MX2012004273A - Separador de solidos y metodo para tratamiento de desechos biologicos. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo y un método para la separación de sólidos de un fango de desechos biológicos antes de tratamiento térmico, y para tratamiento térmico de los sólidos separados. El dispositivo comprende una cámara con un puerto principal de entrada para alimentación de fango, y puertos de salida. Una unidad para separar sólidos se adapta a un puerto de salida de modo que, el líquido que sale de la cámara ha pasado a través de la unidad de separación. Un segundo puerto de salida se proporciona directamente desde la cámara para permitir eliminación, después de esterilización, de los sólidos recolectados en la cámara. La esterilización es asegurada por supervisión de temperatura en sitios representativos.

Description

SEPARADOR DE SÓLIDOS Y MÉTODO PARA TRATAMIENTO DE DESECHOS BIOLÓGICOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere al campo de esterilización de desechos biológicos. Más particularmente, la invención se refiere a un dispositivo y a un método para la separación de sólidos de un fango antes de tratamiento térmico y para tratamiento térmico de los sólidos separados .

ANTECEDENTES Se producen desechos biológicos en la forma de líquidos y suspensiones, por ejemplo en hospitales, instalaciones de investigación y producción agrícola o biológica, instalaciones de fraccionación de plasma, etc. Desechos biológicos producidos en estas instalaciones no pueden ser conducidos directamente a un sistema de alcantarillado, ya que estos desechos a menudo contienen microorganismos, tales como bacterias, virus, gérmenes y semejantes, que son nocivos a humanos y animales. Antes de conducir a un sistema de alcantarillado, este desecho biológico primero debe ser desactivado en una planta de tratamiento diseñada para este propósito. Para el tratamiento de desechos biológicos, se han diseñado diferentes plantas de tratamiento en donde desechos biológicos se esterilizan antes de conducir al sistema de alcantarillado. La esterilización de desechos biológicos puede llevarse a cabo en forma química o mediante calor. Las plantas de tratamiento pueden operar en forma continua o por lotes.

La esterilización en el contexto de la presente discusión incluye el exterminio de microbios que incluyen bacterias y virus para hacerlos no patogénicos, así como la destrucción de otros agentes biológicos que pueden provocar efectos nocivos.

Un aparato de esterilización de desechos biológicos continuo térmico típico, comprende una unidad de separación para materia sólida, un tanque de almacenamiento, una unidad de calentamiento y un circuito de residencia así como un circuito de circulación para hacer circular desechos biológicos a través de la unidad de calentamiento y el circuito de residencia.

La separación de materia sólida de un fango o suspensión de desechos biológicos es necesaria para no provocar obturación o atasco del sistema o excesiva incrustación de superficies de transferencia térmica. Los fangos desechos biológicos pueden contener cantidades considerables de sólidos. Ya que los sólidos separados también constituyen un riesgo biológico, deben ser esterilizados por separado y en forma confiable, mediante por ejemplo tratamiento térmico, antes de ser eliminados o descartados .

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo para la separación y esterilización confiable de sólidos de una dimensión determinada de un fango de desechos biológicos. El dispositivo comprende una cámara con un puerto de entrada principal y primeros y segundos puertos de salida principal. Una unidad para separar sólidos, de preferencia un filtro o unidad de criba, se adapta para el primer puerto de salida principal, de manera tal que el liquido que sale de la cámara pasará a través de la unidad de separación de sólidos. Una segunda compuerta de salida se proporciona directamente de la cámara para permitir separación de sólidos recolectados en la cámara. Medios para medición de temperatura se proporcionan en sitios representativos para asegurar que se han alcanzado las condiciones de esterilización en todas las partes de los sólidos contenidos en el dispositivo. De preferencia, estos medios comprenden sensores de temperatura conectados a un sistema de control.

Durante operación, se separan sólidos de la corriente de alimentación y permanecen en la cámara. En el caso de que el dispositivo de separación es un filtro, tamiz o criba, de preferencia se somete a contracorriente periódicamente utilizando vapor para asegurar suficiente capacidad de procesamiento. Cuando la capacidad de la cámara se alcanza, se detiene la alimentación, las válvulas se ajustan a posiciones apropiadas y el lote recolectado de sólidos se esteriliza dentro de la cámara, de preferencia utilizando tratamiento térmico. La descarga de los sólidos esterilizados se lleva a cabo a través del segundo puerto de salida principal.

De acuerdo con una modalidad adicional de la invención, el dispositivo de separación mecánico es un ciclón .

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método para separar material sólido de una suspensión de desechos biológicos y subsecuentemente esterilizar el material sólido, que comprende las etapas de conducir una suspensión de desechos biológicos en una cámara, conducir la suspensión fuera de la cámara a través de un dispositivo de separación mecánica de esta manera separando partículas sólidas de la suspensión, drenar esencialmente la parte líquida de la suspensión de la cámara, elevar la temperatura del material sólido que queda en la cámara mediante inyección de vapor directo a una temperatura de esterilización predeterminada, mantener la temperatura de esterilización por un periodo de tiempo predeterminado y retirar el material sólido esterilizado de la cámara.

La adición de la base al material para esterilizar puede emplearse como un suplemento para inyección de vapor. Ejemplos son hidróxidos de metales alcalinos.

De preferencia, el material sólido esterilizado se enfria y la cámara se lava por arrastre en conexión con la etapa de eliminación.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO La Figura 1 es una vista lateral en sección de un dispositivo de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La invención ahora se describirá en detalle con referencia al dibujo acompañante. En la Figura 1, se ilustra una vista lateral en sección de un dispositivo de acuerdo con la invención. La cámara 2 se proporciona con el puerto de entrada principal 3, primer puerto de salida principal 4 y segundo puerto de salida principal 5. Estos se adaptan con válvulas. Un sistema de control, no mostrado, normalmente se proporciona para controlar y supervisar la operación del dispositivo.

Durante operación, fango de desechos biológicos se alimenta en la cámara a través del puerto de entrada principal 3, de preferencia por bombeo. La válvula en el segundo puerto de salida principal 5 se cierra, y es forzado el líquido a través de la unidad de filtro o tamiz 6 y sale a través del primer puerto de salida principal 4, cuya válvula de salida está abierta. La unidad de filtro o tamiz 6 se dimensiona para retener partículas sólidas de acuerdo con las especificaciones requeridas. Por ejemplo, el filtro puede diseñarse para retener partículas de más de 1 mm de diámetro. El filtro es de un tipo que soporta repetidamente temperaturas de esterilización, sin necesidad de reemplazo. La cámara es un recipiente a presión de preferencia con capacidad nominal para al menos una presión de 3.1 bar y al menos una temperatura de +144 °C. Las clasificaciones de presión y temperatura dependen del punto de ajuste de temperatura de esterilización requerido.

La fase filtrada puede recolectarse en un tanque de compensación para mayor tratamiento térmico en una planta como se describe en la patente europea 1 440 040.

Para mantener abierta la unidad de filtro, puede suministrarse vapor periódicamente a través de la conexión 7 con una presión suficiente para desprender una torta filtro que se forma posiblemente en la superficie de filtro corriente arriba. Intervalos de 1 a 5 minutos con un periodo de lavado por arrastre de 5-30 segundos pueden emplearse. Un indicador de nivel (no mostrado) puede emplearse para supervisar la necesidad por lavado a contra corriente .

La unidad de filtro y la cámara se dimensionan para separar y mantener un volumen de sólidos determinado por los requerimientos de capacidad de la planta de tratamiento térmico. Por ejemplo, una cámara de aproximadamente 30 1 de volumen operacional puede emplearse. El punto cuando la capacidad de la cámara se h alcanzado, puede ser indicado por el interruptor de nivel 8. Subsecuentemente, las válvulas del puerto de entrada principal 3 y los puertos de salida principal 4, 5 se cierran. Una operación de esterilización puede ser entonces llevada a cabo, de preferencia bajo la supervisión del sistema de control. Un punto de ajuste de temperatura de esterilización y periodo de exposición se ajustan, por ejemplo a 130°C por 20 minutos.

El vapor de esterilización (por ejemplo vapor de planta a presión de suministro de 2.5 bar) se suministra tanto a través del filtro 6 por la conexión 7 como a través del punto más bajo de la cámara por la conexión 9 en una ramificación del segundo puerto de salida principal 5. El condensado sale a través de la compuerta de salida 10, de preferencia conectado al tanque de compensación de la planta de tratamiento térmico corriente abajo, de esta manera asegurando una adecuada esterilización también de cualquier material arrapado.

La temperatura de esterilización se supervisa utilizando un sensor de medición 12 en la conexión 9 y la medición del punto más frió 13 en el extremo lejano de la linea condensada. Ambas lecturas del sensor deben estar sobre la temperatura de ajuste para que las condiciones de esterilización sean aceptadas por el sistema de control. Cuando ambos sensores de temperatura han alcanzado el punto de ajuste, empieza el periodo de exposición de esterilización. De preferencia, el primer sensor se localiza en el fondo de la carga sólida y el segundo se localiza cerca de la trampa de vapor en la tubería de salida para proporcionar un resultado representativo para esterilización, mostrando que la temperatura requerida debe ser alcanzada por toda la carga. El proceso de esterilización puede ser validado por una prueba microbiológica utilizando esporas de Geobacillus Stearothermophilus en una secuencia de esterilización, para proporcionar un resultado de esterilización extrema min. de 106 reducción en población.

Después del periodo de exposición, el programa del sistema de control procede a una etapa de enfriamiento.

Durante esa etapa, todas las válvulas permanecen cerradas y se detiene el suministro de vapor. El programa espera para que las temperaturas en ambos puntos de medición caigan, por ejemplo por debajo de +90°C. : Cuando se alcanzó una temperatura de +90°C, el programa avanza a una etapa de vaciado y enjuague-descarga. Durante esta etapa, se abre el segundo puerto de salida principal 5 y se abre la válvula en la entrada de enjuague con agua 11, por ejemplo por un periodo de 60 a 120 segundos, para limpiar la cámara y transportar todos los sólidos descontaminados a través del segundo puerto de salida principal al drenaje.

Ventajosamente, una pieza de carrete 14 se adapta en la linea de descarga de filtrado para facilitar servicio de reemplazo de la unidad de filtro. La separación de la pieza de carrete permite eliminar el filtro a través del puerto de salida 4.

Ventajosamente, pueden conectarse dos unidades en paralelo para mantener operación continúa si una unidad alcanza máxima capacidad y procede a las etapas de esterilización y descarga.

La esterilización de material sólido por inyección de vapor directamente del material es altamente eficiente en comparación con el calentamiento de un volumen de liguido en el gue se suspende el material correspondiente .

La anterior descripción detallada se tomará como un ejemplo, no limitando la invención respecto a las reivindicaciones de patente.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para separar sólidos de un fango que comprende material biológicamente nocivo, y para esterilizar los sólidos, el dispositivo se caracteriza porque comprende una cámara para recibir el fango; un puerto de entrada principal para alimentar fango; un primer puerto de salida principal para descargar liquido; adaptado al primer puerto de salida principal, una unidad para separar el material sólido de un fluido que sale del primer puerto de salida principal; un segundo puerto de salida principal para descargar material sólido; conexiones para alimentar vapor a la cámara y para permitir que el condensado salga de la cámara; y medios para medición de temperatura, para validar que cualquier material sólido contenido en la cámara ha experimentado condiciones de esterilización.

2. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una conexión para alimentar vapor al primer puerto de salida principal.

3. Un dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque además comprende una conexión para alimentar vapor al segundo puerto de salida principal.

4. Un dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende sensores de temperatura en al menos dos ubicaciones .

5. Un método para separar material sólido de una suspensión de desecho biológico que comprende material sólido en liquido, y subsecuentemente esterilizar el material sólido, caracterizado porque comprende las etapas de: - conducir a una suspensión de desecho biológico en una cámara; - conducir la suspensión fuera de la cámara a través de un dispositivo de separación mecánica, separar partículas sólidas de la suspensión; - drenar esencialmente la parte liquida de la suspensión de la cámara; -supervisar y elevar la temperatura del material sólido que queda en la cámara mediante inyección de vapor directo a una temperatura de esterilización predeterminada; -mantener la temperatura de esterilización por un período de tiempo predeterminado, y - retirar el material sólido esterilizado de la cámara.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de separación mecánica es un filtro o tamiz.

7. El método de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la temperatura se supervisa en al menos dos sitios.

8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque una base se agrega al material que se va esterilizar.