Het systeem voor inactivering van pathogeenhoudend afvalwater is een gespecialiseerde behandelingsinstallatie die is ontworpen voor afvalwater met pathogene micro-organismen, zoals dat wordt geproduceerd door biopharmaceutische bedrijven, laboratoria en wetenschappelijke onderzoeksinstituten.
Dit systeem maakt gebruik van fysieke sterilisatietechnologie op hoge temperatuur, waarbij afvalwater direct met stoom wordt verhit tot 150 °C, waardoor ziekteverwekkende bacteriën, virussen en andere micro-organismen in het afvalwater effectief worden geïnactiveerd. Dit garandeert een veilige lozing en naleving van de nationale milieuvoorschriften.
Het systeem is geschikt voor bioveiligheidslaboratoria van alle niveaus — inclusief BSL-3 en BSL-4 — evenals voor biopharmaceutische productiefaciliteiten. Dankzij het modulaire ontwerp kan het systeem worden afgestemd op verschillende capaciteiten, met werkvolume van de inactiveringsketel variërend van 1.000 L tot 10.000 L en een dagelijkse behandelcapaciteit tot 200 m³, waarmee aan de afvalwaterverwerkingsbehoeften van elke schaal wordt voldaan.
Kernvoordelen van het product
1. Betrouwbaarheid van sterilisatie bij hoge temperatuur
Het systeem maakt gebruik van een sterilisatieproces bij een hoge temperatuur van 150 °C, wat aanzienlijk hoger is dan de norm van 121 °C zoals vastgelegd in de Chinese norm GB 19489-2008, 'Algemene eisen voor biologische veiligheid in laboratoria'. Dit waarborgt een grondiger en efficiëntere vernietiging van micro-organismen.
De sterilisatie-effectiviteit wordt gevalideerd met behulp van de F₀-waarde, een belangrijke parameter die de betrouwbaarheid van de sterilisatie kwantificeert door de equivalente sterilisatietijd bij 121 °C gedurende 30 minuten weer te geven onder specifieke temperatuur- en tijdvoorwaarden.
Bij deze verhoogde temperatuur bereikt het systeem een inactiveringsgraad van 99,99 %, wat een volledig verlies van infectiviteit van pathogenen in het afvalwater garandeert.
Inactivatiemechanismen:
1. Bacteriën: Hoge temperatuur breekt waterstofbruggen in bacteriële eiwitten en nucleïnezuren, wat leidt tot denaturatie of coagulatie, uitschakeling van enzymen en uiteindelijk celdood.
2. Virussen: Hitte veroorzaakt dat chemische bindingen in virale DNA- en RNA-moleculen energie absorberen en breken, waardoor het genetisch materiaal wordt vernietigd en virale inactivering wordt bereikt.
3. Voordelen: Als een fysieke methode veroorzaakt het geen secundaire vervuiling, waarborgt het een volledige inactivatie, maakt het traceerbare validatie mogelijk en voldoet het aan de eisen voor GMP-certificering.
2. Afvalwarmterecuperatie voor energie-efficiëntie
Traditionele batchgewijs werkende systemen voor pathogeen afvalwaterinactivatie kenmerken zich door hoog energieverbruik en excessief gebruik van koelwater.
Dit systeem integreert innovatief technologie voor afvalwarmterecuperatie: warmte uit het na-inactivatie verwarmde afvalwater wordt via een warmtewisselaarspoel teruggewonnen en gebruikt om het binnenkomende afvalwater voor te verwarmen. Hierdoor daalt het stoomverbruik met 40 %, wat de bedrijfskosten aanzienlijk verlaagt.
3. Intelligente geautomatiseerde besturing
Uitgerust met een volledig automatisch besturingssysteem op basis van een Siemens S7-1200 PLC en een TP1200 touchscreen-HMI, stelt deze unit onbewaakt, volledig geautomatiseerd bedrijf in staat, waardoor handmatige ingrepen en onderhoudskosten sterk worden verminderd.
Technische specificaties en configuraties
| CompoNent |
Parameter |
Opmerkingen |
| Ontwerpdruk |
0,4 MPa |
Inactiveringsvat ontworpen en vervaardigd volgens de normen voor drukvaten (voldoet aan GB 150.1-2011) |
| Ontwerptemperatuur |
150°C |
Verre boven de industrienorm van 121 °C voor een grondiger inactivatie |
| Inactiveringsvatvolume |
1.000 L, 2.000 L, 3.000 L, 5.000–10.000 L |
Aanpasbaar op basis van klantbehoeften; ondersteunt meervoudige vatconfiguraties |
| Verzamelvatvolume |
1,5–2× het totale inactiveringsvatvolume |
bijv. twee 5.000 L-vaten → verzamelvat: 7.500–10.000 L |
| Behandelingscyclusduur |
ca. 60 minuten per vat |
Inclusief vullen, verwarmen (10 min), steriliseren (30 min), afkoelen (20 min) en lossen |
| Dagelijkse behandelcapaciteit |
10–200 m³/dag |
Afhankelijk van de tankconfiguratie en de bedrijfsfrequentie; twee tanks van 5.000 L kunnen een capaciteit van 200 m³/dag bereiken |
| Isolatielaag |
316-ROESTVASTSTAAL binnenkant + 304-ROESTVASTSTAAL buitenkant + gemodificeerd polyurethaan |
Dikte: 80–120 mm; minimaliseert warmteverlies en verbetert energie-efficiëntie |
| Sensoren |
PT100-temperatuursensoren, ultrasone niveausensoren |
Hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid voor precieze procesregeling |
| Kleppen en aandrijvingen |
304 roestvast staal |
Ondersteunt sanitair reinigen op plaats met hoge temperatuur om hygiëne te waarborgen |
| Afzuiglucht behandeling |
HEPA-filter met hoge efficiëntie |
filterefficiëntie van ≥99,99 % voor deeltjes ≥0,22 μm, wat veilige afvoer van uitlaatgassen waarborgt |
Systeemarchitectuur en werkwijze
Het systeem werkt in batchmodus (sequencing batch reactor), meestal geconfigureerd met één verzameltank en twee of meer inactiveringstanks, en werkt intermittent om energie-efficiëntie, milieuvriendelijkheid en betrouwbare werking te waarborgen.
1. Systeemonderdelen
Verzameltank:
1. Ontworpen als een drukvrije behuizing voor het verzamelen en tijdelijk opslaan van afvalwater.
2. Het volume bedraagt 1,5–2 maal de totale capaciteit van de inactiveringstanks, wat een continue werkwijze tussen verzameling en behandeling waarborgt.
3. Voorzien van een peilsensor voor real-time bewaking.
Inactiveringstank:
1. Ontworpen en vervaardigd volgens de normen voor drukvaten (GB 150.1-2011).
2. Voorzien van een isolatielaag (316 RVS-binnenkant + 304 RVS-buitenkant + 80–120 mm gewijzigd polyurethaan) om thermisch verlies tot een minimum te beperken.
3. Uitgerust met temperatuur-, druk- en peilgevoeligers voor real-time bewaking van inactivatieparameters.
4. Bevat een HEPA-filter (≥99,99 % efficiëntie voor deeltjes ≥0,22 μm) om veilige afvoer van uitlaatgassen te waarborgen.
Besturingssysteem:
1. Siemens S7-1215C PLC-controller met Modbus RTU (RS-485)-interface voor externe bewaking.
2. Siemens TP1200-touchscreen: 10,1-inch kleurendisplay, 5-punts aanraakbediening, real-time weergave van procesparameters.
2. Operationele werkwijze
Afvalwaterverzameling:
1. Procesafvalwater wordt via gesloten leidingen naar de verzameltank getransporteerd.
2. De tank bewaakt continu het vloeistofniveau; zodra het voorgeschreven niveau is bereikt, start de behandelingscyclus automatisch.
Inactivering van afvalwater:
1. Afvalwater wordt van de verzameltank naar de inactivatietank getransporteerd.
2. Stoom, geregeld door een elektropneumatische regelklep, verwarmt het afvalwater via een stoom-watermixer tot 150 °C.
3. Het systeem registreert automatisch de sterilisatietemperatuur, -duur en andere kritieke parameters om traceerbaarheid te waarborgen.
4. De volledige inactiveringscyclus duurt ca. 60 minuten: verwarming (10 min), sterilisatiehoudduur (30 min) en koeling (20 min).
Afvoer van gezuiverd effluent:
1. Het geïnactiveerde afvalwater wordt afgekoeld tot onder de 40 °C.
2. Vervolgens wordt het automatisch afgevoerd via een afsluiter naar het downstream-afvalwaterzuiveringsysteem.
3. Afvoertijd en -volume worden automatisch geregistreerd om volledige integriteit van de operationele gegevens te waarborgen.
Zelfdiagnose van het systeem:
1. Vóór het opstarten controleert het systeem automatisch de kleppenstatus, de afdichtring van de leidingen en de stoomdruk.
2. Bij uitval van de hoofd-PLC neemt een reservebesturingssysteem binnen vijf seconden de bediening over, waardoor ononderbroken bedrijf wordt gewaarborgd.
3. Een wisselprogramma met twee tanks verdeelt de slijtage over de apparatuur en verlengt de levensduur.
