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Projeto de Pesquisa 
 
DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE BAIXO CUSTO 
PARA ESTERILIZAÇÃO DE ROUPAS DE CAMA E LIXO HOSPITALAR 
UTILIZANDO O GÁS OZÔNIO. 
 
Integrantes 
Ana Paula Oliveira Andrade - ana.andrade2@estudante.ifms.edu.br- Instituto Federal de 
Mato Grosso do Sul, Campus Coxim 
Emilly Louise Neves da Silva - emilly.silva4@estudante.ifms.edu.br- Instituto Federal 
de Mato Grosso do Sul, Campus Coxim 
Maria Luiza Ribeiro da Silva - maria.silva56@estudante.ifms.edu.br - Instituto Federal 
de Mato Grosso do Sul, Campus Coxim 
Ramon Santos de Minas - ramon.minas@ifms.edu.br – Intituto Federal de Mato 
Grosso do Sul, Campus Coxim 
 Angela Kwiatkowski – angela.kwiatkowski@ifms.edu.br – Instituto Federal 
de Mato Grosso do Sul, Campus Coxim 
 
Instituto Federal de Mato Grosso do Sul, Campus Coxim, Coxim-MS 
Ciências da Saúde 
 
1.Resumo: 
Entre os possíveis gases germicidas existentes, o ozônio se caracteriza por ser um gás 
incolor de odor típico, com alta instabilidade e mediana solubilidade em água, fato que o 
faz se destacar por sua alta capacidade oxidante. O ozônio é um forte agente desinfetante 
com a ação sobre uma grande variedade de organismos patogênicos, incluindo bactérias, 
vírus e protozoários, apresentado uma eficiência germicida que excede ao cloro. O uso 
do ozônio como germicida tem se tornado importante nas últimas décadas em função da 
implementação de padrões cada vez mais restritos em relação aos subprodutos da 
cloração. O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um protótipo de baixo custo 
que possua capacidade de esterilizar roupas de camas utilizadas nos leitos de ambulatórios 
e hospitais, bem como o lixo hospitalar sólido, possibilitando assim a diminuição de 
gastos tradicionais de atividades de esterilização e o descarte seguro no ambiente e 
aumentando a segurança na reutilização das roupas de cama e tecidos utilizados no 
ambiente hospitalar. Foi elaborado a construção do protótipo gerador de ozônio e testado 
com bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli inoculadas juntamente com 
pedaços de materiais de uso hospitalar, como luvas, seringas e pinças, durante 2 e 3 horas 
de exposição. Após os materiais foram incubados em estufa microbiológica a 37°C por 
48 horas. Os resultados indicaram redução significativa no desenvolvimento de bactérias 
após exposição ao ozônio, a partir da concentração de 40 g e de 2 horas de exposição. 
 
Palavras-chave: Hospitais, desinfecção, reutilização. 
 
 
mailto:ana.andrade2@estudante.ifms.edu.br-
mailto:emilly.silva4@estudante.ifms.edu.br-
mailto:maria.silva56@estudante.ifms.edu.br
mailto:ramon.minas@ifms.edu.br
mailto:angela.kwiatkowski@ifms.edu.br%20–
 
 
 
2. Introdução 
A ocorrência de infecção hospitalar varia de 5% a 15% nos doentes em unidades gerais 
de internação e de 29% a 37% em unidades de terapia intensiva (UTI). Estudos recentes 
na Europa mostraram que anualmente aproximadamente 4 milhões de pacientes são 
comprometidos por infecção associada à transmissão por profissionais da saúde, com taxa 
de mortalidade de 1% (40.000 mortes/ano), e com um gasto anual de 10 bilhões de 
dólares. Nos Estados Unidos, em 2011, houve 75.000 mortes, com gasto adicional de 9,8 
bilhões de dólares. A escolha do procedimento adequado para esterilizar componentes 
reutilizáveis e lixos hospitalares é fundamental para assegurar que não transmitam 
agentes patogênicos suscetíveis a causarem infecções ao paciente ou sirvam de 
contaminação ao ambiente (CARDOSO, 2007). 
Esterilização é o processo responsável pela eliminação de todas as formas de vida 
microbiana. O ozônio leva vantagem, pois pode ser encontrado naturalmente na atmosfera 
na forma gasosa, e pode ser produzido de duas formas, pela ação de raios ultravioletas do 
sol (UV) ou artificialmente por um gerador (THOMAS, 1984) Embora os mecanismos 
envolvidos não estejam totalmente esclarecidos, o ozônio provoca a lise das membranas 
celulares por meio de oxidação, com consequente morte celular. Já foi demonstrado que 
bastam poucos minutos de exposição ao gás para que fungos (e seus esporos), bactérias e 
vírus sejam inativados/neutralizados. Por sua capacidade oxidante, estima-se que o 
ozônio possui o poder da antissepsia (TRAVAGLI, 2004) Apesar de ainda não ter sido 
legalmente reconhecido em muitos países, desde o início do século XX o ozônio é 
utilizado de forma terapêutica para diversos tipos de doenças e sob diferentes modos de 
aplicações. O poder bactericida do gás pode chegar a ser 3.500 vezes mais rápido que do 
cloro (MEHLMAN; BOREK, 1987). No Brasil, a Comissão de Assuntos Sociais (CAS) 
aprovou por unanimidade no dia 18/10/2017 o projeto de lei do senador Valdir Raupp 
(PMDB-RO) que autoriza a prescrição da ozonioterapia em humanos e equipamento em 
todo o país. Houve recursos para votação em plenário, e a matéria segue para a Câmara 
dos Deputados e, se aprovada, para a sanção presidencial. Assim pesquisas com ozônio 
antes proibidas no Brasil agora tem a possibilidades de concorrer com igualdade como 
alterativa de controle de doenças e infeções causadas em humanos e que pode ser tratada 
com o uso do mesmo. 
 
3. Justificava 
Três são as formas de esterilizar materiais de saúde, sendo que uma destas maneiras é 
feita por meio de vapor em alta temperatura (calor úmido por autoclave), outra por óxido 
de etileno, e a terceira por irradiação com raios gama. Como apresentado acima o 
processo de esterilização envolve um mercado que movimenta em torno de R$ 350 
milhões por ano com possibilidade de crescimento de 10% anualmente. O custo da 
esterilização ainda é um enorme problema sendo limitador, uma vez que existe a real 
necessidade de se fazer, e as condições para que a mesma ocorra é onerosa. A cada 7% 
 
 
 
 
 
dos pacientes em países ricos vão ter alguma infecção hospitalar. O número é de 10% em 
países de renda média e alta (G1, 2018). O microrganismo Staphylococcus aureus é uma 
bactéria gram-positiva caracterizada por ser um dos maiores responsáveis pelas mortes 
por infecção hospitalar, sendo o final dos anos 80 e início dos anos 90, o período 
constatado pela comunidade médica como de grande aumento do número de doenças 
infecciosas causadas pelas variedades de S. aureus multirresistentes. Segundo Cruvinel, 
Silveira e Soares (2011) no ambiente hospitalar, os Staphylococcus aureus são os 
principais agentes causadores de infecções. O sítio nasal é preferencialmente o local mais 
colonizado, em indivíduos colonizados sintomáticos ou assintomáticos. Com uso 
indiscriminado de antibióticos contra infecções estafilocócicas, desde a década de 1960, 
tem ocorrido em escala global, aumento de isolados de MRSA (Staphylococcus aureus 
resistente a meticilina), ou de outro perfil de resistência antimicrobiana, como a 
Vancomicina. A Escherichia coli é uma bactéria do tipo bastonete curto, Gram negativo 
e pertence à família Enterobacteriaceae, do grupo dos coliformes fecais, uma das 
bactérias que mais causam infecção. Seu habitat principal é o trato intestinal humano, e 
de alguns animais (SIQUEIRA, 1995). Algumas amostras de E. coli têm sido 
reconhecidas como uma das causas de diarreia em humanos (WASTESON, 2001). A E. 
coli pode estar relacionada a metade das infecções hospitalares, e de 70 a 90% dos 
episódios de infecções do trato urinário, atingindo indivíduos vulneráveis como crianças, 
idosos e gestantes. Essa bactéria é responsável por morbidade e altos custos financeiros 
no tratamento para pacientes e para sistemas públicos e privados de saúde 
(KARLOWSKY; TRENDS, 2002). Assim o presente projeto propõe uma alternativa 
eficiente e mais barata para se obter resultados tão bons quanto os das tecnologias 
disponíveis com mais estudos e pesquisas podem vir ser até mesmo mais eficiente. 
4. Objetivo e relevância do protótipo 
Objetivo geral 
Desenvolver e testar um protótipo gerador de ozônio, que sejaeficiente no controle de 
microrganismos responsáveis pela maioria das infecções hospitalares (Escherichia coli e 
Staphylococcus aureus) e possibilite baixar o custo das esterilizações de lixo hospitalar 
sólido, de roupas de cama e tecidos utilizados em unidades de pronto atendimento e 
hospitais. 
 
Objetivos específicos 
- Desenvolver protótipo gerador de ozônio; 
- Testar a eficácia da exposição in vitro de material hospitalar inoculado com bactérias 
Escherichia coli e Staphylococcus aureus com diferentes concentrações de ozônio e 
tempo de exposição no protótipo gerador de ozônio; 
- Realizar análise de custo ou gastos financeiros na elaboração e desenvolvimento do 
protótipo gerador de ozônio. 
 
 
 
 
5. Metodologia 
5.1Montagem do protótipo Gerador de Ozônio e Fluxo de Ação 
O projeto foi desenvolvido no Laboratório de Biologia/Microbiologia do Instituto Federal 
de Mato Grosso do Sul, Campus Coxim. Com o objetivo de gerar ozônio a um custo baixo, 
foi construída uma caixa em acrílico, no formato retangular, medindo 16 cm altura x 23 cm 
de comprimento, com 16 cm largura e 0,5 mm de espessura. Em uma das laterais foi 
colocado uma abertura para a entrada do oxigênio (O2). Dentro da caixa foi montada uma 
estrutura com placas geradoras de ozônio ligadas a um timer digita que por meio de controle 
programado será capaz de gerar ozônio na quantidade de 20g por hora. As placas de 
cerâmicas duplas foram acopladas a uma tomada com fio com tensão 220 volts e foram 
acionadas por programação individual de acordo com o objetivo do experimento em 
questão. Na parte da frente da caixa foi acoplada uma abertura para a saída do gás com o 
objetivo de canalizar o ozônio produzido o levando para outra câmara feita em acrílico e 
vedada com cola. A caixa acrílica vedada possui as dimensões 30x30x30 cm, servindo 
como unidade testadora dos experimentos (Figura 1). 
 
 (A) (B) (C) 
Figura 1. Protótipo construído, sendo Gerador de Ozônio (A); Recipiente em acrílico 
para testes de esterilização (B); e, Protótipo Gerador de Ozônio completo 
 
 
Na Figura 2 pode ser visualizado o fluxograma de procedimento do uso do protótipo 
Gerador de Ozônio, indicando o processo desde a geração do ozônio até a esterilização 
de materiais hospitalares, tanto antes, como após o uso, para descontaminação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Fluxograma do processo de ozonização proposto pelo projeto 
Fonte: Os autores (2020). 
 
5.2 Análise de custo da elaboração do protótipo 
Foi realizada análise de custo, contabilizando os gastos com a aquisição dos materiais para 
elaboração do protótipo: parafusos de alumínio, cooler, placas de cerâmica, placas de 
acrílico e cola acrílica para afixar as placas de acrílico. 
 
5.3 Teste in vitro da exposição bacteriana 
Para avaliarmos a eficiência do protótipo Gerador de Ozônio foi realizada testes nas 
bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus do Laboratório de 
Biologia/Microbiologia do IFMS, Campus Coxim. Para ativação das bactérias foi 
utilizado caldo nutriente, em que foi repassado 0,1 mL de cultura pronta. Este caldo 
nutriente foi incubado em estufa microbiológica a 37°C por 24 horas. Após, as bactérias 
foram diluídas até 10-³ em água salina peptonada estéril, e em sequência, desta última 
diluição foi pipetado 200µL para os meios de cultura sólidos em placa, ágar nutriente, 
pelo método de espalhamento por superfície ou “Spreed Plate” com auxílio de alça de 
Drigalski. Os meios de culturas foram obtidos pela autoclavação do ágar nutriente e 
distribuído em placas de Petri para utilização in vitro do teste de bactérias. Todos os 
demais materiais utilizados foram autoclavados a 121°C por 15 minutos embalados em 
plástico resistente próprio para uso em autoclave. Toda a parte de manipulação das 
bactérias foram realizadas em câmera de fluxo laminar com ultravioleta. A 
descontaminação da câmera de fluxo laminas ocorre com auxílio da luz ultravioleta por 
15 minutos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Inoculação de bactérias nos meios de cultura sólido 
Fonte: Os autores (2019). 
 
Após inoculação pela técnica de espalhamento, as placas de Petri foram incubadas em 
estufa microbiológica a 37°C por 48h. 
Para o teste com materiais hospitalares in vitro foi colocado sobre as placas com bactérias 
inoculadas pedaços dos materiais hospitalares (seringas, luvas, panos e pinça em contato 
com as bactérias) (Figura 4). Todos os experimentos microbiológicos foram realizados 
em triplicata. 
 
 
Figura 4. Materiais hospitalares cortados para utilização (A) e inoculados sobre as 
bactérias em placa de Petri (B) 
Fonte: Os autores (2019). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As placas de Petri com material hospitalar foram expostas ao ozônio no gerador de ozônio 
construído, nos tempos de duas (02) e três (03) horas, conforme apresentado na Figura 5. 
As placas foram manuseadas com luvas e foram deixadas abertas na posição vertical no 
gerado de ozônio pelo tempo determinado. O experimento foi realizado em triplicata. 
 
 
 Figura 5. Placas exposta ao ozônio no gerador de ozônio 
 Fonte: Os autores (2019). 
 
6.Resultados esperados e/ou obtidos: 
 
O protótipo custou valor de 386$. Quando comparamos aos outros tipos de esterilizações 
que tem atualmente no mercado, concluímos que este gerador de ozônio proposto é 
caracterizado como um produto mais acessível economicamente. Os valores ou preço 
gasto com o protótipo estão apresentados no quadro da Figura 6. 
 
Figura 6. Quadro de custos da elaboração do protótipo gerador de ozônio 
Fonte: Os autores (2019). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na Tabela 1 pode ser observado os resultados de exposição dos materiais hospitalares 
inoculados com bactérias por 2 ou 3 horas de exposição, com concentrações de ozônio de 
40 e 60g, respectivamente. 
 
 
Tabela 1. Resultados da análise de exposição ao ozônio dos materiais hospitalares 
inoculados com bactérias 
 
Bactérias Tempo de 
exposição ao 
ozônio 
Concentração de 
ozônio 
Efeitos bactericidas 
do ozônio sobre as 
bactérias (%) 
E. coli 2 horas 40g 85% 
E. coli 3 horas 60g 95% 
S. aureus 2 horas 40g 80% 
S. aureus 3 horas 60g 90% 
Fonte: Os autores (2019). 
 
Na Figura 7 pode ser observada o crescimento das bactérias controle, indicando o 
crescimento das colônias estimado no contador de colônias o quantitativo de 2,25 x 10-5 
para S. aureus e 4,50 x10-5 para E. coli em unidades formadoras de colônia (UFC). 
 
 
 (A) (B) 
Figura 7. Placas de Petri com crescimento de bactérias, sendo Escherichia coli (A) e 
Staphylococcus aureus (B) controle. 
Fonte: Os autores (2019). 
 
 
Nas Figuras 8 e 9 pode ser obesrvado o resultados final dos materiais hospitalares 
inseridos em placas de Petri inoculadas com as bactérias S. aureus e E. coli, 
respectivamente. 
 
 
 
 
 
(A) (B) 
Figura 8. S. aureus com 2h (A) e 3h (B) de exposição ao ozônio 
Fonte: Os autores (2019). 
 
 
Figura 9. E. coli com 2h (A) e 3h (B) de exposição ao ozônio 
Fonte: Os autores (2019). 
 
Velano et al. (2001) obtiveram resultados que indicaramque o tempo máximo para a 
inativação total das bactérias S. aureus tratadas com água previamente ozonizada (0,6 
mg/ml) foi de 5’25” (cinco minutos e vinte e cinco segundos) e, para a água não 
previamente ozonizada, foi de 23’45” (vinte e três minutos e quarenta e cinco segundos), 
indicando um efeito antibacteriano mais rápido da água previamente ozonizada, frente ao 
S. aureus quando inserido em difusor de bolhas finas. Segundo Sousa et al. (2011) a busca 
premente por novos métodos de processamento, tendo em vista a incessante tecnologia de 
novos produtos, com ampla diversidade de conformações e matéria-prima, o ozônio ou o 
gás O3, pelos estudos realizados, mostra-se um método promissor na esterilização de 
materiais. No entanto, mais estudos experimentais ainda são necessários, de maneira a 
subsidiar evidências sobre suas possibilidades e limitações. Ainda, o ozônio tem sido 
considerado também um microbicida eficaz, agindo sobre vírus, fungos e bactérias. 
 
7.Conclusões: 
Podemos concluir que o protótipo teve uma grande eficiência no controle das respectivas 
 
 
 
 
 
bactérias que estão contidas nos materiais hospitalares (E. coli e S. aureus). Conseguimos 
construir o protótipo de baixo custo, que custou apenas 386$, que gerou cerca de 20 g de 
ozônio por hora. Desta forma, possibilitamos baixar o custo das esterilizações de roupas 
de cama e lixo hospitalar, que hoje em dia é feito por meio de autoclave. Próximo passo 
do projeto é realizar mais testes com o gerador de ozônio e também realizar todo o 
processo para que o protótipo seja lançado no mercado. 
 
8. Referências bibliográficas: 
 
1. ABREU, L.F.; FARIA,J. A.F. Evaluation of a system for chemical sterilization 
of packages. Packaging Technology and Science, v.17, p. 37-42,2004. 
2. Brasília: Ministério da Agricultura.1981.SILVA,N.; JUNQUEIRA,V.C. 
A.;SILVEIRA, 
N. F. A.; TANIWAKI, M. H.; SANTOS, R. F.S.; GOMES, R. A. R. Manual de Métodos 
de Análise Microbiológica de Alimentos.3. ed. SãoPaulo: Varela. 2007, 536 p 
3. CARDOSO, W.M.; SILVA,G. G.; CANO, V. Análise Microbiológica de 
Alimentos. Rio de Janeiro: MERCK. 1985, 64 p.LANARA (Laboratório Nacional de 
Referência Animal). Métodos Analíticos Oficiais para Controle de Produtos de Origem 
Animal e seus Ingredientes. Métodos Microbiológicos. 
4. TORMIN, et al., Análise do efeito bactericida do ozônio sobre bactérias 
multirresistentes. São Paulo, 2016 (Arq. Med. Hosp. Fac. Cienc. Med. Santa Casa São 
Paulo) p.139.