Depuis des décennies, l’ozone est connu pour ses propriétés antimicrobiennes
Cette recherche a été réalisée par une équipe du Royaume Uni : , , , M, ,
Résumé de la recherche ozonation aqueuse et gazeuse
Lorsqu’il est dissous ou généré dans l’eau et lorsqu’il est utilisé sous sa forme gazeuse sur différents substrats. Cette propriété (capacité à être utilisé dans l’air et dans l’eau) le rend polyvalent et applicable à différentes industries. Bien que le milieu d’ozonation dépende des exigences spécifiques du processus, certaines industries ont la flexibilité inhérente de la sélection du milieu.
Ainsi, il est important d’évaluer l’efficacité antimicrobienne dans les deux milieux à des concentrations similaires, une tentative rarement rapportée dans la littérature.
Cette étude donne un aperçu de l’efficacité de l’ozone dans l’air et l’eau en utilisant deux bactéries Gram-négatives ( Escherichia coli NTCC1290 et Pseudomonas aeruginosa NCTC10332), deux bactéries Gram-positives (Staphylococcus aureus ATCC25923 et Streptococcus mutans ), et deux champignons ( Candida albicans et Aspergillus fumigatus).
Pour l’ozonation gazeuse, nous avons utilisé une chambre à ozone sur mesure (équipée de lampes ultraviolettes), tandis qu’un générateur de radicaux d’oxygène par électrolyse a été appliqué pour la génération d’ozone dans l’eau. Pendant l’ozonation gazeuse, les substrats contaminés (échantillons de tissu inoculés avec des suspensions bactériennes et fongiques) ont été suspendus dans la chambre, tandis que les échantillons ont été immergés dans de l’eau ozonée pour un traitement à l’ozone aqueux.
La stabilité des nanobulles d’ozone et leur impact sur l’efficacité de la désinfection aqueuse ont été étudiés via des mesures de diffusion dynamique de la lumière. Il a été observé que l’ozone est plus efficace dans l’air que dans l’eau sur tous les organismes testés à l’exception de Staphylococcus aureus. Les résultats présentés permettent d’ajuster les conditions de traitement (temps d’exposition et concentration) pour une décontamination optimale, en particulier lorsqu’un certain milieu est préféré pour l’ozonation.
Dans cette étude, l’efficacité d’inactivation microbienne de l’ozonation gazeuse et aqueuse a été évaluée dans des conditions similaires (durée d’exposition, concentration d’ozone et température), en utilisant deux bactéries Gram-négatives ( E. coli et P. aeruginosa ), deux bactéries Gram- des bactéries positives ( S. aureus et S. mutans ) et deux champignons ( C. albicans et A. fumigatus ). Les résultats obtenus ont montré une performance supérieure de l’ozonation gazeuse par rapport à l’application d’eau ozonée pour tous les organismes testés sauf S. aureus. Nous attribuons cette performance à l’augmentation de la pénétration de l’ozone atteignable dans la phase gazeuse, par rapport au scénario aqueux qui est en proie à des contraintes de transfert de masse gaz-liquide.
P. aeruginosa a montré la plus faible résistance à l’ozonation gazeuse, tandis que S. aureus avait la plus faible résistance dans l’eau ozonée. Les observations SEM de la morphologie cellulaire suggèrent que les cellules ellipsoïdales (principalement des bactéries Gram-négatives) sont sujettes à la dégradation de la paroi cellulaire par l’ozone, par rapport aux cellules de forme sphérique des bactéries Gram-positives. De plus, les propriétés antimicrobiennes de l’eau ozonée à 4 ppm sont toujours conservées après 2 h. Cela peut être attribué à la présence de nanobulles d’ozone dans la solution aqueuse, facilitant la dissolution de l’ozone et prolongeant ses propriétés antimicrobiennes. Outre l’analyse de la distribution de taille illustrant la présence marquée de nanobulles d’ozone, les valeurs de potentiel zêta négatives obtenues ont davantage étayé leur présence en solution.
Cependant, il est important de souligner que les méthodes de génération d’ozone (dans l’air et l’eau) utilisées dans cette étude peuvent générer d’autres espèces réactives ; ainsi, il est difficile d’exclure complètement leurs effets sur les efficacités d’inactivation rapportées. Bien que l’utilisation d’une alimentation en oxygène pur (au lieu de l’air) comme précurseur de la génération d’ozone gazeux est susceptible d’atténuer ce problème, celui de l’eau est plus complexe. En tant que tel, nous recommandons que d’autres enquêtes en tiennent compte et élargissent l’espace des paramètres pour inclure davantage de doses d’ozone, de valeurs de pH, d’humidité relative, de températures et de différents matériaux/substrats ; l’impact d’autres méthodes de génération d’ozone (techniques de décharge corona et de diffusion de bulles) mérite également d’être étudié. Néanmoins, les résultats présentés ici permettent le déploiement industriel optimal de l’ozonation gazeuse et aqueuse pour une désinfection efficace. En plus de l’efficacité de la désinfection, d’autres facteurs (comme mentionné dansTableau 1 ) entrent en jeu lors du choix du milieu d’ozonation et doivent être pris en compte. Il sera particulièrement intéressant pour l’industrie textile d’étudier l’influence du traitement à l’ozone gazeux et aqueux sur l’intégrité mécanique des fibres textiles. À long terme, cela affecte leur longévité, leur réutilisation et la réduction des déchets vestimentaires. Cela facilitera la conception optimale d’équipements en contact avec l’ozone à des fins de désinfection à grande échelle.
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