מערכת הבידוד של מי שפיכה המכיל פתוגנים היא ציוד טיפול מיוחד המיועד למי שפיכה שמכילה מיקרואורגניזמים פתוגניים, אשר נוצרים על ידי חברות ביופרמצבטיות, מעבדות ומוסדות מחקר מדעי.
המערכת משתמשת בטכנולוגיית סטריליזציה פיזיקלית בטמפרטורה גבוהה, המתחילה ישירות את מי הصرف באמצעות אדים עד 150° צלזיוס, מה שמנטרל ביעילות חיידקים פתוגניים, וירוסים ומיקרואורגניזמים אחרים בזרם היציאתי. בכך היא מבטיחה פליטה בטוחה ותאימות לתקנות האקולוגיות הלאומיות.
המערכת מתאימה למעבדות בטיחות ביולוגית מכל הרמות — כולל BSL-3 ו-BSL-4 — וכן למתקני ייצור ביופרמקאות. בזכות העיצוב המודולרי שלה, ניתן להתאים את המערכת לקיבולת שונה, כאשר נפח העבודה של מיכל הנטרול נע בין 1,000 ליטר ל-10,000 ליטר, והקיבולת היומית לטיפול בזיהום יכולה להגיע עד 200 מטר מעוקב ליום, כדי לענות על צורכי עיבוד מי פסולת בכל 용ף.
יתרונות עיקריים של המוצר
1. אמינות הסтерיליזציה בטמפרטורה גבוהה
המערכת משתמשת בתהליך סטריליזציה בטמפרטורה גבוהה של 150° צלזיוס, שגבוה באופן משמעותי מהסטנדרט של 121° צלזיוס שצוין בתקן הסיני GB 19489-2008 "דרישות כלליות לביטחון ביולוגי במעבדות". זה מבטיח הרס מיקרוביאלי מקיף ויעיל יותר.
יעילות הסטריליזציה מאומתת באמצעות ערך ה-F₀, פרמטר מרכזי שמגדיר את אמינות הסטריליזציה על ידי ביטוי זמן הסטריליזציה השקול בטמפרטורה של 121° צלזיוס למשך 30 דקות בתנאי טמפרטורה וזمن מסוימים.
בטמפרטורה המוגבהת הזו, המערכת מגיעה לשיעור נייטרוליזציה של 99.99%, מה שמבטיח איבוד מלא של היכולת להדביק של פתוגנים במים הגרועים.
מנגנוני הנטרול:
1. בקטריות: הטמפרטורה הגבוהה פורצת קשרי מימן בפרוטאינים וחומצות גרעין של הבקטריות, מה שגורם לדנטורציה או לקואגולציה, לנטרול אנזימים ולמוות תאי סופי.
2. וירוסים: החום גורם לקשרים הכימיים ב-DNA וב-RNA של הוירוסים לספוג אנרגיה ולהתפרק, מה שמבטל את החומר הגנטי ומביא לנייטרוליזציה של הוירוסים.
3. יתרונות: כשיטה פיזיקלית, היא אינה יוצרת זיהום משני, מבטיחה נטרול מלא, מאפשרת אימות שניתן לעקוב אחריו, ומקיימת את דרישות אישור ה-GMP.
2. שיבוץ חום פסולת לייעול אנרגטי
מערכות מסורתיות לסוג סדנה לנטירול מיקרואורגניזמים במיחזור מי בוץ סובלים מצריכת אנרגיה גבוהה ומצריכת מים קרים מופרזת.
המערכת הזו משלבת באופן חדשני טכנולוגיית שיבוץ חום פסולת: החום מהמי בוץ החמות לאחר הנטירול מושבץ באמצעות סליל מחלף חום ונעשה בו שימוש להתחממות מקדימה של מי הבוץ הנכנסות. בכך מצויה הפחתת צריכת האדים ב-40%, מה שמפחית משמעותית את עלויות הפעלה.
3. מערכת בקרה אוטומטית חכמה
היחידת מצוידת במערכת בקרה אוטומטית מלאה מסוג Siemens S7-1200 PLC ובמסך מגע TP1200 (HMI), המאפשרת הפעלה אוטומטית מלאה ללא צורך בנוכחות אדם, ומביאה להפחתה משמעותית בהשתתפות ידנית ובהוצאות לתיקון ותחזוקה.
מאפיינים טכניים והגדרות
| רכיב |
פרמטר |
הערות |
| לחץ תכנון |
0.4 Mpa |
מיכל ביטול מעצב ומיוצר לפי תקני מיכלים ללחצים (תואם את הסטנדרט GB 150.1-2011) |
| טמפרטורת תכנון |
150°C |
עולה בהרבה על טמפרטורת הביטול הסטנדרטית של התעשייה – 121° צלזיוס, לשם ביטול מקיף יותר |
| נפח מיכל הביטול |
1,000 ליטר, 2,000 ליטר, 3,000 ליטר, 5,000–10,000 ליטר |
ניתן להתאים לפי דרישות הלקוח; תומך בתצורות מרובה מיכלים |
| נפח מיכל האיסוף |
1.5–2 פעמים מנפח מיכל הביטול הכולל |
למשל: שני מיכלים של 5,000 ליטר כל אחד → מיכל איסוף: 7,500–10,000 ליטר |
| זמן מחזור הטיפול |
כ־60 דקות למיכל |
כולל מילוי, חימום (10 דקות), סטריליזציה (30 דקות), קירור (20 דקות) ופריקה |
| קיבולת טיפול יומית |
10–200 מ״ק/יום |
תלוי בתצורת הטנק ותדירות הפעולה; שני טנקי 5,000 ליטר יכולים להשיג קיבולת של 200 מ״ק/יום |
| שכבת חימום |
פלדה משודרגת מסוג 316 בפנים + פלדה משודרגת מסוג 304 בחוץ + פוליאוריתן משופר |
עובי: 80–120 מ״מ; ממזער אובדן חום ומשפר את היעילות האנרגטית |
| חיישנים |
חיישני טמפרטורה מסוג PT100, חיישני רמה אולטרasonיים |
דיוק ואמינות גבוהים לבקרת תהליך מדויקת |
| שסתומים ומונעים |
נירוסטה 304 |
תומך בסניטציה בטמפרטורה גבוהה במקום כדי להבטיח היגיינה |
| טיפול בגזים שוטפים |
מסנן HEPA בעל יעילות גבוהה |
יעילות סינון של ≥99.99% לחלקיקים בגודל ≥0.22 מיקרומטר, מה שמבטיח פליטה בטוחה של הגזים המנוקים |
ארכיטקטורת המערכת ועקרון הפעולה
המערכת פועלת במצב אצווה (מفاعل אצווה עם סדר זרימה) ובהגדרה טיפוסית כוללת מיכל איסוף אחד ומיכלי דיכוי שניים או יותר, ופועלת בדרכים לא רציפות כדי להבטיח יעילות אנרגטית, ידידותיות לסביבה ותפעול מהימן.
1. רכיבי המערכת
מיכל האיסוף:
1. מעוצב כמיכל לחץ אטמוספרי לאיסוף ושימור זמני של מי שפיכה.
2. הנפח הוא 1.5–2 פעמים מכפלת נפח מיכלי הדיכוי הכולל, כדי להבטיח זרימת עבודה רציפה בין האיסוף לטיפול.
3. מצויד חיישן רמת נוזל למדידה בזמן אמת.
מיכל הדיכוי:
1. מעוצב ומיוצר לפי תקני מיכלי הלחצים (GB 150.1-2011).
2. מצויד בשכבה בידוד (פלדת אל חלד 316 פנימית + פלדת אל חלד 304 חיצונית + 80–120 מ"מ פוליאוריתן معدلת) כדי למזער את אובדן החום.
3. מצויד חיישנים של טמפרטורה, לחץ וגובה נוזל לשם ניטור בזמן אמת של פרמטרי האינאקטיבציה.
4. כולל מסנן HEPA (יעילות ≥99.99% לחלקיקים בגודל ≥0.22 מיקרון) כדי להבטיח פליטה בטוחה של גזים יוצאים.
מערכת הבקרה:
1. בקר PLC מסוג Siemens S7-1215C עם ממשק ניטור מרחוק של Modbus RTU (RS-485).
2. מסך מגע מסוג Siemens TP1200: מסך צבעוני בגודל 10.1 אינץ', תומך במגע חמש נקודות, מציג בזמן אמת את פרמטרי התהליך.
2. תהליך הפעולה
איסוף מי שפיכה:
1. מי השפיכה מועברות דרך צינורות מבודדים לתוך מיכל האיסוף.
2. המיכל מבצע ניטור רציף של גובה הנוזל; כאשר מגיע לגובה המוגדר מראש, מחזור הטיפול מתחיל אוטומטית.
השעיה של מי שפיכה:
1. מי השפיכה מועברים ממאגר האיסוף למאגר השעיה.
2. אדים, המנוהלים על ידי שסתום בקרה אלקטרו-פנאומטי, מחממים את מי השפיכה ל-150°צ באמצעות עירבוב אדים-מים.
3. המערכת רושמת אוטומטית את טמפרטורת הסטריליזציה, משך הזמן והפרמטרים הקריטיים האחרים כדי להבטיח אפשרות מעקב.
4. מחזור ההשעיה המלא נמשך כ-60 דקות: חימום (10 דקות), השהיית סטריליזציה (30 דקות) וקירור (20 דקות).
פליטת הזרם המטופל:
1. מי השפיכה המושעים מוקרים לטמפרטורה נמוכה מ-40°צ.
2. לאחר מכן הם נפלטים אוטומטית דרך שסתום ניקוז למערכת הטיפול במקורות השפיכה התחתונים.
3. זמן הפליטה והנפח נרשמים אוטומטית כדי להבטיח שלמות מלאה של נתוני הפעולה.
אבחון עצמי של המערכת:
1. לפני ההפעלה, המערכת בודקת אוטומטית את מצב השסתומים, את שלמות החסימה של הצינורות ואת לחץ האדים.
2. במקרה של כשל ב-PLC הראשי, מערכת הבקרה הנסתרת מתחילה לפעול תוך 5 שניות, ומבטיחה שהפעולה תמשיך ללא הפרעה.
3. תוכנית הפעלה מתחלפת בשני מכלים מאוזנת את ההתעכלות של הציוד ומאריכה את משך חייו.
