21 Lượng nhỏ hóa
THẢI CHỈ THỊ KHI SỬ DỤNG CÁC HÓA CHẤT VÀ HẠT
CHẤT VÀ HẠT NHÂN PHÓNG XẠ THỂ TÍCH XẢ THẢI (M3/S) b ĐẶC ĐIỂM Tủ Cấp II loại A2 Tủ Cấp II loại C1 0,14 (cho tủ 1,2m) 0,19 (cho tủ 1,8m) a = tốc độ khí; b = dòng khí.
Tủ an toàn sinh học Cấp II loại A2, hoặc loại tương đương của Châu Âu, là loại tủ được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu vì các thiết bị này sử dụng hệ thống ngăn áp suất âm ở sát vỏ tủ, có tác dụng bổ sung tính năng an toàn. Nguyên tắc hoạt động của tủ an toàn sinh học Cấp II loại A2 được mô tả trong hình 4.3.
(Các) quạt bên trong hút không khí trong phòng qua cửa trước và khe lưới hút gió phía trước, sau đó dòng không khí này trộn với không khí từ khu vực làm việc. Không khí này được đi qua khu vực làm việc và được hút vào khoang chứa áp suất âm. Khoảng 70% lượng khí này được đi qua bộ lọc HEPA đặt trên toàn bộ chiều rộng của khu vực làm việc trong tủ, cung cấp dòng khí đã lọc đi xuống bề mặt làm việc. Dòng khí sạch này đi xuống được phân chia giữa mặt trước và mặt sau của bề mặt làm việc với một lượng được hút qua các khe hút gió phía trước và phần còn lại qua các khe hút gió phía sau. Bất kỳ hạt khí dung nhỏ nào được tạo ra trên bề mặt làm việc sẽ ngay lập tức được thu giữ trong dòng khí đi xuống này và đi qua các tấm lưới phía trước hoặc phía sau, nhờ đó đem lại mức độ bảo vệ sản phẩm cao nhất. Không khí còn lại (khoảng 30%) được hút từ khu vực làm việc được đưa qua bộ lọc HEPA và thải ra phòng xét nghiệm. Thể tích không khí để tuần hoàn hoặc xả có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng một van điều tiết thể tích thay đổi, giúp thay đổi thể tích luồng không khí để đáp ứng các thông số kỹ thuật độc lập với áp suất ống dẫn.
23
Xấp xỉ 30% lượng khí từ khoang áp suất âm đi lên trên qua bộ lọc HEPA, khí sạch đi vào ống xả.
Lượng không khí thoát ra hoặc tuần hoàn được điều khiển bởi van điều tiết thay đổi thể tích.
Khoảng 70% không khí từ khoang áp suất âm đi xuống dưới qua bộ lọc HEPA và không khí sạch sẽ quay trở lại khu vực làm việc phía dướii theo dòng không khí đi xuống. Quạt bên trong hút không khí trong phòng và không khí bị nhiễm khuẩn từ khu vực làm việc lên khoang áp suất âm. Không khí trong phòng được hút qua một tấm hút gió phía trước.
Khoang chứa áp lực âm Bộ lọc HEPA Bộ lọc HEPA Quạt Khu vực làm việc
Hình 4.3 Tủ an toàn sinh học Cấp II loại A2
Để thải không khí từ tủ an toàn sinh học Cấp II loại A2, có thể sử dụng bất kỳ mô hình thải khí nào được mô tả trong phần 3; mỗi cái đều có những ưu điểm riêng. Không khí từ ống thải sau khi lọc qua HEPA có thể được tuần hoàn lại phòng. Cơ chế này có ưu điểm là giảm chi phí năng lượng của tòa nhà vì không khí được làm nóng và/hoặc làm mát không được truyền ra môi trường bên ngoài và được giữ lại bên trong. Khí thải cũng có thể được dẫn qua ống cứng đến hệ thống thoát khí HVAC riêng trong phòng xét nghiệm hoặc ra bên ngoài tòa nhà. Cơ chế này có ưu điểm là sự cố xảy ra ở một phần của bộ lọc HEPA sẽ không dẫn đến việc không khí bị nhiễm khuẩn trở lại phòng gây nguy hiểm cho nhân viên phòng xét nghiệm. Kết nối giữa các ống thimble cũng có thể được sử dụng để thải khí cho hệ thống HVAC trong phòng xét nghiệm, cho phép tắt tủ loại A2 khi không sử dụng và duy trì áp suất phòng âm, giảm chi phí vận hành.
Do tính chất phức tạp của các dòng khí trong tất cả các loại tủ an toàn sinh học Cấp II, khả năng bảo vệ dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như vị trí tủ, dòng không khí cục bộ và cách thức làm việc hơn các loại hệ thống ngăn chặn thứ nhất khác. Nếu không được sử dụng đúng cách, mức độ bảo vệ mà chúng cung cấp có thể giảm đáng kể (22). Vận tốc của dòng khí đi vào cửa trước có thể dễ dàng bị gián đoạn bởi các dòng khí tạo ra khi có người đi quá gần tủ an toàn sinh học, cửa sổ đang mở, lưới cung cấp không khí và ống dẫn, cũng như khi đóng mở cửa. Do đó, tủ an toàn sinh học nên được bố trí cách xa nơi thường có người qua lại và nơi có khả năng bị nhiễu loạn bởi các dòng khí. Điều đặc biệt quan trọng là phải tuân theo các phương pháp thực hành tốt nhất để giảm thiểu sự gián đoạn của dòng khí được nêu ở mục 2.1.
Hoạt động chức năng và tính toàn vẹn của mỗi tủ an toàn sinh học Cấp II phải được công nhận - theo tiêu chuẩn đặc tính kỹ thuật quốc gia hoặc quốc tế - cả tại thời điểm vận hành (thử nghiệm mẫu) và một lần nữa khi được lắp đặt để đảm bảo rằng tủ tiếp tục đáp ứng các tiêu chuẩn hoạt động tại chỗ (cài đặt hoặc thử nghiệm hiện trường). Thử nghiệm tại chỗ phải được thực hiện bởi các kỹ thuật viên có trình độ, theo hướng dẫn của nhà sản xuất và phải được lặp lại thường xuyên (ít nhất là hàng năm) để đảm bảo tủ an toàn sinh học vẫn hoạt động bình thường. Đánh giá hiệu quả bảo vệ của tủ bao gồm kiểm tra bộ lọc HEPA, lập sơ đồ vận tốc dòng đi xuống, đo tốc độ dòng khí hút ở phía trước cửa tủ, đo áp suất âm/tốc độ thông khí và kiểm tra khả năng bảo vệ, tạo khói kiểm tra hình thái dòng khí, các chức năng cảnh báo và khóa liên động. Các lớp đào tạo chuyên biệt, các kỹ năng và thiết bị đã được hiệu chuẩn sẽ được yêu cầu để có thể thực hiện các thử nghiệm này. Do đó, những đánh giá này nên được thực hiện bởi một chuyên gia có trình độ đáp ứng các yêu cầu quy định của địa phương. Để biết thêm chi tiết về thử nghiệm/chứng nhận cho tủ Cấp II, ở cả giai đoạn thiết kế và sau khi lắp đặt, hãy tham khảo các tiêu chuẩn quốc gia và/hoặc quốc tế có liên quan. Bất cứ khi nào có thể, cần có đủ không gian thích hợp phía sau và mỗi bên của tủ để có thể dễ dàng tiếp cận cho việc bảo dưỡng. Cũng cần có không gian thích hợp phía trên tủ để đo vận tốc không khí qua bộ lọc khí thải cũng như để thay đổi bộ lọc khí. Những khoảng trống này thường nằm trong khoảng 30–35 cm nhưng có thể lớn hơn tùy theo khuyến nghị của nhà sản xuất.
4.3 Tủ an toàn sinh học Cấp III
Tủ an toàn sinh học Cấp III (hình 4.4) được thiết kế để cung cấp mức độ bảo vệ cao nhất cho nhân viên. Các tủ này không bị rò rỉ và sẽ được thử nghiệm nghiêm ngặt để kiểm tra tỷ lệ rò rỉ cho hệ thống đã hoàn thiện khi vận hành và lắp đặt. Cả khí cấp và khí xả đều được lọc HEPA và bội số trao đổi không khí trong tủ thường cao. Dòng khí được duy trì bằng hệ thống thoát khí chuyên dụng riêng bên ngoài tủ, giúp bên trong tủ có áp suất âm với khu vực phòng xét nghiệm xung quanh. Các cổng được gắn găng tay hoặc găng tay chịu lực, chống hóa chất với găng tay tích hợp để giúp cho người sử dụng tiếp cận bề mặt làm việc.
25
Không khí được xả ra ngoài thông qua hệ thống thoát khí riêng, có ống dẫn cứng hoặc sử dụng ống dẫn phân nhánh dạng phễu.
Không khí đi qua hai bộ lọc HEPA nối tiếp.
Không khí được hút từ phòng qua bộ lọc HEPA đầu vào, trộn không khí trước khi loại bỏ. Tỷ lệ dòng vào và dòng xả thải thường dẫn đến tốc độ thay đổi không khí cao và duy trì áp suất âm trong khu vực làm việc. Khu vực làm việc duy trì
ở áp suất âm Cổng găng tay
Kết cấu kín khí đảm bảo không gian kín tạo điều kiện cho việc khử nhiễm không khí ở những nơi cần thiết.
Bộ lọc HEPA
HEPA đầu vào Hộp vận
chuyển
Khu vực làm việc
Hình 4.4 Tủ an toàn sinh học Cấp III
Do đó, tủ an toàn sinh học Cấp III đem đến sự tách biệt hoàn toàn giữa vật liệu được xử lý và người sử dụng, phòng xét nghiệm và môi trường xung quanh. Khả năng duy nhất có thể phá vỡ sự bảo vệ là do hỏng găng tay tích hợp hoặc do di chuyển vật liệu vào và ra khỏi tủ.
Tủ an toàn sinh học Cấp III có thể được thiết kế với một hộp/ngăn vận chuyển, trong đó vật liệu làm việc và các thiết bị có thể được khử nhiễm. Các hộp này có thể có hệ thống thông khí riêng. Tủ cũng có thể được lắp với các ngăn chứa hóa chất cho phép vật liệu kín được đưa ra môi trường bên ngoài. Trong một số phòng xét nghiệm cần bảo vệ tối đa, một số tủ an toàn sinh học Cấp III có thể được kết hợp với nhau để tạo thành một chuỗi tủ với bề mặt làm việc mở rộng được kết nối với nồi hấp tiệt trùng hai cửa để khử nhiễm tất cả các vật liệu đi vào hoặc ra khỏi tủ.
Các găng tay tích hợp phải thường xuyên được kiểm tra, kiểm tra hư hỏng và thay thế trong quá trình bảo dưỡng nếu cần thiết. Các găng tay này cũng nên thay thế thường xuyên. Cần xây dựng các quy trình thay đổi găng tay một cách an toàn và tất cả nhân viên phải được đào tạo để thực hiện. Ngoài ra, tất cả các bộ lọc HEPA nên được kiểm tra thường xuyên sau khi lắp đặt và trong quá trình vận hành, theo hướng dẫn đánh giá nguy cơ. Các cảnh báo và thông số kỹ thuật cũng phải được kiểm tra thường xuyên, và thường xuyên hiệu chuẩn áp kế của tủ. Tốc độ thay đổi không khí bên trong tủ phải được đo và xác định bất kỳ vận tốc dòng khí không đều nào thông qua cổng găng tay mở. Tất cả áp suất âm và dòng khí phải phù hợp thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Các quy trình cũng cần được xây dựng để loại bỏ các mẫu bệnh phẩm và chất thải ra khỏi tủ. Điều này sẽ liên quan đến việc sử dụng các lớp bảo vệ khác nhau và khử nhiễm bề mặt. Trước khi bắt đầu làm việc, người sử dụng cần kiểm tra xem tủ có làm việc ở áp suất âm chuẩn hay không bằng cách kiểm tra máy đo gió hoặc thiết bị tương đương.
Tủ Cấp III có thể có cấu tạo đơn giản vì chúng bao gồm một hộp có bộ lọc đi kèm, cửa sổ và găng tay tích hợp. Nếu tủ bị di chuyển hoặc sửa đổi theo bất kỳ cách nào, thì cần phải thực hiện các thử nghiệm vận hành lại. Các thử nghiệm thích hợp để kiểm tra tránh sự rò rỉ tại các mối ghép để khử nhiễm khí an toàn cũng cần được xem xét. Tình trạng của các mối ghép và miếng đệm cần được kiểm tra thường xuyên. Các quy định của từng địa phương có thể yêu cầu việc thực hiện các đánh giá nguy cơ cụ thể, trong đó cũng cần cân nhắc đến các tình huống hỏng thiết bị và cần có hệ thống dự phòng như cần có hệ thống cung cấp điện liên tục để duy trì áp suất âm trong trường hợp mất điện.
27