Considérations pour le développement du processus de vaporisation du peroxyde d'hydrogène

Notre récent webinaire intitulé « Réaliser une bio-décontamination efficace au H₂O₂ dans les installations et les systèmes de confinement », nous n'avons pas eu le temps de répondre à toutes les questions, nous l'avons fait après coup par e-mail. Dans ce blog, nous partageons les questions posées et les réponses dans trois catégories : le développement du processus de bio-décontamination, la mesure des faibles ppm et la condensation.

Processus de bio-décontamination

QUESTION : Des lieux représentatifs sont-ils suffisants pour prouver la bio-décontamination ?

RÉPONSE : Je suppose que vous demandez si le H₂O₂ vaporisé est mesuré dans des endroits représentatifs, cela serait suffisant pour prouver la bio-décontamination. La réponse est qu'une fois qu'un processus est passé par un cycle de développement validé, un suivi approprié suffit jusqu'à ce que la requalification du cycle suivant soit nécessaire. Toutefois, la surveillance en ligne de H₂O₂ en ligne ne remplace pas la validation du process à l'aide d'indicateurs chimiques, biologiques ou enzymatiques.

QUESTION : Quel est le lien entre les ppm (en termes de niveau de concentration de peroxyde d'hydrogène) et une bio-décontamination efficace ?

RÉPONSE : La température, les niveaux de ppm d'H₂O₂ vaporisé et la durée d'exposition sont combinés pour estimer l'efficacité d'un processus de bio-décontamination. D'autres variables, comme les matériaux, la température, l'humidité relative, la saturation relative, entrent toutes en jeu. Mais le plus important est de comprendre qu'elles sont toutes interconnectées

QUESTION : La concentration en ppm est-elle corrélée à une bio-décontamination efficace ? Je demande parce que parfois, un processus à cycle de faible concentration en ppm de H₂O₂ réussit, et parfois un cycle à forte concentration de ppm de H₂O₂ échoue...

RÉPONSE : La concentration en ppm de H₂O₂ vaporisé requise pour un processus de bio-décontamination dépend d'un certain nombre de variables, notamment le type de micro-organismes, l'espace à décontaminer et les défis associés à l'espace, tels que les objets qui s'y trouvent. Il est possible que certaines zones ou certains processus nécessitent une durée plus longue à des niveaux de ppm bas, alors que d'autres nécessitent des niveaux de ppm élevés pour des durées plus courtes. Il n'existe pas de méthode unique et correcte. Le processus utilisé doit être développé dans des conditions représentatives d'un cycle normal.

QUESTION : L'altitude affecte-t-elle l'humidité et la saturation durant la bio-décontamination ?

RÉPONSE : Oui, l'altitude affecte l'humidité relative et donc et la saturation relative. L'humidité relative et la saturation relative peuvent être exprimées en termes de pression partielle d'eau et de H₂O₂ par rapport à la pression de vapeur de saturation totale (la quantité de gaz que l'air peut contenir à une température donnée) de chaque gaz. Cette relation est linéaire avec les changements de pression, donc la chute de pression en altitude doit être corrigée pendant la mesure.

QUESTION : Pourquoi la concentration de H₂O₂ varie-t-elle à la fin d'un cycle de vaporisation, pendant l'aération et après, alors qu'une concentration de 1 ppm n'est pas atteinte ?

RÉPONSE : Le temps d'aération va varier d'une zone à l'autre, avec un certain nombre de variables possibles. Les exemples fournis dans le webinaire n'étaient que des représentations de base. La limite de 1 ppm est une ligne directrice de sécurité pour une exposition pendant une journée de travail de 8 heures et constitue parfois un objectif dans le processus d'aération. Différents facteurs peuvent affecter ce niveau cible pour l'aération, à savoir la désorption des matériaux, les effets de condensation et la compatibilité chimique. Parfois, l'objectif d'aération se situe dans les niveaux de ppb pour le H₂O₂ vaporisé.

QUESTION : Pourquoi le H₂O₂ vaporisé sous vide est-il utilisé pour des applications de stérilisation ?

RÉPONSE : Les conditions de vide sont généralement liées à la distribution du H₂O₂ vaporisé et à l'aération du processus. Une méthode utilise une forte dépression pour extraire le peroxyde d'hydrogène liquide d'une cartouche jetable à travers un vaporisateur chauffé et ensuite, après vaporisation, dans la chambre de stérilisation. 

Dans une autre approche, le H₂O₂ vaporisé est amené dans la chambre de stérilisation par un gaz porteur tel que l'air en utilisant une légère pression négative (vide). L'exécution d'un cycle sous vide peut également présenter d'autres avantages et préoccupations. L'aération est généralement effectuée en utilisant également une aspiration assez puissante.

QUESTION : Combien de temps faut-il maintenir 100 % de saturation pour obtenir une décontamination efficace ?

RÉPONSE : La durée de la phase de décontamination du cycle va varier en fonction d'un certain nombre de variables déterminées par le développement du processus. Les facteurs à prendre en compte sont le type et le volume de l'espace bio-décontaminé, les types de micro-organismes neutralisés, ainsi que le contenu et les matériaux présents dans l'espace. Les durées de processus typiques varient grandement. Par exemple, la bio-décontamination d'une pièce peut durer de 4 à 24 heures, alors que les processus de bio-décontamination d'un isolateur peuvent ne durer qu'une à quatre heures.

QUESTION : Existe-t-il une règle empirique pour déterminer le volume de peroxyde liquide consommé par processus de bio-décontamination ? Je pense à un nombre en termes de millilitres par pied cube/mètre pour 35 % ou 50 % de H₂O₂. Évidemment, il y a de nombreux facteurs à prendre en compte : la forme de la pièce ou de l'objet à décontaminer, le niveau de réduction de log souhaité, etc., mais si vous en avez une petite idée, cela m'intéresse.

RÉPONSE : Malheureusement, je n'ai pas de réponse parfaite à votre question, car le type de générateur que nous utilisons est personnalisé, et je ne sais pas si nous avons suivi la consommation de H₂O₂ liquide. De plus, les générateurs de vapeur varient en termes de rendement et de débit, il est donc difficile d'apporter une réponse à ce sujet, mais je recommande de contacter le fabricant du vaporisateur. Il produit et vend des services et de produits de H₂O₂ vaporisé et aura probablement de meilleures informations à vous fournir.

Mesure de ppm faible

QUESTION : 1 ppm pour le H₂O₂ est-il une valeur standard en Europe ?

RÉPONSE : L'Agence européenne des produits chimiques ECHA dispose d'un document d'évaluation « Règlement (UE) n° 528/2012 concernant la mise à disposition sur le marché et l'utilisation des produits biocides »

Aux États-Unis, l'ACGIH, l'OSHA et le National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) ont tous fixé une limite d'exposition professionnelle quotidienne moyenne à 1 ppm.

QUESTION : Comment la sonde Vaisala pour le peroxyde d'hydrogène mesure-t-elle les faibles concentrations ? 

RÉPONSE : Actuellement, les produits HPP270 assurent des mesures jusqu'à 0 ppm avec une précision de ± 10 ppm au minimum. Par conséquent, Vaisala ne propose pas de solution de mesure conçue spécifiquement pour la mesure à bas niveau de H₂O₂ vaporisé. Il existe un certain nombre de solutions sur le marché, et je vous renvoie aux matériaux de référence que nous avons fournis pour mieux comprendre les mesures de bas niveau.

QUESTION : Si le niveau de concentration le plus bas mesuré par la HPP270 est de 10 PPM, comment savoir quand les opérateurs peuvent pénétrer à nouveau en toute sécurité dans une zone décontaminée ?

RÉPONSE : Les sondes de la série HPP270 sont conçues pour des mesures en ligne, au niveau du processus. Ces mesures peuvent permettre de gérer les concentrations de H₂O₂ vaporisé pendant la phase de décontamination. Les sondes HPP270 ne sont pas destinées à mesurer le niveau de sécurité. La durée de l'aération (après développement et validation du cycle) peut tenir compte du temps d'évacuation nécessaire, et le taux de changement par rapport à la mesure en temps réel des sondes de la série HPP270 peut aider à cette estimation. D'autres options de mesure de bas niveau sont actuellement disponibles.

Condensation

QUESTION : Quelle méthode est la plus efficace en matière de bio-décontamination : sèche ou humide (avec une concentration visible) ?

RÉPONSE : L'efficacité de la bio-décontamination au H₂O₂ par vaporisation humide ou sèche est un sujet très controversé. C'est un autre point qui devrait être déterminé par le développement du processus. En général, les capteurs Vaisala sont un bon choix dans les deux cas. Ils fournissent des mesures précises et stables même pendant les processus à forte condensation. La condensation est la raison pour laquelle les sondes HPP270 fournissent la valeur de saturation relative ; c'est le seul paramètre qui nous permet d'estimer quand la condensation se produira.

QUESTION : Peut-on obtenir une micro-condensation en pulvérisant le H₂O₂ par la buse du pulvérisateur ?

RÉPONSE : La micro-condensation est une condition créée par un équilibre minutieux de l'humidité relative, de la saturation relative et de la température de l'espace aérien et des surfaces dans l'espace. Cependant, Vaisala ne fabrique pas de vaporisateurs ou de produits d'atomisation, je ne peux donc pas faire de commentaires sur les capacités de vaporisation d'un atomiseur, car la plupart de nos expériences sont liées à la vaporisation de peroxyde d'hydrogène.

QUESTION : La condensation est-elle recommandée au cours d'un processus ?

RÉPONSE : Cette question est débattue au sein de la communauté scientifique et il n'y a pas de consensus clair. Dans les processus à micro-condensation, un condensat invisible se forme en fait au cours du processus, mais étant à un niveau inférieur au micron, il est invisible à l'œil nu. Il est obtenu en maintenant la saturation relative extrêmement proche de 100 %. Certains articles scientifiques suggèrent que la micro-condensation est nécessaire dans la bio-décontamination au peroxyde d'hydrogène et qu'elle peut également se produire dans les procédés à sec. Nous recommandons de consulter les recherches qui se concentrent sur des processus similaires au vôtre.