Dispositivo de baixo custo para filtragem ativa de gotículas de saliva e inativação de patógenos

Dispositivo de baixo custo para filtragem ativa de gotículas de saliva e inativação de patógenos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0375.2021v42n1Suplp17

Palavras-chave:

COVID-19, Sanitizador de ambientes, Filtro eletrostático, Baixo custo

Resumo

Este trabalho apresenta um dispositivo capaz de realizar a higienização em ambientes utilizando um filtro eletrostático e luz ultravioleta. Técnicas reconhecidas foram empregadas em um modelo de construção inovador e de baixo custo, como descarga corona e luz germicida UVC, utilizando elementos de fácil aquisição e construção. O dispositivo consiste em um tubo com vários filtros eletrostáticos. Em um dos lados do tubo, um exaustor é instalado para coletar o ar a ser desinfetado. Assim, o ar passa através dos tubos com o filtro eletrostático, que é responsável pela coleta das partículas suspensas neste ar, atraindo-as para a superfície metálica. Aliado a isto, também são inseridas luzes ultravioleta na estrutura, garantindo maior eficácia na descontaminação do ar que passa entre os tubos. No lado posterior ao exaustor, o ar desinfetado é devolvido ao ambiente de origem. Uma simulação de dinâmica de fluidos foi feita para investigar o fluxo de ar em uma sala. As cepas padrão para teste de susceptibilidade antimicrobiana foram usadas para o ensaio de bioaerossóis. O resultado é um equipamento de baixo custo com grande potencial para desativar vários tipos de vírus, especialmente o Sars-CoV-2 (Coronavirus), que é o principal responsável pela crise sanitária mundial, projetado para ser utilizado em ambientes internos com baixa ventilação.

Biografia do Autor

Fernando Cardoso Castaldo, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas. Professor na Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Curitiba.

Luciane Agnoletti dos Santos Pedotti, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Doutorado em Engenharia Elétrica - UNICAMP pela Universidade Estadual de Campinas. Professora da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Tania Lucia Monteiro, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Doutora em Informática pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná - PUCPR. Professora da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Gabriel Kovalhuk, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná.  Professor de 1º e 2º graus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Rafael Eleodoro de Góes, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Doutorado em fotonica em engenharia pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Professor DA Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Isabelly Behlau Spindola, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Acadêmica do curso de Engenharia Mecânica da niversidade Tecnológica Federal do Paraná.

Alan Lugarini, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR. Atualmente é pesquisador no Centro de Pesquisas em Reologia e Fluidos Não Newtonianos (CERNN/UTFPR).

Admilson Teixeira Franco, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Doutorado na área de Transferência de Calor e Mecânica dos Fluidos pela Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP. Professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, Câmpus Curitiba.

Antonio Kozlik Junior, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Professor do Curso de Engenharia Mecânica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Gustavo Henrique Couto, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

Pós-doutorado no PPGQ/UFPR realizado em empresa (Novozymes Latin America Ltda). Professor na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Curitiba.

Referências

ANVISA.Manual de segurança hospitalar. Brasília: Anvisa, 2020. Availablei:http://portal:anvisa:gov:br/documents/33852/271855/Seguran%C3%A7a+no+ambiente+hospitalar/473c5e32025a4dc2ab2efb5905d7233a.Accessedin: apr. 2020.

CENTER FOR DEVICES AND RADIOLOGICALHEALTH. Enforcement Policy for Sterilizers, Disinfec-tant Devices, and Air Purifiers During the CoronavirusDisease 2019 (COVID-19) Public Health Emergency.[Whashington]: FDA, 2020. Available in: https://www:fda:gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/enforcement-policy-sterilizers-disinfectant-devices-andair-purifiers-during-coronavirus-disease. Accessed in: apr. 2020.

FALAGUASTA, M.C.R.Estudo do Desempenho deum Precipitador Eletrostático operando na captura departículas submicrométricas e nanométricas, Tese deDoutorado, UFSCAR, São Carlos, SP. 2005. 305p.

FARREN, A; YERALAN, S.Compositions and Methodsfor UV Sterilization. US 2014/0161663 A1. Deposit: 26Nov. 2013. Granting: 12 jun. 2014.

GEFTER, P.; KLOCHKOV, A.; MENEAR, John E.;NELSEN, Lyle D.Clean corona gas ionization.US8460433B2. Deposit: 24 apr. 2009. Granting: 09 Aug.2012.

GRIFFITHS, G. Skelmersdale; GAY, G. Norman Walter.Air Cleaning Device. EP1169131B1. Deposit: 12 Apr.2000. Granting: 22 Jun. 2005.

HARE, R. The Transmission of Respiratory Infections.Proceedings of the Royal Society of Medicine, [London],v. 57, n. 3, p. 221-230, 1964.

HAVENS, W. H; HENNICK; R. J.Sterilization Apparatus.US 8203124 B2. Deposit: 27 abr. 2007. Granting: 19 Jun.2012.

HUDSON, J. B.; SHARMA, M.; VIMALANATHAN,S.; Development of a Practical Method for Using OzoneGas as a Virus Decontaminating Agent, Ozone:Sci-ence & Engineering, v. 31, n. 3, p. 216-223, 2009. DOI:10.1080/01919510902747969. Accessed in: apr. 2020.

KAMPF, G.; TODT, D.; PFAENDER, S.; et al. Persistenceof coronaviruses on inanimate surfaces and their inacti-vation with biocidal agents.Journal of Hospital Infec-tion, London, v. 104, n. 3, p. 246–251, 2020. Available in:https://doi:org/10:1016/j:jhin:2020:01:022. Accessedin: apr. 2020.

LOWER,A. What Is A nElectrostatic Air Filter? Second Nature,[S.l.] .Availablein: https://www.secondnature.com/blog/around-the-house/electrostatic-air-filters. Accessed in: Apr, 2020.

MAZUMBAR, P. M. H.Species and Specificity: An Inter-pretation of the History of Immunology. Toronto: Univer-sity of Toronto, 1995.

MEIRA, C. R. Desempenho de um precipitador elet-rostático operando na remoção de nanopartículas deaerossóis. 2009. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2009.

MILAN, A. What is the electrostatic air cleaner, and howit works?Air Purifier First, [S. l.],8 jan. 2018. Availablein: https://www.airpurifierfirst.com/blog/electrostatic-air-cleaner-works/. Accessed in: Apr, 2020.

OLNEY, Richard A.Electrostatic Air Cleaner.US4919693. Deposit: 29 mar. 1989. Granting: 24Apr. 1990.

RANGEL, M. C. Membranas Inorgânicas e reatores catalíticos. Química Nova, São Paulo, v.20, n.5 sep./oct.1997.

RIPPELMEYER, D. M.; MCELROY, J. W.ElectrostaticAir Cleaner. US6245131. Deposit: 02 Oct. 1998. Granting:12 Jun. 2001

SIM, K. M.; PARK, H. S.; BAE, G. N.; et al. Antimicro-bial nanoparticle-coated electrostatic air filter with highfiltration efficiency and low pressure drop.Science of theTotal Environment, Amsterdam, v. 533, p. 266–274, 2015.Available in: http://dx:doi:org/10:1016/j:scitotenv:2015:0:003. Accessed in: apr. 2020.

SHAM, J. C. K.;Ultraviolet Air Purifier. US 6464760B1. Deposit: 27 set. 2000. Granting: 15 out. 2002. US6464760 B1

SUMMERFELT, S. T. Ozonation and UV irradiation - Anintroduction and examples of current applications.Aqua-cultural Engineering, London, v. 28, n. 1/2, p. 21–36,2003.

VIEIRA, J. M.et al. What do we know about COVID-19?A review article.Revista da Associação Médica Brasileira,São Paulo, v. 66, n. 4, p. 534–540, 2020.

VIG, J.; LEBUS J., UV/Ozone Cleaning of Surfaces.IEEE Transactions on Parts, Hybrids, and Packag-ing, Canadá, v. 12, n. 4, p. 365-370, dec. 1976. Doi:10.1109/TPHP.1976.1135156. Accessed in: apr. 2020.

WHO - WORLD HEALTH ORGANIZATION.First dataon stability and resistance of SARS coronavirus compiledby members of WHO laboratory network. 2020. Availablein:https://www:who:int/health-topics/severe-acute-respiratorysyndrome/technical-guidance/laboratory/first-data-onstability-and-resistance-of-sars-coronavirus-compiledby-members-of-who-laboratory-network.Accessed in: apr. 2020.

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Publicado

2021-02-26

Como Citar

Castaldo, F. C., Pedotti, L. A. dos S., Monteiro, T. L., Kovalhuk, G., Góes, R. . E. de, Spindola, I. B., … Couto, G. H. (2021). Dispositivo de baixo custo para filtragem ativa de gotículas de saliva e inativação de patógenos. Semina: Ciências Exatas E Tecnológicas, 42(1Supl), 17–24. https://doi.org/10.5433/1679-0375.2021v42n1Suplp17

Edição

v. 42 n. 1Supl (2021): Edição Especial Covid (fluxo contínuo)

Seção

Artigos

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