Un sistema de descontaminación de efluentes ( EDS ) es un dispositivo o conjunto de dispositivos diseñados para descontaminar o esterilizar materiales biológicamente activos o biopeligrosos en fluidos y materiales de desecho líquidos. 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 superiores deben descontaminar sus desechos antes de descargarlos en un sistema de alcantarillado público . [2] 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 entren al sitio de esterilización en el EDS, y paletas de maceración [5] para agitar el efluente contenido en los tanques, reduciendo la congelación .
Los EDS varían en su diseño y función; sin embargo, es común el uso de esterilización química o térmica.
Un EDS por lotes consta de al menos un tanque de esterilización (también conocido como tanque de eliminación o tanque de cocción). El tanque de esterilización suele ser un recipiente con camisa , que es un recipiente con paredes huecas. El efluente fluye hacia el tanque de exterminio ya sea por gravedad o bombeándolo al 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 con camisa, elevando su temperatura a más de 121 °C. Una vez que todo el efluente se haya calentado a al menos 121 °C durante al menos 30 minutos, se habrá esterilizado todo el material biológicamente peligroso dentro del tanque de exterminio. [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 usar múltiples tanques de esterilización y alimentarlos desde tanques de almacenamiento dedicados . Cabe destacar que cuando un tanque de exterminio no está funcionando, puede funcionar como un tanque de almacenamiento, recogiendo efluentes y aguas residuales hasta que esté lo suficientemente lleno como para esterilizarlo. [7]
Los sistemas de inyección de vapor discontinuo funcionan de manera similar a un EDS de vapor discontinuo, 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, aumentando el tiempo de procesamiento. La velocidad del 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 corre a través del efluente puede sonar como el de 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 desde las paredes de un recipiente con camisa. [9] Se ha demostrado que las variantes de baja temperatura y presión del EDS por inyección de vapor por lotes son capaces de descontaminar desechos de nivel 2 de bioseguridad al someterlos a una temperatura de esterilización de 82,2 °C. Esta baja temperatura requiere un largo periodo de tiempo de seis horas para lograr la esterilización. [10]
Los EDS de flujo continuo pasan 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 mucho, dependiendo del caudal del efluente y de la temperatura a la que se calientan las tuberías. Como una temperatura más alta esteriliza más rápidamente, cuanto más alta sea la temperatura de las tuberías, mayor 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 químicos de descontaminación de efluentes. El efluente se recoge en un tanque de esterilización, donde se mezcla con un esterilizante químico como lejía . Luego, la mezcla de efluente y esterilizante se mantiene durante un tiempo suficiente para garantizar que todos los microorganismos del efluente hayan sido esterilizados. Después de la esterilización, el esterilizante debe neutralizarse antes de que el efluente pueda desecharse en una alcantarilla. Como tal, un EDS químico por lotes requiere una gran cantidad de productos químicos, tanto esterilizantes como neutralizadores, para funcionar [12]
Los estudios muestran que las esporas de Bacillus contenidas en efluentes que contienen una mezcla de efluentes animales, ácido húmico y suero bovino fetal pueden desactivarse eficazmente en un EDS químico a base de lejía a una concentración de esterilizante de menos de 5700 partes por millón durante dos horas de exposición [13 ]