Systém pro dezaktivaci odpadních vod obsahujících patogeny je specializované zařízení určené k úpravě odpadních vod obsahujících patogenní mikroorganismy, které vznikají v podnicích zabývajících se výrobou biolékařských přípravků, laboratořích a vědeckovýzkumných institucích.
Tento systém využívá fyzikální sterilizační technologii vysokou teplotou – odpadní vodu přímo ohřívá párou na teplotu 150 °C, čímž účinně dezaktivuje patogenní bakterie, viry a jiné mikroorganismy v odtoku. Tím zajišťuje bezpečné vypouštění a splnění požadavků národních environmentálních předpisů.
Je vhodný pro laboratoře s různou úrovní biologické bezpečnosti – včetně BSL-3 a BSL-4 – stejně jako pro výrobní zařízení biolékařských a farmaceutických podniků. Díky modulárnímu návrhu lze systém přizpůsobit různým kapacitám; pracovní objem nádrže pro dezaktivaci se pohybuje od 1 000 l do 10 000 l a denní zpracovací kapacita dosahuje až 200 m³, čímž vyhovuje potřebám zpracování odpadních vod jakéhokoli rozsahu.
Základní výhody produktu
1. Spolehlivost sterilizace za vysoké teploty
Systém využívá proces sterilizace za vysoké teploty 150 °C, který výrazně překračuje čínský standard 121 °C stanovený v normě GB 19489-2008 „Obecné požadavky na bezpečnost v laboratořích.“ Tím je zajištěna důkladnější a účinnější eliminace mikroorganismů.
Účinnost sterilizace je ověřována pomocí hodnoty F₀, klíčového parametru, který kvantifikuje spolehlivost sterilizace vyjádřením ekvivalentní doby sterilizace při teplotě 121 °C po dobu 30 minut za daných teplotních a časových podmínek.
Při této zvýšené teplotě systém dosahuje míry inaktivace 99,99 %, čímž je zaručena úplná ztráta infekčnosti patogenů ve splaškových vodách.
Mechanismy dezaktivace:
1. Bakterie: Vysoká teplota narušuje vodíkové vazby v bakteriálních proteinech a nukleových kyselinách, což vede k denaturaci nebo koagulaci, deaktivaci enzymů a nakonec k usmrcení buněk.
2. Viry: Teplo způsobuje, že chemické vazby ve virové DNA a RNA absorbují energii a rozpadají se, čímž je poškozen genetický materiál a dosaženo inaktivace virů.
3. Výhody: Jako fyzikální metoda nezpůsobuje sekundární znečištění, zajišťuje úplnou inaktivaci, umožňuje sledovatelnou validaci a splňuje požadavky certifikace GMP.
2. Využití odpadního tepla za účelem zvýšení energetické účinnosti
Tradiční dávkové systémy pro inaktivaci patogenních odpadních vod trpí vysokou spotřebou energie a nadměrným množstvím chladicí vody.
Tento systém inovativně využívá technologii využití odpadního tepla: teplo z horké odpadní vody po inaktivaci je prostřednictvím výměníku tepla (cívky) zpětně využito k předehřevu přitékající odpadní vody. Tím se sníží spotřeba páry o 40 %, což výrazně snižuje provozní náklady.
3. Inteligentní automatický řídicí systém
Jednotka je vybavena plně automatickým řídicím systémem Siemens S7-1200 PLC a dotykovou obrazovkou HMI TP1200, která umožňuje neobsazený, plně automatizovaný provoz a výrazně snižuje nutnost ručního zásahu i údržbové náklady.
Technické údaje a konfigurace
| Komponent |
Parametr |
Poznámky |
| Návrhový tlak |
0,4 MPa |
Nádrž pro inaktivaci navržená a vyrobená podle norem pro tlakové nádoby (splňuje normu GB 150.1–2011) |
| Návrhová teplota |
150°C |
Výrazně překračuje průmyslový standard 121 °C, čímž je dosaženo důkladnější inaktivace |
| Objem nádrže pro inaktivaci |
1 000 l, 2 000 l, 3 000 l, 5 000–10 000 l |
Přizpůsobitelné podle požadavků zákazníka; podporuje konfigurace s více nádržemi |
| Objem sběrné nádrže |
1,5–2× celkový objem nádrže pro inaktivaci |
např. dvě nádrže po 5 000 l → sběrná nádrž: 7 500–10 000 l |
| Doba jednoho cyklu úpravy |
cca 60 minut na nádrž |
Zahrnuje plnění, ohřev (10 minut), sterilizaci (30 minut), chlazení (20 minut) a vyprázdnění |
| Denní kapacita zpracování |
10–200 m³/den |
Závisí na konfiguraci nádrže a frekvenci provozu; dvojice nádrží o objemu 5 000 l může dosáhnout kapacity 200 m³/den |
| Izolační vrstva |
vnitřní stěna z nerezové oceli 316 + vnější stěna z nerezové oceli 304 + modifikovaný polyuretan |
Tloušťka: 80–120 mm; minimalizuje tepelné ztráty a zvyšuje energetickou účinnost |
| Snímače |
Teplotní čidla PT100, ultrazvuková hladinová čidla |
Vysoká přesnost a spolehlivost pro přesné řízení procesu |
| Uzavírací klapky a pohony |
nerezová ocel 304 |
Podporuje sanitaci na místě za vysoké teploty za účelem zajištění hygieny |
| Úprava výfukových plynů |
HEPA filtr vysoce účinný |
účinnost filtrace ≥99,99 % pro částice o velikosti ≥0,22 μm, což zajišťuje bezpečné vypouštění výfukových plynů |
Architektura systému a jeho princip činnosti
Systém pracuje v dávkovém režimu (sequencing batch reactor – SBR), obvykle je konfigurován s jednou sběrnou nádrží a dvěma nebo více nádržemi pro dezinfekci; provoz je přerušovaný, aby byla zajištěna energetická účinnost, ekologičnost a spolehlivost provozu.
1. Komponenty systému
Sběrná nádrž:
1. Navržena jako nádoba za atmosférického tlaku pro sběr a dočasné uchování odpadních vod.
2. Objem činí 1,5–2násobek celkového objemu nádrží pro dezinfekci, čímž je zajištěn nepřetržitý provoz mezi sběrem a úpravou.
3. Vybavena senzorem hladiny kapaliny pro sledování v reálném čase.
Nádrž pro dezinfekci:
1. Navrženo a vyrobeno podle norem pro tlakové nádoby (GB 150.1–2011).
2. Vybaveno izolační vrstvou (vnitřní část z nerezové oceli 316 SS + vnější část z nerezové oceli 304 SS + 80–120 mm upraveného polyuretanu) za účelem minimalizace tepelných ztrát.
3. Vybaveno senzory teploty, tlaku a hladiny pro sledování parametrů dezaktivace v reálném čase.
4. Obsahuje HEPA filtr (účinnost ≥99,99 % pro částice o velikosti ≥0,22 μm) k zajištění bezpečného vypouštění výfukových plynů.
Řídicí systém:
1. Řídicí jednotka PLC Siemens S7-1215C s rozhraním Modbus RTU (RS-485) pro dálkové monitorování.
2. Dotykový displej Siemens TP1200: barevný displej o úhlopříčce 10,1 palce, dotyk na 5 bodů, zobrazuje v reálném čase provozní parametry.
2. Provozní pracovní postup
Sběr odpadních vod:
1. Odpadní vody z procesu jsou přepravovány uzavřenými potrubími do sběrné nádrže.
2. Nádrž neustále monitoruje hladinu kapaliny; jakmile je dosaženo přednastavené hladiny, spustí se cyklus úpravy automaticky.
Inaktivace odpadních vod:
1. Odpadní vody se přečerpávají z nádrže na sběr do nádrže na inaktivaci.
2. Pára, regulovaná elektropneumatickou regulační armaturou, ohřívá odpadní vody prostřednictvím párového směšovače vody na teplotu 150 °C.
3. Systém automaticky zaznamenává teplotu sterilizace, dobu trvání a další kritické parametry, aby byla zajištěna stopovatelnost.
4. Celý cyklus inaktivace trvá přibližně 60 minut: ohřev (10 minut), doba udržení sterilizační teploty (30 minut) a chlazení (20 minut).
Vypouštění upraveného odtoku:
1. Inaktivované odpadní vody se ochladí na teplotu pod 40 °C.
2. Následně jsou automaticky vypouštěny odtokovým ventilem do následného systému čištění odpadních vod.
3. Čas i objem vypouštění jsou automaticky zaznamenávány, aby byla zajištěna úplná integrita provozních dat.
Samo-diagnostika systému:
1. Před spuštěním systém automaticky kontroluje stav ventilů, těsnost potrubí a tlak páry.
2. V případě poruchy hlavního PLC převezme řízení záložní řídicí systém během 5 sekund, čímž zajistí nepřerušovaný provoz.
3. Program střídavého provozu s dvěma nádržemi vyrovnává opotřebení zařízení a prodlužuje jeho životnost.
