Реактор для утилизации медицинских отходов с помощью микроволнового поля

Описание "Реактор для утилизации медицинских отходов с помощью микроволнового поля"

Реактор для утилизации медицинских отходов
1. 1 Технология и оборудование для термической переработки медицинских отходов с помощью микроволнового поля.

К медицинским отходам относятся перевязочные материалы, просроченные лекарства, пробы крови, отходы послеоперационные, шприцы и т.п. Процессы утилизации вышеуказанных отходов выполняются двумя способами, отличающимися прежде всего производительностью.
В небольших медицинских учреждениях клиниках, лабораториях и т.п. применяется так называемый ╚малый реактор╩, размещаемый непосредственно в медицинском учреждении и обслуживаемый местным обученным персоналом. Отходы помещаются в специальную рабочую камеру реактора, после включения оборудования процесс протекает в автоматическом режиме и протекает до полного сжигания отходов. (переработка происходит при температуре не ниже 12000╟C). После нескольких минут работы наступит автоматическое выключение микроволнового генератора, сброс утилизированного материала в специальную ╦мкость под, и остывание пепла, образовавшегося при термической микроволновой обработке. Получаемый пепел относится к ╚коммунальным отходам╩ и не содержит в себе никаких активных биологических составляющих. Поэтому такие отходы могут быть складированы на обычном полигоне коммунальных отходов или использованы как добавки при производстве бетонов. Схема технического решения такого реактора представлена на рисунке 1.
Одновременно перерабатывается до 4 кг. Отходов. Время переработки около 15 минут, что означает, что за 1 час может быть переработано 12-16 кг. Отходов. Примерная стоимость переработки составит менее 1 доллара за 1 кг.
Наиважнейшие технические параметры реактора:

Термическая обработка в керамической камере диаметром 14,5 cм. Отходы помещаемые в реактор упакованы в полипропиленовые пакеты, диаметром до 13 cм.
Масса брутто до 3 кг.
Время обработки одной упаковки от 10 mин do 20 mин.
Производительность: около 10 -12 кг. отходов в час.
Нагревание производится микроволновым полем с частотой 2450 MГц +/- 25MГц.
Температура нагрева около 1300╟C.
Время нагрева регулируется.
Система работы 6 периодическая.
Мощность поля от 750W do 6 КW.
Питание : 3 x 380 V, 50 Гц
Потребляемая мощность из сети до 9 КW (макс).
Охлаждение магнетронов: водяное.
Обслуживание : 1 человек.
Оснастка дополнительная:
комплект фильтров и катализаторов
измерители микроволнового поля (2 шт),
пирометр с диапазоном измерений до 3000╟C.
Конструкция:

Оборудование состоит из двух составляющих: микроволновые усилители и камера реактора совместно с микроволновыми генераторами. Комплект усилителей установлен в отдельном металлическом корпусе, соедин╦нных с помощью гибких кабелей с реактором . Кабели оснащены быстро разнимаемыми гн╦здами. Важным элементом оборудования являются устройства регулировки мощности микроволнового поля. Планируется возможность пошаговой регулировки мощности от 750 W do 6000 W с возможностью изменений мощности с шагом 750W (750W, 1500W, 2250W, ....., 6000W). Кроме этого реактор оснащ╦н специальной мешалкой, совмещ╦нной со специальной конструкцией подачи воздуха через обрабатываемый материал.
Конструкция реактора показана на рис.1 В камеру реактора встроены четыре микроволновых генератора , смонтированные на стенах камеры и соедин╦нных с камерой при помощи специальных волноводов и тубовых антенн. После термической переработке медицинских отходов оста╦тся пепел и металлические детали (напр. иглы от шприцев). Объ╦м переработанных отходов составляет 10-15% от первоначального. Продукт переработки может быть складирован на складе безопасных коммунальных отходов.
Плановая производительность данной установки около 2-3 тонн ежедневно. Затраты на утилизацию 1 кг отходов будут не более 0,5 доллара.

Рис. 1. Реактор для утилизации медицинских отходов.

Реактор предназначен для термической утилизации опасных отходов, в том числе просроченных лекарств, зараж╦нных материалов из аналитических лабораторий, например крови и других медицинских отходов. Данное оборудование позволит безопасно утилизировать разнообразные отходы, просроченные лекарства, отходы органики, и т.д. в соответствие с нормами и правилами в области охраны среды ЕС.
Реактор этого типа должен быть установлен в больнице, как локальное оборудование для быстрой утилизации (нейтрализации) небольших объ╦мов опасных отходов, в том числе бандажей, шприцов, послеоперационных отходов, просроченных лекарств, зараж╦нной крови и т.п. Больницы, оснащ╦нные таким оборудованием не нуждаются в вывозе опасных отходов специализированными фирмами (обычно это связано с большими затратами). При оснащении больницы микроволновыми реакторами для утилизации не требуется наличия большого специализированного помещения, нет необходимости поддерживать в помещениях низкую температуру для хранения биологических отходов в течение нескольких дней.
Имея в виду наличие различных потребностей больниц, разработано два типа реакторов: реакторы для обслуживания аналитических лабораторий и небольших лечебных учреждений с возможностью одновременной переработки ╦мкости около двух литров ( с массой отходов около 1.5 кг.), а также реакторы с камерой, позволяющей одновременно перерабатывать до 4-5 кг. отходов.
Наиболее важные технические параметры реакторов для утилизации медицинских отходов:

Реакторы ╚малые╩ Реакторы ╚большие╩
величина упаковки (кг.) До 2 кг. полипропен. мешки До 5 кг. полипропен. мешки
Время термообработки До 10 минут До 15 минут
Температура в камере Около 1200╟C Около 1200╟C
Частота микроволнового поля 2450 MГц +/- 25 MГц 2450 MГц +/- 25 MГц
Мощность генераторов 3000W 6000 W
Количество генераторов 2 шт. (мощн. до 1500W) 4шт. (мощн. до 1500W)
Питание 3 x 380V (50Гц) 3 x 380V (50Гц)
Потребляемая мощность До 4500 W До 9000 W
Охлаждение магнетронов водяное водяное
Характер работы цикличный цикличный
Обслуживание 1 человек 1 человек

Дополнительное оснащение:
комплект фильтров и катализаторов, установленных внутри оборудования
измерители микроволнового поля (2 шт.)

Реактор лабораторный (прототип). Снимок лабораторного микроволнового реактора для термической утилизации опасных отходов, содержащих асбест (прототип).

2.1. Утилизация небольших объ╦мов опасных отходов в передвижных реакторах.

Часто появляется необходимость утилизации опасных отходов, складированных на небольших складах, прич╦м опасность отходов не позволяет выполнить их транспортировку. В связи с этим вашему вниманию предлагается конструкция реактора по микроволновой термопереработке отходов на шасси автомобиля. В этом случае переработка отходов может осуществляться прямо на месте их складирования. Такой ╚передвижной реактор╩ может найти широкое применение, например в переработке окислов цинка.

Рис. 2. Конструкция реактора, смонтированного на базе шасси автомобиля.

Производительность такого реактора около 1 тонны в день. Обслуживание 1 человек. Процесс может быть автоматизирован.При необходимости обслуживания нескольких медицинских учреждений в крупных городах необходимо оборудование ╚большого реактора╩. Такой реактор может обслуживать несколько или несколько десятков больниц и одновременно может использоваться для утилизации иных отходов, например ветеринарных или промышленных. Целесообразно размещение такого генератора недалеко от места складирования коммунальных отходов, чтобы максимально уменьшить расходы на транспортировку к месту складирования. Техническая схема такого генератора приведена на рисунке 2.
При необходимости обслуживания нескольких медицинских учреждений в крупных городах необходимо оборудование ╚большого реактора╩. Такой реактор может обслуживать несколько или несколько десятков больниц и одновременно может использоваться для утилизации иных отходов, например ветеринарных или промышленных. Целесообразно размещение такого генератора недалеко от места складирования коммунальных отходов, чтобы максимально уменьшить расходы на транспортировку к месту складирования. Техническая схема такого генератора приведена на рисунке 3.