The contamination of air-handling units is a widespread phenomenon in buildings with air-conditioning systems, including hospitals. The germicide capacity of UV-C rays is known and, in the air-conditioning apparatuses, the UV-C lamps are generally located inside the air ducts. Aim of the paper is to evaluate the effectiveness of UV-C lamps when they are differently placed, i.e. in a position to directly irradiate the HEPA filters surface. We built ad hoc experimental air-conditioning systems, with HEPA filters and UV-C lamps in the two described positions. The results obtained demonstrate that, for disinfection purpose, the direct irradiation of the HEPA filters by UV-C provides better results than irradiation of the air stream and the effectiveness increases when lowering the relative humidity of the air. The survival curves of the tested microorganisms (fungi) show typical tail shaped curves (two steps survival curves). Additional tests using both HEPA filters alone, and HEPA filters plus UV lamps, have been performed measuring the air pressure drop between entrance and exit the HEPA filters and collecting air samples in order to obtain total microbial and fungal count. The results obtained suggest that, at least in experimental conditions described, the radiation on filter surface reduces significantly the microbial load and the pressure drop through the filter, compared to a situation of not-irradiated HEPA filters.
Riassunto
Controllo della biocontaminazione dell’aria negli ambienti ospedalieri con l’impiego combinato di raggi UV-C e di filtri HEPA negli impianti di condizionamento
La contaminazione delle Unità Trattamento Aria è un fenomeno diffuso negli edifici dotati di impianti di condizionamento dell’aria, inclusi gli ospedali. La capacità germicida dei raggi UV-C è nota e, negli impianti di condizionamento dell’aria, le lampade UV-C si trovano generalmente all’interno delle canalizzazioni. Scopo del lavoro è valutare l’efficacia delle lampade UV-C nel caso siano posizionate in modo diverso, in modo da irradiare direttamente la superficie dei filtri HEPA. Abbiamo realizzato un impianto sperimentale di climatizzazione ad hoc, con filtri HEPA e lampade UV-C nelle due posizioni descritte. I risultati ottenuti dimostrano che, ai fini della disinfezione, l’irraggiamento diretto dei filtri HEPA mediante UV-C fornisce risultati migliori dell’irraggiamento del flusso d’aria e l’efficacia aumenta quando si abbassa l’umidità relativa dell’aria. Le curve di sopravvivenza dei microrganismi indagati (funghi) mostrano la tipica forma a coda (curve di sopravvivenza a due fasi). Test aggiuntivi sono stati eseguiti, utilizzando sia i filtri HEPA da soli, sia i filtri HEPA irraggiati dalle lampade UV, misurando la caduta di pressione dell’aria tra l’ingresso e l’uscita dei filtri HEPA e raccogliendo campioni d’aria al fine di ottenere il conteggio microbico e fungino totale a monte e a valle del filtro. I risultati ottenuti suggeriscono che, almeno nelle condizioni sperimentali descritte, la radiazione sulla superficie del filtro riduce significativamente sia il carico microbico sia la caduta di pressione attraverso il filtro, rispetto a una situazione di filtri HEPA non irradiati.
