郑州百级 无菌净化车间设计施工 生物净化实验室
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关 键 词：生物净化实验室
行 业：环保 净化工程
发布时间：2023-02-28
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噁英等有害气体，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，组织处理器更易达到环保要求，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，组织处理器的价格低于焚烧炉。
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，层为核心实验室，**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更需要从严控制，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；核心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。
核心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，位于核心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。
管道系统的强度试验
1.可燃气体和高纯气体等特殊气体阀门安装前应逐个进行强度和严密性试验。管路系统安装完毕后应对系统进行强度试验。强度试验应采用气压试验，并应采取严格的安全措施，不得采用水压试验。当管道的设计压力大于0.6MPa时，应按设计文件规定进压试验。
2.气压试验应采用洁净度与洁净室等级匹配的惰性气体或压缩空气进行，试验压力为设计压力的1.15倍。
试验时应逐步缓慢增加压力，当压力升至试验压力50%时，如未发现异常与泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，直至试验压力。稳压10min后，再将压力降至设计压力，停压时间以查漏工作的需要而定，以发泡剂检验无泄漏为合格。
3.真空管道的气压试验压力应为0.2MPa。
4.当管道输送的介质为有毒气体、腐蚀性气体、可燃气体时，应进行高工作压力下的泄漏试验。对管段之间焊接接头、管路的分支接头、阀门的填料、法兰或螺纹的连接处，包括全部金属隔膜阀、波纹管阀、调节阀、放空阀、排气阀等，应以发泡剂检验不泄漏为合格。
经过气压试验合格的系统，试验后未经拆卸，该管路系统可不再进行泄漏试验。
5.真空管道在强度试验与泄漏试验合格后，应在系统联动运转前，以设计压力进行真空度试验。试验宜在气温变化较小的环境中进行，试验时间应为24h，增压率不应大于3%。
管道系统的吹除
1.气体管道各项试验合格后，应使用与洁净室洁净度级别匹配的洁净无油压缩空气或高纯氮气吹除管内污物，吹除气流流速应大于20m/s，直至末端排体在白纸上无污痕为合格。
2.管道吹除合格后，应再以实际输送的气体，在工作压力下，对管道系统进行吹除，应无异常声音和振动为合格。输送可燃气体的管道在启用之前，应用惰性气体将管内原有气体置换。
气体供给装置
1.瓶装气体供给装置应安装在使用洁净室之外的房间，两室之间穿墙的管道应加套管，并应在管道与套管间隙填满不燃材料并加密封。
2.装置出口管道上的安全阀在安装前应进行阀门开启检查。开启压力、密封压力和回座压力应符合安全阀性能要求。
3.集中式真空吸引装置应安装在远离洁净室的建筑物外，安装时应采取有效隔声防振措施，与其连接的弯管半径不应小于5倍管外径，过滤设施应安在排气口。
生物安全实验选址
由于近年来国内外多次发生生物安全实验室感染事件，目前对生物安全实验室项目选址，在认识上有一-个严重误区，即生物安全实验室似乎成了“疾病感染和传播中心”，在选址上一定要远离城市内其他建设项目。事实上，生物安全实验室的功能是对开展的生物实验形成多重安全屏障，进行多道生物安全保护，从技术上达到“保护周边环境、保护实验人员、保护实验对象不受环境污染”的目的。建设现代生物安全实验室，其目的和功能，恰恰是程度上科学地避免实验中的生物致病因子对环境和社会公众的感染和传播。
实验室的生物安全防护措施，包括生物安全柜、实验人员的防护装备和实验室建筑及设备等硬件屏障，以及在严格科学的实验操作管理规程控制下的软件屏障。近年来国内外发生的生物安全实验室感染的事件，从技术析，既有违反实验操作管理规程的人为因素，也有因实验室设施简陋导致实验人员感染的原因。因此，在软硬件屏障措施**上双管齐下，就可以有效地避免此类事故的再次发生。
对生物安全实验室项目选址问题，只要保证生物安全实验室与城市其他相邻建筑保持适当的间距，从技术上说，就可以保证避免可能出现的生物致病因子对周边环境的污染。
中净环球净化可提供洁净实验室、生物实验室、微生物实验室、生物实验室的咨询、规划、设计、施工、安装、改造等配套服务。经验丰富、价格实惠。拥有装饰装修、机电安装、净化行业设计。
