Результат интеллектуальной деятельности: Система термического обеззараживания твердых медицинских отходов

Изобретение относится к области обеззараживания медицинских отходов и их утилизации.

Известна полезная модель «Система утилизации медицинских отходов» по патенту РФ №100403 с датой публикации 20.12.2010, включающая электрический пульт управления, датчик температуры, нагревательные элементы, измельчительную камеру с ножами, укрепленными на роторе в нижней части камеры на вертикальном валу электродвигателя.

Известна полезная модель «Аппарат для термической дезинфекции и деструкции медицинских отходов» по патенту РФ №152576 с датой публикации 10.06.2015, имеющая герметичную термокамеру переработки, снабженную герметичной крышкой, между стенками корпуса термокамеры размещены электронагревательные элементы. Верхняя часть корпуса образует камеру для сбора газов и к ней присоединен патрубок выхода газов в фильтрационную систему.

Недостатком приведенных выше технических решений является загрязнение окружающей среды ввиду отсутствия фильтров для очистки.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является полезная модель «Утилизатор медицинских отходов» по патенту РФ №83415 с датой публикации 10.06.2009, содержащая электрический пульт управления, блок фильтров для очистки отходящих паров, клапаны подачи воды, датчик температуры, нагревательные элементы и стерилизационную измельчительную камеру с управляемой герметичной крышкой и с вращающимися горизонтальными резцами, закрепленными в нижней части камеры на вертикальном валу, связанном с ротором электродвигателя и подключенном к электрическому пульту управления. Стерилизационная камера снабжена неподвижными резцами, установленными по окружности на ее стенке и установленными на валу вращающимися резцами. Нагревательные элементы установлены в стерилизационной камере, датчики температуры установлены на внутренней и внешней сторонах стенки стерилизационной камеры. В одном корпусе со стерилизационной камерой установлены колонны охлаждения паров противотоком воды, выход паров из указанных колонн соединен с блоком фильтров. Электрический пульт управления снабжен программируемым контроллером, связанным с электродвигателем, вентиляторами, нагревательными элементами, приборами для контроля температуры и клапанами. Стерилизационная камера выполнена цилиндрической с инжекторами распыления воды. Утилизатор может быть снабжен средствами впрыска хлорноватисто-кислой соли в стерилизационную камеру.

Недостатком технического решения является низкая экологичность утилизатора ввиду сброса большого количества чистой воды, которая охлаждает пар из рабочей емкости, вместе с неочищенными сточными водами в систему канализации.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение эффективности работы системы термического обеззараживания твердых медицинских отходов и расширение функциональных возможностей по применению такой системы без подключения к системе канализации.

Техническими результатами являются повышение эффективности забора и очистки паровоздушной смеси из рабочей зоны стерилизационной камеры, повышение экологичности и безопасности процесса обеззараживания отходов, а также безопасности персонала при обслуживании оборудования.

Технические результаты обеспечиваются за счет того, что система термического обеззараживания твердых медицинских отходов содержит стерилизационную камеру с герметичными крышками загрузки и выгрузки и с вращающимися горизонтальными резцами, закрепленными в нижней части камеры на вертикальном валу, связанном с ротором электродвигателя и подключенном к электрическому пульту управления. Камера снабжена неподвижными горизонтальными резцами, установленными по окружности на ее стенке, нагревательным элементом. В нижней части камеры также установлены два датчика температуры для измерения температуры стенки стерилизационной камеры и температуры обрабатываемых отходов. К стерилизационной камере подведена вентиляционная система отвода паров, которая через циклонный фильтр соединена с теплообменниками с замкнутым контуром охлаждения, состоящим из насоса и радиатора с охлаждающим вентилятором. Радиатор соединен с расширительным баком для компенсации разницы давлений при нагревании и охлаждении жидкости. Теплообменники соединены с группой фильтров с вентилятором для отвода охлажденного воздуха в атмосферу и герметичной емкостью для сбора конденсата, соединенной с насосом для подачи конденсата в стерилизационную камеру.

Герметичная крышка люка загрузки стерилизационной камеры и крышка люка выгрузки стерилизационной камеры могут быть снабжены электроприводами для повышения безопасности персонала от соприкосновения с обрабатываемым материалом при аварийном снятии электропитания с установки.

Герметичная крышка люка загрузки стерилизационной камеры и крышка люка выгрузки стерилизационной камеры могут иметь электромагнитные замки для обеспечения герметичного и плотного прилегания крышек люков и исключения приоткрытий при ударных нагрузках.

Стерилизационная камера может содержать ввод для подачи дезинфицирующего раствора при аварийной выгрузке отходов. Система термического обеззараживания твердых медицинских отходов может содержать систему управления, обеспечивающую возможность работы в ручном или автоматическом режимах.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы термического обеззараживания твердых медицинских отходов.

Система термического обеззараживания твердых медицинских отходов состоит из стерилизационной камеры 1 с герметичной крышкой 2. В нижней части камеры 1 находятся вращающиеся горизонтальные резцы 4, установленные на оси 5 двигателя 6. Внизу по периметру камеры установлены по меньшей мере два неподвижных ножа 7. На дне камеры 1 размещен нагревательный элемент 8. В верхней части камеры 1 имеется ввод 10 для впрыска воды. Камера 1 может содержать ввод 9 для подачи дезинфицирующего раствора при аварийной выгрузке твердых медицинских отходов. В нижней части камеры 1 также установлены два датчика температуры для измерения температуры стенки стерилизационной камеры и температуры обрабатываемых отходов. К стерилизационной камере 1 подведена вентиляционная система отвода паров 13, которая через циклонный фильтр 11 соединена с теплообменниками 12 с замкнутым контуром охлаждения, состоящим из насоса 19 и радиатора 18 с охлаждающим вентилятором 17. Циклонный фильтр 11 грубой очистки выполнен с герметичной емкостью для сбора мусора и пыли крупной фракции обеззараженных отходов, которая имеет быстросъемное соединение. Также герметичная емкость имеет сифон для слива накопившегося конденсата в герметичную емкость для накопления конденсата и исключения подсоса воздуха из данной емкости. Радиатор 18 соединен с расширительным баком 16 для компенсации разницы давлений при нагревании и охлаждении жидкости. Теплообменники 12 соединены с группой фильтров 13 с вентилятором для отвода охлажденного воздуха в атмосферу и герметичной емкостью 14 для сбора конденсата, соединенной с насосом 15 для подачи конденсата в стерилизационную камеру 1.

Кроме того, система термического обеззараживания твердых медицинских отходов может содержать систему управления, обеспечивающую возможность работы в ручном или автоматическом режимах, а также прием информации с датчиков температуры. Прием и отображение информации о состоянии всех систем и узлов выводится на сенсорно-графическую панель. Все основные температурные и временные параметры могут быть распечатаны на принтере.

Система функционирует следующим образом.

Медицинские отходы, предназначенные для термического обеззараживания, загружаются в стерилизационную камеру 1 при открытой крышке 2 и работающей вентиляционной системе отвода паровоздушной смеси 3, 11, 12, 13, далее крышка-зонт 2 закрывается. В камере 1 образуется разрежение воздуха за счет работы вентилятора группы фильтров 13. За счет неподвижных ножей 7 и вращающихся резцов 4 происходит измельчение и нагрев отходов за счет трения утилизируемой массы. Датчик температуры в нижней части рабочей камеры осуществляет контроль температуры перерабатываемого материала. Дополнительный нагрев отходов осуществляется нагревательным элементом 8 для ускорения процесса нагрева и уменьшения времени цикла переработки. При температуре выше 80°С в камере 1 начинается сильное испарение влаги из отходов и переход ее в пар, который поступает в вентиляционную систему отвода паров 3, 11, 12, 13. После измельчения и нагрева до заданной температуры в камеру 1 подается вода через ввод 14, 15, 10 для охлаждения материала. Пары, образующиеся в рабочей камере, отводятся вентиляционной системой 3, 11, 12, 13.

Из вентиляционной системы отвода паров 3, 11, 12, 13 паровоздушная смесь поступает в циклонный фильтр, где механические примеси и пыль оседают в циклонном фильтре 11 для грубой очистки, а конденсат поступает через сифон в герметичную емкость для сбора конденсата 14. Основная масса пара поступает в теплообменник 12, где пар конденсируется, а конденсат поступает в герметичную емкость для сбора конденсата 14. Охлаждаемая жидкость поступает в теплообменники 12, где она нагревается и поступает на охлаждение в радиатор 18, теплосъем с радиатора осуществляется за счет обдува вентилятором охлаждения. Радиатор 18 соединен с расширительным баком 16, который содержит мембрану, для компенсации температурных расширений охлаждающей жидкости. Для охлаждения в теплообменники 12 системы охлаждения паров подается охлаждающая жидкость (антифриз, тосол, обычная вода). Воздух после очистки от пара поступает в группу фильтров с вентилятором, которая предназначена для создания разрежения в системе отсасывания паров из стерилизационной камеры, а также для очистки воздуха с помощью угольных и абсолютных фильтров. Охлажденный воздух проходит через группу фильтров 13 и очищенный воздух после группы фильтров 13 выводится в атмосферу. Во время охлаждения происходит получение конденсата в объеме 2, 3 л за один цикл. Конденсат из теплообменников 12 стекается самотеком в герметичную емкость 14, содержащую датчики уровня воды в герметичной емкости, и через насос 15 подается в канал для подачи воды в рабочую камеру. Кроме конденсата в емкость 14 подается вода для пополнения требуемого объема жидкости для повторного использования в стерилизационной камере 1 при охлаждении переработанных отходов в конце рабочего цикла (достижение 150°С). Таким образом, происходит возврат конденсата на охлаждение переработанных отходов и исключается выброс жидких отходов в систему канализации.

Электрический пульт управления снабжен программируемым контроллером, связанным с электродвигателем, вентиляторами, нагревательными элементами, приборами для контроля температуры, клапанами, и системой охлаждения.

Крышка люка загрузки стерилизационной камеры и крышка люка выгрузки стерилизационной камеры могут быть снабжены электроприводами для повышения безопасности персонала от соприкосновения с обрабатываемым материалом при аварийном снятии электропитания с установки.

Крышка люка загрузки стерилизационной камеры и крышка люка выгрузки стерилизационной камеры могут иметь электромагнитные замки для обеспечения герметичного и плотного прилегания крышек люков и исключения приоткрытий при ударных нагрузках.

Выполнение системы термического обеззараживания твердых медицинских отходов, выраженной совокупностью признаков независимого пункта формулы, обеспечивает получение заявленных технических результатов, таких как повышение эффективности забора и очистки паровоздушной смеси из рабочей зоны стерилизационной камеры, повышение экологичности и безопасности процесса обеззараживания отходов. Кроме того, признаки зависимых пунктов формулы изобретения также влияют на повышение безопасности персонала при обслуживании оборудования.