Системата за инактивиране на отпадни води, съдържащи патогени, е специализирано оборудване за пречистване, предназначено за отпадни води, съдържащи патогенни микроорганизми, които се генерират от биофармацевтични предприятия, лаборатории и научноизследователски институции.
Тази система използва физическа стерилизационна технология с висока температура, при която отпадъчните води се загряват директно с пара до 150 °C, което ефективно инактивира патогенни бактерии, вируси и други микроорганизми в оттоковата вода. Това гарантира безопасно изхвърляне и съответствие с националните екологични разпоредби.
Подходяща е за лаборатории с биологична безопасност от всички нива — включително BSL-3 и BSL-4, както и за производствени обекти на биофармацевтични предприятия. Благодарение на модулния си дизайн системата може да се персонализира според различни капацитети, като работният обем на резервоарите за инактивиране варира от 1000 л до 10 000 л, а дневният капацитет за пречистване достига до 200 м³, което отговаря на нуждите от преработка на отпадъчни води в мащаби от всякакъв размер.
Основни предимства на продукта
1. Надеждност на стерилизацията при висока температура
Системата използва процес на стерилизация при висока температура от 150 °C, който значително надвишава стандарта от 121 °C, посочен в китайския стандарт GB 19489-2008 „Общи изисквания за биологична безопасност в лабораториите“. Това гарантира по-пълно и по-ефективно унищожаване на микроорганизми.
Ефикасността на стерилизацията се потвърждава чрез стойността F₀ — ключов параметър, който количествено определя надеждността на стерилизацията, като изразява еквивалентното време за стерилизация при 121 °C в продължение на 30 минути при конкретни температурни и временни условия.
При тази по-висока температура системата постига степен на инактивация от 99,99 %, което гарантира пълна загуба на инфекциозността на патогените в отпадъчните води.
Механизми на инактивиране:
1. Бактерии: Високата температура разрушава водородните връзки в бактериалните протеини и нуклеинови киселини, предизвиквайки денатурация или коагулация, деактивация на ензими и, в крайна сметка, гибел на клетките.
2. Вируси: Топлината кара химичните връзки във вирусната ДНК и РНК да абсорбират енергия и да се прекъснат, което разрушава генетичния материал и осигурява инактивация на вирусите.
3. Предимства: Като физически метод, той не причинява вторично замърсяване, осигурява пълна инактивация, позволява проследяване на валидацията и отговаря на изискванията за сертификация според GMP.
2. Рекуперация на отпадътна топлина за енергийна ефективност
Традиционните партидни системи за инактивация на патогенни отпадъчни води страдат от високо енергопотребление и прекомерно използване на охладителна вода.
Тази система иновативно включва технология за рекуперация на отпадътна топлина: топлината от горещите отпадъчни води след инактивацията се рекуперира чрез спираловиден топлообменник и се използва за предварително затопляне на постъпващите отпадъчни води. Това намалява консумацията на пара с 40 %, значително понижавайки експлоатационните разходи.
3. Интелигентна автоматизирана управляваща система
Системата е оборудвана с напълно автоматична управляваща система Siemens S7-1200 PLC и сензорен екран TP1200 HMI, което осигурява безнадзорна, напълно автоматизирана работа и значително намалява ръчното вмешателство и разходите за поддръжка.
Технически спецификации и конфигурации
| Компонент |
Параметри |
Бележки |
| Проектно налягане |
0,4 MPa |
Резервоар за инактивация, проектиран и произведен според стандарта за съдове под налягане (съответства на GB 150.1–2011) |
| Температура на проектиране |
150°C |
Значително надхвърля промишления стандарт от 121 °C за по-пълна инактивация |
| Обем на резервоара за инактивация |
1 000 л, 2 000 л, 3 000 л, 5 000–10 000 л |
Персонализиран според изискванията на клиента; поддържа конфигурации с множество резервоари |
| Обем на резервоара за събиране |
1,5–2× общият обем на резервоара за инактивация |
напр. двойни резервоари по 5 000 л → резервоар за събиране: 7 500–10 000 л |
| Време за цикъл на обработка |
около 60 минути на резервоар |
Включва пълнене, нагряване (10 мин), стерилизация (30 мин), охлаждане (20 мин) и източване |
| Дневна капацитет за обработка |
10–200 м³/ден |
Зависи от конфигурацията на резервоарите и честотата на работа; двойни резервоари по 5000 л могат да постигнат 200 м³/ден |
| Изолационен слой |
вътрешна част от неръждаема стомана 316 + външна част от неръждаема стомана 304 + модифициран полиуретан |
Дебелина: 80–120 мм; минимизира топлинните загуби и подобрява енергийната ефективност |
| Сензори |
Температурни сензори PT100, ултразвукови сензори за ниво |
Висока точност и надеждност за прецизно управление на процеса |
| Клапани и актуатори |
неръждаема стомана 304 |
Поддържа санитизация на място при висока температура, за да се гарантира хигиената |
| Обработка на изхвърляни газове |
HEPA високоефективен филтър |
филтрационна ефективност ≥99,99 % за частици с размер ≥0,22 μm, което гарантира безопасно изхвърляне на отработения въздух |
Архитектура на системата и принцип на работа
Системата работи в пакетен режим (последователен реактор), обикновено конфигурирана с един резервоар за събиране и два или повече резервоара за инактивация, като работи през промеждутъци, за да осигури енергийна ефективност, екологичност и надеждна експлоатация.
1. Компоненти на системата
Резервоар за събиране:
1. Конструиран като съд под атмосферно налягане за събиране и временno съхранение на отпадъчни води.
2. Обемът му е 1,5–2 пъти по-голям от общия обем на резервоарите за инактивация, за да се осигури непрекъснат процес между събирането и пречистването.
3. Оснащен е с датчик за ниво на течност за реално време наблюдение.
Резервоар за инактивация:
1. Проектиран и произведен според стандартите за съдове под налягане (GB 150.1-2011).
2. Оснащен е с топлоизолационен слой (вътрешен от неръждаема стомана марка 316 SS + външен от неръждаема стомана марка 304 SS + 80–120 мм модифициран полиуретан), за да се минимизира топлинната загуба.
3. Оснащен е с датчици за температура, налягане и ниво за реалновременно наблюдение на параметрите на инактивацията.
4. Включва HEPA филтър (ефективност ≥99,99 % за частици с размер ≥0,22 μm) за осигуряване на безопасно изпускане на изходящия газ.
Система за управление:
1. PLC контролер Siemens S7-1215C с интерфейс за дистанционно наблюдение Modbus RTU (RS-485).
2. Сензорен екран Siemens TP1200: 10,1-инчов цвятен дисплей с петточкова сензорна технология, реалновременно показващ технологичните параметри.
2. Работен процес
Събиране на отпадъчни води:
1. Отпадъчните води се транспортират чрез герметични тръбопроводи в резервоара за събиране.
2. Резервоарът непрекъснато следи нивото на течност; когато се достигне предварително зададеното ниво, цикълът на пречистване стартира автоматично.
Дезактивация на отпадъчни води:
1. Отпадъчните води се прехвърлят от резервоара за събиране в резервоар за дезактивация.
2. Пара, регулирана чрез електропневматичен регулаторен клапан, нагрява отпадъчните води до 150 °C чрез паро-воден смесител.
3. Системата автоматично регистрира температурата на стерилизацията, продължителността и други критични параметри, за да се осигури проследимост.
4. Пълният цикъл на дезактивация продължава около 60 минути: нагряване (10 мин), изчакване при стерилизационна температура (30 мин) и охлаждане (20 мин).
Отвеждане на обработени отпадъчни води:
1. Дезактивираните отпадъчни води се охлаждат до под 40 °C.
2. След това те се отвеждат автоматично чрез дренажен клапан към по-нататъшната система за пречистване на отпадъчни води.
3. Времето и обемът на отвеждане се регистрират автоматично, за да се гарантира пълната цялост на оперативните данни.
Самодиагностика на системата:
1. Преди стартиране системата автоматично проверява състоянието на клапаните, цялостта на уплътнението на тръбопроводите и налягането на парата.
2. В случай на повреда на основния ПЛК резервната система за управление поема контрола в рамките на 5 секунди, осигурявайки непрекъснато функциониране.
3. Програмата за алтернативна работа с два резервоара балансира износа на оборудването и удължава срока му на експлоатация.
