Patogeenejä sisältävän jäteveden inaktivointijärjestelmä on erityisesti biolääketeollisuuden yritysten, laboratorioiden ja tieteellisen tutkimuksen laitosten tuottamaan patogeenejä sisältävään jäteveteen suunniteltu käsittelylaitteisto.
Tässä järjestelmässä käytetään fysikaalista korkean lämpötilan sterilointitekniikkaa, jossa jätevesi kuumennetaan suoraan höyryllä 150 °C:n lämpötilaan, mikä tehostaa patogeenisten bakteerien, virusten ja muiden mikro-organismien inaktivoitumista jätevedessä. Tämä varmistaa turvallisen jäteveden poistamisen ja noudattaa kansallisia ympäristövaatimuksia.
Järjestelmä soveltuu kaikkien tasojen biosuljetuille laboratorioille – mukaan lukien BSL-3- ja BSL-4-laboratoriot – sekä biolääkkeiden valmistukseen käytettäviin teollisuuslaitoksiin. Modulaarinen rakenne mahdollistaa järjestelmän räätälöimisen eri kapasiteeteille; inaktivoitavan säiliön työtilavuus vaihtelee 1 000 litrasta 10 000 litraan, ja päivittäinen käsittelykapasiteetti voi olla jopa 200 m³, mikä täyttää jätevesien käsittelyn tarpeet kaikissa mittakaavoissa.
Ydintuotteiden edut
1. Korkean lämpötilan sterilointiluotettavuus
Järjestelmä käyttää 150 °C:n korkean lämpötilan sterilointiprosessia, joka ylittää huomattavasti Kiinassa voimassa olevan GB 19489-2008 -standardin ”Laboratorion biosuojelun yleiset vaatimukset”, jonka mukaan sterilointilämpötilan tulee olla 121 °C. Tämä varmistaa mikrobien tehokkaamman ja kattavamman tuhoamisen.
Sterilointitehokkuus vahvistetaan F₀-arvon avulla, joka on keskeinen parametri sterilointiluotettavuuden kvantifiointiin: se ilmaisee vastaavan sterilointiajan 121 °C:ssa 30 minuutin aikana tietyissä lämpötila- ja aika-olosuhteissa.
Tällä korotetulla lämpötilalla järjestelmä saavuttaa inaktivaatioprosentin 99,99 %, mikä takaa patogeenien infektiokyvyn täydellisen menetyksen jätevedessä.
Inaktivaatiomekanismit:
1. Bakteerit: Korkea lämpötila rikkoo bakteerien proteiinien ja nukleiinhappojen vetysidosrakenteen, mikä johtaa denaturoitumiseen tai koagulaatioon, entsyymien inaktivoitumiseen ja lopulta solukuolemaan.
2. Virukset: Lämpö aiheuttaa kemiallisten sidosten rikkoutumisen virusten DNA:ssa ja RNA:ssa, kun ne absorboivat energiaa; tämä tuhoaa geneettisen materiaalin ja saavuttaa virusten inaktivoitumisen.
3. Etulyöntiasemat: Fysikaalisena menetelmänä se ei aiheuta toissijaista saastumista, varmistaa täydellisen patogeenien inaktivaation, mahdollistaa jäljitettävän validoinnin ja täyttää GMP-sertifiointivaatimukset.
2. Hukkalämmön hyödyntäminen energiatehokkuuden parantamiseksi
Perinteiset eräkohtaiset patogeenisten jätevesien inaktivaatiojärjestelmät kärsivät korkeasta energiankulutuksesta ja liiallisesta jäähdytysveden kulutuksesta.
Tämä järjestelmä sisältää innovatiivisesti hukkalämmön hyödyntämisteknologian: lämpöä inaktivoitujen kuumien jätevesien jälkeen otetaan talteen lämmönvaihtimen kierukalla ja käytetään sitä esilämmittämään tulevia jätevesiä. Tämä vähentää höyryn kulutusta 40 %:lla ja alentaa merkittävästi käyttökustannuksia.
3. Älykäs automatisoitu ohjausjärjestelmä
Laitteisto on varustettu Siemens S7-1200 -PLC-täysautomaattisella ohjausjärjestelmällä ja TP1200-kosketusnäytöllä varustetulla käyttöliittymällä (HMI), mikä mahdollistaa valvomattoman, täysin automatisoidun käytön ja vähentää huomattavasti manuaalista puuttumista sekä huoltokustannuksia.
Tekniset tiedot ja konfiguraatiot
| Komponentti |
Parametrit |
Huomioita |
| Suunnittelupaine |
0,4 MPa |
Inaktivaatiotankki, joka on suunniteltu ja valmistettu paineastiastandardien mukaisesti (noudattaa standardia GB 150.1–2011) |
| Suunnittelulämpötila |
150°C |
Ylittää huomattavasti teollisuuden standardin 121 °C, mikä mahdollistaa tehokkaamman inaktivaation |
| Inaktivaatiotankin tilavuus |
1 000 l, 2 000 l, 3 000 l, 5 000–10 000 l |
Mukautettavissa asiakkaan tarpeiden mukaan; tukee usean tankin konfiguraatioita |
| Keräystankin tilavuus |
1,5–2 kertaa kokonaisinaktivaatiotankin tilavuus |
esim. kaksi 5 000 l:n tankkia → keräystankki: 7 500–10 000 l |
| Käsittelyjakson kesto |
noin 60 minuuttia tankkia kohden |
Sisältää täyttöön, lämmitykseen (10 min), sterilointiin (30 min), jäähdytykseen (20 min) ja tyhjennykseen liittyvät toiminnot |
| Päivittäinen käsittelykapasiteetti |
10–200 m³/päivä |
Riippuu säiliöiden asettelusta ja käyttötaajuudesta; kahdella 5 000 litran säiliöllä voidaan saavuttaa 200 m³/päivä |
| Lämpöisolointikerros |
316-ruostumaton teräs sisäpuolella + 304-ruostumaton teräs ulkopuolella + muokattu polyuretaani |
Paksuus: 80–120 mm; vähentää lämpöhäviöitä ja parantaa energiatehokkuutta |
| Anturit |
PT100-lämpötila-anturit, ultraäänitasoanturit |
Korkea tarkkuus ja luotettavuus tarkkaa prosessin säätöä varten |
| Venttiilit ja toimilaitteet |
304 ruostumaton teräs |
Tukee paikalla suoritettavaa korkealämpöistä desinfiointia hygienian varmistamiseksi |
| Päästökaasujen käsittely |
HEPA-korkeatehoinen suodatin |
suodatushyötysuhde ≥99,99 % hiukkasille, joiden koko on ≥0,22 μm, mikä varmistaa turvallisen poistokaasun päästön |
Järjestelmän arkkitehtuuri ja toimintaperiaate
Järjestelmä toimii eräkohtaisessa tilassa (sekvenssieräreaktori), yleensä yhden keräystankin ja kahden tai useamman inaktivoitavan tankin konfiguraatiolla; se toimii epäjatkuvasti energiatehokkuuden, ympäristöystävällisyyden ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi.
1. Järjestelmän komponentit
Keräystankki:
1. Suunniteltu ilmanpaineisena säiliönä jäteveden keräämiseen ja väliaikaiseen varastointiin.
2. Tilavuus on 1,5–2 kertaa suurempi kuin inaktivoitavien tankkien kokonaistilavuus, mikä varmistaa jatkuvan työnkulun keräyksen ja käsittelyn välillä.
3. Varustettu nestetason anturilla reaaliaikaiseen seurantaan.
Inaktivoitava tankki:
1. Suunniteltu ja valmistettu painesäiliöstandardeihin (GB 150.1–2011) noudattaen.
2. Eristuskerros (316 SS sisäpuoli + 304 SS ulkopuoli + 80–120 mm muokattua polyuretaania) vähentää lämmöhäviötä mahdollisimman pieneksi.
3. Varustettu lämpötila-, paine- ja tasotuntemoilla, joiden avulla voidaan seurata inaktivaatioparametrejä reaaliajassa.
4. Sisältää HEPA-suodattimen (≥99,99 % tehokkuus ≥0,22 μm:n hiukkasille), joka varmistaa turvallisen pakokaasun poistumisen.
Ohjausjärjestelmä:
1. Siemens S7-1215C -PLC-ohjain Modbus RTU (RS-485) -etäseurantaliittymällä.
2. Siemens TP1200-kosketusnäyttö: 10,1 tuuman värim näyttö, 5 pisteen kosketus, prosessiparametrien reaaliaikainen näyttö.
2. Toimintatyönkulku
Jäteveden keruu:
1. Prosessijätevesi kuljetetaan tiukentuneen putkistojärjestelmän kautta keräysastiaan.
2. Astia seuraa jatkuvasti nestetason muutoksia; kun esiasetettu taso saavutetaan, käsittelyjakso käynnistyy automaattisesti.
Jäteveden inaktivaatio:
1. Jätevesi siirretään keräys säiliöstä inaktivointisäiliöön.
2. Höyryä säätelee sähköpneumaattinen ohjausventtiili, joka kuumentaa jäteveden höyry-vesisekoittimen avulla 150 °C:een.
3. Järjestelmä tallentaa automaattisesti sterilointilämpötilan, -keston ja muut kriittiset parametrit varmistaakseen jäljitettävyyden.
4. Täysi inaktivoitumiskierto kestää noin 60 minuuttia: lämmitys (10 min), sterilointipitoaika (30 min) ja jäähdytys (20 min).
Käsitellyn jäteveden poistaminen:
1. Inaktivoitu jätevesi jäähdytetään alle 40 °C:seen.
2. Sen jälkeen se poistetaan automaattisesti tyhjennysventtiilin kautta alapuolella olevaan jätevesien käsittelyjärjestelmään.
3. Poistoaika ja -tilavuus tallennetaan automaattisesti varmistaakseen täydellisen toiminnallisen tiedon eheytetyn.
Järjestelmän itse-diagnostiikka:
1. Käynnistystä edeltävänä vaiheena järjestelmä tarkistaa automaattisesti venttiilien tilan, putkistojen tiukkuuden ja höyrynpaineen.
2. Pää-PLC:n epäonnistuessa varaosakontrollijärjestelmä ottaa ylikäynnin 5 sekunnin sisällä, mikä varmistaa katkeamattoman toiminnan.
3. Kaksitankkainen vuorottelutoimintaprogrammi tasapainottaa laitteiston kulumista ja pidentää sen käyttöikää.
