IT202100009308A1 - "AUTOMATIC PLANT FOR THE STERILIZATION OF HEALTHCARE WASTE WITH INFECTIVE RISK HIGH EFFICIENCY" - Google Patents
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Description
Descrizione della domanda del brevetto per invenzione industriale dal titolo: Description of the patent application for an industrial invention entitled:
?Impianto automatizzato per la sterilizzazione dei rifiuti sanitari a rischio infettivo ad alta efficienza? ?High efficiency automated system for the sterilization of infectious risk medical waste?
Il trovato oggetto del presente brevetto per invenzione industriale riguarda un impianto automatizzato per il trattamento dei rifiuti sanitari pericolosi e a rischio infettivo, capace di lavorare con condizioni operative molto spinte, tali da ottenere livelli di sterilizzazione molto elevati e di smaltire i rifiuti finemente triturati, nella forma idonea ad essere reimpiegati come combustibile per impianti di produzione di energia. The object of the present patent for an industrial invention relates to an automated plant for the treatment of dangerous and infectious risk medical waste, capable of working under very harsh operating conditions, such as to obtain very high levels of sterilization and to dispose of the finely shredded waste, in the suitable form to be reused as fuel for energy production plants.
La vigente normativa italiana D.P.R. 254/2003, che regolamenta i rifiuti sanitari pericolosi, prevede che questi ultimi debbano essere smaltiti o mediante incenerimento, oppure mediante un processo di sterilizzazione, osservando rigidi parametri operativi volti a garantire l'inattivazione dei microrganismi contenuti in tale tipo di rifiuto speciale. The current Italian legislation D.P.R. 254/2003, which regulates hazardous medical waste, provides that the latter must be disposed of either by incineration, or by a sterilization process, observing strict operating parameters aimed at guaranteeing the inactivation of the microorganisms contained in this type of special waste.
Il processo di sterilizzazione da applicare per l'abbattimento della carica microbica del rifiuto sanitario pericoloso deve raggiungere un livello di S.A.L. (Sterility Assurance Level) non inferiore a 10-6, (probabilit? di 1 su 1.000.000 di trovare una unit? non sterile) ed inoltre, secondo le normative UNI 10384/94, il processo applicato deve obbligatoriamente comprendere fasi di triturazione ed essiccamento, allo scopo di diminuire peso e volume del rifiuto trattato. The sterilization process to be applied for the reduction of the microbial load of dangerous sanitary waste must reach a level of S.A.L. (Sterility Assurance Level) not lower than 10-6, (probability of 1 in 1,000,000 of finding a non-sterile unit) and furthermore, according to the UNI 10384/94 regulations, the applied process must necessarily include shredding and drying, in order to reduce the weight and volume of the treated waste.
Per ottenere un livello di S.A.L. non inferiore a 10-6, gli impianti di sterilizzazione devono trattare i rifiuti sanitari pericolosi ad una temperatura minima di 135? e alla pressione di 4 Bar per un tempo non inferiore a 200 secondi. To obtain a level of S.A.L. not lower than 10-6, sterilization facilities must process hazardous medical waste at a minimum temperature of 135? and at a pressure of 4 Bar for a time of no less than 200 seconds.
La maggiore difficolt? che devono affrontare gli impianti di sterilizzazione che trattano rifiuti di tipo sanitario, ? dovuta alla grande disomogeneit? di detto rifiuto, essendo costituito da elementi metallici taglienti, come aghi, lame e siringhe, da materiali elastomerici infetti come guanti, cateteri, cannule e fleboclisi oltre che da materiali tessili come garze e bende, ad altri tipi di rifiuti anche di natura organica. The biggest difficulty? faced by sterilization plants that process medical waste, ? due to the great inhomogeneity? of said waste, being made up of sharp metal elements, such as needles, blades and syringes, from infected elastomeric materials such as gloves, catheters, cannulas and drips as well as from textile materials such as gauze and bandages, to other types of waste, including of an organic nature.
Come previsto sempre dal D.P.R. 254/2003, i rifiuti sanitari pericolosi a rischio infettivo devono essere riposti in un doppio contenitore, generalmente quello interno costituito da un sacchetto di nylon e quello esterno, di tipo rigido, costituito da un cartone o un contenitore plastico riutilizzabile. As always foreseen by the D.P.R. 254/2003, hazardous medical waste with an infectious risk must be placed in a double container, generally the internal one consisting of a nylon bag and the external one, of the rigid type, consisting of a cardboard or a reusable plastic container.
In particolare, i rifiuti metallici taglienti devono essere riposti all'interno di specifici contenitori plastici prima di essere conferiti unitamente alle altre tipologie di rifiuto, all'interno di contenitori pi? grandi siano essi di tipo riutilizzabile siano essi di tipo monouso. In particular, sharp metal waste must be placed inside specific plastic containers before being transferred together with the other types of waste, inside smaller containers. whether they are reusable or disposable.
Secondo un altro metodo di smaltimento dei rifiuti sanitari pericolosi, senza impianto di sterilizzazione, sia i contenitori di tipo riutilizzabile e sia quelli di tipo monouso, vengono prelevati da personale qualificato, per essere trasportati in opportuni centri per essere sottoposti a trattamenti termo-chimici, sottoponendo, a rischio di infezione, tutta la catena di soggetti impiegati per trasporto di tali rifiuti, dal loro prelievo fino al conferimento nei centri abilitati, fermo restando il fatto che ?????????? ????????????????????????????????????????????????????? ? According to another method of disposing of hazardous medical waste, without a sterilization system, both the reusable and disposable containers are collected by qualified personnel, to be transported to appropriate centers to undergo thermo-chemical treatments, subjecting, to the risk of infection, the entire chain of subjects employed for the transport of such waste, from their collection to their transfer to authorized centres, it being understood that ?????????? ???????????????????????????????????????????????? ??? ?
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tale tipo di trattamento, contribuisce ad aumentare gli oneri economici di smaltimento e non consente di trattare grandi quantit? di rifiuto. this type of treatment contributes to increasing the economic costs of disposal and does not allow for the treatment of large quantities? of refusal.
Una ulteriore difficolt? che devono affrontare gli impianti per il trattamento dei rifiuti sanitari pericolosi installati nelle strutture ospedaliere e non, ? quello di dover garantire, durante il processo, l'assenza di emissioni nocive che inquinerebbero l'aria negli ambienti limitrofi all'impianto, soggetti gi? per loro natura a particolari standard restrittivi. A further difficulty? faced by the plants for the treatment of hazardous medical waste installed in hospitals and non-hospitals, ? that of having to guarantee, during the process, the absence of harmful emissions that would pollute the air in the environments adjacent to the plant, already subject? by their nature to particular restrictive standards.
Scopo del presente trovato ? quello di fornire un impianto di sterilizzazione che realizzi un abbattimento molto spinto della carica microbica del rifiuto, obbiettivo raggiunto attraverso l'impiego di specifiche condizioni di temperatura di 165?C, pressione di 6 Bar e durata di applicazione del vapore saturo con il quale i rifiuti vengono trattati. Purpose of the present invention ? that of supplying a sterilization plant which carries out a very thorough reduction of the microbial load of the waste, an objective achieved through the use of specific conditions of temperature of 165?C, pressure of 6 Bar and duration of application of the saturated steam with which the waste is treated.
? un ulteriore scopo del trovato quello di fornire un rifiuto trattato in uscita in una pezzatura molto fine e compatta, grazie all'impiego di un trituratore a quattro alberi che consente di garantire una riduzione di volume del rifiuto molto spinta, e mai al di sotto dell'80% del volume pre-trattamento. ? a further object of the invention is to provide a treated waste at the outlet in a very fine and compact size, thanks to the use of a four-shaft shredder which allows to guarantee a very marked reduction in volume of the waste, and never below the 80% of the pre-treatment volume.
? ancora uno scopo del trovato quello di fornire un impianto che garantisca nell'ambiente in cui ? installato, delle ottime condizioni di salubrit? per il personale circostante, abbattendo in maniera spinta le emissioni, grazie al fatto di mantenere in depressione la tramoggia di carico del rifiuto e di impiegare una sequenza di filtri diversi fra loro e ad alta efficienza. ? Another object of the invention is to provide a system which guarantees in the environment in which installed, excellent health conditions? for the surrounding staff, drastically reducing emissions, thanks to the fact of keeping the waste loading hopper under vacuum and using a sequence of different and highly efficient filters.
? un vantaggio del trovato quello di fornire un rifiuto in uscita di qualit?, sterile e finemente triturato, come combustibile che abbia un alto potere calorifico, idoneo ad alimentare impianti di produzione di energia che sfruttano i rifiuti. ? an advantage of the invention is that of providing a quality waste output, sterile and finely shredded, as a fuel which has a high calorific value, suitable for feeding energy production plants which exploit waste.
Questi e ulteriori scopi sono raggiunti dall'impianto automatizzato per la sterilizzazione dei rifiuti sanitari a rischio infettivo ad alta efficienza del presente brevetto industriale, descritto in un?esecuzione preferita non limitativa di ulteriori sviluppi nell?ambito del brevetto, con l?aiuto delle tavole di disegno allegate che illustrano le seguenti figure: These and further purposes are achieved by the highly efficient automated system for the sterilization of infectious risk medical waste of the present industrial patent, described in a preferred non-limiting embodiment of further developments within the scope of the patent, with the help of the tables attached drawings illustrating the following figures:
Fig. 1, una vista isometrica dell'impianto; Fig. 1, an isometric view of the plant;
Fig. 2, una vista frontale dell'impianto; Fig. 2, a front view of the plant;
Fig. 3, uno schema a blocchi funzionale del ciclo di sterilizzazione. Fig. 3, a functional block diagram of the sterilization cycle.
Il trattamento eseguito dall'impianto automatizzato per la sterilizzazione dei rifiuti sanitari a rischio infettivo ad alta efficienza, denominato d'ora innanzi per semplicit? come impianto 1 si suddivide in tre parti, un primo ciclo, detto di preparazione, un secondo ciclo di sterilizzazione ed in fine un ultimo ciclo detto di smaltimento. The treatment performed by the highly efficient automated system for the sterilization of infectious risk medical waste, hereinafter referred to for simplicity's sake as plant 1 it is divided into three parts, a first cycle, called preparation, a second sterilization cycle and finally a last cycle, called disposal.
Nel ciclo di preparazione, il rifiuto infetto ? caricato all'interno di un cassonetto 2 che insiste su di una pedana bilancia carico 3, posta alla base della struttura di un ribaltatore automatico 4, questo ultimo a seguito del dato di pesatura raccolto dalla pedana bilancia carico 3, provvede a sollevare il cassonetto 2 e ribaltarne il contenuto all'interno di una tramoggia 5. In the preparation cycle, the infected waste? loaded inside a box 2 which rests on a load scale platform 3, located at the base of the structure of an automatic tilter 4, this latter, following the weighing data collected by the load scale platform 3, lifts the box 2 and overturn the contents inside a hopper 5.
Conclusa la fase di carico del rifiuto all'interno della tramoggia 5 dotata di sensori di presenza-assenza e di sensori di riempimento, e a seguito della sua chiusura ermetica, la stessa viene internamente depressurizzata allo scopo di aspirare le emissioni nocive emesse dal rifiuto. Once the step of loading the waste into the hopper 5, equipped with presence-absence sensors and filling sensors, is concluded, and following its hermetic closure, the same is internally depressurized in order to aspirate the harmful emissions emitted by the waste.
Le componenti emissive aspirate all'interno della tramoggia 5 vengono, a mezzo di una macchina premente, convogliate ad un gruppo filtrante 6, composto The emissive components sucked into the hopper 5 are, by means of a pressing machine, conveyed to a filter unit 6, composed
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da un pre-filtro, da un filtro HEPA di efficienza H-14 e da un filtro a carboni attivi, di tipo a tasca rigida. by a pre-filter, an H-14 efficiency HEPA filter and an activated carbon filter, of the rigid pocket type.
Il gruppo filtrante 6 comprende, altres?, canister begin beginout al cui interno sono collocate buste per il recupero in sicurezza dei filtri, e pressostati differenziali che controllano l?esaurimento dei suddetti filtri. The filter unit 6 also comprises begin beginout canisters inside which envelopes are placed for the safe recovery of the filters, and differential pressure switches which control the exhaustion of the aforesaid filters.
Alla base della tramoggia 5, ? posto un trituratore 7 a quattro assi di tipo a coltelli dotato di un sistema automatico antibloccaggio, che provvede a sminuzzare il rifiuto riducendolo a una pezzatura minima. At the base of hopper 5, ? placed a four-axle knife-type shredder 7 equipped with an automatic anti-blocking system, which chops up the waste reducing it to a minimum size.
Il trituratore 7 ? dotato di almeno un acceso al suo interno in modo che, una griglia scorrevole, che determina la dimensione desiderata delle pezzature dei rifiuti, possa essere agevolmente sostituita, nonch? rimossa per la sua manutenzione, senza la necessit? di smontare l?intero impianto. In una versione preferita, l?almeno uno accesso ? costituito da una coppia di sportelli, dotati al loro interno di rulli per facilitare lo scorrimento della griglia. Inoltre, il trituratore 7 ? dotato di coltelli a quattro alberi con elementi taglienti costituiti da dischi a spigoli vivi provvisti di uncini la cui funzione ? quella di agganciare il rifiuto e di convogliarlo verso le frese montate su due o pi? alberi motore contro-rotanti che provvedono al taglio netto del materiale. Shredder 7? equipped with at least one lit inside so that a sliding grid, which determines the desired size of the size of the waste, can be easily replaced, as well as? removed for its maintenance, without the need? to dismantle the entire system. In a preferred version, the at least one access ? consisting of a pair of doors, equipped inside with rollers to facilitate the sliding of the grate. Furthermore, the shredder 7 ? equipped with four shaft knives with cutting elements consisting of sharp-edged discs equipped with hooks whose function is ? that of hooking the waste and conveying it towards the cutters mounted on two or more? counter-rotating drive shafts that provide for the clean cut of the material.
Durante il processo di riduzione del rifiuto da parte del trituratore 7, all'interno della tramoggia 5 viene nebulizzata una soluzione di ipoclorito di sodio, idonea a disinfettare le sue pareti, le lame del trituratore e, contemporaneamente, a contrastare il sollevamento di polveri nocive, che si generano durante il processo di riduzione del rifiuto all?interno del trituratore 7. During the process of reducing the waste by the shredder 7, a sodium hypochlorite solution is atomized inside the hopper 5, suitable for disinfecting its walls, the blades of the shredder and, at the same time, to counteract the lifting of harmful dust , which are generated during the waste reduction process inside the shredder 7.
Il rifiuto sminuzzato, passando attraverso una griglia posta inferiormente al trituratore 7, raggiunge una camera di stoccaggio 8, dotata al suo interno di un ?????????? ????????????????????????????????????????????????????? ? The shredded waste, passing through a grid located below the shredder 7, reaches a storage chamber 8, equipped inside with a ?????????? ???????????????????????????????????????????????? ??? ?
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agitatore a fondo piano, dove inferiormente ? posizionata una coclea di immissione 9, atta a trasferire il rifiuto sminuzzato raccolto, all?interno di un?autoclave di sterilizzazione 10. flat-bottomed agitator, where below? positioned an inlet auger 9, suitable for transferring the shredded waste collected, inside a sterilization autoclave 10.
La camera di stoccaggio 8, che ha la funzione di accumulare ed omogeneizzare il rifiuto sminuzzato dal trituratore 7, ? dotata di sensori di carico/scarico che hanno la funzione di dialogare con un PLC che gestisce l?introduzione del rifiuto all'interno della tramoggia 5. The storage chamber 8, which has the function of accumulating and homogenizing the waste shredded by the shredder 7, is equipped with loading/unloading sensors which have the function of communicating with a PLC which manages the introduction of the waste inside the hopper 5.
Il ciclo di sterilizzazione avviene all'interno della autoclave di sterilizzazione 10 laddove, una volta caricata da parte di una coclea di immissione 9 del rifiuto sminuzzato, viene chiusa ermeticamente da una valvola di intercettazione e avvia un ciclo termico con vapore saturo. The sterilization cycle takes place inside the sterilization autoclave 10 where, once the shredded waste is loaded by an inlet auger 9, it is hermetically closed by a shut-off valve and starts a thermal cycle with saturated steam.
Il vapore saturo, prodotto da un generatore di vapore 11, viene convogliato all'interno della autoclave di sterilizzazione 10 per investire il rifiuto sminuzzato mentre, quest?ultimo viene contestualmente mescolato da un agitatore meccanico, preferibilmente di tipo a spirale, movimentato da un motore esterno 19, che migliora la diffusione del vapore saturo nella massa di rifiuto. L'azione combinata del flusso di vapore saturo e dell'effetto meccanico di agitazione della massa di rifiuti, ? idonea a far raggiungere all'interno della autoclave di sterilizzazione 10 le condizioni di 165?C a 6 bar, tali da garantire un abbattimento della carica batterica non inferiore a 10-6 S.A.L. come richiesto dalla UNI 10384/94. The saturated steam, produced by a steam generator 11, is conveyed inside the sterilization autoclave 10 to invest the shredded waste while the latter is contextually mixed by a mechanical stirrer, preferably of the spiral type, moved by a motor external 19, which improves the diffusion of saturated vapor in the waste mass. The combined action of the flow of saturated steam and the mechanical effect of agitation of the mass of waste, ? suitable for causing the conditions of 165°C at 6 bar to be reached inside the sterilization autoclave 10, such as to guarantee a reduction of the bacterial load of not less than 10-6 S.A.L. as required by UNI 10384/94.
Il motore esterno 19 lavora in entrambi i sensi, ovvero, orario per lo scarico del rifiuto sterilizzato e antiorario per il mescolamento in fase di sterilizzazione. The external motor 19 works in both directions, i.e. clockwise for unloading the sterilized waste and counterclockwise for mixing during the sterilization phase.
L'autoclave di sterilizzazione 10 ? raffreddata a fine del trattamento del rifiuto, da una pompa del vuoto 23 ad anello liquido ed ? preferibilmente dotata, al suo interno, di un vano idoneo all'alloggio di fiale contenenti bioindicatori, allo scopo di ottemperare a quanto previsto dalla normativa UNI 10384/94. The sterilization autoclave 10 ? cooled at the end of the waste treatment, by a liquid ring vacuum pump 23 and ? preferably equipped, inside, with a compartment suitable for housing vials containing bioindicators, in order to comply with the provisions of the UNI 10384/94 standard.
Al termine del ciclo di sterilizzazione, all'interno dell'autoclave di sterilizzazione 10 viene ripristinata la pressione atmosferica a mezzo dell'azionamento di una valvola di scarico, che provvede a scaricare il vapore saturo dall'autoclave di sterilizzazione 10, attraverso un condensatore a fascio tubiero 12, laddove, grazie all'azione di un refrigeratore 13, pu? condensarsi ed essere rimpiegato per un nuovo ciclo di sterilizzazione. At the end of the sterilization cycle, atmospheric pressure is restored inside the sterilization autoclave 10 by means of the activation of a discharge valve, which discharges the saturated steam from the sterilization autoclave 10, through a condenser tube bundle 12, where, thanks to the action of a cooler 13, it can condense and be reused for a new sterilization cycle.
Scaricato il vapore saturo, l'autoclave di sterilizzazione 10 viene depressurizzata e raffreddata. Once the saturated steam has been discharged, the sterilization autoclave 10 is depressurized and cooled.
Il rifiuto sterilizzato, essiccato e raffreddato, viene scaricato dall'autoclave di sterilizzazione 10 e raccolto da una coclea di scarico 14 che provveder? a trasportarlo e scaricarlo, attraverso l?apertura di un chiusino 21, all'interno di un cassonetto di uscita 15, posizionato su di una detta pedana di scarico 16, dotata di una bilancia elettronica, per la verifica della riduzione di peso realizzata nel trattamento. The sterilized, dried and cooled waste is unloaded from the sterilization autoclave 10 and collected by a unloading auger 14 which will provide to transport and unload it, through the opening of a manhole cover 21, inside an outlet container 15, positioned on said unloading platform 16, equipped with an electronic scale, for checking the weight reduction achieved in the treatment .
Le singole componenti dell?impianto sono posizionate e installate su un telaio 22 autoportante e modulare in profilati in ferro. Questo ne consente un semplice e rapido assemblaggio con ingombri minimi tali da facilitare l?installazione all?interno di strutture sanitarie di ospedali pubblici e privati e centri di trattamento di rifiuti. The individual components of the system are positioned and installed on a self-supporting and modular frame 22 in iron sections. This allows for a simple and rapid assembly with minimum dimensions such as to facilitate installation in healthcare facilities of public and private hospitals and waste treatment centres.
L?impianto 1 oggetto del trovato ? dotato di scale 20 per una facile manutenzione, ispezione e controllo dell?impianto 1 e barriere di sicurezza 24. The plant 1 object of the invention ? equipped with 20 ladders for easy maintenance, inspection and control of the plant 1 and 24 safety barriers.
L?impianto 1 ? altres? dotato di un impianto di depurazione a osmosi inversa 25, per la depurazione del percolato frutto del processo di sterilizzazione. The plant 1 ? otherwise? equipped with a reverse osmosis purification plant 25, for the purification of the leachate resulting from the sterilization process.
L'impianto 1 oggetto del trovato svolge i suoi cicli in modo completamente automatico a mezzo di sensori e PLC gestiti da un quadro elettrico 17 che ha il compito di coordinare e gestisce il funzionamento di tutti gli elementi che costituiscono l'impianto 1. The plant 1 object of the invention carries out its cycles in a completely automatic way by means of sensors and PLCs managed by an electric panel 17 which has the task of coordinating and managing the functioning of all the elements that make up the plant 1.
Claims (14)
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Citations (5)
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2021
- 2021-04-14 IT IT102021000009308A patent/IT202100009308A1/en unknown
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