Tytuł artykułu
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Evaluation of the efficiency of different types of air purification devices in scope of reducing the total number of bacteria and fungi in indoor air in real conditions
Języki publikacji
Abstrakty
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań skuteczności działania trzech typów urządzeń służących do oczyszczania powietrza w zakresie redukcji ogólnej liczby bakterii i ogólnej liczby grzybów. Badane urządzenia wykorzystywały następujące technologie oczyszczania: Urządzenie A - generator zimnej plazmy oraz filtrację mechaniczną powietrza, Urządzenie B - wieloetapową filtrację mechaniczną oraz proces fotokatalizy, Urządzenie C - przepływową lampę UV-C i filtrację przez filtr węglowy. Ogólną liczbę mikroorganizmów przed włączeniem urządzeń, w trakcie ich pracy oraz po wyłączeniu oznaczono za pomocą metody zderzeniowej. Wszystkie analizy prowadzono w warunkach rzeczywistych - dla jednego z urządzeń była to sala wstępnej intensywnej terapii na oddziale szpitalnego oddziału ratunkowego, dla dwóch pozostałych pomieszczenia biurowe. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono m.in., że skuteczność oczyszczaczy powietrza w zakresie redukcji ogólnej liczby bakterii i grzybów zbadana w warunkach rzeczywistych była niższa niż skuteczność deklarowana przez producentów oczyszczaczy. Zastosowanie oczyszczaczy powietrza do poprawy jego mikrobiologicznej jakości wewnątrz pomieszczeń powinno być każdorazowo poprzedzone odpowiednim doborem urządzenia z uwzględnieniem parametrów pomieszczenia docelowego oraz liczby osób w nim przebywających.
This article presents results of research on the effectiveness of three types of air purification devices in scope of reducing the total number of bacteria and the total number of fungi. The tested devices used the following purification technologies: Device A - cold plasma generator and mechanical air filtration, Device B - multi-stage mechanical filtration and photocatalysis process, Device C - UV-C flow lamp with carbon filter. The total number of bacteria and fungi in air samples was determined using impact method. The measurements were performed before the devices started to work, during air purification and after the end of the process. The analyzes were carried out in real conditions: one device was used in a pre-Intensive Care Unit room at the Accident and Emergency hospital department, the two others were tested in office rooms. Obtained results show, that the effectiveness of air purifiers in reduction of the total number of bacteria and fungi tested in real conditions was lower than the effectiveness declared by purifier manufacturers. The use of air purifiers to improve indoors air microbiological quality should always be preceded by the appropriate selection of the device. It should take into account the parameters of the target room and the number of people staying in it.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
18--26
Opis fizyczny
Bibliogr. 72 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
- Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy Zakład Bezpieczeństwa Zdrowotnego Środowiska
autor
- Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy Zakład Bezpieczeństwa Zdrowotnego Środowiska
autor
- Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy Zakład Bezpieczeństwa Zdrowotnego Środowiska
autor
- Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy Zakład Bezpieczeństwa Zdrowotnego Środowiska
Bibliografia
- 1. Fields, B.S.; Benson, R.F.; Besser, R.E. Legionella and Legionnaires’ Disease: 25 years of investigation. Clin. Microbiol. Rev. 2002, 15, 506-526; DOI: 10.1128/CMR.15.3.506-526.2002.
- 2. Douwes, J.; Thorne, P.; Pearce, N.; Heederik, D. Bioaerosol health effects and exposure assessment: Progress and prospects. Ann. Occup. Hyg. 2003, 47: 187-200; DOI: 10.1093/annhyg/meg032.
- 3. Li, Y.; Leung, G.M.; Tang, J.W.; Yang, X.; Chao, C.Y.H.; Lin, J.Z; Lu, J.W; Nielsen, P.V.; Niu, J.; Qian, H.; Sleigh, A.C.; Su, H.-J.J.; Sundell, J.; Wong, T.W.; Yuen, P.L. Role of ventilation in airborne transmission of infectious agents in the built environment - a multidisciplinary systematic review. Indoor Air. 2007, 17: 2-18; DOI: 10.1111/j.1600-0668.2006.00445.x.
- 4. Peccia, J.; Milton, D.K.; Reponen, T.; Hill, J. A role for environmental engineering and science in preventing bioaerosol-related disease. Environ. Sci. Technol. 2008, 42: 4631-4637; DOI: 10.1021/es087179e.
- 5. Falkinham, J.O. Surrounded by mycobacteria: nontuberculous mycobacteria in the human environment. J. Appl. Microbiol. 2009, 107: 356-367; DOI: 10.1111/j.1365-2672.2009.04161.x.
- 6. Hospodsky, D.; Qian, J.; Nazaroff, W.W.; Yamamoto, N.; Bibby, K.; Rismani-Yazdi, H.; Peccia, J. Human Occupancy as a Source of Indoor Airborne Bacteria. PLoS One 2012, 7: e34867. DOI: 10.1371/journal.pone.0034867.
- 7. Szałański P., Cepiński W. Prawdopodobieństwo przenoszenia wirusa SARS-CoV-2 w pomieszczeniach wentylowanych, INSTAL 2/2022; DOI 10.36119/15.2022.2.58.
- 8. Morawska L i wsp. A paradigm shift to combat indoor respiratory infection,” Science 2021. 372, no. 6543: 689-691, doi: 10.1126/science.abg2025
- 9. Klepeis, N.E.; Nelson, W.C.; Ott, W.R.; Robinson, J.P.; Tsang, A.M.; Switzer, P.; Behar, J.V.; Hern, S.C.; Engelman, W.H. The national human activity pattern survey (NHAPS): A resource for assessing exposure to environmental pollutants. J. Expo. Anal. Environ. Epidemiol. 2001, 11: 321-252. DOI: 10.1038/sj.jea.7500165.
- 10. Brasche, S.; Bischof, W. Daily time spent indoors in German homes - Baseline data for the assessment of indoor exposure of German occupants. Int. J. Hyg. Environ. Health 2005, 208: 247-253. DOI: 10.1016/j.ijheh.2005.03.003.
- 11. Yang, W.; Lee, K.; Yoon, C.; Yu, S.; Park, K.; Choi W. Determinants of residential indor and transportation activity times in Korea. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2011, 21: 310-316. DOI: 10.1038/jes.2010.23.
- 12. Krzyśko-Łupicka, T. Zagrożenia mikologiczne w budownictwie - problem ogólnoświatowy w: Problemy w ochronie środowiska w województwie opolskim w latach 2010-2020. (red. K. Oszańca). Opolskie Ekoforum. Atmoterm S.A. 2010; 203-222.
- 13. Luengas A.; Barona A.; Hort, C.; Gallastegui, G.; Platel, V.; Elias, A. A review of indoor air treatment technologies. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2015, 14: 499-522, DOI:10.1007/s11157-015-9363-9.
- 14. Chróst A., Grzyby pleśniowe w środowisku człowieka - zagrożenie i skutki zdrowotne Med. Dośw. Mikrobiol., 2016, 68: 135-150.
- 15. Janińska B.: Metody oceny skażenia obiektów budowlanych grzybami pleśniowymi. Foundations of Civil and Environmental Engineering 2002; 3: 47-64.
- 16. Augustyńska D.; Pośniak M. Czynniki szkodliwe w środowisku pracy wartości dopuszczalne. CIOP-PIB. Warsaw, Poland, 2014.
- 17. Gołofit-Szymczak M.; Ławniczek-Wałczyk A.; Górny R.L. Bioaerozole w pomieszczeniach pracy - źródła i zagrożenia. Bezpieczeństwo Pracy. Nauka i Praktyka, 2013, 3: 9-11.
- 18. Szałański P., Cepiński W., Misiński J., “Przegląd zaleceń dla instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w związku z zagrożeniem koronawirusem SARS-CoV-2 i chorobą COVID-19,” INSTAL 2022, 5: 17-21. DOI: 10.36119/15.2020.5.3.
- 19. Gołofit-Szymczak M.; Skowroń J. Zagrożenia mikrobiologiczne w pomieszczeniach biurowych. Bez. Pr. 2005, 3: 29-31.
- 20. Leung, D.Y.C. Outdoor-indoor air pollution in urban environment: challenges and opportunity. Front. environ. Sci. 2015; 2: 69, DOI=10.3389/fenvs.2014.00069.
- 21. Levin, H. Controlling Sources of Indoor Air Pollution. In: Knöppel, H.; Wolkoff P. (eds) Chemical, Microbiological, Health and Comfort Aspects of Indoor Air Quality - State of the Art in SBS. Eurocourses: Chemical and Environmental Science, 1992, 4. Springer, Dordrecht. DOI: 10.1007/978-94-015-8088-5_22.
- 22. Zaatari, M.; Nirlo, E.; Jareemit, D.; Crain, N.; Srebric, J.; Siegel, J. Ventilation and indoor air quality in retail stores: a critical review (RP-1596). HVAC&R Res. 2014, 20:276-294.
- 23. Basińska, M.; Michałkiewicz, M.; Ratajczak, K. Impact of physical and microbiological parameters on proper indoor air quality in nursery. Environ. Int., 2019, 132; DOI: 10.1016/j.envint.2019.105098.
- 24. Aditya, R.; Chetan M.; Sarthak, J.; Naveen, S. A review of general and modern methods of air purification. J. Therm. Eng. (Istanbul, Turk.), 2018, 5:22-28. DOI: 10.18186/thermal.529054.
- 25. Luengas, A.; Barona, A.; Hort, C. A review of indoor air treatment technologies. Rev Environ Sci Biotechnol. 2015, 14:499-522. DOI: 10.1007/s11157-015-9363-9.
- 26. Kurnitski J., Kiil M., Wargocki P., Boerstra A., Seppanen O., Olesen B., Morawska L., Respiratory infection riskbased ventilation design method. Build Environ. 2021, 206, doi: 10.1016/j.buildenv.2021.108387
- 27. González-Martín, J.; Kraakman, N.J.R.; Pérez, C.; Lebrero, R.; Raúl Muñoz. A state-of-the-art. review on indoor air pollution and strategies for indoor air pollution control. Chemosphere. 2021, 262. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.128376.
- 28. Fundamentals of Air Cleaning Technology and Its Application in Cleanrooms. Zhonglin Xu. ISBN 978-3-642-39374-7 (eBook), 2014, pp: 267-288.
- 29. Al-abdalall, A.H.; Al-dakheel, S.A.; Al-Abkari, H.A. Energy-efficient and Sustainable Buildings. 2019. Impact of Air-Conditioning Filters on Microbial Growth and Indoor Air Pollution. 2019, Chapter 1, p:1-22. DOI: 10.5772/intechopen.88548.
- 30. Möritz M.; Peters H.; Nipko B.; Rüden H. Capability of air filters to retain airborne bacteria and molds in heating, ventilating and air-conditioning (HVAC) systems, Int. J. Hyg. Environ. Health, 2001, 203: 401-409. DOI:10.1078/1438-4639-00054.
- 31. Niedźwiedź, I.; Waśko, A.; Pawłat, J.; Polak-Berecka, M.; The State of Research on Antimicrobial Activity of Cold Plasma. Pol J Microbiol. 2019, 68(2):153-164. DOI: 10.33073/pjm-2019-028.
- 32. Liang, Y.; Wu, Y.; Sun, K.; Chen, Q.; Shen, F.; Zhang, J.; Yao, M.; Zhu, T.; Fang, J. Rapid inactivation of biological species in the air using atmospheric pressure nonthermal plasma. Environ Sci Technol. 2012, 46(6):3360-3368. DOI: 10.1021/es203770q.
- 33. Gallagher, M.J.; Vaze, N.; Gangoli, S.; Vasilets, V.N.; Gutsol, A. F.; Milovanova, T.N.; Anandan, S.; Murasko, D.M.; Fridman, A.A. Rapid inactivation of airborne bacteria using atmospheric pressure dielectric barrier grating discharge. IEEE Trans Plasma Sci. 2007, 35(5):1501-1510. DOI:10.1109/TPS.2007.905209.
- 34. Korachi, M.; Turan, Z.; Şentürk, K.; Şahin, F.; Aslan, N. An investigation into the biocidal effect of high voltage AC/DC atmospheric corona discharges on bacteria, yeasts, fungi and algae. J Electrost. 2009, 67(4):678-685. DOI: 10.1016/j.elstat.2009.03.002.
- 35. Liao, X.; Liu, D.; Xiang, Q.; Ahn, J.; Chen, S.; Ye, X.; Ding, T. Inactivation mechanisms of non-thermal plasma on microbes. A review. Food Control. 2017, 75:83-91. DOI: 10.1016/j.foodcont.2016.12.021
- 36. Fan, X.; Zhu, T.L.; Wang, M.Y.; Li, X.M. Removal of low-concentration BTX in air using a combined plasma catalysis system. Chemosphere. 2009, 75(10): 1301-1306. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2009.03.029
- 37. Lu X., Naidis G.V., Laroussi M., Reuter S., Graves D.B., Ostrikov K., Reactive species in non-equilibrium atmospheric-pressure plasmas: Generation, transport, and biological effects. Physics Reports. 2016, 630: 1-84, ISSN 0370-1573, https://doi.org/10.1016/j.physrep.2016.03.003
- 38. Aghighi, A.; Haghighat, F. Evaluation of nano-titanium dioxide (TiO2) catalysts for ultraviolet photocatalytic oxidation air cleaning devices. J. Environ. Chem. Eng. 2015, 3:1622-1629. DOI: 10.1016/j.jece.2015.05.019
- 39. Hay, S. O.; Obee, T.; Luo, Z.; Jiang, T.; Meng, Y.; He, J.; Murphy, S. C.; Suib, S. (2015). The viability of photocatalysis for air purification. Molecules (Basel, Switzerland). 2015, 20(1):1319-1356. DOI: 10.3390/molecules20011319.
- 40. Zhong, L.; Haghighat, F.; Lee, C.S.; Lakdawala, N. Performance of ultraviolet photocatalytic oxidation for indoor air applications: systematic experimental evaluation. J. Hazard Mater. 2013, 261:130-138. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2013.07.014
- 41. Residential air cleaners. Indoor Air Quality (IAQ), 3rd Edition. Portable Air Cleaners Furnace and HVAC Filters. EPA 402-F-09-002, July 2018, EPA Indoor Environments Division, USA.
- 42. Mamaghani, A.H; Haghighat, F.; Lee, C-S. Photocatalytic oxidation technology for indor environment air purification: The state-of-the-art, Applied Catalysis B: Environmental. 2017, 203: 247-269. DOI: 10.1016/j.apcatb.2016.10.037.
- 43. Baranowska-Wójcik, E.; Szwajgier, D.; Oleszczuk, P. Effects of Titanium Dioxide Nanoparticles Exposure on Human Health-a Review. Biol Trace Elem Res. 2020, 193:118-129. DOI:10.1007/s12011-019-01706-6
- 44. Shining a Light on COVID-19. Nat. Photonics. 2020, 14, 337. DOI: 10.1038/s41566-020-0650-9
- 45. García de Abajo, F. J.; Hernández, R. J.; Kaminer, I.; Meyerhans, A.; Rosell-Llompart, J.; Sanchez-Elsner, T. Back to Normal: An Old Physics Route to Reduce SARS-CoV-2 Transmission in Indoor Spaces. ACS Nano. 2020, 14, DOI:7704.10.1021/acsnano.0c04596.
- 46. Kowalski, W.; Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook: UVGI for Air and Surface Disinfection; 2009, Springer: Berlin Heidelberg. DOI:10.1007/978-3-642-01999-9.
- 47. Raeiszadeh M., Adeli B. A Critical Review on Ultraviolet Disinfection Systems against COVID-19 Outbreak: Applicability, Validation, and Safety Considerations. ACS Photonics. 2020, 7(11):2941-2951. DOI:10.1021/acsphotonics.0c01245.
- 48. Bolton, J. R.; Cotton, C. A. The Ultraviolet Disinfection Handbook; American Water Works Association, 2008. Denver, CO 80235, USA.
- 49. Chapman S. XXXV. On Ozone and Atomic Oxygen in the Upper Atmosphere. London, Edinburgh, Dublin Philos. Mag. J. Sci. 1930, 10:369-383. Published online: 03 Apr 2009. DOI: 10.1080/14786443009461588.
- 50. Nardell, E.; Vincent, R.; Sliney D.H. Upper-Room Ultraviolet Germicidal Irradiation (UVGI) for Air Disinfection: A Symposium in Print. Photochem Photobiol. 2013, 89, 4 DOI:10.1111/php.12098.
- 51. Liu, G.; Xiao, M.; Zhang, X.; Gal, C.; Chen, X.; Liu, L.; Pan, S.; Wu, J.; Tang, L.; Clements-Croome, D. A review of air filtration technologies for sustainable and healthy building ventilation. Sustainable Cities and Society. 2017, 32:375-396. DOI: 10.1016/j.scs.2017.04.011
- 52. Lin, W. Y.; Chang, Y. Y.; Lien, C. T.; Kuo, C. W. Separation characteristics of submicron particles in an electrostatic precipitator with alternating electric field Corona charger. Aerosol Sci. Technol. 2011, 45:393-400.
- 53. Staszowska, A. Assessment of the air purifier effectiveness under model conditions. Journal of Physics: Conference Series, 2021, 1736. DOI: 10.1088/1742-6596/1736/1/012043
- 54. Lee, J.H., Kim, J.Y., Cho, BB. et al. Assessment of air purifier on efficient removal of airborne bacteria, Staphylococcus epidermidis, using single-chamber method. Environ Monit Assess 2019, 191:720. DOI: 10.1007/s10661-019-7876-3
- 55. Prehn F.; Timmermann E.;, Kettlitz M.: Schaufler K.:, Günther S.:, Hahn V. Inactivation of airborne bacteria by plasma treatment and ionic wind for indoor air cleaning. Plasma Process Polym. 2020; 17:e2000027. https://doi.org/10.1002/ppap.202000027
- 56. Amit Vohra, D.Y. Goswami, D.A. Deshpande, S.S. Block. Enhanced photocatalytic disinfection of indoor air. 2006. Applied Catalysis B: Environmental, 64, 1-2: 57-65, https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2005.10.025.
- 57. Mitoraj, D.; Jańczyk, A.; Strus, M.; Kisch, H.; Stochel, G.; Heczko, P.B.; Macyk, W. Visible light inactivation of bacteria and fungi by modified titanium dioxide. Photochem. Photo-biol. Sci. 2007, 6. DOI:10.1039/B617043A.
- 58. Sánchez, B.; Sánchez-Muñoz, M.; Muñoz-Vicente, M.; Cobas, G.; Portela, R.; Suárez, S.; González, A.E.; Rodríguez, N.; Amils, R. Photocatalytic elimination of indoor air biological and chemical pollution in realistic conditions, Chemosphere. 2012, 87(6): 625-630. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2012.01.050.
- 59. Guimera, D.; Trzil J.; Joyner J.; Hysmith M.D. Effectiveness of a shielded ultraviolet C air disinfection system in an inpatient pharmacy of a tertiary care children’s hospital, Am. J. Infect. Control. 2018, 46(2): 223-225. DOI: 10.1016/j.ajic.2017.07.026.
- 60. Kujundzic, E.; Matalkah, F.; Howard, C. J.; Hernandez, M.; Miller, S. L. UV Air Cleaners and Upper-Room Air Ultraviolet Germicidal Irradiation for Controlling Airborne Bacteria and Fungal Spores, J. Occup. Environ. Hyg. 2006, 3(10):536-546. DOI: 10.1080/15459620600909799.
- 61. Nardell, E. A.; Brickner, P. W. Tuberculosis in New York City: focal transmission of an often fatal disease. JAMA 1996, 276 (15):1259-60. DOI:10.1001/jama.1996.03540150061032.
- 62. Tseng C.-C.; Li C.-S. Inactivation of Virus-Containing Aerosols by Ultraviolet Germicidal Irradiation. Aerosol Sci. Technol. 2005, 39(12):1136-1142. DOI:10.1080/02786820500428575.
- 63. Peccia J.; Werth H. M.; Miller S.; Hernandez M. Effects of Relative Humidity on the Ultraviolet Induced Inactivation of Airborne Bacteria. Aerosol Sci. Technol. 2001, 35, DOI: 728.10.1080/02786820152546770.
- 64. Tan L.; Ma B.; Lai X.; Han L.; Cao P.; Zhang J.; Fu J.; Zhou Q.; Wei S.; Wang Z.; Peng W.; Yang L.; Zhang X. Air and Surface Contamination by SARS-CoV-2 Virus in a Tertiary Hospital in Wuhan, China. Int. J. Infect. Dis. 2020, 99. DOI: 3.10.1016/j.ijid.2020.07.027.
- 65. Tseng C.-C.; Li C.-S. Inactivation of Virus-Containing Aerosols by Ultraviolet Germicidal Irradiation. Aerosol Sci. Technol. 2005, 39 (12):1136-1142. DOI:10.1080/02786820500428575.
- 66. Trusz A., “Redukcja zanieczyszczenia mikrobiologicznego w pomieszczeniach z zastosowaniem lampy przepływowej z promieniowaniem UV-C,” INSTAL, vol. 12, pp. 36-40, 2021, doi: 10.36119/15.2021.12.5.
- 67. ECDC: Heating, ventilation and air-conditioning systems in the context of COVID-19: first update. 10 November 2020. Available from: https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/heating-ventilation-air-conditioning-systems-covid-19
- 68. Chartered Institution of Building Services Engineers (CIBSE). CORONAVIRUS, SARS-COV-2, COVID-19 AND HVAC SYSTEMS 2020 https://www.cibse.org/coronavirus-(covid-19)/corona-virus-covid-19-and-hvac-systems
- 69. United States Environmental Protection Agency. Indoor Air in Homes and Coronavirus (COVID-19) 2020; Available from: https://www.epa.gov/coronavirus/indoor-air-homes-and-coronavirus-covid-19
- 70. Federation of European Heating Ventilation and Air Conditioning Associations (REHVA). COVID-19 Guidance Document [updated 3 August 2020]. Available from: https://www.rehva.eu/fileadmin/user_upload/REHVA_COVID-19_guidance_document_V3_03082020.pdf
- 71. American Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). ASHRAE position document on infectious aerosols Atlanta: ASHRAE, 2020. Available from: https://www.ashrae.org/file%20library/about/position%20documents/pd_infectio-usaerosols_2020.pdf
- 72. American Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Guidance for Building Operations During the COVID-19 Pandemic. ASHRAE Journal, May 2020; Available from: https://www.ashrae.org/file%20library/technical%20resources/ashrae%20jour nal/2020jour naldocuments/72-74_ieq_schoen.pdf
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-ebd8bb66-4bbd-4144-80b4-34533c486f27