Reklama
 
 
 
Wymagania wentylacji ogólnej i stanowisk w laboratoriach mikrobiologicznych
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Data dodania: 15.05.2018

 Laboratorium mikrobiologiczne jest miejscem, w którym przeprowadza się prace z mniej lub bardziej agresywnymi czynnikami mikrobiologicznymi. Zadaniem systemów wentylacyjnych jest taka ich praca, aby zdrowie zarówno personelu laboratoryjnego, jak i populacji ludzkiej, pozostało niezagrożone.

 

 

2018 02 82 1

 

 

Odpowiedni projekt oraz budowa pomieszczeń laboratoryjnych przyczynia się znacząco do ochrony pracowników tego rodzaju placówki. Laboratorium stanowi również barierę przed zainfekowaniem szkodliwymi patogenami innych przebywających w obiekcie osób, oraz zapobiega przedostawaniu się szkodliwych drobnoustrojów do środowiska zewnętrznego. Poza standardowymi środkami ochrony osobistej oraz odpowiednimi wytycznymi odnośnie postępowania z określonymi mikroorganizmami, znaczącą rolę ma też system wentylacji laboratorium.

 

 

Laboratorium mikrobiologiczne – stopnie zagrożenia mikrobiologicznego Rozważania na temat wytycznych dla systemów powietrznych, obsługujących pomieszczenia laboratoryjne, trzeba zacząć od określenia, jakie szkodliwe mikroorganizmy będą obiektem prowadzonych prac. W celu zaimplementowania odpowiedniego systemu ochrony, wprowadzono pojęcia, takie jak: 

 

  • grupa zagrożenia czynnikami biologicznymi,
  • poziom bezpieczeństwa mikrobiologicznego.

 

Zgodnie z artykułem 2 dyrektywy unijnej nr 2000/54 [4], czynniki biologiczne oznaczają: mikroorganizmy (włącznie z tymi, które zostały zmodyfi kowane genetycznie), hodowle komórkowe oraz wewnętrzne pasożyty ludzkie, wywołujące zakażenia, alergie lub zatrucia. Warto nadmienić, że w dyrektywie [4] zostały opisane tylko czynniki biologiczne wywołujące zaburzenia zdrowia u człowieka. Ponadto dyrektywa wprowadza podział czynników biologicznych na cztery grupy. Podobne założenia można znaleźć w Labratory Biosafety Manual [3], z tym, że wytyczne WHO odnoszą się również do patogenów zwierzęcych. Parametr ten charakteryzuje ryzyko związane z pracami nad danym mikroorganizmem i jest podstawą do wyznaczenia grup bezpieczeństwa biologicznego. Zarówno wytyczne WHO, jak i dyrektywa unijna, charakteryzuje cztery grupy zagrożenia biologiczlanego. Na podstawie powyższych grup, wyznaczany jest drugi parametr, jakim jest stopień bezpieczeństwa mikrobiologicznego. W materiałach WHO [3] oraz w dokumentacji amerykańskiego Centrum Zwalczania i Zapobiegania Chorobom [2] wprowadzony został czterostopniowy podział, zgodny z liczbą grup zagrożenia czynnikiem biologicznym. Powyższe materiały proponują podział na grupy od BSL-1 do BSL-4 (BSL – Biosafety Level), przy czym najniższym stopniem, jest stopień BSL-1. Każdy z poziomów bezpieczeństwa zawiera dokładne wytyczne odnośnie procedur kontrolnych, projektowania, wyposażenia oraz ochrony pomieszczeń laboratoryjnych.

 

Standardowe procedury oraz środki bezpieczeństwa dla warunków polskich opisane są w rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 22 kwietnia 2005 roku [7] oraz w normie PN-EN 12128:2000 [8]. Wyszczególnione wyżej akty prawne wprowadzają pojęcie stopnia hermetyczności, który ściśle koreluje z grupami zagrożenia czynnikami biologicznymi. Zgodnie ze ścisłymi relacjami powyższych parametrów, również w tym przypadku wprowadzono czterostopniowy podział. Należy zwrócić uwagę na fakt, że w normie [8], zostały szczegółowo opisane pod względem kontroli środowiska wewnętrznego tylko dwa stopnie PCL-3 oraz PCL-4 (PCL – Stopień hermetyczności laboratorium). W przypadku stopni PCL-1 oraz PCL-2, norma nie precyzuje wymagań z zakresu kontroli środowiska wewnętrznego. Przedstawia tylko ogólne wytyczne, dotyczące zachowania czystości oraz oznakowania laboratorium. Obok zamieszczona została tabela z wymaganiami dla systemów powietrznych dla każdego stopnia hermetyczności.

 

 

Sposoby rozdziału oraz wyznaczenie ilości powietrza dla pomieszczeń laboratoryjnych

 

Głównym zadaniem systemów wentylacyjnych w laboratoriach mikrobiologicznych jest ochrona przed szkodliwymi zanieczyszczeniami zarówno biologicznymi, jak i fizycznymi. System wentylacji ogólnej umożliwia usuwanie emitowanych do powietrza zanieczyszczeń oraz zapobiega ich rozprzestrzenianiu. Niestety, nie zapewnia pracownikom ochrony przed bezpośrednim kontaktem z niebezpiecznymi substancjami lub mikroorganizmami.

 

Pierwszym krokiem przy projektowaniu systemów wentylacyjnych jest określenie ilości powietrza, przypadającego na każde z pomieszczeń wchodzących w skład laboratorium. Zgodnie z informacjami zawartymi w wytycznych ASHRAE [1], ilość powietrza w pomieszczeniach laboratoryjnych zależna jest od takich czynników, jak: 

 

  • zapotrzebowanie na powietrze świeże w celu pokrycia zysków ciepła występujących w pomieszczeniu; 
  • strumień powietrza świeżego w celu pokrycia minimum higienicznego; 
  • wymagana ilość wymian powietrza ze względów technologicznych.

 

Warto zaznaczyć, że przy doborze ilości powietrza na podstawie powyższych czynników, wybierany jest jeden – z najwyższym zapotrzebowaniem dla danego pomieszczenia laboratoryjnego. Zazwyczaj, dobierając ilość powietrza na podstawie czynnika o najwyższym zapotrzebowaniu, uwzględnia się jednocześnie wymagania powietrzne dotyczące pozostałych czynników.

 

Wytyczne ASHRAE [1] sugerują, by minimalną ilość wymian powietrza w pomieszczeniach laboratoryjnych, w których pracuje personel, przyjmować na poziomie 6-10 h-1. Podaną ilość wymian powietrza należy jednak traktować jako rekomendowaną, stosując ją tylko w przypadkach, gdy nie są dostępne dokładne wytyczne dotyczące procesu lub badania przeprowadzanego w laboratorium. Maksymalny strumień powietrza, przepływający przez pomieszczenia laboratoryjne, również powinien być brany pod uwagę. Zbyt duży strumień może wpływać na przewymiarowanie instalacji, co zwiększa koszty systemu wentylacyjnego oraz zaburza rozdział powietrza w pomieszczeniu. W przypadku laboratoriów pracujących ze szkodliwymi czynnikami biologicznymi, ilość wymian powinna być dobierana na podstawie czynników zawartych w wyspecjalizowanych wytycznych lub na podstawie opracowań i projektów technologicznych. Przy doborze odpowiedniej ilości powietrza dla pomieszczeń laboratoryjnych, należy również zwrócić uwagę na komfort pracy personelu laboratoryjnego. Trzeba zatem tak dobrać parametry powietrza, takie jak prędkość, wilgotność i temperatura, aby odpowiadały warunkom pracy panującym w pomieszczeniach, o ile wymagania przeprowadzanego procesu nie stanowią inaczej.

 

 

2018 02 83 1

 

 

Istotna jest również kwestia odzysku ciepła z pomieszczeń laboratoryjnych. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu z dnia 5 lipca 2013 roku [6], stosowanie odzysku ciepła jest obligatoryjne przy strumieniu powietrza powyżej 500 m3/h. W przypadku laboratoriów mikrobiologicznych, zadanie odzysku jest znacznie utrudnione. Odzysk ciepła stosowany w systemach laboratoryjnych powinien ograniczać się do wymienników ciepła z czynnikiem pośredniczącym lub rurką ciepła. Warunek ten dotyczy jedynie placówek operujących patogenami z grup 3 oraz 4.

 

 

Systemy umożliwiające bezpieczną pracę z mikroorganizmami szkodliwymi

 

Nie można poruszać tematu laboratoriów mikrobiologicznych bez omówienia podstawowych systemów wentylacji miejscowej, jakim są komory bezpiecznej pracy mikrobiologicznej.

 

Tego typu urządzenia, dzięki odpowiedniej budowie, pozwalają wykonywać czynności laboratoryjne bez narażania personelu oraz środowiska otaczającego urządzenie na zainfekowanie.

 

Zgodnie z normą PN-EN 12469 [5] wyróżnia się trzy główne typy komór bezpiecznej pracy, jako uzupełnienie w wytycznych WHO [3], zostały opisane rozszerzone warianty urządzeń typu II.

 

 

2018 02 84 1

Rys. 1. Schemat komory bezpiecznej pracy mikrobiologicznej typu I

 

 

2018 02 84 2

Rys. 2. Schemat komory bezpiecznej pracy mikrobiologicznej typu II B2

 

 

2018 02 84 3

Rys. 3. Schemat komory bezpiecznej pracy mikrobiologicznej typu III

 

 

Zasada działania komór mikrobiologicznych, niezależnie od typu urządzenia, jest podobna. Aby chronić środowisko zewnętrzne przed przedostaniem się do niego powstałych podczas pracy aerozoli zawierających szkodliwe mikroorganizmy, w urządzeniu wytwarzane jest podciśnienie w stosunku do otoczenia komory. W bardziej zaawansowanych modelach na przykład typu II, przestrzeń robocza otoczona jest przestrzenią, w której powietrze usuwane posiada niższe ciśnienie, niż to panujące w przestrzeni roboczej.

 

Oddzielnego omówienia wymaga komora typu III, do której powietrze dostarczane i usuwane jest filtrowane przez filtry HEPA. W tabeli 2. zostały przedstawione wszystkie urządzenia, wraz z zastosowaniem i wymaganiami, które muszą zostać spełnione, aby komory pracowały z pełną skutecznością. W tabeli zostało użyte skrótowe nazewnictwo komór bezpiecznej pracy mikrobiologicznej, wprowadzone w normie PN-EN 12469 [5]: MSC (Microbiological Safe Cabinet).

 

 

Wytyczne dla laboratorium o stopniu hermetyczności PCL-1

 

(...)

 

 

Wytyczne dla laboratorium o stopniu hermetyczności PCL-2

 

(...)

 

 

Wytyczne dla laboratorium o stopniu hermetyczności PCL-3

 

(...)

 

 

Wytyczne dla laboratorium o stopniu hermetyczności PCL-4

 

(...)

 

 

Podsumowanie

 

Projektowanie systemów wentylacyjnych dla laboratoriów jest rzeczą złożoną i wymagającą indywidualnego podejścia przy spełnieniu restrykcyjnych przepisów, dotyczących zachowania bezpieczeństwa pracy. W przypadku projektowania systemów wentylacyjnych, zaleca się korzystanie z wytycznych opracowanych w Europie, takich jak WHO albo CDC, różniących się od opracowań polskich pełną analizą tematu.

 

 

 

 mgr inż. Michał GENDEK

 

 

Artykuł powstał na podstawie pracy dyplomowej autora, pisanej pod kierownictwem dr inż. Anny Charkowskiej.

 

 

LITERATURA:

[1] ASHRAE. 2001, Handbook – Fundamentals, ANSI/ASHRAE Atlanta 2001.

[2] Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories 5th edition, Centers for Disease Control and Prevention, Waszyngton 2009.

[3] Laboratory Biosafety Manual 3rd edition, World Health Organization, Genewa 2004.

[4] DYREKTYWA 2000/54/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dn. 18 września 2000 r. w sprawie ochrony pracowników przed ryzykiem związanym z narażeniem na działanie czynników biologicznych w miejscu pracy, 2000.

[5] PN-EN 12469: 2002 Biotechnologia – Kryteria działania komór bezpiecznej pracy mikrobiologicznej.

[6] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn. 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

[7] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 22 kwietnia 2005 r. w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki, 2005.

[8] PN-EN 12128:2000/Ap1:2001, Biotechnologia – Laboratoria badawcze, rozwoju i analizy – Stopnie hermetyczności laboratoriów mikrobiologicznych, strefy ryzyka i wymagania względem lokalizacji i bezpieczeństwa fizycznego, 2001.

 

 

Reklama

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

  • Pompy ciepła 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2015

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2016

  • Pompy ciepła 2014

  • Pompy ciepła 2012

  • Pompy ciepła 2013

  • Termografia w podczerwieni 2009

Reklama

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.