專(zhuān)利名稱：用于對(duì)廢棄物殺菌消毒的方法和機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)廢棄物，特別是對(duì)感染細(xì)菌的醫(yī)院廢棄物進(jìn)行殺菌或消毒的方法和機(jī)器，它的根據(jù)是對(duì)構(gòu)成活細(xì)胞的蛋白質(zhì)進(jìn)行熱分解的眾所周知的方法。
在已知的熱殺菌或消毒的方法中，其困難在于對(duì)被處理的材料進(jìn)行加熱需用很長(zhǎng)的時(shí)間周期，原因是從廢棄物的外層向內(nèi)層傳遞熱量的傳熱系數(shù)太低。這些方法是把熱量向廢物堆(ready-groundwaste)傳送，或者當(dāng)使用蒸壓器系統(tǒng)時(shí)是吹入約0.5帕壓力的飽和蒸氣，或者在用干式系統(tǒng)時(shí)吹入溫度約180℃的熱空氣或過(guò)熱蒸氣，或者甚至通過(guò)器壁來(lái)加熱。
雖然現(xiàn)在還有利用微波輻射將熱量透入廢棄物內(nèi)部的系統(tǒng)，但運(yùn)用這一原理的設(shè)備只能很難獲得殺菌所必需的溫度，這是因?yàn)樾枰盟畞?lái)把微波轉(zhuǎn)換成熱能，這就妨礙了把水的溫度提高到沸點(diǎn)以上。
本發(fā)明的目的是要提供一種改進(jìn)的方法和設(shè)備，它能使被消毒的廢棄物沒(méi)有污染的危險(xiǎn)，并在處理后成為可方便地自由處置的已滅菌材料。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是要提供一種適合在醫(yī)院范圍內(nèi)對(duì)被感染廢棄物進(jìn)行處理的方法和設(shè)備，規(guī)模即使小一些，但卻是較經(jīng)濟(jì)的，而且是適于自動(dòng)化的。
為了達(dá)到這些目的，所用的方法也是本發(fā)明的主題，其特征在于它包括在剪應(yīng)力下對(duì)廢棄物進(jìn)行研磨和/或粉碎工序，并延續(xù)一段時(shí)間，以便在廢棄物整體中因摩擦而產(chǎn)生出足夠的熱量而達(dá)到并保持殺菌消毒的溫度。
本發(fā)明的方法的特殊性在于，為達(dá)到和保持所述溫度所必需的熱能，除分子內(nèi)部和外部的摩擦外，是借助于撞擊而產(chǎn)生的；這種撞擊和摩擦所需的動(dòng)能是來(lái)源于機(jī)器外殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的帶葉片的軸，在外殼內(nèi)側(cè)最好還裝有固定的撞擊板片。這一系統(tǒng)，使得設(shè)定的溫度能達(dá)到得特別快，而且隨后可優(yōu)選地借助配給一定劑量的水以及水的蒸發(fā)來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行校正。本方法除進(jìn)行殺菌(或消毒)處理以外，還能使廢棄物被粉碎，廢棄物中原有的或適量加入的塑料材料被熔化，并時(shí)被處理材料最終成為顆粒狀。
作為本發(fā)明的主題的器械，其特征在于它包括一個(gè)適于裝入廢棄物的外殼腔；一個(gè)裝在外殼腔內(nèi)的上有輪葉或葉片適于研磨和/或粉碎廢棄物的轉(zhuǎn)子；以及一套驅(qū)動(dòng)裝置，它能把轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到一定的速度，以使摩擦產(chǎn)生的熱足以使溫度升到殺菌或消毒所需要的程度，并在外殼腔內(nèi)保持這個(gè)溫度；還有一個(gè)進(jìn)水裝置安裝在外殼腔內(nèi)。
外殼腔內(nèi)廢棄物堆中所需達(dá)到的溫度值可根據(jù)處理的意圖來(lái)確定，要看是單純的消毒呢還是徹底的滅菌。單純的消毒只是要單純地殺死病原微生物，徹底滅菌則要全部清除芽孢、孢子和生活細(xì)胞。
在幾分鐘內(nèi)達(dá)到了設(shè)定的能使原有的或加入的塑料軟化的溫度后(加入塑料的問(wèn)題下文將要談到)，就保持這個(gè)溫度約半小時(shí)，然后就用注水的辦法來(lái)消散由于強(qiáng)力攪動(dòng)所產(chǎn)生的熱。配給一定劑量的水是用溫度調(diào)節(jié)器來(lái)控制的；注水還能使局部保持高濕，正如文獻(xiàn)中所說(shuō)的那樣，高濕能促使蛋白質(zhì)分解。
該系統(tǒng)泄放出來(lái)的煙霧先被通入一個(gè)高溫的(約800℃)電熱滅菌裝置，然后溶入水吸收器中。
被處理的廢棄物中加進(jìn)熱塑性塑料就能增大摩擦系數(shù)，例如聚乙烯、聚丙烯等就屬于熱塑性塑料，最好是帶色的塑料，以便使被處理的廢料帶有某種顏色。
在廢棄物原來(lái)正常含有的塑料材料以外再加入更多的熱塑性塑料可使摩擦產(chǎn)生的最高溫度顯著增高——可達(dá)250℃以上——這就使在廢棄物中保持溫度的時(shí)間可以縮短。
塑料材料的熔化及此后的由于冷卻和配水而產(chǎn)生的固化，使得最后得到的被處理材料在顏色上和組成上都是完全均勻的。
在保持溫度的階段結(jié)束時(shí)，就借助增加配水量和適當(dāng)降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，以及在機(jī)器的夾套中循環(huán)流通空氣或水，或者把機(jī)器置于輕度真空之下等辦法來(lái)冷卻被處理的材料。
處理周期結(jié)束時(shí)，已消毒或殺菌的廢棄物是粒狀的、冷卻的，出料時(shí)也不帶煙霧、蒸氣或氣味。本發(fā)明的方法和設(shè)備的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將在下面結(jié)合附圖
的詳細(xì)描述中交代清楚，附圖是實(shí)現(xiàn)本方法的簡(jiǎn)圖，單純地用一個(gè)非限定的實(shí)例來(lái)表示。
廢棄物被裝入外殼腔(1)中，該腔是用強(qiáng)力的金屬板做成，兩側(cè)用耐磨的防護(hù)屏保護(hù)，防護(hù)屏的優(yōu)選材料為錳鋼。腔上用腔蓋(2)蓋住，或是人工開(kāi)關(guān)，或是用氣缸(22)和液壓機(jī)構(gòu)(24)用液力來(lái)開(kāi)關(guān)。在殼腔內(nèi)，有一個(gè)裝有十分堅(jiān)固耐用而可拆換的鋼葉片(4)的轉(zhuǎn)子(3)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為例如1500轉(zhuǎn)/分。轉(zhuǎn)子是用一只大功率的電動(dòng)機(jī)(5)來(lái)帶動(dòng)，使用皮帶和皮帶輪系統(tǒng)(6)，并用緊帶輪(7)繃緊。在大型機(jī)器上可以裝一個(gè)液力聯(lián)軸器(23)以降低起動(dòng)時(shí)的吸收作用，并且可在出事故或過(guò)載時(shí)用以抵銷(xiāo)應(yīng)力。
也可用水力發(fā)動(dòng)機(jī)和油動(dòng)力機(jī)構(gòu)來(lái)開(kāi)動(dòng)機(jī)器以取代電力系統(tǒng)。
最好把堅(jiān)固的、固定的、鋼的撞擊板安裝在殼腔的較低部分，安裝撞擊板的目的是撞擊、破碎和遏制廢棄材料，以使動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能。
優(yōu)選的方案是，在旋轉(zhuǎn)軸的中心處安裝一個(gè)適于插入試管的帶孔支架(9)，支架可以開(kāi)啟并裝入特定的孢子或細(xì)菌樣品(例如脂肪性嗜熱桿菌或枯草桿菌)(Bacillus stearothermophilus orBacillus subtilis)，以便在適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)周期中能夠?qū)⒕緳C(jī)器的正確運(yùn)作進(jìn)行檢驗(yàn)。
在處理周期結(jié)束后，可用液力系統(tǒng)(11)或另外的機(jī)械裝置打開(kāi)閘板(10)卸出處理過(guò)的材料。
機(jī)器上還裝有防止事故的安全裝置，有在未蓋好蓋子時(shí)防止轉(zhuǎn)子開(kāi)動(dòng)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置，還有在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防止蓋子打開(kāi)的液壓裝置，其中包括一個(gè)自動(dòng)泵(13/1)和一個(gè)活塞(13/2)。
腔內(nèi)的溫度由指示調(diào)節(jié)器(14)來(lái)測(cè)量和控制，它的感溫包可以安裝在蓋子上，但最好是安裝在一個(gè)固定的輪葉內(nèi)，感溫包控制一個(gè)電磁閥(16)的開(kāi)啟，并從一個(gè)噴嘴(15)向內(nèi)注水，這在工藝程序的一定階段進(jìn)行。在處理周期中釋放出來(lái)的散發(fā)物被通入一個(gè)小加熱爐(17)，爐內(nèi)用電阻絲加熱到高溫(約800℃)，以使散發(fā)物被殺菌。
散發(fā)物在通過(guò)加熱爐以后就被水吸收器所吸收，水吸收器上有噴嘴(18)，它由電磁閥(19)來(lái)操作。
在保持溫度的階段結(jié)束時(shí)，就用降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、配水、把腔內(nèi)造成輕度真空、增大噴嘴(18)的水量，用風(fēng)機(jī)(21)使空氣在殼腔周?chē)目臻g(20)內(nèi)循環(huán)，或用機(jī)械操作的閥使水在這個(gè)空間內(nèi)循環(huán)等等方法來(lái)把被處理的材料冷卻下來(lái)。
這套設(shè)備還配備有一套液壓機(jī)構(gòu)(24)，用以推動(dòng)操作用的活塞和閥，此外還配有一塊電氣控制盤(pán)(25)。
實(shí)施例1機(jī)器的腔直徑為600mm，高800mm，腔內(nèi)裝有帶葉片的同軸轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為750-1500轉(zhuǎn)/分，它由兩塊裝有葉片的輪葉構(gòu)成，它與50KW的電動(dòng)機(jī)相連結(jié)。
腔的較低部分周?chē)贾糜心湍シ雷o(hù)板和六塊固定的葉片。
把30kg感染細(xì)菌的醫(yī)院廢棄物和7kg帶色的聚乙烯塑料放入腔內(nèi)并蓋好蓋子。機(jī)器按照設(shè)定程序的周期開(kāi)動(dòng)，規(guī)定溫度應(yīng)達(dá)到160℃并保持這一溫度。該溫度在5分鐘內(nèi)即達(dá)到，此后調(diào)節(jié)和注入水的系統(tǒng)動(dòng)作，保持這一溫度水平約30分鐘。保持階段結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)子速度自動(dòng)減為750轉(zhuǎn)/分，由于配水使溫度在2分鐘內(nèi)降至80℃。此時(shí)冷卻階段開(kāi)始，把空氣吹入夾套10分鐘；此后，材料的溫度為60℃，由于閘板開(kāi)啟，自動(dòng)在1分鐘內(nèi)卸出粒狀的滅過(guò)菌的材料。此后，即停機(jī)并準(zhǔn)備完成新的周期。
實(shí)施例2機(jī)器的腔直徑為1200mm，高800mm，腔內(nèi)裝有帶葉片的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為0-1500轉(zhuǎn)/分，它由兩塊裝有葉片的輪葉構(gòu)成，它與250KW的水力發(fā)動(dòng)機(jī)相連結(jié)。
腔的較低部分周?chē)贾糜心湍シ雷o(hù)板和25塊固定的葉片。
把120kg感染細(xì)菌的醫(yī)院廢棄物和30kg帶色的聚丙烯塑料放入腔內(nèi)并蓋好蓋子。
機(jī)器按照設(shè)定程序的周期開(kāi)動(dòng)，第一階段是要達(dá)到150℃的溫度。這一溫度在10分鐘內(nèi)達(dá)到，于是調(diào)節(jié)和注入水的系統(tǒng)動(dòng)作，并把溫度保持在這一水平20分鐘。這一階段結(jié)束時(shí)，配水自動(dòng)中止，因?yàn)槌绦蛟O(shè)定周期第二階段的材料溫度要進(jìn)一步加熱到180℃，這一溫度在1分鐘內(nèi)達(dá)到了。然后，轉(zhuǎn)子速度自動(dòng)降到500轉(zhuǎn)/分，水的注入使溫度在1分鐘內(nèi)降到80℃。在真空下開(kāi)始了冷卻階段，并往架套中吹空氣10分鐘，此后材料溫度變?yōu)?0℃。由于閘板開(kāi)啟，自動(dòng)地在約2分鐘內(nèi)卸出粒狀的滅過(guò)菌的材料。此后即停機(jī)并準(zhǔn)備完成新的周期。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，在廢棄物滅均周期中是往機(jī)器殼腔內(nèi)的廢棄物堆中注入濃的次氯酸鈉水溶液。從而，在處理周期中被噴射和配量的水中含有次氯酸鈉是有利的，最好是新生態(tài)氯的重量濃度為12-15％。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，濃的次氯酸鈉溶液在高溫下進(jìn)入殼腔內(nèi)，會(huì)與二氧化碳反應(yīng)而生成未離解的次氯酸，它隨后會(huì)游離出氣態(tài)的次氯酸根(Cl2O)，而這是一種很有效的氯化劑和生物殺菌劑。
在這一實(shí)施方案中，當(dāng)被粉碎的廢棄物材料加溫到高于150℃時(shí)即往腔中噴入濃的NaClO溶液，并把包含二氧化碳的空氣導(dǎo)入腔內(nèi)?？諝鈨?nèi)固有的CO2含量已足以引起氧化氯揮發(fā)出來(lái)，在強(qiáng)力攪動(dòng)的條件下，氧化氯滲入廢棄物堆中然后流過(guò)機(jī)器，因此可改善滅菌效果。
在處理結(jié)束后如仍有一些殘留的氧化氯就會(huì)在水吸收器處被水吸收而形成次氯酸水溶液。
這樣，不但廢棄物，而且在處理過(guò)程中釋放的散發(fā)物和機(jī)器的內(nèi)部表面都得到了進(jìn)一步的滅菌處理。在這一實(shí)施方案來(lái)說(shuō)，散發(fā)物已不必送入加熱爐(17)而可直接送入水吸收器。
不用說(shuō)，本發(fā)明的原理仍是相同的，而實(shí)施的方式和描述的細(xì)節(jié)，則可圍繞上面已對(duì)單純按無(wú)任何限定的實(shí)例進(jìn)行的描述和解釋而千變?nèi)f化。
權(quán)利要求
1.一種廢棄物，特別是感染細(xì)菌的醫(yī)院廢棄物的熱殺菌或消毒方法，其特征在于它包括在剪切應(yīng)力下將廢棄物進(jìn)行研磨和/或粉碎的工序，并延續(xù)一段時(shí)間，以使摩擦所生的熱量足以在廢棄物堆中達(dá)到并保持殺菌或消毒的溫度。
2.權(quán)利要求1的方法，其中依靠摩擦和剪切在廢棄物團(tuán)塊中產(chǎn)生的熱量，是靠裝有輪葉或葉片的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)利用動(dòng)能轉(zhuǎn)換而來(lái)的。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中轉(zhuǎn)子是與多個(gè)固定的輪葉或葉片狀的撞擊板相配合來(lái)強(qiáng)化本方法，使動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能的。
4.上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中殺菌或消毒處理是在存在蒸氣的情況下完成的。
5.權(quán)利要求4的方法，其中當(dāng)殺菌或消毒的溫度達(dá)到后，是用往廢棄物團(tuán)塊中配給一定劑量的水，并使其蒸發(fā)的辦法來(lái)保持和調(diào)節(jié)這一溫度的。
6.上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中處理時(shí)的最終溫度是用往被加熱的廢棄物團(tuán)塊中配給一定劑量的水，并使其蒸發(fā)的辦法來(lái)得到的。
7.上述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在向被處理的廢棄物中外加塑料材料，最好是聚乙烯或聚丙烯材料。
8.對(duì)廢棄物進(jìn)行殺菌或消毒的設(shè)備，其特征在于它包括下列部件—適于盛裝廢棄物的外殼腔；—腔內(nèi)裝有帶輪葉或葉片的轉(zhuǎn)子，可用以研磨或粉碎廢棄物；—驅(qū)動(dòng)裝置，它能把轉(zhuǎn)子帶動(dòng)到一定的速度，以使摩擦產(chǎn)生的溫度足以使廢棄物殺菌或消毒，并能在腔內(nèi)保持這一溫度；以及—裝在腔壁上的注水設(shè)備，注水可使腔內(nèi)產(chǎn)生蒸氣。
9.權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于腔壁上連結(jié)有多個(gè)輪葉或葉片狀的固定撞擊板。
10.權(quán)利要求8或9的設(shè)備，其特征在于它包括裝在腔壁上的通風(fēng)放氣裝置，用以抽出熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧；接收煙霧并加熱到滅菌溫度的滅菌裝置；與滅菌裝置相通的吸收裝置，它能接收并吸收這些煙霧。
11.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，其中把濃的次氯酸鈉水溶液加到廢棄物中。
全文摘要
這是一種對(duì)廢棄物，特別是感染細(xì)菌的醫(yī)院廢棄物進(jìn)行熱殺菌或消毒的方法，它包括用剪切力研磨和/或粉碎廢棄物的工序，該工序延續(xù)一段時(shí)間，以使摩擦產(chǎn)生出的熱量足以在廢棄物堆中達(dá)到并保持殺菌或消毒的溫度。為實(shí)現(xiàn)這一方法的設(shè)備也得到了描述。
文檔編號(hào)A61L11/00GK1130355SQ94193271
公開(kāi)日1996年9月4日 申請(qǐng)日期1994年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月21日
發(fā)明者G·莫甘廷尼, R·佩里格林 申請(qǐng)人:S.T.R.A.P.有限公司