CN114210712A - 医疗废物智能化微波消毒处置设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种医疗废物智能化微波消毒处置设备，属于医疗废物处理技术领域，包括可视隧道进料***、料仓、废气净化排放***、热量回收循环利用***、定量喂料***、密闭破碎机叠加破碎***、定量拨料加湿***、微波消毒***、螺旋自动感应出渣***和风选筛分***；本发明优化了以往的蒸汽微波混合的消毒工艺，在整体设备处置上去除了电锅炉蒸汽的损耗，从设备总功率以微波消毒10吨设备为例：节能了80‑100千瓦电的损耗，每小时节省电费80‑100元，节省了能源。

Description

医疗废物智能化微波消毒处置设备

技术领域

本发明涉及医疗废物处理技术领域，具体涉及一种医疗废物智能化微波消毒处置设备。

背景技术

医疗废弃物与普通生活废弃物有很大区别，它接触了病人的血液、肉体等，据国家***的医疗检测报告表明，医疗废弃物具有空间污染、急性传染和潜伏性污染等特征，其病毒、病菌的危害性是普通生活废弃物的几十、几百甚至上千倍，如果处理不当，将造成对环境的严重污染，也很可能成为疫病流行的源头。

医疗废弃物的处置是一个***工程，它包括医疗废弃物的收集、转运、焚烧和二次污染的处理，自二十世纪五十年代起，医疗废物处置已引起世界各国高度重视，被列入《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》。在相关法律法规建设方面，许多国际和对医疗废物的减量化、分类收集、储存、运输和处理处置各个方面、各个环节都有严格明确的规定，在技术方面，投入大量人力、物力、财力对医疗废物的处理处置进行深入研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种医疗废物智能化微波消毒处置设备，不仅消毒处理效果良好，而且降低了能源损耗。

为解决上述技术问题，本发明提供一种医疗废物智能化微波消毒处置设备，包括：

可视隧道进料***，用于提升医疗废物并将其倒入料仓；

料仓，用于暂时存储医疗废物；

废气净化排放***，用于净化处理废气；

热量回收循环利用***，用于循环利用余热；

定量喂料***，安装在料仓下方，用于定量喂料；

密闭破碎机叠加破碎***，二级叠加破碎，用于破碎医疗废物；

定量拨料加湿***，用于湿润破碎后的医疗废物并将其定量拨至微波消毒***；

微波消毒***，利用微波灭杀医疗废物中的细菌并烘干处理；

螺旋自动感应出渣***，用于将消毒后的医疗废物碎粒排出；

风选筛分***，用于筛分破碎消毒后的医疗废物，以便后续的二次利用或焚烧处理。

进一步地，所述可视隧道进料***包括设置在隧道内的提升机构和自动化翻转支架。

进一步地，所述料仓上固定安装有料斗，料斗连接有仓门，仓门设有耐高温密封条，料斗上设有用于调节仓门开合的伸缩装置，料斗一侧设有管道过滤装置，管道过滤装置通过废气负压引风***与废气净化排放***连通，料仓内设有雷达料位感应***。

进一步地，所述废气净化排放***包括废气洗涤净化***、废气微波UV光氧、活性炭吸附箱杀菌净化。

进一步地，所述密闭破碎机叠加破碎***与定量喂料***及定量拨料加湿***密封连接，密闭破碎机叠加破碎***设有一级破碎机构和二级破碎机构，一级破碎机构与二级破碎机构之间预留有5cm间距。

进一步地，所述定量拨料加湿***的拨料板为微波阻隔屏蔽板。

进一步地，所述微波消毒***包括用于杀菌的第一次微波消毒热源交换***、用于输料的螺旋保温输送***和用于消毒并烘干第二次微波消毒烘干蒸发仓。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、优化了以往的蒸汽微波混合的消毒工艺，在整体设备处置上去除了电锅炉蒸汽的损耗，从设备总功率以微波消毒10吨设备为例：节能了80-100千瓦电的损耗，每小时节省电费80-100元，节省了能源；

2、此设备设计了二次消毒干燥工艺，杜绝了蒸汽冷凝水的残留，使出来的废渣无残留，干燥无污染，真正达到了微波消毒零排放的无害化处理工艺

3、破碎叠加***设计出两台粗破和细破的组合，避免了一级破碎加装筛网堵筛的瓶颈，杜绝了筛网堵塞人工清掏细菌传播的风险，优化了破碎机刀片磨损的弊端，延长了破碎机的使用寿命，优化了物料的处置量。

附图说明

图1为本发明医疗废物智能化微波消毒处置设备的结构示意图；

图2为本发明医疗废物智能化微波消毒处置设备的工作原理图；

图3为本发明医疗废物智能化微波消毒处置设备的消毒处理流程参考图。

图中：1、可视隧道进料***；2、料仓；3、废气净化排放***；4、热量回收循环利用***；5、密闭破碎机叠加破碎***；6、定量拨料加湿***；7、螺旋保温输送***；8、配电柜；9、第一次微波消毒热源交换***；10、微波冷凝器；11、第二次微波消毒烘干蒸发仓；12、螺旋自动感应出渣***；13、拨料器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-3，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示：医疗废物智能化微波消毒处置设备，包括：

可视隧道进料***1，用于提升医疗废物并将其倒入料仓2；

料仓2，用于暂时存储医疗废物；

废气净化排放***3，用于净化处理废气；

热量回收循环利用***4，用于循环利用余热，由保温管和真空循环泵泵组成，保温管一端与螺旋保温输送***7连通，具体的连接处设置在第一次微波消毒热源交换***9的连料口处，保温管的另一端与第二次微波消毒烘干蒸发仓11连通，保温管上绕设有保温材料，减少热量散失，保温管中间还与废气净化排放***3连通，在工作时，一部分高温废气被废气净化排放***3的负压风机吸附净化，另一部分高温废气被真空循环泵泵吸附至螺旋保温输送***7内，对将要进入第一次微波消毒热源交换***9的进行预加热，使提高了热量的利用率；

定量喂料***，安装在料仓2下方，用于定量、均匀的喂料，定量喂料***在图中未示意，定量喂料***为辊筒式喂料机构，辊筒上设有拨料齿，帮助喂料；

密闭破碎机叠加破碎***5，二级叠加破碎，用于破碎医疗废物；

定量拨料加湿***6，用于湿润破碎后的医疗废物并将其定量拨至微波消毒***；

微波消毒***，利用微波灭杀医疗废物中的细菌并烘干处理；

螺旋自动感应出渣***12，用于将消毒后的医疗废物碎粒排出；

风选筛分***（图中未画出），用于筛分破碎后的医疗废物，利用不同废料的质量不同，对废物进行筛分，以便后续的二次利用或焚烧处理。

可视隧道进料***1包括设置在隧道内的提升机构和自动化翻转支架, 提升机构和自动化翻转支架均为现有技术，其结构不再详细展示。

料仓2上固定安装有料斗，料斗连接有仓门，仓门设有耐高温密封条，料斗上设有用于调节仓门开合的伸缩装置，料斗一侧设有管道过滤装置，管道过滤装置通过废气负压引风***与废气净化排放***3连通，料仓2内设有雷达料位感应***。

废气净化排放***3包括废气洗涤净化***、废气微波UV光氧、活性炭吸附箱杀菌净化，此外，还设有用于提供负压的负压风机。

密闭破碎机叠加破碎***5与定量喂料***及定量拨料加湿***6密封连接，密闭破碎机叠加破碎***5设有一级破碎机构和二级破碎机构，一级破碎机构与二级破碎机构之间预留有5cm间距。

定量拨料加湿***6的拨料板为微波阻隔屏蔽板。

本实施例中，微波消毒***包括由16套微波发生器组成的第一次微波消毒热源交换***9（螺旋保温输送***7的上下各8套，微波发生器均固定在机壳上）、用于输料的螺旋保温输送***7和由12套微波发生器组成的第二次微波消毒烘干蒸发仓11（蒸发仓为立式仓体，微波发生器分别固定在仓体侧壁上），第二次微波消毒烘干蒸发仓11内还设有拨料器13，拨动医疗废物，使其受热均匀。

一种基于医疗废物智能化微波消毒处置设备的消毒工艺，包括以下步骤：

（1）进料阶段

操作人员必须穿戴防护工作服、口罩、手套、靴子将医疗废弃物专用周转箱经自动化翻转支架倒进密闭提升进料仓，仓门盖板打开；推至进（约容积3.2m3）料仓、仓门关闭启动定量喂料装置。雷达料位感应储存料斗提示物料位置以及控制破碎单元、储料斗设有废气负压引风***、定量拨料加湿***、维修：料斗、破碎消毒喷射（次氯酸钠消毒液）装置。

根据程序设备经过粉碎、消毒、废气收集、净化、出渣。在自动消毒过程中将有多个传感器进行有效的提供给PLC进行程序运行。仓门处两侧有放射性物质探测传感装置，可以将医疗废物中混入的放射性物质挑出，送公安部门处理，防止污染物损坏设备。上料仓门打开，医疗废物倒进料仓，仓门关闭、设备开始破碎运行。消毒舱一侧设有密封废气收集负压风机经过10000m³的引风机将废气抽至废气冷却交换***。经过冷却、除雾器、UV光氧催化净化排放。

该阶段产生的主要污染为周转箱清洗废水、（清洗废水由污水处理设备净化杀菌再利用）；微波消毒进料口产生的少量废气也经过料斗集风罩抽出，进入废气洗涤塔、除雾器、UV光氧催化净化排放。

（2）粉碎阶段：

破碎机采用二级叠加特殊设计，与输送***、定量喂料***密封连接，两台破碎机主传动轴由二台三相异步电动机、二台减速机组成，电动机在控制***的控制下，在一定的转速内带动破碎机主轴上安装的刀片工作，后方的喂料装置将袋装医疗废物送入一级粗破混合***进行破碎。使医疗废物在封闭状态下进行粉碎，粉碎后的医疗废物进入叠加二级细破***粉碎小于3cm。

（3）消毒阶段

微波消毒技术原理

微波消毒是微波效应和生物效应共同作用的结果，具体为：微波在通过介质时，是由分子热运动产生的效应，进入生物***的电磁能转化为热能，表现为生物体的温度上升。介质的分子以每秒数十亿次振动、摩擦而产生大量热量，同时受到微波热效应与非热效应的共同作用，使其体内蛋白质和生理活动物质发生变异，而导致微生物体细胞壁遭到破坏快速死亡。在灭菌中起到了常规物理灭菌所没有的特殊作用，也是造成细菌死亡原因。由于细胞内的新陈代谢，从而使蛋白质变形，失去活性。微波杀菌低于常规方法，一般情况下，常规方法杀菌温度120℃-130℃，而微波杀菌温度仅要70℃-95℃，时间约90-180秒。

微波能的非热效应主要是通过高频的电场使极化分子结构发生改变，导致微波生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异而丧失活力或死亡，具体为：微波的振荡频率接近有机分子的固有频率，细胞内蛋白质特别是氨基酸、多肽等成分有选择性的吸收微波能量，改变分子结构，破坏生物酶的活性，影响细胞的新陈代谢，达到快速彻底的杀菌效果。

物料进入高温螺旋12套微波1.5KW消毒仓，进行物料第一次的微波照射低速运转头道杀菌加湿，加湿后的物料更利于微波升温吸波的辅助。在微波辐射仓进行45到60分钟的微波辐射杀菌，杀菌后的物料随着进入第二立式消毒仓12套微波进行废渣的消毒、温度保持、干燥，彻底将细菌杀死。杀菌后的物料随着感应启动螺旋将物料输送风选筛分机进行筛分回收再利用。筛分后的废渣输送废渣收集箱，将物料进行废气过滤杀菌除臭。杀菌后的物料处理效果以达到以下要求：对繁殖体细菌、真菌、亲脂性/亲水性病毒、寄生虫和分支杆菌的杀灭对数值6；对枯草杆菌黑色变种芽艳（B.SubtilisATCC9372)的杀灭对数值4。微波消毒处理工艺、运行符合HJ/T229--2021的要求。微波泄漏量为：在距离设备5cm处，微波功率≤5mW/cm2，（2450MHz）和微波功率≤1mW/cm2（915MHz）。设备箱体有多处微波泄露探测仪和报警装置，杜绝了微波泄露对人体的伤害。

微波消毒技术特点

①在微波场中，细胞结构遭到破坏，破坏细胞内外物质平衡，致细胞死亡，消毒效果可达到99.999%

②消毒时间短、速度快，穿透能力强，里外温度均匀，节约能源，消毒效果好。

③微波与物料的加湿结合使消毒效果更具效率。

④微波消毒技术不产生二噁英和恶臭气体，无废水排放。

（4）输送阶段

废物通过破碎机破碎后，由自动控制***控制螺旋输送***电机转速，破碎后的物料在计算机控制***的控制下，缓慢经过消毒、加热区，微波消毒、除臭完成后，物料通过输送进入筛分***、储存密封料斗，废物由密封料斗进入自卸车，然后废物进入垃圾填埋场填埋、垃圾发电厂进行焚烧发电。

废物输送阶段，设备全封闭运行，该阶段出料口可能产生少量的高温废气，经由尾气集风罩收集仓抽到废气洗涤塔UV光氧催化净化排放。

（5）热源回收***

在微波一级消毒仓、二级消毒仓经真空泵循环将尾端热源抽到一级消毒仓进料入口处辅助物料的升温，缩减了微波照射升温的损耗。给设备功率损耗节能了经济效益社会效益。

（6）废气净化***

废气净化***采用方型旋流塔+UV光氧催化净化150m³风量的引风机工艺。废气交换***采用液体吸收法，将破碎机进料仓口及破碎物料产生的有机废气有效处理，能有效去除氯化氢、硫化氢气体、氨气、***等，并能过滤废气中的粉尘。光氧催化净化是利用细菌的分子链，破坏细菌的核酸，再通过微波VU进行氧化反应，UV紫外线光束照射废气，裂解工业废气的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光速照射下，废气转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，对有机物具有极强的氧化作用，对原有的有害气体及其他刺激性异味进行消除。使有机物转变为无机物，达到净化杀灭细菌的目的。尾气排放达到国家工业排放标准-GB16297-1996,《大气污染物综合排放标准》二级排放标准。

本发明的工作方法（或工作原理）：

医疗废物智能化微波消毒处置设备是智能化集成设备，设备由触摸屏编程操控设置。可以手机及电脑远程监控操作，检测处置数据上传，更好的管理设备消毒处置措施。连通配电柜，人工操控（自动上料根据处置量可选）装置将盛有医疗废物的料箱经自动化翻转支架倒进密闭提升进料仓，仓门盖板打开；仓门设有耐高温密封条，起到密封废气的溢出。料斗一侧设有管道过滤装置，废气经负压风机引进废气洗涤净化***、到废气微波UV光氧、活性炭吸附箱杀菌净化排出。医疗废物经过雷达感应物料计控制进料提示，定量喂料***将根据二级叠加YK—80破碎机2台电流信号控制定量喂料，二级叠加破碎机（两组破碎机形成粗破和细破，中间预留5cm间距方便一级破碎后的物料顺畅进入二级破碎，杜绝了一次性破碎加装筛网堵筛网的弊端，规避了人工清掏筛网时细菌传播的风险，由于两组破碎机采用密封连接的结构，也叫密封破碎机叠加破碎***。）此发明采用二级叠加破碎，不用在破碎机底部加装筛网就可以将物料细破到3CM以下，高于医疗废物微波消毒集中处置工程技术规范HJ229—2021标准要求破碎3CM—5CM。破碎后的物料经过微波屏蔽板定量拨料加湿***旋转拨料进入到第一次微波消毒（微波发生器1.5KW\16套、频率：2450MHz)螺旋控制舱、随着微波发生器系列（微波冷凝器）开始工作、温度传感的升温95°—135°，杀菌率99.999%（温度控制螺旋的转速）启动螺旋消毒推进，将第一次消毒后的废渣输送到第二次（微波发生器1.5KW\12套、频率：2450MHz)真空微波消毒烘干蒸发舱。（真空微波消毒烘干蒸发舱上方设有真空循环泵进行负压热源交换到第一微波消毒仓进行物料的辅助升温）经过搅拌进入到微波阻隔板定量卸料舱（卸料舱设有观察维修窗）第二次消毒烘干后的废渣进入螺旋自动感应出渣***输送到风选机（风选筛分***）进行筛选，筛选后的医疗废渣经过筛分塑料、玻璃、金属可以工业加工达到二次利用的经济效益，无纺布、纱布、被服等杂垃圾可以送到垃圾焚烧发电厂处置。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.医疗废物智能化微波消毒处置设备，其特征在于，包括：

可视隧道进料***（1），用于提升医疗废物并将其倒入料仓（2）；

料仓（2），用于暂时存储医疗废物；

废气净化排放***（3），用于净化处理废气；

热量回收循环利用***（4），用于循环利用余热；

定量喂料***，安装在料仓（2）下方，用于定量喂料；

密闭破碎机叠加破碎***（5），二级叠加破碎，用于破碎医疗废物；

定量拨料加湿***（6），用于湿润破碎后的医疗废物并将其定量拨至微波消毒***；

微波消毒***，利用微波灭杀医疗废物中的细菌并烘干处理；

螺旋自动感应出渣***（12），用于将消毒后的医疗废物碎粒排出；

风选筛分***，用于筛分破碎后的医疗废物，以便后续的二次利用或焚烧处理。

2.如权利要求1所述的医疗废物智能化微波消毒处置设备，其特征在于：所述可视隧道进料***（1）包括设置在隧道内的提升机构和自动化翻转支架。

3.如权利要求1所述的医疗废物智能化微波消毒处置设备，其特征在于：所述料仓（2）上固定安装有料斗，料斗连接有仓门，仓门设有耐高温密封条，料斗上设有用于调节仓门开合的伸缩装置，料斗一侧设有管道过滤装置，管道过滤装置通过废气负压引风***与废气净化排放***（3）连通，料仓（2）内设有雷达料位感应***。

4.如权利要求1所述的医疗废物智能化微波消毒处置设备，其特征在于：所述废气净化排放***（3）包括废气洗涤净化***、废气微波UV光氧、活性炭吸附箱杀菌净化。

5.如权利要求1所述的医疗废物智能化微波消毒处置设备，其特征在于：所述密闭破碎机叠加破碎***（5）与定量喂料***及定量拨料加湿***（6）密封连接，密闭破碎机叠加破碎***（5）设有一级破碎机构和二级破碎机构，一级破碎机构与二级破碎机构之间预留有5cm间距。

6.如权利要求1所述的医疗废物智能化微波消毒处置设备，其特征在于：所述定量拨料加湿***（6）的拨料板为微波阻隔屏蔽板。

7.如权利要求1所述的医疗废物智能化微波消毒处置设备，其特征在于：所述微波消毒***包括用于杀菌的第一次微波消毒热源交换***（9）、用于输料的螺旋保温输送***（7）和用于消毒并烘干第二次微波消毒烘干蒸发仓（11）。

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