ABSL-3、ABSL-4實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)建設(shè)、裝修SICOLAB

1、ABSL-3、ABSL-4實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)建設(shè)、裝修SICOLAB(解決方案）第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)出于其全球戰(zhàn)略考慮，對(duì)各類致病微生物均表現(xiàn)出濃厚的研究興趣。然而在普通實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行致病微生物的研究不可避免的會(huì)發(fā)生實(shí)驗(yàn)室感染和泄漏事件。為了防止這類事件的發(fā)生，在20世紀(jì)的五、六十年代,美國(guó)出現(xiàn)了最早的生物安全實(shí)驗(yàn)室。隨后其他國(guó)家,如前蘇聯(lián)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、澳大利亞、瑞典、加拿大、西班牙、南非、加蓬、瑞士、荷蘭、丹麥、新加坡、馬來(lái)西亞等國(guó)也相繼建造了不同級(jí)別的生物安全實(shí)驗(yàn)室.其中美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、日本、澳大利亞、瑞典、加拿大、南非、加蓬和臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)均建有生物安全四級(jí)（Bi

2、osafety level4，BSL-4)實(shí)驗(yàn)室。我國(guó)大陸生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)起步較晚,20世紀(jì)末陸續(xù)建設(shè)了一些規(guī)格較低的生物安全三級(jí)(Biosafety level3，BSL3）實(shí)驗(yàn)室，使得SARS暴發(fā)后竟難以找到不經(jīng)改造即可使用的合乎要求的BSL-3實(shí)驗(yàn)室。SARS和高致病性禽流感的暴發(fā)使我國(guó)認(rèn)識(shí)到了生物安全實(shí)驗(yàn)室在烈性傳染病防控研究方面的重要意義，2004年我國(guó)先后頒布了實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求(GB19489-2004），生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范（GB-503462004）和國(guó)務(wù)院第424號(hào)令病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例,使我國(guó)生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理走上了規(guī)范化和法制化軌道。最近

3、，國(guó)家又批準(zhǔn)建設(shè)“國(guó)家動(dòng)物疫病防控高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室”等一批高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)設(shè)施，標(biāo)志著我國(guó)生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)將進(jìn)入世界先進(jìn)國(guó)家行列。然而現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室(特別是BSL4實(shí)驗(yàn)室）的設(shè)計(jì)建設(shè)、設(shè)備制造、運(yùn)行管理、控制監(jiān)測(cè)等方面的核心技術(shù)研究非常薄弱，關(guān)系列生物安全的關(guān)鍵設(shè)備、檢測(cè)技術(shù)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)室的安全控制體系的研制、制定和建設(shè)幾乎處于空白階段，國(guó)內(nèi)尚無(wú)BSL-4實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)重制約了我國(guó)高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和安全管理。我國(guó)計(jì)劃建設(shè)的“國(guó)家動(dòng)物疫病防控高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室”將是我國(guó)投資規(guī)模最大、技術(shù)含量和生物安全水平最高的生物安全實(shí)驗(yàn)設(shè)施。為保證“國(guó)家動(dòng)

4、物疫病防控高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)的科學(xué)性和合理性,筆者多次考察了澳大利亞聯(lián)邦科工組織動(dòng)物衛(wèi)生研究所、加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心、日本國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生研究所、美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心和美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物安全研究所等當(dāng)今世界上最為先進(jìn)的包括動(dòng)物生物安全三、四級(jí)（Animal biosafety level-3，4，ABSL-3,4）實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的高級(jí)別大動(dòng)物生物安全實(shí)驗(yàn)設(shè)施.結(jié)合我國(guó)頒布的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，概略介紹一下ABSL-3，4實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、建設(shè)及使用方面的一些體會(huì).1平面布局澳大利亞聯(lián)邦科工組織動(dòng)物衛(wèi)生研究所于1978年開(kāi)始建設(shè)，1985年竣工投入使用，整個(gè)建設(shè)工期為7年，總投資額按現(xiàn)

5、在價(jià)值計(jì)算約為5億澳元，合30多億元人民幣。實(shí)驗(yàn)室主體結(jié)構(gòu)為混泥土現(xiàn)澆的5層建筑,建筑面積約60000m2，其中第三層為BSL3，4實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓區(qū)，建筑面積約1000m2。ABSL3，4實(shí)驗(yàn)室位于主體建筑的一側(cè),面積約2000m2，共有ABSL-3實(shí)驗(yàn)室26間，ABSL-4實(shí)驗(yàn)室2間,ABSL-3解剖室1間。由于實(shí)驗(yàn)室眾多，解剖室只有一間，各實(shí)驗(yàn)室難以與解剖室直接相連,故在設(shè)計(jì)上采取了四列實(shí)驗(yàn)室并聯(lián)方式，所有實(shí)驗(yàn)室的一側(cè)為準(zhǔn)潔凈走廓,供工作人員進(jìn)出,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和物品搬入用；另一側(cè)為污染走廓,與解剖室相連，用于感染的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和污染物品的搬出，即所謂雙潔凈走廓，單污染走廓模式4.由于這種設(shè)計(jì)方式較好

6、地解決了實(shí)驗(yàn)室與解剖室的連接和污染物的處理問(wèn)題，后來(lái)建設(shè)的加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心、瑞士病毒與免疫預(yù)防研究所、日本國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生研究所的BSE研究中心、美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心ABSL3實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物安全研究所等均采用了類似平面布局。這種平面布局也存在一些問(wèn)題，如澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所和加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心均建有ABSL-4實(shí)驗(yàn)室，但出于造價(jià)和使用方便上的考慮，其污染走廓和解剖室為BSL-3實(shí)驗(yàn)室水平，ABSL4的感染動(dòng)物和污染物不能直接利用污染走廓和解剖室，以防造成防護(hù)級(jí)別以上的污染。以上兩個(gè)設(shè)施的ABSL4實(shí)驗(yàn)室感染動(dòng)物解剖均在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，解剖后的動(dòng)物殘?bào)w

7、和固體污染物通過(guò)污染走廓一側(cè)墻體上的雙扉高壓滅菌器滅菌后，送到解剖室進(jìn)一步處理。像這樣將污染走廓和解剖室設(shè)計(jì)成BSL3實(shí)驗(yàn)室水平,雖然降低了造價(jià)，但造成ABSL4實(shí)驗(yàn)室不能直接利用這部分設(shè)施，而且，在ABSL4實(shí)驗(yàn)室尚有存活動(dòng)物時(shí)解剖實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，有悖實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理。因此，我國(guó)在進(jìn)行ABSL4和ABSL3設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)如何設(shè)計(jì)污染走廓和解剖室的生物安全水平進(jìn)行充分的討論和論證。2立體結(jié)構(gòu)2.1三層結(jié)構(gòu)方式世界上大多數(shù)國(guó)家的BSL3、4實(shí)驗(yàn)室采用三層結(jié)構(gòu)方式.第一層為廢棄物處理層，主要有液體廢物收集管道、液體廢棄物處理設(shè)備和固體廢棄物處理設(shè)備。為了防止意外泄漏造成的生物安全事件，液體廢棄物處理和固體廢

8、棄物處理間壓力為-50Pa,氣流方式和氣密性與BSL-3實(shí)驗(yàn)室相同。第二層為實(shí)驗(yàn)室的核心即含有BSL-3、4實(shí)驗(yàn)室和ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室的工作層。從普通實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)入BSL-4或?qū)嶒?yàn)室ABSL4核心區(qū)，首先要經(jīng)過(guò)一道帶有密碼鎖的門(mén)進(jìn)入環(huán)形走廓，經(jīng)由兩道氣密門(mén)構(gòu)成的淋浴室后，進(jìn)入正壓服更換間,更換正壓服后再經(jīng)由兩道氣密門(mén)構(gòu)成的化學(xué)淋浴室，才能進(jìn)入核心區(qū)。第三層為空氣處理層，主要設(shè)備有給排氣的高效濾器單元、風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)組、化學(xué)淋浴設(shè)備等。多數(shù)國(guó)家的BSL3、4實(shí)驗(yàn)室空氣處理層不要求負(fù)壓和氣密性。2。2五層式結(jié)構(gòu)澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所采用了五層結(jié)構(gòu)方式。第一層為廢棄物處理層，主要有高壓滅菌罐、流動(dòng)式

9、加熱滅菌設(shè)施和焚燒爐等，此層壓力為-100Pa，氣流方式和氣密性與BSL3實(shí)驗(yàn)室相同。第二層為液體廢棄物收集層，主要為液體廢棄物收集管道.此層壓力為-100Pa，氣流方式和氣密性與BSL3實(shí)驗(yàn)室相同。第三層為工作層，包括支持區(qū)、BSL-3、4實(shí)驗(yàn)室區(qū)和ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室區(qū)。支持區(qū)主要有清洗室、培養(yǎng)基制備室、洗衣房、食堂等.BSL3、4實(shí)驗(yàn)室區(qū)包括一間正壓服式BSL-4實(shí)驗(yàn)室和一間手套箱式BSL-4實(shí)驗(yàn)室，其余均為BSL3實(shí)驗(yàn)室。ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室區(qū)前面已經(jīng)說(shuō)明，在此不再贅述。值得一提的是，要進(jìn)入該設(shè)施的ABSL-4實(shí)驗(yàn)室核心區(qū)，需經(jīng)過(guò)八道氣密門(mén)。第四層為空氣處理層，主要設(shè)備有給排氣的高效濾

10、器單元和化學(xué)淋浴設(shè)備等。與其他國(guó)家的設(shè)施不同,該設(shè)施此層壓力為100Pa，氣流方式和氣密性與BSL3實(shí)驗(yàn)室相同。第五層為設(shè)備層，主要有給排氣風(fēng)機(jī)、冷熱交換器和初中效濾器等設(shè)備.此層無(wú)生物安全防護(hù)要求。從生物安全實(shí)驗(yàn)室的防護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)看，無(wú)疑澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所的安全性是最好的。然而，由于其結(jié)構(gòu)方式建設(shè)投資巨大,而且設(shè)計(jì)為BSL3實(shí)驗(yàn)室水平的液體廢棄物收集層和空氣處理層空間巨大(分別約為30000m3和40000m3),維持其100Pa的壓力、每小時(shí)10次左右的換氣量及20左右的恒溫，需要大量的人力資源和能源,運(yùn)轉(zhuǎn)維持費(fèi)十分昂貴該設(shè)施的維持費(fèi)每年均在2500萬(wàn)澳元以上,約合人民幣1.5億元)。因此

11、，世界各國(guó)的生物安全實(shí)驗(yàn)室在確保生物安全的前提下,均采用了三層結(jié)構(gòu)方式，而且其空氣處理層均無(wú)負(fù)壓和氣密性要求。3氣流組織方式和壓力梯度3.1氣流組織方式我國(guó)頒布的實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求(GB19489-2004)，生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范(GB503462004)均明確規(guī)定BSL3、4和ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室的氣流組織方式為上送下排1，2。然而,據(jù)筆者的實(shí)地考察和掌握的資料，澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所、加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心、美國(guó)CDC、美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心、美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物安全研究所、美國(guó)德克薩斯大學(xué)、日本國(guó)家衛(wèi)生研究所、日本理化學(xué)研究所、日本國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生研究所、瑞士病毒與免疫

12、預(yù)防研究所的BSL3、4和/或ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室的氣流組織方式均為上送上排。筆者舉出上述例子并不是要否定上送下排氣流組織方式，只是依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用實(shí)踐證明上送上排氣流組織方式的可行性。如澳大利亞衛(wèi)生研究所1985年建成后，開(kāi)展了或正在開(kāi)展?jié)h德拉病毒、尼帕病毒和SARS病毒等人畜共患高致病性病原體的研究;加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心1999年開(kāi)始使用以來(lái)，開(kāi)展了或正在開(kāi)展埃博拉病毒、SARS病毒、高致病性禽流感病毒、口蹄疫病毒等高致病性病原體的研究；美國(guó)CDC更是有著長(zhǎng)期從事埃博拉病毒、天花病毒、馬爾堡病毒、SARS病毒、高致病性禽流感病毒等多種高致病性病原體的研究經(jīng)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)室均未

13、因上送上排氣流組織方式所造成的氣流死角或渦流而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的生物安全事件。上述實(shí)驗(yàn)室的使用經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明,上送上排也是一種安全合理的氣流組織方式。這種氣流組織方式還有另外兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是不需要在實(shí)驗(yàn)室層安裝高效濾器單元和給排風(fēng)管,降低工作層復(fù)雜性并可節(jié)省實(shí)驗(yàn)室的占地面積；二是由于高效濾器單元安裝在空氣處理層，空間大，便于檢測(cè)和維修,而且檢測(cè)和維修人員通常不需要進(jìn)入工作層即可完成日常的檢測(cè)和維修工作，可大幅度降低人員在工作層的出入，有利于生物安保管理和降低人員暴露的風(fēng)險(xiǎn)。因此，筆者建議在我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中，不應(yīng)將氣流組織方式僅限于上送下排,只要能保證送風(fēng)口和排風(fēng)口的布置是對(duì)面分布,在使用實(shí)驗(yàn)室時(shí)氣流是由相對(duì)清潔

14、區(qū)流向相對(duì)污染區(qū)的單向氣流，可由使用者選擇排風(fēng)口的位置.3。2壓力梯度關(guān)于BSL-3、4和/或ABSL-3、4實(shí)驗(yàn)室相鄰房間壓差，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為-10Pa1，2，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)多為25Pa5.筆者考察過(guò)的澳大利亞聯(lián)邦科工組織動(dòng)物衛(wèi)生研究所、加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心、美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心、美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物安全研究所、日本理化學(xué)研究所和日本國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生研究所等的BSL3、4和/或ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室相鄰房間壓差均為25-50Pa，其中加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心的ABSL-4實(shí)驗(yàn)室核心區(qū)壓力為-250Pa，澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所的ABSL4實(shí)驗(yàn)室核心區(qū)壓力為-400Pa。較大的壓力梯度

15、保證了上述實(shí)驗(yàn)室空氣的定向流和實(shí)驗(yàn)室壓力環(huán)境的穩(wěn)定性。我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)之所以將壓力梯度定的較低,可能是充分考慮了我國(guó)現(xiàn)有的和正在建造的BSL-3和/或ABSL3實(shí)驗(yàn)室大多是用彩鋼板等輕型材料建成的簡(jiǎn)易BSL-3和/或ABSL-3實(shí)驗(yàn)室。這些實(shí)驗(yàn)室難以承受較大的壓力,更談不上有符合要求的防爆破、防盜和抗震能力?？赡苡腥藭?huì)有這樣的疑慮,400Pa的壓力可否造成實(shí)驗(yàn)人員的不適,影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物正常生理狀況。SICOLAB在考察澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所時(shí),其BSL-4和ABSL4正好處于消毒清場(chǎng)后的未使用狀態(tài)，有幸三次進(jìn)入BSL4和ABSL4核心區(qū)，并逗留較長(zhǎng)時(shí)間,并無(wú)不適感覺(jué)。4高效濾器單元我國(guó)所有的生物安全實(shí)

16、驗(yàn)室的高效濾器均存在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)和消毒后再利用問(wèn)題。澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所、加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心、美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心、美國(guó)堪薩州立大學(xué)生物安全研究所、日本國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生研究所等各國(guó)BSL3、4和/或ABSL-3、4實(shí)驗(yàn)室均使用了高效濾器單元。澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所的高效濾器單元是自行設(shè)計(jì)的，材質(zhì)為不銹鋼,主體呈圓形桶狀，主體兩側(cè)有主副管道兩套空氣流通系統(tǒng)，主副管道的給排氣口均設(shè)有氣密閥，主管道的氣密閥通常處于開(kāi)啟狀態(tài)，在進(jìn)行高效濾器單元消毒和更換高效濾器時(shí)關(guān)閉；副管道的氣密閥通常處于關(guān)閉狀態(tài),在進(jìn)行高效濾器單元消毒和檢漏時(shí)開(kāi)啟。高效濾器單元的兩端為可完全開(kāi)啟氣密蓋，用于更換高效

17、濾器和檢漏。高效濾器單元一側(cè)裝有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高效濾器阻力的儀表,顯示高效濾器是否破損或堵塞。該設(shè)施的高效濾器單元內(nèi)只有一層高效濾器，因此其排氣系統(tǒng)由兩組高效濾器單元串聯(lián)在一起。加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心、美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心和美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物安全研究所高效濾器單元是一種商品化的定型產(chǎn)品,材質(zhì)亦為不銹鋼，呈方形,基本結(jié)構(gòu)與澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所的高效濾器單元相似,主體兩側(cè)有主副管道兩套空氣流通系統(tǒng)，主副管道的給排氣口均設(shè)有氣密閥，主管道的氣密閥通常處于開(kāi)啟狀態(tài)，在進(jìn)行高效濾器單元消毒和更換高效濾器時(shí)關(guān)閉;副管道的氣密閥通常處于關(guān)閉狀態(tài)，在進(jìn)行高效濾器單元消毒和檢漏時(shí)開(kāi)啟.所不同的是，此

18、高效濾器單元內(nèi)裝有雙層高效濾器，裝有兩塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高效濾器阻力的儀表,在箱體的一側(cè)有四個(gè)可完全開(kāi)啟氣密蓋，用于更換高效濾器和檢漏。上述設(shè)施的給排氣高效濾器單元均為一備一用，每天有專業(yè)技術(shù)人員巡回監(jiān)測(cè).給排氣高效濾器單元出現(xiàn)高效濾器漏氣或堵塞等技術(shù)故障時(shí)可隨時(shí)關(guān)閉，同時(shí)開(kāi)啟備用高效濾器單元，對(duì)故障高效濾器單元進(jìn)行消毒，更換濾器等維護(hù)工作，最大程度地降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。5動(dòng)物飼養(yǎng)方式我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在ABSL4實(shí)驗(yàn)室“感染動(dòng)物應(yīng)飼養(yǎng)在具有級(jí)生物安全柜性能的隔離器內(nèi)”,“動(dòng)物飼養(yǎng)方法要保證動(dòng)物氣溶膠經(jīng)高效過(guò)濾后排放，不能進(jìn)入室內(nèi)"，“特殊情況下,不能在生物安全柜內(nèi)飼養(yǎng)的大動(dòng)物或動(dòng)物數(shù)量較多

19、時(shí)，要更具情況特殊設(shè)計(jì)，例如設(shè)置較大的生物安全柜和可操作的物理防護(hù)設(shè)備，盡可能在其內(nèi)進(jìn)行高濃度污染的操作"。但根據(jù)我們考察的結(jié)果和所掌握的資料表明，澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所和加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心ABSL-4實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)物均為開(kāi)放式飼養(yǎng)，即使是小動(dòng)物也是飼養(yǎng)在開(kāi)放式籠具內(nèi)，而非類似級(jí)生物安全柜性能的封閉隔離器內(nèi).因?yàn)?，ABSL4實(shí)驗(yàn)室防護(hù)設(shè)施為環(huán)境和工作人員提供了可信賴的生物安全防護(hù)。澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所和加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心ABSL-4實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)物飼養(yǎng)方式略有不同。前者是將動(dòng)物完全限制在動(dòng)物欄內(nèi)，動(dòng)物的活動(dòng)空間很??；后者是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)給動(dòng)物隔離出一塊活動(dòng)場(chǎng)地,在對(duì)動(dòng)物進(jìn)行

20、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間動(dòng)物關(guān)入動(dòng)物保定欄，操作結(jié)束后被放出保定欄可以有一定活動(dòng)空間。6液體廢棄物處理方式世界各國(guó)BSL-3、4實(shí)驗(yàn)室對(duì)液體廢棄物處理方式基本都是熱處理，以高溫高壓的處理方式最為普遍,但為節(jié)省能源和提高安全性,有些BSL3、4實(shí)驗(yàn)室對(duì)低危液體廢棄物采取了常壓流動(dòng)式加熱處理方式。澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所采用了高溫高壓結(jié)合常壓流動(dòng)式加熱處理方式。對(duì)BSL3、4和ABSL-3、4實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的高危液體廢棄物采用了12530min的高溫高壓滅菌方式;而支持區(qū)的低危液體廢棄物采用了9920min常壓流動(dòng)式加熱滅菌方式，由于該研究所面積巨大，共有8個(gè)10000L高壓滅菌罐用于處理高危液體廢棄物，四組熱交換

21、柜用于處理低危液體廢棄物。加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心對(duì)液體廢棄物僅采用了12520min的高溫高壓滅菌方式，該設(shè)施共有4000L的高壓滅菌罐3個(gè).日本國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生研究所的BSE研究中心、美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心ABSL3實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物安全研究所也采用類似的處理方式。7固體廢棄物處理方式世界各國(guó)BSL-3、4實(shí)驗(yàn)室對(duì)動(dòng)物殘?bào)w和糞便等固體廢棄物的處理方式主要以下四種方式。7。1焚燒處理焚燒處理固體廢棄物是以往BSL-3、4實(shí)驗(yàn)室最普遍采用的一種方式，其優(yōu)點(diǎn)是可以徹底滅活所有病原微生物(包括朊病毒)，處理后殘留體積小，降低了對(duì)滅菌后二次垃圾的處理量，但焚燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣對(duì)環(huán)境可造成

22、一定程度的污染。澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所采用了這種方式處理固體廢棄物。澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所的焚燒爐共兩臺(tái),一備一用。焚燒爐的工作流程，第一道氣密門(mén)位于解剖室內(nèi),當(dāng)?shù)谝坏罋饷荛T(mén)打開(kāi)時(shí)第二道和第三道氣密門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài),將動(dòng)物殘?bào)w等固體廢棄物投入第一道和第二道氣密門(mén)之間。關(guān)閉第一道氣密門(mén)，打開(kāi)第二道氣密門(mén)，固體廢棄物掉入第二道和第三道氣密門(mén)之間。關(guān)閉第二道氣密門(mén)，打開(kāi)第三道氣密門(mén),固體廢棄物掉入一次燃燒室，在約600條件下燃燒,產(chǎn)生的煙氣在二次燃燒室內(nèi)8501200燃燒，分解有害物質(zhì)。7。2高溫高壓處理加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心和美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家動(dòng)物疫病中心ABSL-3實(shí)驗(yàn)室對(duì)動(dòng)物殘?bào)w等固體廢棄物采

23、用了12530min高溫高壓加攪拌的處理方式。據(jù)介紹經(jīng)高溫高壓后動(dòng)物殘?bào)w(包括骨頭）很容易攪碎.經(jīng)處理后的動(dòng)物殘?bào)w等固體廢棄物裝入塑料袋填埋廢棄礦坑或加工成肥料.7.3堿水解堿水解是一項(xiàng)濕處理技術(shù),在高溫條件下(常用溫度150)是最有效的。這種技術(shù)能夠以加熱和化學(xué)的方法將液體和固體廢棄物消毒，并利用堿金屬化合物（如KOH、NaOH等)將蛋白質(zhì)(包括朊病毒）、脂肪和核酸消解.當(dāng)堿水解過(guò)程在足夠高的溫度下進(jìn)行時(shí)，已經(jīng)得到證明這種方法在正常組織分解過(guò)程中破壞了朊病毒的傳染性。通過(guò)堿水解方法得到的組織分解產(chǎn)物是一種咖啡色、無(wú)菌、氨基酸水溶液、肽、脂肪酸鹽、糖類和電解液。該系統(tǒng)是由多個(gè)罐體組成,容器的尺

24、寸可以有很大的變化，大的可以處理4550kg動(dòng)物殘?bào)w，小的只有50kg.KOH和NaOH這類堿金屬化合物會(huì)被泵入容器內(nèi)部，并在熱煉過(guò)程中循環(huán)。固體殘留物約為原體積的3%左右。其缺點(diǎn)是排放的液體中具備高生化需氧量和pH，這會(huì)超出政府制定的廢棄液體排放標(biāo)準(zhǔn)許多倍,如果就這樣排放會(huì)被征收額外的罰款或是在排放前進(jìn)行額外的處理。注入CO2和H2S并進(jìn)行pH值控制可以幫助降低排放物的指標(biāo)。美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)生物安全研究所采用了堿水解處理動(dòng)物殘?bào)w的方式。7。4高溫高壓處理后焚燒有些研究單位在其BSL-3、4和/或ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室建成之前已有固體廢棄物焚燒設(shè)備，后建成的生物安全實(shí)驗(yàn)室很難直接利用這些設(shè)備，

25、另建新的焚燒設(shè)備又導(dǎo)致一定程度的浪費(fèi),故采用了對(duì)動(dòng)物殘?bào)w等固體廢棄物高溫高壓處理后焚燒的處理方式。如日本國(guó)家動(dòng)物衛(wèi)生研究所的BSE研究中心即采取了這種處理方式，該中心對(duì)BSE實(shí)驗(yàn)動(dòng)物殘?bào)w等固體廢棄物經(jīng)13530min高溫高壓滅菌后，再送至焚燒爐焚燒，已達(dá)到對(duì)朊病毒徹底滅活的目的。8飼料和糞便的處理ABSL-3、4實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)馬、牛等大型草食獸時(shí),其糞便中含有大量未消化的長(zhǎng)纖維成分，加之ABSL3、4實(shí)驗(yàn)室的液體廢棄物收集管道較長(zhǎng)、彎頭和閥門(mén)較多，非常容易贊成堵塞。為了解決這一問(wèn)題，澳大利亞動(dòng)物衛(wèi)生研究所和加拿大人類和動(dòng)物健康科學(xué)中心對(duì)草食獸的飼料進(jìn)行了粉碎，然后再加工成塊狀。這樣一來(lái),大型草食獸的糞便中就不再含長(zhǎng)纖維成分，可以與液體廢棄物一起沖入高壓滅菌罐滅菌處理。9氣密門(mén)BSL-3、4和/或ABSL-3、4實(shí)驗(yàn)室最經(jīng)常與外界相同的一是給排氣口，另一個(gè)就是人和動(dòng)物進(jìn)入的通道.給排氣口的防