ES2237242B1 - Sistema de tratamiento de agua para hemodialisis. - Google Patents

Sistema de tratamiento de agua para hemodialisis.

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Abstract

Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis. El sistema incluye en primer lugar un depósito (10) de acumulación de agua procedente de una red de suministro, desde el cual es alimentada a un doble circuito de ósmosis inversa (25), previo acondicionado en sendas líneas (14) y (15), cada una de las cuales incluye filtros (17-18-19-21) y descalcificador (20), así como batería de filtros (22) para realizar una microfiltración y un esterilizador ultravioleta (24) previsto en cada línea (14) y (15), antes de alcanzar la ósmosis inversa (25) en cada una de dichas líneas, determinando un equipo dúplex de ósmosis inversa cuya agua, apta para la dialización, es bombeada hacia el correspondiente anillo de distribución (26) al que están conectados los monitores de hemodiálisis, en cuyo anillo existen dos líneas de desionización, esterilización y retención de endotoxinas, antes de pasar a las conexiones de hemodiálisis. El sistema permite suministrar interrumpidamente el agua para hemodiálisis, controlando su calidad, automática o manual.

Description

Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis, el cual ha sido concebido para mejorar los resultados y funciones que proporcionan los sistemas existentes en la actualidad, destinados al tratamiento de agua para hemodiálisis en los hospitales.
El objeto de la invención es proporcionar un sistema mediante el que se consigue un suministro ininterrumpido de agua hacia el correspondiente anillo en el que se conectan los monitores de hemodiálisis, a la vez que cuenta con medios y unas características tales que permiten controlar la calidad del agua tratada, lo cual se puede realizar tanto de forma manual como automática.
Antecedentes de la invención
Se conocen dos tipos de sistemas para el tratamiento de agua para hemodiálisis, correspondiendo un tipo a los denominados sistemas in-line y otro tipo a los denominados sistemas con depósitos de acumulación del agua producida.
Generalmente, los sistemas de tratamiento de agua para hemodiálisis se basan en un equipo previo de desinfección de los aparatos, seguido de un equipo de ósmosis inversa mediante el cual el agua es convenientemente tratada, y a continuación un equipo o anillo que conecta los monitores de hemodiálisis.
Los problemas que presentan los sistemas actuales, ya sean del tipo in-line como los dotados con depósitos de acumulación del agua producida, adolecen de una serie de problemas e inconvenientes tales como la necesidad de tener que parar el correspondiente equipo en caso de que se interrumpa el suministro de agua, es decir, se trata de equipos unitarios en los que cualquier tipo de anomalía o contratiempo obliga a pararlos y a interrumpir el suministro de agua.
Asimismo, los equipos son alimentados directamente de la red de abastecimiento de agua, con lo que en caso de fallo del suministro de agua de red evidentemente supone que no se pueda suministrar agua al equipo y por lo tanto se obliga a tener que pararlo.
El control de calidad de agua se realiza como mucho en un punto a la salida de la ósmosis inversa, por lo que cualquier pérdida de control de la calidad de agua en, por ejemplo, el anillo de conexión de los monitores de hemodiálisis no es detectado, con los problemas que ello puede suponer.
Otro inconveniente que presentan los sistemas conocidos consiste en una falta de retención de endotoxinas y en una falta de desionizadores para llevar a cabo una óptima depuración previa a la conexión de los monitores de hemodiálisis al anillo correspondiente.
En los sistemas in-line no se incluyen medios que permitan acumular el agua producida, con lo que dicha agua se hace recircular en el anillo de distribución y el sobrante se hace pasar de nuevo por el circuito de ósmosis inversa con lo que se tira parte del agua.
Por consiguiente, en base a todas esas deficiencias de medios en los sistemas conocidos de tratamiento de agua para hemodiálisis, la calidad bacteriológica del agua total y la calidad físico-química no resultan óptimas.
Descripción de la invención
El sistema que se preconiza, combina las técnicas de ósmosis inversa y desionización, permitiendo mantener un suministro de agua continuo de gran calidad y con unos niveles de seguridad elevados, según la demanda de los monitores de dialización.
Más concretamente, el sistema de la invención presenta la particularidad de que incorpora dos líneas de producción que pueden trabajar de forma conjunta con alternancia, en caso de funcionamiento normal, y también de forma individual en el momento de que una de las dos líneas sufra anomalía de funcionamiento, garantizando con ello un suministro continuo de agua según demanda.
El carácter dúplex del equipo dota al sistema de dos líneas de producción de ósmosis inversa, con la ventaja de incluir en esas líneas correspondientes medios de filtración, que comprenden una prefiltración para retención de las partículas de mayor tamaño, reduciendo la concentración de hierro y la dureza y eliminando el cloro libre, y a continuación una microfiltración donde se retienen las partículas de menor tamaño.
La etapa de prefiltración incluye un filtro de malla de acero inoxidable con limpieza automática, donde se retienen las partículas de mayor tamaño, así como un filtro con lecho multimedia de arena de cuarzo y antracita; un filtro desferrizador, estando su uso condicionado a la analítica del agua de entrada; un descalcificador, también condicionado su uso a la analítica del agua de entrada, y un filtro de carbón activo, siendo el funcionamiento de esos filtros totalmente automático, así como su limpieza o regeneración.
En cuanto a la etapa de microfiltración, la misma se realiza con una batería de filtros de bolsas o cartuchos con diferentes granulometrías, al objeto de que la vida de las membranas sea mayor, efectuándose después de dicha etapa de microfiltración una inyección de antiincrustante previsto para la protección de las membranas de las posibles incrustaciones residuales.
Todo ello en cada una de las dos líneas de acondicionamiento del agua, para seguidamente pasar en cada caso a la etapa de ósmosis inversa propiamente dicha, también según un sistema dúplex, de la cual sale el agua tratada y es enviada, a través de un equipo de bombeo, hacia el anillo de distribución, el cual presenta la particularidad de incluir un equipo dúplex de desionización, esterilización y filtración de endotoxinas, efectuándose la esterilización mediante un esterilizador ultravioleta y la filtración de endotoxinas mediante un filtro de retención de endotoxinas.
El sistema comprende además un depósito de acumulación de agua que permite abastecer a las líneas de tratamiento de ósmosis inversa aun en aquel caso en el que deja de suministrarse agua de red, ya que el agua acumulada en ese depósito previsto en el inicio tiene una capacidad suficiente para poder estar abasteciendo agua durante 24 horas, tiempo más que suficiente para que una avería de suministro de red de agua quede subsanada. Además, las dos líneas de tratamiento o acondicionamiento de agua y de ósmosis inversa, se complementan con sendos by-pass consistentes, bien en una máquina de ósmosis inversa tradicional con su cadena de filtración, o bien mediante una cadena de filtros de cartucho.
Otra característica que presenta el sistema de la invención es la mejora continua del agua en el anillo de recirculación a los dializadores, ya que el agua de aporte al anillo, aunque ya está esterilizada mediante el sistema de preesterilización instalado antes de la ósmosis, después de ser desionizada en el anillo de distribución, es de nuevo esterilizada mediante rayos ultravioleta por si algún punto del anillo de agua se contaminase, con la particularidad de que la desionización que se lleva a cabo en ese anillo de distribución, permite corregir cualquier tratamiento del agua provocado por un defectuoso funcionamiento o una avería de los equipos previos, o bien por un empeoramiento puntual en la calidad del agua de entrada en el hospital. Aunque el ultravioleta mate las bacterias, virus y otros organismos patógenos, necesitamos retirar de la línea de agua los cadáveres de estos organismos y para lo cual instalamos después del esterilizador un filtro de retención de endotoxinas.
El sistema incluye además cuatro puntos de control y niveles de seguridad que garantizan que el agua que llega a los monitores de dialización cumple con las especificaciones de calidad deseadas, existiendo un punto de control materializado por un conductivímetro y termómetro instalados después del punto de alimentación del agua, controlando de esta manera la calidad de agua de alimentación al sistema. Existe un segundo punto de control materializado por otro conductivímetro instalado a la salida de la ósmosis inversa, de manera que en el momento en el que se sobrepasan los niveles de seguridad fijados se activarán alarmas visuales y sonoras que avisarán de la anomalía del funcionamiento de la línea y se producirá el cambio de línea. Un tercer punto de control, materializado igualmente por un conductivímetro, se instala a la salida del desionizador previsto en el anillo de distribución, mediante cuyo tercer punto de control se mide en continuo la conductividad del agua a la salida del desionizador referido, de modo que en el momento que se sobrepasen los niveles de seguridad fijados se activarán alarmas visuales y sonoras que avisarán de la anomalía de funcionamiento de la línea y se produciría el cambio de línea. Un cuarto punto de control, materializado igualmente por un conductivímetro, se instala en el retomo del anillo de distribución, mediante el que se consigue medir en continuo la conductividad del agua antes de volverse a incorporar al anillo de distribución, y en el momento que se sobrepasen los niveles de seguridad fijados se activarán las alarmas visuales y sonoras que avisarán que el agua se contaminó en el proceso de diálisis.
La seguridad sobre el funcionamiento del sistema se controla mediante un chequeo continuo, un control por autómatas y un control manual.
Es decir, el sistema incorpora en su software un sistema de chequeo que recibe en tiempo real señales digitales, estados lógicos y alarma de presión en tuberías y filtros, caudales, conductividad, temperatura, situación de las electroválvulas, niveles de los depósitos, grupos de presión, etc, que no sólo monitoriza, sino que utiliza para tomar medidas correctoras que devuelvan el sistema a su estado normal en caso de producirse alguna anomalía.
Por otro lado, los puntos de consigna y la programación se realizan a nivel de autómatas, de manera que durante el funcionamiento normal del sistema desde el software se leen estos valores y se pueden modificar en tiempo real. Si en algún momento el software se bloquea, el control del sistema se devuelve a los autómatas que siguen trabajando con los valores fijados inicialmente como valores de seguridad y el sistema continua su producción sin interrupción.
En caso de que todos o algunos de los autómatas se averíe y su reparación no pueda ser inmediata, el control del sistema pasa a ser manual, estando los principales sistemas de medición y control duplicados de forma que permitan su lectura y manipulación manual desde el propio equipo.
Con objeto de garantizar la fiabilidad y la tolerancia a fallos, el sistema se complementará con un sistema de control supervisor por PC que incluye:
Monitorización y control. La pantalla principal del sistema mostrará un diagrama de flujo de todos los equipos de la instalación con los últimos valores de las variables muestreadas, indicando además, mediante cambio de color, todos los equipos que están en funcionamiento en el momento actual.
La aplicación se encargará de la monitorización en tiempo real de todo el proceso de depuración.
Monitorización. Visualización de variables importantes, marcha/paro de bombas, determinación de los filtros que están en funcionamiento, posicionamiento de todas las válvulas, visualización del camino activo en el proceso, indicando, en aquellos casos donde hay redundancia, qué equipo está trabajando, alarmas y avisos para la realización de operaciones de mantenimiento programadas y alarma si pasado un tiempo de caducidad indicado, no se ha realizado dicha operación.
Valores de Consigna. Los valores de consigna se introducen directamente en el PC y estos valores son enviados al PLC que se encargará del control del sistema. Estos datos quedan registrados en la base de datos del histórico.
Gestión de Alarmas. Las alarmas detectadas se registran y se visualizan y no se pueden eliminar hasta que la causa desaparezca.
Operaciones especiales. La limpieza con ozono de los equipos requieren una secuencia automática que aunque controlada por el PLC es iniciada por un operador desde el PC. Se monitoriza y registra.
Registro de operaciones de mantenimiento. El sistema dispone de un registro de todas las operaciones de mantenimiento realizadas a los equipos.
Histórico de datos. La base de datos del sistema, tal como se ha indicado anteriormente, registra toda la información.
Administración del sistema. Sólo operadores autorizados, previa identificación, podrán cambiar los valores de consigna. Las consultas pueden restringirse exigiendo estar autorizado para realizarlas.
Notificación remota de alarmas. Mensajes SMS. Existe la posibilidad de comunicar las alarmas mediante mensajes SMS enviados al número de teléfono móvil de los usuarios previamente indicados.
Monitorización Remota. Centro de Seguimiento. La tecnología usada para la conexión, el proceso permite la visualización en tiempo real desde cualquier puesto conectado del proceso.
La desinfección de todo el sistema de tratamiento de agua, no sólo del circuito de agua tratada, mediante la utilización de Ozono.
Se busca evitar y prevenir la contaminación microbiológica, no sólo corregirla. Desinfectando solamente el circuito de agua tratada, se dejan sin tratamiento germicida los equipos de prefiltración. Esto puede provocar que tengamos una carga biológica importante previa ósmosis.
Los sistemas de prefiltración son equipos donde el agua permanece estancada, a veces por periodos largos de tiempo. Son ambientes favorables para la proliferación de crecimiento microbiológico. Este riesgo de contaminación se ve aumentado si se considera que no es infrecuente encontrar en algunos Hospitales concentraciones de cloro libre en el agua por debajo de los niveles aconsejables.
Esa proliferación bacteriana puede afectar al funcionamiento de la ósmosis inversa que, si bien rechaza hasta el 99% de las bacterias, parte van quedando en la superficie de las membranas degradándolas y disminuyendo su rendimiento. Además, existe la posibilidad de que un 1% pase al circuito de agua tratada.
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una hoja única de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado el esquema correspondiente al sistema de tratamiento de agua para diálisis realizado de acuerdo con el objeto de la invención.
Realización preferente de la invención
A la vista de la figura referida, puede observarse cómo el sistema de la invención comprende tres bloques delimitados por líneas de trazo y punto, bloques que corresponden a las referencias (1), (2) y (3), el primero de los cuales determina un sistema de desinfección de los equipos mediante Ozono e incluye un generador de Ozono (4), un redox (5), un secador de aire (6), una bomba de recirculación (7), un eyector Venturi (8) y una sonda redox (9).
El sistema en su conjunto incluye inicialmente un depósito (10) de acumulación de agua, al que accede de la correspondiente red de suministro agua, por la entrada (11), en la que se ha previsto una electroválvula (12), contando ese depósito con una sonda de niveles (13).
El agua procedente de ese depósito (10) entra en el bloque (2) en el que tiene lugar la ósmosis inversa con filtración y esterilización, realizándose dicha ósmosis inversa mediante un equipo dúplex, como consecuencia de que existen dos líneas (14) y (15) con los mismos aparatos y dispositivos, formando dichas dos líneas (14) y (15) un equipo dúplex de tratamiento y de ósmosis inversa, al que accede el agua procedente del depósito (10) previo paso por un conductivímetro (C) y por un termómetro (T), para el control del agua de alimentación a ese equipo dúplex de ósmosis inversa.
Tanto en la línea (14) como en la línea (15), existe un acondicionamiento del agua basado en una filtración para que se acondicione el agua y pueda ser posteriormente tratada en el circuito de ósmosis inversa, comprendiendo ambas líneas (14) y (15) un aparato de alimentación (16) encargado de suministrar agua a la instalación, asumiendo la pérdida de agua que la línea y los equipos puedan causar, de manera que a continuación de esos aparatos de alimentación (16), las líneas (14) y (15) incluyen los correspondientes medios de filtración, constituidos por una etapa de prefiltración y a continuación una etapa de microfiltración.
La etapa de prefiltración comprende un filtro de malla de acero inoxidable con limpieza automática (17), en donde se retienen las partículas de mayor tamaño, así como un filtro con lecho multimedia de arena de cuarzo y antracita (18), un filtro desferrizador (19), un descalcificador (20) que al igual que el desferrizador (19) está condicionado su uso a la analítica de agua de entrada, comprendiendo igualmente esa etapa de prefiltración un filtro de carbón activado (21).
La etapa de microfiltración se realiza mediante una batería de filtros (22), de grueso cartucho con diferentes granulometrías, al objeto de que las membranas tengan una mayor duración, existiendo a continuación de dicha batería de filtros (22) un inyector de anti-incrustante (23) que realiza la fase final de acondicionamiento del agua y que está previsto para proteger las membranas de las posibles incrustaciones residuales, comprendiendo a continuación un esterilizador ultravioleta (24) desde el cual y por las líneas (14) y (15) el agua pasa a los circuitos de ósmosis inversa (25), en los que se consigue un agua óptima para dialización.
Pues bien, dicho agua producida en una u otra de esas líneas de producción y ósmosis inversa (14) y (15), o lo que es lo mismo en los circuitos (25), pasa al anillo de distribución (26) sobre los que se pueden conectar los correspondiente monitores de hemodiálisis, estando dicho anillo de distribución (26) comprendido en el bloque (3) referido al principio.
La entrada de agua en ese anillo de distribución (26) se realiza mediante un equipo de bombeo (27) asociado a un cuadro de control (28), pasando el agua a un circuito dúplex de desionización, esterilización y filtrado de endotoxinas, realizándose la desionización mediante un desionizador (29) previsto en cada una de las dos líneas del circuito que nos ocupa, y a continuación sendos esterilizadores ultravioleta (30); para finalmente contar en ambas líneas con un filtro de retención de endotoxinas (31).
El sistema comprende el ya comentado conductivímetro y termómetro instalados en el punto de alimentación, así como un segundo conductivímetro (C) instalado a la salida de la ósmosis inversa, un tercer conductivímetro (C) instalado en cada una de las dos líneas donde se realiza la desionización correspondiente al circuito de distribución (26), y un cuarto conductivímetro (C) instalado en el retorno del comentado anillo de distribución (26).
Además de los conductivímetros (C) referidos, incluye correspondientes termómetros (T), presostatos (P), transductores de presión y manómetro (T-M), toma de muestras (TM), y válvulas reguladoras cuyo símbolo corresponde a un círculo con un aspa interior, válvulas manuales cuyo símbolo corresponde a un cuadrado con un aspa en su interior, válvulas anti-retorno cuyo símbolo corresponde a un cuadrado con un triángulo interno lleno, y electroválvulas cuyo símbolo corresponde a un cuadrado con un aspa interna y una espiral externa a este símbolo.
El funcionamiento normal del sistema está controlado por un autómata al cual llegan las señales generadas por los instrumentos de medición y control instalados en el equipo. El autómata está conectado a un PC para poder visualizar y registrar los valores de las señales capturadas por el autómata, visualizar y registrar las alarmas y los avisos, e introducir los valores de consigna.
El sistema también está preparado para funcionar de forma manual, en caso de que surja un fallo en el autómata. Las señales también pueden ser tratadas sin necesidad del autómata.
Todos los filtros incorporan manómetros diferenciales que permiten controlar el funcionamiento y la limpieza por diferencia de presión mediante el autómata o de forma manual. Tanto el funcionamiento de las líneas de filtración como su limpieza estará gobernada por el autómata en función de las señales recibidas (modo normal).
Los sistemas dúplex permiten conseguir un suministro de agua continuo según demanda, garantizando en todo momento, independientemente de los equipos, el funcionamiento del sistema, tanto en forma automática como manual. Para lograrlo, en cada equipo se dispone de la posibilidad de la utilización de la línea (14) o de la línea (15) mediante un juego de electroválvulas comandadas por el autómata, o bien, un juego de válvulas manuales en caso de que el autómata no funcionase.
En el sistema, la calidad del agua está controlada en cuatro puntos diferentes, el primero corresponde al punto de alimentación, y es meramente informativo para conocer en cada momento la calidad del agua de entrada. El segundo corresponde a la salida de la ósmosis inversa, teniendo dos controles, el primero mediante señal visual informa de la conveniencia del cambio de líneas de ósmosis, y el segundo mediante señal visual y acústica informa que esa línea no puede seguir produciendo, en ese momento el autómata cambia de línea (si el equipo incorporarse limpieza de membranas comenzaría o indicaría su inicio para recuperar la/s membranas) y si fuese manual se tendría que cambiar la línea del equipo de ósmosis manualmente. El tercero corresponde a la salida del desionizador, teniendo dos controles, el primero mediante señal visual informa de la conveniencia del cambio de la línea de desionización, y el segundo mediante señal visual y acústica informa de que línea no puede seguir produciendo, en ese momento el autómata cambia de líneas de desionización (si el equipo de regeneración comenzaría o indicaría su inicio para recuperar las resinas) y si el funcionamiento fuese manual se tendría que cambiar el equipo de desionización manualmente. El cuarto está colocado en el retorno del anillo, de manera que señal visual y acústica informa que el agua se contaminó dentro del anillo, por un fallo en los puntos de conexión de los monitores de dialización.

Claims (6)

1. Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis, que comprendiendo medios de desinfección de los equipos mediante Ozono, así como un circuito en el que se realiza la depuración de agua mediante ósmosis inversa, y un anillo de distribución, al que se conectan los correspondientes monitores de hemodiálisis, caracterizado porque incorpora un equipo dúplex de ósmosis inversa (25) establecidos en sendas líneas (14) y (15) en las que tiene lugar el acondicionamiento del agua que es alimentada en cada una de ellas por un aparato (16), incorporando cada línea (14) y (15) una etapa de filtración; habiéndose previsto que ambas líneas (14) y (15) trabajen de forma conjunta con alternancia o de forma individual, garantizando un suministro continuo de agua; con la particularidad además de que se incluye un depósito (10) de acumulación de agua procedente de la red de alimentación, que permite el suministro de agua a ambas líneas de producción y correspondiente ósmosis inversa, ante un corte de agua de red, caracterizándose además porque el circuito de distribución (26) al que se conectan los correspondientes monitores de dialización incluye un circuito dúplex de desionización, esterilización y retención de endotoxinas.
2. Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la etapa de filtración establecida en cada una de las líneas (14) y (15), con anterioridad al circuito dúplex de ósmosis inversa (25), incorpora una etapa de prefiltración con un filtro de malla de acero inoxidable con limpieza automática (17), un filtro de lecho multimedia de arena de cuarzo y antracita (18), un filtro desferrizador (19) y un descalcificador (20), seguido de un filtro de carbón activo (21), habiéndose previsto a continuación de dicha etapa de prefiltración una etapa de microfiltración que comprende una batería de filtros (22), entre los que se incorpora un inyector anti-incrustante (23), contando con anterioridad al circuito dúplex de ósmosis inversa (25) con un esterilizador ultravioleta (24) en cada una de las líneas de acondicionamiento y tratamiento (14) y (15).
3. Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el anillo de distribución (26) incorpora un equipo de bombeo (27) encargado de bombear el agua procedente del equipo de ósmosis inversa (25) al circuito dúplex establecido en dicho anillo de distribución (26), estando en cada línea de ese circuito dúplex incluido un desionizador (29) para la desionización del agua, seguido de un esterilizador ultravioleta (30) y finalmente un filtro de retención de endotoxinas (31).
4. Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tanto en la alimentación del agua procedente del depósito de almacenamiento (10) como después del circuito dúplex de ósmosis inversa (25), así como en cada una de las líneas establecidas en el anillo de distribución (26) y en el conducto de retorno de éste, se han previstos sendos conductivímetros (C) para controlar en todos los puntos la conductividad del agua.
5. Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se incluyen termómetros (T), presostatos (P), transductores de presión y manómetro (T-M), toma de muestras (TM) y válvulas reguladoras, manuales, anti-retorno y electroválvulas, para permitir tanto el funcionamiento automático como manual del sistema.
6. Sistema de tratamiento de agua para hemodiálisis, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se establece un control por autómata, al que acceden las señales generadas por los instrumentos de medición y control instalados, estando dicho autómata conectado a un PC para poder visualizar y registrar los valores de las señales capturas por el autómata, visualizar y registrar las alarmas y los avisos e introducir los valores de consignas, habiéndose previsto que los instrumentos de medición, así como las válvulas y demás componentes permitan controlar el funcionamiento tanto de forma manual como automática.
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