Sistema de descontaminación de efluentes

Un sistema de descontaminación de efluentes por lotes

Un sistema de descontaminación de efluentes ( EDS ) es un dispositivo, o conjunto de dispositivos, diseñado para descontaminar o esterilizar materiales biológicamente activos o biopeligrosos en fluidos y materiales de desecho líquidos. Los tipos de instalaciones que pueden utilizar un EDS incluyen hospitales , plantas de la industria de alimentos y bebidas , laboratorios de investigación , instalaciones de investigación agrícola y animal, instalaciones de producción farmacéutica e instalaciones gubernamentales o militares ... ^[1] De hecho, todas las instalaciones en elLos Estados Unidos de América que producen desechos líquidos de nivel de bioseguridad 2 y superior deben descontaminar sus desechos antes de descargarlos en un sistema de alcantarillado público. ^[2] Ejemplos de líquidos esterilizados en un EDS incluyen el agua de la ducha de las salas de descontaminación del personal y las aguas residuales de lavado de las habitaciones de los animales en entornos de laboratorio. ^[3]

Los sistemas de descontaminación de efluentes son una característica esencial de los laboratorios de nivel 4 de bioseguridad.

Si bien los EDS están diseñados principalmente para esterilizar desechos líquidos, en algunos casos pueden esterilizar material sólido transportado por el efluente líquido. Sin embargo, el EDS puede requerir trituradores ^[4] para descomponer los materiales sólidos antes de que ingresen al sitio de esterilización en el EDS, y paletas de maceración ^[5] para agitar el efluente contenido en tanques, reduciendo la congelación .

Los EDS varían en su diseño y función, sin embargo, el uso de esterilización química o térmica es común.

Sistema de descontaminación de efluentes de vapor por lotes

Un EDS por lotes consta de al menos un tanque de esterilización (también conocido como tanque de eliminación o tanque de cocción). El tanque de esterilización es comúnmente un recipiente con camisa , que es un contenedor con paredes huecas. El efluente fluye hacia el tanque de eliminación ya sea por gravedad o al ser bombeado al tanque. Una vez que el tanque está lleno de efluentes, el vapor presurizado a alta temperatura pasa a través de la cavidad en las paredes del recipiente encamisado, elevando su temperatura a más de 121 ° C. Una vez que todo el efluente se haya calentado a al menos 121 ° C durante al menos 30 minutos, se habrá esterilizado todo el material biológicamente peligroso dentro del tanque de eliminación. ^[6] En este punto, el tanque puede vaciarse por gravedad o por desplazamiento de fluido.

Si bien un EDS por lotes debe tener al menos un tanque de esterilización, se pueden usar y alimentar múltiples tanques de esterilización desde tanques de almacenamiento dedicados . Es de destacar que cuando un tanque de destrucción no está en funcionamiento, puede funcionar como un tanque de almacenamiento, recolectando efluentes y aguas residuales hasta que esté lo suficientemente lleno para esterilizar. ^[7]

Sistema de descontaminación de efluentes por inyección de vapor por lotes

Los sistemas de inyección de vapor por lotes funcionan de manera similar a un EDS de vapor por lotes, pero el vapor pasa directamente a través del efluente durante la etapa de esterilización. Este procedimiento aumenta la velocidad a la que el efluente puede alcanzar la temperatura de esterilización requerida, aumentando el tiempo de producción. La velocidad de procesamiento se compensa con el volumen de efluente que se puede esterilizar, ya que el vapor ocupa espacio que podría usarse para contener el efluente. La inyección de vapor es un proceso muy ruidoso: el vapor que atraviesa el efluente puede sonar como un motor a reacción. ^[8] El proceso también puede hacer que el material sólido se adhiera a los lados del tanque de esterilización, lo que puede dificultar la transferencia de calor desde las paredes de un recipiente encamisado. ^[9]Se ha demostrado que las variantes de baja temperatura y presión de EDS por inyección de vapor por lotes son capaces de descontaminar los desechos de nivel de bioseguridad 2 sometiéndolos a una temperatura de esterilización de 82,2 ° C. Esta baja temperatura requiere un largo período de seis horas para lograr la esterilización. ^[10]

Sistemas de descontaminación de efluentes de flujo continuo

Los EDS de flujo continuo hacen pasar el efluente líquido a través de una distancia de tubería calentada para esterilizarlo. La tubería calentada se enrolla con frecuencia para minimizar la pérdida de calor y el espacio requerido. La longitud y el diámetro interior de la tubería calentada pueden variar mucho, dependiendo de la tasa de flujo del efluente y la temperatura a la que se calienta la tubería. A medida que una temperatura más alta se esteriliza más rápido, cuanto más alta es la temperatura de las tuberías, mayor es la tasa de flujo del EDS de flujo continuo. El gas natural , el vapor o la electricidad pueden proporcionar el calor necesario para la esterilización. ^[11]

Sistemas de descontaminación de efluentes químicos por lotes

Para sistemas de menor escala de menos de 100 galones por día, se pueden usar sistemas de descontaminación de efluentes químicos. El efluente se recoge en un tanque de esterilización, donde se mezcla con un esterilizante químico como la lejía . A continuación, el efluente y la mezcla esterilizante se mantienen durante el tiempo suficiente para garantizar que todos los microorganismos del efluente se hayan esterilizado. Después de la esterilización, el esterilizante debe neutralizarse antes de que el efluente pueda desecharse en una alcantarilla. Como tal, un EDS químico por lotes requiere una gran cantidad de productos químicos, tanto esterilizantes como neutralizadores, para funcionar ^[12]

Los estudios muestran que las esporas de Bacillus dentro del efluente que contiene una mezcla de efluente animal, ácido húmico y suero fetal bovino pueden desactivarse en un EDS químico a base de lejía de manera eficaz a una concentración de esterilizante de menos de 5700 partes por millón durante dos horas de exposición ^{[13 ]}

Referencias

1. Daugelat, Sabine; Phyu, Sabai; Taillens, Charles; Wee, Hooi Leong; Mattila, Juha; Nurminen, Teppo; McDonnell, Gerald (1 de junio de 2008). "El Diseño y Prueba de un Sistema de Esterilización Continua de Efluentes para Residuos Líquidos" . Bioseguridad aplicada . 13 (2): 105-112. doi : 10.1177 / 153567600801300205 . S2CID  16186873 . Consultado el 12 de octubre de 2020 .
2. Chmielewski, Revis; Día, Michael; Spatz, Stephen; Yu, Qingzhong; Gast, Richard; Zsak, Laslo; Swayne, David (1 de diciembre de 2011). "Inactivación térmica de patógenos bacterianos y virales aviarios en un sistema de tratamiento de efluentes dentro de una instalación mejorada de nivel 2 y 3 de bioseguridad". Bioseguridad aplicada . 16 (4): 206–217. doi : 10.1177 / 153567601101600402 . S2CID 15883828 . 
3. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
4. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
5. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
6. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
7. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
8. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
9. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
10. Chmielewski, Revis; Día, Michael; Spatz, Stephen; Yu, Qingzhong; Gast, Richard; Zsak, Laslo; Swayne, David (diciembre de 2011). "Inactivación térmica de patógenos bacterianos y virales aviarios en un sistema de tratamiento de efluentes dentro de una instalación mejorada de nivel 2 y 3 de bioseguridad". Bioseguridad aplicada . 16 (4): 206–217. doi : 10.1177 / 153567601101600402 . S2CID 15883828 . 
11. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
12. Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). "Sistemas de descontaminación de efluentes: abordar los desafíos de planificación, diseño, prueba y validación" . Bioseguridad aplicada . 15 (3): 119-129. doi : 10.1177 / 153567601001500304 . S2CID 114865675 . Consultado el 12 de octubre de 2020 . 
13. Cote, Christopher K .; Weidner, Jessica M .; Klimko, Christopher; Piper, Ashley E .; Miller, Jeremy A .; Hunter, Melissa; Zapato, Jennifer L .; Hoover, Jennifer C .; Sauerbry, Brian R .; Buhr, Tony; Bozue, Joel A .; Harbourt, David E .; Glass, Pamela J. (9 de julio de 2020). "Validación biológica de un sistema de descontaminación de efluentes químicos" . Bioseguridad aplicada . doi : 10.1177 / 1535676020937967 . Consultado el 12 de octubre de 2020 .