IT201800004330A1

IT201800004330A1 - Equipment and process for the treatment and sterilization of medical and / or organic waste and other similar waste

Info

Publication number: IT201800004330A1
Application number: IT102018000004330A
Authority: IT
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-10-09

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale avente per TITOLO: “Apparecchiatura e procedimento per il trattamento e la sterilizzazione dei rifiuti sanitari e/o organici e altri rifiuti assimilabili” DESCRIPTION of the industrial invention with TITLE: "Equipment and procedure for the treatment and sterilization of medical and / or organic waste and other similar waste"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo tecnico Technical field

La descrizione si riferisce alle tecniche per il trattamento e la sterilizzazione dei rifiuti sanitari e/o organici. The description refers to the techniques for the treatment and sterilization of medical and / or organic waste.

La particolarità dell’apparecchiatura consiste nella possibilità di trattare e sterilizzare i rifiuti sanitari a rischio infettivo a temperature superiori ai 100° C in presenza di liquidi e oli e/o grassi vegetali e/o animali esausti senza utilizzare sistemi ad alta pressione, ottenendo un prodotto finemente triturato, secco e inodore, valorizzabile come Combustibile Derivato dai Rifiuti (CDR o, con acronimo inglese, RDF ossia Refuse Derived Fuel. The peculiarity of the equipment consists in the possibility of treating and sterilizing medical waste with infectious risk at temperatures above 100 ° C in the presence of liquids and oils and / or exhausted vegetable and / or animal fats without using high pressure systems, obtaining a finely shredded, dry and odorless product, that can be used as a Refuse Derived Fuel (CDR or, with English acronym, RDF or Refuse Derived Fuel.

Varie forme di attuazione possono riferirsi al trattamento di rifiuti organici e assimilati attraverso l’abbattimento della carica microbica e l’essiccamento che ne assicurano la stabilità biologica nel tempo. Various forms of implementation may refer to the treatment of organic and assimilated waste through the abatement of the microbial load and drying which ensure its biological stability over time.

Sfondo tecnologico Technological background

Per sterilizzazione (o disinfezione, con termine propriamente riferibile ad un livello di trattamento meno spinto) può intendersi in generale qualsiasi processo chimico o fisico mirante all'eliminazione di microrganismi viventi, sia patogeni sia non patogeni, comprese le spore e i funghi. Sterilization (or disinfection, with a term properly referable to a less stringent level of treatment) can generally be understood as any chemical or physical process aimed at eliminating living microorganisms, both pathogenic and non-pathogenic, including spores and fungi.

La letteratura tecnica relativa è quanto mai estesa, anche a livello brevettuale. In tale ambito hanno assunto un certo rilievo le tecniche in cui una quantità di calore diretta a raggiungere e mantenere in una massa di rifiuti una temperatura di sterilizzazione o disinfezione è generata per attrito. The relative technical literature is extremely extensive, even at the patent level. In this context, techniques in which a quantity of heat aimed at reaching and maintaining a sterilization or disinfection temperature in a mass of waste is generated by friction have assumed a certain importance.

Ad esempio, da EP 0 710 125 A1 è noto un procedimento per la sterilizzazione o disinfezione a caldo di rifiuti ospedalieri infetti, comprendente una fase di macinatura e/o sminuzzamento dei rifiuti a una temperatura adatta per la sterilizzazione o disinfezione, effettuata sotto sollecitazione di taglio per un periodo di tempo tale da generare una quantità di calore sufficiente per raggiungere e mantenere la temperatura di sterilizzazione o disinfezione nella massa di rifiuti. In tale soluzione, la generazione di calore avviene unicamente per attrito, in assenza di fornitura diretta o indiretta di calore supplementare; la temperatura di sterilizzazione o disinfezione è controllata dissipando il calore di attrito dosando acqua sui rifiuti triturati. For example, from EP 0 710 125 A1 a process for the hot sterilization or disinfection of infected hospital waste is known, comprising a step of grinding and / or crushing the waste at a temperature suitable for sterilization or disinfection, carried out under the stress of cutting for a period of time to generate enough heat to reach and maintain the sterilization or disinfection temperature in the waste mass. In this solution, heat is generated solely by friction, in the absence of direct or indirect supply of additional heat; the sterilization or disinfection temperature is controlled by dissipating the frictional heat by dosing water on the shredded waste.

Le apparecchiature note per il trattamento di rifiuti con generazione di calore per attrito operano a livelli di pressione inferiore alla pressione atmosferica (il che può apparire vantaggioso, in quanto evita il rischio di indesiderata fuoriuscita di materiale infetto legato alle elevate pressioni di lavoro come avviene ad esempio nelle autoclavi). Known equipment for the treatment of waste with heat generation by friction operates at pressure levels below atmospheric pressure (which may appear advantageous, as it avoids the risk of unwanted leakage of infected material linked to high working pressures as occurs in example in autoclaves).

Tali apparecchiature si scontrano però con la difficoltà di sterilizzare in modo efficace rifiuti sanitari (quasi sempre racchiusi ed isolati nei loro contenitori e/o sacchetti di carta o plastica) in quantita rilevanti e in tempi ragionevoli. However, such equipment collides with the difficulty of effectively sterilizing medical waste (almost always enclosed and isolated in their containers and / or paper or plastic bags) in significant quantities and within a reasonable time.

Ad esempio, le apparecchiature che oggi operano con generazione di calore per attrito possono non essere in grado di assicurare un livello di abbattimento microbico tale da garantire l’efficacia del processo di sterilizzazione ed un livello di prestazioni conforme a quanto richiesto dalle normative dei paesi più avanzati in materia di sterilizzazione. For example, equipment that today operates with heat generation by friction may not be able to ensure a level of microbial abatement such as to guarantee the effectiveness of the sterilization process and a level of performance compliant with the requirements of the regulations of the most important countries. advanced in the field of sterilization.

Altri processi noti utilizzabili per la sterilizzazione dei rifiuti sono l’incenerimento e il “calore umido”; quest’ultimo viene utilizzato nelle autoclavi in cui si opera con vapore saturo ad alta pressione (alcuni bar). Other known processes that can be used for the sterilization of waste are incineration and "moist heat"; the latter is used in autoclaves in which saturated steam is operated at high pressure (a few bars).

Le autoclavi hanno il vantaggio di poter attuare un processo di sterilizzazione molto efficace, ma possono per contro dimostrare vari svantaggi quali, ad esempio: Autoclaves have the advantage of being able to implement a very effective sterilization process, but on the other hand they can demonstrate various disadvantages such as, for example:

- l’impossibilità di trattare quantità rilevanti di rifiuti, perché operando a temperature più basse, ad es. 120-130°C, necessitano di tempi di sterilizzazione più lunghi, - the impossibility of treating significant quantities of waste, because operating at lower temperatures, eg. 120-130 ° C, require longer sterilization times,

- non triturando e non essiccando il rifiuto non sono in grado di ridurne il volume, e non sono efficaci nel caso di rifiuti protetti da involucri esterni come ad es. contenitori e sacchetti di carta o plastica in cui vengono raccolti e trasportati; e - by not shredding and not drying the waste they are not able to reduce its volume, and they are not effective in the case of waste protected by external envelopes such as eg. containers and bags of paper or plastic in which they are collected and transported; And

- operando a pressioni elevate (ad es. 4-5 bar di pressione relativa) sono soggette a normative molto più restrittive e più severe in termini di realizzazione, utilizzo, sicurezza e autorizzazioni, rientrando, ad esempio, nelle direttive europee delle macchine a pressione. - operating at high pressures (e.g. 4-5 bar relative pressure) they are subject to much more restrictive and stricter regulations in terms of construction, use, safety and authorizations, falling, for example, into the European directives for pressure machines .

I rifiuti sanitari a rischio infettivo possono essere peraltro smaltiti attraverso il trasporto degli stessi verso speciali impianti di incenerimento e di termo-valorizzazione centralizzati spesso distanti centinaia di km; questo può tuttavia comportare notevoli oneri sia di trasporto, sia ambientali in termini di emissioni inquinanti in atmosfera. Infectious risk medical waste can also be disposed of by transporting it to special centralized incineration and thermo-valorisation plants, often hundreds of km away; however, this can entail considerable transport and environmental burdens in terms of polluting emissions into the atmosphere.

Scopo e sintesi Purpose and summary

In questo quadro generale è avvertita l’esigenza di poter procedere alla sterilizzazione dei rifiuti sanitari pericolosi a rischio infettivo (oggetti pungenti e taglienti, siringhe, aghi, bisturi monouso, provette, cannule, cateteri, cellulosa e materiali sintetici, medicazioni, bende, tamponi, tessuti di vario genere, assorbenti, carta, film plastici, materiale per dialisi, piastre con i tubi di connessione, filtri, scatole, sacchetti, bottiglie, contenitori, residui di chirurgia, ecc.) senza dover di necessità ricorrere al trasporto degli stessi verso impianti di incenerimento e di termo-valorizzazione centralizzati. In this general framework, the need is felt to be able to proceed with the sterilization of hazardous medical waste at infectious risk (stinging and sharp objects, syringes, needles, disposable scalpels, test tubes, cannulas, catheters, cellulose and synthetic materials, dressings, bandages, tampons , fabrics of various kinds, absorbents, paper, plastic films, dialysis material, plates with connection tubes, filters, boxes, bags, bottles, containers, surgical residues, etc.) without having to resort to transporting them towards centralized incineration and thermo-valorisation plants.

Tutto questo con la capacità di trattare le quantità rilevanti di rifiuti sanitari suscettibili di essere prodotte, ad es. da un ospedale, con una scelta non prospettabile al momento con le apparecchiature note operanti con la generazione di calore per attrito o ad alta pressione come avviene nelle autoclavi. All this with the ability to treat the relevant quantities of medical waste likely to be produced, eg. from a hospital, with a choice that cannot be envisaged at the moment with known equipment operating with the generation of heat by friction or at high pressure as occurs in autoclaves.

Varie forme di attuazione si prefiggono lo scopo di soddisfare tale esigenza. Various embodiments have the purpose of satisfying this need.

Secondo varie forme di attuazione, tale scopo è raggiunto grazie ad un procedimento avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni. According to various embodiments, this object is achieved thanks to a method having the characteristics referred to in the claims.

Varie forme di attuazione possono riguardare anche una corrispondente apparecchiatura. Various embodiments may also relate to a corresponding apparatus.

Le rivendicazioni formano parte integrante dell’insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all’invenzione. The claims form an integral part of the technical teaching given here in relation to the invention.

Varie forme di attuazione permettono di ottenere alla fine del trattamento un prodotto sterile, secco, inodore, finemente triturato e notevolmente ridotto di volume, con un alto potere calorifico e quindi valorizzabile come fonte di energia non derivante da fonti fossili (ad es. come CDR: combustibile derivato dai rifiuti). Various embodiments make it possible to obtain at the end of the treatment a sterile, dry, odorless, finely shredded and significantly reduced volume product, with a high calorific value and therefore exploitable as an energy source not deriving from fossil sources (e.g. as RDF : fuel derived from waste).

Anche se concepite in via primaria in vista della possibile applicazione al trattamento di rifiuti sanitari, varie forme di attuazione sono impiegabili anche per il trattamento dei rifiuti organici (ad es. frazioni vegetali, frazioni di macellazione animale, scarti alimentari, frazione organica dei rifiuti solidi urbani, materiale organico per il compostaggio e la produzione di fertilizzanti; rifiuti ittici per la produzione di farina di pesce), attraverso l’abbattimento della carica microbica, l’essiccamento e la disidratazione del materiale trattato, in modo da ottenere un prodotto secco e asettico che ne assicura la stabilità biologica nel tempo. Although conceived primarily in view of the possible application to the treatment of medical waste, various forms of implementation can also be used for the treatment of organic waste (e.g. vegetable fractions, animal slaughter fractions, food waste, organic fraction of solid waste urban waste, organic material for composting and the production of fertilizers; fish waste for the production of fishmeal), through the elimination of the microbial load, drying and dehydration of the treated material, in order to obtain a dry and aseptic which ensures its biological stability over time.

Rispetto ai processi di sterilizzazione a “calore umido”, varie forme di attuazione possono prevedere di non operare con vapore saturo, ma con vapore insaturo e surriscaldato su un materiale già finemente triturato nella fase iniziale del processo, operando a temperature superiori rispetto alle temperature utilizzate nelle autoclavi ma con pressioni inferiori. Compared to "moist heat" sterilization processes, various embodiments may provide not to operate with saturated steam, but with unsaturated and superheated steam on a material already finely shredded in the initial phase of the process, operating at higher temperatures than the temperatures used in autoclaves but with lower pressures.

Varie forme di attuazione permettono di avere prestazioni di abbattimento della carica microbica presente nel rifiuto paragonabili a quelle del “calore umido”, sterilizzando il rifiuto in un tempo notevolmente inferiore, ottenendo un prodotto finemente triturato, secco e inodore, valorizzabile come Combustibile Derivato dai Rifiuti (CDR o, con acronimo inglese, RDF ossia Refuse Derived Fuel) e con emissioni inquinanti in ambiente pressoché nulle. Various embodiments allow to have performance of abatement of the microbial load present in the waste comparable to those of "moist heat", sterilizing the waste in a considerably shorter time, obtaining a finely shredded, dry and odorless product, which can be exploited as a Fuel Derived from Waste (CDR or, with English acronym, RDF or Refuse Derived Fuel) and with almost zero polluting emissions into the environment.

Varie forme di attuazione sono applicabili alla sterilizzazione e valorizzazione dei rifiuti sanitari in ambienti ospedalieri e nei centri urbani con emissioni inquinanti prodotte pressoché nulle. Various forms of implementation are applicable to the sterilization and valorisation of medical waste in hospitals and urban centers with almost zero polluting emissions produced.

Varie forme di attuazione permettono di ridurre i costi impiantistici e di gestione a livelli nettamente inferiori rispetto ad un moderno impianto di incenerimento, con la possibilità di disporre di più impianti decentralizzati e la cui potenzialità può essere facilmente scalabile e adattabile alla produzione locale dei rifiuti sanitari da trattare. Various forms of implementation make it possible to reduce plant and management costs to significantly lower levels compared to a modern incineration plant, with the possibility of having more decentralized plants and whose potential can be easily scalable and adaptable to the local production of medical waste. to be treated.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Varie forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure annesse, in cui: Various embodiments will now be described, purely by way of non-limiting example, with reference to the attached figures, in which:

- la figura 1 è una vista schematica in elevazione, parzialmente sezionata, di un’apparecchiatura suscettibile di operare secondo forme di attuazione, e - Figure 1 is a schematic elevation view, partially sectioned, of an equipment capable of operating according to embodiments, and

- la figura 2 è un diagramma rappresentativo di un esempio di andamento temporale di temperatura e pressione del processo in forme di attuazione. Figure 2 is a diagram representing an example of a temporal trend of temperature and pressure of the process in embodiments.

Descrizione particolareggiata Detailed description

Nella seguente descrizione sono illustrati vari dettagli specifici finalizzati ad un’approfondita comprensione di vari esempi di attuazione. Le forme di attuazione possono essere realizzate senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri metodi, componenti, materiali, etc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di rendere oscuri i vari aspetti delle forme di attuazione. The following description illustrates various specific details aimed at an in-depth understanding of various implementation examples. The embodiments can be made without one or more of the specific details, or with other methods, components, materials, etc. In other cases, known structures, materials or operations are not shown or described in detail to avoid obscuring the various aspects of the embodiments.

Il riferimento ad “una forma di attuazione” nell’ambito di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come “in una forma di attuazione”, eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione. I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per la comodità del lettore e non definiscono dunque l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione. The reference to "an embodiment" in the context of this description indicates that a particular configuration, structure or feature described in relation to the embodiment is included in at least one embodiment. Therefore, phrases such as "in one embodiment", possibly present in different places of this description are not necessarily referred to the same embodiment. Furthermore, particular conformations, structures or features can be combined in any suitable way in one or more embodiments. The references used here are only for the convenience of the reader and therefore do not define the scope of protection or the scope of the forms of implementation.

La figura 1 è una vista schematica in elevazione laterale, parzialmente sezionata, di un’apparecchiatura utilizzabile per attuare un procedimento secondo forme di attuazione. La figura 1 fornisce una rappresentazione della camera di sterilizzazione 10, ossia della parte destinata a ricevere una massa di rifiuti da triturare e sterilizzare portando e mantenendo tali rifiuti in condizioni di temperatura e pressione controllate. Figure 1 is a schematic side elevation view, partially sectioned, of an apparatus that can be used to implement a process according to embodiments. Figure 1 provides a representation of the sterilization chamber 10, ie the part intended to receive a mass of waste to be shredded and sterilized by carrying and maintaining said waste under controlled temperature and pressure conditions.

In varie forme di attuazione, la camera di sterilizzazione 10 è destinata a cooperare con altre parti di impianto (ad es. torre di lavaggio o “scrubber” cui sono inviati i vapori aspirati dalla camera di sterilizzazione, sistemi di deumidificazione, unità di raffreddamento, ecc..) non visibili nei disegni. In various embodiments, the sterilization chamber 10 is intended to cooperate with other parts of the plant (e.g. washing tower or "scrubber" to which the vapors aspirated by the sterilization chamber, dehumidification systems, cooling units are sent, etc ..) not visible in the drawings.

Tali parti d impianto sono suscettibili di essere realizzate e di operare secondo criteri noti, il che rende superfluo fornire in questa sede una corrispondente descrizione di dettaglio. Ciò vale anche per possibili dispositivi di accumulo, movimentazione, carico, scarico, stoccaggio dei rifiuti prima e dopo il trattamento qui esemplificato. These plant parts are capable of being manufactured and operating according to known criteria, which makes it unnecessary to provide a corresponding detailed description here. This also applies to possible waste accumulation, handling, loading, unloading and storage devices before and after the treatment exemplified here.

Per quanto qui interessa si assumerà che le varie parti di impianto e/o le relative fasi di funzionamento sono controllate da logiche di gestione e controllo indicate nel complesso con K (ed incorporate ad esempio in un cosiddetto Programmable Logic Controller o PLC ovvero in un PC di tipo industriale). A tale fine, si assumerà qui che l’unità K riceva in ingresso, su linee indicate complessivamente con 200, segnali provenienti da sensori disposti in varie parti dell’apparecchiatura ed emetta in uscita, su linee indicate complessivamente con 220, corrispondenti segnali di comando diretti verso attuatori anch’essi disposti in varie parti dell’apparecchiatura. Il tutto restando altresì inteso che la programmazione dell’unità K in modo da coordinare il funzionamento dell’impianto/apparecchiatura secondo i criteri meglio esemplificati nel seguito costituisce un compito alla portata del tecnico esperto della materia sulla scorta delle informazioni qui fornite. As far as this is concerned, it will be assumed that the various parts of the system and / or the related operating phases are controlled by management and control logics indicated as a whole with K (and incorporated for example in a so-called Programmable Logic Controller or PLC or in a PC industrial type). To this end, it will be assumed here that the unit K receives at its input, on lines indicated as a whole with 200, signals coming from sensors arranged in various parts of the apparatus and outputs, on lines indicated as a whole with 220, corresponding control signals. directed towards actuators also arranged in various parts of the apparatus. All this also being understood that the programming of the K unit in order to coordinate the operation of the system / equipment according to the criteria better exemplified below is a task within the reach of the expert technician on the subject on the basis of the information provided here.

In varie forme di attuazione, la camera di sterilizzazione 10 può comprendere un contenitore ad es. cilindrico 12 (ad es. di acciaio e ad asse verticale nell’impiego) idoneo a contenere rifiuti, ad es. sanitari e/o organici, con un coperchio 14 collegato al corpo della camera tramite un sistema a cerniera 16. In various embodiments, the sterilization chamber 10 can comprise a container e.g. cylindrical 12 (e.g. of steel and vertical axis in use) suitable for containing waste, e.g. sanitary and / or organic, with a lid 14 connected to the chamber body by means of a hinge system 16.

In varie forme di attuazione, nel contenitore 12 sono distinguibili una parete laterale 12a ad es. cilindrica ed una parete di fondo 12b. In various embodiments, in the container 12 a side wall 12a can be distinguished, e.g. cylindrical and a bottom wall 12b.

In varie forme di attuazione, il contenitore 12 può comprendere due parti o elementi sovrapposti, uniti ad es. mediante flangiatura e/o saldatura: In various embodiments, the container 12 can comprise two overlapping parts or elements, joined e.g. by flanging and / or welding:

- una parte inferiore, di acciaio resistente ed antiusura avente spessore e robustezza tale da resistere alle sollecitazioni meccaniche soprattutto nella fase di triturazione, che comprende il fondo 12b del contenitore e la porzione di parete laterale 12a che va dal fondo fino ad un altezza ad es. da 300 a 600 mm, e - a lower part, made of resistant and wear-resistant steel having such a thickness and strength as to resist mechanical stresses especially in the shredding phase, which comprises the bottom 12b of the container and the portion of the side wall 12a which goes from the bottom up to a height e.g. . from 300 to 600 mm, e

- una parte superiore della camera, anch’essa cilindrica ed avente lo stesso diametro della parte inferiore, realizzata in acciaio inossidabile che comprende la parte superiore della parete laterale 12a del contenitore. - an upper part of the chamber, also cylindrical and having the same diameter as the lower part, made of stainless steel which includes the upper part of the side wall 12a of the container.

In varie forme di attuazione, il contenitore 12 può essere provvisto di una coibentazione 120 che ricopre tutta la parete laterale 12a e il fondo 12b. In various embodiments, the container 12 can be provided with an insulation 120 which covers the entire side wall 12a and the bottom 12b.

In varie forme di attuazione, sul fondo 12b della camera 10 può essere montato un rotore palettato 18, comprendente ad es. un mozzo cui sono fissate lame in acciaio antiusura solidali con il corpo del mozzo e quindi rotanti con esso. In various embodiments, a bladed rotor 18 can be mounted on the bottom 12b of the chamber 10, comprising e.g. a hub to which wear-resistant steel blades are fixed integral with the body of the hub and therefore rotating with it.

In varie forme di attuazione, il rotore 18 può essere collegato, ad es. tramite un giunto, ad un motore 20, ad es. un motore elettrico con regime di rotazione variabile sotto il controllo dell’unità K. In various embodiments, the rotor 18 can be connected, e.g. through a joint, to a motor 20, e.g. an electric motor with variable rotation speed under the control of the K unit.

In varie forme di attuazione, sulla parete laterale 12a della camera, in posizione affacciata al rotore 18, possono essere innestate un certo numero (ad es. da 4 a 8) di controlame fisse 22a anch’esse in acciaio antiusura e disposte ad es. a coppie di controlame in posizione diametralmente opposta l’una dall’altra. In various embodiments, on the side wall 12a of the chamber, in a position facing the rotor 18, a certain number (e.g. from 4 to 8) of fixed counter blades 22a can be grafted, also made of wear-resistant steel and arranged e.g. in pairs of counter blades in diametrically opposite positions.

Tali controlame fisse hanno lo scopo di migliorare la triturazione, il riscaldamento e la miscelazione del materiale trattato per effetto della rotazione del rotore 18. These fixed counter blades have the purpose of improving the shredding, heating and mixing of the treated material due to the rotation of the rotor 18.

Per migliorare ulteriormente la miscelazione ed aumentare il calore generato per attrito, sulla parte inferiore della parete laterale 12a della camera 10 possono essere installate ulteriori controlame fisse 22b (ad esempio anch’esse in numero da 4 a 8 e diametralmente opposte a coppie) in un piano parallelo ma più alto rispetto al piano individuato dalle controlame fisse 22a. To further improve the mixing and increase the heat generated by friction, on the lower part of the side wall 12a of the chamber 10 further fixed counter blades 22b can be installed (for example also in number from 4 to 8 and diametrically opposite in pairs) in a plane parallel but higher than the plane identified by the fixed counter blades 22a.

In varie forme di attuazione, la parte inferiore della camera 10 che comprende il fondo 12b del contenitore e la porzione di parete laterale 12a ove sono localizzate le controlame 22a e 22b (suscettibile di presentare ad es. un’altezza compresa tra i 300 e i 600 mm) è destinata ad essere riscaldata e mantenuta in temperatura sia dal calore generato per attrito tra le lame rotanti del rotore 18, il materiale da trattare (rifiuti) presente nella camera 10 e le controlame fisse 22a e 22b, e sia attraverso mezzi di riscaldamento ausiliari 26 comprendenti ad es. resistenze elettriche riscaldanti e/o una camicia riscaldante in cui viene fatto passare un fluido caldo, ad es. olio diatermico o vapore. In various embodiments, the lower part of the chamber 10 which comprises the bottom 12b of the container and the portion of the side wall 12a where the counter blades 22a and 22b are located (capable of having, for example, a height between 300 and 600 mm) is intended to be heated and maintained in temperature both by the heat generated by friction between the rotating blades of the rotor 18, the material to be treated (waste) present in the chamber 10 and the fixed counter-blades 22a and 22b, and by means of heating auxiliaries 26 comprising e.g. electric heating resistors and / or a heating jacket in which a hot fluid is passed, eg. diathermic oil or steam.

La generazione di calore per attrito dall’interno della massa di materiale trattato sommato al calore trasmesso da fonti esterne ausiliarie minimizza i profili di temperatura nella camera 10, soprattutto all’interno del materiale trattato, aumentando l’efficacia del processo di sterilizzazione. The generation of heat by friction from within the mass of treated material added to the heat transmitted by external auxiliary sources minimizes the temperature profiles in chamber 10, especially within the treated material, increasing the effectiveness of the sterilization process.

In varie forme di attuazione, la parte superiore della camera, che comprende la parte superiore della parete laterale 12a del contenitore 12 e/o il coperchio 14, possono essere riscaldati e mantenuti in temperatura di processo attraverso mezzi di riscaldamento ausiliari 26 comprendenti ad es. resistenze elettriche riscaldanti e/o una camicia riscaldante in cui viene fatto passare un fluido caldo, ad es. olio diatermico o vapore. In various embodiments, the upper part of the chamber, which comprises the upper part of the side wall 12a of the container 12 and / or the lid 14, can be heated and maintained in process temperature through auxiliary heating means 26 comprising e.g. electric heating resistors and / or a heating jacket in which a hot fluid is passed, eg. diathermic oil or steam.

In varie forme di attuazione, per limitare le dispersioni termiche e favorire l’uniformità di temperatura della camera di sterilizzazione 10, la parete cilindrica laterale 12a della camera di sterilizzazione, il coperchio 14 e/o il fondo 12b, ove possibile, possono essere coibentati con uno strato di materiale termicamente isolante. In various embodiments, in order to limit heat losses and favor the uniformity of temperature of the sterilization chamber 10, the lateral cylindrical wall 12a of the sterilization chamber, the lid 14 and / or the bottom 12b, where possible, can be insulated with a layer of thermally insulating material.

In varie forme di attuazione, le 2 estremità delle lame rotanti, ad es. le parti sottoposte a maggior attrito ed usura possono essere sostituibili e fissate al corpo principale della lama attraverso dei bulloni in acciaio e/o comprendere, ad es. ad ogni estremità di ogni lama due parti principali: una parte affilata che serve a tagliare il materiale ed a vincere gli sforzi di taglio del materiale più duro ad es. durante la rotazione antioraria del rotore 18, ed una parte battente a martello che serve per maciullare e frantumare il materiale ad es. durante la successiva rotazione oraria del rotore 18, o viceversa, sviluppando il calore necessario al suo riscaldamento attraverso gli urti e l’attrito che si generano tra le lame in rotazione e la massa del materiale in movimento. In questo modo si ha il vantaggio di sostituire solamente le parti smontabili ed usurate delle lame riducendo notevolmente i costi di manutenzione, ed ottenere per ogni lama rotante l’effetto tagliente (necessario nell’iniziale fase di triturazione del materiale) e l’effetto battente (necessario nella fase di riscaldamento e successive) cambiando semplicemente il verso di rotazione del rotore 18. In various embodiments, the 2 ends of the rotating blades, e.g. the parts subjected to greater friction and wear can be replaceable and fixed to the main body of the blade through steel bolts and / or include, for example. at each end of each blade two main parts: a sharpened part that serves to cut the material and to overcome the cutting efforts of the hardest material eg. during the counterclockwise rotation of the rotor 18, and a hammer-like part which serves to grind and crush the material, for example. during the subsequent clockwise rotation of the rotor 18, or vice versa, developing the heat necessary for its heating through the shocks and friction that are generated between the rotating blades and the mass of the moving material. In this way there is the advantage of replacing only the removable and worn parts of the blades, considerably reducing maintenance costs, and obtaining the cutting effect for each rotating blade (necessary in the initial shredding phase of the material) and the striking effect. (necessary in the heating phase and subsequent ones) by simply changing the direction of rotation of the rotor 18.

In varie forme di attuazione, il rotore 18 durante il processo di trattamento può variare il verso di rotazione sotto il controllo dell’unità K, ad es. ruotare in senso antiorario durante la fase di triturazione e successivamente ruotare in senso orario durante le fasi successive, in modo da sfruttare sia la parte tagliente e sia la parte battente delle lame. In various embodiments, the rotor 18 during the treatment process can vary the direction of rotation under the control of the unit K, e.g. rotate anticlockwise during the shredding phase and then rotate clockwise during the subsequent phases, in order to exploit both the cutting part and the striking part of the blades.

In varie forme di attuazione, nella parte inferiore della camera 10 si può trovare un dispositivo di scarico 24, con guarnizione a tenuta, per scaricare il materiale trattato verso un volume di raccolta V. In various embodiments, in the lower part of the chamber 10 there can be found a discharge device 24, with a sealing gasket, for discharging the treated material towards a collection volume V.

In varie forme di attuazione, lo scarico del materiale trattato dalla camera 10 può avvenire grazie alla forza centrifuga impressa dalle lame rotanti al materiale, che viene spinto all’esterno. In various embodiments, the discharge of the treated material from the chamber 10 can take place thanks to the centrifugal force imparted by the rotating blades to the material, which is pushed outwards.

In varie forme di attuazione, tale sistema può essere coadiuvato ed assistito da un sistema di aspirazione e trasporto pneumatico del materiale finemente triturato. In various embodiments, this system can be assisted and assisted by a pneumatic suction and transport system for the finely shredded material.

In varie forme di attuazione, la camera 10 può essere chiusa a tenuta con il coperchio 14 tramite guarnizioni. In various embodiments, the chamber 10 can be sealed with the lid 14 by means of gaskets.

In varie forme di attuazione, il coperchio 14 può essere attraversato da tubazioni di varia natura, comprendenti, ad esempio; In various embodiments, the cover 14 can be crossed by pipes of various kinds, including, for example;

- un condotto 28 facente capo ad una sorgente W che permette l’iniezione ad es. di oli e/o grassi vegetali e/o animali preferibilmente esausti, in quantità opportune all’interno della camera 10 durante il trattamento del materiale; - a duct 28 leading to a source W which allows injection e.g. of preferably exhausted vegetable and / or animal oils and / or fats, in appropriate quantities inside the chamber 10 during the treatment of the material;

- un condotto 30 facente capo a mezzi pompanti R per l’aspirazione e la fuoriuscita dell’aria, dei vapori e delle sostanze gassose che si generano nella camera di sterilizzazione 10 durante il trattamento. - a duct 30 headed by pumping means R for the suction and exit of air, vapors and gaseous substances that are generated in the sterilization chamber 10 during treatment.

L’utilizzo e la somministrazione di oli vegetali e/o grassi animali esausti nella massa di rifiuto in fase di triturazione ha molteplici vantaggi: lo scopo principale è quello di fungere da “vettore di calore” migliorando notevolmente il contatto, la conducibiltà termica e lo scambio di calore sia tra le particelle adiacenti di materiale finemente sminuzzato e in continuo movimento e sia tra quest’ultime e le superfici calde presenti all’interno della camera di trattamento, migliorando la “miscelazione termica” del materiale trattato nella camera 10 in continuo movimento rotatorio, e costiuito in gran parte da sostanze termicamente isolanti (carta, plastica, vetro ecc.). The use and administration of exhausted vegetable oils and / or animal fats in the waste mass during the shredding phase has multiple advantages: the main purpose is to act as a "heat carrier" significantly improving contact, thermal conductivity and heat exchange both between the adjacent particles of finely chopped and continuously moving material and between the latter and the hot surfaces inside the treatment chamber, improving the "thermal mixing" of the treated material in the continuously moving chamber 10 rotary, and made up largely of thermally insulating substances (paper, plastic, glass, etc.).

Gli oli vegetali e/o grassi animali esausti e/o assimilabili a differenza dell’acqua, a seconda della loro natura, permettono di raggiungere temperature persino superiori ai 200° C a pressione atmosferica senza vaporizzare e senza decomporsi. Exhausted and / or similar vegetable oils and / or animal fats, unlike water, depending on their nature, allow temperatures to be reached even higher than 200 ° C at atmospheric pressure without vaporising and without decomposing.

Uno dei problemi principali potrebbe essere il basso punto di fumo di alcuni oli o grassi, ma la maggior parte degli oli vegetali e dei grassi animali hanno un punto di fumo superiore alle temperature di processo. A major problem may be the low smoke point of some oils or fats, but most vegetable oils and animal fats have a higher smoke point than process temperatures.

L’utilizzo di oli vegetali esausti inoltre riduce i coefficienti di attrito tra il materiale trattato e le parti metalliche in movimento all’interno della camera, come ad es. le lame rotanti, le controlame fisse, la parete laterale interna della camera ecc.), evitando la formazione di hot-spot nella massa di materiale trattato e uniformando le temperature, con il risultato di migliorare notevolmente l’efficacia della fase di sterilizzazione. The use of used vegetable oils also reduces the friction coefficients between the treated material and the moving metal parts inside the chamber, such as for example. the rotating blades, the fixed counter blades, the internal side wall of the chamber, etc.), avoiding the formation of hot-spots in the mass of treated material and standardizing the temperatures, with the result of greatly improving the effectiveness of the sterilization phase.

La presenza di oli vegetali nella fase iniziale del processo facilita l’avvio e la rotazione del rotore 18 nella fase di triturazione. The presence of vegetable oils in the initial phase of the process facilitates the start-up and rotation of the rotor 18 in the shredding phase.

Modificando i coefficienti di attrito gli oli iniettati in camera agiscono sul rapporto tra i parametri di processo come la generazione di calore per attrito e la velocità di rotazione delle lame e quindi sulle variazioni di temperatura, con la possibilità di ottimizzare la quantità di olio e/o grasso iniettato in camera in base alla tipologia di materiale da trattare. By modifying the friction coefficients, the oils injected into the chamber act on the relationship between the process parameters such as the generation of heat by friction and the rotation speed of the blades and therefore on the temperature variations, with the possibility of optimizing the quantity of oil and / or o fat injected into the chamber according to the type of material to be treated.

Per ultimo ma non per importanza, gli oli e/o grassi vegetali e/o animali esausti sono già di per sè rifiuti da smaltire e rappresentano un problema per l’inquinamento ambientale, e in questo modo verrebbero smaltiti in contemporanea ai rifiuti sanitari permettendo di ottenere alla fine del processo un prodotto con un più alto potere calorifico e perciò meglio valorizzabile come combustibile derivato dai rifiuti (CDR). Last but not least, exhausted vegetable and / or animal oils and / or fats are already waste to be disposed of and represent a problem for environmental pollution, and in this way they would be disposed of at the same time as medical waste, allowing obtain at the end of the process a product with a higher calorific value and therefore better exploitable as a fuel derived from waste (RDF).

In varie forme di attuazione, tramite il condotto 30 ed i mezzi pompanti R (suscettibili di fungere anche da mezzi aspiranti, ossia da pompa del vuoto) è possibile regolare e mantenere la pressione nella camera 10 a valori di processo prestabiliti (ad es. imposti dall’unità K). In various embodiments, through the duct 30 and the pumping means R (which can also act as suction means, i.e. as a vacuum pump) it is possible to regulate and maintain the pressure in the chamber 10 at predetermined process values (e.g. set from unit K).

In varie forme di attuazione, può essere previsto un sistema di filtrazione (non visibile nei disegni) per evitare l’aspirazione delle polveri da parte dei mezzi pompanti R quando fungenti da pompa del vuoto. In various embodiments, a filtration system (not visible in the drawings) can be provided to prevent the suction of dust by the pumping means R when acting as a vacuum pump.

In varie forme di attuazione, al coperchio 14 può essere associato un sistema di iniezione d’acqua 32 con ugelli rotanti che possono spruzzare acqua sul materiale all’interno della camera nelle varie fasi del processo, con la possibilità di fungere anche da sistema di lavaggio per evitare che del materiale polverizzato si depositi e rimanga attaccato sulla parete interna del coperchio 14 oppure venga aspirato attraverso il condotto 30. In various embodiments, the lid 14 can be associated with a water injection system 32 with rotating nozzles that can spray water on the material inside the chamber in the various stages of the process, with the possibility of also acting as a washing system. to prevent pulverized material from settling and remaining attached to the internal wall of the lid 14 or being sucked through the duct 30.

Così come già si è detto, in varie forme di attuazione le varie parti di impianto e/o le relative fasi di funzionamento possono essere controllate dall’unità K, suscettibile di ricevere in ingresso, sulle linee 200, segnali provenienti da sensori disposti in varie parti dell’apparecchiatura e di emettere in uscita, sulle linee 220, corrispondenti segnali di comando diretti verso attuatori anch’essi disposti in varie parti dell’apparecchiatura. As has already been said, in various embodiments the various parts of the system and / or the relative operating phases can be controlled by the unit K, capable of receiving, on the lines 200, signals coming from sensors arranged in various parts of the apparatus and to output, on the lines 220, corresponding control signals directed towards actuators also arranged in various parts of the apparatus.

In varie forme di attuazione, i sensori in questione possono comprendere un certo numero di sensori di temperatura comprendenti ad es. termocoppie e/o termoresistenze. In various embodiments, the sensors in question can comprise a certain number of temperature sensors comprising e.g. thermocouples and / or resistance thermometers.

In varie forme di attuazione, tali sensori di temperatura possono essere posizionati sia nella parte inferiore, sia nella parte superiore, sia ancora sul coperchio della camera di sterilizzazione 10. In various embodiments, these temperature sensors can be positioned both in the lower part, in the upper part, and still on the lid of the sterilization chamber 10.

In varie forme di attuazione, tali sensori di temperatura possono comprendere uno o più sensori nella parte inferiore della camera, ad es. almeno due sensori 34a, 34b di cui, ad es. uno (34a) posizionato in una delle controlame fisse 22a e l’altro (34b) posizionato sulla parete laterale 12a della camera 10 in posizione angolare intermedia tra 2 controlame. In various embodiments, such temperature sensors can comprise one or more sensors in the lower part of the chamber, e.g. at least two sensors 34a, 34b of which, e.g. one (34a) positioned in one of the fixed counter blades 22a and the other (34b) positioned on the side wall 12a of the chamber 10 in an intermediate angular position between 2 counter blades.

In varie forme di attuazione, vari sensori di temperatura (termocoppie e/o termoresistenze) possono essere posizionati, così come schematicamente indicato in 36 nella figura 1, nella parete della parte superiore della camera, ad es. almeno due per ogni piano e posizionati sulla stessa direttrice verticale dei sensori installati nella parte inferiore. In various embodiments, various temperature sensors (thermocouples and / or resistance thermometers) can be positioned, as schematically indicated at 36 in Figure 1, in the wall of the upper part of the chamber, e.g. at least two for each floor and positioned on the same vertical line as the sensors installed in the lower part.

In varie forme di attuazione, sul coperchio 14 possono essere installati almeno un sensore di temperatura 38 ed almeno un sensore/trasduttore di pressione 40 per il controllo e la regolazione della pressione in camera. In various embodiments, at least one temperature sensor 38 and at least one pressure sensor / transducer 40 for controlling and regulating the pressure in the chamber can be installed on the cover 14.

Varie forme di attuazione possono prevedere che l’aria e i vapori presenti nella camera 10 o che si formano in seguito al riscaldamento del materiale trattato, dopo essere stati aspirati dalla pompa del vuoto R, possano essere inviati in una colonna di condensazione ed abbattimento degli inquinanti. Analogamente, le sostanze aeriformi uscenti dalla camera 10 e non condensate nella colonna di abbattimento possono essere convogliati in un sistema di filtri assoluti che trattengono le particelle al di sopra del micron e realizzati con corpo filtrante metallico; dopo un certo periodo di tempo o numero di cicli di sterilizzazione la matrice filtrante può essere riscaldata con resistenze elettriche e/o fiamma fino a 600-800°C a fini di rigenerazione e sterilizzazione. Various embodiments can provide that the air and vapors present in the chamber 10 or which are formed following the heating of the treated material, after being sucked by the vacuum pump R, can be sent to a condensation and pollutant abatement column. . Similarly, the gaseous substances leaving the chamber 10 and not condensed in the abatement column can be conveyed into a system of absolute filters which retain the particles above the micron and made with a metal filter body; after a certain period of time or number of sterilization cycles the filter matrix can be heated with electric resistances and / or flame up to 600-800 ° C for regeneration and sterilization purposes.

A tal fine, in varie forme di attuazione, così come già detto, la camera di sterilizzazione 10 è destinata a cooperare con altre parti di impianto (ad es. torre di lavaggio o “scrubber” cui sono inviati i vapori aspirati dalla camera di sterilizzazione, sistemi di deumidificazione, unità di raffreddamento, ecc..) di per sé note, che non verranno qui descritte in dettaglio, anche per evitare di appesantire senza necessità la presente. To this end, in various embodiments, as already mentioned, the sterilization chamber 10 is intended to cooperate with other parts of the system (e.g. washing tower or "scrubber" to which the vapors aspirated by the sterilization chamber are sent , dehumidification systems, cooling units, etc.) per se known, which will not be described in detail here, also to avoid unnecessarily burdening the present.

Verrà ora sinteticamente descritto un esempio di procedimento secondo forme di attuazione. Tale esempio è riferito al diagramma della figura 2, che rappresenta, in funzione del tempo (in minuti, scala delle ascisse), un possibile andamento della pressione P e della temperatura T nella camera 10. An example of a process according to embodiments will now be briefly described. This example refers to the diagram of Figure 2, which represents, as a function of time (in minutes, abscissa scale), a possible trend of the pressure P and the temperature T in chamber 10.

La pressione P (pressione relativa in mbar) del diagramma della figura 2 può corrispondere ad es. al segnale prodotto dal sensore 40 montato sul coperchio 14. The pressure P (relative pressure in mbar) of the diagram in Figure 2 can correspond to e.g. to the signal produced by the sensor 40 mounted on the cover 14.

Nel diagramma della figura 2 è rappresentato il possibile andamento del segnale di temperatura(°C) prodotto da uno o più dei sensori 34a, associati ad una delle controlame 22a, 22b e/o da uno o più sensori 34b posizionati in un punto della parete inferiore della camera. The diagram of figure 2 shows the possible trend of the temperature signal (° C) produced by one or more of the sensors 34a, associated with one of the counter blades 22a, 22b and / or by one or more sensors 34b positioned in a point of the wall lower chamber.

In particolare è indicato con T un possibile andamento del segnale di temperatura prodotto da uno dei sensori (ad es. 34a) installato nella parte inferiore della camera 10 per cui la temperatura misurata corrisponde con buona approssimazione alla temperatura della massa del rifiuto contenuto in camera, dunque alla temperatura di trattamento dovuta principalmente alla generazione di calore per attrito. In particular, T indicates a possible trend of the temperature signal produced by one of the sensors (e.g. 34a) installed in the lower part of the chamber 10 for which the measured temperature corresponds with good approximation to the temperature of the mass of the waste contained in the chamber, therefore to the treatment temperature mainly due to the generation of heat by friction.

Nel diagramma della figura 2 è anche evidenziato, indicato con T’, un possibile andamento del segnale di temperatura generato da uno dei sensori (ad es. 36) disposti nella parte alta della camera 10, che corrisponde alla temperatura della parte alta della parete 12a riscaldata ad es. con delle resistenze elettriche. In the diagram of Figure 2 a possible trend of the temperature signal generated by one of the sensors (e.g. 36) arranged in the upper part of the chamber 10 is also highlighted, indicated by T ', which corresponds to the temperature of the upper part of the wall 12a heated e.g. with electric resistances.

Così come peraltro comprensibile, il segnale T dimostra un’escursione di valori più ampia rispetto al segnale T’. La temperatura rilevata dai sensori (ad es. 34a, 34b) installati nella parte bassa della camera dipende infatti principalmente dal calore generato per attrito e dunque dal numero di giri del rotore nelle diverse fasi del processo, mentre la temperatura rilevata dai sensori (ad es. 36) installati nella parte alta della camera dipende in gran parte dal sistema di riscaldamento ausiliario (resistenze elettriche e/o camicia riscaldante 26) e risulta quindi meno fluttuante, facendo sì che in ogni caso la temperatura del materiale risulti idonea con il trattamento svolto nella singola fase del processo anche quando la camera presenta dimensioni di un certo rilievo (ad es. maggiori di 2 metri cubi). As well as understandable, the T signal demonstrates a wider range of values than the T 'signal. The temperature detected by the sensors (e.g. 34a, 34b) installed in the lower part of the chamber depends mainly on the heat generated by friction and therefore on the number of rotor revolutions in the different phases of the process, while the temperature detected by the sensors (e.g. . 36) installed in the upper part of the chamber largely depends on the auxiliary heating system (electric resistances and / or heating jacket 26) and is therefore less fluctuating, ensuring that in any case the temperature of the material is suitable with the treatment carried out in the single phase of the process even when the chamber has a certain size (eg greater than 2 cubic meters).

Si apprezzerà peraltro che i tempi, le temperature e/o le pressioni di trattamento indicate nel diagramma della figura 2 hanno carattere puramente esemplificativo e non limitativo delle possibili forme di attuazione. Tali tempi, temperature e/o pressioni si prestano infatti ad essere adattate alle specifiche esigenze di trattamento, dettate, ad esempio, dalla natura e dalle caratteristiche (ad es. composizione) dei rifiuti sanitari e/o organici trattati. It will also be appreciated that the treatment times, temperatures and / or pressures indicated in the diagram of Figure 2 are purely illustrative and not limitative of the possible embodiments. These times, temperatures and / or pressures can in fact be adapted to the specific treatment needs, dictated, for example, by the nature and characteristics (eg composition) of the sanitary and / or organic waste treated.

Ancora, il diagramma della figura 2 fa riferimento ad un funzionamento a regime, ossia a condizioni di lavoro in cui il materiale da trattare è caricato (in modo di per sé noto) nella camera 10 già riscaldata, vuoi per l’azione dei mezzi di riscaldamento 26, vuoi per effetto del calore sviluppato in cicli di trattamento precedenti. Again, the diagram of Figure 2 refers to a steady-state operation, i.e. to working conditions in which the material to be treated is loaded (in a per se known manner) into the already heated chamber 10, either by the action of the heating 26, either by effect of the heat developed in previous treatment cycles.

Al completamento della fase di carico, indicata con 100 nel diagramma della figura 2, la camera 10 è chiusa a tenuta dal coperchio 14 e la pressione nella camera 10, inizialmente a valore atmosferico (camera 10 aperta), può essere portata dalla pompa R ad un livello sub-atmosferico, ossia inferiore al livello atmosferico (ad es. nell’intorno di -200 mbar di pressione relativa). On completion of the loading phase, indicated by 100 in the diagram of Figure 2, the chamber 10 is sealed by the cover 14 and the pressure in the chamber 10, initially at atmospheric value (chamber 10 open), can be brought by the pump R to a sub-atmospheric level, i.e. lower than the atmospheric level (e.g. around -200 mbar relative pressure).

Il motore 20 è quindi attivato per avviare una successiva fase di triturazione 102 in cui il rifiuto viene macinato e sminuzzato fino a ridurne la pezzatura a pochi millimetri grazie all’azione delle pale (lame) del rotore 18 e delle (contro)lame 22a, 22b. In questa fase, il materiale viene nello stesso tempo triturato e riscaldato prevalentemente per mezzo del calore generato per attrito tra il materiale trattato e le lame rotanti. The motor 20 is then activated to start a subsequent shredding phase 102 in which the waste is ground and crushed until its size is reduced to a few millimeters thanks to the action of the blades (blades) of the rotor 18 and the (counter) blades 22a, 22b. In this phase, the material is at the same time shredded and heated mainly by means of the heat generated by friction between the treated material and the rotating blades.

Nell’esempio della figura 2, durante la fase di triturazione 102, la pompa R è controllata dall’unità K in modo da mantenere la camera 10 in leggera depressione (ad es. passando dai circa -200 mbar a circa –120mbar di pressione relativa) così da facilitare la fuoriuscita dell’aria presente nella camera 10 ed evitare la formazione e la stagnazione di sacche d’aria termicamente isolanti all’interno del materiale generate dell’elevata velocità di rotazione delle lame. In the example of figure 2, during the shredding phase 102, the pump R is controlled by the unit K in order to keep the chamber 10 in a slight depression (e.g. passing from about -200 mbar to about -120mbar of relative pressure ) so as to facilitate the escape of the air present in the chamber 10 and avoid the formation and stagnation of thermally insulating air pockets inside the material generated by the high rotation speed of the blades.

In varie forme di attuazione (come già spiegato in precedenza) durante la fase di triturazione 102, attraverso il condotto 28 è possibile iniettare nella camera 10 olio vegetale esausto e/o scarti e grassi di origine animale, in modo da raggiungere idonee condizioni di conducibilità termica all’interno della massa di materiale da trattare. In various embodiments (as already explained above) during the shredding step 102, through the duct 28 it is possible to inject into the chamber 10 exhausted vegetable oil and / or waste and fats of animal origin, in order to reach suitable conductivity conditions. thermal inside the mass of material to be treated.

In varie forme di attuazione, se l’umidità del materiale in ingresso non è sufficiente, tramite il sistema 32 è possibile iniettare nella camera 10 durante la fase di triturazione acqua in misura tale da raggiungere le condizioni di umidità più idonee al trattamento. In various embodiments, if the humidity of the incoming material is not sufficient, through the system 32 it is possible to inject water into the chamber 10 during the shredding phase to such an extent as to reach the most suitable humidity conditions for the treatment.

Per effetto del riscaldamento per attrito, la fase di triturazione 102 evolve verso le fasi successive del trattamento, in cui – nell’esempio di attuazione fa riferimento la figura 2 – è possibile distinguere una fase di riscaldamento/evaporazione 104, una fase di surriscaldamento 106 ed una fase di sterilizzazione vera e propria 108. As a result of the heating by friction, the shredding phase 102 evolves towards the subsequent treatment phases, in which - in the example of implementation, Figure 2 refers - it is possible to distinguish a heating / evaporation phase 104, an overheating phase 106 and an actual sterilization phase 108.

Durante la parte intermedia del ciclo di trattamento il materiale ed i liquidi in esso contenuti continuano a riscaldarsi stabilizzandosi inizialmente ad una temperatura nell’intorno di circa 100°C a causa dell’ebollizione di questi ultimi, sottraendo calore latente di evaporazione alla massa del materiale fino alla completa evaporazione dei liquidi. (fase di riscaldamento/evaporazione 104 del diagramma della figura 2). During the intermediate part of the treatment cycle, the material and the liquids contained in it continue to heat up, initially stabilizing at a temperature of around 100 ° C due to the boiling of the latter, subtracting latent evaporation heat from the mass of the material. until the complete evaporation of the liquids. (heating / evaporation phase 104 of the diagram of Figure 2).

Terminata la fase di evaporazione, la generazione di calore per attrito sommata al riscaldamento tramite le resistenze elettriche fanno aumentare ulteriormente la temperatura del materiale, avviando una fase di surriscaldamento 106 con innalzamento della temperatura a valori dell’ordine di, ad es. 160 – 180°C. At the end of the evaporation phase, the generation of heat by friction added to the heating through the electrical resistances further increase the temperature of the material, starting an overheating phase 106 with an increase in temperature to values of the order of, for example. 160 - 180 ° C.

Le condizioni di temperatura, pressione e vapore surriscaldato così raggiunte per un determinato periodo di tempo necessario (ad es. 3-6 minuti) all’abbattimento totale della carica microbica presente nel rifiuto iniziale identificano la fase di sterilizzazione 108 del diagramma della figura 2. The conditions of temperature, pressure and superheated steam thus reached for a certain period of time (e.g. 3-6 minutes) for the total elimination of the microbial load present in the initial waste identify the sterilization phase 108 of the diagram in Figure 2.

Durante la parte intermedia 104, 106 e 108 del ciclo di trattamento l’unità di controllo K può controllare le condizioni di processo (ad es. la temperatura del materiale trattato e/o la velocità di rotazione delle lame e/o l’iniezioni di liquidi in camera) in vari modi, alternativi o concorrenti fra loro. During the intermediate part 104, 106 and 108 of the treatment cycle the control unit K can control the process conditions (e.g. the temperature of the treated material and / or the rotation speed of the blades and / or the injection of liquids in the chamber) in various alternative or competing ways.

Ad esempio, attraverso l’iniezione e il dosaggio di acqua e/o di olio è possibile fare in modo di raffreddare il materiale nella camera e controllare le temperature attraverso l’evaporazione dell’acqua e/o riducendo il valore dei coefficienti di attrito. For example, through the injection and dosage of water and / or oil it is possible to cool the material in the chamber and control the temperatures through the evaporation of the water and / or reducing the value of the friction coefficients.

In aggiunta o in alternativa, l’unità K può intervenire sul motore 20, ad esempio riducendo il numero di giri del rotore in modo da diminuire il calore prodotto per attrito. In addition or alternatively, the unit K can intervene on the motor 20, for example by reducing the number of revolutions of the rotor in order to decrease the heat produced by friction.

In varie forme di attuazione, sia la durata e sia le temperature raggiunte nella fase di sterilizzazione 108 possono variare, ad es. da 120 a 180°C, in funzione, ad esempio, del tipo di materiale in entrata e se il processo prevede la sterilizzazione vera e propria del rifiuto, come nel caso dei rifiuti ospedalieri a rischio infettivo, oppure la semplice disinfezione ed essiccamento come nel caso dei rifiuti organici e assimilabili. In various embodiments, both the duration and the temperatures reached in the sterilization step 108 can vary, e.g. from 120 to 180 ° C, depending, for example, on the type of incoming material and if the process involves the actual sterilization of the waste, as in the case of hospital waste with infectious risk, or simple disinfection and drying as in the case of organic and similar waste.

In varie forme di attuazione, così come esemplificato nella parte centrale del diagramma della figura 2, può essere prevista che la pressione nella camera 10 raggiunga un livello superatmosferico, dunque un livello superiore alla pressione atmosferica, con valori di pressione relativa compresi ad esempio nel campo da 20 mbar a 500 mbar. In various embodiments, as exemplified in the central part of the diagram of Figure 2, the pressure in chamber 10 can be expected to reach a superatmospheric level, therefore a level higher than the atmospheric pressure, with relative pressure values included, for example, in the range from 20 mbar to 500 mbar.

In varie forme di attuazione ciò può avvenire attraverso l’iniezione di acqua all’interno della camera direttamente sul materiale già riscaldato, provocando per vaporizzazione un innalzamento della pressione nella camera di sterilizzazione a valori superiori alla pressione atmosferica, e mantenendo la temperatura ai valori impostati nel sistema di controllo del processo. Tale innalzamento della pressione può essere dovuto anche esclusivamente all’evaporazione dei liquidi già presenti nel rifiuto da trattare, con la possibilità di raggiungere anche valori di pressione dell’ordine di 0,5 bar (1,5 bar assoluti). In various embodiments this can take place through the injection of water into the chamber directly on the already heated material, causing by vaporization an increase in the pressure in the sterilization chamber to values higher than atmospheric pressure, and maintaining the temperature at the set values. in the process control system. This increase in pressure may also be due exclusively to the evaporation of the liquids already present in the waste to be treated, with the possibility of reaching pressure values of the order of 0.5 bar (1.5 absolute bar).

Si è peraltro verificato che il processo risulta comunque efficace a pressioni inferiori a 0,5 bar. Questo permette di evitare di dover lavorare a pressioni superiori e di essere assoggettati alle direttive delle macchine a pressione, cui invece sono sottoposte le autoclavi. However, it has been verified that the process is in any case effective at pressures below 0.5 bar. This allows you to avoid having to work at higher pressures and to be subjected to the directives of the pressure machines, to which the autoclaves are subjected.

Volendo mantenere la camera 10 in depressione (ossia a livello di pressione sub-atmosferico), il vapore saturo e/o surriscaldato che si forma per evaporazione dell'acqua può essere velocemente aspirato dalla pompa del vuoto R. If the chamber 10 is to be kept in depression (i.e. at a sub-atmospheric pressure level), the saturated and / or superheated steam that is formed by evaporation of water can be quickly sucked by the vacuum pump R.

Varie forme di attuazione possono prevedere, nella parte intermedia del ciclo di trattamento (fasi 104, 106 e 108 del diagramma della figura 2), un eccessivo accumulo di vapore in camera (e quindi aumento della pressione in camera), con la pompa del vuoto R attivata solamente nel caso si superi la pressione di processo impostata nel sistema di controllo. Various embodiments can provide, in the intermediate part of the treatment cycle (phases 104, 106 and 108 of the diagram of Figure 2), an excessive accumulation of steam in the chamber (and therefore an increase in the pressure in the chamber), with the vacuum pump R activated only if the process pressure set in the control system is exceeded.

In varie forme di attuazione, l’unità di controllo K può pertanto intervenire sulla pompa del vuoto R collegata alla camera di sterilizzazione 10 tramite il condotto 30 in funzione del valore di pressione rilevato nella camera 10 (ad esempio tramite il sensore 40) così da regolare e mantenere la pressione al valore desiderato, ad esempio ad un valore compreso tra 0,2 e 0,5 bar relativi. In various embodiments, the control unit K can therefore intervene on the vacuum pump R connected to the sterilization chamber 10 through the duct 30 as a function of the pressure value detected in the chamber 10 (for example through the sensor 40) so as to adjust and maintain the pressure at the desired value, for example at a value between 0.2 and 0.5 relative bars.

La presenza di vapore acqueo saturo e/o surriscaldato e soprattutto la presenza di sostanze come oli e/o grassi favoriscono la trasmissione del calore e lo scambio termico tra le particelle di materiale finemente triturato, evitando o limitando la formazione di forti profili di temperatura assiali e radiali all’interno della camera con l’eventuale formazione di “hot-spot” dovuti all’attrito tra materiale trattato (in larga parte costituito da sostanze a bassa conducibilità termica) e lame ad elevata velocità di rotazione, e assicurando un’adeguata uniformità di temperatura nella massa di materiale all’interno della camera di sterilizzazione. The presence of saturated and / or superheated water vapor and above all the presence of substances such as oils and / or fats favor the transmission of heat and the heat exchange between the particles of finely shredded material, avoiding or limiting the formation of strong axial temperature profiles and radial inside the chamber with the possible formation of "hot-spots" due to the friction between the treated material (largely consisting of substances with low thermal conductivity) and blades at high rotation speed, and ensuring adequate temperature uniformity in the mass of material inside the sterilization chamber.

In varie forme di attuazione, alla fine della fase 108 cui sono state mantenute le condizioni di sterilizzazione per un prefissato periodo di tempo, si può passare ad un’ultima fase di processo 110 in cui il materiale viene raffreddato e opzionalmente essiccato. In various embodiments, at the end of step 108 where the sterilization conditions have been maintained for a predetermined period of time, it is possible to move on to a last process step 110 in which the material is cooled and optionally dried.

In questa fase, l’unità di controllo K può ridurre drasticamente la velocità del rotore 20 ed iniettare una maggiore quantità di acqua. Nello stesso tempo l’unità di controllo K può altresì abbassare la pressione in camera a valori sub-atmosferici (ad es. -400 mbar di pressione relativa) per accelerare il processo di evaporazione e quindi il raffreddamento del materiale trattato. In this phase, the control unit K can drastically reduce the speed of the rotor 20 and inject a greater amount of water. At the same time, the K control unit can also lower the pressure in the chamber to sub-atmospheric values (eg. -400 mbar relative pressure) to accelerate the evaporation process and therefore the cooling of the treated material.

Successivamente è possibile procedere allo scarico del materiale trattato ed al carico nella camera 10 di un nuovo lotto di materiale da trattare, per lo svolgimento di un nuovo ciclo di trattamento. Al riguardo si apprezzerà che la flessibilità di impiego delle forme di attuazione permette di svolgere eventualmente tale nuovo ciclo di trattamento con parametri (tempi, temperature, pressioni, ecc…) diversi rispetto ai cicli di trattamento precedenti. Subsequently it is possible to proceed with the unloading of the treated material and the loading into the chamber 10 of a new batch of material to be treated, for carrying out a new treatment cycle. In this regard, it will be appreciated that the flexibility of use of the embodiments allows to carry out this new treatment cycle with parameters (times, temperatures, pressures, etc ...) that are different from the previous treatment cycles.

Varie forme di attuazione così come esemplificate possono quindi riferirsi ad un procedimento per la sterilizzazione di rifiuti (sanitari o, eventualmente, anche di natura diversa: si vedano le considerazioni fatte al riguardo nella parte introduttiva della presente descrizione) in cui sono distinguibili tre fasi principali: Various embodiments as exemplified can therefore refer to a process for the sterilization of waste (sanitary or, possibly, also of a different nature: see the considerations made in this regard in the introductory part of this description) in which three main phases can be distinguished :

- una fase iniziale in cui il rifiuto viene triturato e riscaldato con l’aggiunta di oli vegetali e/o grassi animali esausti operando a pressione sub-atmosferica, ossia inferiore alla pressione atmosferica, - an initial phase in which the waste is shredded and heated with the addition of vegetable oils and / or exhausted animal fats operating at sub-atmospheric pressure, i.e. lower than atmospheric pressure,

- una fase intermedia in cui il rifiuto già triturato viene ulteriormente riscaldato fino a raggiungere e mantenere per un certo periodo di tempo le condizioni di sterilizzazione, operando ad una pressione almeno leggermente superiore a quella atmosferica, e - an intermediate phase in which the already shredded waste is further heated until it reaches and maintains the sterilization conditions for a certain period of time, operating at a pressure at least slightly higher than the atmospheric one, and

- una fase finale in cui il materiale viene raffreddato ed essiccato opportunamente operando in leggera depressione (pressione sub-atmosferica). - a final phase in which the material is suitably cooled and dried by operating in a slight depression (sub-atmospheric pressure).

Nell’esempio sopra considerato sono pertanto riconoscibili: - una prima transizione da una pressione sub-atmosferica ad una pressione superiore a quella atmosferica e mantenendo tale pressione fino alla fine della fase di sterilizzazione (vedere, ad es. il passaggio dalla fase 102 alla fase 104 del diagramma della figura 2), e In the example considered above the following are therefore recognizable: - a first transition from a sub-atmospheric pressure to a pressure higher than the atmospheric one and maintaining this pressure until the end of the sterilization phase (see, for example, the passage from phase 102 to phase 104 of the diagram of Figure 2), and

- una seconda transizione da una pressione superiore a quella atmosferica ad una pressione sub-atmosferica (vedere, ad es. il passaggio dalla fase 108 alla fase 110 del diagramma della figura 2). - a second transition from a pressure above atmospheric to a sub-atmospheric pressure (see, for example, the transition from phase 108 to phase 110 of the diagram of Figure 2).

Un tale procedimento comprende pertanto - almeno una -transizione fra una pressione sub-atmosferica, ossia ad un livello inferiore alla pressione atmosferica, ed una pressione superatmosferica, ossia ad un livello superiore alla pressione atmosferica che si protrae fino alla fine della fase di sterilizzazione 108. Such a process therefore comprises - at least one - transition between a sub-atmospheric pressure, i.e. at a level lower than atmospheric pressure, and a superatmospheric pressure, i.e. at a level higher than atmospheric pressure which lasts until the end of the sterilization phase 108 .

Pur senza volersi vincolare ad alcuna specifica teoria in proposito, si ha motivo di pensare che in tale procedimento con almeno una transizione da un livello inferiore alla pressione atmosferica ad un livello superiore alla pressione atmosferica e il mantenimento di tale livello di pressione fino alla fine della fase di sterilizzazione alle temperature di processo T (vedere, ad es. il passaggio dalla fase 102 alla fase 104 del diagramma della figura 2) abbia l’effetto di agevolare la penetrazione degli agenti sterilizzanti (sia chimici e sia termici) all’interno della massa di materiale trattato e di abbattere la carica microbica iniziale in modo molto efficace. Even without wanting to be bound by any specific theory in this regard, one has reason to think that in this procedure with at least one transition from a level below atmospheric pressure to a level above atmospheric pressure and the maintenance of this pressure level until the end of the sterilization phase at process temperatures T (see, for example, the passage from phase 102 to phase 104 of the diagram in figure 2) has the effect of facilitating the penetration of sterilizing agents (both chemical and thermal) inside the mass of treated material and to break down the initial microbial load very effectively.

Varie forme di attuazione possono comprendere un numero ancora diverso di tali transizioni. Various embodiments may include a still different number of such transitions.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo senza per questo uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione; tale ambito di protezione è definito dalle rivendicazioni annesse. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may vary, even significantly, with respect to what is illustrated here purely by way of non-limiting example without thereby departing from the scope of protection of the invention; this scope of protection is defined by the attached claims.

Claims

CLAIMS of the industrial invention having the TITLE: "Equipment and procedure for the treatment and sterilization of medical and / or organic waste and other similar waste" CLAIMS 1. Process for heat and low pressure treatment and sterilization of medical and / or organic waste and other assimilable waste by applying heat in a treatment chamber (10) at controlled temperature (T) and pressure (P) (34 , 36, 38, 40, R, K,), the process comprising controlling the pressure in the treatment chamber (10) by operating at a pressure level lower than atmospheric pressure in the grinding step (102).

Process according to claim 1, comprising controlling the pressure in the treatment chamber (10) during the heat treatment by determining: - at least one first pressure transition from a level below atmospheric pressure (102) to a level above atmospheric pressure (104, 106, 108) - at least a second pressure transition from a level above atmospheric pressure (108) to a level below atmospheric pressure (110).

3. Process according to claim 2 wherein said pressure level higher than atmospheric pressure during the heating-evaporation (104), superheating (106) and sterilization (108) phases is selected in the range from 20 mbar to 500 mbar relative pressure.

Process according to claim 2 or claim 3, wherein said pressure transitions from a level below atmospheric pressure to a level above atmospheric pressure occur through the injection of water (32) on the heated waste in the treatment chamber ( 10).

5. Process according to claim 3 or claim 4 wherein said pressure level (P) is controlled by metering the injection of water (32) and by means of pumping means (R) acting in suction on said treatment chamber (10).

Process according to any one of the preceding claims, comprising introducing preferably exhausted vegetable and / or animal oils and / or fats (28, W) into the treatment chamber (10).

7. Process according to any one of the preceding claims in which the treated waste is heated to the temperature (T) simultaneously both through shear stresses and dynamic friction forces by means of a rotating shredding member (18), and both by contact with the internal surfaces of the chamber (10) by heating the walls (12a) and the bottom (12b) by means of electric resistances (26) and / or a heating jacket.

8. Process according to claim 7 wherein the temperature (T) of the waste treated in the chamber (10) in the various steps of the process (102, 104, 106, 108, 110) is controlled (K, 20) through the rotation speed of the rotating grinder (18).

9. Process according to any one of the preceding claims, comprising: - an initial treatment phase (102) in which the waste is shredded and heated by operating at a pressure level below atmospheric pressure, - at least one intermediate treatment phase (104, 106, 108) in which the shredded waste is further heated until the treatment conditions are reached and maintained at a pressure level above atmospheric pressure (P), and - at least one final phase (110) in which the treated material is cooled, and preferably dried, by operating at a pressure level below atmospheric pressure.

10. Equipment for the hot and low pressure treatment of medical and / or organic waste comprising a treatment chamber (10) equipped with a rotating shredding member (18) cooperating with fixed counter-blades (22a, 22b) and with control (34, 36, 38, 40, R, K) of the temperature (T) and pressure (P) in the treatment chamber (10), said control means (34, 36, 38, 40, R, K ) being configured to control the temperature and pressure in the treatment chamber (10) with the method according to any one of claims 1 to 9.

11. Apparatus according to claim 10, wherein said rotating shredding member (18) has replaceable ends (blades) and consists of 2 different and opposite parts: a part consisting of a blade with a sharp profile with a cutting effect and a blade with hammer profile with swing effect.

Method according to any of the preceding claims, wherein said rotating shredding member (18) under the control of the unit (K), after the shredding step (102) changes direction of rotation, thus rotating in the subsequent steps (104, 106, 108, 110) with an opposite direction of rotation.