В строительстве и эксплуатации вивариев системы вентиляции и очистки отходящих газов имеют решающее значение для обеспечения экологической безопасности и соблюдения нормативных требований. Отработанный воздух должен проходить высокоэффективную фильтрацию или газоочистку — не только для соответствия законодательным требованиям, но и для предотвращения перекрестного загрязнения, защиты здоровья персонала и окружающей среды. В данной статье анализируются основные проблемы очистки отходящих газов в вивариях, а также представлены ключевые технические моменты и решения.
I. Почему очистка выхлопных газов является ключевой проблемой в проектировании лабораторных помещений для животных
Выбросы воздуха из вивариев содержат биологические аэрозоли, опасные химические вещества, запахи и потенциально патогенные микроорганизмы. Прямой выброс без очистки представляет риск как для внутренней, так и для внешней среды. Следовательно, системы вытяжной вентиляции должны обеспечивать эффективную и стабильную мощность очистки, соответствуя следующим требованиям:
- Соответствие требованиям биологической безопасности:
Предотвращение утечки патогенов и соответствие стандартам уровня биологической безопасности лаборатории.
- Стандарты выбросов в окружающую среду:
Соблюдение национальных и местных норм по выбросам отходящих газов.
- Защита здоровья персонала:
Эффективное удаление вредных газов и твердых частиц для защиты персонала лаборатории и населения в прилегающих районах.
Оборудование для фильтрации и обработки должно работать стабильно с течением времени и адаптироваться к изменяющимся экспериментальным нагрузкам.
II. Ключевые технические подходы к фильтрации выхлопных газов и обработке газов
1. Высокоэффективные системы фильтрации воздуха
- Многоступенчатая конструкция фильтрации:
Обычно используется трехступенчатая комбинация фильтров — первичный, промежуточный и высокоэффективный. Первичные фильтры улавливают крупные частицы, промежуточные фильтры улавливают мелкую пыль, а высокоэффективные фильтры (HEPA/ULPA) обеспечивают эффективность удаления ≥99,99% для частиц ≥0,3 мкм.
- Выбор и установка фильтров:
Фильтрующий материал должен выбираться в соответствии с характеристиками загрязняющих веществ, а установка должна обеспечивать надлежащее уплотнение для предотвращения утечек.
- Регулярный мониторинг и замена:
Внедрить мониторинг перепада давления и своевременно заменять забитые фильтры для поддержания производительности системы.
2. Технологии очистки химических отходящих газов
Используйте активированный уголь или химические адсорбенты для удаления органических газов и запахов.
Используйте химические скрубберы для нейтрализации кислых, щелочных или водорастворимых газов.
Высокотемпературное сжигание разлагает органические загрязнители, подходит для потоков выхлопных газов с высокой концентрацией.
3. Меры по биологической обработке отходящих газов
- Высокотемпературная стерилизация:
Некоторые лаборатории биобезопасности требуют, чтобы выхлоп проходил через установки высокотемпературной стерилизации.
- Ультрафиолетовая дезинфекция:
Обеспечивает вспомогательную инактивацию микробов в воздухе.
III. Ключевые аспекты проектирования и эксплуатации системы
1. Организация воздушного потока и контроль давления
Лаборатории должны поддерживать надлежащее направление воздушного потока и градиенты давления, обеспечивая поток воздуха из чистых зон в загрязненные зоны и прохождение через фильтрацию перед выбросом.
2. Резервирование оборудования для обработки
Критические узлы фильтрации и газоочистки должны иметь резервные или дублирующие системы для обеспечения безопасной работы во время технического обслуживания или отказа оборудования.
3. Энергоэффективность и эксплуатационные расходы
Высокоэффективные системы фильтрации и очистки выхлопных газов могут быть энергоемкими. Проектирование должно обеспечивать баланс между сопротивлением фильтрации, контролем воздушного потока и рекуперацией энергии для достижения как безопасности, так и эффективности.
4. Интеллектуальный мониторинг и техническое обслуживание
Внедрить системы онлайн-мониторинга для отслеживания перепада давления фильтра, концентрации выхлопных газов и других параметров в режиме реального времени. Должны быть разработаны планы профилактического обслуживания для обеспечения непрерывного соответствия требованиям.
Заключение
Фильтрация выхлопных газов и очистка отходящих газов в вивариях является сложной, систематической инженерной задачей, включающей технологии фильтрации, очистки газов, контроля воздушного потока и интеллектуального мониторинга. Только путем научного проектирования, выбора соответствующего оборудования и тщательного управления может быть создана безопасная, надежная и устойчивая система вытяжной вентиляции, обеспечивающая прочную основу для бесперебойной работы исследовательской деятельности с животными.