Система обеззараживания сточных вод ( EDS ) - это устройство или набор устройств, предназначенных для обеззараживания или стерилизации биологически активных или биологически опасных материалов в жидких и жидких отходах. Типы объектов, которые могут использовать EDS, включают больницы , заводы по производству продуктов питания и напитков , исследовательские лаборатории , объекты сельскохозяйственных и животноводческих исследований, предприятия фармацевтического производства, а также правительственные или военные объекты ... [1] Фактически, все объекты вСоединенные Штаты Америки, которые производят жидкие отходы с уровнем биобезопасности 2 и выше, должны обеззараживать свои отходы перед их сбросом в общественную канализационную систему [2]. Примеры жидкостей, стерилизованных в EDS, включают воду для душа из комнат дезактивации персонала и сточные воды из мытье помещений для животных в лабораторных условиях. [3]
Хотя EDS предназначены в основном для стерилизации жидких отходов, в некоторых случаях они могут стерилизовать твердый материал, переносимый жидкими стоками. Однако для EDS могут потребоваться измельчители [4] для разрушения твердых материалов до того, как они попадут в место стерилизации в EDS, и лопасти для мацерации [5] для перемешивания сточных вод, содержащихся в резервуарах, для уменьшения застывания .
EDS различаются по своей конструкции и функциям, однако обычно используется химическая или тепловая стерилизация .
Система дезактивации паровых стоков периодического действия
Пакетный EDS состоит как минимум из одного стерилизационного резервуара (также известного как резервуар для уничтожения или резервуар для приготовления). Стерилизационный резервуар обычно представляет собой сосуд с рубашкой , который представляет собой контейнер с полыми стенками. Сточные воды поступают в резервуар для глушения либо под действием силы тяжести, либо путем закачки в резервуар. Когда резервуар наполняется сточными водами, высокотемпературный пар под давлением проходит через полость в стенках резервуара с рубашкой, повышая его температуру более чем на 121 ° C. После того, как все сточные воды нагреются как минимум до 121 ° C в течение как минимум 30 минут, все биологически опасные материалы в резервуаре для уничтожения будут стерилизованы. [6] На этом этапе резервуар может быть опорожнен под действием силы тяжести или путем вытеснения жидкости.
В то время как пакетный EDS должен иметь по крайней мере один стерилизационный резервуар, можно использовать несколько стерилизационных резервуаров и использовать их из специальных резервуаров для хранения . Примечательно, что когда резервуар для уничтожения отходов не работает, он может работать как резервуар для хранения - собирая сточные воды и сточные воды до тех пор, пока он не станет достаточно полным для стерилизации. [7]
Система дезактивации сточных вод с закачкой пара
Системы периодического впрыска пара функционируют аналогично паровому паровому EDS, но пар проходит непосредственно через сточные воды на стадии стерилизации. Эта процедура увеличивает скорость, с которой сточные воды могут достичь требуемой температуры стерилизации, увеличивая время обработки. Скорость обработки компенсируется объемом сточных вод, которые можно стерилизовать, поскольку пар занимает пространство, которое можно было бы использовать для удержания сточных вод. Впрыск пара - очень шумный процесс - пар, проносящийся через сточные воды, может звучать как реактивный двигатель. [8] Процесс также может вызвать прилипание твердого материала к стенкам стерилизационного резервуара, что может препятствовать передаче тепла от стенок сосуда с рубашкой. [9] Было показано, что варианты EDS для периодического нагнетания пара с низкой температурой и давлением способны обеззараживать отходы уровня биобезопасности 2, подвергая их температуре стерилизации 82,2 ° C. Такая низкая температура требует длительного периода времени - шести часов для достижения стерилизации. [10]
Системы обеззараживания сточных вод с непрерывным потоком
EDS с непрерывным потоком пропускают жидкие сточные воды через нагретые трубопроводы для их стерилизации. Нагретые трубопроводы часто сворачиваются в бухты, чтобы минимизировать потери тепла и необходимое пространство. Длина и диаметр нагретого трубопровода могут сильно различаться в зависимости от скорости потока сточных вод и температуры, до которой нагревается трубопровод. Поскольку более высокая температура стерилизуется быстрее, чем выше температура трубопроводов, тем выше скорость потока EDS с непрерывным потоком. Природный газ , пар или электричество могут обеспечить тепло, необходимое для стерилизации. [11]
Системы периодического обеззараживания химических стоков
Для систем меньшего масштаба с расходом менее 100 галлонов в день можно использовать системы обеззараживания химических стоков. Сточные воды собираются в резервуаре для стерилизации, где они смешиваются с химическим стерилизатором, таким как отбеливатель . Затем смесь сточных вод и стерилизатора выдерживают в течение достаточного времени, чтобы гарантировать стерилизацию всех микроорганизмов в сточных водах. После стерилизации стерилизующее средство необходимо нейтрализовать, прежде чем сточные воды можно будет сбрасывать в канализацию. Таким образом, для работы периодического химического EDS требуется большое количество химикатов, как стерилизующих, так и нейтрализующих веществ [12]
Исследования показывают, что споры Bacillus в сточных водах, содержащих смесь сточных вод животных, гуминовую кислоту и эмбриональную бычью сыворотку, можно эффективно дезактивировать с помощью химического EDS на основе отбеливателя при концентрации стерилизующего вещества менее 5700 частей на миллион в течение двух часов воздействия [13 ]
Рекомендации
- ^ Даугелат, Сабина; Пху, Сабай; Тайленс, Чарльз; Ви, Хуи Леонг; Маттила, Юха; Нурминен, Теппо; Макдоннелл, Джеральд (1 июня 2008 г.). «Разработка и тестирование системы непрерывной стерилизации жидких отходов» . Прикладная биобезопасность . 13 (2): 105–112. DOI : 10.1177 / 153567600801300205 . S2CID 16186873 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Хмелевски, Ревис; День, Майкл; Спатц, Стивен; Юй Цинчжун; Гаст, Ричард; Жак, Ласло; Суэйн, Дэвид (1 декабря 2011 г.). «Термическая инактивация птичьих вирусных и бактериальных патогенов в системе очистки сточных вод на объектах с повышенным уровнем биобезопасности 2 и 3». Прикладная биобезопасность . 16 (4): 206–217. DOI : 10.1177 / 153567601101600402 . S2CID 15883828 .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Хмелевски, Ревис; День, Майкл; Спатц, Стивен; Юй Цинчжун; Гаст, Ричард; Жак, Ласло; Суэйн, Дэвид (декабрь 2011 г.). «Термическая инактивация птичьих вирусных и бактериальных патогенов в системе очистки сточных вод на объектах с повышенным уровнем биобезопасности 2 и 3». Прикладная биобезопасность . 16 (4): 206–217. DOI : 10.1177 / 153567601101600402 . S2CID 15883828 .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Трембалай, Жиль; Лангер-Карри, Ребекка; Крис, Кили; Кори, Зиглер (2010). «Системы обеззараживания сточных вод: решение проблем планирования, проектирования, тестирования и валидации» . Прикладная биобезопасность . 15 (3): 119–129. DOI : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Кот, Кристофер К .; Weidner, Jessica M .; Климко, Кристофер; Пайпер, Эшли Э .; Миллер, Джереми А .; Хантер, Мелисса; Shoe, Jennifer L .; Гувер, Дженнифер С .; Sauerbry, Brian R .; Бур, Тони; Bozue, Joel A .; Harbourt, David E .; Гласс, Памела Дж. (9 июля 2020 г.). «Биологическая проверка системы обеззараживания химических стоков» . Прикладная биобезопасность . DOI : 10.1177 / 1535676020937967 . Проверено 12 октября 2020 года .