PT710125E - Um metodo e uma maquina para esterilizar ou desinfectar residuos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

Um método e uma máquina para esterilizar ou desinfectar resíduos A presente invenção refere-se a um método e a uma máquina para esterilizar ou desinfectar resíduos, em particular, resíduos hospitalários contaminados, baseado no conhecido método da descomposição térmica das proteínas que constituem as células vivas.

Nos métodos conhecidos de esterilização ou desinfecção por calor, a dificuldade para aquecer o material que vai ser tratado implica ciclos de longa duração, causados pelo baixo coeficiente de transmissão de calor do exte-rior ao interior dos resíduos. Nestes métodos, o calor é transmitido aos resíduos convenientemente triturados, ou mediante sopro com vapor de água saturado a uma pressão de aproximadamente 0,5 Pascal, quando se utilizam os sistemas de autoclave, ou mediante sopro de ar quente ou vapor de água sobreaquecido a uma temperatura de aproximadamente 180°C em sistemas secos, ou até por aquecimento através das paredes. A pesar de que existam sistemas que funcionam com radiação de microondas, que permitem a penetração do calor no interior dos resíduos, as instalações que funcionam com este principio podem alcançar mas com dificuldade as temperaturas necessárias para a esterilização, dado que a necessidade da presença de água para a transformação das microondas em energia calorifica evitam que a temperatura aumente por encima da temperatura de ebulição da água. O documento WO 92/12738 divulga um método para a desinfecção de resíduos médicos que consiste, essencialmente, em tratar os resíduos em recipientes de pressão equipados com membros desagregadores, no qual o recipiente está adicionalmente equipado com meios de aque- 1 cimento que consistem em injectores de vapor ou uma camisa de calor para produção de calor. O documento EP-A-0.383.553 divulga um aparelho para eliminar resíduos médicos que compreende uma unidade de fragmentação que consiste em lâminas fixas e rotativas; o aparelho contém meios para fornecer uma solução anti-séptica para a esterilização. O objecto da presente invenção é o de proporcionar um método e um aparelho aperfeiçoados que possibilitem a esterilização de resíduos sem riscos de contaminação e que, continuando o tratamento, dêem origem a um material esterilizado que se elimine facilmente.

Adicionalmente, o objecto da presente invenção é o de proporcionar um método e um aparelho adequados para serem utilizados na eliminação de resíduos contaminados, em ambientes hospitalarios, inclusivamente a pequena escala, relativamente económicos e adequados para a automatização.

De modo a alcançar estes objectivos, o método que é o objecto da invenção está definido de acordo com a reivindicação 1. A característica distintiva do método de acordo com a invenção é a de a energia calorífica necessária para atingir e manter a temperatura ser produzida por impacto, assim como por fricção intramolecular e extramolecular, utilizando a energia cinética fornecida ao sistema por um eixo de lâminas que gira a alta velocidade dentro dum invólucro, preferivelmente provido com placas percutoras fixas. Este sistema possibilita atingir a temperatura programada de forma particularmente rápida, e esta ultima ser então verificada, preferivelmente através da dosagem e evaporação da água. Além do tratamento de esterilização (ou desinfecção), o método também 2 possibilita a cominuição dos resíduos, dos materiais plásticos presentes nestes, ou acrescentados adequadamente, o der-retimento dos resíduos, e finalmente a granulação do material tratado. O aparelho que é o objecto da invenção está definido de acordo com a reivindicação 10. O valor da temperatura no volume de resíduos, dentro do invólucro, está determinado de acordo com a intenção, seja esta simplesmente de desinfecção e, portanto, destruindo simplesmente os microorganismos patogénicos, ou a esterilização completa e, portanto, a eliminação dos microorganismos vivos esporogénios ou asporogénios.

Depois de se ter atingido em poucos minutos a temperatura programada na qual as partes plásticas, presentes ou acrescentadas, se amaciam, como se estabelecerá a partir de agora, mantém-se este tipo de temperatura durante aproximada-mente meia hora, dissipando o calor derivado da agitação energética por meio de injecção de água. A dosagem da água é controlada por um regulador de temperatura; esta dosagem também possibilita manter localmente um conteúdo elevado de humidade que, como se estabelece na bibliografia, facilita a descomposição das proteínas.

As emanações que se libertam do sistema passam por um esterilizador eléctrico com uma temperatura elevada (aproximadamente 800°C) antes de serem dissolvidas num absor-vedor de água. O coeficiente de fricção da massa de resíduos que vão ser tratados pode ser incrementado mediante a adição de material termoplástico tal como polietileno, polipropileno, etc., preferivelmente de tipo colorido, de modo a proporcionar ao material tratado uma cor especifica. 3 A adição de mais materiais termoplásticos, à parte dos que estão normalmente presentes nos resíduos, possibilita incrementar consideravelmente a temperatura máxima que pode ser atingida por fricção na massa - a mais de 250°C - e assim ser reduzido o tempo no qual a temperatura se mantém na própria massa. A fusão dos materiais plásticos e a sua posterior solidificação mediante arrefecimento e dosagem de água possibilita obter um material tratado que é totalmente homogéneo, tanto no que diz respeito à sua cor como à sua composição.

No final do período em que a temperatura se mantém, a massa é arrefecida mediante o incremento da dosagem de água, e também mediante o decréscimo adequado na velocidade do rotor, e mediante circulação de ar ou de água na camisa do aparelho, ou mediante a colocação do aparelho num vácuo ligeiro.

No final do ciclo, os resíduos esterilizados ou desinfectados estão em forma granulada e arrefecidos e podem ser desalojados sem emitir emanações, vapores ou cheiros. As vantagens e características adicionais do método e aparelho de acordo com a invenção se tornarão mais evidentes através da seguinte descrição pormenorizada dada em relação ao desenho anexo, proporcionada somente a título de exemplo não limitativo, na qual se mostra esquematicamente um aparelho para a execução do método.

Fornecem-se os resíduos a um invólucro que define uma câmara (1) de folha metálica resistente, com os lados protegidos por protecções contra o desgaste, preferivelmente feitos de aço manganês. A câmara está fechada com uma tampa (2) que funciona de forma manual ou hidráulica por meio dum cilindro (22) e uma unidade hidráulica (24). Dentro da câmara, um rotor de palhetas (3), com lâminas de aço altamente resis- 4 tentes e substituíveis (4), gira a alta velocidade, por exemplo a 1500 rpm. O rotor funciona com um motor eléctrico potente (5) e um sistema de correias e polias (6) esticadas por um tensor de correias (7) . Uma ligação hidráulica (23) para reduzir a absorção no começo e para compensar as forças devido às interrupções ou sobrecargas pode estar montada nas máquinas para produção em grande escala.

Como alternativa ao sistema eléctrico, pode-se conseguir o funcionamento através dum motor hidráulico e uma unidade oleodinâmica.

Preferivelmente, montam-se na parte inferior da câmara, placas percutoras de aço (8), cuja função é martelar, esmagar e deter o material de modo que a energia cinética possa ser convertida em energia calorífica.

Preferivelmente, o eixo rotativo possui uma instalação central adequada para recepcionar um suporte de tubos de ensaio (9) com orifícios que se podem abrir e encher com amostras de esporos específicos ou bactérias (tais como, por exemplo, Bacillus stearothermophilus ou Bacillus subtilis) de modo que o funcionamento correcto da máquina de esterilização ou desinfecção possa ser verificado periodicamente num ciclo de ensaios adequado.

No final do ciclo, o material é descarregado através da abertura duma tampa (10) mediante um sistema hidráulico (11) ou de outro dispositivo motorizado. O aparelho está provido de dispositivos de segurança para protecção contra acidentes, e em particular com um dispositivo de micro interruptor (12) que evita que o rotor funcione se a tampa não está fechada, e um dispositivo hidráulico que consiste numa bomba automática (13/1) e num pistão 5 (13/2) que evita que a tampa se abra quando o rotor está girando . A temperatura dentro da câmara mede-se e controla-se com um indicador-regulador (14), cuja lâmpada sensitiva pode estar instalada na tampa, mas preferivelmente dentro duma pá estacionária que põe em funcionamento a abertura duma válvula accionada por solenoide (16) e a injecção de água por um bocal (15) em etapas específicas do programa. As emissões que se libertam durante o ciclo de tratamento passam através duma fornalha pequena (17) na qual se alcança uma alta temperatura (aproximadamente 800°C) mediante resistências eléctricas com o fim de que estas emissões sejam esterilizadas.

Depois de passarem pela fornalha, as emissões são absorvidas por um absorvedor de água com um bocal (18) que funciona mediante uma válvula accionada por solenoide (19).

No final da etapa durante a qual a temperatura se mantém, o material tratado é arrefecido mediante a diminuição da velocidade do rotor, mediante a dosagem de água, mediante a colocação do invólucro num vácuo ligeiro, mediante o aumento de água no bocal (18), e mediante a circulação de ar num espaço (20) que rodeia o invólucro, através do ventilador (21), ou de água que funciona com uma válvula motorizada. O aparelho completa-se com uma unidade hidráulica (24) que permite pôr em funcionamento os pistões e válvulas de serviço, assim como com o painel de controle eléctrico (25). Exemplo 1

Equipa-se o aparelho, provido com uma câmara que tem 600 mm de diâmetro e 800 mm de altura, com um rotor de palhe-tas coaxial que gira a 7 50-1.500 rpm e que consiste em duas palhetas com lâminas ligadas a um motor de 50 kW. 6

Colocam-se protecções contra o desgaste e seis lâminas estacionárias ao longo da circunferência mais pequena da câmara .

Introduzem-se 30 kg de resíduos hospitalários contaminados e 7 kg dum padrão polietilénico colorido dentro da câmara e fecha-se a tampa. A máquina põe-se em funcionamento de acordo com um ciclo programado no qual se atinge e se mantém uma temperatura de 160°C. A temperatura atinge-se em 5 minutos, depois dos quais o sistema regulador e injector de água entra em acção e mantém a temperatura a este nível durante aproximadamente 30 minutos. No final desta etapa, a velocidade do rotor diminui automaticamente a 750 rpm e a dosagem de água faz diminuir a temperatura a 80°C em 2 minutos. A etapa de arrefecimento começa com o sopro de ar na camisa durante 10 minutos; a partir daqui, a temperatura do material é de 60°C, a abertura da tampa causa a descarga automática do material granulado e esterilizado em aproximadamente 1 minuto. Então, a maquina pára e prepara-se para efectuar um novo ciclo .

Exemplo 2

Equipa-se o aparelho, provido com uma câmara que tem 1.200 mm de diâmetro e 800 mm de altura, com um rotor de pa-lhetas coaxial que gira entre 0 e 1.500 rpm e que consiste em duas palhetas com lâminas ligadas a um motor hidráulico de 250 kw.

Colocam-se protecções contra o desgaste e 25 lâminas estacionárias ao longo da circunferência mais pequena da câmara .

Introduzem-se 120 kg de resíduos hospitalários contaminados e 30 kg dum padrão polipropilénico colorido dentro da câmara e fecha-se a tampa. 7 A máquina põe-se em funcionamento de acordo com um ciclo programado, no qual a primeira etapa é a de atingir uma temperatura de 150°C. Esta temperatura atinge-se em 10 minutos, após os quais o sistema regulador e injector de água entra em acção e mantém a temperatura a este nível durante 20 minutos. No final deste etapa, a dosagem de água suspende-se automaticamente, dado que a segunda etapa do programa em ciclos estabelece o aquecimento posterior da massa a uma temperatura de 180 °C que se atinge em 1 minuto. A velocidade do rotor diminui então automaticamente a 500 rpm e a dosagem de água faz diminuir a temperatura a 80°C em 1 minuto. A etapa de arrefecimento começa sob um vácuo e mediante sopro de ar na camisa durante 10 minutos, depois dos quais a temperatura do material é de 50°C. A abertura da tampa causa a descarga automática do material granulado e esterilizado em aproxima-damente 2 minutos. Então, a maquina pára e prepara-se para efectuar um novo ciclo.

Numa realização adicional da invenção, injecta-se uma solução aquosa de hipocloreto de sódio concentrado na massa de resíduos, dentro do invólucro, durante o ciclo de esterilização. Então, a água que é pulverizada e dosifiçada, durante o ciclo, pode conter vantajosamente hipocloreto de sódio, preferivelmente numa concentração de 12-15% em peso de cloro activo.

Sabe-se que a solução de hipocloreto de sódio concentrado, na alta temperatura que se atinge dentro do invólucro, faz reacção com o dióxido de carbono e forma ácido hipocloro-so não dissociado que por sua vez se dissocia em monóxido de cloro gasoso (Cl20) que é um agente clorante e biocida eficaz . s

Nesta realização o material de resíduos que se cominuta é pulverizado com a solução de NaClO concentrado quando aquecido a uma temperatura superior a 150°C e quando se introduz ar, incluindo dióxido de carbono, dentro do invólucro. A quantidade de C02 inerentemente presente no ar é suficiente para provocar a libertação de monóxido de cloro que, sob as condições de grande agitação, penetra dentro do volume de resíduos que estão a ser tratados e flui através do aparelho, aperfeiçoando, assim, o efeito de esterilização.

As quantidades residuais de monóxido de cloro, ainda presentes no fim do tratamento, se existem, podem ser absorvidas pelo absorvedor de água, proporcionando ácido hipoclo-roso.

Assim, não só os resíduos são adicionalmente esterilizados, mas também as emissões que se produzem durante o tratamento e as superfícies internas do aparelho. Nesta realização não existe a necessidade de levar as emissões a fornalha (17) antes de as levar ao absorvedor de água.

Naturalmente, a pesar do principio da invenção continuar a ser o mesmo, as formas da realização e os pormenores da descrição podem variar amplamente em relação ao que tem sido descrito e ilustrado anteriormente meramente a título de exemplo não limitativo.

\ BOBONE

Agentà Oficial da Propriedade Industrial Rua Aímfeida e Sousa, 43 - ) 350 US30A 9

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. - Um método para a esterilização ou desinfecção por calor de resíduos, particularmente resíduos hospitalários contaminados, que compreende a etapa de trituração e/ou comi-nuição dos resíduos a uma temperatura adequada para esterilização e/ou desinfecção por calor, caracterizado por a mencionada etapa de trituração e/ou de cominuição ser levada a cabo sob uma tensão por cisalhamento e durante um determinado tempo de modo a produzir, somente por fricção, uma quantidade de calor suficiente para atingir e manter a mencionada temperatura de esterilização ou desinfecção dentro da massa de resíduos, em ausência de fornecimento adicional de calor directo ou indirecto e dissipando o calor por fricção mediante a dosagem de água liquida sobre os resíduos que estão sendo comi-nuidos, de modo a controlar a temperatura de esterilização e/ou desinfecção.
2. 2. - Um método de acordo com a reivindicação 1, no qual a água liquida dosifiçada contém hipocloreto de sódio.
3. 3. - Um método de acordo com a reivindicação 1, no qual a temperatura de esterilização e/ou desinfecção atingida mediante calor por fricção é de pelo menos 150°C.
4. 4. - Um método de acordo com a reivindicação 1, no qual o calor se produz na massa de resíduos por fricção e cisalhamento, aproveitando a energia cinética transmitida por um rotor provido de palhetas ou de lâminas e que gira a uma velocidade e1evada.
5. 5. - Um método de acordo com a reivindicação 4, no qual o rotor coopera com um grande número de percutores estacionários em forma de palhetas ou de lâminas para acelerar a transformação da energia cinética em calorífica. 1
6. 6. - Um método de acordo com a reivindicação 1, no qual se acrescenta um padrão de material plástico, preferivelmente de polietileno ou de polipropileno, aos resíduos que vão ser tratados.
7. 7. - Um método de acordo com a reivindicação 6, no qual a temperatura atingida mediante calor por fricção é suficiente para provocar amaciamento e/ou fusão do men- cionado material de plástico.
8. 8. - Um método de acordo com quaisquer uma das reivindicações de 1 a 7, no qual se alimentam os resíduos com uma solução aquosa de hipocloreto de sódio concentrado.
9. 9. - Um método de acordo com a reivindicação 1, no qual os resíduos cominuidos são finalmente arrefecidos mediante adição de água sobre resíduos aquecidos.
10. 10. - Um aparelho para levar a cabo o método de quaisquer uma das reivindicações de 1 a 9, que compreende: - um invólucro (1) adequado para conter os resíduos; - um rotor (3), dentro do invólucro (1), provido de pa-lhetas ou lâminas adaptadas para triturar ou cominuir os resíduos; - meios de accionamento (5, 6, 7) adaptados para fazer girar o rotor (3), cominuindo, deste modo, os resíduos; - meios (15) associados às paredes do invólucro para introduzir água dentro do invólucro; e - meios de aquecimento adaptados de modo a atingir uma temperatura de esterilização ou desinfecção dentro do invólucro (1), para esterilizar ou desinfectar os resíduos, caracterizado por: - um grande número de percutores fixos (8) em forma de palhetas ou lâminas estarem associados com as paredes do invólucro; 2 - os mencionados meios de accionamento (5, 6, 7) estarem adaptados para fazer girar o rotor (3) , a uma velocidade tal que produza uma temperatura suficiente para esterilizar ou desinfectar os resíduos somente por fricção e que se mantenha dentro do invólucro (1) ; no qual os mencionados meios estão constituídos somente pelo mencionado rotor (3) e percutores (8) em associação com os mencionados meios de accionamento (5, 6 , 7) .
11. 11. Um aparelho de acordo com a reivindicação 9, carac-terizado por compreender meios de evacuação associados às paredes do invólucro (1) para a extracção das emanações produzidas durante o tratamento de esterilização e/ou desinfecção, um dispositivo esterilizador (17) adaptado para receber as emanações emitidas e aquecer estas emanações a uma temperatura de esterilização, e meios absorventes (18, 19) que estão em comunicação com o esterilizador, adaptados para receber e absorver estas emanações.

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