Патент на изобретение №2397960

(54) КОМПАКТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ СТОЧНЫХ ВОД, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ БОЛЬНИЦ

(57) Реферат:

Изобретение относится к компактной установке для дезинфекции сточных вод больничных учреждений. Установка для дезинфекции сточных вод содержит блок механической очистки и блок химической дезинфекции, причем блок механической очистки содержит устройство для отделения и обезвоживания твердых частиц, находящихся в сточных водах, включающее по меньшей мере две ступени очистки, каждая из которых содержит сетчатый фильтр и средство очистки поверхности этого сетчатого фильтра в виде вращающихся щеток, а вторая ступень очистки дополнительно содержит средство измельчения твердых отходов, остающихся в сетчатом фильтре в виде вращающихся роликов. Установка также снабжена блоком предварительной механической очистки, включающим комминутор для раздробления твердых отходов, который содержит двигатель, вращающийся приводной вал, вращающуюся головку с закрепленными на ней лезвиями, соединенную с двигателем, и неподвижную пластину с выполненными в ней отверстиями, края которых являются режущими кромками, расположенную между лезвиями и приемной камерой. Изобретение позволяет повысить безопасность установки, обеспечить защиту персонала и окружающей среды и исключить необходимость непрерывного наблюдения за работой установки. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Область применения изобретения

Данное изобретение относится к компактной установке для дезинфекции сточных вод, предназначенной для больничных учреждений. Она особенно полезна в тех случаях, когда имеется повышенный риск заражения болезнями, которые возникают от контакта с веществами, содержащими вредные микроорганизмы, которые могут быть распространены в таких водах, что происходит, например, в больничных учреждениях для инфекционных больных; также установка полезна для малых больничных учреждений, которые находятся вне городских центров и не могут соединяться с системами канализации для сбора и очистки сточных вод.

Предпосылки создания изобретения

В целом проблема больничных сточных вод недооценивается, так как по широко распространенному мнению считается, что эти сточные воды аналогичны хозяйственно-бытовым сточным водам.

Более того, неопределенность законодательных актов по данному вопросу не обеспечивает конкретных экспертных основ, которые указывали бы, как планировать работы по профилактике и дезинфекции.

Можно заметить, что во многих ситуациях наблюдается полное отсутствие установок для очистки загрязненных сточных вод или даже каких-либо систем для их предварительной очистки и дезинфекции. Таким образом, существует риск возникновения заражения и эпидемий, во-первых, для больничных условий в целом и, во-вторых, для внешней окружающей среды и населения.

Хотя каждое больничное учреждение является отдельным случаем, который требует специфического рассмотрения для определения самого адекватного способа действия, практика показывает, что количество воды, потребляемой в больницах среднего размера, составляет около 500 литров в день на одно койко-место и что действительный расход зависит от наличия и технических характеристик основных служб, таких как кухня, прачечная, установки для кондиционирования воздуха и системы отопления. Внутренние системы сбора сточных вод транспортируют все сточные воды, сливаемые в одном месте, в ту точку, куда направлен канализационный коллектор, без операций сбора и очистки по пути следования. Обслуживание системы канализации поручается людям, работающим внутри или вне больницы, которые часто сталкиваются со значительными проблемами из-за того, что системы были разработаны и построены для намного меньших нагрузок или для нагрузок, по меньшей мере, отличных от фактических.

На практике, сточные воды должны подвергаться управляемой обеззараживающей обработке, которой предшествует предварительная механическая очистка. Фактически, очень часто дренажные линии больниц засоряются и блокируются вследствие по существу бессчетных количеств и типов крупнозернистых материалов, препятствующих прохождению стоков.

Это требует производить прочистку и промывку канализации, и все труднее становится найти персонал, желающий выполнять эти работы, частично вследствие объективного риска приобретения болезней и инфекций.

Если обычные сточные воды содержат крупные взвешенные твердые частицы, нужно полагать, что содержание этих частиц заметно увеличивается в случае больничных сточных вод, в которых, в дополнение к органическим стокам, присутствуют куски марли, бумаги, пластмассы, резины, медицинские иглы и шприцы. Очевидно, что без соответствующего отделения отправка этих материалов в баки для дезинфекции неизбежно вызовет засорения и закупорки. Однако, к сожалению, традиционно используемые системы непосредственной фильтрации сточных вод при помощи сетчатых фильтров имеют главный недостаток, который состоит в том, что персоналу требуется производить частые операции по удалению отфильтрованных материалов, в результате чего имеется риск заражения.

В процессе дезинфекционной обработки чаще всего используются такие химические продукты, как гипохлорит натрия и глутаральдегид. Хотя они весьма эффективны, важно понимать, что для обработки они должны использоваться в очень больших дозах.

Кроме того, разнообразие и изменчивость характеристик обрабатываемых сточных вод затрудняет использование автоматических устройств дозировки, контроля и настройки, так что могут возникнуть ситуации, в которых передозировка будет чрезмерной и это вызовет загрязнение сточных вод большим количеством дезинфицирующего вещества.

Гипохлорит натрия не рекомендуется для применения, так как он может привести к созданию в водной среде устойчивых органохлорированных соединений, чрезвычайно опасных для флоры и фауны.

Глутаральдегид, используемый для дезинфицирования и очистки хирургических инструментов перед стерилизацией, является слишком дорогим, чтобы потреблять его в таких больших количествах.

В целом потребность в сильном окислителе, который поставляет ионы хлора и ионы кислорода без формирования нежелательных соединений, может быть удовлетворена при использовании 12% (по объему) перекиси водорода или озона.

Однако производство озона требует сложных установок и должно выполняться в то время, когда озон необходим, что связано с быстрым распадом озона; в то же время для перекиси водорода нужны очень кислая окружающая среда (с показателем кислотности рН менее 3) и высокие температуры (выше 60°С), чтобы работать правильно.

Описание изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в преодолении вышеупомянутых недостатков. Это достигнуто благодаря компактной установке для дезинфекции сточных вод, предназначенной для больниц, содержащей по меньшей мере блок механической очистки и блок химической дезинфекции и способной функционировать в полностью автоматическом режиме.

Основное преимущество данного изобретения состоит в основном в том факте, что установка может работать с максимальной безопасностью и защитой персонала и окружающей среды, не нуждаясь в непрерывном наблюдении со стороны персонала.

Кроме того, изготовление заводским способом в мастерской позволяет осуществлять монтаж установки всего лишь несколькими простыми операциями по установке на существующие конструкции.

Краткое описание чертежей

Дополнительные особенности и преимущества данного изобретения более понятно проиллюстрированы в последующем подробном описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые поясняют предпочтительный вариант выполнения изобретения, не ограничивают объем изобретения и на которых:

Фиг.1 изображает общий вид предложенной установки, на котором некоторые элементы не показаны с целью лучшего пояснения других элементов;

Фиг.2 – функциональную схему предложенной установки;

Фиг.3 и 4 поясняют подробности предложенной установки.

Подробное описание предпочтительного варианта выполнения

В соответствии с прилагаемыми чертежами изобретение относится к компактной установке для дезинфекции сточных вод, предназначенной для больниц и содержащей по меньшей мере блок 2 механической очистки и блок 3 химической дезинфекции в комбинации. На фиг.1 и 2 траектория движения сточных вод обозначена жирной стрелкой.

Хотя каждый из блоков может быть изготовлен в соответствии с критериями, приведенными ниже, независимо и совершенствоваться отдельно, без другого блока, имеющего указанные характеристики, очевидно, что для получения максимального преимущества рассматриваемая установка 1 должна одновременно иметь блок 2 механической очистки, содержащий устройство 21 для отделения и обезвоживания твердых частиц, находящихся в сточных водах, и блок 3 химической дезинфекции, содержащий дезинфекционный бак 31 с мешалкой 32, по меньшей мере одну загрузочную емкость 33 для дезинфицирующего вещества, а также средства 34 подачи дезинфицирующего вещества, расположенные между емкостью 33 и дезинфекционным баком 31.

В зависимости от размеров больницы, ее местоположения и имеющихся конструкций установка 1 может иметь также блок 4 предварительной механической очистки, который на фиг.1 проиллюстрирован физически отделенным от остальной части установки 1. В блоке предварительной механической очистки твердые частицы, присутствующие в сточных водах, измельчаются в сыром виде. Блок 4 содержит комминутор 41, который предназначен для раздробления твердых отходов и работает в сборном резервуаре 42 для так называемой неочищенной воды, поступающей из различных больничных палат.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения, проиллюстрированном на фиг.4, комминутор 41, показанный на двух разрезах (соответственно на продольном разрезе (фиг.4а) и поперечном разрезе (фиг.4b), содержит двигатель 43, к которому присоединен вращающийся приводной вал 44. На валу 44 шпонкой закреплена вращающаяся головка 45, которая имеет лезвия 46, под которыми находится неподвижная пластина 47 с отверстиями, кромки которых выполняют роль режущих кромок.

Пластина 47 размещена в седле, выполненном в нижней части приемной камеры 48, из которой сточные воды направляются к блоку последующей обработки.

Когда комминутор 41 работает, вращение головки 45 и лезвий 46 создает вихревой поток, поднимающий любые твердые частицы, которые могли осесть, снова с образованием суспензии. Твердые частицы, которые могут быть обработаны, типа ветоши и пластмассы, разрезаются при контакте с лезвиями 46 и размельчаются при прохождении через отверстия в пластине 47; более тяжелые и более плотные твердые частицы, типа камней, стекла и металлов, отбрасываются центробежной силой и должны периодически удаляться.

При износе лезвий вся головка 45 снимается и заменяется другой головкой с новыми лезвиями 46. Изношенные лезвия 46 заменяются в мастерской, и головка 45 снова готова к использованию. В отличие от лезвий пластины 47 изготовлены таким способом, что постоянное шлифование режущих поверхностей значительно расширяет срок их службы, принося ощутимые экономические преимущества.

Сточные воды от комминутора 41 поступают в устройство 21 для отделения и обезвоживания твердых частиц, показанное на фиг.3 соответственно на виде сбоку (фиг.3а), на виде спереди (фиг.3с) и на поперечных разрезах IIIB-IIIB (фиг.3b) и IIID-IIID (фиг.3а). Устройство 21 содержит по меньшей мере две последовательно включенных ступени 22, 23 очистки.

Первая ступень 22 очистки содержит первый сетчатый фильтр 22а, предназначенный для предотвращения прохождения твердых частиц, размеры которых превышают некое предопределенное значение, и средство 22b очистки поверхности сетчатого фильтра 22а. Согласно примеру и не ограничивая объем данного изобретения рекомендуемые значения диаметров отверстий в сетчатом фильтре 22а, а следовательно, габаритов твердых частиц, улавливаемых в сетчатом фильтре, составляют от 1 до 2 миллиметров.

Вторая ступень 23 очистки содержит второй сетчатый фильтр 23а с отверстиями диаметром приблизительно 3 миллиметра, также предназначенный для предотвращения прохождения твердых частиц с размерами больше чем предопределенное значение, средство 23b очистки поверхности сетчатого фильтра 23а и средство 23с измельчения твердых частиц, остающихся в сетчатом фильтре 23а, для содействия их обезвоживанию. Эта вторая ступень 23 очистки также содержит средство 23d сбора обезвоженных твердых отходов.

В вариантах выполнения изобретения, показанных на чертежах, средства 22b, 23b очистки содержат вращающиеся щетки, которые очищают дно соответствующего сетчатого фильтра 22а, 23а, а средство 23с измельчения твердых отходов имеет вращающиеся ролики.

Отходы, остающиеся в первом сетчатом фильтре 22а, продвигаются щетками 22b ко второй ступени 23, в которой они обезвоживаются и измельчаются роликами 23с так, что приобретают компактную форму, после чего выгружаются в сборное средство 23d. При таком способе очистки единственным действием, выполняемым персоналом, является периодическая замена сборного средства 23d, которое затем нужно отправлять в место специализированной утилизации отходов.

После описанных этапов механической очистки сточные воды поступают в дезинфекционный бак 31, в котором мешалка 32 смешивает их с дезинфицирующим веществом, подаваемым из одной или нескольких емкостей 33 и перемещаемым при помощи средств 34 подачи, содержащих насосы объемного типа.

Рекомендуемое дезинфицирующее вещество в виде раствора перуксусной кислоты находится в емкостях 33 и подается дозированно средствами 34 подачи. Использование этой кислоты означает, что качество воды в коллекторе можно гарантировать простыми непрерывными проверками показателя кислотности (рН) выходящей воды и дозированной подачей малых количеств едкого натра.

Система этого типа может быть установлена в уже работающей больнице, при этом требуются лишь установочный фундамент с несущей способностью приблизительно 1000 кг/м² и подготовка подсоединений к электросети, к водопроводу и к существующей дренажной системе.

Автоматическая работа системы осуществляется при помощи набора датчиков 42а, 42b, 42с, 31а, установленных соответствующим образом. Например, на фиг.2 показаны датчики 42а, 42b, 42с уровня в сборном резервуаре 42 для сточных вод, управляющие запуском установки 1, и измерительный датчик 31а в дезинфекционном баке 31, проверяющий количество дезинфицирующего вещества, содержащегося в воде, очищаемой перед возвращением ее в дренажную линию. Действие последнего связано с работой измерительного устройства 35, который регулирует дозу дезинфицирующего вещества, подаваемого насосами 34 объемного типа.

Датчик 42а низкого уровня предохраняет комминутор 41 от риска сухой работы, датчик 42b среднего уровня проверяет работу насоса 20, который подает воду от блока 4 предварительной механической очистки к блоку 2 механической очистки, а датчик 42с высокого уровня контролирует работу комминутора 41.

Формула изобретения

1. Компактная установка для дезинфекции сточных вод, предназначенная для больницы, содержащая блок (2) механической очистки и блок (3) химической дезинфекции, причем блок (2) механической очистки содержит устройство (21) для отделения и обезвоживания твердых частиц, находящихся в сточных водах, которое содержит по меньшей мере две ступени (22, 23) очистки, первая ступень (22) очистки содержит первый сетчатый фильтр (22а), предназначенный для предотвращения прохождения твердых частиц с размерами, превышающими заданное значение, и средство (22b) очистки поверхности этого сетчатого фильтра (22а), вторая ступень (23) очистки устройства (21) содержит второй сетчатый фильтр (23а), предназначенный для предотвращения прохождения твердых частиц с размерами, превосходящими заданное значение, средство (23b) очистки поверхности сетчатого фильтра (23а) и средство (23с) измельчения твердых отходов, остающихся в сетчатом фильтре (23а), для способствования обезвоживанию твердых отходов, средства (22b, 23b) очистки содержат вращающиеся щетки, которые очищают дно соответствующего сетчатого фильтра (22а, 23а), а средство (23с) измельчения твердых отходов содержит вращающиеся ролики, отличающаяся тем, что установка содержит блок (4) предварительной механической очистки, в котором твердые частицы, находящиеся в сточных водах, измельчаются в сыром виде и который содержит комминутор (41), предназначенный для раздробления твердых отходов и содержащий двигатель (43), вращающийся приводной вал (44), приводимый в действие двигателем (43), вращающуюся головку (45), соединенную с двигателем (43), лезвия (46), закрепленные на головке (45), и неподвижную пластину (47) с выполненными в ней отверстиями, края которых являются режущими кромками, расположенную между лезвиями (16) и приемной камерой (48), с обеспечением измельчения твердых отходов лезвиями (46) и отверстиями в пластине (47) перед достижением ими приемной камеры (48).

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок (2) механической очистки содержит устройство (21) для отделения и обезвоживания твердых частиц, находящихся в сточных водах, а блок (3) химической дезинфекции содержит дезинфекционный бак (31) с мешалкой (32), по меньшей мере одну загрузочную емкость (33) для дезинфицирующего вещества и средства (34) подачи дезинфицирующего вещества, расположенные между емкостью (33) и дезинфекционным баком (31).

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок (3) химической дезинфекции содержит дезинфекционный бак (31) с мешалкой (32), по меньшей мере одну загрузочною емкость (33) для дезинфицирующего вещества и средства (34) подачи дезинфицирующего вещества, расположенные между емкостью (33) и дезинфекционным баком (31).

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вторая ступень очистки (23) содержит средство (23d) сбора обезвоженных твердых отходов.

5. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит датчики (42а, 42b, 42с, 31а), предназначенные для осуществления автоматического режима работы всей установки (1).

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что датчики (42а, 42b, 42с, 31а) содержат датчики (42а, 42b, 42с) уровня, расположенные в сборном резервуаре (42) для сточных вод в блоке (4) предварительной механической очистки.

7. Установка по п.5, отличающаяся тем, что датчики (42а, 42b, 42с, 31а) содержат измерительный датчик (31а), расположенный в дезинфекционном баке (31) и предназначенный для проверки количества дезинфицирующего вещества, присутствующего в воде на выходе из установки (1).

8. Установка по п.2 или 3, отличающаяся тем, что она содержит измерительное устройство (35), предназначенное для регулирования дозы дезинфицирующего вещества, подаваемого средствами (34) подачи.

РИСУНКИ