Modelagem computacional para aperfeiçoamento de tecnologia de descontaminação instantânea de superfícies por meio de aspersão de agente biocida

Abstract

A transmissão do SARS-CoV-2 através do contato com superfícies contaminadas no ambiente ou por objetos vem sendo cada vez mais descrita como uma importante forma de transmissibilidade. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi de projetar e avaliar o desempenho de uma câmara de desinfecção por spray para aspersão instantânea de solução de agente biocida, por meio de ensaios experimentais e modelagem computacional, bem como, propor os ajustes necessários na configuração para melhorar a aspersão sobre superfícies e, consequentemente, a eficácia do equipamento desenvolvido. Sete microrganismos teste foram preparados e inoculados na superfície de sete tipos de EPI (máscara respiratória, protetor facial, sapato, luva, touca, óculos de segurança e jaleco). Os testes foram realizados em EPIs previamente contaminados utilizando um manequim com dispositivo de movimento para exposição à câmara com agente biocida (hipoclorito de sódio). Simulações CFD da presente tecnologia (câmara com 6 bicos nebulizadores) também foram realizadas aplicando o método dos volumes finitos e o modelo de turbulência SST k – ω e validadas por meio de comparações, de forma qualitativa e quantitativa, com ensaios experimentais realizados utilizando o método Water-Sensitive Paper (WSP). Após avaliação, foi identificado que o sistema de aspersão com o agente biocida foi eficaz na redução da carga microbiana, sendo a redução percentual igual a> 99% e, consequentemente, trazendo o número de células viáveis para <10 UFC / mL e <0,33 UFC / cm² após tempos de exposição de 10 e 30 s em 96,93% nas condições experimentais analisadas. Além disso, foi proposto um novo procedimento de passagem para a câmara com seis bicos e uma nova configuração da câmara de desinfecção. Na câmara com 6 bicos foi identificada deficiência em sua região central, onde a concentração de gotas suspensas era próxima a zero. No entanto, com o procedimento de nova passagem, houve um aumento significativo na molhabilidade da superfície. Com a proposição da câmara com 12 bicos, a concentração de gotas em suspensão nas diferentes regiões foi maior, com um aumento médio de 266%. Os resultados experimentais da nova configuração comprovaram que houve um aumento da molhabilidade em todos os momentos de exposição, sendo mais significativo para uma exposição de 30 s.