APPARECCHIATURE
DI STERILIZZAZIONE
CONVERTER
Indice
1. Presentazione dell’azienda
2. Contesto di sviluppo del processo
3. Descrizione tecnica delle apparecchiature
Converter
4. Modalità di lavoro delle apparecchiature
5. Prestazioni del macchinario
6. Regole per la sicurezza
7. Aspetti ambientali
1.Presentazione dell’azienda
OMPeco è il brand di Officine Meccaniche Pejrani sviluppato per risolvere la questione dello smaltimento e
trattamento del rifiuto sanitario infettivo.
L’interesse globale per i progetti eco-friendly ha portato Officine Meccaniche Pejrani ad espandere il suo
business nella ricerca e sviluppo di nuove tecnologie legate al controllo dell’ inquinamento. OMPeco ha
quindi creato dei prodotti non solo con l’intento di trattare i rifiuti senza emissioni di alcun genere, ma anche
con il fine di minimizzare le emissioni dell’intera catena logistica legata all’ attività svolta dal Converter.
STORIA
Officine Meccaniche Pejrani srl (OMP) fu fondata nel 1973. La principale attività di OMP era la progettazione
e la costruzione di parti in lamiera nel settore dei veicoli industriali ed agricoli. Nel 2001 viene creata la
divisione ambientale di Officine Meccaniche Pejrani: OMPeco. Nello stesso anno OMPeco ha brevettato e
industrializzaro
il
processo
Converter.
Questo processo ha rivoluzionato il modo di affrontare il trattamento dei rifiuti, permettendo di eliminarli
direttamente sul luogo in cui vengono prodotti. Oggi Omp è un’ organizzazione certificata e riconosciuta
secondo le norme TS 16949:2002, UNI EN ISO 9001:2000, UNI EN ISO 14001:1996 e UNI ISO 13485.
1973
1990
2000 - 2001
Principali dati finanziari:
La famiglia Pejrani è propietaria al 100% di OMP e gestisce l’azienda dal 1973. Il capital sociale è di
1.600.000 €; Il fatturato annuale è di circa 25mln di euro.
Top Management:
Paolo Pejrani, Presidente ed Amm. Delegato
Ownership
Maurizio Pejrani, responsabile tecnico
Pejrani family
Stefania Pejrani, responsabile dell’ amministrazione
Il personale conta 96 dipendenti; La sede è in Vinovo (provincia di
2
Torino), con una dimensione di 18.000 m destinati alla produzione e
100%
2
1.000 m di uffici.
Core business:
OMPeco è il diretto costruttore dei suoi prodotti: il macchinario creato da OMPeco ha quindi la garanzia del
“Made in Italy”. OMPeco segue I suoi prodotti partendo dalla progettazione fino all’installazione. Inoltre l’
azienda offre attività di supporto ai suoi clienti come consulenze, manutenzione e assistenza post-vendita.
Prodotti:
Converter è un nuovo metodo eco-friendly brevettato per il trattamento e la conversione del rifiuto in CDR –
combustibile da rifiuto. Il principio di funzionamento del Converter non prevede l’ utilizzo di: prodotti chimici,
combustione, microonde, pressione ed emissioni. Molte istituzioni scientifiche indipendenti e laboratori
hanno provato l’efficacia di questo trattamento innovativo. La gamma dei prodotti OMPeco include tre
differenti serie di Converter: H, MO, NV.
La serie Converter H è appositamente progettata per il trattamento di rifiuti ospedalieri infetti, la sua gamma
di prodotti si divide in 5 differenti modelli:
Converter 100H – la camera di sterilizzazione più piccola può ospitare al suo interno un volume di rifuti pari a
100 litri per ciclo e può lavorare 8 -10 h/gg;
Converter 200H – questa camera di sterilizzazione può ospitare al suo interno un volume di rifiuti pari a 200
litri per ciclo, può lavorare 16/h al giorno;
Converter 1000H – la capacità della camera di sterilizzazione è pari a 1000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter 2000H - la capacità della camera di sterilizzazione è pari a 2000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter 5000H – la più grande camera di sterilizzazione è pari a 5000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter MO: progettato per trattare una molteplicità di materiali tra cui deiezioni, sottoprodotti animali
(SOA), rifiuti provenienti da aree commerciali, rifiuti delle mense, sansa di olive, etc… La gamma dei prodotti
si divide in 5 differenti modelli
Converter MO100 – la capacità della camera è di 180 litri per ciclo e può lavorare 8-10 h/gg;
Converter MO 200- la capacità della camera è di 210 litri per ciclo e può lavorare 16h/gg;
Converter MO 1000 – la capacità della camera è di 1000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter MO 2000 – la capacità della camera è di 2000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter MO 5000 - la più grande camera di sterilizzazione è pari a 5000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter NV: è progettato per asciugare, tritare ed eventualmente sterilizzare tutti i tipi di rifiuti prodotti a
bordo di un’ imbarcazione, come residui di cucina, residui di cabina, residui dei pasti, carta, imballaggi,
plastica, organico, vetro, lattine, oli di cottura, deiezioni,(con la sola eccezione di prodotti chimici, tossici,
esplosivi o radioattivi). Converter NV produce la totale triturazione, disidratazione e la conseguente riduzione
di peso e di volume dei rifiuti, in modo da ottenere una riduzione dei costi di trasporto, stoccaggio e
smaltimento finale. Tutto questo obbedendo alle più restrittive norme marittime come MARPOL 1973/78.
La gamma dei prodotti è composta da 6 modelli:
Converter NV 60 – la capacità della camera è di 100 litri e può lavorare 8-10 h/gg;
Converter NV 100 – la capacità della camera è di 180 litri per ciclo e può lavorare 8-10 h/gg;
Converter NV 200 - la capacità della camera è di 210 litri per ciclo e può lavorare 16h/gg;
Converter NV 1000 – la capacità della camera è di 1000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter MO 2000 – la capacità della camera è di 2000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter MO 5000 - la più grande camera di sterilizzazione è pari a 5000 litri e può lavorare 24h /7gg;
Converter 100H, the smallest unit manufactured
Converter 5000H, the biggest unit manufactured
Alla fine del ciclo automatico svolto dal Converter, che dura circa 30 minuti, si ottiene un prodotto
assolutamente sicuro. Questo prodotto finale è asciutto, sterilizzato, può essere gestito e conservato per un
lungo periodo e possiede un elevato potere calorifico(CDR con oltre 6800 kCal/Kg).
Questa tecnologia è molto conosciuta in Europa, Africa, Asia e Sud America. Molti importanti progetti sono in
via di sviluppo sia a livello locale che privato. La tecnologia è installata in oltre 20 paesi in tutto il mondo, per
esempio il governo del Montenegro ha adottato il Converter per il trattamento di tutti i rifiuti sanitari; in Russia
l’ apparecchiatura è omolgata ed è stata introdotta con successo all’ interno di ospedali pubblici attraverso
gare d’appalto indette dal Ministero della Salute.
1.1 Certificati
2. Contesto di sviluppo del processo
2.1. Origine e motivo della scelta
Il Converter è nato dall'idea di trasformare il rifiuto medicale in un prodotto senza
rischi, stabile e asciutto, utilizzabile come combustibile per produrre energia in
impianti adeguati.
Come noto, la autoclavi e tutti gli altri apparecchi dello stesso tipo, trasformano un
tipo di rifiuto in altro. Il materiale che risulta dal trattamento rimane bagnato, pieno di
schegge di vetro e oggetti taglienti e necessita di essere riposto in contenitori rigidi e
allontanato il prima possibile per evitare odori, fermentazione, perdita di liquidi a altri
spiacevoli inconvenienti.
I macchinari Converter si prefiggono di trasformare il rifuto in un prodotto
riutilizzabile (da qui il nome Converter). Tale prodotto è stabile nel tempo, può
essere conservato per lunghi periodi e trasportato solo quando la quantità sarà
tale da giustificare il trasporto verso il suo utilizzo.
2.2. Brevetti
Questo processo di sterilizazione ha luogo secondo il metodo noto come calore
umido, con realizzazione pratica innovativa e brevettata.
Processo e macchinario sono coperti a livello internazionale, tra cui il brevetto
europeo EP 0710125 (ved. testo seguente), il brevetto americano US 5.800.776,
canadese CA2.167.415, ecc, tutti aventi origine dal deposito italiano TO93A000547 e
dalla pubblicazione internazionale WO 1994EP02357.
Inoltre, il brevetto è stato esteso in molti altri paesi come Austria, Danimarca,
Francia, Germania, Regno Unito, Grecia, Polonia, Spagna, Portogallo, Svizzera,
Brasile, Cina, Giappone, Russia, Ucraina, ecc.
3. Descrizione tecnica delle apparecchiature Converter
3.1. Il rifiuto sanitario regolamentato
Per rifiuti sanitari regolamentati s’intende qualsiasi tipo di rifiuti a rischio infettivo
derivante dalla diagnosi, dal trattamento d'immunizzazione di esseri umani o animali,
dalle sperimentazioni biologiche, dalle culture e dalle scorte, i rifiuti patologici,
sangue umano e i suoi prodotti e infine i rifiuti animali.
I rifiuti derivanti da diagnosi, prevenzione, cure palliative nei settori della medicina
umana e veterinaria, sono considerati pericolosi perché:
• presentano un rischio infettivo poiché contengono microrganismi o le loro
tossine delle quali si ha ragione di credere che, in funzione della loro natura,
quantità e metabolismo, possano causare malattie all'uomo e agli organismi
viventi;
• appartengono alla categoria dei materiali taglienti e pungenti destinati a
essere abbandonati, e possono essere entrati in contatto o no, con sostanze
biologiche;
• appartengono alla categoria dei prodotti del sangue per uso terapeutico, non
completamente usati o giunti a scadenza.
• appartengono alla categoria dei rifiuti umani anatomici corrispondenti alle
parti umane non ben riconoscibili.
Ci sono tre categorie di rifiuti sanitari regolamentati:
• I rifiuti prodotto da strutture sanitarie, provenienti da reparti ospedalieri
(ospedali e cliniche) caratterizzate dalla produzione di importanti quantità,
concentrate in alcuni luoghi: gli edifici sanitari. Nella stessa categoria
rientrano anche i rifiuti prodotti dalle industrie farmaceutiche, ricerca e
insegnamento.
• Il rifiuto sanitario distribuito, che è prodotto dai laboratori dei professionisti
indipendenti e dai laboratori analisi, caratterizzato da una produzione in
piccole quantità dislocate geograficamente: case di cura, visite a domicilio,
laboratori di analisi.
• Il rifiuto sanitario domestico e le auto-medicazioni, prodotto senza
l'intervento di un professionista indipendente o in ambulatorio: diabete,
malattie renali, malattie respiratorie, vettori di virus (herpes, epatite, AIDS),
esami a casa, ecc. Tali rifiuti sono caratterizzati da una produzione scarsa e
dislocata geograficamente.
3.2. Destinazione ed uso del Converter
I macchinari Converter sono finalizzati al trattamento dei rifiuti sanitari a rischio
infettivo di qualsiasi provenienza e composizione per ottenere simultaneamente la
loro sterilizzazione, modifica dello stato fisico, riduzione in volume, deidratazione e
riduzione di peso.
Qualsiasi rifiuto sanitario a rischio infettivo è trattabile con il Converter per
esempio: oggetti taglienti o pungenti, bisturi monouso, bende, pannolini, guanti,
cateteri, siringhe, sonde, flaconi di vetro e di plastica, filtri, residui dei pasti dei
reparti infettivi, liquidi fisiologici, culture biologiche, residui degli interventi chirurgici,
parti anatomiche non facilmente riconoscibili, cavie non vive, ecc.
I Converter non sono progettati per trattare rifiuti differenti da quelli sanitari, come
bombole di gas, prodotti chimici, infiammabili, esplosivi o radioattivi.
3.2.1. Sterilizzazione
I Converter sono atti alla sterilizzazione secondo il metodo noto come calore umido.
Sono totalmente compatibili con le più severe norme di igiene, per tutti i residui
provenienti dalle diverse attività sanitarie, laboratori biologici, servizi di malattie
infettive o che costituiscano un pericolo per la salute pubblica, che devono essere
resi innocui preferibilmente prima di essere trasferiti altrove. Il materiali ottenuto
dal trattamento è facile da smaltire perché è asciutto, stabile e non contiene
sostanze chimiche.
3.2.2. Modificazione fisica
Durante il trattamento, il rifiuto sanitario viene completamente distrutto, reso
irriconoscibile, asciutto, con una granulometria inferiore ai 3 mm, privo di odori.
Dal punto di vista dell'aspetto,questo nuovo materiale, completamente diverso dal
rifiuto di partenza e privato delle sue caratteristiche iniziali, è assimilabile al rifiuto
solido urbano e può essere utilizzato per produrre energia.
3.2.3. Riduzione di peso e di volume
Il material trattato ha un volume cinque volte inferiore rispetto al volume
iniziale e un minimo tasso di umidità, praticamente nullo.
Questo comporta una riduzione media di peso del 30% (il valore corrisponde al
tasso di umidità del rifiuto iniziale).
Come conseguenza della disidratazione, il materiale finale ha un alto potere
calorifico grazie alla sua composizione di cellulosa e plastica poliolefinica.
Il processo permette di ottenere, oltre ad una triturazione fine del rifiuto, anche la
polverizzazione delle parti in vetro, il rammollimento delle parti in plastica e
l'eliminazione totale dei liquidi, elementi che contribuiscono alla riduzione di peso e
di volume.
Il prodotto finale è asciutto, privo di parti riconoscibili. Gli aghi e i bisturi sono
ridotti in piccole parti non taglienti.
Il materiale è privo di odori, stabile nel tempo e può essere maneggiato e
conservato senza rischi o problemi.
3.2.4. Ciclo automatico
La
marcia
del macchinario
è
effettuata
attraverso
un
controllore
logico
programmabile (PLC) tramite software e una sequenza di fasi e operazioni che si
succedono in modo automatico. Durante ciascun ciclo di trattamento automatico,
una stampante (o tramite presa USB) presente sul macchinario registra tutti i dati
utili, come la data, l'ora di inizio del ciclo, l'ora di inizio e fine della sterilizzazione,
quella di scarico del prodotto e le varie temperature raggiunte durante il ciclo di
trattamento, concludendo con un messaggio di Ciclo Avvenuto Con Successo.
La logica viene caricata sul PLC da OMP e tenuta costantemente attiva.
I pulsanti presenti sul pannello operatore permettono di dialogare con il sistema e
impostare i parametri che sono modificabili dall'utente, come la scelta della lingua
del display di tipo tattile, la possibile inibizione del dosaggio di disinfettante, ecc.
Questi cambiamenti possono essere memorizzati.
Alla consegna, la macchina è impostata con i valori predefiniti.
Il software che regola il processo, i segnali di servizio, allarmi e informazioni non può
essere modificato dall'utente.
Il funzionamento normale della macchina è in modalità "Automatica" con il selettore
posizionato su questa funzione.
La modalità "Manuale" può essere selezionata solo per verificare il funzionamento a
vuoto dei componenti, svolgere le operazioni di svuotamento e pulizia della cella di
sterilizzazione e risolvere i problemi che possono verificarsi durante lo svolgimento
del ciclo in modalità automatica.
Una volta che è stata selezionata la modalità manuale, la stampante non fornirà i
dati relativi al ciclo automatico o il messaggio del corretto svolgimento del ciclo.
3.3. Descrizione delle apparecchiature
I macchinari realizzano in modo automatico un ciclo termico che include:
•
trituramento dei rifiuti,
•
evaporazione di tutti I liquidi presenti,
•
surriscaldamento fino alla temperatura di sterilizzazione di 151 °C
mantenendola per 3 minuti attraverso il dosaggio continuo di acqua,
•
raffreddamento e scarico del materiale secco.
Come indicato nel seguente schema, I macchinari sono realizzati in un’unica
struttura standard che include tutti i componenti necessari al processo.
Legenda:
1. Cella di sterilizzazione
2. Coperchio
3. Rotore
4. Motore
5. Lame fisse
6. Pirometro ad infrarossi
7. Condotto per il dosaggio dell’acqua
8. Tasche per l’inserimento del kit per il controllo biologico
9. Valvola di scarico per il prodotto finale
10. Contenitore con il rifiuto da trattare
11. Caricatore
12. Uscita dei vapori
13. Pompa per l’aspirazione dei vapori
14. Condensatore
15. Gruppo filtri
16. Sbocco per l’aria
17. Allacciamenti idrici
18. Pompa del condensato
19. Scarico acqua di processo
20. Scarico del prodotto trattato
La camera di sterilizzazione (1) è composta da un cilindro verticale dotato di un
coperchio a tenuta (2). Tutte le fasi del trattamento di sterilizzazione avvengono
all'interno della camera di sterilizzazione, senza alcun bisogno di trasferimenti
interni, quindi il materiale viene caricato e scaricato all'interno della stessa cella nella
quale avviene la sterilizzazione.
Nella parte inferiore della cella è presente un potente rotore a due pale (3) azionato
dall'esterno da un motore (4) attraverso un sistema di tenuta. La pale del rotore
fungono da martelli e in corrispondenza della parete interna della cella sono montate
le lame stazionarie (5).
Uno strumento per la misurazione della temperatura (6) è posizionato sulla parte
superiore della cella ed è in grado di determinare, attraverso una lettura ad
infrarossi, quale sia la temperatura del materiale mentre viene trattato, in tempo
reale.
Il dosaggio dell'acqua (7) è controllato da un’ elettrovalvola posizionata sulla parte
superiore della cella.
Lungo le pareti della cella sono presenti alcune tasche (8) per l'inserimento di
kit per il test rapido sull'efficienza del trattamento di sterilizzazione.
La valvola di scarico per il materiale trattato (9) è posizionata sul fondo della cella.
L'apertura della valvola alla fine del trattamento permette di scaricare il prodotto per
forza centrifuga.
Il rifiuto da trattare (10) viene posizionato all'interno della cella a mezzo del
caricatore (11) presente sui modelli con capacità da 100 kg/h in su (optional per 37,5
kg).
I vapori che si formano durante il processo vengono aspirati dalla pompa (13) e
mandati al condensatore (14) per mezzo di un condotto (12).
Dopo la condensazione dei vapori, l'aria rimanente passa attraverso il gruppo filtri
(15) per poi essere scaricata all'esterno (16).
Il gruppo filtri è composto da un filtro di entrata per polveri classe di filtrazione G4,
un filtro a carbone attivo, un filtro polveri di uscita classe di filtrazione G4, un filtro
assoluto classe H14 con efficienza DOP 99,995 % o superiore.
Il condensatore è alimentato nel mantello esterno ai tubi con acqua proveniente
dalla rete o da un sistema di ricircolazione (fornito come opzione). L’acqua di
condensazione viene ricircolata in testa al condensatore tramite la pompa (18) e poi
estratta ad ogni fine di ciclo di trattamento (19).
L'acqua condensata, in base alle leggi locali, può essere mandata in fogna oppure
ad un impianto di trattamento.
Il prodotto derivato dal trattamento (20), alla fine del ciclo, viene convogliato in un
contenitore attraverso l'apertura della valvola di scarico.
La parti del macchinario soggette al processo e ai vapori sono realizzate in acciaio
inossidabile e le parti esposte ad usura sono protette in acciaio antiusura sostituibile.
Questo permette alla macchina di avere una durata di vita superiore ai venti anni.
Una particolarità dei macchinari Converter consiste nel fatto che l'energia termica
necessaria al processo è generata direttamente all'interno del rifiuto tramite urti e
attrito causati dal rotore, sfruttando la trasformazione diretta dell'energia elettrica
assorbita dalla rete in calore.
Le presenza di lame fisse rallenta la rotazione del materiale e la differenze di
velocità comporta attrito e quindi generazione di calore nonché deformazioni e
fratture del materiale fino alla dimensione di pochi millimetri.
In sostanza, differentemente dal calore per conduzione, le apparecchiature
Converter trasferiscono direttamente l'energia assorbita dal motore al materiale sotto
forma di calore.
3.4. Il principio del processo
Il processo si basa sul noto processo di sterilizzazione "al calore umido" che
consiste nel sottoporre il materiale ad una combinazione adatta di tempo e
temperatura in presenza di acqua liquida. Il livello della temperatura nella fase di
sterilizzazione nel Converter è di 151° C e viene m antenuto per tre minuti.
La presenza di acqua liquida ad alte temperature senza utilizzare la pressione è
ottenuta bagnando costantemente il materiale e reintegrando in continuo l'acqua che
si trasforma in vapore al contatto con il materiale caldo, mentre si ripristina il calore
sottratto dalla vaporizzazione.
La quantità di acqua dosata durante questa fase dipende dalla potenza assorbita dal
motore, potenza che viene scaricata nel rifiuto sotto forma di calore e che necessita
di essere sottratta al sistema utilizzando il dosaggio dell'acqua e la sua
evaporazione.
Un sensore ad infrarossi rileva in tempo reale la temperatura del materiale.
Quando la temperatura raggiunge i 151° la logica de l sistema regola un apposito
dosaggio di acqua.
La quantità di acqua aggiunta durante questa fase dipende dal calore rilasciato
durante il periodo in cui la temperatura va mantenuta
costante e dall'energia
assorbita dal motore.
Grazie ai principi della termodinamica, non è difficile calcolare che abbiamo bisogno
in tutto di 0,85 kWh di energia per evaporare 1 Kg di acqua, includendo l'energia per
arrivare a 151°C. Conseguentemente, ogni kWh di ene rgia assorbita dal motore
richiede un dosaggio di 1,18 Kg di acqua.
Prendendo come riferimento il modello 5000H e il suo motore che, dalla tabella dei
dati tecnici, ha una potenza di 400 kW, per mantenere costante la temperatura
durante la fase di sterilizzazione occorre dosare 400 x 1,18 = 472 Kg di acqua all'ora
e quindi, se ci riferiamo ai tre minuti di durata della fase di sterilizzazione, la quantità
necessaria sarà di 472 x 3/60 = 24 Kg.
Per fare un rapporto tra il dosaggio dell'acqua e la quantità di rifiuto, possiamo
osservare che nel modello 5000H sono caricati circa 250 Kg di rifiuto ogni ciclo. Al
momento della fase di sterilizzazione il materiale ha già perso la sua umidità che,
essendo del 30% circa, significa che abbiamo 250 x 0,7 = 175 kg di sostanza
asciutta.
Il dosaggio di 24 kg di acqua su 175 kg corrispondono ad un dosaggio di acqua
vicino al 14% in rapporto al materiale sotto trattamento durante la fase di
sterilizzazione.
3.5. Il metodo di sterilizzazione del Converter
3.5.1. Il calore umido senza pressione
Il calore umido consiste, come noto, nel tenere per un certo tempo il materiale ad
una temperatura sufficientemente alta in presenza di acqua liquida. Questa
combinazione causa il deterioramento degli enzimi e delle proteine dei
microorganismi e, conseguentemente, la loro morte e la distruzione delle spore.
Questo metodo è molto più veloce se paragonato al metodo noto come "calore
secco" (che richiede inoltre temperature molto più alte), perché in questo caso il
meccanismo di azione si basa sulla pià lenta ossidazione dei componenti essenziali
delle cellule.
Le autoclavi sono le più note apparecchiature che utilizzano il metodo del calore
umido. Per una legge fisica, aumentando la pressione aumenta anche la
temperatura di ebollizione dell'acqua che, sotto pressione, rimane in forma liquida
oltre i 100°C. In generale, il calore può essere ge nerato sia per mezzo dell'elettricità
che iniettando vapore saturo.
Il vapore, prodotto in loco o per iniezione, agisce come vettore, fornendo al materiale
sotto trattamento il calore e l'acqua liquida per condensazione del vapore stesso.
Occorre prestare attenzione al fatto che non è il vapore, nè la pressione a causare la
morte dei microrganismi, essendo la pressione solo un modo per avere acqua
liquida oltre i 100°. Infatti, dalle tabelle del va pore saturo, possiamo osservare per
esempio, che alla pressione relativa di 1 bar (2 bar assoluti) l'acqua bolle a 121°C.
Nei macchinari Converter non è utilizzata la pressione ma, quando il materiale
precedentemente disidratato ha raggiunto la temperatura di sterilizzazione impostata
a 151°C, l'immissione di acqua permette di mantener e umido il materiale ad alta
temperatura, ripristinando continuamente sia l'acqua che evapora che il calore
sottratto per evaporazione dell'acqua stessa.
Il sistema è simile a quello che succede quando si versa dell'acqua su un ferro da
stiro caldo o su una piastra elettrica. L'acqua sul piatto continua ad bagnarla mentre
viene vaporizzata.
Tornando al nostro processo per i rifiuti sanitari, mentre si continua a scaldare
attraverso il rotore e contemporaneamente ad iniettare acqua, il risultato è che, nello
stesso momento, il materiale è sottoposto ad alta temperatura in presenza di acqua
liquida.
3.5.2. Le leggi che regolano il fenomeno della degradazione termica
Il processo si svolge secondo una reazione chimica tra acqua e proteine. La
reazione obbedisce alle leggi delle reazioni chimiche di primo ordine, nelle quali la
velocità in ogni istante è proporzionale alla quantità di sostanza che deve ancora
reagire. Anche se la reazione avviene tra due diverse molecole (acqua e proteine),
la reazione rimane di primo ordine perché la concentrazione dell'acqua può essere
considerata costante essendo in forte eccesso in relazione con la stechiometria
richiesta dalla massa dei microrganismi che deve essere trasformata.
Per ogni intervallo di tempo, la riduzione percentuale della concentrazione dei
microrganismi è costante. In sostanza, ad una certa temperatura e per una certa
quantità di microrganismi, l'intervallo di tempo richiesto per ridurre la loro
concentrazione ad un determinato valore, è funzione della loro concentrazione
iniziale.
Aumentando la temperatura aumenta anche la velocità della reazione e di
conseguenza si riduce il tempo richiesto.
Con D-Value si intende il tempo richiesto, ad una data temperatura, per ridurre la
popolazione microbica di un dato microrganismo, a un decimo. Alla temperatura di
121,1°C il D-Value dei microrganismi più diffusi è compreso tra 0,2 e 2 minuti,
arrivando a 5 minuti per i microrganismi più resistenti in assoluto. Il valore
apparentemente strano di 121,1°C deriva dalla conve rsione dei gradi Fahrenheit e
dagli studi effettuati originariamente prendendo come valore di riferimento 250°F.
A causa del cambiamento del D-Value in funzione della temperatura, con z
indichiamo il coefficiente della temperatura espresso come numero di gradi che
causa una variazione del D-Value di 10 volte.
A seconda dei diversi microrganismi, nel trattamento al calore umido il valore di z
varia da 6 a 13 nell’intervalli di temperatura tra 100 e 160°C.
Il valore intermedio di 10 può essere assunto per z senza grandi errori, quando non
sono disponibili ulteriori informazioni come nel caso del trattamento dei rifiuti. Con
un valore di 10 del coefficiente z, il D-Value cambia di un fattore di 10 se la
temperatura cambia di 10°C.
In base a quanto detto, una volta che è stato calcolato il tempo necessario a 121°C
per la distruzione della popolazione microbica, il tempo equivalente necessario
all'effettiva temperatura di trattamento può essere ottenuto per mezzo della
seguente relazione:
F0 =
t121
10
T-121
z
=
t121
10
T-121
10
dove:
F0 = tempo necessario ad una temperatura T
t121 = tempo necessario alla temperatura di 121°C
T = temperatura effettiva del processo
z = coefficiente di temperatura assunto uguale a 10.
Possiamo osservare che il tempo necessario alla degradazione è influenzato
fortemente dal livello della temperatura. Se il D-Value della temperatura di un dato
microrganismo è di 2 minuti a 121°C, in due minuti riusciamo ad ottenere una
riduzione della popolazione microbica viva di un logaritmo (ciò significa che il valore
della conta dei microbi perde uno zero).
In base alla relazione, se si adotta una temperatura di 101°C, il tempo di
decimazione cresce di 100 volte, passando da 2 a 200 minuti, mentre operando ad
una temperatura di 151°C il tempo di decimazione vi ene ridotto di 100 volte,
passando da 2 a 0,002 minuti.
3.5.3. Il livello di garanzia della sterilità (SAL)
Dal momento in cui l'inattivazione dei microrganismi è regolata da una legge che è
funzione del tempo, significa che è possibile arrivare allo zero reale solo con un
tempo infinito e quindi abbiamo inevitabilmente un fattore probabilistico che ci dice
come il rischio si sopravvivenza microbica decresce col prolungamento della durata
del trattamento, senza diventare in ogni caso mai completamente nullo.
Il termine "sterile" che nel linguaggio comune è inteso come "si" o "no" deve essere
considerato pertanto in termini di probabilità. Questo concetto è alla base della
definizione di "Livello di garanzia della sterilità" (SAL - Sterility Assurance Level). Per
esempio un SAL = 10-6 significa che, anche applicando un metodo normalmente
considerato efficiente, non possiamo escludere la possibilità teorica che rimanga
vivo un organismo su un milione di trattamenti effettuati.
In sostanza, il valore del SAL indica il livello di sicurezza richiesto per un processo di
sterilizzazione. Il processo deve dunque essere concepito in modo tale da eliminare
il valore della la popolazione microbica iniziale, misurato o stiìmato, moltiplicato per il
fattore di sicurezza corrispondente al livello del SAL.
3.5.4. La carica microbica da ridurre
I macchinari Converter sono progettati per soddisfare le norme più severe,
prendendo come riferimento quelle richiedenti un processo di sterilizzazione atto a
garantire un abbattimento della carica microbica convenzionalmente fissata a N =
1012 u.f.c. (unità formanti colonia) per ogni carico di sterilizzazione, con un SAL non
inferiore a 10-6 (Italia, norme UNI 10384/1994, legge DPR 254/2003).
In generale, sono anche richieste la triturazione e la disidratazione, con l'obiettivo di
rendere irriconoscibile la composizione del rifiuto e rendere più efficacie il
trattamento, così come la riduzione di peso e di volume.
Prese queste norme come riferimento, è necessario che il processo possa garantire
un abbattimento non inferiore a 10-18, in altre parole 18 logaritmi.
3.5.5. Dimensionamento dei Converter
Come già detto, nel trattamento al calore umido il D-Value a 121,1 °C va da 0,2 a 2
minuti; per i microbi più resistenti in assoluto il D-Value può arrivare a 5 minuti.
Non essendo possibile sapere quale sia in realtà la carica microbica presente nel
rifiuto, i calcoli sul Converter sono stati effettuati assegnando al D-Value un valore di
5 alla temperatura di riferimento 121°C.
A questa temperatura, il tempo necessario per la riduzione di 18 logaritmi è
conseguentemente 5 x 18 = 90 minuti.
Applicando la relazione:
F0 = t121/10 exp [(T-121)/z]
e assumendo per t121 il valore di 90 minuti, per T il valore di 151°C, e per z il valore
10, otteniamo:
F0 = 90/10 (151-121)/10 = 90/103 = 90/1000 = 0,09 minuti
ottenendo che il tempo equivalente a 90 minuti a 121°C, è di 0,09 minuti a 151°C.
Naturalmente a condizione che l'intera massa sia in condizioni omogenee di
temperatura e umidità. Nelle apparecchiature Converter queste condizioni sono
assicurate dalla potente miscelazione e dal rilevamento in tempo reale della effettiva
temperatura della massa.
In conclusione, essendo il processo di sterilizzazione effettuato ad una
temperatura di 151°C per 3 minuti contro i 0,09 min uti teorici risultanti dai
calcoli, le apparecchiature Converter sono ampiamente adatte a distruggere
una popolazione microbica di 10 esp 12 u.f.c. con un livello di sicurezza di 6
logaritmi.
3.6. Programma di produzione
I macchinari Converter sono realizzati con diverse capacità e dimensioni. La
produzione include i modelli 100H, 200H, 1000H, 2000H e 5000H, dove i numeri
indicano la capacità minima di trattamento espressa in chilogrammi per ora.
La struttura consiste in un blocco unico che comprende tutti i componenti. L'accesso
ai diversi compartimenti della macchina per la manutenzione e l'ispezione avviene
attraverso l’apertura di pannelli protettivi.
Tutte le apparecchiature sono marchiate CE e sono realizzate in base alle norme
vigenti come la CE 72/23 (apparecchiature a basso tensione), CE 89/336
(compatibilità elettromagnetica), CE 98/37 (macchinari).
3.6.1. Realizzazione
Le apparecchiature sono consegnate al cliente pre-assemblate e collaudate. Sono
realizzate in blocchi trasportabili, pronte all'uso e non sono richieste fondazioni.
3.6.2. Allacciamenti
In base alle indicazioni riportate nella seguente tabella, è necessario avere a
disposizione una connessione elettrica e idrica per la fornitura e lo scarico delle
acque in serbatoi o verso impianti di depurazione. Dal modello 100H in su, con
l'obiettivo di ridurre il consumo di acqua, il cliente può installare un sistema di ricircolo
dell'acqua in ottemperanza alle indicazioni fornite dal costruttore.
La produzione di acqua di condensazione è indicata di seguito. La quantità dipende
ovviamente dalla quantità di umidità presente nel rifiuto. L'esperienza ci dice che, in
generale e in media, l'umidità è circa del 30% in peso.
Per gli allacciamenti elettrici, il costruttore fornisce tutti le informazioni necessarie.
3.6.3. Limiti di utilizzo
Tutti i modelli sono progettati per un uso continuo, 24h/24.
I limiti delle capacità corrispondono alle dimensioni e al limite di caricamento della
cella di sterilizzazione. Nel caso di caricamento manuale, il limite è imposto dalla
capacità del cassone fornito con il macchinario.
3.6.4. Modelli in produzione
La gamma di prodotti consiste di otto modelli con capacità da 10 a 500 Kg/h.
Le caratteristiche principali sono le seguenti:
Capacità kg/h
Consumo energetico kWh/kg
Consumo idrico l/h
Consumo di sodio ipoclorito ml/h
Volume cella sterilizzazione
Potenza del motore kW
Caricatore automatico
Lunghezza mm
Larghezza mm
Altezza mm
Massa a vuoto mm
100H 200H 1000H
10
25
75
0,4
0,4
0,4
200
500
75*
10
25
75
70
170 500
11
22
55
no
no
opz
1000 1650 3700
1000 1000 1500
1200 1350 2800
400
800 3000
2000 H
200
0,4
200*
200
1500
150
sì
5500
2000
3600
8000
5000H
500
0,4
500*
500
3800
400
si
7000
2500
5600
30000
* con il sistema di ricircolo
3.6.5. Caratteristiche generali dei Converter
Metodo di sterilizzazione
calore umido a 151 °C;
Sistema di riscaldamento
attraverso urti a attriti;
Dispositivo di riscaldamento
rotore ad alta velocità;
Autosterilizzazione del macchinario
vapori di battericida;
Durata del ciclo di sterilizzazione
circa 25-30 minuti;
Macinazione del materiale
disintegrazione e completo cambiamento di
forma;
Aspetto del materiale trattato
dimensione media dei granuli di 3 mm;
Volume del materiale trattato
circa 1/5 del volume iniziale;
Peso del materiale trattato
corrispondente al peso del liquido del rifiuto
(in media, 70% del peso iniziale);
Sistema principale di controllo
controllore di logica programmabile (PLC);
Controllo logico
software;
Modalità di funzionamento
cicli automatici;
Servizio
continuo;
Rilevamento temperatura
termometro ad infrarossi;
Pulizia del rilevatore di temperatura
automatico, attraverso getti di aria;
Controllo della temperatura
attraverso l’evaporazione dell’acqua;
Ritardo dei controlli
nessuno, tutto avviene in tempo reale;
Display della temperatura
digitale;
Rapporto del ciclo
su stampante o tramite porta USB.
Pannello di controllo
consolle tattile;
Rifasamento del cosfi del motore
non necessario a seguito del sistema di
azionamento utilizzato per il motore;
Raffreddamento del materiale trattato
fino a 40 °C tramite evaporazione d’acqua;
Scarico del materiale trattato
automatico;
Vapori e abbattimento delle polveri
condensatore scrubber a fascio tubiero;
Riciclaggio/Espulsione della condensa
tramite pompa;
Consumo di sodio ipoclorito
regolabile, predefinito 1 ml per kg di rifiuto;
Isolamento acustico
poliuretano cellulare;
Isolamento termico
fibra di ceramica;
Materiali a contatto
acciaio inossidabile e acciaio anti usura;
Coperchio
acciaio inossidabile;
Bloccaggio coperchio
automatico;
Lame rotanti
acciaio anti usura;
Lame fisse
acciaio temprato;
Dispositivi di sicurezza
avvio del rotore inibito a coperchio aperto;
coperchio bloccato quando il rotore è in
funzione;
comandi a bassa tensione (24 V);
caricatore bloccato da misure antiintrusione;
controllo chiusura valvola di scarico;
valvola chiusa in caso di mancanza di
corrente;
sterilizzazione anche in caso di guasto al
motore;
ciclo di emergenza attraverso il dosaggio di
sodio ipoclorito e anidride carbonica;
Lavori civili
non necessari;
Servizi:
acqua
dalla rete o da un sistema di ricircolo;
Acqua sporca
in fogna o ad una stazione di trattamento;
elettricità;
trifase 400 V;
vapore/aria compressa
non necessari.
3.6.6. Aspetto delle macchine
Aspetto dei macchinari Converter 100H - 200H
Aspetto dei macchinari Converter 1000H - 2000H - 5000H
3.7. Ciclo automatico e durata delle diverse fasi
Quando il Converter è stato caricato, ogni fase del ciclo ha luogo con una sequenza
logica automatica, essendo il ciclo programmato una volte per tutte. Di
conseguenza, l'operatore deve solo accendere la macchina, introdurre il
carrello con i rifiuti e premere il pulsante Start sul pannello operatore.
Il macchinario si fermerà automaticamente alla fine del ciclo, pronto per iniziarne
uno nuovo.
La logica della macchina è pre-caricata sul PLC in azienda. Il ciclo ho luogo secondo
la seguente sequenza logica, che consiste in otto fasi.
Fase 1. Caricamento dei rifiuti (durata 1 minuto)
In base al modello, i rifiuti sono caricati all'interno della cella di sterilizzazione
(manualmente o per mezzo del caricatore automatico) nella loro confezione
originale, sacchi o scatole di plastica o cartone, e il coperchio viene poi chiuso.
Tutti i modelli con il caricatore automatico sono equipaggiati con un sistema che
comprende il sollevamento e la rotazione di bidoni speciali (forniti in due pezzi, uno
come ricambio).
Fase 2. Triturazione (durata approssimativa 6 minuti)
Il rotore comincia a girare sempre più velocemente fino a che il materiale non
diventa finemente triturato e la temperatura raggiunge 100°C.
Fase 3. Evaporazione (durata approssimativa 9 minuti)
Il calore generato dall'attrito del materiale causa l'evaporazione dell'umidità presente
nel rifiuto e la temperatura rimane stabile a 100°C .
Fase 4. Surriscaldamento (durata approssimativa 3 minuti)
Una volta che tutta l'umidità è stata eliminata, il calore generato fa salire la
temperatura del materiale fino a 151°C.
Fase 5. Sterilizzazione (durata 3 minuti)
La temperatura del materiale è mantenuta a 151°C pe r tre minuti attraverso il
dosaggio di acqua regolato dal termometro ad infrarossi.
L'acqua, entrando in contatto con il materiale, evapora diventando rapidamente
vapore. Non appena l'acqua diventa vapore viene immediatamente sostituita. In
sostanza, durante questa fase, il dosaggio dell'acqua è controllato in modo tale da
bilanciare perfettamente il calore prodotto dal materiale per attrito. Ciò consente di
mantenere il materiale umido alle alte temperature.
Dosaggio di acqua sul materiale caldo e sotto riscaldamento
Fase 6. Raffreddamento (durata approssimativa. 1 minuto)
La velocità del rotore decresce e conseguentemente anche la generazione di calore,
mentre viene spruzzata dell'acqua per abbassare la temperatura fino a 100°C.
Dopo, attraverso una pompa a vuoto, la temperatura viene fatta scendere in modo
adiabatico fino al raggiungimento della temperatura ambiente. Durante questa fase,
il calore assorbito per evaporazione dell'acqua supera quello generato dal rotore e
pertanto la temperatura scende.
Fase 7. Scarico (durata approssimativa 1 minuto)
Il materiale trattato è scaricato dalla forza centrifuga attraverso una valvola di
scarico servo-azionata posizionata al fondo della cella di trattamento. Una volta che
il materiale è stato completamente scaricato, il rotore si arresta.
Fase 8. Pausa (durata approssimativa 1 minuto)
La cella di sterilizzazione rimane in pausa per qualche tempo per permettere
l'eliminazione totale dei vapori. Quindi la valvola di scarico si richiude e da questo
momento il macchinario è pronto per un nuovo ciclo.
Il diagramma indica le fasi e l'andamento della temperatura durante il ciclo. La
durata totale del ciclo può variare di qualche minuto andando da 20 a 30 minuti,
poiché le fasi 2, 3 e 4 hanno una lunghezza che dipende dalle caratteristiche del
rifiuto caricato, in particolare dal peso e dall'umidità.
La durata della fase 5 (mantenimento a 151°C in pre senza di acqua liquida) è fissa e
precedentemente memorizzata nella logica del macchinario in modo tale da
assicurare l'efficacia della sterilizzazione.
Si ottiene un prodotto secco, omogeneo dal punto di vista fisico, chimico e
biologico.
E' semplice raccogliere campioni per le determinazioni analitiche.
Non sono presenti parti riconoscibili. Il vetro è completamente polverizzato. I
materiali metallici sono ridotti in piccoli pezzi con dimensione di pochi
millimetri senza parti appuntite o taglienti, poiché gli urti ad alta velocità
contro il rotore ne arrotondano i bordi.
Aspetto del materiale trattato
3.8. Il rilevamento della temperatura
La temperatura del materiale sotto trattamento è misurata istantaneamente da un
rilevatore ad infrarossi (I.R.) mentre il materiale viene triturato.
Ciò permette di misurare in tempo reale la temperatura e quindi di poter dosare
correttamente l'acqua durante la fase di sterilizzazione.
Nella parte alta della cella si trova un pirometro ad alta sensibilità. L'ottica dello
strumento è raffreddata e pulita mediante un getto d'aria anche per evitare problemi
causati dalle polveri.
Durante l'intero trattamento, l’intera massa è sottoposta a condizioni omogenee di
temperatura ed umidità. Queste condizioni sono assicurate in particolare dal sistema
di trituramento e dal rilevamento della temperatura.
Infatti, durante la fase di sterilizzazione, la massa è composta da piccole particelle
(pochi millimetri), ed è sempre ben mescolata mentre è sottoposta uniformemente
alla generazione di calore. Ogni sezione del materiale è attraversata dalle pale del
rotore più di 10 volte al secondo.
Queste condizioni permettono di ottenere i seguenti risultati:
• Omogeneizzazione della massa in una frazione di secondo,
• Omogeneità di composizione della massa (presenza di acqua) e di
temperatura,
• Misurazione della temperatura in tempo reale,
• Controllo del dosaggio dell’acqua per il mantenimento a temperatura.
Osserviamo meglio lo schema della macchina. Lo strumento di misurazione è
posizionato in cima alla cella di sterilizzazione. Tale strumento riceve le emissioni
infrarosse dell'intera massa in continua rotazione da un unico punto fisso di
rilevamento (spot).
Punto di misurazione
Essendo lo spot di piccole dimensioni, il rilevatore acquisisce il valore della
temperatura della porzione di rifiuto che passa nel punto di rilevamento in quel
determinato istante.
Poiché al momento del dosaggio l'acqua sottrae calore, se l’acqua non fosse ben
distribuita all'interno della massa, si rischierebbe di avere all'interno del rifiuto punti
con diversa temperatura e questo comporterebbe rapidi cambiamenti della
temperatura indicata dal rilevatore. Visto che ciò non accade, abbiamo la conferma
della perfetta omogeneità dell'intera massa sotto trattamento.
4. Modalità di lavoro del macchinario
4.1. Automatico
Le operazioni della macchina si svolgono in modalità "Automatico”, dopo averla
selezionata dal pannello operatore.
4.2. Caricamento del rifiuto da trattare
Dal modello 1000H (optional) in avanti, le apparecchiature sono fornite con caricatore
automatico con meccanismo atti per alzare e ribaltare dei cassoni speciali.
I cassoni per il caricamento, in acciaio inossidabile, hanno un volume proporzionale
alla capacità del macchinario. Questi cassoni sono dotati di ruote in modo tale da
poter essere spostati durante il trattamento ed essere nuovamente caricati.
L’operatore, durante lo svolgimento di un ciclo di trattamento, aprendo una porta,
toglie il cassone vuoto e lo riposiziona pieno di rifiuti per il ciclo successivo e dà il
consenso, attraverso un pulsante e il PLC, al caricamento automatico da parte della
macchina.
Alla fine del ciclo in corso, quello nuovo comincerà in automatico con il caricamento
del cassone pieno posizionato in precedenza.
Per prevenire eventuali incidenti, una volta posizionato il cassone e avviato il ciclo,
entrano in funzione delle misure anti-intrusione per evitare ogni accesso nella zona di
azione del caricatore.
4.3. Scarico del materiale trattato
Il materiale trattato viene scaricato dalla cella per mezzo della forza centrifuga
attraverso una valvola motorizzata posizionata al fondo della cella.
I macchinari sono dotati di un sistema che permette di posizionare all'uscita del
prodotto trattato un saccone delle dimensioni opportune a contenere il prodotto
trattato in due cicli.
Il punto di scarico è studiato in modo tale da poter posizionare un convogliatore
meccanico per allontanare in modo automatico il prodotto dal locale di lavoro.
4.4. Controllo dello riempimento del macchinario
Il cassone usato per il caricamento della cella ha un volume adeguato alla capacità di
trattamento del macchinario
4.5. Descrizione di un ciclo e registrazioni
Una volta iniziato il ciclo, la stampante registra la data, l'ora e il numero progressivo
del ciclo realizzato (in alternativa porta USB)
Il rotore accelera gradualmente triturando finemente il materiale e la temperatura
cresce fino a 100°C.
Il calore generato per attriti comporta l'evaporazione dell'umidità dal rifiuto e la
temperatura rimane a 100°C.
Una volta che l'umidità è stata eliminata, la temperatura del rifiuto continua a salire
raggiungendo 151°C.
La stampante registra l'ora e la temperatura rilevata.
La temperatura del materiale è mantenuta a 151°C pe r 3 minuti attraverso il
dosaggio di acqua controllato dal rilevatore di temperatura ad infrarossi.
La presenza di acqua liquida ad alte temperature è possibile dosando dell'acqua sul
materiale già scaldato a 151°C e rimpiazzando conti nuamente l'acqua che evapora al
contatto con il materiale, continuando a generare calore tramite il rotore.
Durante questa fase il dosaggio dell'acqua è controllato dalla logica della macchina
in base alla temperatura rilevata.
Ogni qualvolta che la temperatura tende ad andare oltre i 151°C, viene spruzzata
acqua per due secondi. Il tempo di risposta del sistema è di pochi millisecondi con il
risultato che la temperatura rimane stabile.
In questo modo viene spruzzata l'esatta quantità di acqua necessaria a bilanciare il
calore generato. Questo consente di tenere il materiale caldo costantemente a
contatto con acqua liquida.
Una volta terminata la fase di sterilizzazione, la stampante registra la temperatura
rilevata e l'ora e stampa un messaggio che indica la fine della fase di sterilizzazione.
La velocità del rotore viene fatta diminuire e viene spruzzata altra acqua per far
scendere la temperatura fino a 100°C. Quindi, con l 'aiuto della pompa a vuoto del
macchinario, la temperatura viene fatta scendere velocemente fino al raggiungimento
della temperatura ambiente.
Una volta che il materiale è stato completamente scaricato, il rotore si ferma.
La cella di sterilizzazione rimane in pausa per qualche istante per permettere
l'eliminazione totale dei vapori. Poi la valvola di scarico si richiude e da questo
momento il macchinario è pronto per un nuovo ciclo.
La stampante registra data, ora e il messaggio di Ciclo avvenuto con successo.
Nel caso dovesse verificarsi qualche guasto durante il ciclo, esso sarà
immediatamente sospeso e la stampante registrerà il messaggio di Ciclo abortito. La
ragione del malfunzionamento verrà subito visualizzata sul PLC. Il macchinario
rimarrà chiuso ermeticamente fino alla riparazione del componente, per poi ripartire
dal punto di interruzione.
4.6. Registrazioni
Il ciclo svolto può essere verificato in qualsiasi momento dall'operatore, dal direttore
sanitario o dal responsabile del settore. Tutti i dati rilevanti di tutti i cicli sono registrati
e stampati su carta.(in alternativa porta USB)
All'inizio di ciascun ciclo la stampante registra la data, l'ora e il numero progressivo
dei cicli.
Una volta che la temperatura del materiale raggiunge la fase di sterilizzazione
(151°C) la stampante registra l'ora e la temperatur a rilevata.
Alla fine della fase di sterilizzazione la stampante registra la temperatura rilevata,
l'ora della fine della fase e il messaggio di conferma dell'Avvenuta sterilizzazione.
Alla fine del ciclo, la stampante registra la data, l'ora e il messaggio di conferma del
Ciclo terminato con successo.
Il casi di guasti, la stampante registra la data, l'ora e il messaggio di Ciclo abortito.
La carta della stampante in dotazione riporta, nell'ultimo mezzo metro, un segnale
che indica la necessità di sostituire il rotolo.
Come optional, il macchinario può memorizzare tutti i dati concernenti i cicli e guasti.
4.7. Allacciamenti
L'apparecchiatura richiede un allacciamento alla rete elettrica, uno per l'acqua e uno
in fogna. Non sono necessari allacciamenti di vapore e aria compressa.
Conformemente alle norme del luogo, l'acqua condensata derivante dalla
disidratazione del rifiuto necessita di essere convogliata presso un impianto di
depurazione delle acque, in fogna o ad un impianto di trattamento municipale.
L'acqua condensata, solo leggermente inquinata, può essere smaltita senza
particolari complicazioni.
Nei Converter dal modello 100H in avanti, il calore che è necessario estrarre dal
sistema non richiede consumo d'acqua (che è limitato alla piccola quantità
occorrente per rimpiazzare le perdite dovute all'evaporazione del sistema di
raffreddamento).
4.8. Protezione della rete
L'energia elettrica al motore è fornita tramite apparecchiature speciali di
azionamento. Questo consente di evitare i disturbi alla rete, inclusa la necessità di
correggere il fattore di potenza (cos fi).
Gli allacciamenti idrici sono separati da tutti i sistemi in contatto con il processo per
mezzo di un sistema di pompaggio interno in modo tale da evitare il trasferimento di
liquidi inquinanti nella rete.
4.9. Scarti rilasciati
L'acqua prodotta dal Converter è unicamente quella prodotta per evaporazione
dell'umidità dal rifiuto.
100H
200H 1000H 2000H 5000H
Produzione di acqua di condensa (litri per ciclo)------
1,5
4
12,5
33
83
Produzione di acqua di condensa (litri per tonnellata)
300
300
300
300
300
Produzione di rifiuto trattato (kg per ciclo)
3,5
8,5
25
66
166
Produzione di rifiuto trattato (kg per tonnellata)
700
700
700
700
700
4.10. Consumi per ciclo e per tonnellata
100H 200H 1000H 2000H 5000H
Energia elettrica kWh per ciclo
2
5
15
40
100
Energia elettrica kWh per tonnellata
400
400
400
400
400
Metri cubi di acqua per ciclo
0,05
0,10 0,037*
0,10
0,25*
Metri cubi di acqua per tonnellata
10,0
8.0
1,0*
1,0*
Sodio ipoclorito litri per ciclo
0,005 0,012 0,375 0,100
Sodio ipoclorito litri per tonnellata
Vapore
Aria compressa
1,0*
0,250
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
---
---
---
---
---
* con sistema di ricircolo
4.11. Prevenzioni di incidenti e interventi
In caso di problemi, il macchinario si ferma immediatamente visualizzando sul display
la fonte del problema. L'operatore può leggere le informazioni suggerite e intervenire
senza fretta.
Il manuale utente fornisce un elenco completo e tutte le relative informazioni per
l'eliminazione dell'inconveniente.
Grazie ad un modem e a una memoria presenti sul macchinario, il costruttore e
lo staff di servizio possono entrare in comunicazione con il macchinario.
4.12. Sicurezza del trattamento
I macchinari Converter, mentre sterilizzano a una temperatura di 151°C per tre minuti
contro il tempo teorico di 0,09 minuti che risulterebbe dai calcoli teorici, sono
abbondantemente sovra-dimensionati con lo scopo di distruggere ogni popolazione
microbica che possa esistere nel rifiuto con un livello di sicurezza (SAL) di 6 Log
come richiesto.
Nel caso di un malfunzionamento durante un ciclo in corso, il macchinario si ferma
immediatamente registrando il massaggio di Ciclo abortito. Il motivo del
malfunzionamento è visualizzato sullo schermo del PLC.
Il macchinario rimarrà sigillato in modo tale che l'operatore possa procedere in tutta
calma a riparare il guasto prima di far ripartire la macchina.
4.13. Inserimento nella catena di eliminazione del rifiuto sanitario
Considerando la gamma di otto modelli a disposizione, è possibile scegliere la taglia
più consona alle proprie necessità.
Di conseguenza, e considerando la quantità di rifiuto che si deve eliminare, il
macchinario può essere installato anche dove il rifiuto viene creato (ospedali,
cliniche, complessi di ricerca e insegnamento, laboratori di analisi mediche, case di
cura, ecc...) oppure in centri servizi che svolgono l'attività per conto terzi.
5. Le prestazioni del macchinario
5.1. Risultati della messa a punto e dei test microbiologici
In questo capitolo solo riportati i risultati dei test di laboratorio effettuati sul
macchinario Converter in un laboratorio di San Martino di Venezze, provincia di
Rovigo (Italia) per conto dell'azienda Alpi Ambiente (notare che in Italia i laboratori di
analisi ambientali devono essere qualificati dal Ministero dell'ambiente).
L'azienda Alpi Ambiente opera da 12 anni con due macchinari Converter H150. Nel
periodo tra Dicembre 2007 e giugno 2008, un laboratorio specializzato ha eseguito i
controlli periodici sia per quanto riguarda l'esito positivo della sterilizzazione, sia per
le emissioni in atmosfera (vedere i rapporti). I rilevamenti sono stati effettuati
osservando le norme UNI 10169:2001 e UNI EN 13284-1:2003.
Alla fine di ogni report viene dichiarata la totale assenza di microrganismi patogeni
nel prodotto finale. Inoltre il valore rilevato di particolato (PM) e i composti organici
volatili totali (VOC) rilevati sono compatibili con i limiti stabiliti dal decreto legge.
5.2. I controlli effettuati dall’Università
Oltre ai test effettuati da laboratori locali, l'Università di Napoli, Dipartimento di
Medicina e Chirurgia, in collaborazione con il C.N.R. (Centro Nazionale delle
Ricerche) in Massa Carrara, ha sviluppato altri test che confermano le performance
del macchinario Converter.
(vedere la relazione seguente)
5.3. Referenze in altri paesi
In questo capitolo riportiamo alcune referenze private e pubbliche forniteci da alcuni
clienti che hanno già acquistato il Converter.
Sono in particolare da segnalare la referenza del Ministro della salute della
Romania, che definisce il Converter come miglior metodo di trattamento per i rifiuti
sanitari, la repubblica del Botswana, il ministero della salute della Tunisia, ed alcune
referenze private italiane, cinesi, portoghesi e rumene (centri di trattamento).
La municipalità di Bogotà (Colombia) ha consegnato al nostro collaboratore locale il
DAGMA, riconoscimento locale di validità.
(Vedere le referenze di seguito allegate)
6. Criteri di sicurezza
6.1. Generalità
Ogni componente è marchiato CE ed è conforme a tutte le direttive CE in vigore: CE
72/23 (macchinari a bassa tensione), CE 89/336 (compatibilità elettromagnetica), CE
98/37 (macchinari).
Di seguito sono riportate alcune indicazioni che riguardano sia i criteri di sicurezza
applicate nella costruzione che quelli riportati nel manuale utente.
6.2. Protezioni
I macchinari Converter sono realizzati con i seguenti accorgimenti per la sicurezza:
• L'apparato elettrico è conforme alle norme europee EN 60204-1 (IEC204-1),
• Circuiti elettrici ausiliari a bassa tensione (24 V),
• Assenza di pressione nella cella di trattamento,
• Interblocco del sezionatore elettrico e del quadro elettrico,
• Blocco del rotore nel caso in cui il coperchio non sia ben chiuso,
• Blocco del coperchio nel caso in cui il rotore stia girando,
• Controllo automatico della chiusura della valvola di scarico,
• Blocco in posizione chiusa, in caso di mancanza di tensione, del coperchio e della
valvola di scarico,
• Blocco, in caso di malfunzionamento, in condizioni di igiene,
• Misure anti-intrusione bloccano il meccanismo automatico di movimento in caso
di accesso da parte di persone.
6.3. In caso di malfunzionamento
In caso di malfunzionamento il macchinario si ferma automaticamente in condizioni
di igiene e sicurezza.
In caso di guasto, il macchinario si ferma in condizioni di sicurezza, visualizzando
sul display un messaggio con la causa dell'errore. L'operatore può leggere le cause
del malfunzionamento e i relativi suggerimenti.
Il manuale utente descrive una vasta gamma di possibili situazioni di emergenza e
tutte le informazioni per la risoluzione di problemi e la rimozione dei
malfunzionamenti.
Sul macchinario è inoltre presente un modem che permette all'operatore di entrare
in contatto con il produttore, che fornirà le informazioni specifiche del caso.
6.4. Sterilizzazione di emergenza
Nella cella di sterilizzazione è presente anche un ugello per l'iniezione, per mezzo di
una pompa e di un tasto sul pannello di controllo, di una soluzione disinfettante
(sodio ipoclorito in soluzione 5%, cioè la comune candeggina). Questo prodotto è
utilizzato per le sterilizzazioni di emergenza nel caso in cui il macchinario non riesca
per qualche motivo a portare a termine il ciclo.
La sterilizzazione di emergenza si basa sull'inserimento di sodio ipoclorito e anidride
carbonica (CO2). Le condizioni operative permettono di accelerare la liberazione
dello stesso gas che viene rilasciato normalmente della candeggina da parte dell’aria
circostante. Infatti, il tipico odore che si sente quando si usa la candeggina (sodio
ipoclorito) è una conseguenza della formazione del gas Cl2O, (cioè, monossido di
cloro), operato per spostamento da parte del biossido di carbonio, che è
normalmente presente nell'aria in quantità di 0,03%.
Ciò capita perché l’acido carbonico che si forma per reazione tra anidride carbonica
e acqua è chimicamente più forte (più dissociato) rispetto all’acido ipocloroso. La
reazione che si instaura tra la candeggina e l’anidride carbonica è la seguente:
2 NaClO + CO2 → Na2CO3 + Cl2O .
Conseguentemente, semplicemente facendo reagire nella camera di sterilizzazione
della candeggina con l’anidride carbonica ottenuta da una cartuccia per l’acqua del
selz, è possibile ottenere in breve tempo il trattamento di emergenza, essendo il gas
monossido di cloro, al pari del suo sale in soluzione da cui deriva) un forte
disinfettante reattivo con i componenti cellulari.
6.5. Disinfezione ordinaria della cella
Oltre al normale processo di sterilizzazione, è possibile programmare il macchinario
in modo tale che, all'inizio di ogni ciclo, una piccola quantità di ipoclorito di sodio
viene spruzzata sul rifiuto da trattare.
La quantità suggerita è di 1 ml per chilogrammo di materiale da trattare. In questo
caso, il dosaggio ha lo scopo di sviluppare una piccola quantità di gas disinfettante
che, scorrendo con i vapori, passa attraverso il sistema di aspirazioni e di filtraggio,
fornendo un’accurata disinfezione dell'interno del macchinario garantendo così
operazioni di manutenzione (sostituzione dei filtri) in tutta sicurezza.
6.6. Solo un operatore alla volta
Per evitare incidenti, le istruzioni indicano che il macchinario va utilizzato da un solo
operatore alla volta, come responsabile dello staff.
6.7. Comportamenti in materia di igiene
Ricordare sempre che maneggiare rifiuti sanitari comporta rischi per contatti
accidentali con microrganismi patogeni. Occorre quindi: indossare sempre indumenti
protettivi (da sostituire almeno una volta a settimana o sanificare) e guanti monouso,
durante il maneggio di scatole o sacche contenenti rifiuti potenzialmente infetti.
Nel caso in cui il rifiuto provenga da reparti di malattie infettive, aumentare il livello di
sicurezza e indossare anche una maschera per proteggere l'apparato respiratorio.
Mantenere la stanza ben areata, non fumare o mangiare all'interno.
Terminato il lavoro, lavarsi bene le mani con sapone disinfettante.
Prendere l'abitudine di non toccarsi la faccia, in particolare la bocca, il naso e gli
occhi, senza essersi lavati preventivamente le mani.
Lavarsi sempre le mani con sapone disinfettante prima di mangiare o fumare (in
un’altra stanza).
Anche se il macchinario sterilizza sempre, per precauzione, seguire le seguenti
regole. Prima di qualsiasi operazione di servizio a qualsiasi componente che possa
essere entrato in contatto con il rifiuto o con i vapori, spruzzarci sopra del
disinfettante oppure passare un panno inumidito di disinfettante, chiudere il
coperchio della cella e attendere trenta minuti.
Alla fine delle operazioni di servizio vanno cambiati gli indumenti protettivi.
6.8. Protezione da prodotti chimici
Nelle operazioni dove è richiesto l'ipoclorito di sodio (disinfettante) indossare sempre
occhiali protettivi. Le stesse precauzioni vanno adottate per la manutenzione delle
zone attraverso le quali passa il prodotto.
Non tenere alcun acido, per esempio l'acido muriatico, vicino all'ipoclorito di sodio in
quanto possono reagire formando un pericoloso gas di cloro.
Nella stanza di lavoro deve essere presente un rubinetto per l'acqua per potersi
lavare immediatamente gli occhi in caso di contatto con una di queste sostanze.
6.9. Protezioni contro le scosse elettriche
Facendo riferimento alle indicazioni fornite nel manuale dell'utente, prima di avviare il
macchinario bisogna collegare il cavo di terra.
Tutte le operazioni di servizio sull'apparato elettrico devono essere effettuate da uno
specialista.
Le morsettiere dei cavi sono sempre sotto tensione. In caso di manutenzione
all'apparato elettrico è sempre necessario interrompere a monte l'alimentazione del
quadro elettrico.
Mai gettare acqua sui componenti elettrici sotto tensione.
Spegnere sempre il macchinario alla fine del lavoro giornaliero, spostando la leva
sul pannello elettrico nella posizione 'O' oppure 'OFF'.
6.10. Protezioni contro le vibrazioni e il rumore
La presenza dell'operatore nei dintorni della macchina è necessaria durante le fasi di
carico e d’inizio del ciclo. Durante queste fasi, l'operatore è sottoposto a un livello di
rumore pari a 65 dB(A), che è largamente accettabile, e le vibrazioni della macchina
sono praticamente impercettibili.
Quando il rotore comincia a disintegrare i rifiuti, il rumore sale a 82 dB(A) misurato a
un metro di distanza. Dopo qualche minuto scende a 80 dB(A), e rimane
praticamente invariato fino alla fine del ciclo.
Poiché il ciclo si svolge in modalità "Automatica", l'operatore non è tenuto a restare
costantemente nei pressi della macchina. Inoltre, essendo il rumore di 80 dB(A), non
è necessario adottare protezioni per l’udito per l'operatore, accorgimenti invece
indispensabili solo oltre il livello di 90 dB(A).
Comunque, in caso di particolare sensibilità, l'operatore dovrà utilizzare degli
appositi sistemi di protezione per l’udito e sottoporsi a controlli periodici.
Per evitare ti trasmettere il rumore ad altri reparti dell'ospedale è sufficiente rivestire
la stanza dove è posizionato il macchinario con dei pannelli insonorizzanti. Così
facendo il suono non viene trasmesso oltre i 5 metri.
Il macchinario non richiede fondazioni essendo sufficiente appoggiarlo a pavimento.
Le vibrazioni sono completamente assorbite nel raggio orizzontale di 3 metri dal
macchinario.
Tuttavia, se l'apparecchio deve essere installato in un edificio realizzato in cemento
armato o in un locale adiacente ai servizi di ricovero, è molto consigliata
l'insonorizzazione del soffitto e delle pareti con isolamento acustico e pannelli. Sono
consigliabili inoltre degli appoggi anti-vibranti.
6.11. Arresto di emergenza
Nel caso in cui si debba fermare immediatamente il macchinario, premere su uno dei
vari pulsanti "EMERGENCY STOP" posizionati sul macchinario. Ciò facendo si
ottiene l'arresto immediato di tutti i componenti.
Mai entrare nella cella prima di aver spento il macchinario, (mettere la leva su ‘OFF')
e dopo aver tolto dal pannello la chiave che permette di avviare il macchinario.
6.12. Protezioni contro gli incendi
Tenere sempre a portata di mano un estintore ad anidride carbonica. Gli estintori a
schiuma o polvere non sono indicati per i componenti elettrici. Mai gettare acqua su
di loro.
Per evitare i rischi di autocombustione, prima di lasciare il posto di lavoro, spostare il
materiale trattato al di fuori della stanza di lavoro.
Tenere il materiale trattato lontano da fiamme o possibili fonti di calore.
Assicurarsi che la temperature del materiale trattato non superi i 100°C.
Ricordare sempre che il sodio ipoclorito è un ossidante e che può causare reazioni
esotermiche entrando in contatto con stracci, segatura, ecc. In queste situazioni è
sufficiente aggiungere dell'acqua.
6.13. Controlli periodici
Per controlli periodici veloci della capacità di sterilizzazione, è consigliato utilizzare i
kit MagnaAmp prodotti da SCM Biotech o un prodotto equivalente, con i
microrganismi all’interno del brodo di coltura.
Il kit MagnaAmp, fiala codice 752018, contiene 106
spore di Geobacillus
stearothermophilus e risponde alle norme ISO 11138, EN 866 e alle indicazioni
dell'USP.
Le fiale MagnaAmp sono utilizzate in combinazione con la fiala codice 757011 come
testimone negativo di colore, in conformità alle istruzioni della casa. Il testimone
negativo è una fiala identica, però priva della carica batterica. E' utilizzato come
riferimento del colore viola perché la colorazione viola del liquido di coltura può
diventare ambrato sia per una prolungata esposizione sia per l'alta temperatura.
7. Aspetti ambientali
Essendo il Converter concepito per essere installato sia dove il rifiuto viene
creato (ospedali, cliniche, ecc.) sia in centri di trattamento industriali, non
comporta alcun impatto a monte o a valle.
