WO1994007545A1 - Entkeimungs- und sterilisationsanlage für medizinal-müll und verfahren zu ihrem betrieb - Google Patents

Entkeimungs- und sterilisationsanlage für medizinal-müll und verfahren zu ihrem betrieb Download PDF

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WO1994007545A1
WO1994007545A1 PCT/CH1992/000201 CH9200201W WO9407545A1 WO 1994007545 A1 WO1994007545 A1 WO 1994007545A1 CH 9200201 W CH9200201 W CH 9200201W WO 9407545 A1 WO9407545 A1 WO 9407545A1
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waste
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PCT/CH1992/000201
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Christian C. Schlumpf
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Belinox Ag
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L11/00—Methods specially adapted for refuse
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • A61L2/12—Microwaves
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/80—Apparatus for specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2206/00—Aspects relating to heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields covered by group H05B6/00
    • H05B2206/04—Heating using microwaves
    • H05B2206/045—Microwave disinfection, sterilization, destruction of waste...

Definitions

  • the invention relates to a disinfection and sterilization system for medical waste using microwave radiation, according to the preamble of patent claim 1, and to a method for operating such a system.
  • the advantages of this solution lie in the possibility of using a hermetically sealable, decentralized collecting system to sterilize small amounts that occur in each case practically at the point of origin and depending on requirements, e.g. every day.
  • the collection system and the sterilization system matched to it are matched to one another by various protective and safety devices in such a way that a risk from a hygienic point of view on the greatly reduced transport routes is practically excluded and that the treatment itself with high safety requirements and thus practically without Risk expires.
  • the system consists of a pressure-resistant metallic application space 1, which is dimensioned and designed exactly as a standing cavity according to microwave technology principles.
  • the application room 1 is conductively connected to a floor panel 2.
  • the room 1 is closed off at the top by a safety housing cover 3 with a controllable positive lock 7.
  • microwave radiation supplied via waveguide 5 is fed into the room.
  • the microwave energy is supplied by two standardized high-frequency parts 6A, 6B. In the example, these are two 2.450 GHz RF parts with a peak power output of 1.2 kW each and a continuous power output of 2.4 kW.
  • a rotatable receiving and positioning device 10 for a standardized one-way garbage container 11 is located in the center of the application space.
  • the container is automatically centered on the rotatable receiving device 10 by means of side guides 13 with the aid of a centering device 8.
  • the rotational movement of the application material takes place around the vertical axis of symmetry of the application space 1.
  • a rotary drive 9 integrated in the housing cover 3 is used to generate the rotational movement and acts on the container 11 via a driving disk 9A.
  • the drive plate rotates at approx. 12 to 18 revolutions per minute.
  • the garbage disposable container 11 consists of non-metallic material, preferably of a plastic.
  • the lid 12 of this container is positively locked and thus secured against unauthorized opening.
  • the lid is equipped with a liquid supply hole of approximately 8 mm diameter in the example, which is closed with a self-locking suppository also attached to the lid after the end of the process.
  • a device for the forced supply of liquid into the interior of the refuse container and into the intermediate space between the refuse container and the inner wall of the application space 1 is provided.
  • the insertion device 14 is preferably integrated in the housing cover 3 in such a way that when the housing cover is closed it automatically penetrates the prepunched cover 12 of the waste container 11. When the housing cover 3 is open, the insertion device 14 is lowered in the housing cover 3, so that there is no risk of injury.
  • the function of the introduction device 14 is controlled by a hydraulic unit 15.
  • a control part e.g. a computer programmed with a corresponding sequence control is provided.
  • Monitoring and security components e.g. A limit switch 16 for checking the lid position, a pressure sensor 20, an overpressure safety valve 21 and a sensor 17 for monitoring the rotary movement of the waste container 11 complete the control of the system.
  • the servo-hydraulic 15 mentioned serves to support the closing movements.
  • the infectious waste is collected in the disposable container 11 and closed with the lid, which can only be opened by violent destruction. In this way, the garbage can be fed directly to the sterilization system without mixing with other wastes, for example daily.
  • This system is preferably located in the doctor's office or directly in front of the operating room.
  • the container 11 is inserted, it is automatically centered by the side guides 13 on the rotatable receiving device 10. Then the housing cover 3 is closed and laterally locked twice.
  • the liquid introduction device 14 integrated in the cover and constructed as a feed pipe penetrates the hole in the cover 12 on the waste container 11. This means that the device is ready to start the program sequence described in the following.
  • the treatment process begins with the activation of the hydraulic device 15. This opens a valve for the liquid supply through the introduction device 14 into the application space 1 and into the garbage ⁇ container 11.
  • tap water is forcibly introduced by the existing line pressure. This occurs during a programmed period of time, so that a defined amount of water is introduced into the application space 1 or into the waste container 11.
  • the amount of liquid determined in this way is necessary for carrying out the steam flow method known per se, as will be described later.
  • a liquid addition of approx. 1.5 to 2 percent of the waste container volume has proven to be useful, i.e. for a waste container of 30 liters e.g. 5 deciliters of water.
  • the drive plate 9A of the rotary drive 9 lowers on the cover 12 of the waste container 11. This is preferably done with a prestress on the elastic container cover 12, so that it is lowered by approx. 10 mm. towards the centering device 8, This stability increases the stability of the holder and guide for the refuse container and thus the reliability of a homogeneous treatment of the refuse.
  • the introduction device 14, controlled by the hydraulic unit 15, is pulled back into its basic position within the housing cover 3.
  • this movement triggers a program position "ready for microwave field setup".
  • the program-controlled leads to a signal "malfunction". The consequence of this is that the microwave field cannot initially be switched on. The previous functional sequence must be repeated by restarting, possibly after eliminating the source of the error.
  • the actual disinfection program begins, which runs in two stages: in a first stage, the microwave field with its full power strength of 2.4 kW in the example is for a predetermined time, in the example for 10 'to 12 min, switched on programmatically until an operating pressure of 150 mbar is reached.
  • the microwave field with its full power strength of 2.4 kW in the example is for a predetermined time, in the example for 10 'to 12 min, switched on programmatically until an operating pressure of 150 mbar is reached.
  • the second stage serves to maintain an even and stable vapor pressure.
  • the microwave energy is only switched on at intervals, namely pressure-controlled.
  • the pressure sensor 20 indicates a pressure of 150 bar
  • the microwave energy is switched to interval operation, so that the pressure remains constant during the entire required incubation time.
  • the safety valve 21 in the housing cover 3 opens automatically. This process is harmless, since cell cultures no longer exist from a pressure of approx. 100 mbar. As a result, the work process is not necessarily interrupted automatically. If, on the other hand, the programmed incubation time is e.g. not reached due to a power failure or other defect, this is displayed in the form of a fault message. In such a case, for safety reasons, the entire process sequence is repeated after the fault has been remedied.
  • the housing cover 3 also remains locked until the successful conclusion of the program for controlling the treatment process is indicated.
  • the above-mentioned process monitoring by pressure monitoring in the application space 1 serves as an essential component as a primary and reliable measurement variable.
  • the pressure can only be built up if the process runs according to the rules. Furthermore, the pressure can only be maintained if the steam flow process is working properly.
  • the following components are particularly taken into account in the safety concept: safety of personnel against the microwave field, protection against bacteriological contamination, safety against overpressure, electrical safety, ease of use and safety against incorrect manipulation.
  • the microwave generator is accommodated in the foot part of the apparatus which is closed on all sides. Access is only possible via a revision opening, which can only be opened with a special tool.
  • the overpressure safety is ensured by a double locking of the housing cover. This is designed mechanically so that it can withstand multiple overpressures.
  • the pressure relief valve 21 provides pressure relief as soon as the set limit pressure is exceeded.
  • interrupter switches which ensure an immediate interruption of the process or shutdown of the microwave generator when the application room is opened. These safety switches also make it impossible to start up the device when the cover is open. Otherwise, the current-carrying components are accommodated in a housing part which is only accessible through a screwed inspection opening.
  • the apparatus has a total height of approximately 70 cm. It is extremely compact and mobile on wheels. Its garbage containers are suitable for holding approx. 30 liters.
  • the apparatus showed excellent results in temperature under the described operating conditions. pressure range of over 130 degrees Celsius.
  • Enterococcus faecalis corresponding to an area of activity A and B of the German Federal Health Office (BGA) and spores of Bacillus subtili ⁇ corresponding to the area of activity C of the BGA, were used as test germs. This corresponds to the official requirements for the treatment of hospital waste. With an exposure time of 20 minutes, both the bioindicators charged with Enterococcus faecalis and the bioindicators charged with Bacillus subtili ⁇ were perfectly killed.

Abstract

Zur Entkeimung bzw. Sterilisation von Medizinal-Müll wird Mikrowellenstrahlung eingesetzt. Ein druckdichter Applikationsraum (1) ist als Mikrowellenhohlraum ausgebildet und mit Mikrowellen-Einkoppelungsschlitzen (4) zur Leistungseinspeisung von Mikrowellenstrahlung ausgerüstet. Im Applikationsraum (1) wird ein geschlossener, nichtmetallischer Müllbehälter (11) eingesetzt und eine unter dem Einfluss der Mikrowellenstrahlung verdampfbare Flüssigkeit zugegeben. Der Applikationsraum (1) ist rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Müllbehälter (11) ist um die Rotations-Symmetrieachse drehbar. Durch schnelle Anfangsaufheizung werden bereits Zellkulturen in sich selbst zerstört und ein Dampfströmungsverfahren ausgelöst. Anschliessend wird auf intermittierenden Mikrowellenbetrieb umgeschaltet. Der Verfahrensablauf wird von einer Ablaufsteuerung selbsttätig koordiniert. Es wird ein häufiger Sterilisationsbetrieb von kleinen Mengen praktisch am Ort des Entstehens ermöglicht.

Description

Entkeimungs- und Sterilisationsanlage für Medizinal-Müll und Verfahren zu ihrem Betrieb
Die Erfindung betrifft eine Entkeimungs- und Sterilisations¬ anlage für Medizinal-Müll unter Einsatz von Mikrowellen¬ strahlung, ge äss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Anlage.
Aus hygienischen Gründen wird organischer und anorganischer Krankenhaus-, Operations- und Arztpraxen-Müll einer Sonder¬ behandlung unterzogen, da er mindestens teilweise infektiös wirkt und demgemäss mit Ansteckungsrisiken während der Zeit seiner Aufbewahrung bzw. auf den Transportwegen behaftet ist. Es ist daher eine Entkeimung und Sterilisation von derartigem Medizinal-Müll erforderlich, bevor er endgültig entsorgt wird. Die Sterilisation erfolgt im allgemeinen zentral in grösseren dazu speziell geeigneten Anlagen, die z.B. in Spitälern ein¬ gerichtet sind.
Bekannte zentrale Gross-Anlagen dieser Art arbeiten mit der bewährten DampfSterilisation, bei welcher das zu behandelnde Gut in einem geschlossenen druckfesten Behälter durch Einlei¬ ten von Heissdampf über eine bestimmte Zeitspanne behandelt und somit entkeimt wird. Das vorschriftsgemäss behandelte Gut gilt danach als hygienisch unbedenklich und kann dann gefahr¬ los entsorgt, z.B. einer Müllverbrennungsanlage zugeführt werden. Solche Groεsanlagen sind jedoch nur stossweise ausgelastet und werden aus ökonomischer Sicht wenig effektiv betrieben. Ausser- de besteht auf dem Transportweg von der Quelle bis zur Anlage nach wie vor eine Verletzungs- und Infektionsgefahr. Schliess- lich hat ein Störungsfall zur Folge, dass grössere Müllmengen unter Umständen über längere Zeit gelagert werden müssen, wodurch sich das Hygiene-Risiko vergrössert, oder dass der Müll auf längeren öffentlichen Transportwegen zu einer benach¬ barten Anlage tranportiert werden muss, womit das Risiko auf unerwünschte Weise auf die Transportwege ausgedehnt wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die erwähnte Lücke im hygienischen Sicherheitssystem zwischen der Quelle, also dem Ort des Müllanfalls, und dem Standort der Müll-Be¬ handlungsanlage zu schliessen und gleichzeitig eine rationel¬ lere Betriebsweise und dadurch eine weitere Riεikominderung sicherzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Massnahmen gemäss der Definition der Patentansprüche 1 und 9 gelöst.
Die Vorteile dieser Lösung liegen.in der Möglichkeit, durch ein hermetisch verschliessbares dezentrales Sa melsyεtem die Sterilisation von kleinen, jeweils anfallenden Mengen prak¬ tisch am Ort des Entstehens und je nach Bedarf, z.B. täglich, vornehmen zu können. Das Sammelsystem und die darauf abge¬ stimmte Sterilisationsanlage sind durch verschiedene Schutz- und Sicherheitsvorrichtungen so aufeinander abgestimmt, dass eine Gefahr aus hygienischer Sicht auf den stark reduzierten Transportwegen praktisch ausgeschlossen ist und dass die Be¬ handlung selbst mit hohen Sicherheitsvorgaben und damit prak¬ tisch ohne Risiko abläuft.
Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiels'. • Die Figur zeigt das beschriebene Ausführungsbeispiel einer Entkeimungs- und Sterilisationsanlage im Schnitt.
Grundsätzlich besteht die Anlage aus einem druckfesten metal¬ lischen Applikationsraum 1, der nach mikrowellentechnolo¬ gischen Grundsätzen exakt als stehender Hohlraum dimensioniert und ausgebildet ist. Der Applikationsraum 1 ist mit einem Bodenblech 2 leitend verbunden. Nach oben ist der Raum 1 durch einen Sicherheits-Gehäusedeckel 3 mit eine steuerbare Zwangs¬ verriegelung 7 abgeschlossen. Mit Hilfe exakt dimensionierter Einkoppelungsschlitze 4 wird über Hohlleiter 5 zugeführte Mikrowellenstrahlung in den Raum eingespeist. Die Mikrowel¬ lenenergie wird im hier gezeigten Ausführungsbeispiel von zwei standardisierten Hochfreguenzteilen 6A, 6B geliefert. Im Bei¬ spiel sind dies zwei 2,450 GHz HF-Teile mit einer Spitzen- Leistungsabgabe von je 1,2 kW bzw. einer Dauer-Leiεtungsabgabe von 2,4 kW.
Innerhalb des Applikationsraums befindet sich, zentriert ange¬ ordnet, eine drehbare Aufnahme- und Positioniervorrichtung 10 für einen standardisierten Müll-Einwegbehälter 11. Durch Seiten¬ führungen 13 wird der Behälter auf der drehbaren Aufnahmevor¬ richtung 10 automatisch mit Hilfe einer Zentriereinrichtung 8 zentriert. Die Drehbewegung des Applikationsgutes erfolgt im Beispiel um die vertikale Symmetrieachse des Applikations¬ raumes 1. Zur Erzeugung der Drehbewegung dient ein im Gehäuse¬ deckel 3 integrierter Drehantrieb 9, welcher über eine Mit¬ nehmerscheibe 9A auf den Behälter 11 einwirkt. Im Beispiel rotiert die Mitnehmerscheibe mit ca. 12 bis 18 Umdrehungen pro Minute.
Der Müll-Einwegbehälter 11 besteht aus nichtmetallischem Mate¬ rial, vorzugsweise aus einem Kunststoff. Der Deckel 12 dieses Behälters ist zwangsverriegelt und damit gegen unbefugtes Öff¬ nen gesichert. Der Deckel ist mit einem Flüsεigkeitszuführungs- loch von im Beispiel ca. 8 mm Durchmesser versehen, welches mit einem ebenfalls am Deckel befestigten selbstarretierenden Ver¬ schlusszäpfchen nach Prozessende verschlossen wird.
Ferner ist eine Vorrichtung zur zwangsweisen Flüssigkeitszu¬ führung in das Innere des Müllbehälters und in den Zwischen¬ raum zwischen Müllbehälter und Innenwand des Applikationsraums 1 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Einbringvorrichtung 14 im Gehäuεedeckel 3 derart integriert, daεs sie beim Schliessen des Gehäusedeckels automatisch den vorgelochten Deckel 12 des Müllbehälters 11 durchdringt. Bei geöffnetem Gehäusedeckel 3 iεt die Einbringvorrichtung 14 im Gehäuεedeckel 3 verεenkt, εo daεs eine Verletzungsgefahr ausgeεchloεεen iεt. Geεteuert wird die Funktion der Einbringvorrichtung 14 durch eine Hydraulik¬ einheit 15.
Zur Steuerung deε im folgenden näher geεchilderten Verfahrens- ablaufε iεt ein in der Figur nicht näher gezeigter Steuerungs¬ teil, z.B. ein mit einer entsprechenden Ablaufsteuerung pro¬ grammierter Computer, vorgesehen. Überwachungs- und Sicher¬ heitskomponenten, z.B. ein Endschalter 16 zur Überprüfung der Deckelposition, ein Drucksensor 20, ein Überdruck-Sicherheitε- ventil 21 εowie ein Senεor 17 zur Überwachung der Drehbewegung des Müllbehälters 11, ergänzen die Steuerung der Anlage. Zur Unterstützung der Schliessbewegungen dient im Beispiel die erwähnte Servo-Hydraulik 15.
Am Ort des Entstehenε, alεo im OP-Saal oder in der Arztpraxiε, wird der infektiöεe Müll im Einwegbehälter 11 geεammelt und mit dem Deckel, der sich nur durch gewaltsame Zerεtörung öff¬ nen läεεt, verschlosεen. So kann der Müll ohne Vermiεchung mit anderen Abfällen direkt, z.B. täglich der Sterliεationεanlage zugeführt werden. Vorzugsweise steht diese Anlage unmittelbar in der Arztpraxis oder direkt vor dem OP-Saal. Zum Einεetzen des Behälters 11 in den Applikationsraum 1 musε zuvor deεεen drucksicherer Gehäusedeckel 3 geöffnet werden. Mehrfach-Sicherheitskomponenten verunmöglichen, dass das Gerät im geöffneten Zuεtand in Betrieb genommen werden kann. Beim Einsetzen des Behälterε 11 wird dieεer durch die Seitenfüh¬ rungen 13 auf der drehbaren Aufnahmevorrichtung 10 εelbεttätig zentriert. Danach wird der Gehäusedeckel 3 geschloεεen und seitlich zweifach verriegelt. Mit dem Schlieεsen des Gehäuse¬ deckels 3 durchdringt die in den Deckel integrierte, als Zu- leitungεrohr auεgebildete Flüεεigkeitε-Einbringvorrichtung 14 daε Loch deε Deckelε 12 am Müllbehälter 11. Damit iεt daε Gerät bereit zum Start deε im folgenden beεchriebenen Pro¬ grammablaufs.
Das Behandlungsverfahren, welches im Beispiel durch Druck auf eine START-Taste an der Programmεteuerung ausgelöst wird, be¬ ginnt mit der Aktivierung der Hydraulikvorrichtung 15. Diese öffnet ein Ventil für die Flüsεigkeitεzufuhr durch die Ein¬ bringvorrichtung 14 in den Applikationεraum 1 und in den Müll¬ behälter 11. Im Beispiel wird Leitungswasser durch den vorhan¬ denen Netzleitungsdruck zwangsweise eingebracht. Dies ge¬ schieht während- einer programmierten Zeitdauer, so dasε eine definierte Wassermenge in den Applikationsraum 1 bzw. in den Müllbehälter 11 eingeführt wird. Die so bestimmte Flüsεig- keitsmenge ist zur Durchführung des an sich bekannten Dampf¬ strömungsverfahrens erforderlich, wie dies später beschrieben wird. Bewährt hat sich eine Flüεεigkeitszugabe von ca. 1,5 bis 2 Prozent des Müllbehälter-Volumens, alεo für einen Müllbe¬ hälter von 30 Liter z.B. 5 Deziliter Waεεer.
Mit dem Schlieεεen des Gehäusedeckelε 3 senkt sich die Mitneh¬ merscheibe 9A des Drehantriebs 9 auf den Deckel 12 des -Müll¬ behälters 11. Vorzugsweise erfolgt dies mit einer Vorspannung auf den elastiεchen Behälterdeckel 12, εo daεs dieser um ca. 10 mm nach unten, in Richtung auf die Zentriervorrichtung 8, deformiert wird.- Durch dieεe Maεεnah e erhöht εich die Stabi¬ lität der Halterung und Führung für den Müllbehälter und damit die Zuverlässigkeit einer homogenen Behandlung des Mülls.
Nach Ablauf der vorprogrammierten Dosierzeit für die Zugabe der Flüssigkeit wird die Einbringvorrichtung 14, gesteuert durch die Hydraulikeinheit 15, wieder in ihre Grundstellung innerhalb des Gehäusedeckelε 3 zurückgezogen. Dieεe Bewegung führt durch Betätigung eineε entsprecheden Endschalter zur Auslösung einer Programmposition "Bereit für den Mikrowellen¬ feldaufbau". Sollte sich jedoch die Einbringvorrichtung 14, z.B. infolge Druckabfalls im Netz oder Bruch der Wasεerleitung im Gerät, zu früh zurückziehen oder ihre Funktion gar nicht erfüllt haben, führt dieε programmgeεteuert zu einem Signal "Funktionεεtörung". Dieε hat zur Folge, daεs das Mikrowellen¬ feld zunächst nicht zugeschaltet werden kann. Der bisherige Funktionsablauf muεs, evtl. nach Beheben der Fehlerquelle, durch einen Neustart wiederholt werden.
Sind die bisherigen Programmschritte ungestört abgelaufen, beginnt das eigentliche Desinfektionsprogramm, welches zwei¬ stufig abläuft: In einer ersten Stufe wird das Mikrowellenfeld mit seiner vollen Leistungsεtärke von im Beispiel 2,4 kW für eine vorgegebene Zeit, im Beispiel für 10' bis 12 min, pro¬ grammgesteuert zugeεchaltet, bis ein Betriebsdruck von 150 mbar erreicht ist. Durch diese Maεsnah e werden eventuell vor¬ handene Zellkulturen vernichtet, welche bereits bei mittleren Temperaturen abεterben. Andererεeitε wird durch den plötz¬ lichen Temperaturanstieg ein überproportional schnelleε Wachs¬ tum derjenigen Zellkulturen verhindert, die εolche Wachεtumε- eigenschaften im sich verändernden Temperaturbereich aufweiεen.
Der raεante Temperaturaufbau im infizierten Dielektrikum bringt die beigemiεchte Flüεsigkeit nach ca. 5 Minuten Be¬ triebszeit zum Verdampfen. Dabei wird durch den Einfluss der Mikrowellenenergie eine Dampfεtrö ung erzeugt, welche bezüg¬ lich der Wirkungεweiεe und hinεichtlich der Klaεεifizierung den klaεεiεchen Dampfdesinfektionsverfahren zuzurechnen ist. Dadurch werden sämtliche Zellkulturen mikrobiologisch einwand¬ frei abgetötet. Typiεch erfolgt die Dampfdeεinfektion während 20 Minuten.
Die zweite Stufe dient der Aufrechterhaltung eineε öglichεt gleichmäεsigen und stabilen Dampfdruckes. Dazu erfolgt die Zuεchaltung der Mikrowellenenergie nur noch in Intervallen, und zwar druckgesteuert. Sobald der Drucksenεor 20 einen Druck von 150 bar anzeigt, wird die Mikrowellenenergie auf Inter¬ vallbetrieb umgeεtellt, εo daεε der Druck während der geεamten erforderlichen Inkubinationεzeit konstant bleibt.
Bei einem eventuellen störungεbedingten Überεchreiten deε Druckeε, z.B. bei Erreichen eineε Überdruckε von 200 mbar, öffnet sich das Sicherheitsventil 21 im Gehäusedeckel 3 selbsttätig. Dieser Vorgang ist unbedenklich, da ab ca. 100 mbar Druck keine Zellkulturen mehr existieren. Dadurch wird der Arbeitsprozess nicht unbedingt selbεttätig unterbrochen. Wird hingegen die programmierte Inkubinationεzeit z.B. infolge Stromausfalls oder eines sonstigen Defektes nicht erreicht, wird dies in Form einer Störungsmeldung angezeigt. In einem solchen Fall wird aus Sicherheitsgründen der gesamte Prozeεε- ablauf nach Behebung der Störung wiederholt.
Auε Sicherheitεgründen bleibt ferner der Gehäusedeckel 3 so¬ lange automatiεch geεperrt, bis der erfolgreiche Abschluεs des Programms zur Steuerung des Behandlungsverfahrenε angezeigt wird.
Bei ordnungεge äεser Beendigung des Verfahrens, also nach Ab¬ lauf der für die Durchführung des Dampfεtrömungsverfahrens erforderlichen Inkubinationszeit, wird zunächst das Mikrowel- lenfeld abgeschaltet. Anεchlieεsend läuft eine zeitlich pro¬ grammierte Relaxationsphaεe ab. Erst danach wird die ord- nungsgemässe Beendigung des Prozesses angezeigt, und der Ge¬ häusedeckel 3 wird zum öffnen und zur Entnahme des jetzt bak¬ teriologisch sauberen Mülls freigegeben. Dieser Müll kann un¬ bedenklich der weiteren "normalen" Entsorgung, z.B. zusammen mit Hausmüll, zugeführt werden.
Besondere Aufmerksamkeit wurde der Prozessüberwachung sowie den Sicherheitsaspekten gewidmet. Als wesentliche Komponente dient dabei die erwähnte Prozesεüberwachung durch Drucküber¬ wachung im Applikationεraum 1 alε primäre und zuverlässige Messgröεεe. Der Druckaufbau kann nur erfolgen, wenn der Ver- fahrensprozess regelkonform abläuft. Ferner kann der Druck nur aufrechterhalten bleiben, wenn das Dampfströmungsverfahren einwandfrei abläuft.
Im Sichheitskonzept werden insbesondere die folgenden Kompo¬ nenten beachtet: Sicherheit des Personals vor dem Mikrowellen¬ feld, Schutz vor bakteriologischer Kontaminierung, Überdruck¬ sicherheit, Elektrische Sicherheit, Bedienungskomfort sowie Sicherheit gegen Fehlmanipulationen.
Zum Schutz vor dem Mikrowellenfeld iεt der Mikrowellengene¬ rator im allεeitig geschloεεenen Fuεεteil deε Apparates unter¬ gebracht. Der Zugang ist ausεchlieεslich über eine Revisionε- öffnung möglich, welche nur mit einem SpezialWerkzeug geöffnet werden kann.
Der Schutz vor bakteriologischer Kontaminierung wird dadurch erleichtert, dasε infektiöser OP-Müll ausschliesεlich am Ort deε Entεtehens und demgemäsε durch inεtruierteε Perεonal in die Einweg-Müllbehälter eingebracht wird. Die Wahrεcheinlich- keit, dass diese Behälter durch Berührung oder durch unachtsam fallengelasεenen'Müll auf der Behälterauεsenseite oder an der "[uεεeren Deckeloberfläche kontaminiert εind, iεt deεhalb von vornherein sehr gering. Sollte trotzdem eine äussere Kontami¬ nierung stattgefunden haben, so wird diese während des oben beschriebenen Behandlungsverfahres dadurch beseitigt, dasε der geεamte Behälter, alεo auch sein Auεεereε, dem Dampfsterili¬ sationsverfahren ausgesetzt ist.
Die Überdruckεicherheit iεt durch eine doppelεeitig angebrachte Zwangεverriegelung des Gehäusedeckels gewährleistet. Diese ist mechanisch so ausgelegt, daεs dass sie einem mehrfachen Über¬ druck standhält. Zusätzlich sorgt das Überdruckventil 21 für eine Druckentlastung, sobald der eingestellte Grenzdruck über¬ schritten wird.
Die elektrische Sicherheit ist durch Unterbrecherschalter gewährleistet, welche bei ffnen des Applikationsraumes für eine εofortige Unterbrechung des Prozesses bzw. Abschaltung des Mikrowellengenerators sorgen. Diese Sicherheitsεchalter verunmöglichen auch die Inbetriebnahme des Gerätes bei geöff¬ netem Deckel. Im übrigen sind die stromführenden Bauteile in einem nur durch eine verschraubte Revisionsöffnung zugäng¬ lichen Gehäuseteil untergebracht.
Dem Bedienungkomfort dient ausser einem Netzhauptschalter eine einzige START-Taste. Im übrigen läuft der Prozeεs auf die oben dargestellte Weise vollautomatisch ab, so dass Bedienungsfehler ausgeschlossen sind. Kontrolleuchten orientieren über den jeweiligen Stand des Prozesses.
Im bevorzugten Beispiel weist der Apparat eine Gesamthöhe von ca. 70 cm auf. Er ist äusεerεt kompakt und auf Rollen fahrbar. Seine Müllbehälter eignen εich zur Aufnahme von ca. 30 Liter.
Bei Prototypenverεuchen zeigte der Apparat unter den geεchil- derten Betriebεbedingungen hervorragende Resultate im Tempera- tur-Druckbereich von über 130 Grad Celsius. Als Testkeime wurden Enterococcus faecalis, entsprechend einem Wirkungsbe¬ reich A und B des Deutschen Bundesgesundheitsamtes (BGA) sowie Sporen von Bacillus subtiliε entεprechend dem Wirkungsbereich C des BGA verwendet. Dies entεpricht den behördlichen Anfor¬ derungen zur Behandlung von Klinikmüll. Bei einer Einwirkzeit von 20 Minuten waren sowohl die mit Enterococcus faecalis beεchickten Bioindikatoren als auch die mit Bacillus subtiliε beεchickten Bioindikatoren einwandfrei abgetötet.
Durch die im Apparat erzeugte Drehbewegung um die vertikale Achεe wird eine besonders gleichmäsεige Verteilung des Mikro¬ wellenfeldes innerhalb des Behandlungsguteε und damit eine homogene Durchdringung der Zellkulturen und damit eine Zer¬ störung der Kulturen durch Eigenerhitzung in sich selbst er¬ reicht. Die Folge ist vor allem in der Startphase die Ver¬ meidung eines explosionsartigen Ausbreitens einzelner Zell¬ kulturen sowie eine feinere Flüssigkeitsverteilung für ein gleichmässiger durchzuführendes Dampfströmungsverfahren.

Claims

Patentansprüche:
1. Entkeimungs- und Sterilisationεanlage für Medizinal-Müll unter Einsatz von Mikrowellenstrahlung, dadurch gekennzeich¬ net, dass ein druckdichter Applikationsraum (1) als Mikrowel¬ lenhohlraum auεgebildet und mit Mikrowellen-Einkoppelungε- εchlitzen (4) zur Leistungseinεpeiεung von Mikrowellenstrah¬ lung ausgerüεtet iεt, daεε εich im Applikationεraum (1) eine innerhalb des Mikrowellenfeldes bewegbare Aufnahmevorrichtung
(10) für geschlossene nichtmetallische Müllbehälter (11) be¬ findet, dass eine Flüsεigkeitε-Einbringvorrichtung (14) für eine unter dem Einfluss der Mikrowellenstrahlung verdampfbare Flüsεigkeit in den Müllbehälter vorgeεehen iεt und daεε An¬ lagenteile mit einer den Verfahrenεablauf εelbεttätig koordi¬ nierenden Ablaufsteuerung verbunden sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasε der den Applikationsraum (1) bildende Hohlleiter rotationsεymme- trisch ausgebildet ist und dass die Aufnahmevorrichtüng (10) um die Hohlleiter-Symmetrieachse drehbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikationsraum (1) als stehender Hohlzylinder ausgebildet ist, der im Bodenbereich durch ein mit den Einkoppelungs- schlitzen (4) verεeheneε Bodenblech (2) und auf der Oberεeite durch einen mit Sicherheitεverriegelungen verεehenen druck¬ festen Gehäusedeckel (3) abgeschloεsen ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das's im Deckel (3) ein Drehantrieb (9) mit einem auf den Müllbehälter
(11) wirkenden Drehmitnehmer (9A) angebracht iεt.
5. Anlage nach Anεpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daεε der Müllbehälter (11) mit einem elaεtiεch deformierbaren Wandbe¬ reich versehen iεt, auf welchen der Drehmitnehmer (9A) zu. liegen kommt, sobald der Müllbehälter (11) im Applikationsraum
(I) eingesetzt und der Gehäusedeckel (3) geschlosεen iεt, um durch elastiεche Deformation deε Wandbereichε die Lageεtabili- tät des Müllbehälters im Applikationsraum (1) zu erhöhen.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dasε der Müllbehälter zylinderförmig auεgebildet und mit einem durch den aufgeεetzten Drehmitnehmer (9A) deformierbaren Behälter¬ deckel versehen ist.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasε die Flüεεigkeits-Einbringvorrichtung (14) als eine bei geεchloε- senem Gahäusedeckel (2) in den Müllbehälter einführbare Zu- leitungεεpitze im Gehäuεedeckel (2) integriert und mit einer Rückzugεführung versehen ist, welche bei geöffnetem Geräte¬ deckel (2) aktiviert ist.
8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasε die Ablaufsteuerung mit Eingängen mindestens für die Erfaεεung deε Schlieεεzuεtandeε deε Gerätedeckelε (2), deε Innendruckε im Applikationεraum (1) und der Drehbewegung deε Müllbehälterε
(II) auεgestattet iεt.
9. Verfahren zum Betrieb einer Entkeimungs- und Sterilisa- tionεanlage für Medizinal-Müll unter Einsatz von Mikrowellen¬ strahlung, mit einem druckdichten Applikationsraum (1) als Mikrowellenhohlraum und mit Mikrowellen-Einkoppelungsεchlitzen (4) zur Leiεtungseinspeisung von Mikrowellenεtrahlung, ferner mit einer im Applikationsrau (1) innerhalb des Mikrowellen-
- feldeε bewegbaren Auf ahmevorrichtung (10) für geschlossene nichtmetallische Müllbehälter (11) sowie mit einer Flüssig- keitε-Einbringvorrichtung (14) für eine unter dem Einfluεε der Mikrowellenεtrahlung verdampfbare Flüεεigkeit in den Müllbe¬ hälter, gemäεε Patentanεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daεs nach Bestätigung der Gehäusedeckel-Verriegelung (7) programm¬ gesteuert eine dosierte Flüεεigkeitεmenge in den Applikations¬ raum (1) und direkt in den Müllbehälter (11) eingeführt wird, dass nach erfolgreich abgeschloεεener Flüssigkeitszugabe eine bestimmte Mikrowellen-Dauerleistung in den Applikationsraum eingespeist wird, welche die Auslösung eines DampfStrömungs¬ verfahrens bewirkt und gleichzeitig beginnt, die Zellkulturen in sich selbεt zu zerstören, dasε anεchliessend programmgesteu¬ ert für eine weitere vorgegebene Zeitspanne auf intermittie¬ renden Mikrowellenbetrieb mit einer zur Aufrechterhaltung des Dampfströmungsverfahrenε erforderlichen Mikrowellenleiεtung umgeschaltet wird, dasε nach Ablauf der vorgegebenen Zeitεpanne daε Mikrowellenfeld abgeεchaltet wird und dass nach Ablauf einer programmgesteuerten Entspannungsphaεe die Gehäuεedeckel- Verriegelung (7) programmgeεteuert freigegeben wird.
10. Verfahren nach Anεpruch 9, dadurch gekennzeichnet, daεε die Umεchaltung auf intermittierenden Mikrowellenbetrieb zur Aufrechterhaltung deε Da pfεtrömungεverfahrens vom Signal eines mit dem Applikationsraum (1) in Verbindung stehenden Druck-Sensors (20) ausgelöst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dasε der Übergang auf intermittierenden Mikrowellenbetrieb bei Erreichen eines Überdrucks von 150 mbar im Applikationsraum (1) erfolgt.
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