一、設(shè)備介紹
小型醫(yī)廢微波消毒滅菌處理一體機設(shè)備又稱為ZT-MWT系列微波滅菌消毒一體機,是利用微波照射和飽和蒸汽協(xié)同消毒的設(shè)備，其基本原理利用蒸汽的熱量傳導(dǎo)、微波的熱效應(yīng)和微波的生物作用殺滅菌體，特別是微波的生物滅菌效應(yīng)。微波對細菌膜斷面的點位分布影響細胞膜周圍電子和離子密度，從而改變細胞膜的通透性能，殺滅細菌。從生化角度來看，細菌正常生長和繁殖的核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）是由若干氫鍵緊密連接而成的卷曲大分子，微波能導(dǎo)致氫鍵松弛、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因或染色體畸變、斷裂。微波殺菌正是利用電磁場效應(yīng)和生物效應(yīng)來對微生物的殺滅作用。
二、微波消毒原理
ZT-MWT系列微波滅菌消毒一體機微波頻率選擇2.450±50GHz。微波對病原微生物具有殺菌消毒作用是已被確認的，ZT-MWT系列微波滅菌消毒一體機微波消毒原理如下:
(1)熱效應(yīng)
經(jīng)微波照射時，微波被介質(zhì)吸收而產(chǎn)生熱能;其熱能是因介質(zhì)分子獲得微波能量、加劇了分子的振動及摩擦而產(chǎn)生;微波的熱效應(yīng)是由于介質(zhì)中極性分子(如水)偶極的存在，當(dāng)置于電場中，偶極子即沿外加電場的方向排列，在高頻電場中物質(zhì)內(nèi)偶極子的高速運動引起分子相互摩擦，從而使溫度迅速升高，且微波加熱與其他加熱方式不同，不是使熱從外至內(nèi)傳遞，而是微波能達到的地方，吸收介質(zhì)均能吸收微波并很快將微波轉(zhuǎn)化為熱能。微波對于微生物的熱效應(yīng)是因微生物吸收的微波能量在微生物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能，使其本身溫度升高，從而使微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性而凝固。其后果對于微生物來說將致死而達到滅菌消毒作用。
(2)非熱效應(yīng)
微波振蕩影響微生物新陳代謝的非熱效應(yīng)也是微波消毒的一種作用。微波的振蕩改變了細胞膠體的電動勢，改變細胞膜的通透性，因而影響細胞及組織器官的某些功能；微波照射后，由于細胞核內(nèi)物質(zhì)吸收微波能量的系數(shù)不同，致使細胞核內(nèi)物質(zhì)受熱不均勻，影響細胞的遺傳與生殖；諧振吸收，微波中的頻率較接近于有機分子的固有振蕩頻率，當(dāng)細胞受到微波照射時，細胞中的蛋白質(zhì)特別是以氨基酸、肽等成分可選擇性地吸收微波的能量，改變了分子結(jié)構(gòu)或個別部分的結(jié)構(gòu)，破壞生物酶的活性，因而影響細胞的生化反應(yīng)，影響微生物的生長代謝。
（3）綜合效應(yīng)
經(jīng)過分析研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單純熱效應(yīng)或非熱效應(yīng)都不能解釋微波的消毒特性，微波快速廣譜的消毒作用是復(fù)雜的綜合因素作用的結(jié)果。認為只存在熱效應(yīng)或非熱效應(yīng)觀點的差異主要是各自實驗方法都存在一定的不足。正確認識微波消毒機理，應(yīng)從如下幾方面解釋:
① 微波快速穿透作用和直接使分子內(nèi)部摩擦產(chǎn)熱顯示出良好的熱效應(yīng)作用。消毒廢物采用防熱擴散密封包裝有助于包內(nèi)熱量積累充分發(fā)揮熱效應(yīng)。
② 微波的場效應(yīng)，生物體處于微波場中時，細胞受到?jīng)_擊和震蕩，破壞細胞外層結(jié)構(gòu)，使細胞通透性增加，破壞了細胞內(nèi)外物質(zhì)平衡。電鏡下可見到細胞腫脹，進而出現(xiàn)細胞質(zhì)崩解融合致細胞死亡。
③ 量子效應(yīng)，微波場中量子效應(yīng)波主要是激發(fā)水分子產(chǎn)生 H2O2 和其他自由基，形成細胞毒作用。這種作用可使細胞內(nèi)各種蛋白、酶、核酸等受到破壞。另外，光子可以增加分子動能，促進熱反應(yīng)。
④ 微波以外的因素，在充分保證微波能量和作用時間的條件下，消毒廢物的包裝、合適的含水量、負載量以及廢物的性質(zhì)等都是改變微波消毒效果的重要因素。
ZT-MWT系列微波滅菌消毒一體機設(shè)計上充分考慮了安全防護措施，防止二次污染的產(chǎn)生，醫(yī)療廢物的破碎、加熱、微波滅菌、出料等整個過程都是在完全密閉的狀態(tài)下進行，具有消毒時間短、速度快，穿透能力強，里外溫度均勻，消毒效果徹底 (細菌滅活率≥8log10) ，不形成新的污染物排放。—操作簡單、自動化程度高、生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)合理、使用安全、使用成本低、維護檢修方便等顯著特點。
三、設(shè)備參數(shù)（以容積100L為例）
品牌 | 志特 | 產(chǎn)品名稱 | 醫(yī)廢微波消毒滅菌處理一體機 |
產(chǎn)品型號 | ZT-MWT100 | 額定電壓 | 380V |
額定頻率 | 50HZ | 總功率 | 18KW |
噪音 | ≤60dB(A) | 產(chǎn)品凈重/毛重 | ＞1000KG |
整機尺寸 | 主體材質(zhì) | 優(yōu)質(zhì)碳鋼+不銹鋼組合 | |
容積 | ≥100L | 破碎刀片 | D550# |
微波發(fā)生器 | 1.5kw*2臺 頻率2.450±0.01GHz 水冷式 | 破碎轉(zhuǎn)速 | 1200r/min |
尾氣處理 | 初效高效過濾器 | 滅菌率 | ＞99.99% |
四、工藝流程（工作原理）
將收集來的醫(yī)療廢物裝入滅菌室內(nèi)。啟動設(shè)備運行，通過滅菌室內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的刀片將醫(yī)廢垃圾破碎成絮狀的顆粒，在破碎過程中向滅菌室內(nèi)注入高溫水蒸汽，同時安裝在滅菌室外部的微波發(fā)生器，通過激勵腔輸出微波照射醫(yī)療廢物，通過微波的熱效應(yīng)和綜合效應(yīng)與高溫蒸汽疊加，對醫(yī)療廢物內(nèi)外進行快速升溫，從而達到對醫(yī)療廢物快速滅菌的目的。
滅菌過程中產(chǎn)生的廢氣有引風(fēng)負壓系統(tǒng)經(jīng)初效過濾+高效過濾+活性炭過濾+UV光解工藝，廢氣中的顆粒物、惡臭及揮發(fā)性有機氣體被有效過濾吸附，最終達標(biāo)排放。
五、設(shè)備構(gòu)成
ZT-MWT系列微波滅菌消毒一體機為一體式設(shè)備，該設(shè)備由一體式外殼、密封進料門、密閉滅菌室、密閉粉碎機構(gòu)、微波發(fā)生器單元、凈水單元、蒸汽供熱系統(tǒng)、出料單元、自動控制系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、自動稱重系統(tǒng)及報警系統(tǒng)等部分組成。
主要組成結(jié)構(gòu)及功能如下：
v1 密封進料門
密封門為手動式操作，使用304不銹鋼制作，中間含隔熱保溫材料；由精鋼鉸鏈固定在設(shè)備框架上，采用人體工程學(xué)設(shè)計塑膠把手，搭配專用精鋼鎖扣，有效密封微波倉密閉環(huán)境，并杜絕熱量損失。
v2 密閉滅菌室
微波消毒滅菌室采用批次進出料形式，倉體采用316不銹鋼制作，耐腐蝕，密封組件由不銹鋼法蘭與耐高溫密封墊組成，密封法蘭采用高強度法蘭，配耐高溫密封墊與密閉式粉碎機構(gòu)、微波消毒處理單元連接。
v3 密閉粉碎機構(gòu)
由電機提供動力；主要包含轉(zhuǎn)換器，傳動軸，軸承及密封結(jié)構(gòu)、粉碎刀片等組成。
粉碎刀片采用德國進口D550材質(zhì)高強度合金鋼，經(jīng)處理硬度≥62HRC，破碎軸選用40Cr或更優(yōu)材質(zhì)，鍛打成型后標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝。粉碎機構(gòu)將醫(yī)療廢物減量破碎為小塊醫(yī)療廢物（約20mm），經(jīng)粉碎后醫(yī)療廢物減容量≥80%，減重量≥20%。
v4 微波消毒處理單元
ZT-MWT系列微波滅菌消毒一體機通過微波消毒處理單元進行滅菌消毒。微波消毒處理的溫度≥95℃，作用時間≥45min，消毒處理過程中引入了適量水蒸汽，可以濕潤物料，使物料處于導(dǎo)通狀態(tài)，增加微波的吸收能力；達到快速徹底消毒的目的。消毒過程連續(xù)進行，消毒參數(shù)通過軟件自動控制，以確保微波蒸汽組合消毒效果。
為避免微波消毒處理單元空載，在控制程序中設(shè)置只有當(dāng)微波消毒管道內(nèi)被醫(yī)療廢物填滿時微波消毒處理單元依次開啟，停止時也是依次關(guān)閉。
微波消毒處理單元參數(shù)
1、微波工作頻率： 2.450±0.01GHz
2、電源輸入電壓： 二相220V±5%
3、微波磁控管： ZT-167M-YL11
4、專用變頻電源： ZT-1280A—EX
6、專用異形激勵腔： JLY-L-2450
7、專用異形匹配波導(dǎo)： BZT—22
微波消毒處理單元數(shù)量滿足消毒滅菌要求。
v5 蒸汽供熱系統(tǒng)
蒸汽發(fā)生器是用電能把水加熱產(chǎn)生蒸汽的爐具，功率從3kw到 48kW等，更大功率有其它系列產(chǎn)品可供選擇。產(chǎn)品性能穩(wěn)定，運行可靠。
本產(chǎn)品爐膽采用優(yōu)質(zhì)鋼材或優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，產(chǎn)品工藝精致，強度高。供水采用高壓旋渦泵，供水時間短，經(jīng)久耐用，全自動電控系統(tǒng)運行，安全可靠。
產(chǎn)品出廠前，已經(jīng)對產(chǎn)品的加熱管、控制箱、安全閥、壓力控制器、額定蒸汽壓力、水泵等組件及參數(shù)設(shè)置在最佳狀態(tài)，無需用戶再調(diào)試，每臺設(shè)備出廠前均進行了全面試機測試。
熱效率大于97%，節(jié)能環(huán)保效果明顯；
采用三段式智能化溫度控制，避免二段式控制造成的熱慣性大的缺點,電熱元件輪流均衡工作，有效調(diào)節(jié)熱負荷；
a. 具備超溫、漏電、過流、短路、缺水等多重保護，自動化程度高，安全可靠；
b. 采用軍工標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的電熱管，正常使用壽命超過10000小時；
c. 采用選配凈水機，無需蒸汽發(fā)生器用水問題。
v6 廢氣處理系統(tǒng)
醫(yī)療廢物微波消毒處理過程中，會產(chǎn)生含有粉塵、微生物、揮發(fā)性有機物 （VOCs）的惡臭氣體。廢氣處理系統(tǒng)，采用初效過濾器+高效過濾器+活性炭吸附處理工藝，在設(shè)備投料時開啟，進料門關(guān)閉后料倉內(nèi)處于微負壓狀態(tài)，防止料倉內(nèi)的含有污染物的氣體擴散到工作環(huán)境，其中，初效過濾器用來破碎過程中揚起的大顆粒粉塵，高效過濾器用來處理破碎過程中揚起的微生物，高效過濾器孔徑為0.2μm，可以過濾掉幾乎所有的微生物。惡臭污染物的排放符合《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14554-93。
v7 自動控制系統(tǒng)
自動控制單元采用PLC自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)微波消毒整個過程自動運行控制，包括引風(fēng)過濾系統(tǒng)自動啟停，軟水及蒸汽發(fā)生器啟停、物料粉碎機啟停等。采用工業(yè)可編程控制器(PLC)對整個系統(tǒng)進行控制，完成系統(tǒng)的各種控制功能。 并配備觸控顯示屏，操作并實時監(jiān)控顯示一體機物料運行狀態(tài)及運行參數(shù)。
