CN111315501A - 用于处理废料、特别是来自医学分析实验室的废料的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于处理废料、特别是来自医学分析实验室的废料的设备，所述设备包括：用于预处理废料的仪器(2)，所述仪器设计成改变废料的至少一个物理和/或化学特性；至少一个反应箱(3)，所述反应箱定位在用于预处理的所述仪器(2)的下游；以及至少一个过滤系统(4)，所述过滤系统定位在所述反应箱(3)的下游。
Description
技术领域
本发明涉及用于处理废料、特别是来自医学分析实验室的废料的设备和方法。
根据所进行的活动，来自医学分析实验室的废料可以是各种类型的。
这种废料可以例如为来自临床实验室的废水，其可能包含有机和无机化学物质、血液和体液、表面活性剂、溶剂、甲醛、缓冲剂、稀酸和矿物碱、磷酸盐、氧化剂、痕量重金属。
从研究实验室排出的废料可能更加异质，因为其可能包含氧化剂(例如次氯酸盐、碘、过氧化物和其它氧化剂)、组织衍生的蛋白质、染料、分析试剂中的重金属、有机溶剂、磷酸盐和用于消毒仪器的洗涤剂。
背景技术
根据第一种已知方法，实验室收集产生的所有废料，根据类型对其归类并且将其放置在合适的容器中。所述容器保存在产生现场的合适位置中并且根据容纳在其中的产品严格地分类，之后由授权进行运输、保存以及处置该产品的公司基于分类代码移除它们。
这种方法在化学和生物风险方面是不令人满意的，还需要投入大量的人员、运输装置、特殊的保存区域，由此耗费大量的成本。
替代地，可以通过多种技术在产生现场直接处理废料。
这些技术中包含一种已知类型的设备，其中用试剂处理废料以使得污染物氧化，这些技术中还包含一种被称为“芬顿(Fenton)”的处理方法。在这种设备中，在发生反应之后，固体部分被从设备移除，而对液体部分进行检查，并且如果需要，可以对液体部分进行进一步处理。
为了表明废料的污染程度，使用一种称为COD(化学需氧量)的关键参数。在已知类型的设备中，当评估COD参数时，对于某些类型的废料，发现这种处理方法并非是最优的。而且，如果在发生反应之后废料不具有适于排放的特性，则其需要立刻再处理。
发明内容
本发明的目的是改进对来自实验室的废料的处理，使其更加有效。本发明的进一步的目的是获得对各种类型的废料的有效处理。
根据本发明，提供一种设备，所述设备具有权利要求1中所限定的特征。
对废料的预处理用于改变废料的至少一个物理和/或化学组分，以使得随后的“芬顿”反应更加有效并且降低澄清废料的COD(化学需氧量)。因此，预处理容许即使是通常难以处理的废料也变得适于处理。
根据有利的实施例，预处理可以包括加热废料和/或用臭氧处理废料。
还可以将臭氧处理施加于反应箱的下游、特别是在废料的过滤之后以及排放之前。
有利地，用臭氧处理废料的系统包括适于将臭氧引入至臭氧和废料的混合器中的臭氧发生器，以及连接至所述臭氧混合器的用于处理的箱。在优选实施例中，所述臭氧混合器包括文丘里管和所述文丘里管下游的管道，其中所述管道构造成将废料保持在优选的压力之下。具体地，所述管道构造成大致类似于蛇形盘管，以用于将液体保持在有利于气态臭氧混合在液体中的压力之下。
根据有利的实施例，过滤系统包括带有机械过滤器的第一组和带有过滤筒的第二组。因此，废料可以以两种不同的方式过滤：在发生反应之后立刻首先通过带有机械过滤器(用于拦截废料的固体残留)的第一过滤组并且之后通过带有过滤筒的第二过滤组来进行过滤；或者废料在反应箱中沉积下来之后，通过将澄清废料直接引入带有过滤筒的第二过滤组中来进行过滤。
有利地，控制带有机械过滤器的所述第一组中的过滤的流速以使得缓缓进行过滤。
优选地，控制带有机械过滤器的所述第一组中的压力，这容许操作者确定是否需要对过滤进行改变。
在一个有利的实施例中，在所述反应箱中存在至少一个氧化还原传感器以控制反应的开始并且如果认为废料不适于处理，则暂时将废料搁置。
根据本发明的另一个方面，用于处理废料、特别是来自医学分析实验室的废料的方法包括权利要求9的特征。
附图说明
参照附图，通过以下的详细描述使得本发明的进一步的优势和特征更加清楚，以下的详细描述示出了本发明的示例，而没有限定本发明的范围，其中：
图1示出了根据本发明的设备的第一实施例；
图2示出了图1的设备的一部分的前视图；
图3示出了图1的设备的一部分的侧视图；
图4示出了图1的设备的过滤系统；
图5为用臭氧处理废料的仪器的实施例的前视图；
图6示出了所述设备的进一步实施例的操作示意图。
具体实施方式
在图1中，附图标记1指示根据本发明的第一实施例的用于处理废料、特别是来自医学分析实验室的废料的设备。
根据本发明，设备1包括：用于废料的预处理的仪器2，所述仪器设计成改变废料的至少一个物理和/或化学特性；至少一个反应箱3，所述反应箱3定位在用于预处理的所述仪器2的下游；以及定位在所述反应箱3的下游的至少一个过滤系统4。
根据本发明的用于废料的处理的方法包括以下步骤：
a)对废料预处理以改变废料的至少一个物理和/或化学特性；
b)将废料引入反应箱；
c)在所述反应箱中引入至少一种试剂以减轻废料中的污染物负荷；
d)对来自反应箱的废料进行过滤；
e)排放过滤的废料。
根据图1所示的实施例，所述设备1包括补偿箱5，来自不同的废料积聚箱(未示出)的已知量的一种或更多废料被转移至所述补偿箱5中。以这种方式，可以了解设备中待处理的废料的构成。在补偿箱5上存在用于排放的过滤器。
在图1所示的实施例中，预处理仪器2包括用于加热废料的加热系统6，已知数量的废料从补偿箱5转移至加热系统6中。废料的温度的增加容许“芬顿”反应更加有效。
加热系统6包括不锈钢容器7，在不锈钢容器中存在被调节直至达到预定温度的环形电带，这样使废料达到最优温度。在钢容器内部设置有温度传感器。
当达到预定温度时，优选的是容器中存在的所有液体都被引入至箱3中，在所述箱中通过至少一种试剂发生“芬顿”类型的化学反应。
控制系统(未示出)根据待处理的废料的特性来控制将预定数量的多种试剂引入至箱中。根据COD(化学需氧量)校正送出的试剂的数量。试剂优选地通过合适的泵引入至箱3中。试剂优选为液体的形式。可以存在固体形式的一种或更多试剂，它们被直接适当地计量到反应箱3中。在反应箱3上和/或加热系统6的容器7上定位有用于排放的过滤器。
在反应箱3内部存在搅拌器，其容许废料与各种试剂混合。在箱3的内部，还存在至少一个pH传感器。pH传感器还容许调节用于中和废料的最后一种试剂的数量，以使得在反应的最后，废料达到碱性pH值。有利地，在箱3内部还存在至少一个氧化还原传感器。氧化还原传感器容许确定反应的开始并且如果需要，容许调节引入更多数量的试剂。此外，氧化还原传感器容许评估是否在预定的时间后开始“芬顿”反应。如果还没有开始反应，则可以添加更多数量的试剂。如果氧化还原传感器指示即使在已经添加试剂后反应仍未开始，则认为该废料不适于处理并且将该废料引入至合适的箱8中。之后，将分析该废料并且与其他废料一起重新引入至补偿箱5中以获得适于“芬顿”处理的废料。
根据有利的实施例，过滤系统4包括带有机械过滤器的第一过滤组9和带有过滤筒的第二过滤组10。第一过滤组9的机械过滤器优选为袋式过滤器。
这种构造容许设备以两种模式操作。
在第一操作模式中，在“芬顿”反应之后立刻进行过滤。具体地，在反应之后，立刻一口气过滤反应箱3中存在的所有废料。废料通过带有机械过滤器的第一组9。
如图4所示，第一组9包括一个或更多机械过滤器91、92，它们的内部都具有拦截废料的固体部分的过滤套筒。机械过滤器91、92优选为袋式过滤器。机械过滤器91、92可以串联或并联连接。优选地，机械过滤器91、92可以分离开来并且单独地操作。
有利地，调节机械过滤器91、92中的过滤流速以使得缓缓进行过滤。有利地，控制压力以容许确定是否需要对过滤进行改变。如果压力增加至预定值(例如大约4巴)以上，则可以提供指示和/或中止设备。
废料随后通过带有过滤筒的第二过滤组10。第二组10包括一个或更多筒式过滤器101、102。筒式过滤器101、102可以串联连接。
在第二操作模式中，等待反应箱3中的废料沉积以使得在反应箱3内部，澄清废料与包含固体悬浮物的废料分离，特别是保留在箱3的上部部分中的澄清废料和保留在箱3的下部部分中的包含固体悬浮物的废料分离。
有利地，两部分单独地过滤。包含固体悬浮物的废料引入至带有机械过滤器的第一组9中并且随后引入至带有过滤筒的第二组10中。澄清废料直接引入至带有过滤筒的第二组10中并且不引入至带有机械过滤器的组9中。
可以存在用于进行澄清废料和悬浮物的分离的合适的器械。
根据有利的实施例，设备1包括定位在过滤系统4的下游的最终收集箱11。优选地，箱11适于在将澄清液体排放至污物处理系统之前冷却该澄清液体。对于这种冷却，在箱11的内部存在双重路径，其容许箱在中心部分装载并且从侧向部分卸载。还存在用于对澄清液体抽样的抽取点。
图5示出了用臭氧处理废料的系统12。该处理容许废料的某些污染组分氧化，从而改变其化学-物理特性。
根据所示的实施例，用臭氧进行处理的系统12包括：臭氧发生器13，所述臭氧发生器适于将臭氧引入臭氧与废料的混合器14中；以及用于处理的箱15，所述箱连接至臭氧混合器14。有利地，臭氧混合器14包括文丘里管16和在文丘里管16下游的管道17，其中管道17构造成将废料保持在预定的压力之下。优选地，管道17构造成大致类似蛇形盘管。这种构造容许将液体保持在有利于气态臭氧混合在液体中的压力之下。
所述处理是回路，混合是强制的。在用于处理的箱15中，存在至少一个温度传感器和至少一个氧化还原传感器。在用于处理的箱15上定位有用于排放的过滤器。
通过泵将废料从用于处理的箱15的下部部分提取并且引入至文丘里管16中。文丘里管16连接至臭氧发生器13，因此在文丘里管16中，废料与臭氧接触。与臭氧接触的废料之后在蛇形盘管管道17中循环，优选地从底部向上循环，并且被重新引入至用于处理的箱15中。有利地，重新引入是在废料的液位之下进行的，而不是在重力作用下落下，从而减少了泡沫。替代地，如果水是从上方引入的，则在用于处理的箱的上部部分中可以存在泡沫减少装置和/或用于减少泡沫生成的浮动塑料环。另外，可以添加用于减少泡沫生成的至少一种惰性化学试剂。
在本发明的第二实施例中，用于臭氧处理的系统12包含在废料预处理仪器中。使用臭氧的预处理容许废料中的污染物负荷的初始降低以及化学和/或物理变化，使得随后的“芬顿”反应更加有效。在这种情况中，废料从补偿箱5开始被引入至用于处理的箱15中并且从用于处理的箱15中提取以使得其可以被引入至反应箱3中而不需要预先对废料加热。使用臭氧的预处理容许初始COD的降低，这容许使用较小数量的试剂并且从而限制了反应之后的固体残留物。
预处理可以包括加热废料和/或用臭氧处理废料。预处理仪器2可以因此包括仅仅加热系统6，或仅仅使用臭氧进行处理的系统12，或系统6和12。
在图6中示意性示出包括加热系统6和处理系统12的预处理仪器2的实施例的示例。
从补偿箱5提取的废料可以被直接引入至加热系统6的钢容器7中或引入至用臭氧进行处理的系统12的用于处理的箱15中。废料从用于处理的箱15中被提取并且引入至加热系统6的钢容器7中。通过合适的阀的操作，可以防止废料直接通过加热系统6，或防止废料通过用臭氧进行处理的系统12。
废料从加热系统6的容器7引入至反应箱3。在反应的最后或在沉积步骤之后，废料通过穿过第一过滤组的机械过滤器91、92以及随后穿过第二过滤组10的筒式过滤器101、102而被过滤。在过滤之后，在被排放至污物处理系统之前，废料被引入至收集箱11中。如果氧化还原传感器指示反应还未开始，则将不合适的废料排放至合适的箱8中。
在第三实施例中，用臭氧进行处理的系统12定位在反应箱3的下游并且从而构成对废料的后处理。因此，在这种情况中，在过滤步骤之后，在排放澄清废料之前存在臭氧处理步骤。
Claims (18)
1.一种用于处理废料、特别是来自医学分析实验室的废料的设备，所述设备包括：用于对废料进行预处理的仪器(2)，所述仪器设计成改变废料的至少一个物理和/或化学特性；至少一个反应箱(3)，所述至少一个反应箱定位在用于预处理的所述仪器(2)的下游；以及至少一个过滤系统(4)，所述至少一个过滤系统定位在所述反应箱(3)的下游。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于预处理的所述仪器(2)包括用于废料的加热系统(6)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，用于预处理的所述仪器(2)包括使用臭氧处理废料的系统(12)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括使用臭氧后处理废料的系统(12)，所述使用臭氧后处理废料的系统定位在所述反应箱(3)的下游。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述使用臭氧处理废料的系统(12)包括：臭氧发生器(13)，所述臭氧发生器设计成将臭氧引入至臭氧与废料的臭氧混合器(14)中；以及连接至所述臭氧混合器(14)的用于处理的箱(15)。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述臭氧混合器(14)包括文丘里管(16)和定位在所述文丘里管下游的管道(17)，其中所述管道(17)构造成将废料保持在预定的压力之下，所述管道具体地构造成大致类似蛇形。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述过滤系统(4)包括带有机械过滤器的第一组(9)和带有过滤筒的第二组(10)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备在所述反应箱(3)内包括至少一个氧化还原传感器。
9.一种处理废料、特别是来自医学分析实验室的废料的方法，包括以下步骤：
a)预处理废料以改变废料的至少一个物理和/或化学特性；
b)将废料引入至反应箱(3)中；
c)将至少一种试剂引入至所述反应箱(3)中以降低废料中的污染物负荷；
d)过滤来自所述反应箱(3)的废料；
e)排放过滤的废料。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，预处理废料的步骤包括加热废料。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，预处理废料的步骤包括用臭氧处理废料。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在反应步骤之后，立刻进行过滤废料的步骤。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，过滤废料的步骤包括将废料从反应箱(3)首先引入至带有机械过滤器的第一过滤组(9)中以拦截废料的固体残留物并且随后引入至带有过滤筒的第二过滤组(10)中。
14.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其特征在于，在废料沉积在反应箱(3)中之后进行过滤步骤，以使得在反应箱(3)内，澄清废料与包含固体悬浮物的废料分离。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在沉积之后，包含固体悬浮物的废料被引入至带有机械过滤器的第一过滤组(9)中并且随后引入至带有过滤筒的第二过滤组(10)中，澄清废料被直接引入至带有过滤筒的第二过滤组(10)中。
16.根据权利要求13或15所述的方法，其特征在于，所述方法控制带有机械过滤器的所述第一组(9)内的过滤流速和/或压力。
17.根据权利要求9-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在过滤步骤之后以及排放步骤之前用臭氧后处理废料的步骤。
18.根据权利要求9-17中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法通过设置在所述反应箱(3)内的氧化还原传感器控制反应的开始。
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