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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張凱程
研究生(外文):Kai-Cheng Chang
論文名稱:利用環控箱中的UV-C燈進行微生物之滅菌試驗
論文名稱(外文):Use of environmental control chamber in the UV-C lamp for sterilization of microbiological tests
指導教授:洪明瑞洪明瑞引用關係
指導教授(外文):Ming-Jui Hung
口試委員:張靜文吳佩芝
口試委員(外文):Ching-Wen ChangPei-Chih Wu
學位類別:碩士
校院名稱:明志科技大學
系所名稱:生化工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:119
中文關鍵詞:生物氣膠紫外光殺菌照射微生物環控模擬試驗箱室內空氣品質
外文關鍵詞:BioaerosolsUltraviolet Germicidal IrradiationSimulation of Microbial Environmental Control ChamberIndoor air Quality
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生物氣膠(Bioaerosol)為室內常見的空氣污染物之一,除易造成人體呼吸道的不適外,更可能成為疾病傳染的主要媒介。因而,如何降低或改善室內生物性氣膠的數量或濃度,藉以確保良好的室內空氣品質(Indoor Air Quality,簡稱IAQ),實為具高濕海島氣候特性之台灣地區在公共衛生與居家健康上的重要課題。
本研究利用自行開發之微生物環控試驗箱並結合紫外燈殺菌系統,於實驗室中培養一定濃度的生物氣膠,同時考慮不同反射材質對於照射強度的貢獻,進行一系列不同照射時間的殺菌試驗,期能掌握UV-C燈之殺菌效能。試驗結果顯示:(1)錫箔紙表面之照射高於不鏽鋼表面之照射強度,約有17.24%~94.67%的差異;(2)理論照射劑量雖可近似反應實際之量測結果,但對於高反射率材質則有低估之情形;(3)在設定的環境條件下,須歷時6小時的照射時間才能有40~55%之殺菌效率,效率似乎不符預期,究其因應在於氣流循環速度過快,不利於生物氣膠DNA及RNA的破壞,顯示流場速度應為UV-C殺菌效率不可忽視的重要環境因素。
Bioaerosols is one of indoor air pollutants commonly, In addition to easily lead to human respiratory discomfort, the more likely the main vector of disease transmission. Therefore, how to reduce or improve indoor biological aerosols in quantities or concentrations, in order to ensure good indoor air quality, in fact has become an island with humid climate characteristic of Taiwan public health and home health an important issue.
This study used self-developed environmental control chamber and the combination of UV radiation system, in laboratory culture concentration of biological aerosols, taking into account the different materials reflecting the contribution of the radiation intensity, then a series of different irradiation sterilization time trial will be executed, expected to effectively control the UV-C germicidal lamp performance.
The results showed that: (1)Foil surface radiation intensity higher than the stainless steel surface of the light intensity, both about 17.24% ~ 94.67% of the difference. (2)Although the theory of radiation dose response can be approximated by using the measured results, but for materials with high reflectivity have underestimated in terms of the situation. (3)In the test set environmental conditions, to undergo 6 hours of exposure time to 40~55% of the sterilization efficiency, the efficiency of sterilization seems inconsistent with expectations. The reasons should be on air circulation too fast, is not conducive to bioaerosols damage to DNA and RNA, showing the velocity field should be UV-C germicidal efficiency of the important environmental factors can not be ignored.

明志科技大學碩士學位論文指導教授推薦書 i
明志科技大學碩士學位論文口試委員審定書 ii
明志科技大學學位論文授權書 iii
誌謝 iv
中文摘要 v
英文摘要 vi
目錄 vii
表目錄 x
圖目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.1.1研究動機 1
1.1.2研究目的 1
1.2研究方法與流程 2
1.3論文內容 4
第二章 文獻回顧 6
2.1室內空氣品質簡介 6
2.1.1室內空氣品質之重要性 6
2.1.2室內污染物之主要類型 6
2.1.3室內污染物之主要來源與傳輸途徑 8
2.1.4室內空氣品質對人體健康之影響 8
2.2室內生物氣膠的特性 10
2.2.1室內生物氣膠之來源及種類 10
2.2.2室內生物氣膠之粒徑分布 11
2.2.3室內生物氣膠之濃度 12
2.2.4室內生物氣膠之健康效應 12
2.3真菌特性 13
2.3.1真菌生長之特性 13
2.3.2影響真菌生長之環境因子 14
2.3.3真菌的傳播方式 15
2.3.4真菌暴露之健康效應與危害 15
2.4紫外光殺菌照射法簡介 16
2.4.1紫外光光波長特性與分類 16
2.4.2紫外光之殺菌原理 18
2.4.3紫外光殺菌劑量之計算 19
2.4.4紫外光殺菌照射法的用途與應用方式 20
2.4.5紫外光殺菌照射等級標準與微生物致死率 21
2.4.6影響紫外光殺菌照射成效的因素 24
2.4.7使用紫外光殺菌應注意的事項 25
2.4.8紫外光之歷史研究及發展 25
2.4.9 UVGI相關試驗研究成果 29
第三章 研究主軸與試驗內容 32
3.1探討項目與實驗說明 32
3.1.1微生物環控試驗箱之開發與測試 32
3.1.2微生物環控試驗箱內生物氣膠濃度分佈之確認 34
3.1.3環控試驗箱UV-C燈之強度與總輻射角係數之測量 36
3.1.4環控試驗箱中UVGI對於生物氣膠之殺菌效能 37
3.1.5環控試驗箱中UVGI對於不同風速條件之殺菌效能39
3.2實驗儀器與相關設備 40
3.2.1微生物環控試驗箱檢測系統 40
3.2.2紫外燈等級之選定與特性 42
3.2.3衝擊式採樣檢測設備 44
3.2.4卡理遜氣膠產生霧化器 45
3.2.5紫外線照度計 46
3.2.6 ATP冷光儀 48
3.2.7風速偵測器 49
3.2.8其他相關設備 49
3.3試驗藥品、材料與配置 51
3.3.1生物氣膠之產生方法 51
3.3.2試驗用真菌 52
3.3.3培養基TSA之配置 52
3.3.4培養基MEA之配置 53
3.4檢測作業之規劃與試驗流程 53
3.4.1試驗前之準備與校正作業 53
3.4.2室內空氣中總細菌數之檢測步驟 54
3.4.3室內空氣中總真菌數之檢測步驟 54
第四章 試驗結果與討論 56
4.1環控試驗箱之靈敏度、穩定性及氣密性 56
4.1.1環控試驗箱之升溫試驗結果 56
4.1.2環控試驗箱之升濕試驗結果 58
4.2環控試驗箱內之生物氣膠濃度分佈均勻性之檢測結果 59
4.2.1衝擊式採樣法之試驗結果 59
4.2.2重力沉降法之試驗結果 60
4.3環控試驗箱UV-C燈之強度與總輻射角係數之測量結果 62
4.3.1不同材質表面條件及距離之照射強度測量結果 62
4.3.2總輻射角係數與照射劑量 64
4.4環控試驗箱中UVGI對於生物氣膠之殺菌效能 66
4.4.1環控試驗箱內部為不鏽鋼表面材質之殺菌效能 66
4.4.2環控試驗箱內部為錫箔紙表面材質之殺菌效能 68
4.4.3不同表面材質殺菌效能上的差異 69
4.5環控試驗箱中UVGI對於不同風速條件之殺菌效能 70
4.5.1環控試驗箱內不同風速條件之測量結果 70
4.5.2環控試驗箱內不同風速條件之殺菌效能 71
第五章 結論與建議 75
5.1結論 75
5.2建議 76
參考文獻 78
一、中文部分 78
二、英文部分 79
附錄
A室內空氣中總細菌數檢測方法(NIEA E301.11C) 83
B室內空氣中總真菌數檢測方法(NIEA E401.11C) 88
  C各項試驗中微生物生長於培養皿之照片紀錄

一、中文部分
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二、英文部分
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