專利名稱：廢物處理的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及廢物的處理，具體地說，涉及用于處理常規(guī)的醫(yī)療廢物，例如醫(yī)院的廢物的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的廢物處理設(shè)備通常安裝在工業(yè)醫(yī)療廢物處理工廠，或安裝在醫(yī)院或其它醫(yī)療機構(gòu)的現(xiàn)場。由所述機構(gòu)產(chǎn)生的各種潛在傳染性廢物都在所述廢物處理設(shè)備中接受處理。該設(shè)備排放的產(chǎn)物可以被壓縮后安全地裝在常規(guī)垃圾容器中，并可用為了傾倒成為垃圾堆進(jìn)行填埋處理的常規(guī)垃圾車或反斗(roll-off)車等來運輸。
在對傳染性廢物進(jìn)行的處理中，十分重要的是確保最終被棄置的廢產(chǎn)物不含致病微生物。而且，人們強烈要求，有時為法律所要求的是，需使得各種組件，例如一次性的注射器、綁帶、體液容器等變得不可識別。
過去，醫(yī)療廢物通常是焚燒處理的。但是，環(huán)保條律對焚燒處理醫(yī)療廢物有嚴(yán)格的限制。包括高壓蒸汽消毒和化學(xué)處理等在內(nèi)的其它處理方法也有所使用。其中的有些方法不足以完全有效地破壞病原微生物。其它有效的方法需要的設(shè)備安裝費用高，而且操作起來即貴又難。
醫(yī)療廢物處理系統(tǒng)運作中的另一個問題是，有時會有難聞和有毒的氣體、液體和固體顆粒排放到大氣中或排入生活污水系統(tǒng)。
于1996年11月5日授與Sterile Tchnology Industies,Inc.的美國專利5,570,845中對過去在醫(yī)療廢物處理中遇到的許多問題進(jìn)行了論述。該專利描述了一種方法和設(shè)備，其中，裝在容器內(nèi)的醫(yī)療廢物由運送裝置在負(fù)壓條件下送至多段粉碎機。在設(shè)備中粉碎機部分的多個位點加入消毒液。將來自粉碎機的產(chǎn)物壓縮，將分離出的液體組份再循環(huán)。壓縮固體用運送裝置來運送，其中廢物的溫度通過引入蒸汽被維持在略低于212°F。為了防止污染物釋放入大氣，系統(tǒng)內(nèi)各位點的壓力都被維持在等于或低于大氣壓。通過既使用消毒液又使用蒸汽就可能完全消滅活的微生物，同時，利用負(fù)壓可以很好地防止污染物不慎釋放入大氣。本文在此對專利5,570,845進(jìn)行了充分的揭示以作參考。
本發(fā)明是對專利5,570,845所述設(shè)備和方法的改進(jìn)。上述專利中所述設(shè)備的缺點在于，由其產(chǎn)生的廢物雖然完全不含活的致病微生物但是含有大量水分，這其中大部分來自處理過程用的蒸汽。所以，雖然給廢物直接通蒸汽具有一定的優(yōu)點，但其缺點在于增加了處理后廢物的量，結(jié)果增加了最終廢物的運輸費用。
所以，本發(fā)明的主要目的是提供一種改良的傳染性廢物處理系統(tǒng)，它能夠徹底殺滅致病微生物并使廢物變得不可識別，而且，它對現(xiàn)有處理系統(tǒng)的改進(jìn)在于產(chǎn)生的廢物含水量低。
根據(jù)本發(fā)明的一種較好的廢物處理設(shè)備包括，一根長殼體，長殼體一端為接受粉碎后廢物的入口，另一端為排放處理后廢物的出口。輸送裝置，最好是旋轉(zhuǎn)螺桿式輸送裝置將粉碎后廢物從入口通過長殼體移向出口。一根管道，該管道把蒸汽源與長殼體內(nèi)部連通，用于使蒸汽在長殼體的第一段與廢物直接接觸，該段從入口處直至入口與出口間的中部。在長殼體的第二段，即從中部到出口處的廢物通過加熱(最好利用包圍長殼體的蒸汽套管加熱)脫水。一般說來，使用同一蒸汽源向蒸汽套管供汽和提供與廢物直接接觸的蒸汽。
在一種較好的實施方案中，在與長殼體第一段隔開的某個位置有一鼓風(fēng)機與長殼體內(nèi)部連通。鼓風(fēng)機在長殼體內(nèi)部分段中形成一個低于大氣壓的壓力，用于從廢物中去除水分和水蒸汽。鼓風(fēng)機最好在蒸汽套管和出口之間的某個位置與殼體內(nèi)部連通，從而使得長殼體內(nèi)低于大氣壓的部分成為起著低壓倉作用的獨立的第三段。
本發(fā)明的設(shè)備使得實施一種新的方法來處理傳染性廢物成為可能，所述方法的步驟包括粉碎廢物；使粉碎后的廢物與一定溫度的蒸汽直接接觸至少30分鐘，接觸時的溫度被保持在至少205°F但低于212°F的高溫下；然后通過使廢物與加熱至212°F以上的表面接觸以脫水，加熱至220°F至235°F的表面更好。在脫水步驟中，為了去除水分，廢物最好處于低于大氣壓的壓力之下。當(dāng)粉碎后的廢物用旋轉(zhuǎn)螺桿式輸送裝置被連續(xù)運送通過蒸汽接觸段和脫水段時，粉碎后的廢物經(jīng)螺桿式輸送裝置的攪拌在蒸汽接觸段加強了蒸汽對廢物的滲透，并在脫水段改善了廢物與加熱表面的接觸。
粉碎步驟最好在粉碎設(shè)備中進(jìn)行，對該粉碎設(shè)備定期噴灑消毒液，以防止形成微生物菌落。
本發(fā)明的廢物處理設(shè)備和方法組合使用了機械粉碎、直接蒸汽沖擊和脫水作用，從而高效地殺滅了致病微生物，而且生成了因為含水量較低而相對量較少的廢產(chǎn)物，由此更便于運送。
通過以下結(jié)合附圖
的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它目的、細(xì)節(jié)和優(yōu)點將顯而易見。
本發(fā)明的附圖是根據(jù)本發(fā)明的一種較好的廢物處理設(shè)備的簡圖。
體現(xiàn)本發(fā)明的完整的處理設(shè)備包括兩個主要部分粉碎設(shè)備2和熱處理設(shè)備4，廢物通過熱處理設(shè)備4被緩慢運送，期間接受直接蒸汽沖擊和脫水處理。
在處理設(shè)備如圖所示的實施方案中，粉碎設(shè)備2包括在罩子8內(nèi)的傾斜的帶式輸送機6。該帶式輸送機由入口10接受廢物，通常為裝成有常規(guī)醫(yī)療廢物的袋子、盒子或“銳利性”容器。在該帶式輸送機上顯示了一袋廢物12。或者，可以用其它類型的輸送裝置來將廢物送入設(shè)備。例如，可以用升降貨車、傾倒車、升降貨車和傾倒車的組合、或者其它合適的輸送裝置來代替帶式輸送機。
位于輸送裝置上端下方的料斗14把袋裝廢物導(dǎo)入粉碎機械16，后者具有常規(guī)的、同時運作的旋轉(zhuǎn)式切削刀。粉碎機可以制成各種結(jié)構(gòu)，這可以根據(jù)需要處理的物料來選擇。例如，雙桿或四桿粉碎機、或者多個雙桿粉碎機，或者任何其它粉碎機結(jié)構(gòu)。
以鉸鏈20固定的往復(fù)錘裝置18具有推動板22，推動板22通過對料斗14內(nèi)的廢物容器施加向下的壓力來幫助廢物靠重力下行到粉碎機中。也可以使用其它形式的錘，例如活塞式錘。
鼓風(fēng)機24通過高效微?？諝?HEPA)過濾器26抽取罩子8中的空氣。這樣可維持通過入口10的向內(nèi)的氣流，由此防止顆粒物通過入口被放出。除非有鼓風(fēng)機24抽吸通過入口的空氣否則最好設(shè)有內(nèi)鎖裝置(未顯示)，用于防止引入原廢物。
消毒劑噴口27間或地向罩子8內(nèi)中噴灑消毒液(以次氯酸鈉水溶液為宜)，用以防止罩子8和粉碎設(shè)備2內(nèi)微生物菌落的生長。
熱處理設(shè)備4包括傾斜的、長殼體28，長殼體的下方末端具有用于接受來自粉碎機16的粉碎后廢物的入口30和位于其上方末端用于排放處理后廢物的出口32。
長殼體最好具有圓柱形的內(nèi)壁，和延伸通過長殼體、用于將粉碎廢物從入口30向出口32移動的螺桿式輸送裝置34。該螺桿式輸送裝置最好與長殼體相匹配，使得其葉片與長殼體的圓柱狀內(nèi)壁之間只留有很小的空隙。它通過鏈37由電動機36驅(qū)動。
經(jīng)管道38提供的蒸汽以低于15psi的壓力通過位于入口30和在入口和出口間中部42之間、沿徑向相互間隔的多個注入口40注入長殼體28內(nèi)。蒸汽注入口使得引入的蒸汽在長殼體的直接蒸汽沖擊段內(nèi)與粉碎廢物直接接觸，該段從入口30附近延伸至中部42。
螺桿式輸送裝置34攪拌和翻動粉碎廢物，由此加強蒸汽與廢物的接觸。可以在螺桿式輸送裝置上設(shè)置攪拌片(未顯示)來加強蒸汽對廢物的滲透。螺桿式輸送裝置的速度被控制在使廢物在蒸汽滅菌段的停留時間大致為30分鐘。熱電偶43被安裝在長殼體28的底部。第一所述熱電偶操縱控制蒸汽流的閥(未顯示)，用以沿蒸汽滅菌段長度方向維持廢物的溫度在205°F至212°F之間，205°F至210°F之間更好。
在中部42之外，蒸汽套管44包圍著長殼體28。供給蒸汽套管的低壓蒸汽最好來自為直接蒸汽沖擊段供蒸汽的同一蒸汽源。將蒸汽套管內(nèi)的蒸汽維持在一定的溫度，使得長殼體28內(nèi)壁的表面溫度保持在212°F以上，220°F至235°F更好。蒸汽最好以235°F的溫度送入，在205°F時至212°F在廢物上冷凝。套管內(nèi)的蒸汽溫度由第二熱電偶43控制，該熱電偶位于蒸汽套管上或蒸汽套管內(nèi)，操縱著控制蒸汽流的閥門(未顯示)。
螺桿式輸送裝置的作用確保了廢物與熱的殼體28圓柱狀內(nèi)壁間的良好接觸。所以，蒸汽套管提供了第二處理階段，廢物在該階段中與熱的表面接觸，使得廢物中的水分轉(zhuǎn)化成蒸汽。該階段起著脫水的作用，減少了廢物的量。
為了防止因蒸汽套管加熱產(chǎn)生的蒸汽中的水分重新回到廢物中，利用與管口48相連的鼓風(fēng)機46將水分在蒸汽套管和出口之間的某個位置排出長殼體。蒸汽被排放到大氣中，或者可以在鼓風(fēng)機46的出口利用冷凝器50將水返還給蒸汽源。冷凝器特別適用于安裝在室內(nèi)的設(shè)備。水份的排放是通過鼓風(fēng)機46將長殼體內(nèi)近出口32處維持于低壓而發(fā)生的。連有平衡物54的懸垂片52保持出口一般處于關(guān)閉狀態(tài)，由此可以在輸送裝置的上方末端維持一低壓倉。但是，隨著廢物在出口內(nèi)的積累，懸垂片由于廢物的重量而開啟，使廢物被排放到壓實機56。
廢物的脫水處理由蒸汽套管對其傳熱開始，并由水蒸汽從低壓倉排放結(jié)束。所以，在本發(fā)明較好的實施方案中，被蒸汽套管包圍的部分和低壓倉一起構(gòu)成脫水段。
本發(fā)明的廢物處理設(shè)備不依賴于化學(xué)滅菌。噴灑消毒液只是為了防止在加料裝置和粉碎機中形成微生物菌落，并且盡可能少地在廢物中引入水分。在早期階段盡可能少地引入水分改善了直接蒸汽沖擊階段的熱傳遞。這還提高了在殺滅致病微生物方面脫水階段的效率，蒸汽對廢物的直接沖擊有助于確保完全殺滅活的微生物。在直接蒸汽沖擊階段引入廢物的水分在設(shè)備的脫水階段被去除。
對以上所述的設(shè)備可以進(jìn)行各種改進(jìn)。例如，螺桿式輸送裝置可以包含被分別控制的兩個或多個分段。在后文權(quán)利要求所界定的本發(fā)明范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的設(shè)備和用到該設(shè)備的方法進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1．一種廢物處理設(shè)備，它包括長殼體(28)，該殼體的一端具有用于接受粉碎廢物(12)的入口(30)和另一端具有用于排放處理后廢物的出口(32)；用于將廢物沿殼體(28)從入口(30)向出口(32)移動的輸送裝置34；蒸汽源；從蒸汽源與殼體(28)內(nèi)部連通、用于使蒸汽在克(28)的第一段與廢物直接接觸的管道(38)，所述的第一段位于從入口(30)附近至入口(30)至出口(32)之間的中部(42)；包圍著殼體(28)的第二段、用于加熱所述第二段內(nèi)的廢物的蒸汽套管(44)，所述的第二段是沿長度方向從中部(42)至出口(32)之間的部分。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢物處理設(shè)備，它還包括用于在殼體(28)內(nèi)部分段中形成使得從廢物中去除水分的壓力低于大氣壓的低壓倉的鼓風(fēng)機(46)，所述的鼓風(fēng)機在與第一段隔開的位置與殼體(28)的內(nèi)部連通。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢物處理設(shè)備，其中被蒸汽套管(44)包圍的殼體(28)的第二段與出口(32)相隔，并包括用于在殼體(28)內(nèi)形成使從廢物中去除水分的壓力低于大氣壓的第三段的鼓風(fēng)機(46)，所述的鼓風(fēng)機在蒸汽套管(44)和出口(32)之間與殼體(28)的內(nèi)部連通。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢物處理設(shè)備，其中的輸送裝置包括沿徑向穿過整個長殼體(28)的螺桿式輸送機(34)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢物處理設(shè)備，其中的輸送裝置是沿徑向至少穿過殼體(28)的第一段和第二段的螺桿式輸送機(34)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢物處理設(shè)備，其中的蒸汽套管(44)與蒸汽源相連以接受蒸汽。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢物處理設(shè)備，它還包括為長殼體(28)的入口(30)提供粉碎過的廢物而設(shè)置的粉碎機(16)，用于向粉碎機(16)輸送廢物的加料輸送裝置(6)、至少部分包圍加料輸送裝置(6)并包圍著從加料輸送裝置(6)至粉碎機(16)的通路的罩子(8)，以及與罩子(8)連通、用于維持進(jìn)入罩子(8)的氣流的鼓風(fēng)機(24)。
8．一種廢物處理設(shè)備，它包括為輸送粉碎廢物提供封閉式通路的裝置，所述裝置的一端具有用于接受粉碎廢物的入口(30)和另一端具有用于排放處理后廢物的出口(32)；用于將粉碎廢物沿封閉式通路從入口(30)向出口(32)移動的裝置(34)；用于使蒸汽在封閉式通路的第一段與廢物直接接觸的裝置(38,40)，所述的第一段從入口(30)附近延伸至位于入口(30)和出口(32)之間的中部(42)；用于在沿粉碎廢物輸送方向位于第一段下游的封閉通路的第二段內(nèi)加熱廢物的裝置(44)。
9．處理傳染性廢物的方法，它包括以下步驟粉碎廢物；使粉碎后的廢物與保持廢物溫度在至少205°F但低于212°F的高溫蒸汽直接接觸至少30分鐘；然后通過使廢物與加熱至212°F以上的表面接觸以脫水。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，在脫水步驟中廢物處于低于大氣壓的壓力之下。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中籍旋轉(zhuǎn)螺桿式輸送裝置將粉碎廢物連續(xù)地輸送通過發(fā)生接觸步驟的蒸汽接觸段和發(fā)生脫水步驟的脫水段，而且，粉碎廢物還經(jīng)螺桿式輸送裝置的攪拌在蒸汽接觸段加強了蒸汽對廢物的滲透性，在脫水段改善了廢物與加熱表面的接觸。
12．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中將脫水步驟中與廢物接觸的表面的溫度維持在220°F至235°F。
13．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中將粉碎廢物順次通過發(fā)生接觸步驟的蒸汽接觸段，和廢物與所述的加熱表面接觸并處于低于大氣壓的壓力之下的脫水段。
14．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中粉碎步驟是在粉碎設(shè)備中進(jìn)行的，并定期在粉碎設(shè)備中噴以消毒液以防止在粉碎裝置中形成微生物菌落。
全文摘要
如下處理裝入容器的醫(yī)療廢物(12):將其粉碎,然后利用螺桿式輸送裝置(34)使粉碎物通過直接蒸汽沖擊段和脫水段,在脫水段中,廢物與高溫表面接觸以汽化水分,然后通過一低壓倉,在此排放蒸汽。
文檔編號A61L11/00GK1223911SQ98119689
公開日1999年7月28日 申請日期1998年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者R·W·路易斯, R·G·麥基 申請人:無菌技術(shù)工業(yè)股份有限公司