.
Vediamo come funzionano queste lampade e che tipo di lampade in particolare servono allo scopo perché esistono vari tipi di lampade UV, non tutte germicide e vediamo come vanno montate e come si calcola il tempo di disinfezione necessario.
FUNZIONAMENTO DELLE LAMPADE UV
La luce ultravioletta (UV) si può dividere in tre categorie:
- UVA con lunghezza d’onda da 315 nm a 400 nm
- UVB con lunghezza d’onda da 280 nm a 315 nm
- UVC con lunghezza d’onda da 200 nm a 280 nm
Quella realmente efficace come germicida è la UVC che ha lunghezza d’onda più corta perché è quella più in grado di penetrare nel DNA del virus.
Il raggio UVC penetrando nel virus danneggia gravemente il suo DNA e quindi è come se lo uccidesse. Anche se il virus, essendo una molecola, così come non è considerato un “essere vivente”, non si può nemmeno ritenere effettivamente “morto”, tuttavia non è più nocivo.
COME DISINFETTARE CON I RAGGI UVC
Per rompere il DNA occorre una certa energia, il che significa avere bisogno di una certa potenza di radiazione per un certo periodo. Chiaramente, meno potente è l’irraggiamento, più tempo si deve tenere accesa la lampada per irradiare la superficie e l’aria.
Per “uccidere” un virus SARS (equivalente al COVID19), ad esempio, occorre una dose di 40 Watt al secondo per m2, per quelli meno resistenti, mentre per quelli più forti ne possono servire anche 100 Watt al secondo per m2. Sperimentalmente si è visto che un valore di 70 Watt al secondo per m2 è idoneo per distruggere il 90% dei virus SARS e COVID19. Con dosi superiori si possono eliminare molti altri tipi di batteri e virus più resistenti ma anche funghi e perfino muffe.
A titolo di esempio in tabella mostriamo le dosi necessarie per altri virus e batteri. Si precisa che per il COVID19 non sono ancora presenti dati ufficiali mentre gli altri dati della tabella sono tratti da quella del CIE n.155/2003.
| Coronavirus CCV | 29J/m2 |
| SARS Coronavirus P9 | 40 J/m2 |
| SARS Coronavirus Hanoi | 134 J/m2 |
| Coronavirus Covid19 | stimato 67 J/m2 |
| Bacillus Anthracis | 90.4 J/m2 |
| Paratyphous | 64 J/m2 |
| Subtilis (spore) | 240 J/m2 |
| Staphilococcus Aureus | 99 J/m2 |
Ricordiamo, a titolo di esempio, che si usano anche lampade UV in cantine o luoghi umidi per eliminare le muffe e negli impianti di depurazione per purificare l’acqua.
CRITERI DI SCELTA DELLA LAMPADA E DEL TEMPO DI ACCENSIONE
Partendo dal dato di 70 Watt al secondo per m2, necessario per eliminare il 90% dei virus SARS e COVID, vediamo come si deve procedere per produrre effettivamente questa dose.
Molti installano lampadine UV qualsiasi, prescrivono tempi di accensione fantasiosi e non sono minimamente in grado di spiegare perché richiedono quei tempi e perché hanno messo una lampadina di un certo tipo o di una certa potenza.
Invece per decidere che lampada (o quante lampade), a che distanza e quanto tempo devono stare accese, richiede un calcolo molto complicato e non alla portata di tutti.
Vediamo tutti gli elementi necessari per fare la scelta giusta delle lampade e del tempo di accensione necessario.
- Campo di emissione
Il primo elemento necessario per il progetto dell’impianto è:
Qual è il campo di emissione della lampadina?
Come detto, per avere un impianto germicida adeguato, si deve montare una lampada UVC che emette radiazioni tra 255 nm e
275 nm. Teoricamente si potrebbe anche montare anche una lampada con un campo di emissione diverso (es UVA o UVB), ma cambia completamente il tempo necessario di accensione che diventa molto lungo e la distanza a cui devono stare perché sono molto meno efficaci, per cui vanno bene solo a distanze molto ravvicinate.
- Potenza della lampada
La seconda domanda è: Che potenza ha la lampadina?
Le lampadine UV, infatti, come tutte le lampadine, hanno diverse forme e diverse potenze. Così come una lampadina al neon da
40 Watt fa più luce di una da 18 Watt, altrettanto è vero per una lampada UV.
- Tipo di lampada e di plafoniera
Esistono lampade UV di forma diversa, ma anche di tecnologia diversa. Alcune sono come quelle al neon, altre sono al quarzo;
Ogni tipo di lampadina emette i raggi prevalentemente in una direzione e meno in altre. A questo si aggiunge la plafoniera in cui viene montata, che a sua volta modifica la zona di emissione e l’intensità di emissione.
- A che altezza vanno montate le lampade
È evidente che: più una lampada è in alto, meno luce fa (ad esempio sul pavimento). Questo vale anche per le lampade UV, che hanno una diminuzione della potenza radiante, rispetto alle lampadine per illuminazione, molto maggiore; Per cui anche 50 centimetri di altezza di differenza provoca una grande differenza di “forza” germicida.
In base ai 4 criteri sopra esposti si procede al calcolo vero e proprio per determinare, data la lampada e il posto dove si può montare, quante lampade servono e per quanto tempo esse devono stare accese per assicurare una efficace sterilizzazione.
Facciamo un esempio con una lampadina in commercio: Prendiamo una lampadina UVC di quelle simili a un tubo neon che assorbe 40 Watt, la potenza radiante nella frequenza dell’ UVC è di 16W.
Per progettare l’impianto UVC idoneo occorre conoscere la curva tipica di intensità radiante, espressa come potenza irradiata in Watt per unità di superficie in m2.
Bisogna poi tenere conto che ogni lampada ha una sua massima superficie di copertura e il grafico dell’illuminazione di una lampadina somiglia ad una campana; Questo lo si può vedere anche osservando l’effetto luce / ombra di una normale lampada su una parete laterale.
L’andamento “a campana” mostra che l’irradianza reale diminuisce maggiormente col procedere della distanza dal tubo luminoso e quindi all’aumentare della superficie coperta.Una lampada UVC tubolare da 36-40 Watt, come quella vista prima, ha una copertura massima di 20 m2.
DETERMINAZIONE DEL TEMPO DI ACCENSIONE NECESSARIO
Sperimentalmente, come detto prima, hanno eseguito prove sul virus SARS (che è estremamente simile a quello del COVID19) e hanno dimostrato che con l’uso dei raggi UV il DNA viene irrimediabilmente danneggiato quando si superano le dosi di energia di 67 Watt al secondo per m2. Per prudenza e per sterilizzare anche eventuali altri batteri e virus abbiamo visto che 100 Watt al secondo per m2 sono ottimali.
Per determinare esattamente quanto tempo deve rimanere accesa la lampadina per poter avere efficacia, si deve fare il calcolo dell’energia irradiata rispetto a quella necessaria per “uccidere” il virus.
Chiaramente: maggiore sarà il tempo di accensione, maggiori saranno i risultati ottenuti. In Cina, ad esempio, per la sanificazione degli autobus, con lampade poste ad una altezza di 2,5 m, queste dovrebbero rimanere accese per 8 minuti. Essi invece prolungano l’irradianza a quasi il doppio, ovvero 15 minuti.
Se occorrono 30 minuti di irradianza per sterilizzare perfettamente una superficie di 10 m2, per sterilizzare (sempre con la stessa lampada) una superficie di 15 m2 occorrerebbero circa 45 minuti e per una superficie di 20 m2 almeno un’ora.
Se invece per una superficie di 20 m2 mettessimo (invece di una) due lampadine, ecco che siamo tornati al valore di 30 minuti di accensione poichè abbiamo una lampadina ogni 10 m2.
Si evince quindi, che il tempo di accensione della lampadina dipende, oltre che dalla potenza totale installata (espressa in Watt), anche dal numero e dalla disposizione delle lampadine stesse, in base al luogo che si ha la necessità di sterilizzare.
LIMITI DEL SISTEMA UV
Fino ad ora abbiamo tenuto conto di una superficie piana, come un pavimento oppure un tavolo. Un locale, adibito a qualsiasi attività, come anche un oggetto, di solito, non è una superficie piana e sono presenti ostacoli, altri oggetti, per cui si hanno zone più illuminate, zone meno illuminate e zone d’ombra.
Nelle zone d’ombra non arrivano raggi UV e quindi non c’è effetto di sterilizzazione.
Bisogna specificare che una zona d’ombra totale non esiste; Ma come si vede quando si fa luce con una qualsiasi lampadina, esistono zone più illuminate e zone meno illuminate. Lo stesso avviene con le lampade UV, per cui, dove la radiazione non arriva in modo diretto, il decadimento dell’irradianza è più elevato e non è valutabile se non caso per caso. E’ necessario quindi l’utilizzo di un “radiometro” col quale fare una mappatura dell’irradianza per poter valutare il tempo necessario di accensione delle lampade in funzione del posto più critico.
Il consiglio è di associare ad una lampada (o più lampade) a soffitto, l’uso di una lampada portatile UVC per irradiare le zone meno illuminate. Una lampada portatile si può passare molto vicino alla superfice da sterilizzare, quindi con tempi molto più brevi. Basterebbero pochi secondi avvicinando la lampada a circa 5 cm.
Sempre in Cina utilizzano le lampade portatili UVC per la sanificazione interna degli autobus anche durante il giorno, anche se il tempo di passaggio con la lampada portatile è un po’ lungo perché è come passare un panno per togliere la polvere.Come si può vedere dagli esempi nelle foto, sono molti gli usi di una lampada portatile UVC, dall’uso domestico alla sanificazione di automobili (taxi, ncc…).
Si deve sottolineare ancora che per avere una sterilizzazione veramente efficace e sicura non basta procedere con le lampade UVC ma si deve ogni tanto anche sterilizzare con i prodotti commerciali conosciuti, come Amuchina ed altri germicidi.
RISCHI PER LA SALUTE E DANNI
È fondamentale precisare che le lampade UV sono nocive non solo per i virus e batteri, ma anche per tutti gli esseri viventi, e quindi anche per l’uomo. Nello specifico i raggi UV sono nocivi per gli occhi e per la pelle e il tempo di esposizione a queste lampade deve essere minimo.
L’accensione delle lampadine, quindi deve essere ASSOLUTAMENTE associata ad un sistema di sicurezza che le spenga in caso di presenza di una persona. Possono essere utili i “sensori di presenza”, come quelli che si utilizzano nei bagni per fare accendere la luce quando si entra. Questo tipo di dispositivo (che può sembrare banale) si può utilizzare con la logica di funzionamento contrario, cioè spegne la lampada quando arriva una persona.
Altri sistemi di sicurezza sono gli “interruttori di prossimità”, che spengono la lampada quando, ad esempio, si apre uno sportello di un apparato in cui è stata messa una lampada UVC, come una UTA o un condizionatore. Infine sono indispensabili cartelli monitori che dicano chiaramente di spegnere la luce in presenza di persone.
È chiaro quindi che quando si fa funzionare la lampada le persone devono uscire dalla stanza ed eventuali oblò o vetrate vanno coperte.
CURIOSITA’
- La luce blu
Le radiazioni UV non sono visibili all’occhio umano e la luce blu che producono queste lampadine serve solo per far vedere che sono accese e per mostrare “a vista” dove effettivamente arrivano le radiazioni (zona illuminata) e di conseguenza dove non arrivano o arrivano più deboli.
- Plastica e apparati elettronici
Le lampade UV danneggiano la plastica e possono danneggiare componenti elettronici. Questi danni però sono prodotti da un tempo di esposizione alto, per cui, quelli che dicono “tieni la lampada accesa tutta la notte” non sanno che così si provocano danni che possono essere anche molto gravi a componenti in plastica o a apparecchiature. Per questo un tempo di esposizione breve è fondamentale e non bisogno MAI esagerare con le dosi.
- Insetti
Come dicevamo prima le lampade UVC sono nocive per tutti gli esseri viventi e di conseguenza fanno male anche agli insetti, ma non sono idonee per l’uccisione di zanzare o formiche. Non bisogna confondere le lampade UVC con quelle vendute con lo scopo di uccidere zanzare o insetti simili. Quelle che si vendono per questo scopo non sono lampade germicide UVC, che hanno raggi non visibili, ma hanno una diversa lunghezza d’onda semi visibile e non uccidono gli insetti ma li attraggono, per cui l’insetto entra in una trappola dove viene ucciso da scosse elettriche o da qualche tipo di insetticida.
- Cellulare e PC
Come abbiamo detto prima le lampade UV possono, in caso di lunga esposizione, arrecare danno a plastiche e componenti elettronici. Naturalmente è necessaria una certa attenzione anche per i dispositivi di uso comune. In ogni caso, con tempi di esposizione brevi, si possono ben sterilizzare Cellulari e PC. Per questo è utile usare una lampada portatile UVC passandola come un panno per pulire a qualche cm massimo di distanza dall’ oggetto. Huawei e Xiaomi, ad esempio, vendono on line delle lampade fatte appositamente progettate per il cellulare, che hanno un temporizzatore e sono dimensionate per non danneggiare questo tipo di elettronica.
CAMPI DI APPLICAZIONE
L’uso delle lampade UVC, proprio per la rapidità della loro azione, è molto utile per poter sanificare frequentemente (in modo rapido ed efficace) durante la giornata, cosa che non si può certo fare con disinfettanti o altri sistemi.
Vediamo alcuni casi tipici dove il loro uso è particolarmente utile ed efficace.
- Negozi, bar e ristoranti
Con le lampade UVC si può far accendere la lampada più volte durante la giornata, in modo da garantire ai clienti, di fatto un ambiente sanificato frequentemente, come non sarebbe possibile usando qualsiasi altro sistema.Un negozio, specie se piccolo, non dispone di personale adibito alle pulizie e quindi durante l’attività non può eseguire nessuna pulizia o sterilizzazione.
Specialmente in questo caso è molto utile integrare, all’ uso delle lampade UV a soffitto, quello della lampada portatile UV.
- Studio medico, odontoiatri, fisioterapisti
Un odontoiatra, un fisioterapista o un medico di qualsiasi genere, che quindi all’interno del loro studio accolgono molti pazienti nell’arco della giornata, troverebbero nelle lampade UVC un’ottima soluzione al problema della sanificazione dell’ambiente che, maggiormente in queste situazioni, deve essere molto accurata. Il tempo da dedicare alla sanificazione con i normali sistemi igienizzanti però non è poco e le lampade UVC lo ridurrebbero considerevolmente, senza andare a discapito del risultato finale. Il professionista potrebbe accendere la lampada UVC all’uscita di ogni paziente e in pochi minuti sanificare l’ambiente. Come abbiamo visto prima è molto importante la disposizione e il numero delle lampade e quest’ultime, nel caso di studi medici, dovrebbero essere tali da illuminare meglio il posto dove i pazienti vengono visitati (lettini, poltrone). Se prendiamo come esempio uno studio odontoiatrico, una lampada UV andrebbe posta sopra il “riunito dentistico” (generalmente chiamata “poltrona”). Con una adeguata disposizione delle lampade, il tempo di accensione può essere anche di appena 10 minuti.
- Ufficio e locali uso ufficio o terziario
Grandi impianti di condizionamento e ricambi ariaIn un ufficio i posti più “critici” sono la scrivania, il tavolo riunioni o i posti operatore. Le lampade UVC quindi, devono essere disposte in modo da illuminare bene i piani di lavoro. Dato che sono spesso presenti oggetti come PC, schermi e oggetti vari, ci sono molte zone d’ombra, per cui la sanificazione andrebbe effettuata ad ogni pausa. La scelta ottimale è quella che prevede un tempo di accensione di 30 minuti, che può essere attivata durante una pausa.
Dove sono montati grandi impianti per il trattamento e la climatizzazione dell’aria, è importante pensare ad una sanificazione dei sistemi di aerazione. In essi infatti, l’aria è continuamente “soffiata” ad alta velocità e “risucchiata” dai condizionatori di sala e quindi i germi (virus, batteri) sono continuamente “sparati” e poi “risucchiati” all’interno del circuito di areazione.
Come noto i filtri dell’aria e le superfici radianti del condizionatore sono i luoghi dove un virus si può insidiare e proliferare, data l’umidità. Per avere una adeguata sanificazione, in questo caso, servono delle lampade UVC sempre accese installate nei posti dove passa l’aria e dove si possono accumulare virus e batteri.
Di seguito possiamo vedere la soluzione per i condizionatori di sala TLC e per una UTA con canali d’aria.
In questo modo disinfettando l’aria e tutti i microrganismi patogeni che l’aria può trasportare, si disinfettano anche gli ambienti.
In questo caso, inoltre, non si hanno neanche problemi per quanto riguarda l’esposizione ai raggi UV, in quanto, essendo le lampade installate all’interno del sistema, non si è direttamente esposti. Questo consente, di conseguenza, una accensione delle lampade continuativa e quindi una continua e accurata sanificazione dell’aria.
Mezzi pubblici
Come abbiamo ripetuto più volte, la Cina utilizza già dei sistemi di sanificazione con i raggi UV sui mezzi pubblici. Attraverso dei capanni con all’interno le lampade UV, installati nei grandi capolinea, un autobus può essere sanificato in appena 5 minuti.
In Italia, una società di trasporti, ha effettuato un’indagine dalla quale è emerso che un numero altissimo di conducenti di autobus ha contratto il Covid-19 nonostante le continue sanificazioni (effettuate con normali sistemi come: Amuchina) e l’utilizzo di mascherine.
CONCLUSIONI
È chiaro come l’utilizzo delle lampade UVC possa essere una valida ed efficace soluzione alternativa e integrativa ai normali sistemi di sanificazione. Oggi, come non mai, la sanificazione di qualsiasi ambiente di lavoro, è di fondamentale importanza e soggetta a continuo controllo da parte delle autorità, viste le ultime normative vigenti a riguardo.
È altrettanto importante però, come abbiamo visto, quanto sia importante lo studio, la progettazione e la realizzazione di questo sistema di sanificazione. Un impianto di questo tipo senza che venga tenuto conto dei suddetti aspetti e quindi realizzato in maniera non ottimale rende vano ogni suo utilizzo.
Per questo motivo per ogni installazione realizziamo un progetto con i calcoli e i disegni tecnici del dimensionamento delle lampade e del tempo di accensione che vi sarà consegnato insieme alla dichiarazione di conformità e ad un certificato di sanificazione del vostro ambiente di lavoro.
Ing. Giulio Di Nicola
PER UN INCONTRO CON UN NOSTRO TECNICO