高级生物安全实验室固体废弃物处理方式

高级生物安全实验室固体废弃物处理方式

世界各国BSL-3、4实验室对动物残体和粪便等固体废弃物的处理方式主要以下四种方式。

1、焚烧处理焚烧处理固体废弃物是以往BSL-3、4实验室最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，第一道气密门位于解剖室内，当第一道气密门打开时第二道和第三道气密门处于关闭状态，将动物残体等固体废弃物投入第一道和第二道气密门之间。关闭第一道气密门，打开第二道气密门，固体废弃物掉入第二道和第三道气密门之间。关闭第二道气密门，打开第三道气密门，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。

高级生物安全实验室设计

3、碱水解碱水解是一项湿处理技术，在高温条件下(常用温度150℃)是最有效的。这种技术能够以加热和化学的方法将液体和固体废弃物消毒，并利用碱金属化合物(如KOH、NaOH等)将蛋白质(包括朊病毒)、脂肪和核酸消解。当碱水解过程在足够高的温度下进行时，已经得到证明这种方法在正常组织分解过程中破坏了朊病毒的传染性。通过碱水解方法得到的组织分解产物是一种咖啡色、无菌、氨基酸水溶液、肽、脂肪酸盐、糖类和电解液。该系统是由多个罐体组成，容器的尺寸可以有很大的变化，大的可以处理4550kg动物残体，小的只有50kg。KOH和NaOH这类碱金属化合物会被泵入容器内部，并在热炼过程中循环。固体残留物约为原体积的3%左右。其缺点是排放的液体中具备高生化需氧量和pH，这会超出政府制定的废弃液体排放标准许多倍，如果就这样排放会被征收额外的罚款或是在排放前进行额外的处理。注入CO2和H2S并进行pH值控制可以帮助降低排放物的指标。美国堪萨斯州立大学生物安全研究所采用了碱水解处理动物残体的方式。

4、高温高压处理后焚烧有些研究单位在其BSL-3、4和/或ABSL-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，另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废弃物高温高压处理后焚烧的处理方式。如日本国家动物卫生研究所的BSE研究中心即采取了这种处理方式，该中心对BSE实验动物残体等固体废弃物经135℃30min高温高压灭菌后，再送至焚烧炉焚烧，已达到对朊病毒彻底灭活的目的。