Low-temperature ozone sterilizer based on reactor with electrolityc cell

Low-temperature ozone sterilizer based on reactor with electrolytic cell for processing small-sized surgical and dental instruments has been developed. The maximal ozone concentration in water comprised 7.5 mg/l during 10 min of operation. It was revealed that the highest ozone concentration was achieved in 400 ml water volume. When increasing the volume to 600 ml, the ozone concentration in water was minimal. The method of neutralizing of alkaline solution from the surface of medical instruments was investigated. Samples for elimination of alkaline solution were processed in 1 % alcohol solution of phenolphthalein. It has been monitored that the time required to remove alkaline solution from the surface of medical instruments is not less than 20 min. The carried out experiments on removal of organic residues (blood) from medical instruments showed that the traces of blood were not presented on the surface after 10-min treatment (the "Delatest" test system was used to determine the number of blood traces).Представлений низькотемпературний озоновий стерилізатор на базі реактора з електролітичним елементом для обробки малогабаритних хірургічних та стоматологічних інструментів. Максимальна концентрація озону у воді становила 7,5 мг/л протягом 10 хв. Проведені дослідження показали, що найбільша концентрація озону у воді в ємності для стерилізації досягається при обсязі води 400 мл. При збільшенні обсягу води до 600 мл концентрація озону у воді має мінімальне значення. Досліджувався метод нейтралізації лужного розчину на поверхні медичного інструменту. Проби на усунення лужного розчину проводилися за допомогою 1 %-го спиртового розчину фенолфталеїну. Встановлено, що для усунення лужного розчину з поверхні інструменту за допомогою озонування необхідно не менше 20 хв. Проведені експерименти з усунення органічних залишків (кров) з медичного інструменту показали, що сліди крові не були представлені на поверхні інструменту після 10-хвилинної обробки (для визначення кількості слідів крові використана тестова система «Делатест»).Представлен низкотемпературный озоновый стерилизатор на основе реактора с электролитической ячейкой для обработки малогабаритных хирургических и стоматологических инструментов. Максимальная концентрация озона в воде составляла 7,5 мг/л в течение 10 мин. Проведенные исследования показали, что наибольшая концентрация озона в воде в емкости для стерилизации достигается при объеме воды 400 мл. При увеличении объема воды до 600 мл концентрация озона в воде имеет минимальное значение. Исследован метод нейтрализации щелочного раствора с поверхности медицинского инструмента. Образцы для удаления щелочного раствора обрабатывали 1 %-ным спиртовым раствором фенолфталеина. Установлено, что для удаления щелочного раствора с поверхности инструмента с помощью озонирования требуется время не менее 20 мин. Проведенные эксперименты по удалению органических остатков (крови) с поверхности медицинского инструмента показали, что следы крови не были обнаружены на поверхности инструмента после 10-мин обработки (для тестирования следов крови использовалась тест-система «Делатест»)

Devices for pre-sterilszation treatment of endoscopes by ozone and ultrasound

In the article, the specially designed devices for pre-sterilization treatment of laparoscopic, endoscopic and other long-length surgical equipment from organic compounds (blood and alkali) in ultrasonic tank-container with ozone has been proposed. The first device was equipped with a bath (up to 30 l), ten ultrasonic emitters with a total power 300 W, and four modular ozone generators based on dielectric barrier discharges. The second device equipped with 3.5 liter volume bath was also designed having a glass pipe 1 meter long, 8 cm in diameter with one ozone module and immersion ultrasonic emitter. During treatment, the ozonized water was injected both into the internal and external surfaces of endoscopes. The output ozone concentration reached 30 mg/l with dry air flow rate 0.3 l/min. Phenolphthalein test and "Delatest" solution method determined the remains of alkali and blood, respectively.Представлены специально разработанные устройства для предстерилизационной обработки лапароскопического, эндоскопического и другого длинномерного хирургического оборудования от органических соединений (крови) и щелочи в ультразвуковой ванне с озоном. Первое устройство было оснащено ванной (до 30 л), десятью ультразвуковыми излучателями с общей мощностью 300 Вт, и четырьмя модульными генераторами озона на основе диэлектрического барьерного разряда. Второе устройство – это рабочая камера, объемом 3,5 л в форме стеклянной трубы длиной 1 м и диаметром 8 см с одним модулем озона и погружным ультразвуковым излучателем. Во время обработки озонированная вода вводилась во внутренние и наружные поверхности эндоскопов. Выходная концентрация озона – 30 мг/л при скорости протока воздуха – 0,3 л/мин. Используя метод фенолфталеиновой пробы и тест-систему "Delatest" определяли остатки щелочи и крови соответственноПредставлені спеціально розроблені пристрої для передстерилізаційної обробки лапароскопічного, ендоскопічного та іншого довгомірного хірургічного обладнання від органічних сполук (крові) і лугу в ультразвуковій ванні з озоном. Перший пристрій був оснащений ванною (до 30 л), десятьма ультразвуковими випромінювачами з загальною потужністю 300 Вт і чотирма модульними генераторами озону на основі діелектричного бар'єрного розряду. Другий пристрій - це робоча камера, об'ємом 3,5 л у формі скляної труби довжиною 1 м і діаметром 8 см з одним модулем озону і занурювальним ультразвуковим випромінювачем. Під час обробки озонована вода вводилася у внутрішні і зовнішні поверхні ендоскопів. Вихідна концентрація озону – 30 мг/л при швидкості протоку повітря – 0,3 л/хв. Використовуючи метод фенолфталеїнової проби і тест-систему "Delatest" визначали залишки лугу і крові відповідно

Temperature Influence on the Properties of Thin Si3N4 Films

Applying Raman spectroscopy, small-angle x-ray scattering, and atomic force microscopy it were studied phase composition and surface morphology of nanoscale films Si3N4 (obtained by RF magnetron sputtering)

Development of multi-purpose portable air ozonator based on surface DBD

In this paper we describe a compact, economical, easy to use air ozonator developed at the Institute of Plasma Physics of the NSC KIPT and manufactured in collaboration with Public Joint Stock Company “HARTRON-PLANT” LtD. Ozonator of OzD 10/0.1-type uses a surface dielectric barrier discharge to generate ozone from flowing air oxygen, has a flexible system of settings, and is an autonomous and mobile sanitary device for the disinfection of closed spaces up to 500 m³. The output ozone concentration reaches 0.1 g/m³ with productivity of 10 g/h. A microprocessor controller has been developed to control the operation of the ozonator. The results of bacteria inactivation in two various premises for surgical operations are presented.Представлено компактний, економічний, простий у використанні повітряний озонатор, розроблений в Інституті фізики плазми ННЦ ХФТІ, який випускається спільно з ПАТ “ХАРТРОН-ПЛАНТ” ТОВ. Озонатор OzD 10/0.1 використовує діелектричний бар’єрний розряд для генерації озону з повітря, що проходить, має гнучку систему налаштувань і є автономним і мобільним санітарним пристроєм для дезінфекції закритих приміщень до 500 м³. Розроблено мікропроцесорний контролер для управління роботою озонатора. Представлено результати інактивації бактерій в двох різних приміщеннях для хірургічних операцій.Представлен компактный, экономичный, простой в использовании воздушный озонатор, разработанный в Институте физики плазмы ННЦ ХФТИ, который выпускается совместно с НПП “ХАРТРОН-ПЛАНТ” ЛТД. Озонатор OzD 10/0.1 генерирует поверхностный диэлектрический барьерный разряд для образования озона из проходящего воздуха, имеет гибкую систему настроек и является автономным и мобильным санитарным устройством для дезинфекции закрытых помещений до 500 м³. Разработан микропроцессорный контроллер для управления работой озонатора. Представлены результаты инактивации бактерий в двух различных помещениях для хирургических операций

Application of dielectric barrier discharge and plasma-chemical reactor for water purification from NH₄OH

Water purification from ammonium hydroxide was carried out by using two methods of processing: treatment with ozone generated by a dielectric barrier discharge (DBD) as well as processing in plasma-chemical reactor equipped with a water electrode and a diaphragm, where the main oxidation factors were OH hydroxyl radicals. The volume of the treated aqueous solution was 300 ml and the NH₄OH concentration was 0.025 ml in both cases. The phenolphthalein test was used for visual analysis of the content of an aqueous solution of ammonia in water. The ozone concentration was about 5.8 mg/l in water with ozone injection from an ozone generator and 0.7 mg/l in a plasma-chemical reactor, respectively. The analysis of OH and NO radicals in the water-air gap of the plasma-chemical reactor was carried out using a spectrometer operated in the range of 200…800 nm.Очищення води від гідроксиду амонію проводилося двома способами: обробкою озоном, що генерується діелектричним бар’єрним розрядом (ДБР), і обробкою в плазмохімічному реакторі, обладнаному водяним електродом і діафрагмою, в якому основним чинником окислення були гідроксильні радикали ОН. Обсяг обробленого водного розчину становив 300 мл, а концентрація NH₄OH становила 0,025 мл в обох випадках. Фенолфталеїновий тест використовували для візуального аналізу змісту водного розчину аміаку у воді. Концентрація озону становила близько 5,8 мг/л у воді при введенні озону з генератора озону і 0,7 мг/л в плазмохімічному реакторі відповідно. Аналіз радикалів OH і NO в водно-повітряному проміжку плазмохімічного реактора проводився на спектрометрі, що працює в діапазоні 200…800 нм.Очистка воды от гидроксида аммония проводилась двумя способами: обработкой озоном, генерируемым диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР), и обработкой в плазмохимическом реакторе, оборудованном водяным электродом и диафрагмой, в котором основным фактором окисления являлись гидроксильные радикалы ОН. Объем обработанного водного раствора составлял 300 мл, а концентрация NH₄OH составляла 0,025 мл в обоих случаях. Фенолфталеиновый тест использовали для визуального анализа содержания водного раствора аммиака в воде. Концентрация озона составляла около 5,8 мг/л в воде при вводе озона из генератора озона и 0,7 мг/л в плазмохимическом реакторе соответственно. Анализ радикалов OH и NO в водно-воздушном зазоре плазмохимического реактора проводился на спектрометре, работающем в диапазоне 200…800 нм

Investigation of ozone decay half-life in dependence of temperature and humidity as well as H₂S and NH₃ oxidation mechanism

In the present research, a measurement method of ozone decay half-life τ (h) in air depending on the temperature and humidity is proposed. This method allows simulating the conditions of ozone generation during sanitizing of various premises. The ozone generation was carried out in a closed volume of 0.125 m³ by ozonator based on dielectric barrier discharge. Through measurement ozone decay at temperatures of 10, 24 and 40 °C and humidity φ ~ 10, 50, 80 % was calculated. The ozone decay was found to change depending on temperature and humidity. The productivity of ARAO-1 type generator has been determined at various conditions. The H₂S and NH₃ oxidation mechanism has been studied. It was revealed that 8.6 mg of O₃ is required for of 1 mg of H₂S oxidized and 1.8 mg of ozone is required for 1 mg NH₃ oxidation.Предложен метод измерения полураспада озона τ (ч) в воздухе в зависимости от температуры и влажности. Метод позволяет моделировать условия генерации озона во время санитарной обработки различных помещений. Генерирование озона проводилось в замкнутом объёме 0,125 м³ с помощью озонатора на основе диэлектрического барьерного разряда. Измерения полураспада озона проводились при температурах 10, 24 и 40 °С и влажности φ ~ 10, 50, 80 %. Установлена зависимость периода полураспада озона от температуры и влажности. Определена производительность генератора озона AРАО-1 при различных условиях. Изучен механизм окисления соединений H₂S и NH₃. Было установлено, что 8,6 мг О₃ требуется для окисления 1 мг H₂S и 1,8 мг озона требуется для окисления 1 мг NH₃.Запропоновано метод вимірювання напіврозпаду озону τ (год) в повітрі в залежності від температури і вологості. Метод дозволяє моделювати умови генерації озону під час санітарної обробки різних приміщень. Генерування озону проводилося в замкнутому просторі 0,125 м³ за допомогою озонатора на основі діелектричного бар'єрного розряду. Вимірювання напіврозпаду озону проводилося при температурах 10, 24 і 40 °С і вологості φ ~ 10, 50, 80 %. Встановлено залежність періоду напіврозпаду озону від температури і вологості. Визначено продуктивність генератора озону AРАО-1 при різних умовах. Вивчено механізм окислення сполук H₂S і NH₃. Було встановлено, що 8,6 мг О₃ потрібно для окислення 1 мг H₂S і 1,8 мг озону потрібно для окислення 1 мг NH₃

Stady of the characteristics of barrier flat ozonizer with the use of pulse supply

The characteristics of the barrier reactors of flat ozonators with the use of pulsed power supply have been investigated. The experimental data on the total, active and reactive powers were taken as well as the ozone yielding rate for reactors with various dielectrics used dependent on the air flow rate at different high-voltage pulse repetition rate was calculated.Проведено дослідження характеристик озонатора на основі бар'єрного розряду з плоскими електродами й імпульсним живленням. Отримано експериментальні дані про співвідношення повної, активної і реактивної потужностей у бар'єрному реакторі, а також вихідної концентрації озону і продуктивності в залежності від швидкості течії повітря і частоти повторення високовольтних імпульсів живлення.Проведены исследования характеристик озонатора на основе барьерного разряда с плоскими электродами и импульсным питанием. Получены экспериментальные данные о соотношениях полной, активной и реактивной мощностях в барьерном реакторе, а также выходной концентрации озона и производительности в зависимости от скорости протока воздуха и частоты повторения высоковольтных импульсов питания

Ozone decay in chemical reactor for ozone-dynamical disintegration of used tyres

The ozone decay kinetics in the chemical reactor intended for used tyres disintegration is investigated experimentally and theoretically. Ozone was synthesized in barrierless ozonizers based on the streamer discharge. The chemical reactor for tyres disintegration in the ozone-air environment represents the cylindrical chamber, which feeds from the ozonizer by ozone-air mixture with the specified rate of volume flow, and with known ozone concentration. The output of the used mixture, which rate of volume flow is also known, is carried out through the ozone destructor. As a result of ozone decay in the volume and on the reactor walls, and output of the used mixture from the reactor, the ozone concentration in the reactor depends from time. In the paper the analytical expressions for dependence of ozone concentration in the reactor from time and from the parameters of a problem such as the volumetric feed rate, ozone concentration on the input in the reactor, volume flow rate of the used mixture, the volume of the reactor and the area of its internal surface is obtained. It is shown that experimental results coincide with good accuracy with analytical ones.Експериментально і теоретично досліджено кінетику розпаду озону в хімічному реакторі, який було розроблено для розкладання зношених шин. Озон синтезувався у безбар'єрних озонаторах на стримерному розряді. Хімічний реактор для розкладання шин у озоно-повітряному середовищі є циліндричною камерою, в яку від озонатора з певною об'ємною швидкістю подається озоно-повітряна суміш з відомою концентрацією озону. Виведення відпрацьованої суміші, об'ємна швидкість якої відома, здійснюється через деструктор озону. В результаті розпаду озону в об'ємі, на стінках реактора і виведення озоно-повітряної суміші, концентрація озону в реакторі залежить від часу. Одержано аналітичні вирази для залежності концентрації озону у реакторі від часу і від параметрів задачі, таких як: об'ємна швидкість подачі озоно-повітряної суміші на вхід реактора, концентрація озону на вході, об'ємна швидкість виведення відпрацьованої суміші, об'єм реактора і площа його внутрішньої поверхні. Показано, що експериментальні результати з хорошою точністю співпадають з аналітичними.Экспериментально и теоретически исследована кинетика распада озона в химическом реакторе, предназначенном для дезинтеграции изношенных шин. Озон синтезировался в безбарьерных озонаторах на стримерном разряде. Химический реактор для разложения шин в озоно-воздушной среде представляет собой цилиндрическую камеру, в которую от озонатора с определенной объемной скоростью подается озоно- воздушная смесь с известной концентрацией озона. Вывод отработанной смеси, объемная скорость которой известна, осуществляется через деструктор озона. В результате распада озона в объеме, на стенках реактора и вывода озоно-воздушной смеси, концентрация озона в реакторе зависит от времени. Получены аналитические выражения для зависимости концентрации озона в реакторе от времени и от параметров задачи, таких как: объемная скорость подачи озоно-воздушной смеси на вход реактора, концентрация озона на входе, объемная скорость вывода отработанной смеси, объем реактора и площадь его внутренней поверхности. Показано, что экспериментальные результаты с хорошей точностью совпадают с аналитическими

Temperature Influence on the Properties of Thin Si3N4 Films

Applying Raman spectroscopy, small-angle x-ray scattering, and atomic force microscopy it were studied phase composition and surface morphology of nanoscale films Si3N4 (obtained by RF magnetron sputtering)

Ozone generator based on surface dielectric barrier discharge with pulse power supply

A pilot model of an ozone generator with a pulsed power supply has been developed. The ozone generator can be used for disinfection of domestic and industrial premises, in medicine and the chemical industry. Ozone is generated by a surface dielectric barrier discharge reactor (SDBD), consisting of 18 parallel-connected quartz tubes, inside and outside of which spiral the stainless steel high-voltage electrodes are wound. The measurements of the main parameters of the ozone generator showed that the ozone concentration reached 57 mg/l, and the output ozone concentration is 9.4 g/h. The developed design takes into account the technical features of the implementation of a particular type of discharge used, allows reducing energy consumption for ozone generation, having improved output parameters.Розроблено пілотну модель генератора озону з імпульсним живленням. Генератор озону можна використовувати для дезінфекції побутових і промислових приміщень, у медицині та хімічній промисловості. Озон генерується реактором поверхневого діелектричного бар’єрного розряду, що складається з 18 паралельно з’єднаних кварцових трубок, всередині і зовні яких розташовані спіральні обмотки з нержавіючої сталі, що служать високовольтними електродами. Вимірювання основних параметрів генератора озону показало, що концентрація озону досягла 57 мг/л, а вихідна концентрація озону становить 9,4 г/год. Розроблена конструкція враховує технічні особливості реалізації конкретного виду розряду, що використовується, дозволяє знизити енерговитрати на генерацію озону і покращити вихідні параметри