УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРА ОСОБО ОПАСНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ОТХОДОВ И СПОСОБ СБОРА ОСОБО ОПАСНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ОТХОДОВ С ПОМОЩЬЮ УСТАНОВКИ
UNIT FOR COLLECTING EXTREMELY HAZARDOUS MEDICAL WASTE AND METHOD FOR COLLECTING EXTREMELY HAZARDOUS MEDICAL WASTE USING THE UNIT

Изобретение относится к области медицины и биологии. Данное изобретение применяется в лабораторной и клинической диагностике, при проведении микробиологических исследований. Изобретение предназначено для сбора медицинских отходов и направлено на обеспечение безопасности лаборанта при работе с чрезвычайно опасными биологическими материалами, реактивами и их утилизацией. Изобретение позволяет повысить эффективность использования рабочей поверхности столешницы лабораторного стола или столешницы раскапывающей станции при проведении микробиологических исследований в автоматизированном режиме, т.е. упрощает и оптимизирует сбор особо опасных медицинских отходов.
Медицинские и биологические отходы при проведении биологических исследований представляют собой жидкие продукты, сбрасываемые посредством «носиков» (tips), и сами «носики».
В настоящее время для сбора медицинских и биологических отходов и инструмента используется большое количество одноразовых контейнеров, например патент на полезную модель РФ №46934 от 03.02.2005 г., МПК A61J 1/00. Основные недостатки всех существующих аналогичных устройств: загромождение поверхности столешницы лабораторного стола или раскапывающей станции; возможность контакта лаборанта с чрезвычайно опасными биологическими материалами из-за разбрызгивания и попадание этих материалов на столешницу или поверхность контейнера; необходимость герметизации и дальнейшей утилизации лаборантом потенциально опасного приемного контейнера; в ряде случаев невозможность обеспечить сбор медицинских и биологических отходов на протяжении рабочей смены в одну емкость. К недостаткам следует отнести необходимость использовать только определенные контейнеры для каждой раскапывающей станции, т.к. сбрасываемая жидкость посредством носиков и сами сбрасываемые носики располагаются в одну линию и их количество различно, от одного до двенадцати, а диаметр носиков может составлять от 4 до 10 мм.
Для сбора медицинских и биологических отходов при проведении микробиологических исследований с использованием раскапывающих станций могут использоваться пакеты (патент на полезную модель РФ №74904 от 26.06.2008 г., МПК B65F 1/06). Основные недостатки таких устройств - это наличие дополнительных приспособлений для загрузки отходов, которые не являются разовыми и требуют дезинфекции и в конечном итоге утилизации. В то же время велика вероятность попадания отходов на поверхность столешницы или пакета из-за разбрызгивания. К недостаткам следует отнести загромождение столешницы и необходимость герметизации и упаковки лаборантом потенциально опасного приемного пакета в контейнер и манипуляции с многоразовым приспособлением для загрузки отходов. В ряде случаев невозможно обеспечить сбор медицинских и биологических отходов на протяжении рабочей смены в один пакет.
Предлагаемое загрузочное устройство для сбора медицинских отходов выполнено тонкостенным, однообъемным, одноразовым. Приемная часть устройства принимает форму деформированного круга, прямоугольника с закругленными короткими сторонами в формирователе, который устанавливается в отверстии столешницы. Приемная часть устройства преобразуется в формирователе в деформированный круг, эллипс, а затем может принимать форму прямоугольника с закругленными короткими сторонами или оставаться фигурой, близкой к эллипсу. Продукты реакции, реактивы сбрасываются посредством сформированного загрузочного устройства в емкость, расположенную под столешницей. Одним из важных преимуществ настоящего изобретения является возможность использования емкости любого объема и конфигурации. В вариантном исполнении загрузочное устройство выполнено одноразовым, в форме усеченного конуса. Используемая емкость в вариантном исполнении может устанавливаться на подъемник, иметь ограничители, фиксаторы и противовесы, стыковаться с загрузочным устройством, практически составляя с ним единое целое. Это наиболее сложная часть установки, и поэтому она описана в примере конкретного выполнения со ссылками на фигуры.
Изобретение предназначено для создания установки, позволяющей производить сбор отходов при проведении биологических исследований непосредственно через поверхность лабораторного стола или стола раскапывающей станции. Установка позволяет сбрасывать жидкость посредством носиков и сбрасывать сами носики, расположенные в одну линию, независимо от их диаметра и количества.
Сбрасывание отходов технологического процесса через рабочий стол позволяет:
- отказаться от загромождения поверхности рабочего стола приемным контейнером или пластиковым пакетом;
- исключить операции погрузки приемного контейнера или пластикового пакета с загрузочным устройством с лабораторного стола в контейнер для сбора отходов;
- использовать контейнеры для сбора отходов различных геометрических размеров и объема за счет размещения контейнера под столешницей;
- исключить разбрызгивание при сбрасывании реактивов и носиков с остатками реактивов в приемный контейнер. Это достигается за счет несоизмеримо большего расстояния до уровня нахождения отходов по сравнению с аналогами, а также за счет погружения носиков на 20-25 мм ниже верхнего уровня устройства для сбора медицинских отходов;
- удовлетворить требованиям Санитарных правил и норм сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений (Сан ПиН 2.1.728-99) для чрезвычайно опасных отходов класса «В» за счет использования жесткого контейнера для сбора медицинских отходов и использования предлагаемой установки в целом;
- значительно сократить время необходимое для обслуживания роботизированной станции за счет исключения операции замены емкости (контейнера или пакета) в течение рабочей смены;
- исключить возможный контакт лаборанта с биоматериалом на этапе загрузки отходов в емкость и его утилизацией за счет исключения возможных загрязнений внешних поверхностей самого устройства, формирователя, емкости (контейнера или пакета) и столешницы.
Исходя из перечня преимуществ, технический результат может быть сформулирован как упрощение и оптимизация сбора особо опасных медицинских отходов.
Загрузочное устройство выполнено тонкостенным, однообъемным и может использоваться как одноразовое, а приемная часть его принимает форму деформированного круга, прямоугольника с закругленными короткими сторонами в формирователе, установленном в отверстие столешницы.
Одной из проблем утилизации медицинских и биологических отходов является необходимость использовать жесткую емкость (контейнер) достаточного объема. Единственно возможное решение - это размещение емкости (контейнера) под столешницей, что позволит исключить контакт лаборанта с опасными веществами при герметизации и упаковки отходов на лабораторном столе. Это достигается установкой формирователя в отверстие столешницы и формированием приемного отверстия загрузочного устройства для сбора отходов в виде деформированного круга, прямоугольника с закругленными короткими сторонами. Загрузочное устройство выполнено тонкостенным, так как необходимо получить требуемую конфигурацию приемной части. Следующее условие: загрузочное устройство должно быть однообъемным для свободного прохождения в контейнер любого количества носиков, сбрасываемых одновременно. Загрузочное устройство при определенных обстоятельствах может быть одноразовым и утилизироваться вместе с отходами, что полностью исключает контакт лаборанта с биологическими отходами и попадание их на столешницу. Необходимо отметить, что при использовании загрузочного устройства и формирователя, установленного в отверстие столешницы, исключается загромождение поверхности рабочего стола приемной емкостью (контейнером или пластиковым пакетом), исключается операция погрузки приемной емкости (контейнера или пластикового пакета с загрузочным устройством) с лабораторного стола в транспортный контейнер. Исключается разбрызгивание при сбрасывании загрузочного устройства, реактивов и носиков с остатками реактивов в приемную емкость (контейнер), что достигается за счет несоизмеримо большего расстояния до уровня нахождения отходов.
Загрузочное устройство может утилизироваться в специальный отдельный контейнер, предназначенный для сдачи отходов на утилизацию или непосредственно в емкость с собранными отходами путем сминания загрузочного устройства, как описано ниже. В дальнейшем сама емкость с отходами также утилизируется в специальный контейнер.
Утилизация подробно описана в описании в нескольких вариантах, но при всех вариантах исключена возможность контакта лаборанта с особо опасными отходами.
Существенные признаки изобретения связанны между собой единым изобретательским замыслом и направлены на решение конкретной задачи - безопасного сбора особо опасных медицинских отходов со столешницы при проведении микробиологических исследований. Безопасность лаборантов при проведении медицинских и биологических исследований подтверждается выполнением всех требований санитарных правил и норм сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений (Сан ПиН 2.1.728-99) для чрезвычайно опасных отходов класса «В» за счет использования емкости (жесткого контейнера) для сбора медицинских отходов и использования предлагаемой технологии и установки. Существенное значение для безопасности - это исключение разбрызгивание при сбрасывании реактивов и носиков с остатками реактивов в приемную емкость (контейнер). Это достигается за счет несоизмеримо большего расстояния до уровня нахождения отходов по сравнению с аналогами, а также за счет погружения носиков на 20-25 мм ниже верхнего уровня устройства для сбора медицинских отходов.
Технология на основании предполагаемого изобретения позволяет:
- отказаться от загромождения поверхности рабочего стола емкостью (приемным контейнером или пластиковым пакетом);
- исключить операции погрузки емкости (приемного контейнера или пластикового пакета с загрузочным устройством) с лабораторного стола в контейнер для сбора отходов;
- использовать емкости (контейнеры) для сбора отходов различных геометрических размеров и объема за счет размещения контейнера под столешницей;
- исключить разбрызгивание при сбрасывании реактивов и носиков с остатками реактивов в приемную емкость (контейнер). Это достигается за счет несоизмеримо большего расстояния до уровня нахождения отходов по сравнению с аналогами, а также за счет погружения носиков на 20-25 мм ниже верхнего уровня устройства для сбора медицинских отходов;
- удовлетворить требованиям Санитарных правил и норм сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений (Сан ПиН 2.1.728-99) для чрезвычайно опасных отходов класса «В» за счет использования емкости (жесткого контейнера) для сбора медицинских отходов и использования предлагаемого устройства в целом; отходов по сравнению с аналогами, а также за счет погружения носиков на 20-25 мм ниже верхнего уровня емкости для сбора медицинских отходов. Позволяет использовать емкости (жесткие контейнеры) для сбора отходов различных геометрических размеров и объема за счет размещения их под столешницей.
Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения «Установка для сбора особо опасных медицинских отходов» состоит из емкости для сбора отходов, загрузочного устройства, формирователя, установленного в столешнице раскапывающей станции. Одноразовое загрузочное устройство состоит из патрубка и приемной части, при этом приемная часть загрузочного устройства выполнена с возможностью введения ее в формирователь, патрубок загрузочного устройства предварительно зафиксирован в емкости для сбора отходов, а сама емкость установлена на каретке подъемника, расположенной в нижней части стола автоматической раскапывающей станции. Подъемник включает две вертикально расположенные трубы в виде направляющих, прикрепленных к нижней части стола автоматической раскапывающей станции, внутри труб располагаются противовесы, компенсирующие вес заполненной емкости для сбора отходов и каретки, и ограничитель для установки емкости с загрузочным устройством в верхнее или нижнее положение.
Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения «Способ сбора особо опасных медицинских отходов с помощью установки» включает следующие действия: предварительно формируют узел сбора отходов путем установки патрубка загрузочного устройства в емкость для сбора отходов, устанавливают его на каретку подъемника и движением подъемника вверх фиксируют приемную часть загрузочного устройства в формирователе, установленном в столешнице автоматической раскапывающей станции, заполняют емкость медицинскими отходами, выводят приемную часть загрузочного устройства из формирователя, опуская каретку подъемника с установленным на ней емкостью для сбора отходов, и утилизируют загрузочное устройство и емкость.
Способ и установка связаны единым изобретательским замыслом и предназначены для решения задачи - исключить возможный контакт лаборанта с особо опасными биологическими отходами на этапе загрузки отходов в емкость и его утилизацией за счет исключения возможных загрязнений внешних поверхностей самого устройства, формирователя, емкости (контейнера или пакета) и столешницы.
Только использование всех вышеперечисленных признаков позволяет получить технический результат при сбрасывании отходов технологического процесса через рабочий стол, выражающийся в исключении возможности лаборанта контактировать с особо опасными веществами. Собираются вместе новые чистые сборочные единицы емкость и одноразовое загрузочное устройство и после его установки на подъемник и фиксации приемной части загрузочного устройства в столешнице автоматической раскапывающей станции производится сбор отходов, после этого выводят загрузочное устройство из формирователя, закрепленного в столешнице, опуская емкость с загрузочным устройством в нижнее положение.
- Значительно сократить время необходимое для обслуживания роботизированной станции за счет исключения операции замены емкости (контейнера или пакета) в течение рабочей смены;
- исключить возможный контакт лаборанта с биоматериалом на этапе загрузки отходов в емкость и его утилизацией за счет исключения возможных загрязнений внешних поверхностей самого устройства, формирователя, емкости (контейнера) и столешницы:
- обеспечить безопасность лаборанта при работе с чрезвычайно опасными биологическими материалами, реактивами и их утилизацией.
На основании вышеизложенного предлагаемое изобретение позволяет упростить и оптимизировать сбор особо опасных медицинских отходов.
Загрузочное устройство для сбора медицинских отходов, состоящее из приемника и патрубка, выполнено однообъемным, тонкостенным и одноразовым. Устройство выполнено в виде усеченного конуса и не имеет выраженного перехода между патрубком и приемной частью. Это позволяет использовать устройство в автоматизированных раскапывающих станциях при сбрасывании реагентов и носиков любых размеров, в любом заранее заданном количестве. Площади в нижней и верхней части загрузочного устройства соизмеримы. Отношение площадей приблизительно может составлять 2 к 3. Это соотношение может меняться, но оно определяется количеством и диаметром сбрасываемых носиков, т.е. размерами приемной части загрузочного устройства и диаметром приемной части емкости (контейнера). При удовлетворении этих требований к загрузочному устройству носики, сбрасываемые в приемную часть устройства, гарантированно попадают в емкость (контейнер) для сбора отходов, так как суммарная площадь носиков сбрасываемых одновременно относительно площади приемной части загрузочного устройства составляет от 10 до 15% в зависимости от типа и количества используемых носиков. Выполнение загрузочного устройства для сбора медицинских отходов, однообъемным и тонкостенным решает проблему сбора носиков, сбрасываемых одновременно, путем изменения геометрических размеров самого загрузочного устройства или его конфигурации. Устройство для сбора медицинских отходов состоит из загрузочного устройства, формирователя, установленного в отверстии столешницы, и емкости, установленной под столешницей. Для обеспечения безопасности лаборанта при работе с чрезвычайно опасными биологическими материалами, реактивами и их утилизацией предлагается технологический процесс, который используется следующим образом. Основание конуса загрузочного устройства входит в формирователь и приобретает вид деформированного круга, сжатого с двух сторон параллельными плоскостями круга или прямоугольника с закругленными короткими сторонами. Полученная форма приемной части загрузочного устройства является необходимым и достаточным условием для сбора биологических отходов при работе автоматизированных раскапывающих станций. Вершина конуса уплотняется в круглом отверстии емкости (контейнера). Собранная конструкция, состоящее из формирователя, загрузочного устройства и емкости (контейнера), составляет единое целое. Вся конструкция удерживается в стабильном состоянии в течение всего времени сбора отходов, не позволяя загрузочному устройству для сбора медицинских отходов выйти из формирователя или выпасть из емкости (контейнера) для сбора отходов. Это происходит потому, что емкость (контейнер) жестко зафиксирован на подъемнике и благодаря противовесам вся конструкция находится в сжатом состоянии. Загрузочное устройство не может под влиянием подъемника подняться вверх и превысить высоту формирователя более чем на 2-3 мм, т.к. этому мешают ограничители. Стабильность сборки обеспечивается площадью соприкосновения и силами трения, возникающими между емкостью (контейнером) и формирователем с одной стороны и загрузочным устройством для сбора отходов с другой стороны. Извлечение загрузочного устройства из формирователя и емкости (контейнера) потребует приложения определенных усилий, что позволяет говорить о безопасности лаборанта, т.к. вероятность непроизвольного выпадения загрузочного устройства, загрязнения и контакт лаборанта с вредными веществами невозможен.
Использование предлагаемой установки позволяет решить сложную проблему утилизации отходов и безопасности проведения работ, получить технические преимущества, описанные выше при сбрасывании жидкостей и носиков в емкость (контейнер) через поверхность столешницы. Независимо от количества и размеров сбрасываемых отходов использование загрузочного устройства, выполненного на основе данного технического решения, технический результат предлагаемого изобретения остается неизменным.
Для решения задачи сбора отходов через столешницу, выражающейся в обеспечении безопасности лаборанта при работе с чрезвычайно опасными биологическими материалами, реактивами, предложенный способ реализуется следующим образом. (Загрузочное устройство для сбора медицинских отходов в этом случае может быть выполнено одноразовым, это исключает возможный контакт лаборанта с биоматериалом на всех этапах сбора отходов и утилизации.) Лаборант извлекает загрузочное устройство из формирователя вместе с емкостью (контейнером) для сбора отходов, опуская платформу и фиксируя ее в нижнем положении. Затем утилизируется загрузочное устройство для сбора отходов и емкость в транспортный контейнер. При этом лаборант практически не может касаться грязных поверхностей устройства, так как сброс жидкости и носиков происходит на 25 мм ниже верхнего края загрузочного устройства и внешняя поверхность, за которую берется лаборант, остается чистой.
Само загрузочное устройство может иметь разную конфигурацию - усеченный конус или усеченный конус, соединенный вершиной с цилиндром. При определенных условиях загрузочное устройство для сбора отходов может иметь форму цилиндра. Форма загрузочного устройства определяется возможностью уплотнения вершины конуса в емкость (контейнер) для сбора отходов и образования основанием конуса или цилиндром форму, необходимую для сбора отходов в формирователе. В нашем случае в виде деформированного круга или прямоугольника с закругленными короткими сторонами, независимо, как выполнена эта часть загрузочного устройства в виде цилиндра или основания конуса. Необходимым условием является то, что внутренний периметр верхней части формирователя должен быть равен или быть незначительно больше внешнего периметра верхней части (основания усеченного конуса или цилиндра) загрузочного устройства для сбора отходов для плотного сопряжения поверхностей и свободного извлечения загрузочного устройства из формирователя. Из-за конструктивных особенностей, например при изменении расстояния между верхней частью контейнера (поз. 6) для сбора отходов и формирователем, могут использоваться загрузочное устройство различной конфигурации. Использование цилиндра, состыкованного с вершиной конуса, служит дополнительной гарантией и исключает непроизвольное выпадение загрузочного устройства для сбора отходов из емкости (контейнера) в процессе движения каретки с загрузочным устройством вниз. При различных конструкциях загрузочного устройства для сбора отходов технический результат предлагаемого изобретения остается неизменным. Использование емкости (жесткого контейнера) для сбора медицинских отходов и использование предлагаемого устройства в целом позволяет удовлетворить требования Санитарных правил и норм сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений (Сан ПиН 2.1.728-99) для чрезвычайно опасных отходов класса «В».
Загрузочное устройство для сбора отходов может выполняться из легко сминаемого материала, что позволяет утилизировать загрузочное устройство в емкость (контейнер), ранее используемый для сбора отходов посредством этого же загрузочного устройства. Это происходит следующим образом: загрузочное устройство для сбора отходов сминается путем соединения внутренних противоположенных стенок до совмещения их, далее совмещаются образовавшиеся два ребра и загрузочное устройство проталкивается в емкость для сбора отходов. Окончательное проталкивание осуществляется путем использования внутренней части крышки контейнера для сбора отходов, которой проталкивается выступающая часть загрузочного устройства и герметизируется. При этом отметка максимально возможного наполнения контейнера расположена на расстоянии, превышающем длину загрузочного устройства на 25%, считая от верхнего края горловины контейнера.
Наиболее приемлемым способом утилизации загрузочного устройства для сбора отходов является использование дополнительной емкости (контейнера), позволяющей утилизировать загрузочное устройство без сминания или утилизировать загрузочное устройство в чистую емкость, предназначенную для следующей установки.
Независимо от способа утилизации загрузочного устройства технический результат предлагаемого изобретения остается неизменным.
Вершина конуса одноразового загрузочного устройства вставляется в емкость для сбора биологических отходов и уплотняется. Отверстие емкости (контейнера) для сбора отходов может иметь форму, отличную от круга, например эллипс. С целью беспрепятственного прохождения носиков большая ось эллипса должна находиться в одной плоскости с большой осью формирователя, представляющею загрузочную часть в виде деформированного круга, сжатого с двух сторон параллельными плоскостями круга или прямоугольника с закругленными короткими сторонами. Можно использовать практически любое отверстие в контейнере для сбора биологических отходов, в которое уплотняется одноразовое загрузочное устройство, но круглое - самое технологически простое и позволяет получить хорошее уплотнение с горлышком контейнера и исключает возможные испарения вредных веществ. Хорошее уплотнение также исключает загрязнение наружных поверхностей устройства для сбора отходов и емкости (контейнера). Независимо от формы отверстия емкости для сбора отходов технический результат предлагаемого изобретения остается неизменным.
Установка в рабочее положение и удаление одноразового загрузочного устройства для сбора отходов осуществляется в сборе с емкостью (контейнером) для отходов и осуществляется подъемником путем перемещения всей сборки в вертикальном направлении вверх или вниз. Емкость (контейнер) устанавливается на подъемник и фиксируется в единственно возможном положении на одной оси с формирователем, что позволяет устанавливать любые жесткие емкости, различные по объему и габаритам. Подъемник выполнен на основе противовесов и в свободном состоянии находится в верхнем положении. Для выполнения функции подъемника могут использоваться электрические, механические или ручные устройства типа традиционного домкрата. Наиболее приемлемым с точки зрения обеспечения условий биологической безопасности является подъемник, выполненный на основе противовесов. Независимо от типа используемого подъемника технический результат предлагаемого изобретения остается неизменным.
Вышеперечисленные утверждения о достижении конкретного технического результата очевидны и в основном не требуют доказательств. Проведенные испытания данных устройств на двух экспериментальных установках подтвердили исключение разбрызгивания в процессе сброса жидкости. Этот результат достигнут за счет увеличения расстояния от уровня сброса до уровня сбора отходов, погружением носиков в устройство для сбора отходов на глубину 20-25 мм и сбором отходов при проведении биологических исследований непосредственно через поверхность стола раскапывающей станции. Использование одноразового загрузочного устройства для сбора отходов совместно с жесткой емкостью (контейнером) исключает операции перемещения каких-либо устройств с отходами на столешнице рабочего стола или раскапывающей станции, исключает разбрызгивания и целиком удовлетворяет требованиям Санитарных правил и норм сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений Сан ПиН 2.1.728-99 для чрезвычайно опасных отходов класса В.
Данное техническое решение направлено в том числе и на обеспечение безопасности лаборанта при работе с биоматериалом и его утилизацией. Это обеспечивается установкой формирователя в отверстии столешницы рабочего стола или раскапывающей станции и сбросом всех отходов посредством предлагаемого загрузочного устройства непосредственно через рабочий стол в емкость (жесткий контейнер) для сбора биологических отходов, установленный на подъемнике, под столешницей, что исключает любые операции лаборанта с биоматериалом на рабочем столе. Установка в рабочее положение и удаление одноразового загрузочного устройства для сбора отходов производится в сборе с емкостью (контейнером). Лаборант благодаря наличию ограничителя и фиксатора может установить сборку, состоящую из контейнера и загрузочного устройства для сбора отходов, в крайне верхнее или в крайне нижнее положения.
Лаборант путем преодоления усилия противовесов подъемника, на котором установлена емкость (контейнер) для отходов с вставленным в него загрузочным устройством, перемещает сборку вертикально вверх и направляет загрузочное устройство для сбора отходов в формирователь. Загрузочное устройство окончательно сформировано и зафиксировано в положении, превышающем верхний уровень формирователя на 2-3 мм, и имеет вид деформированного круга, прямоугольника с закругленными короткими сторонами - установка готова к работе.
Установка в рабочее положение одноразового загрузочного устройства для сбора отходов может осуществляться путем установки его в формирователь сверху, с поверхности столешницы, при этом высота загрузочного устройства над формирователем составляет 2-3 мм. Подъемник с контейнером поднимается вертикально вверх, загрузочное устройство для сбора отходов входит в емкость (контейнер) и сохраняет заданный размер над формирователем, так как конструкция подъемника с установленным контейнером имеет ограничители, обеспечивающие основные размеры по вертикали.
При завершении работы наполнение емкости (контейнера) до метки или окончания рабочей смены лаборант путем преодоления усилия противовесов подъемника, на котором установлен емкость (контейнер) с отходами и загрузочным устройством для сбора отходов, перемещает сборку вертикально вниз придерживая одной рукой загрузочное устройство и при необходимости способствует, прикладывая усилие, выходу устройства из формирователя. Подъемник фиксируется в нижней точке, после чего лаборант, согласно действующей инструкции по технике безопасности извлекает емкость (контейнер) и загрузочное устройство и утилизирует их. На подъемник устанавливается новая емкость (контейнер) с загрузочным устройством, и процесс повторяется.
Утилизация емкости (контейнера) с отходами и загрузочное устройство осуществляется отдельно в разные транспортные контейнеры и исключает возможный контакт лаборанта с биоматериалом на любом этапе, обеспечивает безопасную работу с чрезвычайно опасными биологическими реагентами.
Выполнение загрузочного устройства для сбора медицинских отходов тонкостенным, однообъемным и одноразовым, принимающим форму, необходимую для сбора отходов в формирователе, который, в свою очередь, установлен в отверстии столешницы, а емкость или контейнер установлены под столешницей.
Существенные признаки позволяют получить безопасный и высокотехнологичный процесс сбора отходов при работе раскапывающей станции в автоматизированном режиме.
Фиг. 1. Сборочный чертеж установки для сбора медицинских отходов
Установка для сбора медицинских отходов, состоящая из лабораторного стола (1), столешницы раскапывающей станции (2), каждое из которых имеет отверстие под установку формирователя (3), дозирующего узла раскапывающей станции с установленными на ней «носиками» (tips) (4), загрузочного устройства (5), емкости (контейнера) для сбора медицинских отходов (6), подъемника, состоящего из двух пластиковых вертикально расположенных труб (7), длина которых превышает высоту емкости для сбора медицинских отходов (6) с загрузочным устройством (5) в полтора раза, закрепленных через фланцы (8), к пластине (9), которая крепится на нижней стороне лабораторного стола (1). По трубам, как по направляющим, движется каретка (10), на которую через легкосъемную вставку (11), ставится емкость (контейнер) для сбора отходов (6). Внутри труб размещены противовесы (12), которые посредством блоков (13) уравновешивают вес каретки с емкостью для сбора отходов и вставки. Противовесы превышают вес полностью заполненной емкости (контейнера) для сбора отходов и каретки с легкосъемной вставкой на 30 процентов. На верхнем краю каретки закреплен упор (14), представляющий из себя металлический цилиндр с резиновым демпфером. Упираясь в пластину (9), на которой закреплены трубы, он однозначно задает положение загрузочного устройства по вертикальной оси относительно рабочего стола раскапывающей станции. На каретке (10) установлена ручка (15) для управления движением противовесов, плавностью хода и соблюдением правил техники безопасности при введении загрузочного устройства в формирователь и извлечения его из формирователя. На каретке (10) в месте размещения емкости (контейнера) (6) установлено устройство (16) фиксирующее каретку в крайнем нижнем положении. При опускании каретки вниз фиксатор попадает в специальное отверстие (17) и благодаря пружине расположенной на оси фиксатора защелкивается. Снятие сборки с фиксации осуществляется поворотом ручки фиксатора (18), движением каретки, посредством рукоятки (15) вниз. Фиксатор вышел из зацепления. Фиксация каретки обеспечивает соблюдения правил техники безопасности при извлечении емкости для сбора отходов, относящихся к особо опасным биологическим веществам.
Для фиксации емкости (контейнера) для сбора отходов на каретку (10) крепится легкосъемная вставка (11), в днище которой выполнено углубление (19), соответствующее форме дна емкости (контейнера).
Фиг. 2. Формирователь
Отверстие в верхней части формирователя для придания загрузочному устройству формы деформированного круга, прямоугольника с закругленными короткими сторонами (20), отверстие (21) в нижней части формирователя для ввода загрузочного устройства, фланец (22) для крепления формирователя к столешнице раскапывающей станции.
Фиг. 3. Одноразовое «загрузочное устройство» в виде усеченного конуса, выполненное из тонкостенного пластика.
Фиг. 4. Пластмассовая вставка
Края пластмассовой вставки имеют приливы (23), которые совместно с задней стенкой и углублением в днище вставки (19) обеспечивают центрирование емкости (контейнера) с загрузочным устройством и формирователя по вертикальной оси. Вставка сделана легкосъемной с целью облегчения проведения санитарно-гигиенических процедур. Вставка имеет фиксатор (24) в виде скоб для установки на горизонтальной оси, расположенной на каретке. Фиксатор (25) представляет легко фиксируемую ось, благодаря которой исключается непроизвольное отделение вставки от каретки.
Установка разработана и внедрена в мелкосерийном производстве, в статическом состоянии представляет лабораторный стол с установленным на нем рабочим столом (столешницей) дозирующего устройства раскапывающей станции. Обе горизонтальные поверхности имеют отверстия. При помощи фланца в столешницу дозирующего устройства раскапывающей станции установлен формирователь (3), в который входит одной своей частью загрузочное устройство (5) и формируется отверстие в виде деформированного круга, прямоугольника со скругленными сторонами для сброса отходов через столешницу раскапывающей станции. Вторая часть загрузочного устройства входит в емкость (контейнер) для сбора отходов (6). Емкость установлена на подвижной каретке (10). Каретка имеет упор (14), определяющий положение емкости относительно формирователя и положение верхней кромки загрузочного устройства относительно столешницы раскапывающей станции и верхней кромки формирователя. При помощи системы противовесов емкость для сбора отходов, расположенная на каретке, может свободно подниматься вверх. Преодолевая сопротивление противовесов при помощи ручки (15), расположенной на каретке, конструкция опускается вниз и фиксируется в нижней точке. В этой позиции происходит загрузка и выгрузка емкости (контейнера) (6) с загрузочным устройством для сбора отходов (5).
Формирователь (3) выполнен из АБС пластика или из полиуретановой смолы типа BERESIN. Выбор пластика осуществлялся исходя из эксплуатационных свойств, нейтральных к используемым жидкостям, и получения сложных высококачественных внутренних поверхностей при литье, исходя из технологических возможностей производства. Геометрические размеры формирователя 111×94×96 мм. Конусность нижней части 34 градуса. Формирователь представляет собой тонкостенный (толщина стенки 1.5 мм) пластиковый усеченный конус переменного эллипсовидного сечения с элементами крепления к столешнице (22). В широкой (нижней) части сечение формирователя имеет форму эллипса. Конусность сечения по меньшей оси эллипса в нижней части формирователя составляет 34 градуса. Для удобства установки загрузочного устройства в формирователь меньшая ось эллипса выполнена больше на 5-10% от диаметра основания конуса загрузочного устройства. В верхней части формирователя сечение имеет вид деформированного круга, прямоугольника с закругленными короткими сторонами (щели) размером 78 мм и 17 мм. Внутренний периметр верхней части формирователя (175 мм) должен быть приблизительно равен внешнему периметру верхней части загрузочного устройства (172,2 мм) для плотного сопряжения поверхностей и свободного извлечения загрузочного устройства из формирователя. Высота формирователя с установленным одноразовым загрузочным устройством размещается на 20-30 мм выше поверхности (столешницы) дозирующего устройства роботизированной станции.
Загрузочное устройство (5) представляет собой усеченный конус круглого сечения, изготовленный из тонкостенного пластика. Внешний диаметр широкой части (основания конуса) - 54.5 мм, узкой (вершины конуса) - 38.6 мм, длина - 160 мм. Толщина стенок загрузочного устройства составляет от 0,25-0.3 мм. Материалом для изготовления загрузочного устройства выбран полиэтилентерефталат (ПЭТ). Этот прозрачный термопластичный материал обладает хорошей прочностью и пластичностью, дешев и технологичен в производстве. Загрузочное устройство, изготовленное из ПЭТ, хорошо держит форму, легко «сминается» при тонких стенках. Трение носиков при движении внутри загрузочного устройства достаточно мало, что не позволяет носикам застревать.
Количество «носиков», установленных в один ряд и сбрасываемых одновременно дозирующим устройством роботизированной станции, составляет 6-12 штук. Для решения задачи утилизации вышеперечисленных типов отходов необходимо прежде всего сформировать загрузочное устройство в виде щели, длина которой зависит от количества «носиков» и их диаметра, а ширина выбирается из расчета не менее двух диаметров «носика», установленных на раскапывающей станции.
Поскольку количество «носиков», сбрасываемых одновременно, в нашем конкретном случае составляет от 1 до 8, то максимальное количество сбрасываемых носиков - восемь. Расстояние между осями носиков составляет 9 мм, диаметр носиков в широкой части - четыре мм. Выбранный размер щели 78 мм рассчитывается как количество носиков (8 шт.) умноженное на межосевое расстояние (9 мм) и плюс диаметр носика (4 мм), полученный размер увеличивается на 2-5% с целью исключении ошибки при работе в автоматизированном режиме. Размер загрузочного отверстия 78 мм на 17 мм. Площадь сбрасывания носиков для нашего конкретного случая (8 носиков с диаметром в широкой части 4 мм) составляет 100,5 кв. мм, что менее 8% площади загрузочного отверстия, составляющего 1326 кв. мм. Данный расчет должен быть использован при определении диаметра нижней части загрузочного устройства, уплотняющегося по конусу в емкости для сбора отходов. В нашем конкретном случае диаметр нижней части загрузочного устройства составляет 38,6 мм и соответственно площадь 1169,62 кв. мм. Площадь сбрасывания носиков для нашего конкретного случая составляет всего 100,5 кв. мм, что менее 9% площади. Аналогично могут быть рассчитаны размеры загрузочного устройства для любого диаметра носиков и их количества. Соответственно каждой раскапывающей станции работающей в автоматизированном режиме изготавливается свой формирователь. Загрузочное устройство может отличаться только диаметром формируемой части, т.к. диаметр нижней части загрузочного устройства уплотняющегося по конусу в емкость (контейнер) для сбора отходов выполнен с большим запасом. При диаметре носиков 10 мм и количестве 10 штук площадь, занимаемая носиками, при существующем размере загрузочного отверстия 78 мм на 17 мм составит до 58% и при диаметре нижней части загрузочного устройства 38,6 мм составит до 67%. Данное количество носиков по площади свободно попадет в емкость для сбора отходов. Потребуется увеличить размер загрузочного отверстия, т.к. носики на раскапывающей станции установлены в один ряд и загрузочное отверстие должно быть увеличено по длине.
Вершина конуса одноразового загрузочного устройства вставляется в емкость (контейнер) для сбора биологических отходов и уплотняется по конусу в круглом отверстии емкости (контейнера) для сбора отходов. Можно использовать практически любую форму горлышка емкости для сбора отходов, но круглое - самое технологически простое и позволяет получить хорошее уплотнение с загрузочным устройством. Хорошее уплотнение исключает загрязнение поверхностей загрузочного устройства и емкости. Диаметр узкой части (вершины) конуса загрузочного устройства выбирается так, чтобы конус входил в горловину емкости для сбора отходов на 10-15 мм и уплотнялся. Отверстие емкости для сбора отходов может иметь форму, отличную от круга, например эллипс, но в этом случае большая ось эллипса предпочтительно должна находиться в одной плоскости с большой осью формирователя, представляющею из себя деформированный круг, прямоугольник с закругленными короткими сторонами, с целью упрощения схемы прохождения носиками загрузочного устройства.
Порядок работы установки следующий. Берется чистая емкость (контейнер) для сбора медицинских отходов в него вставляется узкой частью (вершиной конуса) новое чистое загрузочное устройство. Одноразовая емкость (контейнер) для сбора медицинских отходов представляет емкость из жесткого прозрачного пластика объемом шесть литров с круглым загрузочным отверстием и резьбовой крышкой. Высота емкости 380 мм, в плане представляет круг диаметром 150 мм, внутренний диаметр горловины 39 мм. Загрузочное устройство входит в горловину емкости до уплотнения конусной частью на глубину 13 мм. Емкость вместе с загрузочным устройством ставится на каретку подъемника (10), которая для безопасности и удобства предварительно отведена до упора вниз и зафиксирована (16). Емкость устанавливается на пластмассовую вставку (11). Вставка (11) (фиг. 4) изготовлена из листового «тровидура» методом вакуумной вытяжки, размер вставки 271×218.5×176 мм. Использование емкости (контейнеров) других объемов и форм возможно после изготовления вставки (11) (фиг. 4) с выемкой по размерам предполагаемой емкости (контейнера), также потребуется корректировка установки упора (14), который обеспечивает превышение высоты загрузочного устройства (5) на 2-3 мм над верхним уровнем формирователя (3), корректировку веса противовесов и свободного хода противовесов.
Края вставки имеют приливы (23), которые совместно с задней стенкой и углублением в днище вставки (19), обеспечивают фиксацию и центрирование контейнера для приема отходов с формирователем по вертикальной оси. Вставка сделана легкосъемной с целью облегчения проведения санитарно-гигиенических процедур и имеет быстросъемные фиксаторы (24) и (25).
Система противовесов (12) и блоков (13) стремится поднять каретку (10) с емкостью (6) и загрузочным устройством (5) вверх. Лаборант, придерживая за ручку (15), снимает каретку с фиксатора (16). Это позволяет благодаря противовесам подниматься каретке вверх, при этом лаборант направляет верхнюю часть загрузочного устройства в нижнюю часть формирователя (3). Помогая работе противовесов, лаборант проталкивает загрузочное устройство вверх в формирователь. Размеры подобраны таким образом, что, когда каретка упрется упором (14) в крепежную пластину (9), верхняя часть загрузочного устройства (5) будет выше верхнего края формирователя на 2-3 мм. При этом сечение верхнего края загрузочного устройства, входя в формирователь, может приобретать форму деформированного круга, сжатого с двух сторон круга, эллипса или вид щели, в виде прямоугольника с закругленными короткими сторонами. В данном случае наиболее обобщенным понятием, описывающим сечение верхнего края загрузочного устройства, является форма деформированного круга.
Установка готова к работе и удерживается в этом положении благодаря противовесам. Противовесы превышают вес полностью заполненной емкости для сбора отходов, каретки с легкосъемной вставкой и загрузочного устройства на 30 процентов. Вес полностью заполненной емкости составляет 5,5 кг, в данном случае вес противовесов составит приблизительно 7,8-8 кг.
При сбрасывании жидкости и носиков с отходами раскапывающие станции опускает носики (4) «внутрь» загрузочного устройства на глубину 20-25 мм, что полностью исключает «непопадание» носиков или «разбрызгивание» остатков сбрасываемых реагентов. Глубина погружения носиков «внутрь» загрузочного устройства может зависеть от размера используемого носика. При изменении размеров и количества применяемых носиков может изменяться не только глубина погружения носиков, но и загрузочное устройство и формирователь.
После заполнения емкости (контейнера) (6) до метки на корпусе емкости (чтобы исключить переполнение емкости носиками и загрязнения горлышка отходами производства), сброс отходов прекращается. Метка на корпусе емкости для сбора биологических отходов наносится несмываемой краской на расстоянии 120-150 мм от верхнего края горловины емкости, этот размер зависит от длины сбрасываемых носиков (в нашем случае 60 мм) и составляет от двух до двух с половиной длин используемых носиков. Этот запас по высоте необходим для того, чтобы носики, если воткнулись друг в друга при сбрасывании не смогли устоять вертикально, и не смогли достать верхний край горлышка и испачкать его. Этим определяется верхний уровень заполнения емкости (контейнера).
После заполнения емкости (контейнера) (6) до метки лаборант берется за ручку (15) и, преодолевая сопротивление противовесов, опускает каретку вниз, одновременно придерживая второй рукой загрузочное устройство, и выводит его из формирователя. Каретка с емкостью (контейнером) для сбора медицинских отходов (6) и загрузочным устройством (5) фиксируется в крайнем нижнем положении фиксатором (16). Лаборант, прикладывая незначительное усилие, вынимает емкость (контейнер) для сбора медицинских отходов (6) с загрузочным устройством (5) из вставки (11). Лаборант двумя руками приподнимает емкость (контейнер), преодолевает сопротивление между емкостью (контейнером) (6) и приливами (23).
Лаборант вынимает загрузочное устройство из емкости для сбора отходов и помещает его в специальный транспортный контейнер для автоклавирования и дальнейшей утилизации. Затем лаборант закрывает крышкой емкость для сбора биологических отходов и убирает ее в транспортный контейнер для автоклавирования и дальнейшей утилизации. Загрузочное устройство может утилизироваться в той же емкости (контейнере) путем сминания его, как указано выше, после чего емкость (контейнер) для сбора медицинских отходов герметизируется и утилизируется. Емкости, баки, контейнеры для сбора медицинских отходов всех классов предлагаются многими фирмами и в большом ассортименте объемом до 65 литров. Возможна утилизация медицинских отходов по договору, например WWWmedams.ru, WWWbiowaste.ru.
Далее на подставку устанавливается новая емкость с новым загрузочным устройством, снимается с фиксатора и подставка поднимается вверх благодаря противовесам, лаборант придерживает подставку до окончания формирования отверстия загрузочного устройства в форме деформированного круга, прямоугольника с закругленными короткими сторонами. Важно, что в ходе всех манипуляций лаборант касается только чистых поверхностей. Контакт с отходами производства исключен. Конструкция установки для сбора биологических отходов прошла все необходимые испытания, выпущена конструкторская документация №К14031402СБ. Проводится подготовка к серийному выпуску установок, включающих данное техническое решение.
При использовании отходов, не относящихся к категории опасных, загрузочное устройство для сбора отходов выполнено тонкостенным, однообъемным и, как правило, не являющимся одноразовым, а приемная часть принимает форму, необходимую для сбора отходов в формирователе, установленном в отверстии столешницы. Устройство может использоваться без подъемника, а в качестве емкости для сбора отходов может использоваться любая емкость (контейнер), даже без герметичного уплотнения в ней загрузочного устройства. Например, пакеты (патент на полезную модель РФ №74904 от 26.06.2008 г., МПК B65F 1/06). Технология сборки устройства следующая. 1. Устанавливается загрузочное устройство в формирователь. 2. Под столом устанавливается емкость (жесткий контейнер) с отверстием для сбора отходов, значительно превышающим геометрические размеры нижней части загрузочного отверстия. Или используя широко применяемые приспособления для сбора отходов при расположении пакетов на столешнице, устанавливаем под столешницей пакет необходимой емкости. Емкость (жесткий контейнер или пакет) устанавливается таким образом, чтобы верхний край емкости выступал над нижним краем загрузочного устройства на 10-15 мм. В обычных условиях могут использоваться любые бытовые емкости, которые можно утилизировать традиционным способом, т.е. заключением договора на утилизацию со специализированными компаниями.