Un sistema de descontaminación de efluentes ( EDS ) es un dispositivo, o conjunto de dispositivos, diseñado para descontaminar o esterilizar materiales biológicamente activos o biopeligrosos en material de desecho líquido y fluido. Los tipos de instalaciones que pueden utilizar un EDS incluyen hospitales , plantas de la industria de alimentos y bebidas , laboratorios de investigación , instalaciones de investigación agrícola y animal , instalaciones de producción farmacéutica e instalaciones gubernamentales o militares . [1] De hecho, todas las instalaciones en los Estados Unidos de América que producen desechos líquidos de nivel de bioseguridad 2 y superior deben descontaminar sus desechos antes de descargarlos en un sistema de alcantarillado público . [2] Los ejemplos de líquidos esterilizados en un EDS incluyen el agua de la ducha de las salas de descontaminación del personal y el agua residual del lavado de las salas de animales en entornos de laboratorio. [3]
Si bien los EDS están diseñados principalmente para esterilizar desechos líquidos, en algunos casos pueden esterilizar material sólido transportado por el efluente líquido. Sin embargo, el EDS puede requerir trituradoras [4] para descomponer los materiales sólidos antes de que ingresen al sitio de esterilización en el EDS, y paletas de maceración [5] para remover el efluente retenido en tanques, lo que reduce la congelación .
Los EDS varían en su diseño y función, sin embargo, el uso de esterilización química o térmica es común.
Un EDS por lotes consta de al menos un tanque de esterilización (también conocido como tanque de matanza o tanque de cocción). El tanque de esterilización es comúnmente un recipiente encamisado , que es un contenedor con paredes huecas. El efluente fluye hacia el tanque de matanza ya sea por gravedad o al ser bombeado hacia el tanque. Una vez que el tanque está lleno de efluente, se hace pasar vapor presurizado a alta temperatura a través de la cavidad en las paredes del recipiente encamisado, elevando su temperatura a más de 121 °C. Una vez que todo el efluente se ha calentado al menos a 121 °C durante al menos 30 minutos, todo el material biológicamente peligroso dentro del tanque de matanza se habrá esterilizado. [6] En este punto, el tanque puede vaciarse por gravedad o por desplazamiento de fluido.
Si bien un EDS por lotes debe tener al menos un tanque de esterilización, se pueden utilizar varios tanques de esterilización y alimentarlos desde tanques de almacenamiento dedicados . Cabe destacar que cuando un tanque de eliminación no está en funcionamiento, puede funcionar como un tanque de almacenamiento, recolectando efluentes y aguas residuales hasta que esté lo suficientemente lleno para esterilizar. [7]
Los sistemas de inyección de vapor por lotes funcionan de manera similar a un EDS de vapor por lotes, pero el vapor pasa directamente a través del efluente durante la etapa de esterilización. Este procedimiento aumenta la velocidad a la que el efluente puede alcanzar la temperatura de esterilización requerida, lo que aumenta el tiempo de procesamiento. La velocidad de procesamiento se compensa con el volumen de efluente que se puede esterilizar, ya que el vapor ocupa espacio que podría usarse para contener el efluente. La inyección de vapor es un proceso muy ruidoso: el vapor que pasa a través del efluente puede sonar como un motor a reacción. [8] El proceso también puede hacer que el material sólido se adhiera a los lados del tanque de esterilización, lo que puede dificultar la transferencia de calor de las paredes de un recipiente encamisado. [9] Se ha demostrado que las variantes de EDS de inyección de vapor por lotes a baja temperatura y presión son capaces de descontaminar desechos de nivel de bioseguridad 2 al someterlos a una temperatura de esterilización de 82,2 °C. Esta baja temperatura requiere un largo período de tiempo de seis horas para lograr la esterilización. [10]
Los EDS de flujo continuo hacen pasar el efluente líquido a través de una distancia de tuberías calentadas para esterilizarlo. Las tuberías calentadas suelen estar enrolladas para minimizar la pérdida de calor y el espacio requerido. La longitud y el diámetro interior de las tuberías calentadas pueden variar en gran medida, dependiendo de la velocidad de flujo del efluente y la temperatura a la que se calienta la tubería. Cuanto más alta sea la temperatura de las tuberías, más alto será el caudal del EDS de flujo continuo. El gas natural , el vapor o la electricidad pueden proporcionar el calor necesario para la esterilización. [11]
Para sistemas de menor escala, de menos de 100 galones por día, se pueden utilizar sistemas de descontaminación de efluentes químicos. El efluente se recoge en un tanque de esterilización, donde se mezcla con un esterilizante químico como la lejía . La mezcla de efluente y esterilizante se mantiene durante el tiempo suficiente para garantizar que todos los microorganismos del efluente se hayan esterilizado. Después de la esterilización, el esterilizante debe neutralizarse antes de que el efluente pueda desecharse en un alcantarillado. Por tanto, un sistema de descontaminación de efluentes químicos por lotes requiere una gran cantidad de productos químicos, tanto esterilizantes como neutralizantes, para funcionar [12].
Los estudios muestran que las esporas de Bacillus dentro de efluentes que contienen una mezcla de efluentes animales, ácido húmico y suero bovino fetal se pueden desactivar en un EDS químico a base de lejía de manera efectiva a una concentración de esterilizante de menos de 5700 partes por millón durante dos horas de exposición [13].