ES2327801T3 - Metodos para el tratamiento y la eliminacion de residuos medicos regulados. - Google Patents
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Abstract
SE PRESENTA UN PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO Y LA ELIMINACION DE FORMA SEGURA DE DESECHOS BIOMEDICOS INFECCIOSOS Y OTROS MATERIALES PELIGROSOS. EL PROCEDIMIENTO COMPRENDE LA HIDROLISIS ALCALINA DE LOS AGENTES INFECCIOSOS CONTENIDOS EN LOS DESECHOS MEDICOS REGULADOS O EN SOLUCIONES DE DESECHOS PELIGROSOS. LOS DESECHOS INFECCIOSOS SE SUMERGEN EN UN SOLVENTE ALTAMENTE ALCALINO QUE LUEGO SE CALIENTA. EL MATERIAL QUE CONTIENE LOS AGENTES INFECCIOSOS SE DEJA PERMANECER DENTRO DEL SOLVENTE CALIENTE HASTA QUE LA MATERIAL HIDROLIZABLE SEA COMPLETAMENTE DIGERIDA, FORMANDO DE ESTA MANERA UNA SOLUCION ESTERIL Y DESECHOS SOLIDOS ESTERILES. LA SOLUCION ESTERIL Y LOS DESECHOS SOLIDOS PUEDEN DESECHARSE ENTONCES A TRAVES DE MEDIOS ESTANDAR, TALES COMO EN EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO O EN POZOS SEPTICOS. EL PROCEDIMIENTO TAMBIEN SE UTILIZA PARA EL TRATAMIENTO DEL MATERIAL LIPIDO SOLUBLE PELIGROSO CONTENIDO EN DESECHOS MEDICOS REGULADOS.
Description
Métodos para el tratamiento y la eliminación de
residuos médicos regulados.
La presente invención se refiere al campo de la
eliminación de residuos. Más particularmente, la invención se
refiere a métodos para tratar de manera segura y eliminar residuos
biomédicos infecciosos y otros materiales peligrosos.
Los hospitales y otras organizaciones de
atención sanitaria de hoy en día producen cantidades considerables
de residuos infecciosos. Este tipo de residuos incluye batas
quirúrgicas, guantes quirúrgicos, agujas, instrumentos, vidrio,
placas de cultivo y otra materia desechable expuesta a sangre y
otros fluidos corporales de pacientes. Tales residuos se clasifican
como "residuos médicos regulados" según las normativas
federales, cuya eliminación debe cumplir con normativas
gubernamentales estrictas.
Recientemente, las organizaciones de atención
sanitaria así como las autoridades sanitarias se han interesado por
la idoneidad de los métodos de limpieza y eliminación existentes. Se
ha descubierto que algunas células potencialmente nocivas, tales
como los procariotas, o proteínas nocivas pueden sobrevivir a los
procedimientos de autoclave convencionales. Por tanto, se han
buscado técnicas de esterilización más eficaces para tratar
residuos biomédicos infecciosos sólidos.
Además, las universidades y otros centros de
investigación producen igualmente un nivel significativo de tales
residuos. Al realizar experimentos en líneas celulares, tejidos o en
animales, es común introducir colorantes, productos químicos
tóxicos o agentes infecciosos en el sujeto de prueba. Tras la
finalización de la prueba y el análisis, debido a la introducción
de agentes infecciosos o materiales peligrosos, el cadáver del
animal o tejido restante se clasifica como residuos médicos
regulados. Además, los residuos animales, los lechos para animales,
los materiales de manipulación y otra materia expuesta a las
excreciones o fluidos corporales del un animal también pueden
necesitar tratamiento como residuos infecciosos o peligrosos,
requiriendo por tanto una eliminación de acuerdo con las normativas
gubernamentales aplicables.
Además, hoy en día es común para las
organizaciones de atención sanitaria limpiar los materiales,
instrumentos o zonas superficiales expuestas a agentes infecciosos,
incluyendo agentes zoonóticos, con desinfectantes tales como
formaldehído o glutaraldehído. La disolución de limpieza gastada se
considera un residuo líquido peligroso y debe eliminarse de acuerdo
con las normativas gubernamentales. El coste de eliminar tales
residuos, a nivel institucional, puede ser bastante costoso.
Además, formaldehído, glutaraldehído, fenoles y materiales similares
se usan comúnmente para embalsamar tejidos y en la fijación de
materiales biológicos infecciosos. Por tanto, estos tejidos y los
agentes de fijación deben eliminarse igualmente de acuerdo con las
normativas gubernamentales.
Actualmente, los dos métodos usados comúnmente
para eliminar tales residuos son la incineración y el enterramiento.
En este momento, la ley federal impone normativas estrictas para la
incineración de residuos peligrosos y residuos biomédicos
infecciosos. Sin embargo, la incineración puede estar limitada
adicionalmente por agencias estatales y locales. Por ejemplo, la
incineración de residuos médicos regulados u otros residuos
peligrosos no es posible en absoluto en algunas jurisdicciones
tales como las zonas metropolitanas principales de la ciudad de
Nueva York, San Francisco y Chicago. Además, el propio proceso de
incineración general, incluso cuando no está implicado ningún
material peligroso ni residuos médicos regulados, es objeto de
normativas adicionales, tales como las que requieren una
autorización directa de una agencia medioambiental estatal o local.
Adicionalmente, los futuros aumentos en los requisitos para la
función y los diseños de incineradoras según las normativas de aire
limpio ponen en duda la disponibilidad continuada de la incineración
como método de eliminación de tales residuos.
En este momento, la única alternativa real a la
incineración es someter a autoclave los residuos sólidos y después
enterrar el material de residuos en una instalación de eliminación
de residuos autorizada. Actualmente hay un número limitado de tales
emplazamientos en los Estados Unidos. Es extremadamente costoso
eliminar los residuos médicos infecciosos mediante este método.
Además, se apreciará que el coste es sumamente elevado para los
residuos que comprenden materia que, excepto por los posibles
agentes infecciosos, podría eliminarse usando instalaciones de
eliminación locales menos costosas. Debido al coste extremadamente
elevado asociado con el enterramiento en el subsuelo y las
limitaciones de acceso a emplazamientos de enterramiento en el
subsuelo autorizados, la viabilidad del enterramiento en el
subsuelo como método de eliminación de tales residuos sigue siendo
una preocupación de crecimiento continuo para las instalaciones de
investigación y de atención sanitaria.
La patente estadounidense número 5.248.486 da a
conocer un procedimiento para esterilizar residuos médicos, en el
que una reacción exotérmica entre el agua y un agente generador de
calor genera calor que esteriliza los residuos. En algunas de las
posibles reacciones exotérmicas, los productos de hidratación de las
reacciones pueden provocar que el pH de la mezcla de reacción
aumente a medida que avanza la reacción de hidratación. Por
consiguiente, puede generarse vapor de agua que porta álcali, lo que
aumenta el efecto antimicrobiano del calor generado.
\newpage
Los métodos conocidos de eliminación de residuos
regulados generados por muchas universidades, instalaciones de
atención sanitaria y de investigación se enfrentan a un futuro
incierto en virtud del alcance cada vez más limitante de las leyes
medioambientales. Además cada uno de ellos es extremadamente
costoso, lo que supone una carga innecesaria para los recursos ya
estirados al máximo de las universidades, organizaciones de atención
sanitaria e instalaciones de investigación. Por tanto, existe la
necesidad de métodos para eliminar residuos biomédicos infecciosos
y otros materiales peligrosos que sean seguros, respetuosos con el
medio ambiente y menos caros que los medios de eliminación
existentes.
La presente invención se define en la
reivindicación 1 y la reivindicación 16 de las reivindicaciones
adjuntas.
Las necesidades mencionadas anteriormente se
satisfacen y las limitaciones de la técnica anterior se superan, de
acuerdo con los principios de la presente invención, proporcionando
un método para producir composiciones que pueden eliminarse de
manera segura a partir de residuos médicos regulados. Este método
comprende las etapas de proporcionar un disolvente sumamente básico
en forma líquida, sumergir los residuos médicos regulados dentro
del disolvente sumamente básico y calentar el disolvente sumamente
básico. La degradación de los residuos médicos regulados puede
aumentarse tratando los residuos a presiones superiores a una
atmósfera. Se permite que el tejido u otra materia que contiene
potencialmente los residuos médicos infecciosos permanezca dentro
del disolvente sumamente básico hasta que la materia hidrolizable se
ha digerido completamente, formando de ese modo una disolución
estéril y residuos sólidos estériles. La disolución acuosa y
cualquier residuo sólido pueden eliminarse después mediante medios
convencionales, tales como un sistema de aguas residuales sanitarias
e instalaciones de vertido controlado locales. Sin embargo, se
apreciará que la cantidad de residuos sólidos que han de eliminarse
se reduce sustancialmente mediante la presente invención.
En otro aspecto, los materiales peligrosos
pueden retirarse del producto de digestión y eliminarse por separado
de una manera apropiada, tal como un vertedero controlado designado
para tales residuos peligrosos o un horno de alta temperatura
especialmente autorizado. Puede añadirse parafina o cera a los
residuos médicos regulados antes de o tras la digestión. Tras el
calentamiento de los materiales, la parafina o cera se funde y se
distribuye por toda la disolución acuosa. Tras haberse digerido
completamente el residuo y haberse dejado enfriar la disolución
acuosa, los materiales de tipo lipídico se separan y flotan hasta la
superficie de la fase acuosa, donde vuelven a solidificarse tras
enfriarse hasta temperatura ambiente. Los materiales de residuos
solubles en lípidos pueden retirarse entonces de la fase acuosa
tras la separación de la fase lipídica, ya que se han incorporado
dentro de la fase lipídica. Por tanto, retirar la fase lipídica de
la disolución también retira eficazmente los materiales peligrosos
solubles en lípidos no degradados o consumido de otro modo en el
tratamiento alcalino.
En consecuencia, es un objeto principal de esta
invención proporcionar un método para eliminar de manera segura
tejido y otra materia que contiene materiales médicos infecciosos
y/u otros materiales peligrosos. Una ventaja de esta invención es
que permite la eliminación segura de los residuos médicos regulados
con un gasto significativamente menor para la instalación de
investigación o de atención sanitaria sin dañar ni aumentar el
riesgo de daño para el medio ambiente. Una ventaja adicional de
esta invención es que el método puede utilizarse sin limitaciones
geográficas, satisfaciendo las normativas gubernamentales existentes
a nivel federal, estatal y local. Otra ventaja de esta invención es
que conserva el área que disminuye cada vez más disponible en los
emplazamientos de enterramiento en el subsuelo.
La figura 1 muestra una vista en alzado de corte
parcial de un aparato para poner en práctica la presente
invención.
La figura 2 muestra una vista de un depósito
permeable de malla de tamiz.
La figura 3 muestra una vista en alzado de un
depósito permeable sólido.
La figura 4 muestra una vista en alzado de corte
parcial de un aparato para poner en práctica la presente invención
utilizando una pluralidad de tanques.
La figura 5 muestra un dibujo esquemático de un
aparato para poner en práctica la presente invención.
Esta invención supone un método para tratar de
manera segura y eliminar la materia que contiene materiales de
residuos médicos infecciosos y/o peligrosos y está diseñado y
concebido para cumplir con todas las normativas o leyes federales,
estatales y locales aplicables a la eliminación de tales residuos.
En un aspecto el método comprende las etapas de sumergir residuos
médicos regulados dentro de un disolvente sumamente básico en forma
líquida, y calentar el disolvente sumamente básico, tal como se
describe en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas.
Se permite que el tejido u otra materia que contiene material de
residuos médicos regulados y peligrosos permanezca dentro del
disolvente sumamente básico hasta que se ha digerido completamente,
formando de ese modo una disolución acuosa parcialmente
neutralizada estéril y residuos sólidos estériles libres de agentes
infecciosos, tales como agentes zoonóticos u otros materiales
peligrosos. Tal como se usa en el presente documento, "agentes
infecciosos" se refiere a bacterias u organismos que pueden
provocar una infección en seres humanos o animales incluyendo, pero
sin limitarse a, agentes zoonóticos y procariotas. "Estéril" y
"esterilizado" significan estar libre de agentes
infecciosos.
Además, tal como se usa en el presente
documento, la expresión "residuos médicos regulados" significa
cualquier residuo que contiene potencialmente agentes infecciosos
que pueden provocar una infección en seres humanos o animales.
Tales residuos médicos regulados pueden incluir, pero no se limitan
a, tejido, trapo, plástico, papel, cadáveres de animales, ropa de
cama y otra materia que contiene potencialmente agentes
infecciosos.
Cuando el investigador está listo para eliminar
los residuos médicos regulados, se sumergen los residuos
completamente en un disolvente sumamente básico. Preferiblemente,
este disolvente debe tener un pH de 13 a 14 y puede comprender una
mezcla de agua y un hidróxido de metal alcalino o hidróxido de metal
alcalinotérreo. Se prefiere una disolución acuosa de NaOH y/o KOH.
Un ejemplo de un disolvente sumamente básico adecuado de este tipo
puede consistir en una disolución de 0,1 molar a 2,5 molar de NaOH
en agua, o hidróxido de sodio aproximadamente al 0,4%-10% (en peso)
en agua. Se ha descubierto que la gelificación del producto de
digestión tras lavar con agua fría puede evitarse usando un
disolvente sumamente básico de NaOH 1,5 M o superior. Además, con el
fin de garantizar la degradación de todos los residuos infecciosos,
incluyendo los procariotas, el disolvente sumamente básico debe
calentarse hasta una temperatura de al menos 110ºC y preferiblemente
115º-180ºC.
Los residuos deben sumergirse en suficiente
disolvente sumamente básico de modo que todo el tejido, las células
y los componentes celulares se digieren completamente;
concretamente, hidrolizando las proteínas del tejido rompiendo
muchos de los enlaces peptídicos y saponificando los lípidos del
tejido y las células. Tal como se usa en el presente documento,
"material hidrolizable" se refiere a tejido, células o
componentes celulares que contienen proteínas o lípidos que pueden
experimentar hidrólisis o saponificación en el disolvente sumamente
básico. Para garantizar una digestión completa del material
hidrolizable, se usa preferiblemente base en exceso. Una razón que
garantiza base en exceso para llevar a cabo la digestión de los
residuos hasta su finalización es una razón 1:10 de hidróxido de
sodio con respecto a peso de tejido húmedo. Una expresión adicional
de esta razón es 40 kg de NaOH en 500 l de H_{2}O añadidos a 500
kilogramos de tejido en peso. Estas razones se facilitan sólo como
instrucción de cómo llevar a cabo el método establecido en el
presente documento y no para limitar la naturaleza de la invención;
usando el método descrito en el presente documento pueden
encontrarse razones más económicas y exactas a medida que se pone
en práctica la invención. Se apreciará que pueden usarse razones
menores de álcali con respecto a residuos a medida que aumenta el
grado de materia no orgánica, tal como vidrio y plástico.
Tras sumergir los residuos médicos regulados
dentro del disolvente sumamente básico, lo más preferible es
permitir que la reacción avance en un recipiente de reacción
cerrado. Reducir la cantidad de CO_{2} disponible para la
reacción es beneficioso con el fin de mantener la velocidad y la
estequiometría ideales de la reacción. Esto puede realizarse
retirando o limitando sencillamente cualquier contacto que el
disolvente sumamente básico tenga con el entorno. Si la reacción
está produciéndose dentro de un tanque será suficiente colocar una
cubierta adecuada en la parte superior del tanque.
Si se permite que la reacción entre los residuos
médicos regulados y el disolvente sumamente básico avance a su
velocidad natural, puede tardar una cantidad de tiempo poco
práctica. Llevar a cabo la reacción en un recipiente sellado a
temperatura y presión aumentadas reduce el tiempo de reacción
necesario para digerir completamente el tejido, las células y los
componentes celulares. A este respecto pueden usarse presiones
crecientes superiores a una atmósfera, preferiblemente desde una
hasta diez atmósferas. Además, pueden añadirse al disolvente
sumamente básico detergentes a una concentración de hasta el 1% en
peso, siendo ejemplos el desoxicolato o laurilsulfato de sodio.
También debe observarse que, si no van a recuperarse residuos
peligrosos solubles en lípidos, la adición de detergentes también
tiene la ventaja de dispersar los lípidos no saponificables y
ayudar en la esterilización de materiales biológicos.
Además, desmenuzar los residuos sólidos antes de
la inmersión dentro del disolvente sumamente básico reduce el
tiempo de reacción proporcionando más área superficial accesible al
disolvente sumamente básico. Todavía otro método que puede reducir
el tiempo de reacción se proporciona suministrando un exceso de
disolvente sumamente básico nuevo de manera continua a la
superficie de los residuos sólidos. Esto puede lograrse agitando,
haciendo circular o removiendo el disolvente.
La velocidad de reacción dependerá en última
instancia de variables específicas tales como: la temperatura del
disolvente, la presión en los recipientes de reacción, la naturaleza
de los residuos y la razón de material hidrolizable con respecto al
volumen del disolvente sumamente básico. Como la velocidad de
reacción variará, también variará el tiempo que los residuos deben
permanecer sumergidos en el disolvente sumamente básico. Sin
embargo, independientemente de la velocidad de reacción, los
residuos deben permanecer sumergidos dentro del disolvente
sumamente básico hasta que se ha digerido completamente la materia
hidrolizable. Dejar los residuos dentro de la disolución sumamente
básica calentada hasta que se logra la digestión completa garantiza
la producción de una disolución estéril. Usando base en exceso a
110º-180ºC y 1-10 atm, la digestión será completa,
en casi todos los casos, tras 16-18 horas.
Una vez que el tejido animal se ha digerido
completamente, permanecen a menudo dos tipos de desechos sólidos.
Tal como se usa en el presente documento, la expresión "residuos
sólidos estériles" incluye los dos tipos de desechos sólidos
siguientes. El primer tipo de desechos consiste en metal, caucho o
plástico, tal como grapas quirúrgicas, suturas, vidrio y otras
piezas de plástico o papel. Los artículos sólidos tales como éstos
no incorporan residuos médicos infecciosos y se esterilizan
completamente tras el tratamiento. Por tanto, los sólidos tratados
pueden eliminarse de manera segura como residuos sólidos estériles
ordinarios tras aislarse de la disolución y lavarse. El segundo
tipo de desechos sólidos que permanecen sin disolver incluye partes
inorgánicas de la estructura esquelética de animales. Tras el
tratamiento, se digieren todos los componentes orgánicos de la
estructura esquelética, dejando fosfato de calcio estéril. Los
restos esqueléticos, cuando se retiran del disolvente sumamente
básico y se lavan, son extremadamente friables y pueden triturarse
fácilmente. De hecho, los restos esqueléticos son tan friables que
pueden triturarse formando un polvo que puede eliminarse mediante
tales medios relativamente sencillos, tales como la aplicación
manual de presión.
Tras haber digerido completamente los residuos
dentro del disolvente sumamente básico y haber retirado los
desechos sólidos, la "disolución estéril" restante comprenderá
una mezcla estéril de sales de metales alcalinos de aminoácidos,
ácidos sacáricos, nucleótidos, pequeños péptidos, ácidos grasos de
lípidos, fosfatos de lípidos y la descomposición de ácidos
nucleicos, sales de calcio solubles, pigmentos, azúcares, alcoholes
sacáricos, hidrocarburos y ácidos inorgánicos derivados de los
electrolitos encontrados normalmente dentro de los fluidos
tisulares. Sin embargo, debido al tratamiento alcalino calentado,
los agentes infecciosos, incluyendo los agentes zoonóticos y
procariotas, se descomponen para dar restos de bajo peso molecular.
Por tanto, es completamente seguro eliminar la disolución tratada y
los sólidos usando medios de eliminación tales como fosas sépticas,
sistemas de aguas residuales, vertederos controlados locales y otros
medios de eliminación apropiados para la eliminación de estos
materiales no peligrosos simples.
Dado que la disolución estéril al final del
proceso de reacción contiene sólo materiales biodegradables no
tóxicos, puede no ser necesaria la dilución de la disolución para su
eliminación. Sin embargo, reducir la alcalinidad de la disolución
puede lograrse diluyendo la disolución, tal como añadiendo agua en
exceso al recipiente de reacción antes descargarla o a medida que
se descarga. Con la mayoría de las aplicaciones la disolución
resultante está bien dentro del nivel de alcalinidad que puede
eliminarse de manera segura como aguas residuales sanitarias. Un
experto en la técnica puede lograr también la dilución mediante el
cálculo de la dilución de la unidad específica de volumen de
residuos con respecto al volumen de residuos total de la
institución o planta de fabricación.
Tal como se indicó anteriormente, es común
limpiar los instrumentos y las zonas superficiales expuestos a
agentes infecciosos con formaldehído, glutaraldehído y agentes
similares. Además, se usan comúnmente formaldehído, glutaraldehído,
fenoles y materiales similares como agentes de fijación para tejidos
biológicos. Los agentes de fijación y la disolución de limpieza
gastados se consideran materiales peligrosos que deben eliminarse
de acuerdo con las normativas gubernamentales aplicables. Tal como
se usa en el presente documento, la expresión "disolución de
residuos peligrosos" se refiere al agente de fijación o
disolución de limpieza gastado, tal como se describió
anteriormente.
Se ha descubierto que las disoluciones de
limpieza gastadas que contienen materiales peligrosos, tales como
formaldehído o glutaraldehído, pueden eliminarse de manera segura
junto con la digestión de residuos médicos regulados. Hasta 113,4
litros (30 galones) de formaldehído o glutaraldehído, normalmente
una disolución al 2-4% en peso, puede degradarse
junto con 112,5 kg (250 libras) de tejido. Los materiales peligrosos
tales como formaldehído, glutaraldehído, fenoles y otros materiales
reaccionan en el tratamiento alcalino anterior formando materiales
no tóxicos inocuos. Por ejemplo, cuando formaldehído y fenol están
en disolución en condiciones alcalinas se forma un material similar
a plástico inerte inocuo. Además, los aldehídos por sí mismos
reaccionan de manera irreversible con los grupos amino del tejido
formando productos inocuos. Por tanto, la expresión "residuos
sólidos estériles" incluye también el material similar a plástico
y los productos inocuos mencionados anteriormente.
Sin embargo, no todos los materiales peligrosos
se descompondrán para dar subproductos inertes en las condiciones y
temperatura descritas anteriormente. Por tanto, cuando el material
de residuos médicos regulados incorpora materiales peligrosos que
pueden resistir las condiciones anteriores, deben realizarse etapas
adicionales para garantizar la degradación o extracción de los
materiales peligrosos dentro de la disolución resultante. Los
materiales peligrosos solubles en lípidos tales como hidrocarburos
aromáticos y alifáticos halogenados, PCB, insecticidas clorados,
muchos colorantes y materiales de solubilidad similar pueden
extraerse del producto de digestión acuoso basándose en su
solubilidad en lípidos. Puede añadirse parafina o cera,
preferiblemente en forma sólida, al material de residuos que va a
digerirse. Tras el calentamiento, los materiales añadidos se funden
y, con la ayuda de los jabones formados durante la saponificación
alcalina de tejido graso, los materiales se dispersan finamente por
todo el producto de digestión. Tras completarse la digestión,
normalmente tras de dieciséis a dieciocho horas, se deja que la
mezcla se enfríe hasta temperatura ambiente (aproximadamente de 20º
a 25ºC), preferiblemente sin remover. La fase lipídica se separa de
la fase acuosa tras el enfriamiento y debido a las características
de solubilidad del material peligroso, la fase lipídica incorpora
los residuos peligrosos solubles en lípidos. La fase lipídica
sólida que flota sobre la parte superior de la fase acuosa puede
retirarse entonces fácilmente del producto de digestión, tal como
mediante filtración. Por tanto, este método evita la dificultad y
los procedimientos costosos asociados con la mayoría de las
extracciones líquido-líquido. El material lipídico
sólido que ha vuelto a solidificarse, tal como una torta de
parafina, puede eliminarse después en consecuencia. Por ejemplo,
cuando el lípido sólido contiene materiales tóxicos o sumamente
regulados, tales como PCB, el extracto lipídico sólido puede
eliminarse en la instalación de residuos peligrosos apropiada. Este
procedimiento de extracción puede repetirse, si fuera necesario,
para compuestos solubles en lípidos con una solubilidad parcial en
la fase acuosa para permitir la extracción cuantitativa de tales
compuestos.
A este respecto es importante observar que el
volumen del material peligroso, y por tanto el coste de eliminar de
manera apropiada el mismo, se ha reducido considerablemente dado que
el constituyente principal de la materia orgánica biodegradable
inocua, tal como péptidos, azúcares y aminoácidos se ha separado de
la sustancia tóxica. Parafinas y ceras adecuadas incluyen, pero no
se limitan a, parafinas domésticas ordinarias, cera de carnauba,
cera de abejas, mezclas de alcanos, y mezclas de hidrocarburos,
ácidos grasos de cadena larga, ésteres y alcoholes que son sólidos
a temperatura ambiente. En el caso que el material peligroso sea
insoluble en lípidos pueden emplearse otros métodos de extracción
líquido-líquido conocidos, cuya aplicación
específica variará en función el material peligroso particular.
La eliminación de los residuos médicos regulados
debe ser rápida porque el material orgánico comienza a descomponerse
inmediatamente a temperaturas ambiente. Por tanto, deben tratarse
los residuos regulados poco después de producirse con el fin de
evitar la generación de olores nocivos y otros peligros para la
salud. Sin embargo, congelar los residuos médicos regulados evita
de manera eficaz la descomposición y la generación de olores nocivos
y peligros para la salud. Por tanto, cuando no se factible
económicamente o desde el punto de vista práctico eliminar los
residuos diariamente, los residuos médicos regulados pueden
congelarse y almacenarse en este estado hasta un momento apropiado
o que se haya obtenido una cantidad de residuos para su eliminación.
El almacenamiento temporal de los residuos mediante congelación
puede lograrse mediante cualquier medio de refrigeración que pueda
mantener una temperatura de 0º Celsius o inferior y que pueda
almacenar la cantidad de residuos deseada.
Un aparato para producir una disolución de
residuos médicos regulados que puede eliminarse de manera segura
puede observarse en referencia a las figuras 1-5,
comprendiendo un aparato de este tipo los siguientes elementos: un
tanque 10 que puede sellarse con un disolvente 12 sumamente básico
dentro del mismo, un depósito 22 permeable para almacenar residuos
médicos regulados, un medio 28 de suministro de agua, un medio 20 de
filtración, un medio 15 de presurización y ventilación y un medio
32 de eliminación.
Un aparato preferido comprende un recipiente o
tanque individual que pueden contener una disolución. El tanque
debe estar fabricado de un material que pueda resistir los niveles
de pH, las temperaturas y las presiones utilizadas en este
procedimiento, siendo un ejemplo el acero inoxidable.
La reacción entre el disolvente 12 sumamente
básico y los residuos médicos regulados, tal como el tejido, trapo,
papel u otra materia, tiene lugar dentro de un tanque 10. Sin
embargo, es preferible que la reacción se produzca dentro de un
recipiente de reacción cerrado con el fin de evitar que el CO_{2}
de la atmósfera entre en la ruta de reacción. Por tanto, el tanque
10 preferiblemente tiene un medio 14 de sellado que puede resistir
los productos químicos, las temperaturas y las presiones utilizadas
en este procedimiento, siendo un ejemplo el acero inoxidable.
Cuando se utiliza sólo una atmósfera de presión, es posible que el
medio 14 de sellado comprenda simplemente una cubierta montada. Sin
embargo, cuando se utiliza presión aumentada, el medio 14 de
sellado debe ser más complejo, siendo hermético a la presión y al
aire. Esto puede lograrse mediante el uso de una junta resistente
al álcali y una cubierta sellada al tanque con pinzas 16. Puede
montarse un medio 15 de presurización en el tanque 10 sellado con
el fin de aumentar la presión dentro del mismo. Además, en una
realización alternativa el medio 14 de sellado puede contener
también un manómetro para monitorizar el recipiente de reacción,
válvulas de seguridad ajustables y un orificio 17 de muestreo para
la medición del pH de la mezcla de reacción. El medio 14 de sellado
puede contener además un medio de suministro de agua interno, tal
como un rociador, acoplado a un suministro de agua por medio de un
reloj con válvula con el fin de automatizar el procedimiento.
Tal como se trató anteriormente, el
procedimiento requiere que la disolución 12 sumamente básica se
caliente con el fin de garantizar la degradación de todos los
agentes infecciosos y una esterilización apropiada de la materia
sólida. Por tanto, es necesario un medio 18 de calentamiento para
calentar el disolvente 12 sumamente básico. Cualquier medio 18 de
calentamiento conocido comúnmente y usado hoy en día para calentar
disoluciones podría utilizarse en este procedimiento. Un ejemplo de
un medio 18 de calentamiento de este tipo es una camisa de
calentamiento de acero inoxidable, en la que circula agua calentada
o vapor entre las paredes de un tanque de doble pared, calentando
de ese modo la disolución dentro del tanque. Alternativamente, el
tanque 10 puede estar equipado con un manto de calentamiento
eléctrico, colocado sobre una almohadilla caliente, o equipado con
un serpentín de calentamiento interno.
Tal como se discutió anteriormente, tras haberse
digerido completamente los residuos hidrolizables, a menudo sigue
habiendo desechos sólidos no digeridos, es decir restos
esqueléticos, vidrio o plástico. Por tanto, la realización
preferida contiene un medio 20 de filtración, tal como se muestra en
la figura 1, para retirar los desechos sólidos antes de o durante
la eliminación de la disolución estéril. Un ejemplo de un filtro
adecuado sería un tamiz de acero inoxidable de 40 de malla/25,4 mm.
El medio 20 de filtración puede colocarse en combinación con el
medio 30 de retirada de modo que la disolución estéril se filtra a
medida que se retira del tanque 10.
El aparato puede tener también un depósito 22
permeable que puede retener los residuos. El depósito 22 permeable
puede utilizarse para sumergir los residuos dentro del disolvente 12
sumamente básico. Este depósito puede actuar también como el medio
de filtración y/o un medio para retirar los desechos no digeridos
estériles sólidos. Cuando la materia hidrolizable se ha digerido
completamente, el depósito 22 permeable puede retirarse, retirando
de ese modo los desechos sólidos no digeridos que quedan dentro del
depósito 22 permeable. El depósito debe estar fabricado de un
material que pueda resistir los niveles de pH, los productos
químicos y las temperaturas implicadas en este procedimiento.
Además, el depósito debe ser permeable a los líquidos, pequeños
péptidos y aminoácidos. Un ejemplo de un depósito de este tipo
puede observarse en referencia a la figura 2 y la figura 3. Un
depósito que tiene una cesta de malla de tamiz de acero inoxidable
de 3,2 a 6,4 mm puede ser suficiente para poner en práctica el
método dado a conocer en el presente documento, tal como puede
observarse en la figura 2. Cuando ha de moverse o retenerse una
gran cantidad de residuos, la cesta de malla de tamiz debe estar
reforzada con bandas de acero inoxidable. Alternativamente, como
puede observarse en la figura 3, el depósito puede comprender un
depósito de acero inoxidable sólido con orificios de 3,2 ó 6,4 mm
perforados en el mismo. Estas cestas pueden conformarse y
dimensionarse para adaptarse de manera desmontable dentro del
tanque 10 mencionado anteriormente, con margen suficiente para
permitir que el líquido circule por todas las superficies de su
contenido. También es posible que estos depósitos puedan
dimensionarse de modo que se adapten dentro del medio 40 de
refrigeración, como se muestra en la figura 4, reduciendo de ese
modo el trabajo y los componentes necesarios para completar este
procedimiento.
Dado que el tiempo de reacción natural es muy
lento, la invención preferida puede contener también un medio 24 de
agitación para ayudar a acelerar la velocidad de reacción
manteniendo el disolvente o el sustrato en movimiento mientras está
teniendo lugar la reacción. Un medio para agitar o simplemente mover
los residuos no digeridos sólidos dentro del disolvente 12
sumamente básico puede cumplir su tarea simplemente moviendo el
depósito 22 permeable que contiene los restos animales. Además,
también es posible lograr el mismo resultado haciendo circular el
disolvente 12 sumamente básico. Esto puede lograrse mediante una
amplia variedad de medios bien conocidos en la técnica hoy en día,
siendo ejemplos los agitadores mecánicos o los medios de bombeo.
Sin embargo, cualquier bomba conectada al tanque 10 por medio de
tuberías y válvulas debe poder resistir las temperaturas, los
productos químicos y la presión implicados.
Un medio 26 de escape o de ventilación tal como
una campana ventilada puede colocarse sobre el tanque 10 y
ventilarse positivamente con el fin de retirar cualquier exceso de
dióxido de carbono o humos nocivos producidos al llevar a cabo el
método dado a conocer en el presente documento.
Dependiendo del tamaño de los tanques 10 y la
cantidad de residuos hidrolizables que esté digiriéndose, puede ser
posible diluir la disolución estéril resultante, directamente dentro
del tanque 10 antes de drenar dicho tanque 10. Sin embargo, no
todos los tanques serán suficientemente grandes para diluir la
mezcla creada por la reacción. En tal caso, la dilución puede
producirse simultáneamente con el drenaje del tanque 10. En
cualquier caso, es necesario tener un medio 28 de suministro de
agua, preferiblemente con una válvula 29 de cierre. La cantidad
apropiada de agua puede añadirse a medida que se drena o se bombea
la disolución desde el tanque 10. Esto puede lograrse con cualquier
medio para añadir agua, siendo ejemplos cualquier grifo, tubo
flexible o toma conectado a un suministro de agua que puede
suministrar las velocidades necesarias.
Finalmente, un aparato para poner en práctica la
presente invención puede contener un medio para vaciar el contenido
30 del tanque 10. Puede usarse simplemente un orificio de drenaje y
dejar que la gravedad drene la disolución desde los tanques. Un
orificio de este tipo estará equipado preferiblemente con filtro 20
de tamiz desmontable para retener pequeños materiales no
hidrolizables que pueden haberse escapado de la cesta durante el
proceso de digestión. Alternativamente, pueden usarse bombas para
drenar el contenido de los tanques. Sin embargo, cualquier bomba
utilizada en este aparato debe estar fabricada de acero inoxidable
con todas las juntas herméticas y los revestimientos fabricado de
un material que pueda resistir la fuerte acción alcalina; siendo un
ejemplo Teflon®. No deben usarse materiales tales como vidrio,
cerámica, caucho y la mayoría de los materiales sintéticos debido a
su vulnerabilidad a acciones alcalinas. Las tuberías y válvulas
usadas en la circulación del disolvente pueden estar asociadas a o
comprender las mismas tuberías y válvulas utilizadas en el drenaje
y el lavado del tanque. Además, si se utiliza una bomba para hacer
circular el disolvente 12 sumamente básico esta misma bomba puede
utilizarse para drenar la mezcla de reacción.
Los controles de seguridad preferidos en
cualquier sistema de drenaje incluirán mediciones de pH mediante
muestreo por orificios o análisis de flujo continuo yendo ambos
conjuntos de datos a un sistema de válvulas controlado manual o
electrónicamente. Específicamente, los sistemas manuales o
automatizados deben recibir información sobre el pH final del
disolvente a la finalización del proceso de digestión antes de que
pueda calcularse e implementarse la dilución con el fin de iniciar
la descarga del recipiente.
Una realización alternativa de un aparato para
poner en práctica la presente invención se muestra en la figura 4,
que comprende una pluralidad de tanques, una disolución 12 sumamente
básica dentro del primer tanque 34, una disolución 37 menos básica
en el segundo tanque 36, una disolución 39 neutra en el tercer
tanque 38 y medios 30 para retirar las disoluciones de los mismos.
El primer tanque 34 puede tener modificaciones adicionales
mostradas en la figura 1, a diferencia de los tanques adicionales,
tales como un medio 18 de calentamiento, un medio 14 de sellado, un
medio 24 de agitación y un medio 17 de presurización. Puesto que
estas modificaciones sólo son necesarias para el tanque en el que
verdaderamente tiene lugar la reacción, ningún tanque adicional
requerirá estas modificaciones. El aparato alternativo en la figura
4 comprende además un medio 40 de refrigeración para el
almacenamiento de los residuos, un medio para mover el depósito 42
permeable, un medio 26 de ventilación, un medio 28 de suministro de
agua y un medio 32 de eliminación.
Tal como puede observarse a partir de la figura
4, es posible que el aparato utilice una pluralidad de tanques. Los
tanques pueden ubicarse en proximidad entre sí tal como en una serie
lineal o circular. Cuando se usa un único tanque, este tanque
contendrá el disolvente 12 sumamente básico. Sin embargo, cuando se
usa una pluralidad de tanques, el primer tanque 34 en la serie
puede contener un disolvente 12 sumamente básico y conteniendo el
segundo tanque 36 y tanques posteriores una disolución menos básica.
Preferiblemente el segundo tanque 36 contiene una disolución 37 que
tiene un pH de aproximadamente 10. La disolución del segundo tanque
36 puede comprender un uno por ciento de hipoclorito de sodio; es
decir, una dilución 1:5 de lejía clorada doméstica y agua. El
tercer tanque 38 en la serie puede contener una disolución 39 que
tiene un pH de aproximadamente 7, tal como agua. Los tanques
segundo y tercero pueden utilizarse para aclarar el disolvente 12
sumamente básico que queda en el depósito 22 permeable y los
desechos no hidrolizables sólidos. Esto puede lograrse moviendo el
depósito 22 permeable y/o los desechos sólidos secuencialmente a
través de los tanques. El uso de los tres tanques es opcional ya
que es posible el uso de o bien 1, 2, 3 o bien más tanques. Cuando
se utilizan sólo dos tanques, es preferible que el segundo tanque
contenga una disolución que tenga un pH de aproximadamente 7, tal
como agua.
También puede ser necesario proporcionar un
medio para mover el depósito 42 que alberga los residuos dentro del
mismo. Los medios necesarios para finalizar esta función dependen
sumamente de la cantidad de residuos que pretende eliminarse. Si ha
de realizarse en pequeñas cantidades y, por tanto están implicados
pesos pequeños, puede usarse un medio menos sofisticado o complejo.
Los medios posibles varían desde sistemas de poleas y tornos
simples hasta aparatos más mecanizados tales como horquillas
elevadoras, aparatos hidráulicos o tornos mecanizados. Puede ser
ventajoso que el medio 42 de movimiento esté dimensionado de modo
que pueda mover los depósitos desde el tanque 34 hasta el tanque 36
permaneciendo una campana 26 en su sitio por encima de los
tanques.
Un componente adicional del aparato puede
incluir un congelador 40. Tal como se indicó anteriormente, puede
ser deseable almacenar el tejido u otra materia que contiene
residuos infecciosos durante un periodo de tiempo antes de eliminar
el tejido animal en un congelador cuando la eliminación no se lleva
a cabo diariamente.
Tal como puede observarse en referencia a la
figura 5, pueden diseñarse otras realizaciones que pueden funcionar
manual o automáticamente sin apartarse del alcance de la presente
invención. Esta realización particular da a conocer un tanque 10
que puede sellarse que tiene una tapa 44 superior, un orificio 46 de
entrada de agua, un orificio 48 de ventilación de aire y un
manómetro 50. Una camisa 52 de vapor rodea la longitud del tanque
10 y tiene válvulas de apertura-cierre de salida 54
de condensado y de entrada 56 de vapor separadas. La salida 54 de
condensado puede usarse también como entrada de agua de enfriamiento
para hacer circular agua de enfriamiento al interior de la camisa
52, y la entrada 56 de vapor puede usarse para extraer el agua de
enfriamiento de la camisa. Puede usarse una única bomba 58 y estar
conectada a los diversos orificios de drenaje y de muestreo por
medio de un sistema de válvulas y tuberías de conexión, tal como la
válvula 60 de cierre de la bomba al recipiente, la válvula 62 de
muestreo, la válvula 64 de cierre de la bomba al drenaje y la
válvula 68 de entrada de álcali y drenaje de tubería inferior. La
parte inferior del tanque 10 también está equipada con un sensor 72
de temperatura. Todo esto puede accionarse manualmente o mediante un
medio de automatización, tal como un microprocesador conectado a
los diversos sensores, bombas y válvulas.
Claims (25)
1. Método para tratar residuos que contienen
agentes infecciosos, que comprende las etapas de:
- (a)
- proporcionar un disolvente sumamente básico en forma líquida;
- (b)
- sumergir dichos residuos que contienen agentes infecciosos en dicho disolvente sumamente básico, en el que dichos agentes infecciosos comprenden material hidrolizable; y
- (c)
- calentar dicho disolvente sumamente básico y dichos residuos sumergidos hasta una temperatura de al menos 110ºC y durante un tiempo suficiente para digerir dicho material hidrolizable, mediante lo cual se produce una disolución estéril que comprende materiales biodegradables no tóxicos y que contiene residuos sólidos estériles libres de dichos agentes infecciosos.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
dicho disolvente sumamente básico tiene un pH en el intervalo de
aproximadamente 13 a aproximadamente 14.
3. Método según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que dicho disolvente sumamente básico
comprende una mezcla de agua y un hidróxido de metal alcalino o
hidróxido de metal alcalinotérreo.
4. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que dicha temperatura está en el intervalo de
aproximadamente 115ºC a aproximadamente 180ºC.
5. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que la etapa (c) se realiza a una presión de al
menos una atmósfera.
6. Método según la reivindicación 5, en el que
dicha presión está en el intervalo de aproximadamente una a diez
atmósferas.
7. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que dicho disolvente sumamente básico incluye
también un detergente a una concentración de hasta el 1% en
peso.
8. Método según cualquier reivindicación
anterior, que comprende además en la etapa (b) añadir una disolución
de residuos peligrosos en dicho disolvente sumamente básico, en el
que dicha disolución de residuos peligrosos contiene también dichos
agentes infecciosos que comprenden material hidrolizable.
9. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que dichos residuos contienen además material
peligroso soluble en lípidos, comprendiendo dicho método además
entre las etapas (b) y (c), o en la etapa (c), la etapa de añadir
una parafina o cera a dicho disolvente sumamente básico que contiene
dichos residuos, en el que tras el calentamiento en la etapa (c)
dicho material peligroso soluble en lípidos y dicha parafina o cera
se dispersan por toda dicha disolución estéril.
10. Método según la reivindicación 9, que
comprende además tras la etapa (c) una etapa de enfriamiento, en el
que tras enfriar hasta temperatura ambiente, dicho material
peligroso soluble en lípidos y dicha parafina o cera se separan de
dicha disolución estéril formando una fase lipídica sólida sobre
dicha disolución estéril.
11. Método según la reivindicación 10, que
comprende además retirar dicha fase lipídica sólida.
12. Método según cualquier reivindicación
anterior, que comprende además agitar, hacer circular o remover el
disolvente sumamente básico en la etapa (c).
13. Método según cualquier reivindicación
anterior, que comprende además reducir la alcalinidad de dicha
disolución estéril mediante dilución con agua.
14. Método según cualquier reivindicación
anterior, que comprende además eliminar dicha disolución estéril y
dichos residuos sólidos estériles.
15. Método según cualquier reivindicación
anterior, que comprende además la etapa de retirar dichos residuos
sólidos estériles de dicha disolución estéril.
16. Método de eliminación de residuos biológicos
y otros materiales peligrosos, que comprende:
- (a)
- proporcionar un disolvente sumamente básico en forma líquida;
- (b)
- proporcionar una cantidad de material de residuos, comprendiendo dicho material de residuos tejido y estructura esquelética asociada y al menos un material peligroso seleccionado de formaldehído, glutaraldehído y fenoles;
- (c)
- poner en contacto dicho disolvente sumamente básico y dicha cantidad de material de residuos;
- (d)
- calentar dicho disolvente sumamente básico y dicha cantidad de material de residuos hasta una temperatura de al menos 110ºC y una presión superior a una atmósfera y durante un tiempo suficiente para digerir dicho tejido y para digerir los componentes orgánicos de dicha estructura esquelética asociada y para convertir dicho material peligroso en productos inocuos.
17. Método según la reivindicación 16, en el que
el material de residuos comprende además agentes infecciosos y en
el que se produce una disolución estéril que comprende materiales
biodegradables no tóxicos y residuos sólidos estériles libres de
dichos agentes infecciosos.
18. Método según las reivindicaciones 16 ó 17,
en el que el disolvente sumamente básico tiene un pH en el intervalo
de aproximadamente 13 a aproximadamente 14.
19. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 18, que comprende además agitar, hacer
circular o remover el disolvente sumamente básico durante la etapa
(d).
20. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 19, en el que dicho material de residuos
comprende además material peligroso soluble en lípidos,
comprendiendo dicho método además añadir una parafina o cera, en el
que tras el calentamiento en la etapa (d) dicho material peligroso
soluble en lípidos y dicha parafina o cera se dispersan por todo
dicho disolvente sumamente básico y dichos material de residuos.
21. Método según la reivindicación 20, que
comprende además tras la etapa (d) una etapa de enfriamiento, en el
que tras enfriar hasta temperatura ambiente, dicho material
peligroso soluble en lípidos y dicha parafina o cera se separan
para formar una fase lipídica sólida.
22. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que dicho tejido y estructura esquelética asociada
comprenden el cadáver de un animal.
23. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que el material peligroso comprende un aldehído y en
el que la cantidad de aldehído es de hasta 0,04 litros por
kilogramo de tejido (0,0048 galones por libra de tejido).
24. Método según la reivindicación 23, en el que
la cantidad es de entre 0,02 y 0,04 litros por kilogramo de tejido
(0,0024 y 0,0048 galones por libra de tejido).
25. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que dicho material peligroso comprende formaldehído
y fenol y en el que, durante (d) se forma un material similar a
plástico inerte inocuo.
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