生物安全无菌无尘实验室

中净环球净化可提供无菌生物实验室、检测实验室、实验室等工程的咨询、规划、设计、施工、安装、改造等配套服务，技术、经验丰富、价格实惠。
生物安全实验室的动物残体处理系统
1焚烧炉焚烧方式
焚烧炉焚烧方式处理固体废弃物是以往三、生物安全实验室普遍采用的一种方式。其优点是可以彻底灭活所有病原微生物(包括朊病毒)，处理后残留体积小，降低了对灭菌后二次垃圾的处理量，但焚烧时产生的废气对环境可造成一定 程度的污染。澳大利亚动物卫生研究所采用了这种方式处理固体废弃物。澳大利亚动物卫生研究所的焚烧炉共两台，一备一用。焚烧炉的工作流程:-道气密门位于解剖室内，当道气密门打开时*二道和*三道气密门处于关闭状态，将动物残体等固体废弃物投入道和*二道气密门之间。关闭道气密门， 打开*二道气密门，固体废弃物掉入*二道和*三道气密门之间。关闭*二道气密门，打开*三道气密门，固体废弃物掉入一次燃烧室，在约600℃条件下燃烧，产生的烟气在二次燃烧室内850~ 1200℃燃烧，分解有害物质。
2 高温高压处理方式
加拿大人类和动物健康科学中心和美国农业部国家动物疫病中心ABSL-3实验室对动物残体等固体废弃物采用了125℃、 30min高温高压加搅拌的处理方式。据介绍，经高温高压处理后动物残体(包括骨头)很容易搅碎。经处理后的动物残体等固体废弃物装入塑料袋填埋废弃矿坑或加工成肥料。
3高温高压处理+焚烧炉焚烧方式
有些研究单位在其BSL-3、4实验室建成之前已有固体废弃物焚烧设备，后建成的生物安全实验室很难直接利用这些设备，建新的焚烧设备又导致一定程度的浪费，故采用了对动物残体等固体皮弃物高温高压处理方式。
对析
由于焚烧炉焚烧动物残体时会排放二恶英等有害气体，严重污染环境，国外新建的生物安全实验室多已采用高温碱水解的方式替代焚烧方式处理动物残体，焚烧炉的使用在我国也受到严格限制。与焚烧炉相比，高温碱水解处理动物残体具有以下优点:
(1)组织处理器占地仅为焚烧炉的1/5,大大节省了用地面积。
(2)高温水解处理成本为3~15美分/磅，焚烧炉处理成本为48~77美分/磅。
(3)组织处理器既可垂直安装也可水平安装，进料口穿过楼板或墙体的部位采用生物密封，故组织处理器进料口可安装在污染区，在满足生物安全的前提下，减少了其他灭菌设备。将灭菌路线缩至短。而焚烧炉进料口则无法实现生物密封，因此必须先对需焚烧物品进行高压灭菌后才能送人焚烧炉，灭菌过程复杂，且进行高压灭菌时为达到灭菌效果，必须将大型试验动物切成小块，工作繁重并会造成大面积的实验室污染，增加了实验室事后的消毒灭菌工作量。
(4)使用组织处理器处理动物残体，终的排出物为固体残渣(动物骨渣)及废液。
固体残渣可直接运走，废液的BOD虽然较高，但排入园区管网与整个园区的污水混合稀释后B0D值大大降低。使用焚烧炉需配相应的消烟除尘装置以满足环保需求。两者比较，组织处理器较易达到环保要求，且对环境的污染降至。
(5)在初次投资方面，若均采用进口设备，组织处理器的价格**焚烧炉。

生物安全实验室污水消毒设备之连续式系统
3.1系统组成
连续式活毒废水处理设备的**装置是热交换器，设计上采用完全焊接的单管道热交换器。由于是完全焊接的，无法拆卸，保证了设备的安全运行。同时，单管道的构造使得废水在管道中始终沿一个方向流动，如果管道阻塞，流速就会下降，此时设备会自动启动清洁程序。热交换器管道接口采用旋转熔接，能够保证较好的光滑度和强度，防止泄漏且有助于管道清洗。
在整套工艺设备中需要设置阀门，普通的蝶阀或球阀内部都有转动结构，关闭时废水会留在小孔或缝隙内无法清洗，造成污染。所以设计上选用隔膜阀，其阀体和转动轴之间没有密封圈，不会存在液体滞留和泄漏的风险。设备的感温装置安装在一个保护套中，探头与废水没有直接接触，避免了污染。整套设备全部采用SAF2507合金。SAF2507 合金由25%铬、4%钼和7%的镍构成，具有较强的抗氯化物、抗酸腐蚀的特性，以及较高的导热性和较低的热膨胀系数。此外，SAF2507 的焊接性很好，可以通过的设备进行焊接。
3.2工作原理
三、生物安全实验室产生的含病原性微生物的废水经管道排到收集罐(级冲罐)内，再由污水泵(一用一备)提升到管式热交换器预热(处理过的高温废水回用作为热媒，将有毒废水从15~40℃提升到90℃左右，同时灭菌过的废水也通过交换器交换后降温到50℃排出)。通电加热到设定的温度后保温灭菌。因此此套活毒废水处理设备不需要的冷却装置，可以连续运行。
灭菌时间--般3~18min,灭菌温度可达到250℃。每一个灭菌周期完成后，系统自动使用80℃ 的苏打水净化设备管路，使用硝酸去除碳酸钙沉淀物，中和生物废水。用pH传感器计量排放前废水的pH值。另外，在污水处理间设一套自动软化水制水设备，用于净化清洗。处理过程是全自动的，各部分自动运转，并能根据储存罐内水位自动开关机。整个过程*人工操作。通过系统可以直接观察到设备每一个部件的实时运行状况。所有的资料都能被记录下来，并可随时调阅。
3.3优缺点
1.优点
(1) 安全性高:热交换器不属于压力容器，无建筑防爆要求，具有较高的建筑安全性。在正常情况下，废水能连续处理，限度减少收集罐内废水的储存量。罐内废水达到150L，处理程序启动。由于系统随机处理中的废水量较少(大约100L)，易于控制和处理突发事件，将环境影响降到。
(2)节能:由于不用冷却水，加热效率高，可大幅降低加热时间和能量损耗。单位水量能耗为其他产品的1/4。
(3) 节省空间:处理系统是一 套非常紧凑的设备。所有的部件均安装在同一个平台上，设备体积小。
(4)处理能力强:不需改动设备即可达到150℃及18min的大剂量处理能力，同时具备处理未知病原体的能力。根据需要，温度可达250℃。可自动调节的温度。
2.缺点
(1)初投资高，整套设备均须进口。
(2)故障应急措施不够完善，没有备用设备。
(3)为防止热交换器堵塞，对废水中的杂质要求较严。
(4) 要求供货商定期人力检修，上门维护。
4对析
连续式和序批式活毒废水处理的方法都是可行的，有各自的特点，在世界上不同的三、生物安全实验室都有工程实例。例如法国里昂生物安全实验室活毒废水处理采用的是连续式，美国某生物安全实验室活毒废水处理采用的是序批式，澳大利亚的生物安全实验室活毒废水处理既采用了连续式也采用了序批式，备有两套处理系统，使用时可以互相切换。
综上所述，序批式系统和连续式系统对于处理生物安全实验室废水，都是安全可靠的。但各有优缺点，在设计中应针对工程实际的特点，综合考虑，扬长避短。

实验室装修
1、实验室墙壁、**板和地板应当光滑、易清洁、防渗漏并耐化学品和消毒剂的腐蚀。地面应防滑，不得在实验室内铺设地毯和悬挂窗帘。实验室的墙体，包括顶棚，应结构牢固、气密性好、所有阴角采用圆弧形线条过渡；墙体内壁光洁、不吸附、耐腐蚀、易清洗消毒；墙体和吊顶建议使用彩钢板。
2、地面材料应满足无缝隙、无渗漏、光洁、耐腐蚀的要求。
3、灯具要选用净化灯具，能达到便于清洗、不积尘的特点。实验室应设应急照明装置，同时考虑合适的安装位置，以保证人员安全离开实验室。
4、有可靠的电力供应和应急照明。每个房间必须装有紫外线杀菌灯，杀菌灯的安装高度在1.8～2.1m之间。
5、传递窗内部安装有紫外灯，供消毒用。
6、应配备足够的固定电源插座，避免多台设备使用共同的电源插座。应有可靠的接地系统，应在关键节点安装漏电保护装置或监测报警装置。
7、实验室台(桌)柜和座椅等应稳固和坚固，边角应圆滑。实验台面应防水，并能耐受热、、酸碱、消毒剂及其他化学剂。一般采用环氧树脂台面。
8、实验台中的橱柜和实验台应牢固，实验台、柜和其他设备之间应保持一定距离，以便清洁。
9、实验室门为净化门，应有可视窗并带自动闭门器，实验室的门与门不能相对开启，必须错位开启。并达到适当的*等级，门锁及门的开启方向应不妨碍室内人员逃生。
10、实验室应设洗手池，水龙头开关宜为非手动式，宜设置在靠近出口处。
11、给水管道应设置倒流防止器或其他有效的防止回流的装置；给排水系统应不渗漏，下水应有防回流设计。
12、应配备适用的应急器材，如消防器材、意外事故处理器材、急救器材等。
13、应配备适用的通讯设备。

生物安全实验室结构形式
一、现浇钢筋混凝 土抗震墙结构
国内外生物安全实验室的结构形式大部分是现浇钢筋混凝土抗震墙结构，围护结构墙体采用现浇钢筋混凝土墙体；少数采用现浇钢筋混凝土框架结构，围护结构墙体采用预制混凝土砌块；另外，部分实验室采用了钢筋混凝土和钢组合结构。
现浇钢筋混凝土抗震墙结构的生物安全实验室相对采用较为广泛，同时也是《生物安全实验室建筑技术规范》GB 50346- -2011 推荐选用的结构形式。一 般都将层废弃物处理层做成地下室，层为**实验室，**层为空气处理机房。实验室建筑平面布局较为规范，大都是规则的矩形平面，平面体型规则。设计中的难点或较有争议的部分是结构的竖向不规则问题，根据实验室的使用功能布置，底层废弃物处理用房为大空间空旷用房；层实验室部分为小开间多隔墙布置，而且墙体不到**，一般做到2. 7m标高处的硬吊顶部位，如果本层全部为实验用房，即形成一个完整的结构层；**层空气处理机房是大空间、大层高结构。结构层高沿竖向变化较大，层多墙体布置，与上、 下层的大空间相比较，结构侧向刚度沿竖向形成突变，层墙体大多数不落地，竖向抗侧力构件不连续，建筑物形体为特别不规则建筑。
对于生物安全实验室这样的重点设防类建筑，先应当选取建筑形体规则、有利于抗震的结构形式，要想调整建筑物的竖向刚度分布，先要合理定义层实验室围护结构墙体对整个建筑物侧向刚度的影响。对层现浇钢筋混凝土墙体的作用及结构计算模型存在以下两种意见(陈丹，2014)：
1.层现浇钢筋混凝土墙体按抗震墙考虑
根据使用功能要求，地下设备间为大空间结构，上部混凝土墙体落地会严重影响其使用功能，即使将局部几道墙体延伸至地下，也做不到墙体全部落地，这样就形成了部分框支抗震墙结构。《建筑抗震设计规范》中关于框支剪力墙结构的规定如下：矩形平面的部分框支抗震墙结构，其框支层的楼层侧向刚度不应小于相邻非框支层楼层侧向刚度的50%；框支层落地抗震墙间距不宜大于24m，框支层的平面布置宜对称，且宜设抗震筒体；底层框架部分承担的地震倾覆力矩，不应大于结构总地震倾覆力矩的50%。根据已经完成设计的两个生物安全实验室(3 个结构单元)，其计算结果不能满足上述规定。而且框支抗震墙结构本身就不是一种抗震有利的结构形式，规范规定：普通设防类建筑在8度区24m以上及9度区不允许采用部分框支抗震墙结构，针对生物安全实验室这样的设防类建筑较需要从严控制，谨慎采用。
2.层现浇钢筋混凝土墙体按填充墙考虑
将墙体与主体结构之间采用柔性连接，即：墙体侧向与框架柱之间预留一定宽度的缝隙，用橡胶或其他柔性材料填充，主体结构按纯框架结构考虑，其受力体系明确、计算结果满足规范要求，但是理论上的柔性连接是否可以真正实现？墙体与框架柱之间的预留缝原宽度如何确定？同时，每道墙两边及墙与墙之间大量的预留缝隙与实验室围护结构墙体的密封性要求有很大的矛盾，大量缝隙的封堵必将带来建筑成本及使用过程中维护成本的大幅增加，同时空气泄漏的几率也随之加大。
二、钢筋混凝土和型钢组合结构
采用钢筋混凝土和型钢组合结构的生物安全实验室具体结构形式为：层设备用房为钢筋混凝土抗震墙结构，二层实验室为钢筋混凝土加桁架梁的框架结构，三层为钢桁架结构，为保护屋面上的设备，又做了*四层，为轻型门式刚架结构，彩钢板屋面；**实验区围护结构墙体采用双层不锈钢复合板(陈丹，2014)。 这样的结构形式同样也是结构侧向刚度变化较大，但从概念析，结构刚度是自下而上由刚到柔，逐渐递减。这是“盒中盒"的设计理念。
**实验室的围护结构墙体采用钢板结构，可靠地解决了实验室对围护结构墙体的密封性要求，同时削弱了分布密集的围护结构墙体刚度对建筑物整体刚度的影响，然而作为一个整体的工程设计，位于**区的由钢板组合而成的实验室用房尚应有一定量的工作需要进一步落实，例如，钢板组合结构与主体建筑物的连接节点做法；钢板与钢板之间的连接以及钢板自身的强度保证等。认为，此类问题不宜按照普通工程的设计思路，由建筑采用标准做法，而是应该根据具体工程通过计算或实验研究确定，应保证与主体结构的协同一致。
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