Brevet FR2715851A1 — publié le 19950811

La présente invention se rapporte à un procédé et à une installation de stérilisation-broyage d'étage pour déchets hospitaliers. Pour éviter le risque de contamination, la production de déchets à risque viral ou bactériologique, notamment celle des déchets hospitaliers, nécessite un traitement efficace de stérilisation sur les lieux de production, et plus particulièrement dans les services hospitaliers ou médicaux de soins, de traitement ou d'opération. On connaît des conteneurs spéciaux étanches destinés à servir de réceptacles à de tels déchets en vue d'un traitement intermédiaire partiel de proximité puis d'une incinération ultérieure. Ces conteneurs disposés a chaque étage dans les services hospitaliers sont mobiles jusqu'à une station centrale de traitement intermédiaire des déchets. Cette station est unique pour tout le bâtiment et située en général au sous-sol ou à l'extérieur. Cette station centrale, de grosse capacité, permet de traiter de façon industrielle la production de déchets hospitaliers des différents services et départements occupant le bâtiment. I1 s'agit de moyens importants mettant en oeuvre des énergies mécaniques et électriques conséquentes. Le coût de cette installation est en rapport avec sa capacité de traitement. Malheureusement, tous les budgets d'équipement des établissements hospitaliers se réduisent progressivement. La décision d'investir dans un matériel aussi important devient de plus en plus difficile. Par ailleurs, le trajet des déchets a risques à travers les étages, monte-charges ou colonnes de chute va à l'encontre du but général recherché qui consiste à éliminer le risque de contamination le plus tôt possible après sa création. La présente invention a pour but de remédier à ces différents inconvénients. A cet effet, elle se rapporte à une installation de stérilisation-broyage d'étage pour déchets hospitaliers comprenant une cuve étanche de traitement à porte coulissante d'admission dont la chambre intérieure contient un broyeur et dont la surface latérale est pourvue vers le haut d'orifices d'injection de vapeur reliés à un générateur de vapeur et vers le bas d'orifices d'aspiration d'air reliés à une pompe à vide en vue de la création d'une dépression maintenue pendant l'injection de la vapeur. Le procédé est basé sur l'utilisation conjointe du vide et de la vapeur sur des déchets préalablement broyés. On peut également broyer sous vide et injecter la vapeur ultérieurement au broyage. La capacité du matériel selon l'invention permet de loger l'installation dans un volume identique à celui d'une pièce de service. I1 bénéficie du réseau de production de vapeur du bâtiment. Son coût est adapté aux possibilités d'investissement des établissements hospitaliers. Le risque de contamination devient faible car le caractère contaminant des déchets n'existe que sur un parcours de longueur minimale. De plus, les déchets banalisés, c'est-à-dire stérilisés et réduits mécaniquement en morceaux de petites dimensions, peuvent être admis dans les circuits classiques d'évacuation des déchets courants car ils sont rendus totalement inoffensifs et inertes. Ainsi, leur transport ne nécessite ni précautions particulières, ni véhicules spéciaux, ni dispositifs de chargement-déchargement élaborés et coûteux. Finalement, le broyage permet de réduire notablement le volume des déchets qui peut atteindre un taux de réduction en volume de valeur cinq. L'installation et le procédé selon l'invention répondent de façon efficace et rentable à toutes les demandes : du personnel, de la santé publique et des budgets d'investissements. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple et accompagnée des dessins qui représentent la figure 1 : le schéma général fonctionnel de 1' installation, la figure 2 : la coupe verticale schématique du conteneur autoclave de traitement et de ses principaux organes directs ou annexes. Selon l'invention, les déchets hospitaliers sont collectés dans des récipients portatifs hermétiques propres à chaque service, puis déversés dans un stérilisateur-broyeur d'étage duquel les déchets sortent en morceaux stériles et inertes. Dans cet état, les déchets sont aptes au transport sans précautions particulières, au même titre que les ordures ménagères, jusqu'au centre d'incinération le plus proche. On comprend l'intérêt de l'invention qui permet, avec des moyens peu importants et simples, d'assurer le traitement de stérilisation et de réduction mécanique au niveau de l'étage et de faire suivre par les déchets hospitaliers traités le circuit classique des déchets courants. On décrira tout d'abord l'installation puis le procédé mis en oeuvre dans celle-ci. Elle comprend un conteneur autoclave de traitement 1 à chambre intérieure 2 dans lequel sont introduits les déchets par une ouverture supérieure 3, fermée par exemple par une porte coulissante supérieure PCS actionnée par un ou plusieurs vérins motorisés MOS et séparée de la chambre intérieure 2 par des joints gonflables supérieurs 4 du type autoclave. Le conteneur autoclave de traitement 1 de profil tronconique renferme un broyeur transversal 5 puissant à rotor du type bi-vis où a ailettes en nombre quelconque actionné par un moteur MOB destiné à réduire mécaniquement les déchets en petits morceaux, par exemple, inférieurs à 15 mm. Ce broyeur 5 est disposé transversalement à la direction longitudinale générale du conteneur divisant le volume de sa chambre intérieure 2 de traitement en deux compartiments : un compartiment supérieur d'admission 6, et un compartiment inférieur d'évacuation 7. Le conteneur de traitement 1 comporte sur sa surface latérale plusieurs orifices d'injection de vapeur hauts tels que 8 et bas tels que 9 communiquant avec un générateur de vapeur GVP. Ce générateur de vapeur est extérieur ou intégré à l'installation par 1'intermédiaire d'une électrovanne vapeur EVV suivie d'une vanne d'isolement vapeur VIV. Le conteneur de traitement comprend dans sa partie inférieure plusieurs orifices d'aspiration inférieurs tels que 10 et supérieurs tels que 11 convenablement répartis, reliés à une pompe à vide PAV débouchant par son circuit de refoulement sur un ou plusieurs filtres bactériologiques à charbon actif de stérilisation et de désodorisation FAC. La pompe à vide, comme on le verra ci-après, est utilisée à d'autres buts tels que le dégonflage des joints de porte. Le compartiment inférieur d'évacuation 7 débouche sur l'extérieur par un passage inférieur à isolation autoclave pour la sortie des déchets traités. Ce passage présente une fermeture à porte coulissante inférieure PCI actionnée par un moteur MOI avec racleur intégré, isolée de l'extérieur par des joints gonflables inférieurs 12. Totalement stériles et inoffensifs, sans parties saillantes ou aiguilles, c'est-à-dire banalisés, les déchets peuvent être déversés dans un réceptacle déplaçable REC tel que 13 : bac, conteneur ou autre, et manipulés comme des déchets ordinaires. L'installation complète se compose du conteneur autoclave 1 de traitement et de différents périphériques générant les fluides nécessaires au traitement et les conditions opératoires d'ambiance pour la stérilisation dans le volume intérieur du conteneur. On note le générateur de vapeur GVP raccordé au réseau de distribution d'eau EAU par une pompe POMP à travers une première vanne d'isolation VIO, un clapet antiretour CLAR isolé par une deuxième vanne VIO. Un réservoir tampon servant de bâche référencée BACHE isole le réseau d'eau des raccordements en eau de l'installation. Une conduite de distribution de vapeur CODV relie la sortie du générateur de vapeur GVP aux orifices d'injection de vapeur 8 et 9 dans le conteneur de traitement 1. Le générateur de vapeur GVP est protégé par un circuit détecteur de niveau d'eau CNEA comprenant deux vannes INV d'isolement et par un groupe de sécurité à soupape de sécurité SS et un manomètrethermomètre MA-TH. La conduite de distribution de vapeur CODV dans le conteneur autoclave de traitement 1 comporte les purges et les vannes d'isolation VIV et électrovannes EW nécessaires. Se greffe sur cette conduite de vapeur une autre mise à l'air filtrée. Le circuit de mise sous vide CMSV comprend une pompe à vide PAV communiquant avec les orifices inférieurs d'aspiration inférieurs 10 et supérieurs 11 adaptés dans le conteneur 1 par une conduite de mise sous vide et dont le refoulement à l'égout est isolé du milieu ambiant par un filtre à charbon actif FAC. Le circuit de mise sous vide CMSV comprend, après une vanne d'isolement EVI, un conteneurrefroidisseur CONDV réalisant l'abaissement de température nécessaire avant le retour à l'égout par le refoulement de la pompe à vide. L'installation comporte également un circuit de lavage CLDA qui comprend un surpresseur SUR ou une pompe reliés au réseau de distribution d'eau EAU à travers la bâche BACHE. Ce circuit de lavage CLDA débouche et se développe en boucle à l'intérieur du conteneur de traitement, par exemple sous la forme d'une conduite cintrée formant rampe d'arrosage RAMP. Les joints autoclaves supérieurs 4 et inférieurs 13 des portes sont gonflés à l'air comprimé jusqu'à une pression de service contrôlée par un manomètre MC provenant d'un compresseur d'air COMPA dont la conduite de sortie communique à travers une électrovanne principale d'isolement EVPI avec les valves de gonflage prévues dans les joints autoclaves des portes supérieure et inférieure. Le circuit de retour des joints gonflables passe par la pompe à vide PAV à travers une électrovanne d'isolement EVI. Cette pompe à vide est utilisée également pour assurer un dégonflage plus complet et plus rapide des joints gonflables. La partie inférieure du conteneur autoclave 1 comporte un orifice d'évacuation 14 relié à un circuit collecteur et d'évacuation de fluide CIRCOE qui communique avec le réseau d'égout par une vanne d'isolement EVI à travers un deuxième condenseurrefroidisseur dit condenseur d'évacuation CONDE isolé par une électrovanne d'isolement EVI du circuit de lavage CLDA permettant d'abaisser la température des rejets liquides jusqu'à des niveaux acceptables par l'environnement. Le condenseur-refroidisseur CONDE peut communiquer avec le circuit de lavage CLDA par une électrovanne d'isolation EVI et est alimenté en eau de refroidissement par un filtre approprié FIR. La sortie du condenseur d'évacuation CONDE est branchée à l'égout EGOUT. Des périphériques de contrôle branchés directement sur le conteneur autoclave de traitement tels que thermomètre THC, manovacumètre MAV et soupape de sécurité SSC complètent l'installation. Parmi ces périphériques il faut noter une mise générale à l'air du conteneur à travers une électrovanne de mise à l'air EVA et un filtre FMAE à charbon actif. IL faut noter également à la base du conteneur un circuit de vidage ou de vidange CIRV isolé par une électrovanne EVI communiquant avec CIRCOE en aval du condenseur d'évacuation CONDE. Ce circuit se développe à partir d'un point bas 15 de vidage. Le procédé de stérilisation-broyage selon l'invention est basé sur l'utilisation conjointe du vide et de la vapeur. Il permet de rendre efficace la stérilisation jusque dans les moindres cavités des déchets, même avant broyage. De plus, la température de la vapeur peut rester juste au-dessus du seuil minimal d'efficacité fixé en France à 134"C. Finalement, le broyage peut être réglé ou prévu plus fin, ce qui améliore l'aptitude au compactage. Les déchets hospitaliers sont jetés en vrac dans des emballages simples ou spécialisés, par exemple alvéolés et à double paroi. Comme exemple de déchets on peut citer pansements, serviettes, seringues, aiguilles de toute sorte, perfuseurs, linge souillé .... Les emballages sont colletés dans un conteneur rigide métallique à ouverture mécanique qui est déversé après remplissage dans la cuve autoclave de traitement. Le procédé de stérilisation-broyage et plus généralement de banalisation des déchets hospitaliers va alors commencer. Il se déroule de la façon suivante. 1. Après admission des déchets dans la cuve autoclave de traitement, fermeture de la porte supérieure et mise en fonctionnement du générateur d'air comprimé qui gonfle les joints hauts et bas d'étanchéité et d'isolation du type autoclave des portes coulissantes inférieure et supérieure pour assurer l'étanchéité dans tout le volume intérieur de la cuve de traitement. 2. On met en route la pompe à vide jusqu'à une dépression d'environ 760 mbars. L'aspiration s'effectuant en partie basse permet d'attirer les déchets sur le broyeur. 3. On maintient cette dépression pendant une duree de 6 minutes. 4. Débutent ensuite le broyage et l'injection de vapeur pendant une durée de 10 minutes à une température régulée à 134"C. 5. Après arrêt du broyeur, on procède à l'évacuation de la vapeur par la pompe à vide et à la remise à l'atmosphère par voie filtrée. 6. Les joints de portes sont dégonflés. 7. Ouverture de la porte inférieure par coulissement et nettoyage simultané par raclage. 8. Evacuation des déchets puis compactage éventuel et fermeture de la porte de déchargement. 9. Gonflage des joints et mise de la chambre sous vide pour le lavage. 10. Phase de nettoyage Alimentation en eau de la rampe de lavage jusqu'à un niveau bas prédéterminé. Injection de vapeur par le haut à 1210C et mise sous pression de 1 bar. Maintien de ces conditions pendant 6 mn. évacuation des eaux de lavage par la pompe à vide et refroidissement par un échangeur de chaleur pour l'évacuation à 30-C. Arrêt de la pompe à vide et mise à l'atmosphère par admission d'air. 11. Ouverture des vannes d'évacuation sur la porte inférieure. 12. Fermeture des vannes de portes et gonflage du joint de porte d'évacuation. 13. Fin de cycle. La durée totale moyenne du cycle est de 40 minutes. REVEND I CAT IONS 1. Installation de stérilisation-broyage pour la banalisation des déchets hospitaliers comprenant un broyeur transversal, caractérisée en ce que le broyeur est renfermé dans un conteneur autoclave de traitement (1) séparé de l'extérieur par une porte supérieure d'admission PCS et par une porte inférieure d'évacuation PCI débouchant sur une trémie d'évacuation sur un réceptacle (13), portes isolées par des joints autoclaves supérieur (4) et inférieur (12), le corps du conteneur autoclave de traitement présentant des orifices d'injection de vapeur (8) et (9) et d'aspiration de l'air (10) et (11) pour la mise sous vide et un ensemble de pulvérisation pour le lavage, reliés respectivement à un générateur de vapeur GVP, à une pompe à vide PAV et au réseau d'eau potable, l'installation comprenant en outre un réseau de distribution et d'évacuation des fluides en relation avec le milieu extérieur par des filtres ou des modules condenseurs-refroidisseurs d'isolation d'évacuation à l'égout, ainsi qu'un circuit de lavage CDLA. 2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les portes inférieure et supérieure PCI et PCS sont coulissantes transversalement par rapport au corps du conteneur de traitement. 3. Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que les portes inférieure et supérieure sont actionnées par des vérins MOS et MOI. 4. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les joints autoclaves (4) et (12) sont des joints gonflables. 5. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que les joints autoclaves (4) et (12) gonflables sont gonflables à l'air comprimé et reliés à un compresseur d'air COMPA. 6. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que le conteneur autoclave de traitement (1) comporte des orifices d'échappement de la vapeur à travers un filtre à air et à charbon actif. 7. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que le circuit de lavage CDLA comprend une pompe alimentant une rampe de pulvérisation RAMP située dans la partie supérieure du conteneur autoclave de traitement (1). 8. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que le circuit d'évacuation de la vapeur traverse un condenseur-refroidisseur avant le rejet à l'égout. 9. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que le circuit de mise sous vide comporte un retour du conteneur vers la pompe à vide PAV à travers un condenseur-refroidisseur et une évacuation à l'égout à partir de la pompe à vide à travers un filtre à charbon actif FAC. 10. Procédé de stérilisation-broyage et de banalisation pour déchets hospitaliers permettant leur circulation dans les circuits traditionnels d'évacuation des déchets urbains ordinaires mettant en oeuvre l'installation revendiquée ci-dessus caractérisé par les étapes suivantes après admission des déchets dans la cuve autoclave de traitement, fermeture de la porte supérieure et mise en fonctionnement du générateur d'air comprimé qui gonfle les joints hauts et bas d'étanchéité et d'isolation du type autoclave des portes coulissantes inférieure et supérieure pour assurer l'étanchéité dans tout le volume intérieur de la cuve de traitement, on met en route la pompe à vide jusqu'à une dépression d'environ 760 mbars. L'aspiration s'effectuant en partie basse permet d'attirer les déchets sur le broyeur, on maintient cette dépression pendant une durée de 6 minutes, débutent ensuite le broyage et l'injection de vapeur pendant une durée de 10 minutes à une température régulée à 134-C, après arrêt du broyeur, évacuation de la vapeur par la pompe à vide et remise à l'atmosphère par voie filtrée, les joints de portes sont dégonflés, ouverture de la porte inférieure par coulissement et nettoyage simultané par raclage, évacuation des déchets puis compactage éventuel et fermeture de la porte de déchargement, gonflement des joints et mise de la chambre sous vide pour le lavage, phase de nettoyage - alimentation en eau de la rampe de lavage jusqu'à un niveau bas prédéterminé, - injection de vapeur par le haut à 121"C et mise sous pression de 1 bar, - maintien de ces conditions pendant 6 mn, - évacuation des eaux de lavage par la pompe à vide et refroidissement par un échangeur de chaleur pour l'évacuation à 30 C, - arrêt de la pompe à vide et mise à l'atmosphère par admission d'air, ouverture des vannes d'évacuation sur la porte inférieure, fermeture des vannes de portes et gonflage du joint de porte d'évacuation, fin de cycle, la durée totale moyenne du cycle étant de 40 minutes.