RS64368B1 - Postrojenje i postupak za tretman otpada, posebno otpada iz laboratorija za medicinsku analizu - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na postrojenje i postupak za tretiranje otpada, naročito otpada iz laboratorija za medicinsku analizu.

[0002] Otpad iz laboratorija za medicinsku analizu može biti različitog tipa u zavisnosti od aktivnosti koje se izvode.

[0003] Takav otpad može, na primer, biti otpadna voda iz kliničkih laboratorija, koja može sadržati organske i neorganske hemijske supstance, krv i telesne tečnosti, surfaktanate, rastvarače, formaldehide, pufere, razblažene kiseline i mineralne baze, fosfate, oksidanse, tragove teških metala.

[0004] Otpad koji je odbačen iz istraživačkih laboratorija može biti još heterogeniji, s obzirom da može sadržati oksidaciona sredstva (kao što je hipohlorit, jod, peroksidi i drugi), proteine koji su dobijeni iz tkiva, boje, teške metale iz analitičkih reagenasa, organske rastvarače, fosfate i deterdžente koji se koriste za dezinfekciju instrumenata.

Stanje tehnike

[0005] U skladu sa prvim poznatim postupkom, laboratorije sakupljaju sav proizvedeni otpad, klasifikuju ga prema vrsti i smeštaju ga u odgovarajuće kontejnere. Kontejneri se drže na odgovarajućim lokacijama na proizvodnim mestima i strogo su katalogizovani u skladu sa proizvodima koji se u njima nalaze, nakon čega su uklonjeni od strane kompanija koje su ovlašćene za transport, skladištenje i njihovo odlaganje, koje je zasnovano na identifikacionim kodovima.

[0006] Postupak nije zadovoljavajući u smislu hemijskog i biološkog rizika, kao i koji uključuje značajno osoblje, sredstva transporta, specijalne oblasti skladištenja, sa posledičnim ekonomskim troškovima.

[0007] Alternativno, otpad se može direktno tretirati na mestima proizvodnje posredstvom raznih tehnologija.

[0008] To uključuje poznatu vrstu postrojenja u kojima se otpad tretira reagensima tako da uzrokuje oksidaciju zagađivača, tretman poznat pod imenom "Fenton". U ovom postrojenju, nakon reakcije, čvrsti deo se uklanja iz postrojenja, tečni deo je proveren i ukoliko je neophodno može dalje biti tretiran.

[0009] Da bi se ukazao stepen zagađenosti, korišćen je ključni parametar, poznat kao COD (potreba za hemijskim kiseonikom) (eng. Chemical Oxygen Demand). U poznatoj vrsti postrojenja, prilikom procene parametra COD, utvrđeno je da tretman nije optimalan za određene vrste otpada. Osim toga, ukoliko posle reakcije otpad nema karakteristike pogodne za ispuštanje, mora se odmah ponovo tretirati. Dokument US5178755 prikazuje aparat za tretiranje otpadnih voda koje sadrže otpad koji je obično visok u svojoj biohemijskoj potražnji za kiseonikom (eng. biochemical oxygen demand) (BOD), i nivoima suspendovanih čvrstih materija (SS) u njima (eng. suspended solids). U aparatu koji je prikazan u dokumentu US5178755 ozonovana tečnost je pomešana u okviru višestepenog sistema prečišćavanja sa otpadnom vodom koja treba da se tretira i suspendovane čvrste materije su uklonjene, prečišćeni efluent se filtrira i izlaže izvoru ultraljubičastog zračenja i ozon je ubrizgan u ozračeni efluent i primljen unutar kontaktnog tornja gde se odvija reakcija između kontaminanata i ozona.

Izlaganje pronalaska

[0010] Cilj ovog pronalaska je da se unapredi tretman otpada iz laboratorija, čineći ga efikasnijim. Sledeći cilj ovog pronalaska je dobijanje efikasnog tretmana za različite vrste otpada.

[0011] Prema ovom pronalasku, isporučeno je postrojenje koje ima karakteristike definisane u zahtevu 1.

[0012] Prethodni tretman otpada deluje da bi se izmenila bar jedna fizička i/ili hemijska komponenta otpada na način da učini efikasnijom reakciju po "Fentonu" i da bi se smanjila COD (potreba za hemijskim kiseonikom) prečišćenog otpada. Prema tome, prethodni tretman omogućava čak i otpadu koji je obično teško tretirati da se učini pogodnim za tretiranje.

[0013] Prema povoljnim izvođenjima, prethodni tretman može obuhvatati zagrevanje otpada.

[0014] Tretman ozonom može se takođe primeniti nizvodno od reakcionog rezervoara, posebno nakon filtriranja otpada i pre ispuštanja.

[0015] Sistem za tretman otpada ozonom obuhvata ozonski generator koji je pogodan za uvođenje ozona u mešavinu ozona sa otpadom, i rezervoara za tretman koji je povezan sa pomenutim mešačem ozona. Mešač ozona sadrži Venturijeve tube i cevi nizvodno od Venturijeve tube, gde je cev konfigurisana bi se otpad održavao pod poželjnim pritiskom. Cev je konfigurisana u obliku serpentinske cevi, za održavanje tečnosti pod pritiskom koji favorizuje mešanje gasovitog ozona u tečnosti.

[0016] Prema poželjnom izvođenju, sistem za filtraciju obuhvata prvu grupu sa mehaničkim filterom i drugu grupu sa filter kertridžom . Prema tome, otpad se može filtrirati na dva različita načina, ili odmah nakon reakcije, prvi prolaz u prvoj grupi filtracije sa mehaničkim filterom za zaustavljanje čvrstog ostatka i nakon toga u drugoj grupi filtracije sa filter kertridžom, ili nakon taloženja otpada u reakcionom rezervoaru, uvođenjem prečićenog (bistrog) otpada direktno u drugu grupu filtriranja sa filter kertridžom .

[0017] Povoljno, brzina protoka filtracije u pomenutoj prvoj grupi sa mehničkim filterom je kontrolisana, na takav način da se filtriranje odvija sporo.

[0018] Poželjno pritisak u pomenutoj prvoj grupi sa mehaničkim filterom je kontrolisan, što omogućava da se utvrdi da li je potrebno ili nije potrebno menjati filter.

[0019] U jednom povoljnom izvođenju, postoji bar jedan Redoks senzor u pomenutom reakcionom rezervoaru, za kontrolisanje početka reakcije i privremeno odlaganje otpada ukoliko se smatra da nije pogodan za tretiranje.

[0020] Prema drugom aspektu iz ovog pronalaska, postupak za tretiranje otpada, posebno otpada iz laboratorija za medicinsku analizu, koji sadrži karakteristike iz patentnog zahteva 6.

Kratak opis nacrta

[0021] Dalje prednosti i karakteristike iz ovog pronalaska su očiglednije u detaljnom opisu koji sledi, uz pozivanje na priložene crteže, koji ilustruju njegov primer bez ograničavanja obima pronalaska, u kojima:

-Slika 1 ilustruje postrojenje za tretiranje otpada;

-Slika 2 je pogled sa prednje strane dela postrojenja na Slici 1;

- Slika 3 je pogled sa bočne strane dela postrojenja na Slici 1;

- Slika 4 ilustruje sistem za filtraciju postrojenja na Slici 1;

-Slika je pogled sa prednje strane izvođenja opreme za tretiranje otpada ozonom;

-Slika 6 ilustruje radni dijagram izvođenja postrojenja prema ovom pronalasku.

Poželjno izvođenje iz pronalaska

[0022] Na Slici 1 broj 1 označava postrojenje za tretman otpada, posebno otpada iz laboratorija za medicinsku analizu.

[0023] Prema pronalasku, postrojenje 1 sadrži opremu 2 za prethodni tretman otpada dizajniranu da izmeni bar jednu fizičku i/ili hemijsku osobinu otpada, bar jedan reakcioni rezervoar 3, lociran nizvodno od pomenute opreme 2 za prethodni tretman, i bar jedan filtracioni sistem 4 lociran nizvodno od pomenutog reakcionog rezervoara 3.

[0024] Postupak za tretman otpada prema pronalasku koji obuhvata korake:

a) prethodnog tretmana otpada da bi se izmenila bar jedna fizička i/ili hemijska osobina otpada; b) uvođenje otpada u reakcioni rezervoar;

c) uvođenje bar jednog reagensa u pomenuti reakcioni rezervoar da se smanji opterećenje zagađenjem u otpadu;

d) filtriranje otpada koji pristiže iz reakcionog rezervoara;

e) ispuštanje filtriranog otpada.

[0025] Kao što je ilustrovano na Slici 1, postrojenje 1 sadrži kompenzacioni rezervoar 5 u koji se prenose poznate količine jednog ili više otpada iz različitih rezervoara za akumulaciju otpada (nije ilustrovano). Na ovaj način je moguće saznati sastav otpada koji se tretira u postrojenju. Na kompenzacionom rezervoaru 5 nalazi se filter za emisije.

[0026] Kao što je ilustrovano na Slici 1, oprema 2 za prethodni tretman sadrži sistem za zagrevanje 6 za zagrevanje otpada, u koji se prenose pozate količine otpada iz kompenzacionog rezervoara 5. Povećanje u temperaturi otpada omogućava da reakcija po "Fentonu" bude efikasnija.

[0027] Sistem 6 za zagrevanje sadrži kontejner 7 od nerđajućeg čelika u kojima postoje kružni električni pojasevi koji se regulišu dok se ne postigne unapred određena temperatura, na način da se otpad dovede do optimalne temperature. Senzor temperature je postavljen unutar čeličnog kontejnera.

[0028] Kada je dostignuta unapred definisana temperatura, poželjno je da se sva tečnost prisutna u kontejneru unosi u rezervoar 3 u kome se javlja hemijska reakcija tipa po "Fentonu", uz pomoć bar jednog reagensa.

[0029] Kontrolni sistem (nije ilustrovan) kontroliše uvođenje unapred definisanih količina različitih reagenasa u rezervoar, u zavisnosti od osobina otpada koji se tretira. Količine poslatog reagensa su kalibrisane u odnosu na COD (Zahtev za hemijskim kiseonikom). Reagensi su poželjno uvedeni u rezervoar 3 pomoću odgovarajućih pumpi. Reagensi su poželjno u tečnom obliku. Jedan ili više reagenasa može biti u čvrstom obliku, koji su na odgovarajući način direktno dozirani u reakcionom rezervoaru 3. Filter za emisije je lociran na reakcionom rezervoaru 3 i/ili na kontejneru 7 sistema 6 za zagrevanje.

[0030] Unutar reakcionog rezervoara 3 nalazi se mešalica koja omogućava mešanje otpada sa različitim reagensima. Unutar rezervoara 3 takođe se nalazi bar jedan pH senzor. pH senzor takođe pokazuje regulaciju količine poslednjeg reagensa za neutralizaciju otpada, na takav način da otpad dostiže baznu pH na kraju reakcije. Povoljno, unutar rezervoara 3 se nalazi bar jedan Redoks senzor. Redoks senzor omogućava da se odredi početak reakcije i, ukoliko je potrebno, regulacija uvođenja dodatne količine reagenasa. Osim toga, Redoks senzor omogućava procenu da li je ili nije reakcija "Fenton" započeta u unapred definisanom vremenu. Ukoliko reakcija nije započela, moguće je dodati dodatne količine reagenasa. Redoks senzor označava da reakcija nije počela čak i nakon dodavanja reagenasa, otpad se nije smatrao pogodnim za tretman i uveden je u odgovarajući rezervoar 8. Тakav otpad će zatim biti analiziran i ponovo uveden u kompenzacioni rezervoar 5 zajedno sa drugim otpadom da bi se dobio otpad koji je pogodan za tretman po "Fentonu".

[0031] Prema povoljnom izvođenju, sistem 4 za filtraciju obuhvata prvu grupu 9 za filtracijus a mehaničkim filterom i drugu grupu 10 za filtraciju sa filter kertridžom . Mehanički filter iz prve grupe 9 za filtraciju je poželjno filter vreća.

[0032] Takva konfiguracija omogućava postrojenju da radi na dva načina.

[0033] U prvom načinu rada, filtracija se dešava neposredno nakon reakcije po "Fentonu". Posebno, sav otpad prisutan u reakcionom rezervoaru 3 je filtriran u jednom potezu neposredno nakon reakcije. Otpad prolazi u prvu grupu 9 sa mehaničkim filterom.

[0034] Kao što je prikazano na Slici 4, prva grupa 9 obuhvata jedan ili više mehaničkih filtera 91, 92, svaki ima unutar sebe filterske navlake koje zaustavljaju čvrsti deo otpada. Mehanički filteri 91, 92 su poželjno filter vreća. Mehanički filteri 91, 92 mogu biti povezani serijski ili paralelno. Poželjno, mehanički filteri 91, 92 mogu se izolovati i raditi pojedinačno. Povoljno, brzina filtracionog protoka u mehaničkim filterima 91, 92 je regulisana na takav način da se filtracija dešava veoma sporo. Povoljno, pritisak je kontrolisan, što omogućava da se utvrdi da li je potrebno ili nije potrebno menjati filter. Može postojati indikacija i/ili zaustavljanje postrojenja ukoliko se pritisak povećava iznad unapred određene vrednosti, na primer približno 4 bara.

[0035] Otpad nakon toga pronalazi u drugu grupu 10 za filtriranje sa filter kertridžom. Druga grupa 10 sadrži jedan ili više kertridža filtera 101, 102. Kertridži filtera 101, 102 mogu biti serijski vezani.

[0036] U drugom načinu rada, čeka se taloženje otpada u reakcionom rezervoaru 3, na takav način da je prečišćeni otpad odvojen od otpada koji sadrži čvrste suspenzije u reakcionom rezervoaru 3, posebno prečišćeni otpad koji ostaje u gornjem delu rezervoara 3 i otpad koji sadrži čvrste suspenzije koje ostaju u donjem delu rezervoara 3. Povoljno, dva dela se filtriraju odvojeno. Otpad koji sadrži čvrste suspenzije je uveden u prvu grupu 9 sa mehaničkim filterom i nakon toga u drugu grupu 10 sa filter kertridžom. Pročišćeni otpad je uveden direktno u drugu grupu 10 sa filter kertridžom i nije u grupi 9 sa mehaničkim filterom.

[0037] Može postojati odgovarajući instrument za uspostavljanje razdvajanja prečišćenog otpada i suspenzije.

[0038] U skladu sa povoljnim izvođenjem, postrojenje 1 sadrži završni rezervoar za sakupljanje 11 koji je lociran nizvodno od sistema za filtraciju 4. Poželjno rezervoar 11 je pogodan za hlađenje prečišćene tečnosti pre ispuštanja u kanalizacioni sistem. Za to hlađenje, unutar rezervoara 11 postoji dvostruki put koji omogućava punjenje rezervoara u centralnom delu i pražnjenje sa sa bočnih delova. Postoji i tačka za uvlačenje za uzorkovanje prečišćene tečnosti. Slika 5 ilustruje sistem 12 za tretman otpada ozonom. Taj tretman omogućava oksidaciju nekih zagađujućih komponenti otpada, čime se menjaju njegove hemijsko-fizičke osobine.

[0039] U skladu sa izvođenjem koje ilustruje sistem 12 za tretman sa ozonom sadrži generator 13 ozona pogodan za uvođenje ozona u mešalicu 14 ozona sa otpadom, i rezervoar 15 za tretman povezan sa mešalicom 14 ozona . Mešalica 14 ozona sadrži Venturijevu cev 16 i cev 17 nizvodno od Venturijeve tube 16, u kome je cev 17 konfigurisana da održi otpad pod unapred definisanim pritiskom. Cev 17 je suštinski konfigurisana u obliku serpentinske cevi. Takva konfiguracija omogućava da se tečnost održava pod pritiskom, favorizovanjem mešanja gasovitog ozona u tečnosti.

[0040] Tretman je petlja, mešanje je prinudno. U rezervoaru 15 za tretman nalazi se bar jedan temperaturni senzor i bar jedan Redoks senzor. Postoji filter za emisije koji je lociran na rezervoaru 15 za tretman.

[0041] Otpad se uzima iz donjeg dela rezervoara 15 za tretman i uvodi u Venturijevu cev 16 pomoću pumpe. Venturijeva cev 16 je povezana sa generatorom ozona 13, tako da u Venturijevoj cevi 16 otpad ostvaruje kontakt sa ozonom. Otpad koji je u kontaktu sa ozonom tada cirkuliše u serpentinskoj cevi 17, poželjno odozdo nagore, i ponovo se unosi u rezervoar 15 za tretman. Povoljno, ponovno unošenje se vrši ispod nivoa otpada, a ne spuštanjem pod gravitacijom, kako bi se smanjila pena. Alternativno, može postojati reduktor pene ako se voda uvodi odozgo, u gornji deo rezervoara za tretman, i/ili plutajući plastični prstenovi za smanjenje stvaranja pene. Pored toga je moguće dodati najmanje jedan inertni hemijski reagens za smanjenje stvaranja pene.

[0042] Prema pronalasku, sistem 12 za tretman ozonom je uključen u opremu za prethodni tretman otpada. Prethodni tretman upotrebom ozona omogućava početno smanjenje opterećenja zagađujućim materijama i hemijsku i/ili fizičku izmenu u otpadu, čineći naknadnu reakciju po "Fentonu" efikasnijom. U ovom slučaju otpad se unosi u rezervoar 15 za tretman počev od kompenzacionog rezervoara 5 i uzima se iz rezervoara 15 za tretman tako da se može uneti u reakcioni rezervoar 3, bez prethodnog zagrevanja otpada. Prethodni tretman ozonom omogućava smanjenje početnog COD-a što omogućava upotrebu manje količine reagensa i samim tim ograničavanje čvrstog ostatka nakon reakcije.

[0043] Prethodni tretman može obuhvatiti zagrevanje otpada. Prema tome, oprema 2 za prethdoni tretman može sadržati samo sistem 12 za tretman ozonom, ili oba sistema 6, 12.

[0044] Primer izvođenja u opremi 2 prethodnog tretmana sadrži i sistem 6 za hlađenje i sistem 12 za tretman je šematski ilustrovan na Slici 6.

[0045] Otpad preuzet iz kompenzacionog rezervoara 5 može se uvesti direktno u čelični kontejner 7 sistema 6 za zagrevanje ili u rezervoar 15 za tretman sistema 12 za tretman sa ozonom. Otpad je uzet iz rezervoara 15 za tretman i uveden u čelični kontejner 7 sistema za zagrevanje 6. Dejstvom odgovarajućih ventila, moguće je sprečiti direktan prolaz otpada u sistem za zagrevanje 6, ili sprečiti prolaz otpada u sistem 12 za tretman ozonom.

[0046] Iz kontejnera 7 sistema 6 za zagrevanje otpad je uveden u reakcioni rezervoar 3. Po završetku reakcije ili posle koraka taloženja, otpad je filtriran prolaskom kroz mehaničke filtere 91, 92, prve grupe za filtraciju i zatim kroz kertridž filtere 101, 102, druge grupe za filtraciju 10. Nakon fitriranja otpad se uvodi u rezervoar za prikupljanje 11, pre ispuštanja u kanalizacioni sistem. Ukoliko Redoks senzor označava da reakcija nije počela, neželjeni otpad je ispušten u odgovarajući rezervoar 8.

[0047] U drugom izvođenju, sistem 12 za tretman sa ozonom je lociran nizvodno od reakcionog rezervoara 3 i stoga predstavlja naknadni tretman otpada. Prema tome, u ovom slučaju postoji korak tretmana ozonom nakon koraka filtracije, pre ispuštanja prečišćenog otpada.

Claims (14)

Patentni zahtevi

1. Postrojenje za tretman otpada, posebno otpada iz laboratorija za medicinsku analizu, koji se sastoji iz opreme (2) za prethodni tretman otpada koji je konstruisan da izmeni bar jednu fizičku i/ili hemijsku osobinu otpada, bar jednog reakcionog rezervoara (3) lociranog nizodno od pomenute opreme (2) za prethodni tretman, i bar jednog sistema (4) za filtraciju lociranog nizvodno od pomenutog reakcionog rezervoara (3), naznačen time što pomenuta oprema (2) za prethodni tretman obuhvata sistem (12) za tretman otpada ozonom, pomenuti sistem (12) se sastoji iz generatora ozona (13) koji je dizajniran da uvede ozon u mešalicu (14) ozona sa otpadom i rezervoar (15) za tretman povezan sa pomenutom mešalicom (14) ozona, mešalica (14) ozona se sastoji iz Venturijeve tube (16) i cevi (17) locirane nizvodno od pomenute Venturijeve tube, pri čemu pomenuta cev (17) je konfigurisana kao serpentina da održava otpad pod unapred određenim pritiskom.

2. Postrojenje prema zahtevu 1, naznačeno time što pomenuta oprema (2) za prethodni tretman obuhvata sistem (6) za zagrevanje za otpad.

3. Postrojenje prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačeno time što obuhvata sistem (12) za naknadni tretman otpada sa ozonom, lociran nizvodno od reakcionog rezervoara (3).

4. Postrojenje prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačeno time što pomenuti sistem (4) za filtraciju obuhvata prvu grupu (9) sa mehaničkim filterom, pri čemu filter ima unutar sebe filterske navlake koje zaustavljaju čvrsti deo otpada, i drugu grupu (10) sa filter kertridžom.

5. Postrojenje prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačeno time što obuhvata bar jedan Redoks senzor u pomenutom reakcionom rezervoaru (3).

6. Postupak za tretman otpada, posebno otpada iz laboratorija za medicinsku analizu, koja obuhvata korake:

a) prethodni tretman otpada da bi se izmenila bar jedna fizička i/ili hemijska osobina otpada; b) uvođenje otpada u reakcioni rezervoar (3);

c) uvođenje bar jednog reagensa u pomenutom reakcionom rezervoaru (3) da se smanji opterećenje zagađenjem u otpadu;

d) filtriranje otpada koji dolazi iz pomenutog reakcionog rezervoara (3);

e) ispuštanje filtriranog otpada, naznačeno time što korak prethodnog tretmana obuhvata uvođenje ozona iz generatora ozona (13) u mešalicu (14) ozona sa otpadom, mešalica (14) ozona je povezana sa rezervoarom (15) za tretman otpada i sastoji se iz Venturijeve tube (16) i cevi (17) locirane nizvodno od pomenute Venturijeve tube (16), pri čemu je pomenuta cev (17) konfigurisana kao serpentina da bi se otpad održao pod unapred određenim pritiskom.

7. Postupak prema zahtevu 6, naznačeno time što korak prethodnog tretmana otpada obuhvata zagrevanje otpada.

8. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 6-7, naznačeno time što se pomenuti korak filtriranja otpada odvija neposredno nakon koraka reakcije.

9. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 6-8, naznačeno time što pomenuti korak filtriranja obuhvata uvođenje otpada iz reakcionog rezervoara (3) prvo u prvu grupu (9) za filtriranje sa mehaničkim filterom za blokiranje čvrstog ostatka otpada, pri čemu filter ima unutar sebe filterske navlake koje zaustavljaju čvrsti deo otpada, i nakon toga u drugu grupu (10) za filtriranje sa filter kertridžom.

10. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 6-7, naznačeno time što korak filtriranja se odvija nakon taloženja otpada u reakcionom rezervoaru (3), na takav način da je prečišćeni otpad odvojen iz otpada koji sadrži čvrste suspenzije unutar reakcionog rezervoara (3).

11. Postupak prema zahtevu 10, naznačeno time što nakon taloženja otpada koji sadrži čvrste suspenzije je uveden u prvu grupu (9) za filtriranje sa mehničkim filterom, pri čemu filter ima unutar sebe filterske navlake koje zaustavljaju čvrsti deo otpada, i nakon toga u drugoj grupi (10) za filtriranje sa filter kertridžom i prečišćeni otpad je uveden direktno u drugu grupu za filtriranje (10) sa filter kertridžom.

12. Postupak prema zahtevu 9 ili 11, naznačeno time što kontroliše brzinu protoka filtriranja i/ili pritiska u pomenutoj prvoj grupi (9) sa mehaničkim filterom.

13. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva od 6 do 12, naznačeno time što sadrži korak nakadnog tretmana otpada ozonom nakon koraka filtriranja i koji prethodni koraku ispuštanja.

14. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva od 6 do 13, naznačeno time što kontroliše početak reakcije pomoću Redoks senzora postavljenog u pomenutom reakcionom rezervoaru (3).