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Die vorliegende Erfindung betrifft
den Bereich der Abfallbehandlung, insbesondere die Behandlung medizinischer
Abfälle.
Die Erfindung ist im Wesentlichen für das Mahlen und Sterilisieren
der Abfälle
bestimmt, um alle schädlichen
Wirkstoffe zu beseitigen und bietet hierzu ein Verfahren und eine Vorrichtung
an. Die Bedeutung eines solchen Systems liegt in der Dekontamination
infektiöser
Abfälle, damit
sie in der Abfallbehandlungskette dem herkömmlichen Haushaltsmüll gleich
gesetzt werden können.
Diese Art von Vorrichtung ist für
medizinische Berufe, die nur wenige infektiöse Abfälle erzeugen, und für die es
schwierig ist, eine spezifische Abfallsammlung durchzuführen, besonders
interessant.
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Der Bereich der Behandlung von medizinischen
Abfällen
unter Verwendung des Prinzips Mahlen und Sterilisieren ist in zahlreichen
Patenten angesprochen worden. [0003] Beispielsweise ist das Patent
FR 2 686 794 zu nennen, das eine Anlage zur hygienischen Aufbereitung
der Abfälle
beschreibt, bei der die Abfälle
fein vermahlen und die so erhaltenen Teilchen anschließend mittels
Wasserdampf behandelt werden.
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Ebenfalls bekannt ist das Patent
FR 2 757 063, das ein Sterilisationsverfahren beschreibt, das darin
besteht, das Material zu befeuchten, es zu feinem Mehl zu vermahlen
und dann zwecks Sterilisation zu erhitzen.
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Bei diesen beiden Patenten sind die
Mahlmittel den Sterilisationsmitteln vorgelagert angeordnet. Die
gesamte Vorrichtung für
das Einfüllen
und Mahlen der Abfälle
wird also durch den Kontakt mit den noch nicht sterilisierten Abfällen kontaminiert.
Nach dem Mahlen werden die Abfälle
zur Sterilisationsstation übertragen.
Es liegt auf der Hand, dass zahlreiche Abfallteilchen an den Wänden der
Vorrichtung sowie auf den Messern des Mahlwerks verbleiben. Die
Mahlvorrichtung selbst wird somit eine starke Quelle der Außenkontamination.
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Patent FR 2 715 851 hat versucht
dadurch eine Lösung
für dieses
Problem zu finden, dass es eine Anlage zur Sterilisation/Mahlung
vorschlug, die aus einem ein Mahlwerk enthaltenden Bottich besteht.
Die Abfälle
werden in den Bottich eingefüllt.
Die Abfälle
wer den dann dem Mahlvorgang und der Dampfbehandlung unterzogen.
Die Abfälle
werden anschließend
fortgeräumt;
dann wird der Bottich zwecks Reinigung wieder verschlossen. Zu diesem Zweck
wird der Bottich mit Wasser gefüllt,
dann wird Dampf eingespritzt.
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Zwar bewirkt diese Anlage eine Verringerung der
Restabfallkontamination des Mahlwerks, sie ermöglicht jedoch nicht deren vollständige Beseitigung. Diese
Anlage kann nämlich
nicht ablösen
und die Oberfläche
der Messer des Mahlwerks einwandfrei reinigen.
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Patent
EP
510 276 (WINFIELD IND) beschreibt eine Anlage zur Behandlung
von Abfällen. Die
Mittel zur Desinfektion der Messer des Mahlwerks beinhalten Düsen (46b)
und (46c)(
3 des bezeichneten
Patents), die einander gegenüber
zu beiden Seiten der Messer angeordnet sind. Mit den Düsen können die
Messer des Mahlwerks einem Dampfnebel unterzogen werden, jedoch
ist keine wirkliche mechanische Einwirkung des Fluids auf die gesamte
Oberfläche
jedes Messers vorhanden, die ein Ablösen der Reste möglich macht.
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Patent
EP
763 390 (RIVERA MONTANES CARMELO) beschreibt ein System
zur Behandlung von Krankenhausabfällen. Die Abfälle werden
in Säcke
gefüllt,
gemahlen und in eine Kammer gefüllt,
an deren Boden ein System zur Verdichtung der Abfälle angeordnet
ist.
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Ein Verfahrensschritt besteht darin,
Dampf (4) in die Kammer einzuleiten. Es wird keinesfalls
beschrieben, dass der Dampfstrom direkt auf die Messer des Mahlwerks
geleitet wird. So besteht keinerlei mechanische Einwirkung des Fluids
auf die Messer des Mahlwerks, die ein Ablösen der Abfallreste ermöglicht.
Dieses Desinfektionsverfahren kann also nicht vollkommen wirkungsvoll
sein.
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Patent
US
4 578 185 (WILSON JOSEPH H ET AL) beschreibt eine Abfallzerkleinerungsanlage. Auf
3 des bezeichneten Patents
sieht man, dass eine Spritzdüse
für eine
Desinfektionsflüssigkeit
den Trichter zum Einfüllen
der Abfälle
in das Mahlwerk überragt.
Aufgabe dieser Düse
ist es, die in die Vorrichtung einlaufenden Abfälle der Desinfektionsflüssigkeit
auszusetzen. Auch hier wiederum wirken diese Desinfektionsmittel
nicht direkt auf die Messer des Mahlwerks ein, was ein Beseitigen
und Desinfizieren der Messer ermöglichen
würde.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mahlen und Desinfizieren
von Abfällen,
die es ermöglichen
eine einwandfreie Dekontamination der Abfälle zu erzielen und die Vorrichtung
vollkommen sauber und frei von jeglichen Abfallresten zu halten.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird dadurch
gekennzeichnet, dass es einen Schritt beinhaltet, in dem mindestens
eine Flüssigkeit
direkt auf die Messer des Mahlwerks gespritzt wird, so dass diese Flüssigkeit
in eine zur Oberfläche
der Messer parallel liegende Richtung gespritzt wird, d. h. vom
Mittelpunkt des Messers nach außen
gerichtet, um alle an diesen Messern anhaftenden Abfallreste zu
beseitigen und zu dekontaminieren.
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Das Mahlwerk mit rotierenden Messern
gemäß der vorliegenden
Erfindung beinhaltet spezifische Mittel zum Aufspritzen mindestens
einer Flüssigkeit
auf die Messer des genannten Mahlwerks, gekennzeichnet dadurch,
dass die Reinigungsflüssigkeit
für die
Messer des Mahlwerks durch mindestens einen Kanal verspritzt wird,
der auf der Ebene jeder Drehachse des genannten Mahlwerks angeordnet ist.
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Gemäß einem anderen Merkmal der
Erfindung wird die Reinigungsflüssigkeit
für die
Messer des Mahlwerks durch Öffnungen
verspritzt, die auf der Ebene der Drehachse des genannten Mahlwerks liegen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung treten beim Lesen der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen
der Erfindung zutage, die als nicht einschränkende Beispiele angegeben
sind und durch Zeichnungen illustriert werden, wobei:
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1 als
Schnittzeichnung, als Vorder- und Seitenansicht die verschiedenen
Elemente der Mahl- und Desinfektionsvorrichtung darstellt
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2 als
Schnittzeichnung, als Vorder- und Seitenansicht die Montage der
Messer auf der Achse des Mahlwerks darstellt,
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3 ein
Messer des Mahlwerks darstellt,
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4 eines
der Distanzstücke
darstellt, das die Messer des Mahlwerks trennt,
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5 eine
Ausführungsvariante
der Vorrichtung darstellt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin,
die Abfälle
in die Vorrichtung einzufüllen,
sie fein zu vermahlen, sie anschließend auf hohe Temperatur zu
erhitzen. Die so sterilisierten Abfälle werden verdichtet, dann
ausgegeben. Das Verfahren beinhaltet ebenfalls eine Reinigungsphase
der Vorrichtung, die darin besteht, das Mahlwerk mit einer bakteriziden
Flüssigkeit
zu füllen,
diese Flüssigkeit
dann zu entleeren, danach mindestens ein Fluid auf die Messer des
Mahlwerks aufzuspritzen. Gemäß einer besonderen
Ausführungsart
der Erfindung wird die Flüssigkeit
entsprechend einer Richtung parallel zur Oberfläche der Messer des Mahlwerks,
vorzugsweise vom Mittelpunkt des Messer nach außen gerichtet gespritzt, so
dass die Reste durch ihre mechanische Einwirkung herausgespült werden.
Für eine
wirkungsvolle Reinigung kann es sich bei der aufgespritzten Flüssigkeit
um Wasserdampf handeln, der auf eine Temperatur über 130°C erhitzt wurde. Es ist ebenfalls
möglich,
ein Fluid wie beispielsweise bakterizide Flüssigkeit zu spritzen, das eine stärkere mechanische
Wirkung hat als Dampf. Der Spritzdruck der Flüssigkeit kann variabel sein,
zum Beispiel in der Größenordnung
von einigen Bar. Zunächst
kann die Flüssigkeit
verspritzt werden, gefolgt von der Dampfverspritzung. Dieses Aufspritzen
hat eine zweifache Wirkung, die mechanische Wirkung der Flüssigkeit ermöglicht das
Ablösen
der an den Messern des Mahlwerks anhaftenden Abfallreste und der
Dampf ermöglicht
eine vollständige
Desinfektion durch die Wärmewirkung.
Das Verspritzen der Flüssigkeit
gefolgt vom Verspritzen des Dampfs kann dank der Füllphase
des Mahlwerks erzielt werden, während
der ein Teil der bakteriziden Flüssigkeit
sich in die Dampfspritzöffnungen
setzt. Durch ein Absetzen des Dampfs unter Druck wird die Flüssigkeit
angetrieben und reinigt die Oberfläche der Messer.
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Wie aus 1 zu ersehen ist besteht die Mahl- und
Sterilisationsvorrichtung gemäß der Erfindung
aus:
- – einer
Einfüllöffnung (1)
für die
Abfälle,
- – einem
Schlauch (2), der auf die Einfüllöffnung der Abfälle gesteckt
wird und dessen oberes Ende so in die Öffnung eingeführt wird,
dass er die Innenwand der genannten Öffnung bedeckt,
- – einem
Mahlwerk (3) in einer Mahlkammer (12),
- – einem
Absperrschieber (4),
- - einer Waage (5),
- – einem
Autoklav (6) zur Desinfektion der Abfälle,
- – einer
Platte (7) zum Pressen der Abfälle,
- – einer
Ausgabeöffnung
der desinfizierten Abfälle.
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Die kontaminierten Abfälle werden
durch die am oberen Teil der Vorrichtung gelegene Einfüllöffnung (1)
in die Mahl- und Desinfektionsvorrichtung eingefüllt. Die Einfüllöffnung (1)
für die
Abfälle,
auf die der Schlauch gesteckt wird, kann röhrenförmig sein. Dieser Schlauch
(2) besteht aus einer elastischen Membran, die beispielsweise
röhrenförmig ist, auf
die Außenwand
(9) der Einfüllöffnung gesteckt wird
und dessen oberes Ende in den Innenteil der Öffnung eingeführt wird.
Die Einfüllöffnung für die Abfälle ist
mit einem System zum Spannen des Schlauchs ausgestattet, bestehend
aus zwei parallelen und übereinander
angeordneten Achsen (10) und (11), zwischen denen
der Schlauch verläuft.
Das innere Ende des Schlauchs wird in das Mahlwerk eingesetzt. Der
Schlauch (2) deckt also die Innenwand der Einfüllöffnung ab,
was jegliche direkte Berührung der
kontaminierten Abfälle
mit der Öffnung
verhindert.
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Das Mahlwerk ist mit rotierenden
Messern ausgeführt.
Gemäß einer
Ausführungsart
der Erfindung besteht das Mahlwerk aus zwei parallelen Wellen in
einer waagerechten Ebene, die jeweils Messer in Form von Schneidscheiben
tragen. Die beiden Wellen werden in der Drehung in entgegen gesetzter Richtung
angetrieben, so dass die Abfälle
nach unten mitgerissen werden.
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Die Drehung des Mahlwerks bewirkt,
dass der Schlauch erfasst und gleichzeitig die Abfälle mitgerissen
werden. Schlauch und Abfälle
werden also gleichzeitig gemahlen. Der Schlauch läuft in dem Maße wie er
vom Mahlwerk erfasst wird, von der Einfüllöffnung ab.
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Die so gemahlenen Abfälle und
der Schlauch werden in einem Absperrschieber (4) abgeschieden, an
dessen Boden eine Waage angeordnet ist. Wenn eine bestimmte Menge
gemahlener Abfälle
erreicht ist, stoppt das Mahlwerk und der Absperrschieber verschiebt
sich horizontal, um die Abfälle
per Schwerkraft zum Autoklaven zu übertragen. Der Autoklav ist
unter dem Mahlwerk gelegen. Der Absperrschieber (4) ermöglicht in
der einen Position das Sammeln der gemahlenen Abfälle und
in der anderen Position deren Übertragung
zum Autoklaven (6). Die so in den Autoklaven übertragenen
Abfälle
können sterilisiert
werden, indem man sie circa 20 Minuten lang einer Temperatur in
der Größenordnung
von 135°C
aussetzt.
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Wenn die Abfälle sterilisiert sind, werden
sie durch die Ausgabeöffnung
(8) ausgegeben, die auf der Seite der Vorrichtung sitzt
und durch eine Tür
verschlossen ist. Der Autoklav beinhaltet eine Platte zum Pressen
(7), die in der horizontalen Translation beweglich ist
und beispielsweise durch einen Zylinder angetrieben wird. Aufgabe
dieser Platte ist es, die Abfälle
gegen die Tür
der Ausgabeöffnung
zu pressen, um sie zu trocknen und ihre Ausgabe zu erleichtern.
Die Gesamtheit der Elemente für
Motorisierung und elektrische Steuerung der Vorrichtung ist in dem unteren
Teil der Vorrichtung unter dem Autoklaven angeordnet.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung
sieht ein spezifisches System für
die Reinigung und Dekontamination der Vorrichtung selbst vor. Dem
Mahlwerk vorgelagert verhindert nämlich der Schlauch jeglichen
Kontakt der Abfälle
mit den Wänden
der Vorrichtung, aber zwischen der Mahl- und der Sterilisationsphase
können
die Abfälle
bestimmte Elemente der Vorrichtung kontaminieren. Die Elemente,
die diese Gefahr aufweisen, sind im Wesentlichen die Mahlkammer
und das Mahlwerk.
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Die Mahlkammer ist auf der Ebene
des Absperrschiebers mit Dichtungen versehen, um die Füllung mit
bakterizider Flüssigkeit
zu ermöglichen. Zweck
dieser bakteriziden Lösung
ist die Reinigung des Mahlwerks, um jedwede Kontamination zu beseitigen.
Füllung
und Entleerung der Mahlkammer erfolgen durch nicht dargestellte
spezifische Mittel, wobei die Pumpe, die das Füllen und Entleeren ermöglicht, beispielsweise
eine Schlauchquetschpumpe sein kann.
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Die Erfindung sieht auch ein spezifisches Mittel
zur Reinigung der Messer des Mahlwerks vor. Zu diesem Zweck erfolgt
die Reinigung der Messer des Mahlwerks durch Verspritzen mindestens
einer Flüssigkeit
parallel zur Oberfläche
der Messer. Diese Vorrichtung zum Spritzen der Flüssigkeit
kann zum Beispiel über
den Messern angeordnet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der
Erfindung wird der Wasserdampf oder jegliches andere Fluid durch
Kanäle
verspritzt, die auf der Ebene jeder Drehachse des Mahlwerks angeordnet
sind. Zum anderen sind die Kanäle
zum Verspritzen der Flüssigkeit
so konzipiert, dass die Lagerung der Flüssigkeit, die in diese Kanäle während der
Phase der Füllung
der Mahlkammer mit der bakteriziden Lösung eindringt, möglich ist.
So werden, wenn man den Dampf verspritzt, die Reste der in den Kanälen gelagerten
Flüssigkeit
zunächst
mit einem mechanischen Aufprall verspritzt, der stärker ist
als derjenige, der durch das Aufspritzen des Wasserdampfs entsteht. Wenn
die Flüssigkeitsreste
abgeleitet werden, wird die Dekontamination durch die Wärmewirkung
des Dampfs vollendet.
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Das Verspritzen des Fluids erfolgt
also durch Kanäle
parallel zur Drehachse, die mit radialen Kanälen verbunden sind, die nach
außen
münden,
so dass das Fluid auf die Oberfläche
des Messers gespritzt wird. Es handelt sich um die gleichen Kanäle, die
die Lagerung der Flüssigkeit
ermöglichen.
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Die Ausführungsarten der axialen und
radialen Kanäle
sind zahlreich und Varianten der nachstehenden Ausführungsart
können
leicht vom Fachmann ausgeführt
werden.
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Jede Mahlachse besteht aus einer
Welle (16) und auf der Welle drehfest sitzenden Messern
(17), die durch Distanzstücke (18) voneinander
getrennt sind.
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Die radialen Kanäle (15) können in
den Distanzstücken
(18) gebildet werden, die die Messer voneinander trennen.
Die axialen Kanäle
können
in der Welle oder in den Distanzstücken und den Messern des Mahlwerks
ausgeführt
werden. Es ist beispielsweise denkbar, eine geriefte Achse oder
auch eine Hohlachse zu verwenden, die mit radialen Bohrungen versehen
ist.
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Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsart ist die Welle (16)
eine Sechskantwelle und die Messer (17) sind auf dieser
Welle angebracht und durch Distanzstücke (18) voneinander
getrennt.
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Wie auf 3 zu ersehen ist, ist die zentrale Bohrung
der Messer sechseckig, so dass sie auf die Welle passt und die genannten
Messer bezogen auf die Welle drehfest sitzen. Jede der Seiten des
Sechsecks ist mit einer Nut (24) versehen, um das Durchtre ten
des Dampfs durch das Messer zu ermöglichen. Der schneidende Teil
der Messer ist in bekannter Ausführungsart
gehalten und beinhaltet mehrere Zähne.
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Die Distanzstücke (18) sind ringförmig mit
einem Innendurchmesser, der dem Höchstdurchmesser der Sechskantwelle
entspricht. Das Fluid kann also frei in dem Raum fließen, der
zwischen jeder Fläche
der Welle und der Innenfläche
des Distanzstücks
gebildet wird. Diese Flächen
ermöglichen
in Kombination mit den Nuten der Messer die Bildung der axialen
Kanäle.
Jede der Seitenflächen
der Distanzstücke
ist mit mehreren radialen Nuten (19) versehen, welche die
radialen Kanäle
für das
Durchfließen
der Flüssigkeit
bilden.
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Wie in 2 dargestellt
wird der durch Pfeile dargestellte Dampf durch eine Röhre (20),
die in der Wand der Mahlkammer ausgeführt ist, geschickt. Diese Röhre mündet in
einer ringförmigen
Kammer (21 ), die zwischen der Welle des Mahlwerks und
einer in der Wand der Mahlkammer erfolgten Bohrung gebildet wird.
Diese Kammer wird nach außen
durch eine Dichtung (22) getrennt, steht jedoch mit der
Innenseite der Mahlkammer in Verbindung. Der Raum zwischen dem ersten
Messer des Mahlwerks und der Wand der Mahlkammer wird durch eine
Dichtung (23) getrennt. Der Dampf strömt also durch Nuten (24) von
einem Messer zum nächsten
und reinigt die Oberfläche
der Messer, indem er durch die radialen Nuten (19) der
Distanzstücke
ausströmt.
Die Größe der Nuten
(19) kann auf der Länge
der Welle schwanken, um Druckverluste auszugleichen. So kann die Größe der Nuten
bei zunehmendem Abstand zur Eintrittsöffnung des Dampfes (20)
zunehmen, so dass der Blasdruck an jedem Messer gleich ist.
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5 stellt
eine andere Ausführungsart
der Erfindung dar, bei der der Absperrschieber durch eine entsprechend
einer horizontalen Achse (26) drehbar gelagerte Klappe
(25) ersetzt wird. Der Autoklav ist also lotrecht zum Mahlwerk
angeordnet. Die Klappe (25) trennt den Autoklaven (6)
von der Mahlkammer (12). Eine O-Ring-Dichtung (27)
wird über der
Klappe (25) angebracht, so dass die Klappe die Dichtung
zusammendrückt
und eine einwandfreie Dichtheit gewährleistet, wenn der Autoklav
unter Druck steht. Die Einfüllöffnung für die Abfälle (1)
kann ebenfalls aus einem mit einem Deckel (28) verschlossenen
Trichter bestehen. Düsen
(29) können
gleichmäßig am Oberteil
des Trichters angeordnet werden, so dass eine bakterizide Flüssigkeit über seine
Wände läuft. Gemäß einer
weiteren Verbesserung der Erfindung kann die Waage (5)
zum Wiegen der Abfälle durch
einen Zeitgeber ersetzt werden, der das Mahlwerk antreibt. Wenn
man die Arbeitsleistung des Mahlwerks kennt, kann man die Betriebszeit
des Mahlwerks ermitteln, die für
das Füllen
des Autoklaven erforderlich ist.
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Um die Nutzung der Vorrichtung durch
zahlreiche medizinische Berufe zu erleichtern, kann es sie mit kleineren
Abmessungen, beispielsweise in der Größenordnung von 1,30 m Höhe auf 1
m Breite und 1 m Tiefe geben.