HORNO SOLAR, SISTEMA Y MÉTODO PARA ESTERILIZACIÓN DE DESECHOS BIO-INFECCIOSOS POR MEDIO DE ENERGIA SOLAR.

Horno solar, sistema y método para esterilización de desechos bio-infecciosos por medio de energía solar.

Comprende una cámara de esterilización (6) que es alimentada por radiación solar directa hacia un sistema cobertor (23), integrando dicha cámara de esterilización un sistema de cierre hermético, ubicándose en su interior unos contenedores para los desechos (8, 9), previstos para no permitir la fuga de o la salida de material sea sólido, líquido o gaseoso, estando dichos contenedores (8, 9) conectados a un tubo serpentín (27) con tres segmentos verticales contra la gravedad, permitiendo el tratamiento de desechos bio-infecciosos.

HORNO SOLAR, SISTEMA Y MÉTODO PARA ESTERILIZACiÓN DE DESECHOS BIO-INFECCIOSOS POR MEDIO DE ENERGIA SOLAR

CAMPO DE LA INVENCiÓN

La presente invención se refiere a un Horno Solar para la esterilización de desechos biocontagiosos o infecto-contagiosos (en adelante, HSEDBC) , principalmente hospitalarios y de centros de asistencia de salud y un método para utilizarlo en la esterilización ambiental y sanitariamente segura de este tipo de residuos.

La invención también aporta un sistema para esterilización de desechos del tipo citado en el que interviene el citado horno solar.

La invención propuesta ofrece un medio y un método limpio y económico para procesar desechos bio-infecciosos, especialmente hospitalarios peligrosos, evitando la difusión de enfermedades y la contaminación posterior de áreas sanitarias en la localidad correspondiente. Lo anterior, determina que se ofrezca un medio y método que logra un 100% de esterilización en los desechos, sin la producción de compuestos químicos tóxicos como furanos, difeniles y dioxinas que son el resultado de los procesos convencionales de combustión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

Es sabido que la esterilización de desechos bio-contagiosos o bio-infecciosos mediante formas convencionales tales como el uso de autoclaves o de incineradores, presenta desventajas y graves consecuencias para el medio ambiente.

En el primer caso, el autoclavado o esterilización por vapor, implica el uso de vapor saturado dentro de un ambiente presurizado a medianas o altas temperaturas. La esterilización con vapor resulta eficaz con materiales de desecho de baja densidad, como plásticos y similares, pero no con materiales de desecho hospitalario de alta densidad como placentas y residuos de prácticas quirúrgicas. Hoy en día, a nivel mundial, menos del 10% de la totalidad de los deshechos hospitalarios se trata con autoclaves. Estas máquinas son muy costosas, operan con temperaturas moderadamente elevadas de entre 2000 ( y 300° ( , consumen considerables cantidades de energía convencional, exhiben una muy limitada capacidad de procesamiento (escasos volúmenes) , no logran tratar la totalidad de los desechos bio-infecciosos generados, no garantizan el 100% de esterilización y realizan un proceso que puede resultar un tanto peligroso, especialmente durante la fase de extracción del aire y el vapor. Adicionalmente, los autoclaves pueden generar derrames de la parte liquida de los desechos y al llenarse y quedar cerrados, no logran separar los desechos Irquidos de los sólidos, pudiendo producir compuestos químicos tóxicos. Asimismo a menudo no minimizan la formación de aerosoles peligrosos y pueden causar quemaduras en el manejo de contenedores calientes. Por último las temperaturas operativas de los autoclaves deben ser controladas con un termómetro de registro para garantizar su adecuado rango de operación (temperatura-tiempo) y, a pesar del control estrecho, los costos energéticos de operación son generalmente muy elevados.

Todos estos problemas son resueltos por el aparato y método de la presente invención.

En cuanto al uso de incineradores, es necesario señalar que en muchos países está legalmente prohibido. La incineración reduce drásticamente, de un 90-95%, los materiales de desecho combustible y los convierte en cenizas residuales. En algunas ocasiones, la reducción puede ser mayor al 95%. Las cenizas residuales se trasladan a vertederos municipales pero según datos oficiales de EPA (Enviro mental Protecction Agency) OMS y OPS, los incineradores contaminan suelos, aire y mantos acuíferos. Esta tecnología se usa habitualmente para volúmenes muy grandes de desechos bio-infecciosos, con la consecuente generación de grandes volúmenes de emisiones gaseosas tóxicas, y grandes cantidades de ceniza, también tóxica. Los costos iniciales de inversión, operación y manutención de esta tecnología son elevados (de 3 a 4 veces más que para cualquier otra tecnología convencional) . Asimismo, su uso requiere de personal de trabajo y apoyo altamente cualificado y entrenado y de espacios operativos muy amplios, con la potencial exposición de los trabajadores a efectos nocivos por el hecho de fugas, derrames, mal uso de filtros, o juntas de hermeticidad. Adicionalmente, las temperaturas utilizadas en las clásicas dos cámaras de combustión de los incineradores son muy altas (van de los 900·C a 1100·C) , con lo cual los costos se elevan considerablemente, al igual que el riesgo en su operación. Por último, la operación de esta técnica genera grandes cantidades de furanos, difeniles y dioxinas, que se encuentran entre las 20 sustancias más toxicas del planeta y la disposición final de las cenizas puede ocasionar problemas de salud pública.

El HSEDBC, objeto de la presente invención, opera sobre el principio físico de un sistema o volumen de control al que se le entrega energía por radiación solar directa, con el consecuente aumento de la temperatura operativa interna, de conformidad con las leyes básicas de la calorimetría (primera y segunda ley de la termodinámica) , de modo que el sistema al que le suministra calor debe aumentar su temperatura interna gradual hasta un rango entre los 180 y 200'C, pudiendo graduarse entre los 160 y 170' C, que son temperaturas superiores a las del umbral de esterilización para desechos bio-infecciosos, el cual se encuentra entre los 135 y 140 'C, en un rango de tiempo entre los 35 y los 40 minutos. Se trata de una tecnología que puede funcionar los 365 días del año, las 24 horas del día, a un costo mínimo de aproximadamente $600 dólares americanos al año y con una capacidad que permite tratar grandes volúmenes de desechos bio-infecciosos (de 25 Kg a 50 toneladas métricas por día) . No utiliza combustible o energía tradicional, no hay llamas, ni combustión durante la totalidad del proceso. Utiliza exclusivamente energía solar (1% solar fotovoltaica + 99% solar térmica) , sin descomposición química del desecho, ni generación de contaminación o diseminación de enfermedades en su transporte posterior.

BREVE DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

La invención propone un horno solar para la esterilización de desechos bio-infecciosos por medio de energía solar conformado por una cámara de esterilización alimentada por radiación solar directa hacía un sistema cobertor. La citada cámara de esterilización integra un sistema de cierre hermético, ubicándose en su interior unos contenedores para los desechos previstos para no permitir la fuga de o la salida de material sea éste sólido, líquido o gaseoso, estando dichos contenedores conectados a un tubo serpentín con tres segmentos verticales contra la gravedad, permitiendo el tratamiento de desechos bio-infecciosos.

De acuerdo con la invención el citado horno solar comprende un sistema concentrador de reflectores que canaliza la citada radiación solar directa hacía dicho mecanismo cobertor que en una realización preferida comprende un triple vidrio.

El horno solar integra además cuatro para la eliminación de microrganismos patógenos y malos olores, ubicándose dos de dichos filtros (que son filtros HEPA de la industria Whatman) en la salida de los contenedores y otros dos en la salida final de la cámara de esterilización El horno solar de la invención integra un sistema de movimiento rotatorio para permitir el posicionamiento adecuado del horno para un mejor aprovechamiento de los rayos solares.

Se ha previsto asimismo que en el horno solar de la invención se utilice energía fotovoltaica a partir de la fuente solar.

La invención aporta asimismo un sistema para la esterilización de desechos bio-infecciosos por medio de energía solar, que comprende i) , un horno solar para la esterilización de desechos bio-infecciosos, dispuestos en unos contenedores como el explicado; y

iii) un armario de control para el funcionamiento de dicho horno solar esterilizador.

El sistema comprende además un área techada de cuarentena para el almacenamiento temporal de los contenedores para residuos bio-infecciosos Por último la invención proporciona un método para esterilización de desechos bio-infecciosos por medio de energía solar, que comprende i) el tratamiento de los desechos en un horno solar esterilizador como el explicado ii) el análisis biológico durante una breve estadía en un área de cuarentena de los residuos tratados; y

iii) su posterior disposición segura en un vertedero.

El tratamiento de los desechos bio-infecciosos en el horno solar esterilizador según el método propuesto comprende

a. la esterilización de los desechos y los vapores por ellos liberados,

b. el triple filtrado de dichos vapores,

c. el análisis biológico...

1. Un horno solar para la esterilización de desechos bio-infecciosos por medio de energía solar caracterizado por estar conformado por una cámara de esterilización (6) , que es alimentada por radiación solar directa hacía un sistema cobertor (23) , integrando dicha cámara de esterilización un sistema de cierre hermético, ubicándose en su interior unos contenedores para los desechos (8, 9) , previstos para no permitir la fuga de o la salida de material sea sólido, líquido o gaseoso, estando dichos contenedores (8, 9) conectados a un tubo serpentín (27) con tres segmentos verticales contra la gravedad, permitiendo el tratamiento de desechos bio-infecciosos.

2. Un horno solar según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un sistema concentrador de reflectores (33) que canaliza la citada radiación solar directa hacía dicho mecanismo cobertor (23) .

3. Un horno solar según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho mecanismo cobertor (23) comprende un triple vidrio.

4. Un horno solar según la reivindicación 1, caracterizado porque integra cuatro filtros (11, 24) para la eliminación de microrganismos patógenos y malos olores.

5. Un horno solar según la reivindicación 4, caracterizado porque dos de dichos filtros (11) se ubican en la salida de los contenedores (8, 9) y otros dos (24) , en la salida final de la cámara de esterilización (6) .

6. Un horno solar según la reivindicación 5, caracterizado porque los filtros utilizados (11, 24) son filtros HEPA de la industria Whatman.

7. Un horno solar según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado, porque integra un sistema de movimiento rotatorio (28, 30, 31) para permitir el posicionamiento adecuado del horno para un mejor aprovechamiento de los rayos solares.

8. Un horno solar según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho sistema de movimiento rotatorio comprende un moto-reductor (28) , un anillo de guía (30) para unas ruedas (31) asociadas a una base de soporte (5) de la cámara de esterilización (6) .

9. Un horno solar según la reivindicación 1, caracterizado por que integra unos sensores de temperatura en la cámara de esterilización (6) y en los contenedores de desechos (8, 9) , asociados a un programa de control automático (PLC) .

10. Un horno solar según la reivindicación 1, caracterizado porque utiliza energía fotovoltaica.

11. Un sistema para la esterilización de desechos bio-infecciosos por medio de energía solar, que comprende

i) , un horno solar para la esterilización de desechos bio-infecciosos, dispuestos en unos contenedores (7, 8) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,

y

iii) un armario de control para dicho horno solar esterilizador.

12. Un sistema según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además un área techada de cuarentena para el almacenamiento temporal de dichos contenedores (8, 9) para residuos bio-infecciosos 13, Un método para la esterilización de desechos bio-infecciosos por medio de energía solar, que comprende iv) el tratamiento de los desechos en un horno solar esterilizador según una 5 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,

v) su análisis biológico durante una breve estadía en un área de cuarentena (14) y

vi) su posterior disposición segura en un vertedero,

14, El método de la reivindicación 12, caracterizado porque dicho tratamiento de los 10 desechos bio-infecciosos en el horno solar esterilizador comprende e, la esterilización de los desechos y los vapores por ellos liberados,

f. el triple filtrado de dichos vapo res,

g, el análisis biológico de una muestra de los desechos esterilizados, y

h, la disposición segura de la totalidad de los desechos, así esterilizados, 15 en un vertedero.

15, El método de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque el tratamiento de los desechos se lleva a cabo a temperaturas entre los 160·C y los 170· C por un mínimo de 4 a 6 horas continúas,

16, El método de la reivíndicación 15, caracterizado porque el tratamiento de los desechos bio-infecciosos en el horno esterilizador se lleva a cabo a una temperatura mínima de 160·C, durante un mínimo de 6 horas continúas,

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