基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗废弃物消毒处理技术领域，尤其涉及一种基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置。


背景技术：

2.医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健等相关活动中产生的具有感染性、毒性和其他危险的废物，具有携带病菌的数量巨大、种类繁多等特点，以空间传染、急性传染、交叉传染和潜伏传染等形式进行传播，具有极强的传染性、生物毒性、腐蚀性。按照《国家危险废物名录》规定，医疗废物属于危险废物，必须按照国家规定的危险废物处理要求，进行收集、转运、贮存、处置，不能随意混入生活垃圾，也不能直接就地填埋，以免病毒转移扩散以及环境二次污染。
3.目前，我国对医疗废弃物的处理处置方法主要以高温蒸汽和高温焚烧为主，但二者均存在处理种类有限、投资成本高、二次污染大等缺点。并且高温蒸汽和高温焚烧都是通过先收集后集中处置的方式实现医疗废弃物的处理，此举增加了运输成本及运输过程的环境风险。目前，国内还未有成熟的分批式、就地化医疗废弃物处理处置技术。因此，需要寻求一种新的技术方案来解决上述问题。
4.申请号为cn201920328221.x的中国专利文献公开了一种医疗废弃物处理系统用消毒粉碎装置，通过在箱体内对第一滚动轴承的设计，能够有效的提高对于医疗废弃的物粉碎速度，而且粉碎彻底粒度均匀，同时也能够直接对粉碎后的颗粒物进行均匀的消毒。
5.申请号为cn201810290725.7的中国专利文献公开了一种感染性医疗废弃物处理系统，包括依次连通的消毒罐、粉碎塔、燃烧室以及废气净化室，能够对感染性医疗废弃物依次进行高温高压灭菌消毒、烘干、物理粉碎、高温燃烧，且对燃烧后的废气进行净化后再排入大气，整个过程不会产生有毒污染物。
6.申请号为cn201920140515.x的中国专利文献公开了一种用于医疗废弃物高温灭菌废气处理装置，设有紫外线杀菌装置、消毒装置与警报装置, 能够对医疗废弃物进行消毒灭菌处理，使杀菌更加彻底,提高杀菌效果，能够对医疗废弃物进行首次消毒处理，避免医疗废弃物上的菌类污染周围环境，能够对气体进行检测，查看是否达到排放标准。
7.上述热杀菌或消毒通常通过蒸压器系统吹入饱和蒸气，或通过干式系统吹入温度约180℃的过热蒸气，或利用器壁加热来实现热量向废物堆的传送，但受限于传递系数过低的问题，对被处理的材料的加热周期非常长。虽然微波加热能够利用微波辐射将热量透入废弃物内部，但该方法较难达到杀菌所需的温度。此外，上述方法都是通过先收集后集中处置的方式实现医疗废弃物的处理，此举增加了运输成本及运输过程的环境风险。目前，国内还未有成熟的分批式、就地化医疗废弃物处理处置技术。


技术实现要素：

8.本实用新型提供了一种基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置，将固体医疗废
弃物充分研磨打碎的同时产生的摩擦热将固体医疗废弃物均匀加热，确保内部固体医疗废弃物完全灭菌。
9.具体技术方案如下：
10.一种基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置，包括仓室，所述仓室内设置有：
11.密闭的灭菌腔，具有进料口、卸料口、给水口、排水口、给气口、排气口，内置带有刀片的转子，用于研磨或粉碎废弃物，同时通过刀片与废弃物摩擦产生热量进行消毒灭菌；给水口与向灭菌腔内喷水的喷水系统连通；
12.温度传感器，用于检测灭菌腔内的温度并传送给控制系统；
13.驱动装置，驱动转子转动，采用变频器控制转子的转速；
14.排气管路，与排气口连通；
15.给水管路和排水管路，分别与给水口和排水口连通；
16.过滤器，设置在排气口与排气管路之间，用于净化废气中的颗粒物、微生物及蒸汽；
17.管路风机，设置在排气管路上，用于使灭菌腔内和排气管路内处于负压状态；
18.控制系统，根据灭菌腔内的温度来控制转子的旋转、喷水系统，还控制加料、卸料过程；
19.紫外灯，用于仓室消毒；
20.风机，用于保持仓室内处于负压状态。
21.本实用新型的基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置采用“摩擦热处理”技术，通过灭菌腔内的变频器控制转子上的刀片，将固体医疗废弃物充分研磨打碎的同时产生的摩擦热将固体医疗废弃物均匀加热，确保对灭菌腔内部固体医疗废弃物完全灭菌。可使用本实用新型的基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置对医疗废弃物进行就地处置，可以省去固体医疗废弃物贮存、运输等环节，有效减少运输过程中车辆排放、废物丢弃带来的环境污染。特别是对当前固体医疗废弃物处置体系无法涵盖的偏远地区，也可以使用本实用新型的基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置对医疗废弃物进行现场处理。
22.优选的，所述的灭菌腔的内壁上设置有若干个固定撞击板；进一步优选的，所述的固定撞击板上安装有刀片。
23.灭菌腔内的转子转动带动刀片，使得灭菌腔内的医疗废弃物在灭菌腔内转动，与灭菌腔内壁上的固定撞击板相互撞击摩擦，医疗废弃物在固定撞击板与转子上的刀片的相互作用下得以粉碎并产生热量，灭菌腔内温度升高，达到消毒灭菌的作用。
24.优选的，转子上的刀片和固定撞击板上的刀片采用不锈钢合金制成。
25.优选的，采用变频器控制转子的转速为300
‑
2800转/分钟。
26.所述的过滤器包括一级过滤器、二级过滤器和高效空气过滤器；灭菌腔内的废气依次通过一级过滤器、二级过滤器和高效空气过滤器。
27.所述的一级过滤器和二级过滤器内的填料为拉西环或鲍尔环；所述的一级过滤器和二级过滤器内设有喷淋头，喷淋水流向与废气流向相反。
28.一级过滤器和二级过滤器滤除废气中的颗粒物及蒸汽。一级过滤器和二级过滤器滤设有废水排放口，一级过滤器和二级过滤器的废水排放口与灭菌腔的排水口汇合。
29.所述的高效空气过滤器由碳过滤器和绝对过滤器组成，进一步滤除废气中的颗粒
物和微生物。经高效空气过滤器过滤后的废气可经排气管路直接排放。
30.所述的碳过滤器的填料为活性炭；所述的绝对过滤器的填料为玻璃纤维。
31.管路风机使灭菌腔和排气管路内维持负压环境，防止废气泄漏。仓室内的紫外灯对仓室内的空气进行消毒，同时风机维持整个仓室内处于负压状态，确保仓室内处于低环境风险状态。
32.本实用新型还提供了一种采用上述装置对医疗废弃物进行消毒灭菌的方法，包括以下步骤：
33.(1)将医疗废弃物加入到密闭的灭菌腔中，转子转动带动刀片对医疗废弃物进行撞击、摩擦将医疗废弃物进行研磨、破碎，同时产生热量使灭菌腔内温度升高；温度传感器实时监控灭菌腔内温度；
34.(2)灭菌腔内温度达到140
‑
200℃时，控制系统控制喷水系统向灭菌腔内喷水降温，温度降至90
‑
100℃时，控制系统打开卸料口进行卸料；
35.(3)灭菌腔内的废气通过排气口进入过滤器进行净化，之后通过排气管路排放。
36.已有的热杀菌或消毒通常通过蒸压器系统吹入约0.5pa压力的饱和蒸气，或通过干式系统吹入温度约180℃的热空气/过热蒸气，或利用器壁加热来实现热量向废物堆的传送，但受限于传递系数过低的问题，对被处理的材料的加热周期非常长。虽然微波加热能够利用微波辐射将热量透入废弃物内部，但该方法较难达到杀菌所需的温度。此外，上述方法都是通过先收集后集中处置的方式实现医疗废弃物的处理，此举增加了运输成本及运输过程的环境风险。
37.本实用新型采用“摩擦热处理”技术，灭菌腔内部通过变频器控制刀片，将固体医疗废弃物充分研磨打碎的同时产生的摩擦热将医废均匀加热，温度峰值可达100
‑
200℃，确保灭菌腔内部的医疗废弃物被完全灭菌，随后自动喷洒水到处理过的废物中，将其冷却至90
‑
100℃后完成自动卸载。
38.优选的，步骤(2)中，灭菌腔内温度达到150℃时，控制系统控制喷水系统向灭菌腔内喷水降温。
39.优选的，以医疗废弃物的重量为基准，所述的医疗废弃物中含有5
‑
20％的水分。
40.所述的医疗废弃物包含一定量的液体，如：废弃血液样品、人体组织液等，如果医疗废弃物本身不含有能提供湿度的成分，需要往医疗废弃物中加入约5
‑
20％的自来水或其他提供湿度的成分。
41.本实用新型的处理工艺对医疗废弃物的消毒灭菌效果良好，采用规定的生物指示剂检测，符合卫健委以及生态环境部相关标准的要求，排放的废气、废水符合生态环境部相关标准的要求。
42.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
43.(1)本实用新型将固体医疗废弃物充分研磨打碎的同时产生的摩擦热将固体医疗废弃物均匀加热，加热效率高，能确保内部固体医疗废弃物完全灭菌；
44.(2)使用本实用新型的基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置对医疗废弃物进行就地处置，可以省去固体医疗废弃物贮存、运输等环节，有效减少运输过程中车辆排放、废物丢弃带来的环境污染。
附图说明
45.图1为基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置的结构示意图；
46.图2为基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置流程示意图。
具体实施方式
47.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
48.在本实用新型的描述中，需要指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
49.基于摩擦热对医疗废弃物消毒灭菌的装置的一种实施例如图1和图2 和所示，包括适于盛装废弃物的灭菌腔1，灭菌腔1内装有带轮叶或叶片 1
‑
1的转子1
‑
2，可用以研磨或粉碎废弃物，灭菌腔1内的上方还设置有喷水系统1
‑
3，用来喷水将灭菌后的残渣降温；灭菌腔1内设有温度传感器 1
‑
4，用来实时精确测定灭菌腔1内的物料温度；驱动装置(图中未示出)，它能把转子带动到一定的速度，以使摩擦产生的温度足以使废弃物杀菌或消毒，并能在腔内保持这一温度；控制系统(图中未示出)，它能控制整个流程，能够根据实际温度控制灭菌腔内转子旋转情况、给水管路情况以及加料卸料阶段；两级过滤器，实现对废气中颗粒物的净化以及去除气流中的蒸汽，包括第一级过滤器2
‑
1和第二级过滤器2
‑
2；其中，第一级过滤器2
‑
1中设有拉西环填料2
‑
12，填料上方设有从上至下的水喷淋系统 2
‑
11；第二级过滤器2
‑
2中设有鲍尔环填料2
‑
21；高效空气过滤器3，对废气中颗粒物以及微生物的进一步净化，高效空气过滤器3内由下至上依次布置有碳过滤层3
‑
1以及绝对过滤层3
‑
2，碳过滤层3
‑
1和绝对过滤层 3
‑
2主要成分分别为活性炭和玻璃纤维；高效空气过滤器3上方设有管路风机4，可以不断将容器以及管路中气体往外抽送，使得容器内一直处于一个负压的状态；排气管路5，将运行产生的废气废水排出；给排水管路，提供运行所需要的水源；其他辅助设施，在放有装置的仓库6内安装紫外灯(图中未示出)用以消毒，在放有装置的仓库6内装有风机7，用以维持整个仓库6内的负压状态，确保仓库6内始终处于低环境风险状态。
50.灭菌腔1上方设有排气口，其排气口与第一级过滤器2
‑
1下方的进气口连通，第一级过滤器2
‑
1上方的排气口与第二级过滤器2
‑
2下方的进气口连通，第二级过滤器2
‑
2上方的排气口与高效空气过滤器3上方的排气口连通，管路风机4安装在高效空气过滤器3上方的排气口与排气管路5 之间。
51.灭菌腔1内产生的废气依次通过第一级过滤器2
‑
1、第二级过滤器2
‑
2 以及高效空气过滤器3，由排气管路5排出。
52.灭菌前，打开紫外灯，运行仓库内的风机7，维持仓库内的微负压状态。
53.称取一定负荷的医疗废弃物加入灭菌腔1内，如果医疗废弃物本身不含有能提供湿度的成分，需要往医疗废弃物中加入约5
‑
20％的自来水或其他提供湿度的成分，关好腔门。
54.按下控制开关，这个流程自动运行，约20
‑
50min后，温度传感器1
‑
4 检测到物料温度升高至150℃时，灭菌腔1内冷却水立即开启将物料冷却至95℃后流程结束自动卸料，提
示声响起即可取出残渣，灭菌完成。
55.由于管路风机4的存在，灭菌腔1内的废气不断被抽送出来，经过两级过滤器以及高效空气过滤器3后排放，灭菌过程中产生的污水由污水管排出。
56.医疗废弃物经上述消毒灭菌后，检测灭菌后残渣、废气、废水，检测结果如表1
‑
4所示。
57.表1灭菌效果检测结果
[0058][0059]
注：nd代表未检出
[0060]
表2排放废气检测结果
[0061][0062]
表3排放废气恶臭物质检测结果
[0063][0064]
注：nd代表未检出
[0065]
表4排放废水检测结果
[0066][0067]
注：nd代表未检出
[0068]
以上结果说明：医疗废弃物灭菌成功，废气废水排放量或排放浓度低，环境风险可控。
[0069]
以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。