Как это работает: высокотехнологичное обеззараживание поручней эскалаторов с помощью УФ-дезинфектора

Как известно, профилактические мероприятия играют решающую роль при противодействии пандемии коронавирусной инфекции COVID-19 (SARS-CoV-2). Контактный метод передачи инфекции, наряду с воздушно-капельным путем, является одним из основных путей заражения человека. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и национальные органы по охране здоровья (Роспотребнадзор в России, агентства EPA и FDA в США и др.) постоянно обновляют рекомендации по дезинфекционным мероприятиям в общественных пространствах, таких как предприятия торговли и транспорта.

Что мы имеем сегодня в арсенале борьбы с коронавирусом и иными патогенными микроорганизмами на поручнях эскалаторов (а это самая загрязненная поверхность в торговых центрах, метро, на вокзалах и в аэропортах)? Ведь ежедневно одних и тех же поручней касаются тысячи людей. Как ни печально, но это все те же средства из арсенала санитарной обработки XIX века — ветошь и хлорсодержащие растворы. Чуть более современные — спиртосодержащие, поверхностно-активные, аммониевые и аминовые препараты — для поручней эскалаторов применять неудобно или даже опасно для здоровья пассажиров и покупателей, поскольку эти средства предполагают аэрозольное нанесение. Разумеется, для торговых центров и вестибюлей метро не подойдут и более жесткие способы уничтожения микроорганизмов, применяемые в лабораторных условиях, такие как стерилизация озоном или рентгеновским излучением.

Неужели ветошь и дезраствор — это все, на что способна современная наука в борьбе с вирусами и бактериями на контактных поверхностях в общественных пространствах? Да, так было до последнего времени, пока в 2017 году в Южной Корее не был изобретен компактный навесной УФ-дезинфектор для поручней эскалаторов, которому даже не требуется электропитание. С 2019 года аналогичный дезинфектор на основе ультрафиолетового излучения выпускает петербургское предприятие «НПК Позитрон».

Чтобы эта статья не была воспринята как рекламная, проведем объективное сравнение санитарно-гигиенических технологий XIX и XXI века. Начнем с того, что разберем все самое важное про дезрастворы, плюсы и минусы их применения на таких непростых в обработке контактных поверхностях, как поручни эскалатора. А уже затем перейдем к хай-теку УФ-дезинфекции.

Страшны ли коронавирусу тряпка и ведро с хлоркой?

Рекомендациями Роспотребнадзора для транспорта и предприятий торговли [1, 2] установлена обязанность по периодической обработке (каждые 2–4 ч) контактных поверхностей хлорсодержащими и иными дезинфицирующими растворами. Полный список рекомендованных веществ можно найти в этих официальных документах. В целом, рекомендации Роспотребнадзора вполне согласуются с общемировой практикой ВОЗ, за исключением того, что поручни эскалаторов являются очень специфическими контактными поверхностями, поскольку имеют сложную форму и находятся в постоянном движении.

Именно движение поручней не позволяет в должной мере выполнить одну из обязательных предварительных операций — тщательную мойку поверхностей перед нанесением дезинфицирующих растворов. Иначе эти растворы быстро инактивируются в присутствии органических веществ, жировых и грязевых наслоений, оставляемых на поручнях тысячами рук. Как написано в рекомендациях ВОЗ [3], «независимо от применяемой концентрации раствора, в первую очередь необходимо обработать поверхность водой с мылом или моющим средством и механически удалить загрязнения при помощи трения». Аналогичные рекомендации даются и ЕРА — Агентством по охране окружающей среды США (рис. 1).

Рис. 1. Листовка «6 шагов по безопасному и эффективному использованию дезсредств: убедитесь, что это одобренное ЕРА-средство, прочтите инструкцию, вымойте поверхность, нанесите и выдержите средство рекомендованное время, не забудьте надеть перчатки, храните дезсредства в недоступном для детей месте» (источник: агентство EPA)

Вымыть с моющим составом и щеткой поручни эскалаторов — задача непростая сама по себе, а в условиях большого пассажиропотока делать это каждые 2–4 ч кажется и вовсе нереальной. Поэтому на деле, даже в случае соблюдения в ТЦ и метро предписанных интервалов обработки 2–4 ч, мы, по сути, имеем лишь формальную имитацию обеззараживания.

Следующий фактор, влияющий на эффективность применения дезинфицирующих растворов, — приготовление их в концентрациях, рекомендованных для борьбы с коронавирусной инфекцией. Учитывая, что приготовлением дезраствора обычно занимается тот же самый низкоквалифицированный персонал, что и проводит уборку, вполне могут быть случаи использования раствора с неверной концентрацией.

Вот что сказано в рекомендациях ВОЗ по приготовлению наиболее распространенных хлорсодержащих дезрастворов: «Средства на основе гипохлоритов выпускаются в жидкой (гипохлорит натрия) или твердой форме, либо в форме порошка (гипохлорит кальция). Эти средства растворяют в воде для получения хлорсодержащего водного раствора необходимой концентрации, в котором противомикробным агентом является недиссоциированная хлорноватистая кислота (HOCl). В контексте COVID-19 целесообразно применять рабочие растворы в рекомендуемой концентрации 0,1%» [3].

Идем далее — после нанесения хлорсодержащих дезрастворов поверхность должна оставаться влажной в течение определенного времени, порядка нескольких минут (точное время регламентировано производителем препарата). Иначе дезраствор просто не успеет подействовать на вирусы и бактерии. А вот на руки посетителей ТЦ и метро дезраствор точно подействует, так же как и на резину поручней, которая при постоянном смачивании хлорным составом начнет менять цвет, пересыхать и трескаться.

Итак, при применении дезрастворов для обеззараживания поручней эскалаторов мы имеет близкую к нулю эффективность — на практике поручни никто предварительно не моет с мылом и щетками по нескольку раз в день, с большой вероятностью уборщицы не соблюдают точную концентрацию раствора, а предписанное время нахождения дезраствора на поручнях и вовсе никто не контролирует. Ну и совсем из области фантастики в случае с поручнями — при применении хлорных растворов американское агентство FDA рекомендует еще ополаскивание обработанных поверхностей чистой водой, чтобы удалить остатки хлора.

А вот что есть на самом деле: происходит порча резиновой основы поручней вплоть до дорогостоящей их замены с остановкой работы эскалаторов на ремонт, посетители ТЦ и транспорта недовольны запахом хлорки, а то и попаданием остатков дезраствора на кожу, персонал службы уборки занят практически бесполезной работой, и главное — борьбе с коронавирусной инфекцией все эти действия не помогают.

Резюме: способ дезинфекции обеззараживающими растворами эффективен лишь при соблюдении ряда условий [4], которые сложно или почти невозможно выполнить для движущихся контактных поверхностей сложной формы. Дезрастворы неплохо работают в случае обеззараживания столов, скамеек, различных иных неподвижных поверхностей, но поручни эскалаторов — не их поле применения.

Дезинфекция поручней с помощью УФ-устройств: поставил и забыл

УФ-лампы многие десятилетия используются для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях, поэтому сам метод, в обиходе называемый «кварцевание», широко известен. Однако наряду с доказанной эффективностью обработка поверхностей ультрафиолетовым освещением требует значительного времени выдержки (обычно не менее 15 мин) и, что важно, в помещении не должны находиться люди ввиду вредного влияния УФ-лучей на роговицу глаз и кожу человека. Поэтому применение УФ-ламп в постоянно включенном режиме в общественных пространствах (предприятия торговли и транспорта) не представлялось возможным.

Ситуация изменилась летом 2017 года, и мы говорили об этом выше, когда впервые в мире был запущен в серийное производство УФ-светодиодный стерилизатор для поручней. Особенность его применения в том, что прибор способен уничтожать микроорганизмы с помощью мощного ультрафиолетового освещения, направленного лишь на небольшой участок контактной поверхности движущегося поручня.

Рис. 2. Пример установки УФ-дезинфекторов «НПК Позитрон» на эскалаторе
(источник: «НПК Позитрон»)

Это высокотехнологичное устройство, в котором нет УФ-лампы в традиционном понимании, а в основе разработки лежит технология УФ-светодиодов. Таким образом, срок службы УФ-источника соответствует аналогичному показателю у светодиодных ламп обычного спектра и составляет более 10 тыс. ч. При ежедневном использовании в метро УФ-источник в дезинфекторе прослужит примерно 1,5 года до замены, а в ТЦ — 2,5–3 года. Прибор, выпускаемый ООО «НПК Позитрон» в Санкт-Петербурге (рис. 2), обладает такими же характеристиками по надежности конструкции и сроку службы УФ-источника, как и УФ-дезинфектор корейского производителя [5] (рис. 3).

Рис. 3. Пример установки УФ-дезинфекторов в торговом центре в Южной Корее
(фото из Интернета)

Инженерам удалось изящно решить сразу несколько важных задач, чтобы сделать УФ-дезинфектор удобным, простым в использовании и высокоэффективным прибором в части уничтожения широкого спектра микроорганизмов, включая вирусы различной природы.

Во-первых, УФ-дезинфектор с помощью зажимов легко монтируется на боковую поверхность любого эскалатора в местах входа пассажиров, интенсивно освещает небольшой участок поручня, включая боковые поверхности, и при этом не допускает выхода УФ-излучения за пределы корпуса прибора в помещение.

Во-вторых, оригинально решена задача электропитания — внутри прибора установлен мини-генератор с прижимным роликом, благодаря чему прибор включается в работу при движении самого поручня. Таким образом, УФ-дезинфектор не требует ни внешнего, ни батарейного питания, и его даже не надо включать и выключать — прибор активируется при движении эскалатора и засыпает при его остановке.

Спектр УФ-источника в выпускаемом на «Позитроне» приборе имеет длину волны 278 нм. Это так называемая дальняя С-зона излучения, имеющая наилучшую клинически доказанную стерилизующую способность. Согласно информации FDA [6], иные участки ультрафиолетового спектра, называемые А- и В-зонами, до 1000 раз менее эффективны в части обеззараживающего эффекта, но гораздо вреднее для кожи человека, поскольку вызывают повреждение ДНК клеток и могут приводить к опасным заболеваниям, таким как меланома.

В настоящее время применение УФ-дезинфекторов поручней эскалаторов получило широкое распространение в торговых центрах Китая, Южной Кореи, а также в некоторых европейских странах.

Клинические испытания УФ-дезинфектора в петербургском метро

С августа по октябрь 2020 года на базе станции метро «Беговая» Санкт-Петербургского метрополитена проводились испытания УФ-дезинфектора, выпускаемого «НПК Позитрон» (рис. 4). Методику исследования и оценку результатов разработало и провело ФГУП «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербурге» [7].

Рис. 4. Испытания УФ-дезинфектора в метро Санкт-Петербурга
(источник: «НПК Позитрон»)

УФ-дезинфектор работал в режимах с пассажирской нагрузкой и на пустом эскалаторе, после чего специалисты брали отборы проб на общее микробное число (ОМЧ), бактерии группы кишечной палочки (БГКП), золотистый стафилококк, дрожжи, плесень, аденовирусы и полиовирусы.

Такая методика согласуется с заявлением Агентства по охране окружающей среды США (EPA), которое утверждает, что оценку эффектности действия дезинфицирующих средств против коронавируса можно проводить на более трудных для уничтожения микроорганизмах, таких как крупные (50–100 нм) вирусы без оболочки (аденовирус и ротавирус) [8]. Это называется оценкой по классификационной модели Сполдинга: если, к примеру, погибает аденовирус, то от такой дезинфекции гарантированно погибнут и коронавирусы разного типа.

Результаты исследований эффективности УФ-дезинфектора, подтвержденные сертификатом гигиенической оценки ФГУП «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербурге», показывают высокие обеззараживающие характеристики прибора. Крупные микроорганизмы уничтожались на 70%, а респираторные вирусы — с высокой эффективностью уровня 1lg TCID50 (международная методика оценки на основе посева тканевых культур Tissue Culture Infections Dose).

«По результатам лабораторных исследований, эффективность обеззараживания общего микробного числа в смывах, отобранных в режиме с пассажирской нагрузкой и с включенным устройством «Вирустоп-П. УФ-дезинфектор для поручней эскалатора самогенерирующий», по сравнению с режимом с пассажирской нагрузкой с выключенной установкой составляет до 100%. Устройство рекомендовано для установки», — сказано в заключении ФГУП «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербурге» к гигиенической оценке УФ-дезинфектора производства «НПК Позитрон».

Учитывая высокую социальную значимость борьбы с коронавирусной инфекцией, «НПК Позитрон» предлагает администрации Петербургского метрополитена, управляющим компаниям ТЦ, ж/д вокзалов и аэропорта Пулково в Санкт-Петербурге взять УК-дезинфекторы на бесплатное тестирование и оценить удобство работы с ними в условиях реальной эксплуатации.