نظام إبطال مفعول مياه الصرف الصحي المحتوية على مسببات الأمراض هو معدات معالجة متخصصة مُصممة لمياه الصرف الصحي التي تحتوي على كائنات دقيقة ممرضة، والناشئة عن مؤسسات التصنيع الصيدلاني الحيوي والمختبرات والمؤسسات البحثية العلمية.
يستخدم هذا النظام تقنية التعقيم الفيزيائي عالي الحرارة، حيث يسخّن المياه العادمة مباشرةً بالبخار إلى درجة حرارة ١٥٠°م، ما يؤدي إلى إبطال فاعلية البكتيريا الممرضة والفيروسات والميكروبات الأخرى الموجودة في المياه الخارجة بكفاءةٍ عالية. ويضمن ذلك تصريفًا آمنًا للمياه بما يتوافق مع اللوائح البيئية الوطنية.
ويصلح هذا النظام لمختبرات السلامة البيولوجية من جميع المستويات — ومنها المختبرات ذات المستوى BSL-3 وBSL-4 — وكذلك لمرافق تصنيع الأدوية الحيوية. وبفضل تصميمه الوحدوي، يمكن تخصيص النظام ليتناسب مع سعات مختلفة، وتتراوح سعة خزان الإبطال التشغيلية بين ١٠٠٠ لتر و١٠٠٠٠ لتر، بينما تبلغ طاقته اليومية في معالجة المياه العادمة ٢٠٠ متر مكعب كحد أقصى، مما يلبّي احتياجات معالجة المياه العادمة بأي نطاقٍ كان.
المزايا الرئيسية للمنتج
١. موثوقية التعقيم عالي الحرارة
يستخدم النظام عملية تعقيم عند درجة حرارة عالية تبلغ ١٥٠°م، وهي درجة تفوق بشكل كبير المعيار المحدد في المواصفة الصينية GB 19489-2008 «المتطلبات العامة لسلامة المختبرات البيولوجية»، والمُحدَّد عند ١٢١°م. ويضمن ذلك قتلًا أكثر شمولاً وكفاءةً للميكروبات.
يتم التحقق من كفاءة التعقيم باستخدام قيمة F₀، وهي معلَّمة رئيسية تُعبِّر عن مدى موثوقية عملية التعقيم، وذلك عبر تحديد زمن التعقيم المكافئ عند درجة حرارة ١٢١°م لمدة ٣٠ دقيقة، تحت ظروف محددة من الحرارة والزمن.
وعند هذه الدرجة المرتفعة من الحرارة، يحقِّق النظام معدل إبطالٍ بنسبة ٩٩,٩٩٪، ما يضمن فقدان مسببات الأمراض في مياه الصرف الصحي لخصائصها المعدية تمامًا.
آليات الإبطال:
١. البكتيريا: تؤدي الحرارة العالية إلى كسر الروابط الهيدروجينية في بروتينات البكتيريا وحمضها النووي، مما يؤدي إلى انحلالها أو تجلُّدها، وإبطال نشاط الإنزيمات، وفي النهاية موت الخلية.
٢. الفيروسات: تسبِّب الحرارة امتصاص الروابط الكيميائية في الحمض النووي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) للفيروسات للطاقة وانقطاعها، ما يؤدي إلى تدمير المادة الوراثية وبالتالي إبطال الفيروسات.
3. المزايا: وباعتبارها طريقة فيزيائية، لا تُنتج هذه الطريقة أي تلوث ثانوي، وتضمن الإبطال التام للمسببات المرضية، وتسمح بالتحقق القابل للتتبع، وتمتثل لمتطلبات شهادة التصنيع الجيد (GMP).
2. استرجاع حرارة النفايات لتحسين كفاءة استهلاك الطاقة
تعاني الأنظمة التقليدية الدفعية لإبطال مسببات الأمراض في مياه الصرف الصحي من ارتفاع استهلاك الطاقة واستخدام كميات مفرطة من ماء التبريد.
وقد أدخل هذا النظام تقنية مبتكرة لاسترجاع حرارة النفايات: حيث تُسترجع الحرارة من مياه الصرف الساخنة بعد عملية الإبطال عبر ملف مبادل حراري، وتُستخدم لتسخين مياه الصرف القادمة مبدئيًّا. ويؤدي ذلك إلى خفض استهلاك البخار بنسبة 40٪، ما يقلل التكاليف التشغيلية بشكلٍ كبير.
3. نظام تحكم آلي ذكي
يأتي هذا الوحدة مزودةً بنظام تحكم آلي كامل مبني على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من شركة سيمنز (Siemens S7-1200 PLC) وواجهة مستخدم رسومية تعمل باللمس من طراز TP1200، ما يمكّن من التشغيل الآلي الكامل دون الحاجة إلى تدخل بشري، ويقلل إلى حدٍ كبيرٍ من التدخل اليدوي وتكاليف الصيانة.
المواصفات الفنية والتكوينات
| مكون |
المواصفات الفنية |
ملاحظات |
| الضغط التصميمي |
0.4 Mpa |
خزان إبطال التفعيل مصمم ومُصنَّع وفقًا لمعايير أوعية الضغط (متوافق مع المعيار GB 150.1-2011) |
| درجة الحرارة المُصممة |
150°C |
يتفوَّق بشكل كبير على درجة الحرارة القياسية في القطاع وهي ١٢١°م، مما يضمن إبطال تفعيل أكثر شمولاً |
| سعة خزان الإبطال |
١٠٠٠ لتر، ٢٠٠٠ لتر، ٣٠٠٠ لتر، ٥٠٠٠–١٠٠٠٠ لتر |
قابل للتخصيص وفقًا لمتطلبات العميل؛ ويدعم تركيبات متعددة الخزانات |
| سعة خزان الجمع |
١٫٥–٢ ضعف إجمالي سعة خزان الإبطال |
مثال: خزانان مزدوجان سعتهما ٥٠٠٠ لتر لكل منهما → سعة خزان الجمع: ٧٥٠٠–١٠٠٠٠ لتر |
| مدة دورة المعالجة |
≈ ٦٠ دقيقة لكل خزان |
يشمل الملء، والتسخين (10 دقائق)، والتعقيم (30 دقيقة)، والتبريد (20 دقيقة)، والتفريغ |
| سعة المعالجة اليومية |
10–200 م³/يوميًّا |
يعتمد على تكوين الخزان وتكرار التشغيل؛ ويمكن لخزانيْن سعة كلٍّ منهما 5000 لتر تحقيق إنتاجية تصل إلى 200 م³/يوميًّا |
| طبقة عازلة |
الفولاذ المقاوم للصدأ الدرجة 316 داخليًّا + الفولاذ المقاوم للصدأ الدرجة 304 خارجيًّا + بولي يوريثان معدل |
السُمك: 80–120 مم؛ ويقلل من فقدان الحرارة ويزيد الكفاءة الطاقية |
| المستشعرات |
مستشعرات حرارية من نوع PT100، ومستشعرات مستوى بالموجات فوق الصوتية |
عالية الدقة والموثوقية لضمان التحكم الدقيق في العمليات |
| الصمامات والمشغِّلات |
فولاذ مقاوم للصدأ من النوع ٣٠٤ |
تدعم التعقيم عالي الحرارة في الموقع لضمان النظافة والسلامة الصحية |
| معالجة الغازات المنبعثة |
مرشح عالي الكفاءة من نوع HEPA |
كفاءة ترشيح تصل إلى ≥99.99% للجسيمات ذات الأبعاد ≥0.22 ميكرومتر، مما يضمن انبعاثات عادم آمنة |
هندسة النظام ومبدأ العمل
يعمل النظام وفق وضع دفعي (مفاعل دفعي تسلسلي)، ويُركَّب عادةً بخزان جمع واحد واثنين أو أكثر من خزانات التعطيل، ويعمل بشكل متقطع لضمان كفاءة استهلاك الطاقة، والصداقة مع البيئة، وموثوقية التشغيل.
1. مكونات النظام
خزان الجمع:
1. مُصمَّم على شكل وعاء يعمل عند الضغط الجوي لجمع مياه الصرف الصحي والتخزين المؤقت لها.
2. سعته تساوي 1.5–2 ضعف إجمالي سعة خزانات التعطيل، لضمان استمرارية سير العمل بين مرحلتي الجمع والمعالجة.
3. مزوَّد مستشعر لمستوى السائل لمراقبة اللحظية.
خزان التعطيل:
1. مُصمَّم ومصنوع وفق معايير أوعية الضغط (GB 150.1-2011).
٢. يتميز بطبقة عازلة (فولاذ مقاوم للصدأ من النوع ٣١٦ في الداخل + فولاذ مقاوم للصدأ من النوع ٣٠٤ في الخارج + بولي يوريثان معدل بسماكة تتراوح بين ٨٠–١٢٠ مم) لتقليل الفقد الحراري إلى أدنى حد.
٣. مزود بأجهزة استشعار لقياس درجة الحرارة والضغط ومستوى السائل لمراقبة معاملات التعطيل في الوقت الفعلي.
٤. يتضمن مرشح هيبا (كفاءة لا تقل عن ٩٩,٩٩٪ للجسيمات ذات الأبعاد ٠,٢٢ ميكرومتر فأكثر) لضمان تصريف غاز العادم بشكل آمن.
نظام التحكم:
١. وحدة تحكم PLC من شركة سيمنز طراز S7-1215C مع واجهة مراقبة عن بُعد باستخدام بروتوكول Modbus RTU (RS-485).
٢. شاشة لمسية من شركة سيمنز طراز TP1200: عرض ملون مقاس ١٠,١ بوصة، تدعم اللمس بنقاط خمسة، وتعرض معاملات العملية في الوقت الفعلي.
٢. سير العمل التشغيلي
جمع مياه الصرف الصحي:
١. تُنقل مياه الصرف الصناعي عبر أنابيب محكمة الإغلاق إلى خزان الجمع.
٢. يقوم الخزان بمراقبة مستوى السائل باستمرار؛ وعند بلوغه المستوى المُحدَّد مسبقًا، يبدأ دورة المعالجة تلقائيًّا.
تعطيل مياه الصرف الصحي:
١. يتم نقل مياه الصرف الصحي من خزان الجمع إلى خزان الإبطال.
٢. يسخّن البخار، الذي يتم تنظيمه بواسطة صمام تحكم كهروهوائي، مياه الصرف الصحي إلى درجة حرارة ١٥٠°م عبر خلاط بخار-ماء.
٣. يقوم النظام تسجيلَ درجة حرارة التعقيم ومدته والمعايير الحرجة الأخرى تلقائيًّا لضمان إمكانية التتبع.
٤. تستغرق دورة الإبطال الكاملة حوالي ٦٠ دقيقة: التسخين (١٠ دقائق)، والاحتفاظ في حالة التعقيم (٣٠ دقيقة)، والتبريد (٢٠ دقيقة).
تصريف المياه العادمة المعالَجة:
١. تُبرَّد مياه الصرف الصحي المُبطَّلة إلى أقل من ٤٠°م.
٢. ثم تُصرَف تلقائيًّا عبر صمام تصريف إلى نظام معالجة مياه الصرف الصحي التالي.
٣. يُسجَّل وقت التصريف وحجمه تلقائيًّا لضمان سلامة البيانات التشغيلية الكاملة.
تشخيص النظام الذاتي:
١. قبل التشغيل، يتحقق النظام تلقائيًّا من حالة الصمامات، وسلامة إحكام الأنابيب، وضغط البخار.
٢. في حالة حدوث عطل في وحدة التحكم المنطقية الرئيسية (PLC)، يتولى نظام التحكم الاحتياطي التشغيل خلال ٥ ثوانٍ، مما يضمن استمرارية التشغيل دون انقطاع.
٣. يوازن برنامج التشغيل البديل المزدوج للخزانات بين اهتراء المعدات ويمدّد عمر الخدمة.
