Fertőtlenítés klórral  Az elemi klór vízben oldva hipoklórossavat képez: Cl 2 + H 2 O ⇌ HOCl + H+ + Cl-  Az ionizáció mértékét a pH határozza meg: HOCl ⇌ H+ + OCl- 1

Fertőtlenítés klórral  A klórt NaOCl v. Ca(OCl) 2 formájában alkalmazzák: NaOCl  Na + + OCl - Ca(OCl) 2  Ca + + 2OCl - H + + OCl -  HOCl Klór + ammónia és más nitrogéntartalmú anyagok (pl. aminok, iminek)  klóraminok v. N-kloro-vegyületek  pH = 4,5 – 8,5 HOCl + NH 3 ⇌ H 2 O + NH 2 Cl monoklóramin HOCl + NH 2 Cl ⇌ H 2 O + NHCl 2 diklóramin  pH < 4,4 HOCl + NHCl 2 ⇌ H 2 O + NCl 3 triklóramin 2

A mikroorganizmusok érzékenysége klórral szemben MikroorganizmusÉrzékenység Gram-pozitív baktériummagas Gram-negatív baktériumokmagas Savtűrő baktériumokközepes Baktériumspórákközepes Lipofil vírusokközepes Hidrofil vírusokközepes Amőbákmagas Algákmagas Gombákközepes 3

A mikroorganizmusok érzékenysége klórral szemben pHCl 2 [%]HOCl[%]OCl - [%] 40,599,50,0 5 99,50,5 60,096,53,5 70,072,527,5 80,021,578,5 90,01,099,0 100,00,399,7 4

Csatorna- és gyűjtőrendszerek Ez egy szennyvízhasznosító, mely az egész üzem területén szétterül. Hasonlít a hagyományos csatornahálózatra, de ZÁRT RENDSZER! Öblítő-, és mosó folyadékok, gőzkondenzátum, szennyvíz tartalmazhat szennyező mikrobákat. 5

Csatorna- és gyűjtőrendszerek Általános elrendezések – 1. 6

Csatorna- és gyűjtőrendszerek Általános elrendezések – 2. 7

Csatorna- és gyűjtőrendszerek Csővezetékek  Anyag kiválasztásának szempontjai: ◦ Sterilizálandó folyadék kémiai összetétele ◦ Fertőtlenítési mód ◦ Működés körülményei, elhelyezés ◦ várható élettartam  Csövek és szerelvények illesztésénél fontos figyelembe venni azok hőtágulását  Steril tömítések használata 8

Csatorna- és gyűjtőrendszerek Minden tartályt el kell látni sterilszűrővel, vagy égetővel, hogy megakadályozzuk az aeroszol környezetbe való kijutását. Az egész rendszer fertőtleníthető legyen Ezeket a szennyvízvezetékeket, csak erre a célra lehet használni, más szennyvízre nem (feleslegesen növelné a költségeket) Padlólefolyó nem lehet nyitott, csak szelepes, külön gyűjtőrendszerrel. Csővezeték anyaga a sterilizálandó folyadékhoz megválasztva, ha földben megy, dupla köpeny (hőtágulás!) Steril tömítések 9

Folytonos és szakaszos sterilezők ElőnyökHátrányok Szakaszos rendszer- Minden egységből mintát lehet venni. - Kevésbé bonyolult felszerelést igényel - Magasabb energiaköltség - Nagyobb tartályokat igényel a lassú körforgás miatt Folytonos rendszer- Alacsonyabb energiaigény (hatékonyabb fűtés, hűtés) - A kezelés hatásosabb a rövidebb kezelési időnek és a magasabb hőmérsékletnek köszönhetően - Komplikáltabb felszerelés - Mintavétel csak plusz tartály beiktatásával lehetséges - Nagyobb karbantartást igényel 10

Szakaszos Swing-tartály 11

Folytonos sterilező 12

Hőcserélők Csőköteges hőcserélőLegkevésbé alkalmas könnyen beszennyeződik, eltömődik, nehéz tisztítani Lemezes hőcserélőHőátadási együtthatója nagy – kisebb méretű is elég Szilárd anyagok könnyen eltömíthetik Tömítések folyamatos karbantartása szükséges (magas T – repedések, klór – korrózió) Spirális hőcserélőDrágábbak a lemezesnél Kevesebb karbantartás, tömítőanyag Nehezebben tömődik el Cső a csőben hőcserélő Legelőnyösebb megoldás, de a legdrágább is Nem túl sérülékeny, kevés tisztítás szükséges Kevésbé korrodálódik, fajlagos hőátadásai felület kicsi 13

Hőntartó Hőmérsékleten tartás: hosszú csőszakasz, ezt hívjuk hőntartónak. Hőntartó hossza=cső keresztmetszete/folyadék átlagos sebessége (turbulens ármalást feltételezve) Folyadék tartózkodási ideje a csőben: függ az áramlási sebességtől és a sebességprofiltól Turbulens áramlás legyen 14

Hőntartó 2000<Re<4000: lamináris, parabolikus sebességprofil  a cső közepén lévő anyag kisebb ideig tartózkodik a csőben, mint a falnál lévő <Re<20000: turbulens, majdnem sima sebességprofil  azonos tartózkodási idő. Gazdasági szempont: az a v min, ahol az áramlás átmegy turbulensbe. Nem lehet v túl nagy sem  erózió Általában: 2 m/s alatt. 15

Hőntartó Turbulens áramlástól való eltérés oka: axiális visszakeveredés, megnövelheti a sávszélességet. Ezeket az eltéréseket a Peclet-szám írja le. Ahogy Pe , az áramlás megközelíti a turbulens áramlást. V: átlagos folyadék sebesség L: sterilező szakasz hossza D z : axiális diszperziós koefficiens 16

Kibocsátott gáz sterilezése Kazettaszűrők: kiszűri az apró részecskéket Ne tömődjön el: a szűrőházat gőzköpennyel vesszük körül, így a hőmérséklet harmatpont felett marad. 17

Műszerezettség-szabályozás A biohulladék kezelő rendszereket teljesen automata működésűre kell tervezni. A műszer nem csak méri, hanem rögzíti is a fontos kezelési paramétereket. Automata rendszer sorrendszabályozója: - PCL: programozható logikai szabályozó - DSC: megosztási szabályozó rendszer. Paraméterek figyelése hibajelzők 18

Szuperkritikus vizes oxidáció SCWO: a folytonos sterilezés egyik lehetséges utódja A folyékony hulladékot sűrítik. Addig hevítik, míg a víz kritikus pontja feletti körülményeket érnek el. 22 MPa, 374  C Minden szerves komponens gyorsan és szinte tökéletesen oxidálódik. A szuperkritikus körülményeket a szerves anyagok oxidációja által előállított energiával tartjuk fenn. 19

Műszaki beállítási javaslatok Kerüljük a nyomásszabályozó szelepek használatát. Használjunk olyan hasadólemezeket, amelyek veszély esetén a többit is riasztják. Csőkapcsolások: peremes kapcsolatok helyett hegesztés (szivárgás miatt) Szereljünk fel mintavevő rendszert Forró gőz kondenzátum figyelembevétele: ellennyomást okoz a gyűjtőtartályban, vagy eltömíti a kivezető szűrőket. Gyűjtőtartájok a gyűjtőrendszer legalacsonyabb pontján legyenek. Kerüljük a nyitott csövek használatát (pl. lefolyó) 20

Műszaki beállítási javaslatok Több szűrő legyen, ha az egyik eltömődne! Minimalizáljuk a rendszerek közti szennyeződés lehetőségét: elválasztó csőszakaszok használatával vagy puffertartályokkal. Kémiai rendszerekben a pH-t a legkedvezőbb hőmérséklethez állítsuk be, hogy lerövidítsük a kezelési időt. Magasnyomású pumpa használatával a mikrobákat védő szilárd anyagok „feltörhetőek”. Automatizálásnál törekedjünk a tökéletességre! Automatizált rendszereket szereljük fel vészjelzővel és adatgyűjtővel! 21

Validálás Itt azt jelenti: az eljárás megbízható, megismételhető sejtszám csökkenést ér el. Validálási eljárás: Installálási rész (IQ) Működési rész (OQ) Szükséges eljárás és kezelési körülmények meghatározása Feldolgozási rész (PQ) sterilezési folyamat Ha a rendszer tartalmaz rekombináns mikroorganizmust  validálás E. coli-val Ha nincs  B. stearothermophilus 22

Köszönjük a figyelmet! 23