Killtanks steeds meer in beeld - thermische sterilisatie van besmettelijk afvalwater bij de vaccinproducent Dessau
Overal waar de farmaceutische en biotechnologische industrie met besmettelijk of genetisch gemanipuleerd materiaal werkt, moet het afvalwater worden gesteriliseerd en aan de hygiënische normen voldoen voordat het weer in het milieu wordt vrijgegeven. Thermische behandeling onder druk met behulp van stoom is de zekerste methode om deze resultaten te bereiken.
Om gezondheids- en milieuredenen moet afvalwater van de farmaceutische en biotechnologische industrie grondig worden gesteriliseerd voordat het water weer in het milieu terechtkomt. Sterilisatie betekent in dit verband de verwijdering van alle levende micro-organismen en de deactivering van virussen, plasmiden, biologische agentia en DNA-fragmenten in het afvalwater. Deze deactivering leidt tot een volledige verstoring van de biologische activiteiten van micro-organismen en biologische agentia (CEN 12740).
Naast verbranding is thermische deactivering met stoom de meest effectieve en betrouwbare methode om afvalwater te steriliseren. Andere processen mogen alleen worden gebruikt wanneer stoomsterilisatie niet kan worden toegepast.
De stoomtemperatuur en de duur van de toepassing zijn doorslaggevende factoren voor het succes van de deactivering. Het standaardproces verwarmt het afvalwater tot 121° C (2 bar). In deze omstandigheden worden zelfs de meest hittebestendige Bacillus stearothermophilus sporen binnen 15-20 minuten gedood en wordt ook het vrije DNA verwijderd. In speciale gevallen wordt de sterilisatie uitgevoerd bij 134° C (3 bar) en kan het tot 120 minuten duren.
Voorbeeld: vaccinproducent
De vaccinproducent Dessau-Tornau GmbH concentreert zich op onderzoek en ontwikkeling van dierlijke vaccins, maar werkt ook aan klinische monsters van menselijke vaccins, bijvoorbeeld tegen AIDS, malaria en pokken. Het is een Europese leider als producent van rabiësvaccins en zet een meer dan 80 jaar oude traditie van microbiologisch onderzoek en productie in Dessau, Duitsland, voort. In totaal heeft het bedrijf 560 werknemers op drie locaties.
De biotechnologische competentie van het bedrijf blijkt uit de verantwoordelijkheid die het neemt voor de veilige deactivering en verwijdering van afvalwater, waarvoor het bedrijf een thermische sterilisatie met batchprocessen toepast. De zogenaamde Killtank of Kill-installatie werd gebouwd door EnviroChemie en behandelt 5 m³/dag. De installatie werkt al jaren probleemloos.
De fabriek verzamelt en steriliseert besmettelijk water in de nieuwe onderzoeks- en ontwikkelingsgebouwen.
De bedrijfskosten van de batchsterilisatie zijn iets hoger dan die van een continu proces, maar er is veel minder tijd en moeite nodig voor de procesbewaking, omdat het de veiligste en meest betrouwbare deactiveringsmethode is. De bedrijfskosten vloeien voornamelijk voort uit de stoomproductie, maar het recyclen van de warmte-energie verhoogt het rendement.
Volledig automatisch of handmatig
Het effluent stroomt naar de 1 m³ tank, die volledig geïsoleerd is en verwarmd kan worden zodat ook deze kan worden gesteriliseerd. Het sterilisatiefilter in de ventilatie zorgt ervoor dat er geen sporen in de externe omgeving terechtkomen. De sterilisatie-installatie kan handmatig of volledig automatisch werken. Zodra het water in de tank een voorgeprogrammeerde hoeveelheid water bereikt, wordt de eerste van de twee sterilisatoren automatisch gevuld met een partij van 500 liter afvalwater. Twee sterilisatoren worden gecombineerd om te voldoen aan de hoge capaciteit van de installatie.
De sterilisatoren zijn geïsoleerde druktanks met een duurzame dubbele wand en een capaciteit van 0,75 m³. Ze zijn uitgerust met de nodige automatische sturingen. De gehele installatie is opgebouwd uit roestvrij staal 1.4571 en de luchtuitlaat wordt door een sterilisatiefilter geleid.
Zodra het benodigde volume is bereikt, begint het sterilisatieproces zelf automatisch. De werking, duur, volume en temperatuur worden zorgvuldig bewaakt, gecontroleerd en geregistreerd.
De eerste sterilisator wordt direct met stoom uit het fabrieksnetwerk verwarmd tot een sterilisatietemperatuur van 121° C. en 20 minuten constant gehouden. Daarna gebruikt de redundante installatie de warmte van de actieve sterilisator en geeft deze door aan de volgende sterilisator die geprogrammeerd is om te werken, waardoor energie en koelwater bespaard wordt.
Tijdens het gehele deactiveringsproces circuleert een speciaal heetwaterpompstation de inhoud van de sterilisator (Killtanks) om een homogene temperatuur te garanderen en stilstaande zones in de leidingen te vermijden. Na de sterilisatie wordt het afvalwater gekoeld tot 35° C door koelwater tussen de dubbele wand te pompen en vervolgens in het riool af te voeren.
Continu proces ook een optie
Het voorbeeld van Dessau-Tornau benadrukt de betrouwbaarheid en efficiëntie van de thermische sterilisatie van water in de farmaceutische en biotechnologische industrie. De technische specificaties zijn gebaseerd op het succes van ongeveer 200 installaties en het ontwerp is geoptimaliseerd voor de aanzienlijke materiaalspanning als gevolg van de frequente temperatuursveranderingen. Thermische sterilisatie-installaties voor besmettelijk afvalwater kunnen ook geschikt zijn voor taak- en klantbehoeften voor continue werking.
-
Schema: Stroomdiagram van een dubbele sterilisatie-installatie (Killtank)
