排水浄化システム
バッチ式排水除染システム

排水除染システム（EDS ）は、液体廃棄物中の生物学的に活性な物質やバイオハザード物質を除染または滅菌するために設計された装置または装置群です。EDSを利用できる施設の種類には、病院、食品および飲料産業工場、研究室、農業および動物研究施設、医薬品製造施設、政府または軍事施設などがあります。[ 1 ]実際、バイオセーフティレベル2以上の液体廃棄物を生成するアメリカ合衆国のすべての施設は、公共下水道に排出する前に廃棄物を除染する必要があります。[ 2 ] EDSで滅菌される液体の例には、人員除染室のシャワー水や、実験室環境における動物室の洗浄から出る廃水などがあります。[ 3 ]

排水除染システムは、バイオセーフティレベル 4 の実験室に必須の機能です。

EDSは主に液体廃棄物の滅菌を目的として設計されていますが、場合によっては液体排出物に含まれる固形物の滅菌も可能です。ただし、EDSでは、固形物が滅菌処理場に入る前に粉砕機[ 4 ]で粉砕したり、タンク内の排出物を撹拌して凝固を防ぐマセレーションパドル[ 5 ]が必要になる場合があります。

EDS の設計と機能はさまざまですが、化学滅菌または熱滅菌のいずれかを使用するのが一般的です。

バッチ式蒸気排水除染システム

バッチ式EDSは、少なくとも1つの滅菌タンク（キルタンクまたはクックタンクとも呼ばれる）で構成される。滅菌タンクは通常、ジャケット付き容器であり、中空壁の容器である。排水は重力またはポンプでタンクに送り込まれてキルタンクに流入する。タンクが排水で満たされると、高温の加圧蒸気がジャケット付き容器の壁の空洞を通過し、タンクの温度は121℃以上に上昇する。すべての排水が少なくとも30分間、少なくとも121℃で加熱されると、キルタンク内のすべての生物学的に危険な物質が滅菌される。[ 6 ]この時点で、タンクは重力または流体置換によって空にすることができる。

バッチ式EDSには少なくとも1つの滅菌タンクが必要ですが、複数の滅菌タンクを使用し、専用の貯蔵タンクから供給することも可能です。注目すべきは、キルタンクが稼働していないときは貯蔵タンクのように機能し、滅菌処理に必要な量まで排水や廃水を集水できることです。 [ 7 ]

バッチ式蒸気注入排水除染システム

バッチ式蒸気注入システムはバッチ式蒸気 EDS と同様に機能しますが、滅菌段階で蒸気が排水に直接通過します。この手順により、排水が必要な滅菌温度に達する速度が上がり、スループット時間が長くなります。排水を溜めるために使用できるスペースを蒸気が占めるため、処理速度は滅菌できる排水量と相殺されます。蒸気注入は非常に騒音の大きいプロセスです。排水中を蒸気が勢いよく流れると、ジェットエンジンのような音がすることがあります。[ 8 ]また、このプロセスにより固形物が滅菌タンクの側面に付着し、ジャケット付き容器の壁からの熱伝達が妨げられる場合があります。[ 9 ]バッチ式蒸気注入 EDS の低温・低圧版は、バイオセーフティレベル 2 の廃棄物を 82.2 °C の滅菌温度にかけることで除染できることが示されています。この低温では滅菌に 6 時間という長い時間がかかります。[ 10 ]

連続流排水除染システム

連続流EDSは、液体の排出物を加熱配管に通して殺菌します。加熱配管は、熱損失と必要なスペースを最小限に抑えるために、しばしばコイル状に巻かれています。加熱配管の長さと内径は、排出物の流量と配管の加熱温度に応じて大きく異なります。高温の方が殺菌が速いため、配管の温度が高いほど、連続流EDSの流量は高くなります。殺菌に必要な熱は、天然ガス、蒸気、または電気で供給できます。 [ 11 ]

バッチ式化学排水除染システム

1日あたり100ガロン未満の小規模システムでは、化学排水浄化システムを使用できます。排水は殺菌タンクに集められ、漂白剤などの化学殺菌剤と混合されます。その後、排水と殺菌剤の混合物は、排水中のすべての微生物が殺菌されるのに十分な時間保持されます。殺菌後、排水を下水に排出する前に、殺菌剤を中和する必要があります。そのため、バッチ式化学EDSでは、殺菌剤と中和剤の両方を含む大量の化学物質が必要になります[ 12 ] 。

研究によると、動物の排泄物、フミン酸、および牛胎児血清の混合物を含む排水中のバチルス胞子は、漂白剤ベースの化学EDSで5700 ppm未満の滅菌濃度で2時間の曝露で効果的に不活性化できることが示されている[ 13 ]

参考文献

  1. ^ Daugelat, Sabine; Phyu, Sabai; Taillens, Charles; Wee, Hooi Leong; Mattila, Juha; Nurminen, Teppo; McDonnell, Gerald (2008年6月1日). 「液体廃棄物のための連続排水滅菌システムの設計と試験」 . Applied Biosafety . 13 (2): 105– 112. doi : 10.1177/153567600801300205 . S2CID  16186873 .
  2. ^ Chmielewski, Revis; Day, Michael; Spatz, Stephen; Yu, Qingzhong; Gast, Richard; Zsak, Laslo; Swayne, David (2011年12月1日). 「バイオセーフティレベル2および3の強化施設における排水処理システムにおける鳥類ウイルスおよび細菌病原体の熱不活化」. Applied Biosafety . 16 (4): 206– 217. doi : 10.1177/153567601101600402 . S2CID 15883828 . 
  3. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  4. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  5. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  6. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  7. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  8. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  9. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  10. ^ Chmielewski, Revis; Day, Michael; Spatz, Stephen; Yu, Qingzhong; Gast, Richard; Zsak, Laslo; Swayne, David (2011年12月). 「バイオセーフティレベル2および3の強化施設における排水処理システムにおける鳥類ウイルスおよび細菌病原体の熱不活化」. Applied Biosafety . 16 (4): 206– 217. doi : 10.1177/153567601101600402 . S2CID 15883828 . 
  11. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  12. ^ Trembalay, Gilles; Langer-Curry, Rebecca; Chris, Kiley; Cory, Ziegler (2010). 「排水浄化システム：計画、設計、試験、検証の課題への取り組み」. Applied Biosafety . 15 (3): 119– 129. doi : 10.1177/153567601001500304 . S2CID 114865675 . 
  13. ^ Cote, Christopher K.; Weidner, Jessica M.; Klimko, Christopher; Piper, Ashley E.; Miller, Jeremy A.; Hunter, Melissa; Shoe, Jennifer L.; Hoover, Jennifer C.; Sauerbry, Brian R.; Buhr, Tony; Bozue, Joel A.; Harbourt, David E.; Glass, Pamela J. (2020年7月9日). 「化学排水除染システムの生物学的検証」 . Applied Biosafety . doi : 10.1177/1535676020937967 . S2CID 225637669. 2020年10月12日閲覧. 
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