Khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất dược phẩm sinh học thường mang theo các vi sinh vật gây bệnh cao—chẳng hạn như các hạt khí dung virus và bào tử vi khuẩn—gây ra những rủi ro đáng kể về an toàn sinh học. Nếu được xả ra môi trường mà không qua xử lý, những tác nhân này có thể dẫn đến lây lan dịch bệnh, ô nhiễm môi trường và đe dọa sức khỏe con người.
Để giải quyết thách thức then chốt này, chúng tôi đã phát triển Hệ thống vô hoạt khí thải chứa mầm bệnh được làm nóng bằng điện. Hệ thống sử dụng phương pháp tiệt trùng nhiệt ở nhiệt độ cao (300–800°C) nhằm phá hủy hoàn toàn cấu trúc vi sinh vật chỉ bằng tác động nhiệt thuần túy, đảm bảo khí thải an toàn và tuân thủ đầy đủ các quy định quốc gia về an toàn sinh học.
Được thiết kế đặc biệt dành riêng cho ngành dược phẩm sinh học, hệ thống này phù hợp với các ứng dụng sau:
Xử lý khí thải từ quá trình lên men
Khí thải từ buồng tiệt trùng của thiết bị xử lý sinh học
Khí thải từ các hệ thống xử lý nước thải sinh hóa
Nó đạt hiệu suất vô hoạt vi sinh vật vượt quá 99,99%, cao hơn nhiều so với yêu cầu đối với xử lý khí thải từ phòng thí nghiệm có mức độ an toàn sinh học cao theo quy định trong Luật An ninh Sinh học của Trung Quốc, mang lại giải pháp an toàn và đáng tin cậy cho các doanh nghiệp dược phẩm sinh học.
Lợi thế sản phẩm cốt lõi
1. Độ tin cậy của quá trình tiệt trùng bằng nhiệt độ cao
Hệ thống sử dụng quy trình khử trùng ở nhiệt độ cao điều chỉnh được trong khoảng 300–800°C, làm nóng trực tiếp khí thải bằng các bộ phận gia nhiệt điện. Hiệu quả vô hoạt được xác nhận bằng phương pháp giá trị F₀, đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật.
Khử trùng ở nhiệt độ cao hoạt động bằng cách biến tính protein và phân hủy axit nucleic—các đại phân tử sinh học then chốt—từ đó vô hoạt vĩnh viễn các tác nhân gây bệnh.
Cơ chế bất hoạt:
1. Vi khuẩn: Nhiệt độ cao làm biến tính protein, phá vỡ màng tế bào và bất hoạt enzyme, dẫn đến cái chết của vi khuẩn.
2. Virus: Nhiệt làm đứt các liên kết hóa học trong DNA và RNA của virus, khiến vật liệu di truyền mất chức năng và đạt được sự vô hoạt hoàn toàn đối với virus.
3. Hiệu lực: Ở nhiệt độ 800°C, chỉ cần thời gian lưu 1 giây để đạt mức bất hoạt virus trên 99,99%, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu nêu trong "Thông số kỹ thuật về khử trùng tại các cơ sở y tế."
2. Hệ thống điều khiển tự động thông minh
Được trang bị hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động dựa trên PLC và giao diện người-máy (HMI) màn hình cảm ứng, thiết bị cho phép vận hành hoàn toàn tự động không cần người giám sát — giảm đáng kể sự can thiệp thủ công và chi phí vận hành.
Tính năng Tự động hóa:
1. Kiểm soát nhiệt độ chính xác: Thuật toán PID đảm bảo độ ổn định nhiệt độ trong phạm vi ±1°C so với giá trị đặt.
2. Giám sát thời gian thực: Theo dõi liên tục nhiệt độ, áp suất và lưu lượng khí; toàn bộ dữ liệu được ghi nhận tuân thủ nguyên tắc GMP ALCOA+ (Có thể quy trách, Rõ ràng, Đồng thời, Gốc, Chính xác + Đầy đủ, Nhất quán, Bền vững, Có sẵn).
3. Giám sát từ xa: Hỗ trợ giao diện Modbus RTU (RS-485) để tích hợp vào hệ thống SCADA chung của nhà máy, cho phép điều chỉnh tham số và truy vấn trạng thái từ xa.
4. Phát hiện lỗi tự chẩn đoán: Có hệ thống khóa an toàn ba cấp tự động phát hiện và phản hồi các bất thường.
5. Kiểm soát truy cập dựa trên vai trò: Quản trị viên có thể điều chỉnh tất cả các tham số; người vận hành chỉ có thể xem trạng thái hệ thống hoặc kích hoạt các quy trình khẩn cấp.
3. Thiết kế an toàn kín hoàn toàn
Hệ thống được thiết kế theo kiến trúc kín tuyệt đối, đảm bảo toàn bộ quá trình — từ thu gom khí thải đến khí thải đã xử lý — đều được bao kín hoàn toàn. Điều này ngăn chặn mọi khả năng rò rỉ vi sinh vật, bảo vệ nhân viên và môi trường.
Tính năng niêm phong và an toàn:
1. Thu gom dưới áp suất âm: Khí thải được hút qua đường ống dưới áp suất âm trong quá trình thu gom nhằm ngăn chặn nguy cơ thoát ra ngoài của tác nhân gây bệnh.
2. Van và mặt bích kín khí: Các điểm nối quan trọng sử dụng kết nối mặt bích tiêu chuẩn ASME B16.5 với tỷ lệ rò rỉ ≤ 0,1%.
3. Bề mặt bên trong bóng gương: Các bề mặt bên trong được chế tạo từ thép không gỉ 316L với độ bóng gương đạt được nhờ quá trình điện phân — không có vùng chết, dễ làm sạch.
4. Chứng nhận chống nổ: Đáp ứng các tiêu chuẩn chống nổ ATEX/IECEx, phù hợp cho các môi trường dễ cháy hoặc dễ nổ.
5. Lọc cuối bằng bộ lọc HEPA: Cửa xả được trang bị bộ lọc HEPA (hiệu suất ≥99,999% đối với các hạt có kích thước 0,2 μm), đảm bảo việc thải khí ra môi trường một cách an toàn.
Các tình huống ứng dụng và tuân thủ quy định
1. Các ứng dụng cụ thể
• Xử lý khí thải từ phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn An toàn sinh học cấp 3/4 (BSL-3/4)
Xử lý các tác nhân gây bệnh nguy hiểm cao như virus Ebola và vi khuẩn Bacillus anthracis.
Tuân thủ Điều 13 của “Các biện pháp quản lý hành chính về an toàn sinh học trong môi trường phòng thí nghiệm vi sinh vật gây bệnh”, yêu cầu cả khử hoạt bằng nhiệt độ cao và lọc bằng bộ lọc HEPA.
Hoạt động ở nhiệt độ 800°C trong thời gian tiếp xúc 1 giây — vượt xa yêu cầu của BSL-4 là 72°C trong 45 giây.
Thiết kế chênh lệch áp suất âm và lọc bằng bộ lọc HEPA đảm bảo không rò rỉ khí thải từ phòng thí nghiệm.
• Sản xuất vắc-xin – Xử lý khí thải từ thiết bị tiệt trùng
Xử lý khí thải chứa virus từ thiết bị khử trùng trong sản xuất vắc-xin (ví dụ: vắc-xin COVID-19 bất hoạt, vắc-xin dại).
Có cấu trúc buồng kép hoạt động luân phiên để xử lý liên tục, phù hợp với đặc điểm phát thải theo mẻ của dây chuyền sản xuất vắc-xin.
xử lý nhiệt ở 800°C đảm bảo cắt hoàn toàn các sợi DNA/RNA virus, đạt mức bất hoạt triệt để theo quy định của Luật An ninh Sinh học.
Thiết kế kín hoàn toàn ngăn ngừa nhiễm chéo và duy trì tính toàn vẹn của phòng sạch.
• Xử lý khí thải từ xưởng lên men
Áp dụng cho khí thải từ quá trình lên men kháng sinh, sản xuất protein tái tổ hợp, v.v.
Vùng nhiệt độ cao bất hoạt vi sinh vật đồng thời hỗ trợ phân hủy các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), cho phép quản lý khí thải tích hợp.
Xử lý hiệu quả luồng khí thải có lưu lượng lớn và độ ẩm cao, đặc trưng của các hoạt động lên men gián đoạn.
Hệ thống điều khiển thông minh tự động điều chỉnh các thông số vận hành dựa trên nồng độ khí thực tế theo thời gian thực nhằm duy trì hiệu suất ổn định.
• Xử lý khí thải từ nhà máy xử lý nước thải
Xử lý khí thải chứa vi sinh vật từ các nhà máy xử lý nước thải dược phẩm (ví dụ: khí sinh học, hydro sunfua).
Vô hoạt ở nhiệt độ cao loại bỏ các tác nhân gây bệnh đồng thời hỗ trợ phân hủy các chất gây mùi, cải thiện chất lượng không khí xung quanh.
Thiết kế chống nổ đảm bảo vận hành an toàn trong các môi trường nước thải có khả năng cháy nổ.
Đáp ứng tiêu chuẩn GB 18466-2005 “Tiêu chuẩn xả các chất gây ô nhiễm nước của các tổ chức y tế” về kiểm soát vi sinh vật trong khí thải.
