專利名稱：醫(yī)藥廢物處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)逆聚合來(lái)還原有機(jī)廢物物料用的工藝方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)并繼續(xù)迫切需要用以分解、消毒或用其它方法中和從各種工業(yè)源或公共設(shè)施源來(lái)的廢物的有效機(jī)構(gòu)。在許多情況下，將這些廢物移動(dòng)離開現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理是不實(shí)際的或不希望的。同時(shí)，唯一在經(jīng)濟(jì)上可行的現(xiàn)場(chǎng)處理方法是焚燒。
如近年來(lái)更明顯的是，焚燒工業(yè)廢物或公共設(shè)施廢物如醫(yī)院廢物經(jīng)常放出各種各樣有毒氣體。
醫(yī)藥廢物和生物醫(yī)藥廢物占醫(yī)院產(chǎn)生的所有廢物物料的高達(dá)50％。這包括解剖廢物、動(dòng)物廢物、實(shí)驗(yàn)室廢物、人體血液和體液與廢棄的鋒利物以及可能以任何暴露程度接觸過(guò)感染試劑的廢物。
當(dāng)前處理醫(yī)院廢物的方法如焚化或蒸汽壓蒸不僅會(huì)產(chǎn)生有毒氣體而且對(duì)廢物消毒不完全或不均勻，從而需要花費(fèi)大量時(shí)間和費(fèi)用來(lái)進(jìn)一步處理。此外，標(biāo)準(zhǔn)的焚化爐或壓蒸器需要昂貴的污染控制設(shè)備來(lái)從工藝中除去可能的毒物發(fā)散?？偲饋?lái)說(shuō)，所有這些替代方法對(duì)體積的還原不能達(dá)到這些工藝中固有的費(fèi)用和環(huán)境危害的要求。
雖然已經(jīng)提出微波處理作為處理此類廢物的一種方法，但在安全地防止泄漏、環(huán)境上可以接受和經(jīng)濟(jì)上合理方面各種系統(tǒng)尚未廣泛地達(dá)到。
例如，這些系統(tǒng)必須在工藝的所有步驟中都密封防漏，以不僅防止泄漏毒氣，而且防止微波泄漏。這些系統(tǒng)還必須有效地使用費(fèi)用和能源。因此必須在合適的時(shí)期內(nèi)對(duì)于待處理的廢物量施加適當(dāng)?shù)奈⒉芰俊?br> 現(xiàn)有技術(shù)可以參考1994年6月21日授與Kameda等人的“處理感染的醫(yī)藥廢物用的設(shè)備的方法”的美國(guó)專利No.5,322,603來(lái)作為還原醫(yī)藥廢物時(shí)使用微波的例子。但是，該參考文獻(xiàn)在預(yù)處理步驟中使用微波來(lái)加熱廢物和從廢物中蒸發(fā)水分。
申請(qǐng)人也注意到有關(guān)在還原有機(jī)物質(zhì)時(shí)使用微波的下列現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)。但是，下列參考文獻(xiàn)中沒(méi)有一篇能以本發(fā)明所述方式來(lái)解決還原醫(yī)藥廢物或生物醫(yī)藥廢物時(shí)固有的問(wèn)題1990年6月26日頒布的Suzuki等人的美國(guó)專利No.4,937,411；1995年6月20日頒布的Malone的美國(guó)專利No.5,425,316；1996年5月28日頒布的Johnson等人的美國(guó)專利No.5,521,360；1991年10月14日出版的序號(hào)No.2,080,349的ABB Sanitcc的加拿大申請(qǐng)；1990年10月20日出版的序號(hào)No.2,051,445的ABB環(huán)境服務(wù)中心的加拿大申請(qǐng)；1991年10月1日出版的序號(hào)No.2,079,332的IIT研究所的加拿大申請(qǐng)；1994年8月18日出版的序號(hào)No.2,153,808的Holland的加拿大申請(qǐng)；1992年1月28日出版的序號(hào)No.2,087,526的Holland的加拿大申請(qǐng)；以及1992年3月26日出版的序號(hào)No.2,026,103的Roszel的加拿大申請(qǐng)。
發(fā)明概要因此本發(fā)明的一個(gè)目的是為還原有機(jī)廢物提供一種完整的工藝方法和設(shè)備。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供一種在一個(gè)設(shè)備中還原有機(jī)廢物的工藝方法，該設(shè)備包括一個(gè)第一室、一個(gè)第二室和一個(gè)第三室。該工藝方法包括將廢物裝入第一室，對(duì)廢物稱重和清除第一室中的氧。其后，該工藝方法涉及將廢物送到第二室并利用解聚合作用在非熱解的工藝中還原廢物一個(gè)第一時(shí)期。其后，該工藝涉及將還原的和消毒的廢物送到第三室，將該還原的廢物冷卻一個(gè)第二時(shí)期，并研磨該還原的廢物，以備貯存和最終處置。
在本發(fā)明的另一方面中，該解聚合作用是利用在無(wú)氧氣氛中外加微波能量來(lái)進(jìn)行的。
在本發(fā)明的另一方面中，第一室、第二室和第三室中的壓力是平衡的，使得第一室和第三室中的壓力保持在比第二室中的壓力高的水平。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種還原有機(jī)廢物的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括一個(gè)在設(shè)備中移動(dòng)廢物的傳送帶。也提供一個(gè)包括測(cè)定廢物重量的稱重機(jī)構(gòu)和清洗設(shè)備中氧的清除機(jī)構(gòu)的第一室。第二室包括用于處理、消毒和還原廢物一個(gè)第一時(shí)期的還原機(jī)構(gòu)，而第三室包括用于冷卻該還原的和消毒的廢物一個(gè)第二時(shí)期的冷卻機(jī)構(gòu)。同時(shí)提供密封機(jī)構(gòu)來(lái)當(dāng)使用時(shí)密封每個(gè)第一室、第二室和第三室而與其它室和設(shè)備的外部隔開。
在本發(fā)明的另一方面中，該第三室還包括研磨機(jī)構(gòu)，用來(lái)粉碎該還原的廢物，以備貯存和最終處置。
在本發(fā)明的又一方面中，該密封機(jī)構(gòu)包括一個(gè)活門裝置，后者可以在一個(gè)敞開位置和一個(gè)部分閉合位置之間與在該部分閉合位置和一個(gè)閉合位置之間移動(dòng)。
在本發(fā)明的又一方面中，該活門裝置包括一個(gè)門和一個(gè)門框架，該門懸掛在門框架上。也提供驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)在敞開位置和部分閉合位置之間垂直移動(dòng)該門和提供氣缸裝置來(lái)在該部分閉合位置和閉合位置之間水平移動(dòng)該門。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括一個(gè)氣動(dòng)氣缸或一個(gè)電動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一個(gè)設(shè)計(jì)來(lái)從被處理的廢物中產(chǎn)生的氣流內(nèi)除去氯化氫和鹽酸的洗滌器系統(tǒng)。
在本發(fā)明的另一方面中，在該洗滌器系統(tǒng)后面，提供一個(gè)用于從該設(shè)備中進(jìn)一步除去碳?xì)浠衔餁怏w的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)熱氧化器或渦輪機(jī)。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一個(gè)作為磁控管電源的電源。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一個(gè)微波輸送設(shè)備，用于將微波從磁控管輸送到該醫(yī)藥廢物還原設(shè)備。
在本發(fā)明的另一方面中，該微波輸送設(shè)備包括一個(gè)安裝在波導(dǎo)管上而且其陽(yáng)極伸入波導(dǎo)管的磁控管、使該磁控管與第二室隔離的機(jī)構(gòu)和該波導(dǎo)管中的用于將該磁控管最優(yōu)化地耦合到該室的調(diào)諧機(jī)構(gòu)。
附圖簡(jiǎn)述參照附圖閱讀下列詳細(xì)描述將清楚本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1是本發(fā)明的設(shè)備的側(cè)視立面圖，其上移去了裝飾蓋。
圖1a是本發(fā)明設(shè)備的另一實(shí)施例的側(cè)視立面圖，其上移去了裝飾蓋。
圖2是本發(fā)明工藝方法的示意簡(jiǎn)圖。
圖3是本發(fā)明的設(shè)備和工藝方法的環(huán)境控制系統(tǒng)的示意流程圖。
圖4是用于本發(fā)明設(shè)備的微波輸送設(shè)備的部分截面和部分省略的平面圖。
圖5是本發(fā)明的活門裝置的一個(gè)實(shí)施例的前視圖。
圖6是圖5中所示的活門裝置的實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖7是沿圖6中線7-7截取的截面圖。
圖8是本發(fā)明的活門裝置的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖9是本發(fā)明的活門裝置的又一實(shí)施例的側(cè)視圖。
雖然將結(jié)合例示的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但可以理解，這并不想將本發(fā)明限制于這些實(shí)施例。相反，我們要將所有替換方案、變化和等效要求都包括在附屬的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
優(yōu)選實(shí)施例詳述本發(fā)明的醫(yī)藥廢物還原系統(tǒng)和設(shè)備2優(yōu)選地分為四個(gè)主要區(qū)段物料處理，微波產(chǎn)生，氮產(chǎn)生，環(huán)境處理。這四個(gè)區(qū)段通過(guò)一個(gè)分配控制系統(tǒng)連接在一起，該控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)所有部件的功能，以保證安全而有效地處理醫(yī)藥廢物和生物醫(yī)藥廢物。該醫(yī)藥廢物還原系統(tǒng)采用解聚合工藝來(lái)對(duì)任何傳染物質(zhì)進(jìn)行消毒。
解聚合指通過(guò)在無(wú)氧氛圍中外加微波能量來(lái)還原有機(jī)物質(zhì)如醫(yī)藥和生物醫(yī)藥廢物。微波能量被有機(jī)物質(zhì)吸收，造成分子振動(dòng)增強(qiáng)而拉緊分子間的鍵，導(dǎo)致產(chǎn)生窄帶紅外能量。窄帶紅外能量被周圍物質(zhì)再吸收，增大鍵中能量的量，直到鍵破裂。鍵的破裂導(dǎo)致復(fù)雜有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變成分子量較低的較簡(jiǎn)單的化合物。解聚合也稱為逆聚合。解聚合比熱解快得多，更為廣泛地從長(zhǎng)鏈聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)檩^短鏈的分子。
醫(yī)藥和生物醫(yī)藥廢物4被收集和輸送到醫(yī)藥廢物還原設(shè)備2。廢物4能夠以袋裝或盒裝來(lái)收集。一旦廢物被收集，就被安置在紙板盤6中并安置在處理系統(tǒng)的輸入傳送帶8上。
整個(gè)還原工藝有三個(gè)關(guān)鍵步驟，在設(shè)備2的三個(gè)明顯不同的室內(nèi)進(jìn)行。第一室10為稱重和清洗室。第二室12為還原室，而第三室14為冷卻和研磨或排放室。
紙板盤6使袋裝或盒裝的廢物4能夠傳送到設(shè)備2。盤6用于保持從袋或盒的任何可能的泄漏。盤6還起不粘的包皮的作用，使得碳化的物料不粘地離開傳送帶落下。如果沒(méi)有廢物用的紙板盤或其它合適的運(yùn)載工具，碳化物料往往會(huì)掉落到傳送帶上并粘住，特別是在還原室12中。
用紙板盤6作為運(yùn)載工具的另一優(yōu)點(diǎn)是即使遭遇碳化工藝也保持其形狀而不會(huì)影響碳化工藝的效率，從而使廢物能從還原室12傳送到排放室14。
第一活門裝置18用作第一室10和環(huán)境之間的門，該門打開，將含有待處理廢物4的盤6裝入稱重和清洗室10。此時(shí)安全聯(lián)鎖裝置就位而保證關(guān)閉中的活門裝置18不會(huì)傷害操作者。
一旦廢物4已經(jīng)完全裝入稱重和清洗室10，第一活門裝置18就關(guān)閉和密封。從這時(shí)起，還原設(shè)備2的操作完全自動(dòng)進(jìn)行。
氮?dú)?N2)通過(guò)入口管19輸入稱重和清洗室10，從室內(nèi)取代氧氣，以防還原室12內(nèi)出現(xiàn)廢物的氧化。從稱重和清洗室10出來(lái)的氣體出口20通過(guò)洗滌器(下面詳細(xì)描述)排氣。
氮?dú)庥糜谠诮饩酆瞎に囍腥〈鯕?。該氮?dú)庾詈糜商峁┘s99.5％純度氮的壓力振蕩吸收(“PSA”)發(fā)生器(未示出)提供。當(dāng)前使用一臺(tái)BOC牌PSA發(fā)生器來(lái)供給氮清洗氣。還有采用其它技術(shù)的氮發(fā)生系統(tǒng)。
如果氮壓力喪失，該還原系統(tǒng)將以安全而有序的方式自動(dòng)關(guān)閉。該氮發(fā)生器包括一個(gè)調(diào)壓箱(未示出)，如果需要，該箱緊急提供氮?dú)狻?br> 載荷傳感器30安置在稱重和清洗室10中的傳送帶32的周圍，以記錄廢物載荷4的質(zhì)量，其讀數(shù)輸入控制系統(tǒng)。最好有四個(gè)載荷傳感器30，在第一室10內(nèi)的流路兩端的傳送帶兩側(cè)各有一個(gè)。該質(zhì)量被記錄和用于確定消毒和碳化所需的處理周期長(zhǎng)度。載荷通過(guò)以常規(guī)方式用電動(dòng)機(jī)33驅(qū)動(dòng)的傳送帶32移動(dòng)通過(guò)室10。
一旦稱重和清洗周期完成，第二活門裝置34就打開，而廢物4從稱重和清洗室10輸送到第二室即還原室12。還原室12使用上述逆聚合工藝來(lái)處理、消毒、和還原廢物。
在廢物4已輸送到還原室12后，第二活門裝置34關(guān)閉并卡緊。在第二室12和第三室14之間的第三活門裝置36也關(guān)閉和卡緊，以密封還原室12，從而將還原室12與設(shè)備2的其它部分隔開。
三個(gè)不同的室中的壓力受到平衡；稱重和清洗室10與冷卻/研磨室14中的壓力保持成稍高于還原室12中的壓力。這保證通過(guò)第二活門34和第三活門36的小量漏氣將造成氮流入還原室12而禁止工藝氣體的逆向流動(dòng)。
第二室12內(nèi)裝有傳送帶40和多個(gè)磁控管裝置42。操作者可以利用出入口43來(lái)接觸到傳送帶40的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41。
磁控管裝置42的數(shù)目取決于設(shè)備2的總體積和目的。預(yù)期對(duì)于典型的醫(yī)藥廢物用途來(lái)說(shuō)，大約14個(gè)裝置42就足夠了，但也可以或多或少。每個(gè)裝置最好裝備一個(gè)安置在室12頂上的相應(yīng)的燈絲變壓器45。
如圖4中最清楚可見的，裝置42的設(shè)計(jì)的獨(dú)到之處在于，磁控管44安裝在短的矩形波導(dǎo)管46的側(cè)面，并有一個(gè)錐形端部，表示成安裝在波導(dǎo)管46的端部50上的截錐體48。錐體48的底座52位于或接近第二室12的頂部，由此以一種空間有效方式將微波引入室12中。
裝置42最好還包括一個(gè)在磁控管44的陽(yáng)極56和室12之間的屏蔽機(jī)構(gòu)54與波導(dǎo)管46中的調(diào)諧機(jī)構(gòu)58，以便使磁控管44對(duì)室12的耦合最優(yōu)化。
屏蔽機(jī)構(gòu)54最好是一個(gè)基本上微波穿透的和多孔的圓板60，安裝在波導(dǎo)管46的端部附近，最好鄰近第二室12附近的波導(dǎo)管46的端部50。板60的材料選擇成盡量減小微波的吸收，但能最大地保護(hù)陽(yáng)極56避免蒸汽和飛濺的固體殘淬。板60也提供波導(dǎo)管46內(nèi)的熱震阻抗。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，氧化鋁陶瓷板或用多孔TEFLONTM(泰佛隆[聚四氟乙烯])制成的板足以起屏蔽機(jī)構(gòu)的功能。板60的厚度上可能改變板60的特性，因此在選擇材料時(shí)也必須加以考慮。板的典型厚度可以為大約4mm。
板60的最佳多孔度為約32％。板60的典型的組并非專用的成分為Al2O399.07％SiO20.43％MgO 0.20％CaO 0.22％Na2O 0.04％K2O微量Fe2O30.05％TiO2微量為了使板保持潔凈，特別是為了使室側(cè)面上的板60的暴露面保持沒(méi)有否則會(huì)沉積于其上的氣體或固體微粒，最好在63處提供通過(guò)板60進(jìn)入還原室12的氮?dú)馇逑?，同時(shí)使磁控管44通電?？刂频?dú)饬髁考捌涔?yīng)壓力以達(dá)到潔凈目的。氮?dú)馇逑匆灿兄谑拱灞３掷鋮s，從而避免熱量在波導(dǎo)管46中的不希望有的積累。
調(diào)諧機(jī)構(gòu)58最好是調(diào)諧器64，調(diào)諧器64可以是預(yù)置的或可調(diào)的，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中它包括一個(gè)伸入波導(dǎo)管46的可調(diào)螺釘66。調(diào)諧盤68可以固定在調(diào)諧螺釘?shù)亩瞬可稀ＭǔＯＭ▽?dǎo)管46中存在諧振，因此調(diào)諧器64的最佳位置(作為特定的諧振調(diào)整)是通過(guò)多孔板60返回的反射最小的地方。
因此，調(diào)置調(diào)諧器62的變量包括板60的厚度、板/調(diào)諧器/陽(yáng)極距離和待處理的載荷的重量。
最好波導(dǎo)管46內(nèi)有受控的均勻溫度，從而保護(hù)陽(yáng)極56和避免起弧的可能性。因此，可以在波導(dǎo)管46周圍設(shè)置一個(gè)水套70，最好鄰近波導(dǎo)管46的最近錐體48的端部50或與其形成一體，以冷卻波導(dǎo)管46。水套70最好設(shè)有安置在其對(duì)置兩側(cè)的入口72和出口74，并連接到一水源(未示出)。
錐體48可以利用連接裝置80連接在室12上。在一個(gè)實(shí)施例中，連接裝置80包括一個(gè)焊接在還原室12的頂部上的底環(huán)82和一個(gè)與底環(huán)82一體化的第一卡緊法蘭84。與錐體48一體化的第二卡緊法蘭86可以用適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)如卡緊環(huán)88和螺栓緊固件能脫開地卡緊在第一卡緊法蘭84上。也可以使用在匹配的法蘭84、86之間的密封環(huán)90。
板60可以密封在彈性的“U”形循環(huán)罩或環(huán)92內(nèi)。該環(huán)92卡在板60的外緣93上，最好用高溫未填充硅酮制成。環(huán)92在窗裝置處提供一個(gè)軟墊并在其周邊94處密封板60。這樣，氮?dú)饬魇艿街敢谄涠嗫妆砻嫣幭蛲馔ㄟ^(guò)板60，同時(shí)其周邊54被密封。以此種方式，氮?dú)饬鞅灰蛩较颍槐毓?yīng)過(guò)量的氮從而引起在板60的外緣處的額外泄漏。
在錐體48的頂部95處設(shè)置一個(gè)卡緊環(huán)96，用螺栓98緊固在錐體48的頂部95上，以保持板60和環(huán)92就位。
給磁控管44通電而起動(dòng)還原周期。還原周期的長(zhǎng)度由已裝入該系統(tǒng)的廢物的質(zhì)量和達(dá)到100℃的時(shí)間決定。全部操作條件由控制系統(tǒng)監(jiān)控，以保證適當(dāng)?shù)靥幚韽U物。
受監(jiān)控的功能包括微波功率、室壓力和溫度。每個(gè)磁控管44單個(gè)受到監(jiān)控，并能在檢測(cè)到異常操作時(shí)獨(dú)立地調(diào)整或關(guān)閉。還原周期的長(zhǎng)度和磁控管的功率水平根據(jù)由控制系統(tǒng)收集的信息來(lái)調(diào)整。
以磁控管為基礎(chǔ)的使用高壓全波整流器為電源的微波發(fā)生系統(tǒng)代表一種非常特殊的非線性的低阻抗負(fù)載。可控硅(三端雙向可控硅元件)的控制已設(shè)計(jì)成對(duì)磁控管輸出功率提供高品質(zhì)而穩(wěn)定的控制。該設(shè)計(jì)電路能從穩(wěn)定誤差為±0.5％的50-70瓦的低的最小微波功率輸出來(lái)提供功率控制。輸出最大值只受供電線路電壓的限制(為線路電壓值的98％)?！?.5％的功率穩(wěn)定誤差為線性函數(shù)，與電流輸出功率或供電線路電壓無(wú)關(guān)。
此外，有一些優(yōu)選的特點(diǎn)一起給出磁控管功率操作的充分控制。所有這些特點(diǎn)的總組合顯著地延長(zhǎng)了磁控管陽(yáng)極和燈絲以及高壓PS部件如高壓變壓器、高壓電容器和高壓二極管的壽命，并使該電源變成非常獨(dú)特。使用該功率產(chǎn)生系統(tǒng)，也可以劇烈降低微波操作費(fèi)用。
這些優(yōu)點(diǎn)包括(a)陽(yáng)極電路包括50-70瓦的微波功率范圍內(nèi)的低的最小輸出，±0.5％范國(guó)內(nèi)的陽(yáng)極電流穩(wěn)定度誤差，具有不大于50％RMS的陽(yáng)極峰值的慢而軟性的陽(yáng)極電極起動(dòng)，以及具有不大于50％RMS的陽(yáng)極峰值的軟性的磁控管斷路；(b)燈絲電路包括燈絲電流的慢而軟性的起動(dòng)和軟性的燈絲斷路以及根據(jù)陽(yáng)極電流值的燈絲電流的穩(wěn)定而范圍廣泛的自動(dòng)控制；(c)與電壓值的供電線路或電壓波動(dòng)線路無(wú)關(guān)的電源輸出；(d)與電流磁控管條件如陽(yáng)極和磁體溫度、微波反射比等無(wú)關(guān)而在整個(gè)操作周期期間保持穩(wěn)定的電源輸出；(e)在被定義為一個(gè)磁控管失效(真空擊穿)或高壓線路短路或高壓線路起弧的磁控管不良起動(dòng)或磁控管不良操作期間能高速斷路(響應(yīng)時(shí)間小于1秒)；(f)在特征為陽(yáng)極電壓低于一預(yù)定的最低工作電壓而陽(yáng)極電流大于一預(yù)定的最大工作電流或陽(yáng)極電壓高于一預(yù)定的最高電壓或陽(yáng)極電流大于一預(yù)定的最大電流的磁控管不良操作期間能高速斷路(響應(yīng)時(shí)間可以小于1秒)。
在還原周期期間，所有從處理的廢物產(chǎn)生的蒸汽都通過(guò)洗滌系統(tǒng)100流走。洗滌系統(tǒng)100設(shè)計(jì)成從氣流中除去氯化氫和鹽酸，并冷凝出任何具有低于100℃的液相或固相的物質(zhì)。洗滌水的pH濃度通過(guò)添加氫氧化鈉來(lái)控制。
本發(fā)明的環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成處理該醫(yī)藥廢物還原系統(tǒng)所特有的工藝氣體。
洗滌系統(tǒng)100包括三個(gè)接觸裝置一個(gè)文杜里管102和兩個(gè)填充塔104、106。這些裝置使用氫氧化鈉(NaOH)來(lái)除去鹽酸(HCl)。
操作文杜里管102的壓力由潛水泵111提供，泵111使洗滌水通過(guò)文杜里管102并且也通過(guò)填充塔105、106中108處的噴嘴而循環(huán)。
文杜里管102在其頂部有一噴嘴103，該噴嘴103通過(guò)文杜里管102向下噴水，對(duì)還原室12產(chǎn)生一稍負(fù)的吸力，并且當(dāng)熱蒸汽進(jìn)入洗滌輔助箱110時(shí)冷卻該熱蒸汽，冷凝任何在室溫下非氣相的碳?xì)浠衔?。這也為工藝蒸汽提供了一個(gè)接觸表面。這一接觸表面使“重碳?xì)浠衔铩迸c工藝蒸汽的其余成分隔開。噴嘴103的位置受到氣動(dòng)控制，使蒸汽管109的小段能夠在每次運(yùn)行后受到插桿104的擦凈。在還原工藝作業(yè)期間噴嘴103處于下游位置，在還原工藝作業(yè)完成之后噴嘴103移到上游位置。當(dāng)噴嘴103處于上游位置時(shí)，插桿104伸出而后退回，于是噴嘴103向下移動(dòng)以備下次運(yùn)行。插桿擦凈還原室12和文杜里管102之間的管子區(qū)段，使管子中的積垢沉積到還原室12中。該積垢與下一批載荷一起處理。整個(gè)工藝過(guò)程由PLC控制。
最好利用噴嘴113收集碳?xì)浠衔镆詭椭鷮⑻細(xì)浠衔镆狡苍?12并貯存起來(lái)直到下次運(yùn)行。一旦下一批廢物載荷處在還原室12中，從上一次運(yùn)行中收集的碳?xì)浠衔锞桶仓玫捷d荷中并在還原工藝中繼續(xù)破碎。
然后通過(guò)利用再循環(huán)泵117使氣體通過(guò)輔助洗滌箱110流動(dòng)，并沿管子114流入主洗滌箱116。主洗滌箱116分隔成兩個(gè)隔艙118、120，分別對(duì)應(yīng)于填充塔105、106。進(jìn)入第一隔艙118的氣體向上移過(guò)第一塔105而與從塔頂噴灑的水接觸。氣體然后流出第一塔105頂部，并利用管子122進(jìn)入第二洗滌隔艙120。氣體然后流過(guò)第二塔106，再一次與從塔頂噴灑的水接觸。主洗滌塔116中的pH濃度受到監(jiān)控，按照需要從NaOH源124加入NaOH，以中和HCl。
在蒸汽流出主洗滌箱116后，蒸汽在一熱氧化器或渦輪機(jī)125中繼續(xù)處理。優(yōu)選的處理工藝采用可以發(fā)電的渦輪，從而補(bǔ)償處理所需的耗電總量。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，插桿/文杜里管的設(shè)計(jì)在消除還原室12和輔助洗滌器110之間的堵塞的蒸汽管問(wèn)題方面是有效的。
洗滌系統(tǒng)100也通過(guò)向主箱116中引入通風(fēng)而洗凈從第一室10來(lái)的流出氣體。
當(dāng)還原周期完成時(shí)，第三活門裝置36打開，已還原的廢物(主要由消過(guò)毒的碳?xì)堅(jiān)M成)從還原室12移入冷卻/研磨室14。在還原周期完成后的任何時(shí)間，能夠?qū)⑾乱慌鷱U物載荷送入稱重和清洗室10。只要活門裝置36一關(guān)閉和卡緊，就可將下一批載荷送入還原室12。
冷卻室的溫度受到監(jiān)控，一旦達(dá)到足夠的冷卻，廢物將由傳送帶126送入(由電動(dòng)機(jī)129供給動(dòng)力)粉碎該已處理和已消毒的廢物的機(jī)構(gòu)，以備最終處置。該粉碎機(jī)構(gòu)可以是切碎機(jī)或研磨機(jī)130，或者是任何別的適合于弄碎該已處理和已消毒的廢物的合適機(jī)構(gòu)。該粉碎的物料用由鼓風(fēng)機(jī)132和氣旋袋室134組成的氣動(dòng)散裝輸送系統(tǒng)輸送。該已弄碎的醫(yī)藥廢物從氣旋室134通過(guò)管子136排入袋內(nèi)或其它散裝容器(未示出)，以便合適地處置?？梢允褂闷渌锪陷斔拖到y(tǒng)，取決于消費(fèi)者需要，但通常此時(shí)的物料量代表安置在設(shè)備2中的物料已還原約70％的質(zhì)量和90％的體積。在室14的兩側(cè)也設(shè)置出入口138，以供操作者對(duì)已處理的物料取樣化驗(yàn)等。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5至9更詳細(xì)地討論活門裝置18、34和36。
每個(gè)活門裝置功能相同，就是使該室與設(shè)備2的其余部分和環(huán)境封閉隔開。
每個(gè)活門裝置18、34和36包括一懸掛在門運(yùn)載框142上的門140，框142又在吊桿144上受到導(dǎo)向。門140通過(guò)水平配置的有肩螺栓146懸掛在框142上，螺栓146允許門140相對(duì)于框142水平移動(dòng)一個(gè)設(shè)定量。有肩螺栓146上的每個(gè)懸掛點(diǎn)也設(shè)有一個(gè)壓緊螺簧148，該螺簧將門140和框架142預(yù)先裝載在一個(gè)遠(yuǎn)離匹配的靜止的門框架150的位置，即部分閉合的位置。帶有密封件152、154的門框架150沿兩個(gè)平行的移動(dòng)槽156設(shè)置，槽156具有錐形截面(帶梯形)，以保持密封件152、154的自止動(dòng)。密封件152、154可以是用硅酮制成的高溫氣體密封件，或者是用蒙乃爾高強(qiáng)度耐蝕鎳銅合金編織網(wǎng)制成的微波頻率密封件。
每個(gè)裝置18、34、36中的門140的垂直移動(dòng)由桿162物理連接的空氣驅(qū)動(dòng)的主氣缸160或?qū)﹂T140合適的其它機(jī)構(gòu)提供，使得當(dāng)氣缸160退回時(shí)，門140移到圖示的打開位置。
與裝置34和36相比，門140的水平移動(dòng)對(duì)裝置18并不一樣。如圖8所示，對(duì)于活門18，水平移動(dòng)由一系列每個(gè)操作上聯(lián)接到一凸輪裝置164的空氣缸162控制。凸輪裝置164的構(gòu)造和取向使得當(dāng)受氣缸162驅(qū)動(dòng)時(shí)能對(duì)門140施加一個(gè)力。
裝置34、36中的門140的水平移動(dòng)受門140的每側(cè)上的主氣缸170控制。主氣缸170聯(lián)接在桿臂172上，桿臂172又在其對(duì)置端部處聯(lián)接到一根驅(qū)動(dòng)器螺桿174上。桿174又聯(lián)接在三個(gè)凸輪臂裝置176上，裝置176使門140在部分閉合位置和閉合位置之間沿水平方向移動(dòng)。
圖7表示裝置18的截面。在閉合和密封的位置中，有一個(gè)恒定的壓力推動(dòng)門140對(duì)著密封件152、154。因此，由差異的熱膨脹、門140或門框架142的形狀變化等產(chǎn)生的短暫變化以一種現(xiàn)時(shí)卡緊的方式受到連續(xù)施加的凸輪壓力的即刻校正。
活門裝置36在方向上是活門裝置34的鏡象，因此還原室12能夠在其兩端密封。這樣，對(duì)于兩個(gè)活門裝置34、36，門140的向閉合位置的移動(dòng)方向是向著還原室12?；铋T裝置34和36之間的主要差別是排放傳送帶128進(jìn)入活門裝置36。如果需要，活門裝置36內(nèi)設(shè)置一個(gè)入口板180以進(jìn)入傳送帶128。
活門裝置34和36有一密封擋板。在活門裝置36內(nèi)，密封擋板182能夠用氣缸184(如圖1中所示)或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器186(如圖9中所示)控制。
這樣，在使用中，活門裝置34將控制門140的從敞開位置到部分閉合位置的垂直移動(dòng)。在該移動(dòng)期間，彈簧148偏壓門140和框架142離開門框架150。只有當(dāng)該門已到達(dá)最低的重直位置即部分關(guān)閉位置時(shí)，空氣缸170才驅(qū)動(dòng)門140克服彈簧148的偏壓力而水平移動(dòng)。在水平移動(dòng)期間，門140利用聯(lián)鎖裝置(未示出)防止垂直移動(dòng)。
因此，顯然，本發(fā)明已提供一種醫(yī)藥廢物裝置，適合用于還原有機(jī)廢物的工藝，該裝置完全滿足上述目的、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
雖然已結(jié)合其圖示的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但顯然該技術(shù)的專業(yè)人員明白能夠按照上面的描述來(lái)進(jìn)行許多更換、修改和變化。因此，要將所有這些更換、修改和變化都包括在本發(fā)明的精神和廣寬的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用以在一臺(tái)包括第一室、第二室和第三室的設(shè)備中還原有機(jī)廢物的工藝方法，該工藝方法包括以下步驟將所述廢物裝入所述第一室；稱重所述廢物；清洗所述第一室中的氧；將所述廢物輸送到所述第二室；在一個(gè)第一時(shí)期內(nèi)利用逆聚合作用處理、消毒和還原所述廢物；將所述還原的廢物輸送到所述第三室；在一個(gè)第二時(shí)期內(nèi)冷卻所述還原的廢物；以及粉碎所述還原的廢物，以備貯存和最終處置。
2.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于，所述清洗步驟包括將氮?dú)馑腿胨龅谝皇摇?br> 3.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于，所述逆聚合作用是利用在無(wú)氧氣氛中非熱解應(yīng)用微波能量而進(jìn)行的。
4.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于包括以下步驟平衡所述第一室、第二室和第三室中的壓力，使得所述第一室中的壓力和所述第三室中的壓力保持高于所述第二室中的壓力的水平。
5.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于，包括在所述稱重和所述清洗步驟期間密封所述第一室而與所述設(shè)備外部以及所述第二室和第三室隔開的步驟。
6.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于，包括在所述處理、消毒和還原步驟期間密封所述第二室而與所述第一和第三室隔開的步驟。
7.權(quán)利要求6的工藝方法，其特征在于，包括通過(guò)至少一個(gè)洗滌器系統(tǒng)來(lái)從所述設(shè)備中除去氯化氫和鹽酸而排出由所述處理、消毒和還原步驟產(chǎn)生的氣體。
8.權(quán)利要求7的工藝方法，其特征在于，所產(chǎn)生的蒸汽利用熱氧化器或渦輪機(jī)進(jìn)一步處理。
9.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于，包括在所述冷卻和研磨步驟期間密閉所述第三室而與所述第一和第二室隔開的步驟。
10.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于，所述廢物是利用至少一條傳送帶而整個(gè)移過(guò)所述設(shè)備的。
11.權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于，所述第一時(shí)期是由所述稱重步驟所測(cè)定的所述廢物的重量來(lái)確定的。
12.一種用以還原有機(jī)廢物的設(shè)備，該設(shè)備包括在所述設(shè)備內(nèi)移動(dòng)所述廢物的傳送帶裝置；一個(gè)包括測(cè)定所述廢物的重量的稱重機(jī)構(gòu)和清洗所述設(shè)備中氧的清洗機(jī)構(gòu)的第一室；一個(gè)包括在一第一時(shí)期內(nèi)處理、消毒和還原所述廢物的還原機(jī)構(gòu)的第二室；一個(gè)包括在一第二時(shí)期內(nèi)冷卻所述還原的廢物的冷卻機(jī)構(gòu)的第三室；以及當(dāng)使用時(shí)密封所述第一室、第二室和第三室中的每一個(gè)而與其它室和所述設(shè)備的外部隔開的密封機(jī)構(gòu)。
13.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，所述第三室還包括粉碎機(jī)構(gòu)，用于粉碎所述還原的廢物，以備貯存在貯存機(jī)構(gòu)中和最終處置。
14.權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于，所述粉碎機(jī)構(gòu)是從由研磨機(jī)和切碎機(jī)組成的一組中選定的。
15.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，所述密封機(jī)構(gòu)包括可以在敞開位置和部分閉合位置之間以及所述部分閉合位置和閉合位置之間移動(dòng)的活門裝置。
16.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，所述密封機(jī)構(gòu)包括多個(gè)高溫密封件。
17.權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，所述密封件是從由高溫氣體密封件和高溫微波頻率密封件組成的一組中選定的。
18.權(quán)利要求12的密封裝置，其特征在于，所述活門裝置包括一個(gè)門；一個(gè)門框架，所述門懸掛在所述門框架上；在所述敞開位置和所述部分閉合位置之間垂直地移動(dòng)所述門的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及一個(gè)用于在所述部分閉合位置和所述閉合位置之間水平地移動(dòng)所述門的氣缸裝置。
19.權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于，所述氣缸裝置包括一個(gè)連接在一根桿的一端上的空氣驅(qū)動(dòng)氣缸、一根連接在所述桿的另一端上的螺紋桿和至少一個(gè)沿螺紋桿的長(zhǎng)度可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在該螺紋桿上的凸輪機(jī)構(gòu)，所述凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成當(dāng)所述桿和所述螺紋桿被所述氣缸移動(dòng)時(shí)能對(duì)所述門施加一個(gè)力。
20.權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于，所述氣缸裝置有至少一個(gè)氣缸聯(lián)軸器和一個(gè)凸輪裝置，所述凸輪裝置構(gòu)成當(dāng)所述氣缸受到驅(qū)動(dòng)時(shí)對(duì)所述門施加一個(gè)力。
21.權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于還包括偏壓機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)做成當(dāng)所述門處在最低的垂直位置時(shí)偏壓處在所述部分閉合位置中的所述門。
22.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，所述稱重機(jī)構(gòu)包括位于所述第一室內(nèi)的所述傳送帶機(jī)構(gòu)周圍的載荷傳感器。
23.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，所述清洗機(jī)構(gòu)包括將氮?dú)馑腿胨龅谝皇覐亩〈龅谝皇覂?nèi)的氧氣以防止所述廢物的氧化。
24.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，還包括至少一個(gè)洗滌器系統(tǒng)，用于排出從所述第一室來(lái)的氣體。
25.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，其結(jié)構(gòu)做成使得所述第一室和所述第三室的壓力保持在高于所述第二室中的壓力。
26.權(quán)利要求25的設(shè)備，其特征在于，所述第一室和第三室中的壓力比所述第二室中的壓力高約0.1至0.5psi。
27.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，還包括至少一個(gè)洗滌器系統(tǒng)，用于排出在所述第二室中產(chǎn)生的氣體。
28.權(quán)利要求27的設(shè)備，其特征在于，所述洗滌器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)做成使從所述設(shè)備中逸出的鹽酸減到最小。
29.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，所述還原機(jī)構(gòu)包括多個(gè)磁控管裝置，用于將微波能量施加到所述待處理的廢物，利用逆聚合作用還原和消毒所述廢物。
30.權(quán)利要求29的設(shè)備，其特征在于，所述磁控管裝置包括一個(gè)安裝在一個(gè)短的矩形波導(dǎo)管側(cè)面上的磁控管、一個(gè)安裝在所述波導(dǎo)管一端上的錐形端部，其中所述端部的底部在所述第二室上或其附近。
31.權(quán)利要求30的設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)在所述磁控管和所述室之間的微波穿透的和多孔的板。
32.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)控制系統(tǒng)，以監(jiān)控所述設(shè)備的每個(gè)操作步驟。
33.在一個(gè)用以還原有機(jī)廢物的設(shè)備中，其中所述設(shè)備包括第一室、第二室和第三室，至少一個(gè)密封裝置包括一個(gè)可在一敞開位置和部分閉合位置之間以及在所述部分閉合位置和一閉合位置之間移動(dòng)的活門裝置，以便當(dāng)在所述閉合位置中時(shí)密封每個(gè)所述第一室、第二室和第三室而與其它室和所述設(shè)備的外部隔開。
34.權(quán)利要求33的密封裝置，其特征在于，包括多個(gè)高溫密封件。
35.權(quán)利要求34的密封裝置，其特征在于，所述密封件包括一個(gè)高溫氣體密封件和一個(gè)高溫射頻密封件。
36.權(quán)利要求33的密封裝置，其特征在于，所述活門裝置包括一個(gè)門；一個(gè)門框架，所述門懸掛在所述門框架上；在所述敞開位置和所述部分閉合位置之間垂直移動(dòng)所述門的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及至少一個(gè)氣缸裝置，用于在所述部分閉合位置和所述閉合位置之間水平地移動(dòng)所述門。
37.權(quán)利要求36的密封裝置，其特征在于，還包括偏壓機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)做成當(dāng)所述門處在最低的垂直位置時(shí)能偏壓位于所述部分閉合位置中的所述門。
38.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)按操作關(guān)系聯(lián)接于所述門以升降所述門的氣缸。
39.權(quán)利要求38的設(shè)備，其特征在于，還包括限制機(jī)構(gòu)，以控制所述門的垂直移動(dòng)的最高和最低位置。
40.權(quán)利要求36的設(shè)備，其特征在于，所述氣缸裝置包括一個(gè)連接在一根桿的一端上的空氣驅(qū)動(dòng)氣缸、一根連接在所述桿的另一端上的螺紋桿和至少一個(gè)沿其長(zhǎng)度可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在該螺紋桿上的凸輪機(jī)構(gòu)，所述凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成當(dāng)所述桿和所述螺紋桿被所述氣缸移動(dòng)時(shí)能對(duì)所述門施加一個(gè)力。
41.權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)在所述傳送帶上運(yùn)載所述廢物的機(jī)構(gòu)。
42.權(quán)利要求41的設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)包括一個(gè)紙板盤。
43.在一個(gè)用以還原有機(jī)廢物的設(shè)備中，其中所述設(shè)備包括第一室、第二室和第三室，多個(gè)磁控管裝置用于將微波能量加到所述廢物上，以便在所述第二室中利用逆聚合作用來(lái)處理、還原和消毒所述廢物。
44.權(quán)利要求43的磁控管裝置，其特征在于，包括一個(gè)安裝在波導(dǎo)管上而其陽(yáng)極伸入該波導(dǎo)管的磁控管，將所述磁控管與所述第二室隔開用的機(jī)構(gòu)，和在所述波導(dǎo)管中用于使所述磁控管和所述室達(dá)到最佳耦合的調(diào)諧機(jī)構(gòu)。
45.權(quán)利要求44的磁控管裝置，其特征在于，所述波導(dǎo)管的長(zhǎng)度限于基本上允許將所述磁控管安裝在其一側(cè)上所需要的長(zhǎng)度。
46.權(quán)利要求44的磁控管裝置，其特征在于，鄰近所述第二室的所述波導(dǎo)管的一個(gè)端部是向外擴(kuò)張成喇叭形的。
47.權(quán)利要求46的磁控管裝置，其特征在于，所述端部包括一個(gè)截錐。
48.權(quán)利要求44的磁控管裝置，其特征在于，包括向所述波導(dǎo)管引入冷卻劑以冷卻所述陽(yáng)極的機(jī)構(gòu)。
49.權(quán)利要求44的磁控管裝置，其特征在于，所述隔離所述磁控管的機(jī)構(gòu)包括一個(gè)安裝在所述波導(dǎo)管的一個(gè)端部附近的基本上微波穿透的和多孔的板。
50.權(quán)利要求46的磁控管裝置，其特征在于，所述隔離所述磁控管的機(jī)構(gòu)包括一個(gè)基本上微波穿透的和多孔的板。
51.權(quán)利要求50的磁控管裝置，其特征在于，所述板安裝在所述喇叭形端部的較窄端附近。
52.權(quán)利要求44的磁控管裝置，其特征在于，包括將冷卻劑引入所述波導(dǎo)管的機(jī)構(gòu)。
53.權(quán)利要求49的磁控管裝置，其特征在于，所述板是陶瓷。
54.權(quán)利要求49的設(shè)備，其特征在于，所述板基本上是由氧化鋁制成的。
55.權(quán)利要求44的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)諧機(jī)構(gòu)包括一個(gè)伸入所述波導(dǎo)管的可調(diào)螺釘。
全文摘要
提供一種還原有機(jī)廢物(4)用的設(shè)備(2)，該設(shè)備包括一條在設(shè)備內(nèi)移動(dòng)廢物的傳送帶(32，40，128)。也提供一個(gè)包括測(cè)定廢物重量的稱重機(jī)構(gòu)和清洗設(shè)備中氧的清洗機(jī)構(gòu)的第一室(10)。一個(gè)第二室(12)包括在一第一時(shí)期內(nèi)處理、消毒和還原廢物的還原機(jī)構(gòu)，而一個(gè)第三室包括在一第二時(shí)期內(nèi)冷卻該已還原和消毒的廢物的冷卻機(jī)構(gòu)。也提供密封機(jī)構(gòu)(18，34，36)來(lái)當(dāng)使用時(shí)密封每個(gè)第一室(10)、第二室(12)和第三室(14)而與其它室和設(shè)備的外部隔開。
文檔編號(hào)A61L11/00GK1476357SQ01819297
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2001年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月22日
發(fā)明者S·L·坎托爾, M·格里芬, R·魯基內(nèi)茨, D·諾爾頓, , S L 坎托爾, 詿 , 鋟 申請(qǐng)人:環(huán)境廢物國(guó)際公司