[发明专利]在分离过程中减少废物产生的方法和装置

说明书

公开了用于减少含有危害环境的物质的水溶液中废物的量的方法和装置，该废物是在包括蒸发装置(1‑6，V1‑V6)中汽化的过程中，需要专门处理和可能的销毁。所述水溶液的大量水分在可重复使用的汽化室(2a)中汽化。在某一时间，停止汽化过程，以使剩余的水分是初始水分的70％至5％。此后，在第二步骤中，将可重复使用的汽化室(2a)中的剩余水溶液转移至独立的废物分离容器(6)中，剩余的水在那里进行至少一个另外的减水过程。包括危害环境的物质的剩余废物留在废物容器中，用于单独处理和可能的销毁。

技术领域

本发明涉及用于减少含有危害环境的物质的水溶液中的废物的量的方法和装置，该废物是在包括蒸发装置中汽化的分离过程中产生的，需要专门处理和可能的销毁，其中，

-在至少一个可重复使用的汽化室中汽化大量的水分(water content)，

-所述水溶液的水分汽化成蒸汽，其可能在冷凝成水之后释放至环境系统中，且

-在某一时间停止汽化过程，在该时间从所述至少一个可重复使用的汽化室去除剩余的水溶液用于进一步处理。

背景技术

一般而言，存在几种类型的物质在环境中可能不合适或有害(危害环境的物质)。一些可能通过特定的机制对动物有害(例如可影响海洋动物的正常繁殖的激素)，另一些可能通常是有毒性的(例如细胞生长抑制药物)，而就抗生素和抗病毒药物而言，如果环境在相当长的时间包含抗生素和抗病毒药物，则可能会有增加产生抗细菌和病毒的风险。危害环境的物质包括抗生素、抗真菌药物和抗病毒药物、NSAID(非类固醇抗炎药)、细胞生长抑制药物、激素(例如类固醇激素)、抗抑郁药、抗精神病药以及许多其他药物或非药物物质。

现今，许多药学和生物技术研究都是在来自不同时间内在培养基中生长的培养物的细胞上进行的。为了预防可能破坏细胞培养物的细菌感染，通常向生长培养基添加各种类型的抗生素。参见“The prophylactic use of antibiotics in cell culture”,IngridKuhlmann，Cytotechnology(1995),第95～105页。当丢弃细胞培养物时，重要的是防止细胞培养物中的抗生素释放到环境中，这可能促进耐抗生素细菌的发展。如果使用的物质是热敏性的，则这可通过在高压灭菌期间加热生长培养基而实现。然而，许多抗生素和其他有害物质通过该方法没有被充分降解，并因此可能必须在高温炉中焚烧物质。这在例如每天可产生大量被抗生素污染的液体的研究机构中可能是有问题的。将大量的废物(例如生长培养基)和具有危害环境的物质(例如抗生素)的其他液体处置到适当的高温焚烧炉炉可导致较高的财务成本以及物流问题。因此，期望将必须销毁的废物的量减少到最小。

汽化过程被广泛用于浓缩食品和化学品以及回收溶剂。将含有期望产物的溶液进料至蒸发器并且穿过可重复使用的汽化室中的热源。所施加的热将溶液中的水转化成蒸汽。将蒸汽从剩余的溶液中去除并且通常在释放之前冷凝，同时将当前浓缩的溶液进料至第二蒸发器中或去除。在本发明中使用的蒸发装置一般由四个单元组成：

-液体接收单元，用于接收水溶液，

-至少一个可重复使用的汽化室，用于加热水溶液以便汽化来自所述水溶液的水，

-蒸汽抽空(evacuation)单元，和

-蒸汽释放单元，例如冷凝单元，其可连接至环境系统(例如污水系统)，用于在汽化过程期间释放蒸汽或冷凝水。

蒸发器可也用于分离溶于水溶液中的危害环境的物质。初始汽化过程去除大部分而非全部的水。所去除的蒸汽，或水(如果使用冷凝单元的话)可被释放至环境系统中，例如直接释放至环境空气、污水系统、水箱或甚至沟渠中。可重复使用的汽化室中剩余的溶液包含有害物质，并且随后可以例如通过在焚烧炉中销毁来处理。这消除了潜在的环境危害。

然而，利用该方法存在相当大的问题。