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應用篇: 退伍軍人菌的殺滅方法

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以下六種退伍軍人菌的殺滅方法編譯自 Legionella 2003: An Update and Statement by the Association of Water Technologies (AWT) p.14~15

為有效控制退伍軍人菌(Legionella)的滋生,已知常用在醫院供水系統的6種殺菌方法與優缺點如下列:

(1). 熱沖殺菌:
通常將熱水槽的溫度升溫至600C(若能660C以上更佳),使其熱水徹底循環整棟院區,並將水龍頭/蓮蓬頭/用水點等放流30分鐘。
只是暫時性的解決方案,但耗時費力且鍋爐/熱泵的熱源消耗也不便宜,但經殺滅的退伍軍人菌(Legionella)的管路會在24小時後再度滋長生物膜然與滋生水生細菌與病毒。

(2). 超氯(Hyperchlorination):
分成短暫性的做法: 採用高濃度(餘氯濃度在20~50 ppm)且以漂白水做衝擊式加藥:即是所謂的抗生素打法,與持續性兩種的做法:用環保署規定飲用水質處理的劑量(餘氯濃度在1~2 ppm)持續性的在管路中加藥。然而文獻也證實了即便在水質pH 7.4且餘氯濃度在2.5 ppm的水質條件下,退伍軍人菌(Legionella)還是可以存活10分鐘。
但院內充斥著漂白水味道且非常嗆鼻,而其消毒副產物(DBPs)具有致癌性(B2級),因為漂白水是以溶液的型態加入管路中,所以不管是鍍鋅鐵管、銅管或不鏽鋼管的焊道特別容易造成嚴重的管路腐蝕問題。

(3). 紫外線(UV)燈殺菌:
通常應用在自來水的進水點(POE: point-of-entry)而非用水點殺菌(POU: point-of-use),在紫外線(UV)燈波長250~280 nm是極佳的殺菌光譜,但注意需有足夠的照射能量(單位:焦耳)與時間為其重要指標,若來源水的濁度(需<60 ppm的溶解粒子)若高,則會是細菌與病毒的最佳掩體,有殺菌的死角;另外因紫外線(UV)燈管長期的加熱導致燈管表面結垢,也會影響到紫外線燈(UV)的殺菌能力。
這是一種非化學品的殺菌方式,但紫外線燈(UV)在關機中就沒有殺菌能力,沒有殺菌殘留能力,另外耗電能與來源水質的潔淨度都與殺菌能力正相關。

(4). 臭氧(O3):
臭氧(O3)是添加在用水點(POU: point-of-use)的殺菌方式,臭氧溶解在水中的濃度介於1~2 ppm,最理想的是在現場架設臭氧產生機隨著用水量的大小來控制臭氧(O3)的添加劑量,也因為臭氧(O3)是強氧化劑,因此在極低的濃度下,對微生物的殺滅能力就非常強。
但缺點就是溶解在水中的臭氧(O3)其半衰期相當短(在250C的溫度下只有12分鐘),特別是在台灣夏天的氣溫普遍高於320C,半衰其更短,所以在尚未達到遠方用水點時幾乎已無臭氧殘留在管路中。另外耗能(臭氧(O3)放電管需將220V電源昇壓到9,000~12,000V再電解乾燥空氣或使用純氧氣瓶)與維護的費用也很高。

(5). 銅、銀離子殺菌系統:
管線型按裝在熱水管路的銅、銀離子砲管中,包含了銅、銀離子的電極,因通電後帶正電荷的銅與銀離子會在熱水中釋放出來。雙正電荷的金屬結合並產生綜效能穿越細菌病毒的負電荷細胞殼,破壞細胞核讓細菌失去活性。
電極結垢與當水質pH超過8.0時都會導致銅、銀離子系統的效能降低,然銅、銀離子的設備成本不斐且銅、銀耗材為貴金屬,維護費用也不低,另外消毒副產品(DBPs)的疑慮是溶解在供水系統中的重金屬濃度是否過高,要符合當地的法規標準並妥適的監測;美國環保署的規定:最大添加劑量(MCL): 在一次側:銅1.3 ppm而在二次側:銀0.1 ppm。

(6). 二氧化氯殺菌系統:
二氧化氯在水中並不會水解而是以溶解的氣體溶解在水中,有3個特色(a).其殺菌能力並不會受到水中的pH值的高低而影響,主要的反應是氧化而不會與天然有機物反應成致癌物質:三鹵甲烷(THMs)。(b).不與氨、氮反應成任何形式的有毒複合物。(c)比起氯消毒方式有更低的腐蝕性。文獻證實二氧化氯在對退伍軍人菌(Legionella.)與生物膜(biofilm)上有殺菌與破壞孢子的效力。
氣體分子態的二氧化氯(ClO2)具高度反應能力,能穿透帶負電荷的細菌膜與病毒外殼(capsid),在極低的濃度極低下(0.2~0.8 ppm),就能有效的抑制退伍軍人菌(Legionella)的生長。
二氧化氯也必須是現場生成的方式,因此有現場換藥水的問題須待克服,台灣環保署的規定:二氧化氯的最大添加劑量(MCL): 1.4 ppm,而亞氯酸鹽的最大殘餘劑量: 1.0 ppm。