ITBO20080609A1 - PROCEDURE AND EQUIPMENT TO NEUTRALIZE THE BACTERIAL CHARGE IN HOSPITAL WASTE OR OTHER SPECIAL WASTE, IN ORDER TO BE ABLE TO DISPOSE THEM AS ORDINARY WASTE. - Google Patents
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Description
“Procedimento ed apparato per neutralizzare la carica batterica nei rifiuti ospedalieri od altri rifiuti speciali, allo scopo di poterli smaltire come rifiuti ordinari†⠀ œProcedure and apparatus to neutralize the bacterial load in hospital waste or other special waste, in order to be able to dispose of them as ordinary wasteâ €
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
Il trovato concerne un metodo ed un apparato per trattare dei prodotti con le microonde ed in particolare per neutralizzare la carica batterica dei rifiuti ospedalieri od altri rifiuti speciali, allo scopo di poterli poi smaltire più rapidamente ed economicamente come rifiuti ordinari. The invention relates to a method and an apparatus for treating products with microwaves and in particular for neutralizing the bacterial load of hospital waste or other special waste, in order to be able to dispose of them more quickly and economically as ordinary waste.
Lo stato della tecnica nota più vicina al trovato, comprende la domanda di brevetto internazionale WO 2005/002639 che descrive un procedimento nel quale i rifiuti, opportunamente triturati, vengono collocati con una adeguata umidificazione e compattazione, airintemo di contenitori aperti verso l’alto, che in successione vengono collegati a tenuta con la loro bocca superiore, con una stazione di sterilizzazione che irradia nei rifiuti stessi, dall’alto verso il basso, un fascio di microonde, di adatta intensità e per un tempo adeguato, dopo aver opportunamente depressurizzato il contenitore per togliere l’aria dalla massa da trattare, allo scopo di rendere il trattamento uniformemente distribuito su tutta l’altezza dei rifiuti e per abbassare sensibilmente la temperatura di prima ebollizione dei liquidi contenuti nella massa degli stessi rifiuti da trattare, al fine di ridurre complessivamente il tempo del ciclo di sterilizzazione. The state of the art closest to the invention includes the international patent application WO 2005/002639 which describes a process in which the waste, suitably shredded, is placed with adequate humidification and compaction, inside containers open upwards , which in succession are connected tightly with their upper mouth, with a sterilization station that radiates into the waste itself, from top to bottom, a beam of microwaves, of suitable intensity and for an adequate time, after having appropriately depressurized the container to remove the air from the mass to be treated, in order to make the treatment uniformly distributed over the entire height of the waste and to significantly lower the first boiling temperature of the liquids contained in the mass of the same waste to be treated, in order to reduce the overall time of the sterilization cycle.
Per poter trattare i rifiuti su tutta l’altezza dei detti contenitori, à ̈ necessario usare un Magnetron di elevata potenza e di alto costo. E’ difficile ottenere temperature di trattamento uniformemente distribuite sull’altezza del contenitore e nel tentativo di riscaldare i rifiuti posti sul fondo del contenitore, con la temperatura e per il tempo necessari alla loro sterilizzazione, v’à ̈ il pericolo di surriscaldare il materiale posto nella parte alta del contenitore stesso e che à ̈ più vicino al Magnetron e di scatenare fenomeni di combustione che possono dar origine ad altri problemi, tra cui la sporcatura con nerofumo del setto di quarzo che chiude la zona di collegamento del contenitore con la guida d’onda attestata al Magnetron, con diminuzione della permeabilità del setto stesso alle microonde. In order to be able to treat the waste over the entire height of said containers, it is necessary to use a high-power and high-cost Magnetron. It is difficult to obtain treatment temperatures evenly distributed over the height of the container and in an attempt to heat the waste placed on the bottom of the container, with the temperature and time necessary for their sterilization, there is the danger of overheating the material placed in the upper part of the container itself and which is closer to the Magnetron and to trigger combustion phenomena that can give rise to other problems, including the soiling with carbon black of the quartz septum that closes the connection area of the container with the wave guide attested to the Magnetron, with a decrease in the permeability of the septum itself to microwaves.
Anche nei procedimenti noti di tipo continuo, come ad esempio quelli descritti nelle domande di brevetto pubblicate ai numeri EP 522.03, EP 410306 e JP 2003/175094, i rifiuti posti di contenitori o sciolti, transitano in una camera dove vengono irradiati dalle microonde generate da Magnetron in posizioni fisse, per cui anche in queste soluzioni si riscontrano i problemi della soluzione intermittente prima considerata, in quanto la radiazione deve attraversare su tutta l’altezza e/o su tutto lo spessore il cumulo di rifiuti da trattare. Even in known continuous-type processes, such as those described in patent applications published under numbers EP 522.03, EP 410306 and JP 2003/175094, the waste placed in containers or loose, transits into a chamber where they are irradiated by the microwaves generated by Magnetron in fixed positions, so that even in these solutions there are the problems of the intermittent solution considered above, as the radiation must cross the entire height and / or thickness of the heap of waste to be treated.
Un primo scopo del trovato à ̈ realizzare un processo di sterilizzazione di rifiuti all’ interno di contenitori di sufficiente capacità , quindi un processo di tipo ciclico, che possa essere attuato in tempi limitati, senza gli inconvenienti dianzi detti della tecnica nota e con l’impiego di Magnetron di potenza limitata e di costo corrispondentemente contenuto, ad esempio con una potenza di circa 1 KW, come impiegati nei forni da cucina. Questi ed altri scopi vengono raggiunti con un apparato come dalla annessa rivendicazione 1) e successive rivendicazioni dipendenti, basato sulla seguente idea di soluzione. I rifiuti opportunamente triturati, umidificati e compattati, vengono caricati in un bicchiere permeabile alle microonde, ad esempio di vetro, alloggiato in un contenitore meccanicamente più resistente, di qualsiasi adatto materiale, che poi viene chiuso a tenuta per resistere alle pressioni del processo. Dei mezzi sono previsti per ruotare il detto bicchiere attorno al proprio asse, mentre delle guide d’onda collegate a Magnetron di bassa potenza, irradiano fasci di microonde almeno radialmente ed a livelli diversi e consecutivi del detto bicchiere, per trattare i rifiuti in questo alloggiati, in maniera uniformemente distribuita su tutta l’altezza e su tutta la larghezza, senza i pericoli di surriscaldamento della tecnica nota, in quanto tra ogni guida d’onda di irraggiamento delle microonde e la zona di rifiuti da questa trattata, esiste un continuo moto relativo. A first object of the invention is to provide a process of sterilization of waste inside containers of sufficient capacity, therefore a cyclic type process, which can be carried out in a limited time, without the aforementioned drawbacks of the prior art and with the € ™ use of Magnetron of limited power and correspondingly low cost, for example with a power of about 1 KW, as used in kitchen ovens. These and other purposes are achieved with an apparatus as per the attached claim 1) and subsequent dependent claims, based on the following solution idea. The appropriately shredded, humidified and compacted waste is loaded into a microwaveable glass, for example made of glass, housed in a mechanically more resistant container, of any suitable material, which is then sealed to resist the pressures of the process. Means are provided to rotate the said glass around its own axis, while some waveguides connected to low power Magnetron, radiate microwave beams at least radially and at different and consecutive levels of the said glass, to treat the waste in this housed, evenly distributed over the entire height and width, without the dangers of overheating of the known art, as between each microwave radiation waveguide and the waste area treated by it, there is a continuous relative motion.
Queste ed altre caratteristiche del trovato, che comprende anche dei possibili mezzi per l’alimentazione e per lo scarico dei bicchieri di trattamento, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo d’esempio, non limitativo, nelle figure delle cinque tavole allegate di disegni, in cui: These and other characteristics of the invention, which also includes possible means for feeding and discharging the treatment cups, will become clearer from the following description of a preferred embodiment thereof, illustrated purely by way of example , not limitative, in the figures of the five attached tables of drawings, in which:
- La fig. 1 illustra lateralmente e con parti in sezione, una prima realizzazione schematica di una stazione di sterilizzazione dei rifiuti; - Fig. 1 shows laterally and with parts in section, a first schematic embodiment of a waste sterilization station;
- La fig. la illustra dei dettagli della stazione di figura 1 sezionata secondo la linea A-A; - Fig. la illustrates the details of the station of Figure 1 sectioned along the line A-A;
- La fig. 2 illustra dei dettagli relativi ad una variante costruttiva della stazione di sterilizzazione di figura 1 ; - Fig. 2 illustrates details relating to a constructive variant of the sterilization station of Figure 1;
- La fig. 3 illustra schematicamente ed in pianta dall’alto, una macchina che comprende più stazioni di sterilizzazione in posizione statica e nell’istante in cui, con una di<'>tali stazioni à ̈ attestata un’unità di caricamento dei rifiuti da sterilizzare; - Fig. 3 illustrates schematically and in plan from above, a machine that includes several sterilization stations in a static position and at the moment in which, with one of these stations, a unit for loading the waste to be sterilize;
- La fig. 3a illustra una parte della macchina di figura 3, nell’istante in cui, con una delle stazioni di trattamento à ̈ attestata un’unità di scarico dei rifiuti sterilizzati; - Fig. 3a shows a part of the machine of figure 3, at the instant in which, with one of the treatment stations, a sterilized waste unloading unit is attested;
- Le figg. 4 e 5 sono viste schematiche ed in elevazione laterale, dei mezzi che rispettivamente provvedono allo scarico dei sacchi dei rifiuti da trattare in una unità compattatrice e dei mezzi che puliscono e recuperano i contenitori nei quali erano alloggiati i detti rifiuti insaccati; - Figs. 4 and 5 are schematic and side elevation views of the means which respectively discharge the bags of waste to be treated in a compacting unit and of the means which clean and recover the containers in which said bagged waste was housed;
- La fig. 6 illustra dei dettagli dell’unità che provvede alla compattazione dei rifiuti e che trasferisce gli stessi ad un sistema di triturazione e di carico dei bicchieri delle stazioni di sterilizzazione; - Fig. 6 illustrates the details of the unit that compacts the waste and transfers it to a shredding and cup loading system of the sterilization stations;
- La fig. 7 illustra lateralmente, con parti in sezione e sempre in modo schematico, la parte terminale del gruppo di figura 6, in fase di carico del bicchiere di una stazione di sterilizzazione; - Fig. 7 illustrates laterally, with parts in section and again in a schematic way, the end part of the unit of figure 6, in the phase of loading the cup of a sterilization station;
- La fig. 8 illustra i mezzi di figura 7 in pianta dall’alto; - Fig. 8 is a top plan view of the means of Figure 7;
- La fig. 9 illustra dei dettagli secondo la sezione IX-IX di figura 8, della spatola di compattazione e di rilevamento dello stato di carica dei bicchieri delle stazioni di sterilizzazione; - Fig. 9 shows details according to section IX-IX of figure 8, of the compacting spatula and detection of the state of charge of the cups of the sterilization stations;
- La fig. 10 illustra lateralmente e con parti in sezione, insieme dei mezzi che provvedono allo scarico ed all’insaccamento del prodotto sterilizzato dal bicchiere di ogni stazione di sterilizzazione. - Fig. 10 illustrates laterally and with parts in section, together with the means for unloading and bagging the sterilized product from the cup of each sterilization station.
Per semplicità di descrizione, le microonde verranno nel seguito richiamate con la sigla MO. Con riferimento alle figure 1 ed 1A si rileva che ogni stazione S di sterilizzazione dei rifiuti comprende un bicchiere 1 ad esempio di vetro o d’altro adatto materiale permeabile alle MO, di sufficiente resistenza meccanica, facile da pulire periodicamente, di adatta capacità e ad esempio di forma cilindrica, a sezione tonda ed ad esempio aperto verso l’alto. Il fondo 101 del bicchiere 1 à ̈ dotato esternamente ed in posizione centrale, di qualsiasi adatti mezzi 2 per il collegamento ad esempio aH’occorrenza amovibile, con l’albero 103 di uscita del moto lento di un motoriduttore 3 fisso su mezzi di supporto 4 e che à ̈ predisposto per sottoporre a comando il detto bicchiere 1 ad una rotazione a giusta velocità attorno al proprio asse Y che nell’esempio di cui trattasi à ̈ disposto verticalmente. E bicchiere 1 à ̈ racchiuso con un giusto gioco tutt’ attorno, da una robusta camera 5 realizzata ad esempio in Teflon ® od altro adatto materiale permeabile alle MO, dotata di un fondo fisso 105 e di un coperchio superiore 205 che da adatti mezzi può essere a comando chiuso a tenuta o può essere aperto, come illustrato rispettivamente con segno continuo e con segno a trattini. Con 6 sono indicati ad esempio dei mezzi a cerniera che collegano il coperchio 205 al corpo della camera 5, per consentire la detta mobilità del coperchio da parte di mezzi di movimentazione non illustrati. Sempre dalla figura 1 si rileva che la camera 5 à ̈ fasciata sia lateralmente che inferiormente, da una camicia metallica 7 utile come rivestimento di schermatura per evitare dispersioni verso l’esterno delle MO di trattamento (vedi oltre), che à ̈ fissata su supporti 104 e che à ̈ dotata lateralmente, ad altezze diverse, di finestre 8 alle quali sono fissate con disposizione radiale rispetto al bicchiere 1, le estremità di guide d’onda 109 attestate a rispettivi Magnetron 9 della potenza ad esempio di circa 1KW ciascuno, simili a quelli impiegati nei forni da cucina. Le finestre 8 dianzi dette sono distribuite sull’altezza della camera composita 7, 5, in modo tale che i fasci di MO che le attraversano abbiano ad interessare i rifiuti posti nel bicchiere 1 in maniera sufficientemente uniforme e distribuita su tutta l’altezza e dalla figura la si rileva che le stesse finestre 8 sono distribuite sulla circonferenza della camicia 7 in modo che le MO generate dai Magnetron 9 non abbiano ad interferire negativamente tra loro e con gli stessi Magnetron. Buoni risultati sono stati ottenuti con l’impiego di tre Magnetron 9 distribuiti in altezza. Nulla vieta però di aumentare la capacità operativa di ogni stazione aumentandone l’altezza ed utilizzando quattro o più Magnetron e/od utilizzando un Magnetron supplementare attestato ad una finestra prevista in posizione eccentrica sul fondo della camicia 7, in modo da trattare i rifiuti anche dal basso verso l’alto, migliorando la formazione e la migrazione di vapore su tutta l’altezza della massa di rifiuti da trattare, in quanto per gravità , l’acqua contenuta dai rifiuti tende ad accumularsi sul fondo del bicchiere 1. For simplicity of description, the microwaves will be referred to below with the initials MO. With reference to Figures 1 and 1A it can be seen that each waste sterilization station S comprises a cup 1, for example of glass or other suitable material permeable to MO, of sufficient mechanical strength, easy to clean periodically, of suitable capacity and for example of cylindrical shape, with round section and for example open upwards. The bottom 101 of the cup 1 is equipped externally and in a central position with any suitable means 2 for connection, for example, if necessary, with the slow motion output shaft 103 of a gearmotor 3 fixed on means of support 4 and which is arranged to subject said socket 1 to command to rotate at the right speed around its axis Y which in the example in question is arranged vertically. E cup 1 is enclosed with a correct clearance all around, by a sturdy chamber 5 made for example of Teflon ® or other suitable material permeable to MO, equipped with a fixed bottom 105 and a top cover 205 which provides suitable means it can be with the command closed hermetically or it can be open, as illustrated respectively with a continuous sign and with a dashed sign. Reference 6 indicates, for example, hinged means which connect the lid 205 to the body of the chamber 5, to allow said lid to be moved by movement means not illustrated. Also from figure 1 it can be seen that the chamber 5 is bound both laterally and below, by a metal jacket 7 useful as a shielding coating to avoid dispersion towards the outside of the treatment MOs (see below), which is fixed on supports 104 and which is laterally equipped, at different heights, with windows 8 to which the ends of wave guides 109 are fixed in a radial arrangement with respect to the glass 1, connected to respective Magnetron 9 with a power of approximately 1KW each , similar to those used in kitchen ovens. The aforementioned windows 8 are distributed over the height of the composite chamber 7, 5, in such a way that the bundles of OM that pass through them affect the waste placed in the cup 1 in a sufficiently uniform manner and distributed over the entire height. and from the figure la it can be seen that the same windows 8 are distributed on the circumference of the jacket 7 so that the MOs generated by the Magnetrons 9 do not have to interfere negatively with each other and with the Magnetrons themselves. Good results were obtained with the use of three Magnetron 9 distributed in height. However, nothing prevents you from increasing the operating capacity of each station by increasing its height and using four or more Magnetron and / or using an additional Magnetron attached to a window provided in an eccentric position on the bottom of the jacket 7, in order to treat waste even from bottom to top, improving the formation and migration of steam over the entire height of the mass of waste to be treated, as due to gravity, the water contained in the waste tends to accumulate on the bottom of the glass 1.
Sempre dalla figura 1 si rileva che anche il coperchio 205 Ã ̈ rivestito esternamente da un piatto metallico 107, utile come schermatura alle MO ed eventualmente anche come rinforzo meccanico dello stesso coperchio 205. Also from figure 1 it can be seen that the lid 205 is also covered externally by a metal plate 107, useful as a shielding to the MOs and possibly also as a mechanical reinforcement of the lid 205 itself.
Ogni stazione di sterilizzazione S à ̈ dotata di sonde 10, 110 per rilevare la temperatura aH’intemo della camera 5, di condotti di spillamento, in parte anche inferiori, intercettati da mezzi a valvola 11, 111, per la depressurizzazione interna della stessa camera di trattamento 5 ed à ̈ altresì dotata di almeno un condotto con un mezzo a valvola 12 collegato a mezzi per la formazione del vuoto e di un condotto con mezzi a valvola 13, collegato ad un trasduttore di pressione, non illustrato, per rilevare la pressione di trattamento. Resta inteso che le parti 10, 11, 12 e 13 che in figura 1 sono state associate al coperchio 205, 107, possono essere diversamente disposte nella parte alta della camera di trattamento 5, 7, in modo da eliminare le problematiche circuitali che deriverebbero dalla mobilità dello stesso coperchio. Each sterilization station S is equipped with probes 10, 110 to detect the internal temperature of the chamber 5, with tapping ducts, partly also lower, intercepted by valve means 11, 111, for the internal depressurization of the same treatment chamber 5 and is also equipped with at least one duct with a valve means 12 connected to means for the formation of the vacuum and a duct with valve means 13, connected to a pressure transducer, not shown, to detect the treatment pressure. It is understood that the parts 10, 11, 12 and 13 that in figure 1 have been associated with the lid 205, 107, can be arranged differently in the upper part of the treatment chamber 5, 7, so as to eliminate the circuit problems that would derive from the mobility of the lid itself.
Il funzionamento della stazione di sterilizzazione S come descritta, à ̈ semplice ed evidente. Col coperchio 205, 107 sollevato, il bicchiere 1 viene riempito di rifiuti V opportunamente triturati, umidificati e compattati, come più avanti detto, dopo di che il detto coperchio viene chiuso a tenuta e nella stazione viene effettuato attraverso il condotto 12, un giusto valore di vuoto. In giusta fase il bicchiere 1 viene portato in rotazione attorno al proprio asse Y e si attivano i Magnetron 9 in modo che i fasci di MO da questi generati abbiano ad investire i rifiuti V elevandone progressivamente la temperatura e formando il vapor d’acqua con caratteristiche di temperatura e di pressione tali da assicurare la uniforme sterilizzazione degli stessi rifiuti entro un arco di tempo che può essere facilmente stabilito con un facile algoritmo ed anche per via sperimentale e che può essere automaticamente gestito da un microprocessore che viene costantemente informato dei detti valori di pressione e di temperatura e che aH’occorrenza può comandare l’apertura parzializzata delle elettrovalvole 11 e/o 111 per evitare il superamento di pressioni critiche. Le sonde di temperatura e di pressione associate alla stazione, consentono al detto processore di controllare in modo automatico l’evoluzione del processo, in termini di assoluta sicurezza, anche per la possibilità di regolare automaticamente la temperatura, la pressione di esercizio ed eventualmente anche la velocità di rotazione del bicchiere 1. La continua rotazione del bicchiere 1 fa si che i diversi strati di rifiuti si trovino attestati alle finestre 8 di uscita delle MO con zone diverse della loro circonferenza, col vantaggio di evitare sovrariscaldamenti periferici degli stessi strati e con la possibilità di usare Magnetron di bassa potenza, in quanto à ̈ sufficiente che i fasci di MO da questi generati giungano fino all’asse Y del bicchiere 1. Le sollecitazioni causate dalla pressione che progressivamente aumenta nella camera di sterilizzazione, per effetto della temperatura generata dalle MO e dei fenomeni a questa conseguenti, vengono assorbite dalle pareti della camera 5, 105, 205 che dovranno essere opportunamente strutturate per questo scopo. The operation of the sterilization station S, as described, is simple and evident. With the lid 205, 107 raised, the cup 1 is filled with suitably shredded, humidified and compacted waste V, as mentioned further on, after which the said lid is sealed and in the station a correct value is carried out through the duct 12. of emptiness. In the right phase, the glass 1 is rotated around its Y axis and the Magnetrons 9 are activated so that the beams of MO generated by these have to invest the waste V, progressively raising the temperature and forming the water vapor with temperature and pressure characteristics such as to ensure the uniform sterilization of the same waste within a period of time that can be easily established with an easy algorithm and also experimentally and which can be automatically managed by a microprocessor which is constantly informed of said values pressure and temperature and that if necessary it can command the partial opening of the solenoid valves 11 and / or 111 to avoid exceeding critical pressures. The temperature and pressure probes associated with the station allow the said processor to automatically control the evolution of the process, in terms of absolute safety, also for the possibility of automatically adjusting the temperature, the operating pressure and possibly also the speed of rotation of the cup 1. The continuous rotation of the cup 1 causes the different layers of waste to be located at the outlet windows 8 of the OMs with different areas of their circumference, with the advantage of avoiding peripheral overheating of the same layers and with the possibility of using low power Magnetron, as it is sufficient for the beams of MO generated by these to reach the Y axis of the cup 1. The stresses caused by the pressure that progressively increases in the sterilization chamber, due to the temperature generated by the MO and the consequent phenomena are absorbed by the walls of the chamber ra 5, 105, 205 which must be appropriately structured for this purpose.
A sterilizzazione avvenuta dei rifiuti, i Magnetron 9 vengono disalimentati, vengono aperte in giusta fase le valvole 11 e 111 per depressurizzare l’interno della stazione di trattamento e per portarlo ai valori della pressione esterna, dopo di che viene aperto il coperchio 205, 107 per consentire lo scarico dei rifiuti sterilizzati. Lo scarico della pompa che effettua il vuoto nella stazione di trattamento, attraverso la valvola 12 ed i condotti di scarico intercettati dalle valvole 11, 111, attraverso i quali defluiscono anche i vapori di trattamento generati nella detta camera, scaricano tutti in una tanica di recupero di una unità di compattazione della quale si dirà più avanti. Once the waste has been sterilized, the Magnetron 9 are disconnected, the valves 11 and 111 are opened in the right phase to depressurize the inside of the treatment station and to bring it to the values of the external pressure, after which the lid 205 is opened, 107 to allow the unloading of sterilized waste. The discharge of the pump which creates the vacuum in the treatment station, through the valve 12 and the discharge ducts intercepted by the valves 11, 111, through which the treatment vapors generated in the said chamber also flow, discharge all into a recovery tank of a compacting unit which will be discussed later.
Quella illustrata nelle figure 1 ed la à ̈ una possibile forma di realizzazione di una stazione di sterilizzazione, alla quale possono essere apportate numerose varianti e modifiche costruttive. La figura 2 illustra ad esempio una variante dove la camicia metallica 7’ ha spessori superiori a quelle della soluzione precedente, in modo da sostituire nella funzione di resistenza alla pressione la precedente camera 5 che può essere eliminata. La nuova camicia metallica 7’ sarà chiusa superiormente a tenuta da un apposito coperchio amovibile, che non à ̈ stato illustrato nei disegni in quanto intuibile e facilmente realizzabile dai tecnici del ramo. Mancando la detta camera 5, ogni finestra 8 del contenitore metallico 7’, alla quale viene attestata e fissata una guida d’onda 109, viene chiusa a tenuta da un inserto 14 permeabile alle MO, ad esempio di quarzo e/od altro adatto materiale. The one illustrated in figures 1 and la is a possible embodiment of a sterilization station, to which numerous variations and constructive modifications can be made. Figure 2 illustrates for example a variant where the metal jacket 7â € ™ has thicknesses greater than those of the previous solution, so as to replace the previous chamber 5 in the pressure resistance function, which can be eliminated. The new metal jacket 7â € ™ will be sealed at the top by a special removable lid, which has not been shown in the drawings as it can be guessed and easily made by technicians in the field. In the absence of said chamber 5, each window 8 of the metal container 7â € ™, to which a waveguide 109 is abutted and fixed, is sealed by an insert 14 permeable to MO, for example of quartz and / or other suitable material.
Poiché il tempo di sterilizzazione à ̈ quello più lungo tra i tempi operativi delle varie parti che compongono una macchina dotata di stazioni di sterilizzazione del tipo descritto, il trovato prevede di realizzare la macchina stessa con un lay-out del tipo di figura 3, prevedendo più stazioni di trattamento SI, S2, S3, S4 tra loro affiancate, poste con reciproco equidistanziamento e col loro asse Y ad esempio su un arco di cerchio B avente il centro su di un asse verticale C sul quale possono oscillare una stazione di carico D ed una attigua stazione di scarico E attestate ad una unità a monte F che provvede a raccogliere i rifiuti da trattare, ed a sottoporli ad idonee operazioni di preparazione più avanti dette. Since the sterilization time is the longest of the operating times of the various parts that make up a machine equipped with sterilization stations of the type described, the invention provides for the machine itself to be made with a lay-out of the type shown in figure 3, providing several treatment stations SI, S2, S3, S4 side by side, placed with reciprocal equidistance and with their Y axis for example on an arc of a circle B having its center on a vertical axis C on which a loading station can oscillate D and an adjacent unloading station E connected to an upstream unit F which collects the waste to be treated, and submits it to suitable preparation operations described below.
I rifiuti da trattare sono usualmente racchiusi in sacchi di materia plastica, posti all’ interno di contenitori semirigidi o rigidi G che vengono adagiati verticalmente, in fila indiana e con l’apertura in alto, su un trasportatore di alimentazione 15 che, come illustrato nella figura 4, dispone di una parte terminale 115 a cinghie parallele ed a moto indipendente, per far si che i contenitori posti sullo stesso trasportatore 15 possano a comando essere arrestati, mentre il contenitore di testa possa essere fatto avanzare da solo e correttamente posizionato su una forca ribaltatrice 16 fulcrata ad esempio su di un asse 17 e che a comando viene fatta ruotare verso l’alto, con una oscillazione di 180°, in modo che, dopo che il coperchio-spintore a traslazione orizzontale 19 ha aperto la bocca della tramoggia 18 (vedi oltre), il contenitore G, tenuto aperto da appositi mezzi 116 e trattenuto su questi da altri idonei mezzi 216, si disponga capovolto sulla tramoggia 18 di una unità operativa di compattazione, più avanti detta, affinché il sacco H coi rifiuti abbia a cadere in tale tramoggia 18. A scarico avvenuto del sacco H, quando ancora la forca 16 à ̈ in posizione alta, interviene un coperchio-spintore orizzontale di traslazione 19 che assolve la doppia funzione di coprire superiormente la detta tramoggia 18 e di trasferire il contenitore vuoto G su una forca attigua 16’, del tutto simile a quella 16, anch’essa in posizione sollevata e posta al di sopra di una unità 20 dove operano dei mezzi 120 ad esempio a spazzola rotante, che a comando vengono attivati per pulire l’intemo dello stesso contenitore con l’impiego di un liquido igienizzante che ricade sul fondo della stessa unità 20 dal quale viene evacuato attraverso un condotto di scarico 220. A lavaggio eseguito del contenitore vuoto G, ed a disattivazione avvenuta dei detti relativi mezzi 120, si attivano dei mezzi 320 che generano ad esempio un flusso di aria calda per asciugare le superfici interne del detto contenitore G. A pulitura eseguita del contenitore vuoto G, le due forche 16, 16’ ruotano contemporaneamente di 180° verso il basso, la seconda per depositare lo stesso contenitore pulito G sulla parte iniziale 115’ di un trasportatore 15’ parallelo a quello 15 dianzi detto di figura 3, che provvede all’ allontanamento dei contenitori vuoti e puliti verso un centro di recupero e la prima per disporsi nella posizione bassa per la presa di un nuovo contenitore pieno di rifiuti, da inserire nel ciclo successivo di lavoro. Dalla figura 6 si rileva che l’unità F comprende una pressa 21 a coclea, ad esempio del tipo descritto nel brevetto italiano 257.243 dell’8-01-2003 ed impiegata per la compattazione dei rifiuti e per l’estrazione da questi dell’eventuale contenuto liquido, essendo a tale scopo la stessa pressa dotata di una coclea 121 orientata con la bocca di scarico verso l’alto, di forma troncoconica, con un diametro e con un passo dell’elica opportunamente decrescenti verso lo scarico, essendo azionata da un motoriduttore 221 esterno ed a doppio senso di rotazione ed essendo dotata di una camera di fondo 321 , definita anteriormente da un disco di base 421 della stessa coclea. I liquidi contenuti nei rifiuti, per effetto della compattazione subita dalla pressa, dell’ inclinazione di quest’ultima e della gravità , scendono, passano attraverso aperture del detto disco 421 e si raccolgono nella detta camera di fondo 321 dalla quale defluiscono per gravità in una tanica 22 alla quale sono collegati i condotti con le elettrovalvole 11, 111 di depressurizzazione delle stazioni di trattamento S già considerate ed il condotto 220 di scarico dei residui del liquido di pulitura usato nella unità 20 di pulizia dei contenitori G, come descritto in precedenza con riferimento alle figure 3, 4 e 5. La tanica 22 à ̈ dotata di sensori 23 e 123 di livello massimo e minimo ed à ̈ servita da un circuito 24 collegato alla rete idrica attraverso mezzi che, sotto il controllo dei detti sensori 23 e 123, assicurano la presenza costante nella tanica 22 di una sufficiente quantità di liquido. The waste to be treated is usually enclosed in plastic bags, placed inside semi-rigid or rigid containers G which are placed vertically, in single file and with the opening at the top, on a feed conveyor 15 which, as shown in Figure 4, has an end part 115 with parallel belts and independent motion, to ensure that the containers placed on the same conveyor 15 can be stopped on command, while the head container can be made to advance alone and correctly positioned on an overturning fork 16 pivoted for example on an axis 17 and which on command is made to rotate upwards, with an oscillation of 180 °, so that, after the horizontal translation pusher cover 19 has opened the mouth of the hopper 18 (see below), the container G, held open by suitable means 116 and held on these by other suitable means 216, is placed upside down on the hopper 18 of a unit compacting operation, further mentioned, so that the bag H with the waste falls into this hopper 18. Once the bag H has been unloaded, when the fork 16 is still in the high position, a horizontal translation cover-pusher intervenes 19 which performs the double function of covering said hopper 18 above and of transferring the empty container G onto an adjacent fork 16â € ™, very similar to that 16, also in a raised position and placed above a unit 20 where means 120 operate, for example with a rotating brush, which on command are activated to clean the interior of the same container with the use of a sanitizing liquid that falls on the bottom of the same unit 20 from which it is evacuated through a duct discharge 220. Once the empty container G has been washed, and said relative means 120 has been deactivated, means 320 are activated which generate, for example, a flow of hot air to dry the surfaces inside of said container G. Once the empty container G has been cleaned, the two forks 16, 16â € ™ rotate simultaneously by 180 ° downwards, the second to deposit the same clean container G on the initial part 115â € ™ of a conveyor 15â Parallel to that 15 above mentioned in figure 3, which removes the empty and clean containers towards a recovery center and the first to place themselves in the lower position for the taking of a new container full of waste, to be inserted into the next work cycle. From figure 6 it can be seen that the unit F includes a screw press 21, for example of the type described in the Italian patent 257.243 of 8-01-2003 and used for the compaction of waste and for its extraction. of any liquid content, being for this purpose the same press equipped with a screw 121 oriented with the discharge mouth towards the top, of truncated cone shape, with a diameter and with a helix pitch suitably decreasing towards the unloading, being operated by an external gearmotor 221 and with double direction of rotation and being equipped with a bottom chamber 321, defined at the front by a base disc 421 of the same auger. The liquids contained in the waste, due to the compaction undergone by the press, the inclination of the latter and the gravity, descend, pass through the openings of the said disk 421 and collect in the said bottom chamber 321 from which they drain by gravity in a tank 22 to which the ducts with the solenoid valves 11, 111 for depressurization of the treatment stations S already considered and the duct 220 for discharging the residues of the cleaning liquid used in the unit 20 for cleaning the containers G are connected, as described in with reference to figures 3, 4 and 5. The tank 22 is equipped with sensors 23 and 123 of maximum and minimum level and is served by a circuit 24 connected to the water mains through means which, under the control of said sensors 23 and 123, ensure the constant presence in the tank 22 of a sufficient quantity of liquid.
I rifiuti compattati dalla pressa a coclea 21 vengono alimentati ad un trituratore 25 attestato allo scarico della stessa pressa 21, in modo da realizzare anche la strozzatura di tale scarico, necessaria per ottenere la miglior compattazione degli stessi rifiuti che vengono finemente sminuzzati dal trituratore 25 e vengono da questo scaricati nella tramoggia iniziale di un trasportatore 26, ad esempio del tipo a coclea, che fa parte dell’unità D di carico dei rifiuti illustrata nella figura 3 e che per questo à ̈ collegato al trituratore con la possibilità di ruotare attorno ad un asse verticale C ed à ̈ collegato a mezzi di oscillazione su questo asse, non illustrati. Come illustrato anche nelle figure 3 e 7, il trasportatore a coclea 26 à ̈ inclinato verso l’alto ed à ̈ dotato di una bocca di scarico 126 sagomata a becco di flauto, aperta verso il basso e con la quale può a comando essere posizionato al di sopra del bicchiere 1 di una stazione di sterilizzazione S aperta e nella fase di caricamento. La bocca 126 del trasportatore 26 à ̈ normalmente chiusa da una coppia di sportelli 27 e 127, con forma ad U, fulcrati orizzontalmente su rispettivi assi 28, 128 posti rispettivamente nella parte alta e bassa della detta bocca 126 e collegati a mezzi di moto, non illustrati, tali per cui lo sportello 27 sia normalmente nella posizione di chiusura della bocca 126 e che lo sportello 127 sia sollevato sullo sportello 27. L’apertura degli sportelli avviene dapprima con la rotazione in basso dello sportello 127 e poi di quello 27. Con le loro pareti gli sportelli 27, 127 si mantengono tra loro in cooperazione e formano una estensione verticale ed orientata in basso della bocca di scarico 126, che a accompagna i rifiuti proventi da tale bocca direttamente all 'interno del bicchiere 1. Dalla figura 7 si rileva che mentre i rifiuti vengono caricati nel bicchiere 1 , questo ruota a giusta velocità attorno al proprio asse Y e questa condizione fa si che i rifiuti stessi risultino uniformemente distribuiti su tutta l’ampiezza del bicchiere 1. Sul corpo del trasportatore 26 à ̈ fissato longitudinalmente un condotto 29 che con la propria bocca di scarico 129 à ̈ aperto in corrispondenza della bocca di scarico 126 dello stesso trasportatore a coclea, in modo da immettere nei rifiuti scaricati nel bicchiere 1 , secondo fasi prefissate, delle quantità giuste, prestabilite e controllate di liquido spillato dalla tanica 22 di figura 6, attraverso una pompa 30. Con l’uso della pressa di compattazione 21 à ̈ possibile togliere dai rifiuti la quasi totalità dei liquidi in questi eventualmente presenti, per meglio predisporre i rifiuti stessi alla triturazione da parte dell’unità 25, ma soprattutto per poter successivamente idratare i medesimi rifiuti direttamente all’intemo del bicchiere 1 delle stazioni di sterilizzazione, con una quantità di liquido voluta, nota, facilmente controllabile nella quantità attraverso la pompa 30 ed uniformemente distribuita nella massa dei rifiuti da trattare in quanto erogata in tempi successivi ed in zone diverse del bicchiere 1 che ruota, essendo la quantità complessiva di liquido introdotta nel bicchiere 1, sufficiente per la corretta ed efficace esecuzione del processo di sterilizzazione del cumulo di rifiuti confinati in tale bicchiere. The waste compacted by the screw press 21 is fed to a shredder 25 abutting the discharge of the same press 21, so as to also make the choke of this discharge, necessary to obtain the best compaction of the same waste which is finely chopped by the shredder 25 and from this they are discharged into the initial hopper of a conveyor 26, for example of the screw type, which is part of the waste loading unit D illustrated in figure 3 and which for this reason is connected to the shredder with the possibility of rotating around to a vertical axis C and is connected to means of oscillation on this axis, not shown. As shown also in figures 3 and 7, the screw conveyor 26 is inclined upwards and is equipped with an outlet 126 shaped like a flute beak, open downwards and with which it can be controlled positioned above the cup 1 of an open sterilization station S and in the loading phase. The mouth 126 of the conveyor 26 is normally closed by a pair of U-shaped doors 27 and 127, horizontally pivoted on respective axes 28, 128 placed respectively in the upper and lower part of said mouth 126 and connected to motion means, not shown, such that the door 27 is normally in the closing position of the mouth 126 and that the door 127 is raised on the door 27. The doors are opened first with the downward rotation of the door 127 and then the door 27 . With their walls, the doors 27, 127 are maintained in cooperation with each other and form a vertical and downward-oriented extension of the discharge mouth 126, which accompanies the waste coming from this mouth directly into the cup 1. From the figure 7 it is noted that while the waste is loaded into the cup 1, this rotates at the right speed around its Y axis and this condition causes the waste itself to be uniformly and distributed over the entire width of the bowl 1. A duct 29 is longitudinally fixed to the body of the conveyor 26 which with its own discharge mouth 129 is open in correspondence with the discharge mouth 126 of the same screw conveyor, so to be introduced into the waste discharged into cup 1, according to predetermined phases, of the right, pre-established and controlled quantities of liquid tapped from the tank 22 of figure 6, through a pump 30. With the use of the compacting press 21 it is possible to remove waste almost all of the liquids present in these, to better prepare the waste for shredding by the unit 25, but above all to be able to subsequently hydrate the same waste directly inside the glass 1 of the sterilization stations, with a desired quantity of liquid, known, easily controllable in quantity through the pump 30 and uniformly distributed in the mass of the waste to be treated as it is dispensed in successive times and in different areas of the rotating cup 1, since the overall quantity of liquid introduced into the cup 1 is sufficient for the correct and effective execution of the sterilization process of the heap of waste contained in this cup.
Per assicurare la corretta compattazione dei rifiuti caricati dal trasportatore 26 nel bicchiere 1 della stazione di sterilizzazione S, à ̈ previsto che nello stesso bicchiere venga in giusta fase calata, attraverso la propria asta verticale 131 collegata ad idonei mezzi di sollevamento e di abbassamento, non illustrati, una spatola 31 di adatte dimensioni, che quando à ̈ nella posizione bassa à ̈ posta lateralmente alla zona di scarico dei rifiuti nello stesso bicchiere 1, come appare dalla figura 8 e che à ̈ inclinata trasversalmente, come dalla figura 9, in modo da venire progressivamente sollevata dai rifiuti che gradualmente si accumulano nel bicchiere e che con la rotazione di questo, si posizionano gradualmente sotto alla spatola 31 di cui trattasi che può rimanere ferma o che può essere ciclicamente sollevata ed abbassata con piccole corse. Ne consegue che attraverso la spatola 31 à ̈ possibile sottoporre i rifiuti caricati nel bicchiere 1 ad una giusta compattazione, sfruttando ad esempio il peso della spatola stessa e/o la spinta esercitata sull’asta 131 da qualsiasi adatti mezzi statici o dinamici, non illustrati in quanto facilmente realizzabili dai tecnici del ramo. Nel contempo, attraverso dei trasduttori 32 che cooperano con l’asta 131 o coi mezzi di sollevamento e di abbassamento della stessa, à ̈ possibile rilevare la posizione in quota della spatola 31 e quindi rilevare la condizione di carico del bicchiere 1. A caricamento ultimato del bicchiere 1 , la coclea del trasportatore 26 viene azionata a ritroso e dopo che sulla massa dei rifiuti à ̈ stata eventualmente scaricata una ultima e voluta quantità di liquido attraverso il condotto 29, la spatola 31 viene sollevata e protetta all’ interno della bocca 126, come illustrato con segno a trattini nella figura 7, gli sportelli 27, 127 vengono chiusi, l’unità di carico D viene fatta oscillare attorno all’asse verticale C per poter essere posizionata in corrispondenza di una successiva stazione di sterilizzazione S o per posizionare nei confronti di una tale stazione, unità E di scarico dei rifiuti sterilizzati che può essere strutturalmente associata all’unità di carico D, come illustrato nella figura 3a., mentre la stazione precedentemente riempita viene chiusa ed attivata per la sterilizzazione dei rifiuti in questa inseriti. L’operato dell’unità di scarico E à ̈ illustrato nella figura 10 dove si rileva che tale unità à ̈ ad esempio dotata di un trasportatore verticale a coclea 33, azionato da un motoriduttore superiore 133, aperto inferiormente con una bocca 233 a becco di flauto e collegato a mezzi di sollevamento e di abbassamento 34 che in giusta fase lo inseriscono gradualmente con la detta bocca 233 all’intemo del bicchiere 1 coi rifiuti sterilizzati V, mentre lo stesso bicchiere viene fatto ruotare lentamente attorno al proprio asse. Il trasportatore a coclea 33 à ̈ opportunamente dimensionato rispetto alla sezione del bicchiere 1 per raccogliere tutti i rifiuti da questo contenuti e per scaricarli dalla sua bocca superiore 333 alla quale può ad esempio essere attestato un gruppo di insaccamento 35 utile per raccogliere i rifiuti sterilizzati e per poterli avviare allo smaltimento come rifiuti ordinari. A scarico ultimato del bicchiere 1, il trasportatore 33 viene sollevato con la propria bocca 233 oltre la finestra 36 di una incarteratura di protezione 136 che poi viene chiusa da uno sportello 37 per evitare ogni minima dispersione di rifiuti quando le unità D ed E oscillano per il posizionamento in corrispondenza delle successive stazioni di sterilizzazione S1-S4 della macchina. Resta inteso che l’unità di scarico E illustrata nella figura 10 à ̈ puramente esemplificativa e che alla stessa possono essere apportate numerose varianti e modifiche, ad esempio con aggiunta di un trasportatore a coclea superiore, per meglio traslare i rifiuti verso l’unità insaccatrice 35 ed eventualmente con l’aggiunta di spazzole e/o di mezzi di aspirazione per poter eseguire uno svuotamento completo e soprattutto una efficace pulizia del bicchiere 1, sfruttando anche il moto relativo di rotazione e di sollevamento-abbassamento che esiste tra le due parti. Secondo una ulteriore variante che rientra anch’essa nell’ ambito del trovato, le stazioni di sterilizzazione S1-S4 potrebbero essere montate con possibilità di ribaltamento sui relativi supporti, in modo da scaricare i rifiuti sterilizzati verso il basso, in una stazione di raccolta a collocazione statica. Il riempimento delle stazioni di sterilizzazione verrebbe effettuato in questo caso dalla sola unità oscillante di carico D. Secondo un’altra variante, le dette stazioni di sterilizzazione S1-S4 possono essere diversamente predisposte mobili nei confronti delle unità di carico D e di scarico E, che in tal caso potranno godere di una collocazione statica, con intuibili vantaggi di staticità della zona nella quale operano i mezzi di insaccatura finale 35. Le unità di sterilizzazione potrebbero ad esempio essere montate su un settore di giostra che oscilla attorno al detto asse verticale C di figura 3, oppure potrebbero essere montate su un transfer rettilineo a movimento alterno od unidirezionale ma sempre intermittente. In questo caso lo scarico e la pulizia dei bicchieri 1 potrebbero essere realizzati quando le stazioni di sterilizzazione percorrono il ramo inferiore del transfer che le sostiene, coi bicchieri 1 capovolti ed aperti verso il basso, mentre il riempimento di tali stazioni verrebbe effettuato sul ramo superiore dello stesso transfer. To ensure the correct compaction of the waste loaded by the conveyor 26 into the cup 1 of the sterilization station S, it is foreseen that the same cup is lowered in the right phase, through its vertical rod 131 connected to suitable lifting and lowering means, not illustrated, a spatula 31 of suitable dimensions, which when it is in the low position is placed laterally to the waste discharge area in the same cup 1, as shown in figure 8 and which is inclined transversely, as in figure 9, so to be progressively raised by the waste which gradually accumulates in the glass and which, with its rotation, gradually position themselves under the spatula 31 in question which can remain stationary or which can be cyclically raised and lowered with short strokes. It follows that through the spatula 31 it is possible to subject the waste loaded in the cup 1 to a correct compaction, exploiting for example the weight of the spatula itself and / or the thrust exerted on the rod 131 by any suitable static or dynamic means, not illustrated as they can be easily produced by those skilled in the art. At the same time, by means of transducers 32 which cooperate with the rod 131 or with the lifting and lowering means of the same, it is possible to detect the height position of the spatula 31 and therefore to detect the loading condition of the cup 1. when the cup 1 is completed, the auger of the conveyor 26 is operated backwards and after a final and desired quantity of liquid has been discharged onto the mass of waste through the duct 29, the spatula 31 is raised and protected inside the mouth 126, as illustrated with dashes in figure 7, the doors 27, 127 are closed, the loading unit D is made to oscillate around the vertical axis C in order to be positioned at a subsequent sterilization station S or to position towards such a station, unloading unit E of the sterilized waste which can be structurally associated with loading unit D, as illustrated shown in Figure 3a., while the previously filled station is closed and activated for the sterilization of the waste inserted therein. The operation of the unloading unit E is illustrated in figure 10 where it can be seen that this unit is for example equipped with a vertical screw conveyor 33, driven by an upper gearmotor 133, open at the bottom with a mouth 233 at flute spout and connected to lifting and lowering means 34 which in the right phase gradually insert it with said mouth 233 inside the cup 1 with the sterilized waste V, while the same cup is slowly rotated around its own axis. The screw conveyor 33 is suitably sized with respect to the section of the cup 1 to collect all the waste contained therein and to unload them from its upper mouth 333 to which, for example, a bagging unit 35 useful for collecting the sterilized waste and to be able to send them to disposal as ordinary waste. When the cup 1 has been unloaded, the conveyor 33 is lifted with its mouth 233 beyond the window 36 of a protective casing 136 which is then closed by a door 37 to avoid any minimum dispersion of waste when the units D and E oscillate for positioning in correspondence with the subsequent sterilization stations S1-S4 of the machine. It is understood that the unloading unit E illustrated in figure 10 is purely illustrative and that numerous variations and modifications can be made to it, for example with the addition of an upper screw conveyor, to better translate the waste towards the bagging unit 35 and possibly with the addition of brushes and / or suction means in order to perform a complete emptying and above all an effective cleaning of the cup 1, also exploiting the relative rotation and lifting-lowering motion that exists between the two parts. According to a further variant which also falls within the scope of the invention, the sterilization stations S1-S4 could be mounted with the possibility of overturning on the relative supports, so as to unload the sterilized waste downwards, in a station of collection in static location. In this case, the filling of the sterilization stations would be carried out by the oscillating loading unit D only. According to another variant, the said sterilization stations S1-S4 can be arranged differently in relation to the loading units D and unloading E , which in this case will be able to enjoy a static location, with intuitive advantages of staticity of the area in which the final bagging means 35 operate. The sterilization units could for example be mounted on a carousel sector that oscillates around said vertical axis C of figure 3, or they could be mounted on a straight transfer with alternate or unidirectional movement but always intermittent. In this case, the unloading and cleaning of the cups 1 could be carried out when the sterilization stations run along the lower branch of the transfer that supports them, with the cups 1 overturned and open downwards, while the filling of these stations would be carried out on the upper branch. of the same transfer.
Resta pertanto inteso che alla macchina ed al procedimento come descritti, possono essere apportate numerose modifiche, il tutto per altro senza abbandonare il principio informatore dell’ invenzione, come descritto, come illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitativo dell’ambito di protezione delle stesse rivendicazioni. It is therefore understood that numerous modifications can be made to the machine and to the process as described, all without abandoning the guiding principle of the invention, as described, illustrated and claimed below. In the claims, the references shown in brackets are purely indicative and do not limit the scope of protection of the claims themselves.
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