UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE ELECTRICA TRABAJO DE GRADUACION PARA OPTAR AL GRADO DE INGENIERO ELECTRICISTA. TEMA: “PROPUESTA DE SOLUCION DE UN SISTEMA DE DEGRADACION DE DESECHOS BIOLOGICOS INFECCIOSOS HOSPITALARIOS, DIAGNOSTICO Y REDISEÑO DEL SISTEMA ELECTROMECANICO DE LOS EQUIPOS, CON APLICACIÓN AL HOSPITAL REGIONAL DEL ISSS DE SANTA ANA.” PRESENTAN: AXEL ANTONIO AMAYA GRANADOS. HUGO ARMANDO RUIZ PEREZ. RAFAEL EDUARDO TAURA MEJIA. SAN SALVADOR, JUNIO DE 2005 INDICE OBEJTIVOS 7 CAPITULO 1: DESCRIPCION DEL PROBLEMA CON LOS DESECHOS SOLIDOS BIOINFECCIOSOS HOSPITALARIOS 1.1 Introducción. 9 1.2 Clasificación de los Desechos Sólidos Hospitalarios 9 1.3 Cual es el problema de los DSBH 10 1.4 Generación de los DSBH 11 1.4.1 Infecciosos 11 1.4.2 Patológicos 11 1.4.3 Punzocortantes 11 1.5 Enfermedades de Mayor Impacto Asociadas a los DSBH 12 1.6 Manejo Adecuado de los DSBH 13 1.6.1 Segregación 14 1.6.2 Etiquetado 16 1.6.3 Acumulación 16 1.6.4 Recolección y Transporte Interno 16 1.6.5 Almacenamiento Temporal 16 1.6.6 Disposición Final 17 1.7 Porcentaje Anual de DSBH Producidos 18 1.8 Costo Económico que Representa para la Institución 20 1.9 Procesos aplicados para el manejo de los DSBH en el Hospital Regional ISSS de Santa Ana 22 1.10 Reglamentación Interna para Segregación de DSBH 24 1.11 Conclusiones 25 1.12 Recomendaciones 25 CAPITULO 2: MÉTODOS TECNOLOGICOS EXISTENTES PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH 2.1 Introducción 27 2.2 Esterilización 27 1 2.2.1 Métodos de Esterilización a Altas Temperaturas 28 2.2.1.1 Esterilización por Vapor Saturado 28 2.2.1.1.1 Clasificación de los Autoclaves 32 2.2.1.1.1.1 Autoclaves de desplazamiento por Gravedad 32 2.2.1.1.1.2 Autoclaves con Vacío Previo 32 2.2.1.1.1.3 Autoclaves de Sistema Pulsante 33 2.2.1.1.2 Parámetros de Esterilización 33 2.2.1.2 Esterilización por Calor Seco en Pupineles 33 2.2.2 Esterilización a Baja Temperatura 34 2.2.2.1 Esterilización por Oxido de Etileno (ETO) 34 2.2.3 Conclusiones sobre las Tecnologías de Esterilización 34 2.3 La Incineración 36 2.3.1 Tipos de Incineradores 36 2.3.1.1 Incineradores de Cámara Múltiple 36 2.3.1.2 Incineradores de Horno Rotatorio 37 2.3.1.3 Incineradores de Aire Controlado 38 2.3.2 Componentes y Accesorios del Incinerador 39 2.3.2.1 Superficie de Quemado del Incinerador 39 2.3.2.2 Refractarios 40 2.3.2.3 Forros del Incinerador 40 2.3.2.4 Combustible Auxiliar 40 2.3.2.5 Controles e Instrumentación 40 2.3.3 Etapas en la Incineración de los DSBH 40 2.3.3.1 Alimentación 40 2.3.3.2 Incineración 41 2.3.3.3 Control de Contaminación 41 2.3.3.3.1 Combustión Primaria 41 2.3.3.3.2 Combustión Secundaria 41 2.3.3.3.2.1 Temperatura 41 2.3.3.3.2.2 Tiempo 42 2.3.3.3.2.3 Turbulencia 42 2.3.3.3.2.4 Exceso de Aire 42 2.3.4 Ventajas de la Incineración de Residuos Sólidos 42 2.3.5 Desventajas de la Incineración de Residuos Sólidos 43 2.4 Desinfección por Microondas 43 2.4.1 Ventajas 44 2.4.2 Desventajas 44 2.5 Desinfección Química 44 2.5.1 Ventajas 45 2.5.2 Desventajas 45 2.6 Métodos Utilizados para Tratamiento de los Desechos Sólidos Bioinfecciosos Hospitalarios 45 2 2.7 Conclusiones 46 CAPITULO 3: ANALISIS DEL ESTADO ACTUAL DE LOS EQUIPOS EXISTENTES PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH 3.1 Introducción 48 3.2 Esterilizador No. 1 48 3.2.1 Generalidades 48 3.2.2 Condiciones Eléctricas del Equipo 50 3.3 Esterilizador No. 2 52 3.3.1 Generalidades 52 3.3.2 Funcionamiento del Equipo 54 3.3.3 Equipos Auxiliares 56 3.4 Esterilizador No. 3 57 3.4.1 Generalidades 57 3.4.2 Condiciones del Sistema Eléctrico 58 3.4.3 Sistemas Auxiliares 61 3.5 El Incinerador 63 3.5.1 Funcionamiento Básico 67 3.5.2 Aspectos Técnicos del Incinerador 69 3.5.2.1 Aspectos Eléctricos y de Control 69 3.5.2.2 Aspectos Mecánicos 76 3.6 Conclusiones 78 3.7 Recomendaciones 78 CAPITULO 4: REDISEÑO DE EQUIPOS Y SISTEMA AUXILIARES INVOLUCRADOS EN EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH. 4.1 Introducción. 79 4.2 Rediseño y Distribución del Cuarto de Tratamiento. 79 4.2.1 Plano de Distribución Eléctrica del Cuarto de Tratamiento. 83 4.2.1.1 Cuando cada uno de los Esterilizadores Recibe su Alimentación de Vapor Directamente del Cuarto de Calderas. 83 4.2.1.2 Cuando cada uno de los Esterilizadores Recibe su Alimentación de Vapor por Medio de un Generador de Vapor o calderín Instalado en cada Equipo. 85 4.3 Rediseño en los Equipos de Esterilización. 87 4.3.1 Descripción General del Proceso. 87 3 4.3.2 Generalidades del Diseño. 88 4.3.2.1 Dotando al Equipo de un Generador de Vapor Eléctrico “Calderín”. 88 4.3.2.1.1 Esquema de Ubicación de la Unidad de Caldera Eléctrica. 89 4.3.2.1.2 Cámara (CAMBER) y Chaqueta (JACKET). 90 4.3.2.1.3 Ánodo Galvánico. 91 4.3.2.1.4 Tiempos y Temperaturas del Proceso de Esterilización. 93 4.3.2.1.5 Recubrimientos Térmicos. 94 4.3.2.1.6 Funcionamiento General. 94 4.3.2.1.7 Sistema de Tuberías y Válvulas. 99 4.3.2.2 Alimentación de Vapor Directa Proveniente del Sistema Central de Calderas. 103 4.3.2.2.1 Funcionamiento General. 104 4.3.3 Diseño en el Sistema de Control del Equipo Esterilizador por Medio de Contactores. 109 4.3.3.1 Cuando los Equipos Esterilizadores Reciben la Alimentación de Vapor desde las Calderas Centrales. 109 4.3.3.1.1 Descripción del Funcionamiento. 110 4.3.3.2 Cuando los Equipos Esterilizadores Reciben la Alimentación de Vapor desde un Generador o Calderín. 113 4.3.3.2.1 Descripción del Funcionamiento. 115 4.3.4 Diseño en el Sistema de Control del Equipo Esterilizador por Medio de un Control Lógico Programable. 117 4.3.4.1 Cuando los Equipos Esterilizadores Reciben la Alimentación de Vapor desde las Calderas Centrales. 117 4.3.4.1.1 Descripción del Funcionamiento. 119 4.3.4.2 Cuando los Equipos Esterilizadores Reciben la Alimentación de Vapor desde un Generador o Calderín. 121 4.3.4.2.1 Descripción del Funcionamiento. 123 4.4 Rediseño del Equipo de Incineración. 124 4.4.1 Descripción General del Proceso. 124 4.4.2 Generales del Diseño. 124 4.4.3 Características Técnicas del Equipo Incinerador. 125 4.4.3.1 Filtro de Olores o Cámara Secundaria. 127 4.4.3.2 Cemento Refractario. 127 4.4.3.3 Alimentación de Combustible (Diesel). 128 4.4.3.4 Filtro Seco. 129 4.4.3.5 La Chimenea. 130 4.4.3.6 Medición de Temperatura. 131 4.4.4 Diseño del Sistema de Control del Equipo Incinerador. 132 4.4.4.1 Sistema de Control por medio de Contactores. 132 4.4.4.1.1 Operación por Medio de Panel de Control. 135 4.4.4.2 Sistema de control por medio de un Control Lógico Programable. 137 4.4.4.2.1 Descripción del Funcionamiento. 138 4 4.5 Pruebas para Motores de Inducción. 144 4.5.1 Prueba en vacío (operación sin carga). 144 4.5.2 Resistencia de Aislamiento. 145 4.5.3 Prueba de Vibración. 145 4.5.4 Prueba a Rotor Bloqueado. 145 4.6 Pruebas para Determinar el Estado de Tuberías en los Equipos de Esterilización. 147 4.7 Pruebas para calibración de Termómetros 147 4.8 CONCLUSIONES. 152 4.9 RECOMENDACIONES. 152 CAPITULO 5: MANUALES Y GUIAS DE OPERACION, MANTENIMIENTO Y SEGURIDAD DEL EQUIPO UTILIZADO PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSHB. 5.1 Introducción. 154 5.2 Guía de Procedimientos de Seguridad del Cuarto de Tratamiento. 154 5.3 Manual de Operación del Equipo Esterilizador. 156 5.3.1 Como Cargar el Autoclave. 156 5.3.2 Operación del Autoclave a Vapor. 157 5.3.3 Descarga del Autoclave. 158 5.4 Guía de Operación del Incinerador. 159 5.5 Guías de Mantenimiento. 162 5.5.1 Mantenimiento Preventivo. 163 5.5.2 Mantenimiento Predictivo. 163 5.5.3 Mantenimiento Correctivo. 164 5.6 Mantenimiento Esterilizadores. 164 5.6.1 Mantenimiento Preventivo. 164 5.6.1.1 Rutina Diaria. 164 5.6.1.2 Rutina Semanal. 165 5.7 Guías de Rutinas para el Mantenimiento del equipo Incinerador. 167 5.7.1 Operación del incinerador. 167 5.7.2 Mantenimiento semanal. 167 5.7.3 Mantenimiento Bimensual. 168 5.7.4 Mantenimiento Anual. 169 5 5.8 CONCLUSIONES. 170 5.9 RECOMENDACIONES. 170 CAPITULO 6: CALCULO DE COSTOS PARA LA REHABILITACION DE LOS EQUIPOS A UTILIZAR PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH. 171 CAPITULO 7: ANALISIS COSTO-BENEFICIO PARA LAS PROPUESTAS DE SOLUCION PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH. 7.1 Marco Teórico. 185 7.1.1 Valor Presente Neto. 186 7.1.2 Retorno de Inversión. 189 7.2 Interpretación Resultado del Análisis Costo / Beneficio y Beneficios Indirectos e Intangibles. 198 7.3 Adquisición de Equipos Nuevos. 199 7.4 CONCLUSIONES. 200 7.5 RECOMENDACIONES: 200 BIBLIOGRAFIA. 201 REFERENCIAS. 203 ANEXOS. 204 ANEXO A: SIMBOLOGIA UTILIZADA PARA LOS ESQUEMAS DE CONTROL Y AUTOMATA PROGRAMABLES. ANEXO B: NORMATIVA AMBIENTAL APLICADA A LOS EQUIPOS PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH. ANEXO C: COTIZACION DE EQUIPO INCINERADOR. ANEXO D: MANUAL LOGO INSTALACION Y ESPECIFICACIONES TECNICAS ANEXO E: ESPECIFICACIONES TECNICAS DE ELEMENTOS A UTILIZAR 6 OBJETIVO GENERAL. Proponer en base a un análisis ingenieril la aplicación de un rediseño electromecánico para restablecer los equipos de destrucción más idóneos que se encuentren disponibles, para el tratamiento de los desechos sólidos biológicos infecciosos producidos por el Hospital Regional del ISSS de Santa Ana. OBJETIVOS ESPECIFICOS. 1. Describir procedimientos para el manejo, recolección y acopio de los Desechos Sólidos Biológicos Infecciosos Hospitalarios a tratar en las tecnologías propuestas. 2. Identificar los diferentes tipos y modelos de tecnologías de destrucción de Desechos Sólidos Biológicos Infecciosos que existen comercialmente y que cumplen con normas ambientales internacionales. 3. Analizar el estado actual de las diferentes tecnologías disponibles en el hospital para el tratamiento de los desechos sólidos infecciosos hospitalarios y así aplicar en base a un método técnico correctivo, el rediseño adecuado del control electromecánico de cada una de las tecnologías propuestas. 4. Presentar el rediseño y costos de instalación de los sistemas electromecánicos auxiliares, necesarios para la rehabilitación y puesta en marcha de los equipos instalados en el Hospital Regional del ISSS de Santa Ana. 5. Presentar una alternativa tecnológica nueva que cumpla las normas de seguridad, normas ambientales y necesidades de trabajo y operación que requiere el Hospital Regional del ISSS de Santa Ana, para el tratamiento de sus desechos sólidos infecciosos hospitalarios. 6. Presentar una guía adecuada de instalación, operación, mantenimiento y seguridad para el apropiado manejo del equipo propuesto y su sistema de control. 7 7. Recomendar en base a un análisis de costo-beneficio, las tecnologías que cumplan con las normas ambientales y necesidades del Hospital Regional del ISSS de Santa Ana. 8 CAPITULO 1: DESCRIPCION DEL PROBLEMA CON LOS DESECHOS SÓLIDOS BIOINFECCIOSOS HOSPITALARIOS. 1.1 Introducción. El presente capítulo se centra en analizar el problema del manejo de los Desechos Sólidos Biológicos Infecciosos Hospitalarios (DSBH), analizando los tipos de desechos que se producen en el Hospital Regional del ISSS de Santa Ana (HRISA), su manejo adecuado, consecuencias del mal manejo de estos desechos, los costos que esto implica para la institución y el proceso actualmente utilizado para su disposición final. Se presenta la importancia del manejo adecuado de los DSBH al establecer los elementos necesarios que permitan identificar con precisión las principales áreas generadoras, los procedimientos y las medidas de precaución para el manejo seguro de los mismos. 1.2 Clasificación de los Desechos Sólidos Hospitalarios. Existen diferentes clasificaciones de los Desechos Sólidos Hospitalarios en general y éstas varían de región a región. Sin embargo para el presente estudio se tomará como base la clasificación realizada por la Organización Mundial de la Salud (OMS), para América Latina en su forma simplificada, la cual divide a los Desechos Sólidos Hospitalarios en tres grandes grupos los cuales podemos observar en la Figura 1.1. La gráfica 1.1 nos muestra como se encuentran divididos los Desechos Sólidos Hospitalarios, y de forma más detallada los desechos peligrosos. Estos últimos se subdividen de igual manera en tres grandes grupos: Bioinfecciosos, Químicos y Radiactivos; siendo los bioinfecciosos los de mayor importancia para este estudio ya que su tratamiento es el más costoso y delicado, y son éstos a los que se le pretende dar tratamiento dentro de las instalaciones del Hospital Regional ISSS Santa Ana. 9 Figura 1.1. Clasificación de los Desechos Sólidos Hospitalarios realizado por la OMS. iento y disposición final de los DS d del aire, suelos y agua. s desechos hospitalarios son mezclas heterogéneas de basura general, des s patológicos, sustancias y recipientes químicos; los cuales pueden contener desechos potencialmente infecciosos. El manejo de est los desechos hospitalarios hace que el diseño de los equipos para e ra se en el volumen de los 1.3 Cual es el Problema de los Desechos Solidos Biologicos Infecciosos Hospitalarios. Cada vez es más importante el abordar de una forma coordinada la generación, clasificación, segregación, transporte, almacenam BH generados en los centros de atención hospitalaria. Por lo que es primordial elaborar estrategias integrales, por parte de las instituciones de salud, que les permita establecer procedimientos y medidas de prevención para su manejo seguro; a fin de disminuir los riesgos de infecciones nosocomiales, accidentes de trabajo y evitar el deterioro, en forma directa, de la calida Lo echos farmacéuticos, desecho os desechos debe hacerse por personal calificado y entrenado para dicha actividad, tomando en cuenta que éstos deben separarse de los desechos comunes y etiquetarse de manera que indique peligrosidad. El buen manejo de l t tamiento y disposición final de los mismos se ba 10 desechos contaminados, y no así en todos los desechos del centro de salud, lo que reduce ig , el tiempo de trabajo y los gastos de operación y mantenimiento de los mismos. SBH. nfecciosos: .4.2 Patológicos: • Residuos anatómicos pa quir 1.4.3 Punzoc • En un Centro de Salud, todas las unidades producen desechos sólidos, la correcta segregación o separación de los residuos comunes de los contaminados isminuye los riesgos de infecciones causadas por el manejo inadecuado de los mismos. Cada instala alud co fe odos los servicios generan diferentes cantidades y tipos de desechos. En la tabla 1.1 se detallan los erados y el área que los produce. s nificativamente la capacidad del equipo 1.4 Generación de los D Los DSBH son generados durante las diferentes etapas de la atención de salud y representan diferentes niveles de peligrosidad, de acuerdo con su grado de exposición ante los agentes infecciosos. Estos se clasifican de la siguiente manera: 1.4.1 I • Materiales provenientes de salas de aislamiento. • Materiales biológicos. • Sangre humana y productos derivados 1 tológicos y úrgicos. ortantes: Jeringas, agujas, bisturís, hojas de afeitar, etc. d ción de s nsta de di rentes áreas de servicios, t tipos de residuos gen FU UN Servicios a Pacientes Medicina X X X Cirugía X X X Quirófano ENTES RESIDUOS COM ES RESIDUOS BIOINFECCIOSOS RESIDUOS QUÍMICOS X X X 11 FU UN Recuperación y Terapia X X X Intensiva Aislamiento de Contagiosos X X X Diálisis X X X Urgencias XX X Consulta Externa X XX Morgue X X X Radiología X X X ENTES RESIDUOS COM ES RESIDUOS BIOINFECCIOSOS RESIDUOS QUÍMICOS Laboratorios Hematologí X a X X Investigación X X X Patología X X X Servicios de Apoyo Banco de Sangre X X X Farmacia X X Central de Equipo Estéril X X Lavandería X X Cocina X X Mantenimiento X Administración X X Areas Públicas X Tabla 1.1. DSBH generados por cada área del hospital. 1.5 Enfermedades de Mayor Impacto Asociadas a los DSBH. a posibilidad de entrar en con En los hospitales, más que en otros lugares, existe l tacto con agentes irritantes de la piel y los ojos, enfermedades tales como VIH, Hepatitis y otros. Entre las principales enfermedades ocasionadas por el manejo incorrecto de los DSBH contaminados pueden mencionarse: 12 Hepatitis B: Puede ocasionar cuadros clínicos muy graves, es el tipo de hepatitis fulminante, con destrucción masiva del hígado, con mortalidad cercana al 80%. Hepatitis C: Enfermedad altamente persistente, de difícil tratamiento. Del 50% al 60% os de incubación que pueden sobrepasar los 10 años. Es mortal y es transmitida por accidentes con objetos punzo-cortantes y salpicaduras de los des Fiebre Tifoidea: Se manifiesta con fiebre, continuo malestar general, manchas ros son transmitidas por medio de bacterias (cu 1.6 Manejo Adecuado de los DSBH. El manejo adecuado de los DSBH se entiende, en el sentido de la adopción de todas las medidas posibles para garantizar que los desechos peligrosos se manejen de manera que no contaminen al medio ambiente y que éstos no atenten contra la salud humana provocando efectos nocivos. Para garantizar el correcto manejo de los DSBH se deben respetar ciertos procedimientos desde su creación hasta su disposición final: segregación, de los casos se produce una infección crónica. No existe vacuna por el momento. Tuberculosis: Ataca al pulmón, se manifiesta con fiebre vespertina y tos productiva, se transmite por gotas suspendidas en el aire. SIDA (VIH): Sus índices de transmisibilidad como enfermedad nosocomial es bajo (menor del 0.4%). En la mayoría de personas infectadas se desarrolla lentamente, con períod echos contaminados en las mucosas. adas en el tronco, tos no productiva y estreñimiento. Se transmite por el agua y los alimentos contaminados con heces u orina de un enfermo o portador. Otras enfermedades: Existen otras enfermedades que pueden causar las mismas reacciones que las citadas anteriormente, y niformes, salmoneras, shigellasp, pseudomonas, estreptococos y staphylococus aureos) por hongos (candida albicans) y por virus (influenza, virus entérico) El control de infecciones es una norma de calidad para el cuidado de los pacientes, y es esencial tanto para el bienestar y la seguridad de éstos como del personal. 13 etiquetado, acumulación, recolección y transporte interno, almacenamiento temporal y disposición final, tal como lo muestra la figura 1.2. Estos procedimientos se detallan a continuación. egregación. se, depósito o recipiente adecuado los desechos, de acuerdo a sus características y peligrosidad; su finalidad es la de disminuir los riesgos para la salud y disminuir los costos de manejo y disposición final de los mis n (ver Figura 1.3 ojo: Desechos peligrosos. Figura 1.2. Diagrama descriptivo del procedimiento para el manejo, recolección, acopio y disposición final de los DSBH. 1.6.1 S Es el paso inicial y el más importante del flujo de operaciones. Consiste en separar y colocar en el enva mos. Los colores de estos depósitos son el primer criterio de segregació ), de la siguiente manera: Negro: Desechos comunes. R 14 Otro criterio, para la segregación, es el tipo de recipiente a utilizar. Dependiendo al, con excepción de corto punzantes. desechos corto punzantes (Figura 1.4). del tipo de DSBH a segregar podemos encontrar dos tipos de envases: Bolsas: Desechos Bioinfecciosos en Gener Envases rígidos: Para la segregación de Fi con un espesor pelicular entre 0,08 y 0,10 mm. En cuan nvases rígido rse tres tipos: para desechos punzocortantes, para desechos sólidos edan dr und y para los desechos de vidrio. En la tabla 1.2 se muestra la clasificación de envases des echo o del gura 1.3. Segregación de los DSBH. Figura 1.4. Envase Rigidos para los DSBH. Las bolsas características para la segregación de este tipo de desechos deben fabricarse en polietileno de baja densidad, suficientemente opaco y to a los e s, deben utiliza que pu enar líquidos ab antes tinados a los diferentes des s producidos dentr hospital. DESECHOS ESTADO FÍSICO ENVASE Comunes Sólidos Bolsas de Plástico Negro Infecciosos La sangre y cualquier desecho on sangre yimpregnado c secreciones incluyendo los restos de comida provenient slamiento L es de salas de ai Sólidos íquido y Sólidos que puedan drenar abundantes líquidos Bolsas de plástico Recipientes herméticos colocados en bolsas de plástico Rojo COLOR 15 DESECHOS ENVASE Patológicos (Partes de cuerpos humanos, animales Sólidos Líquidos y sólidos que p enar abundant líquidos her os Rojo y Fluidos) ueden dr es Bolsas de plástico Recipientes méticos colocad en bolsas de plástico Punzocortantes (Cualquier objeto punzocortante esechado)d Sól os R para ntes colocados en bolsas Rojo id ecipientes rígidos punzocorta de plástico Químicos Sólidos Doble bolsa de Rojo ESTADO FÍSICO COLOR (Incluye los fármacos vencidos, cuando tengan característic inada con plástico cuando sus s lo permitan as, de peligrosidad característica y vestimenta contam químicos Líquidos Envases originales Especiales Sólidos Bolsas de plástico Negro e lo identifican para facilitar su identificación. estar apartado y tener suficiente ven residuos ni en las habitaciones destinadas a la hos onsiste en recoger los envases de desechos del lugar de acumulación y trasladarlos al lugar de almacenamiento temporal. 1.6.5 Almacenamiento temporal. Consiste en acumular los DSBH en un lugar acondicionado especialmente (Figura 1.5), en espera de su recolección definitiva. Tabla 1.2. Clasificación y disposición temporal de los DSBH. 1.6.2 Etiquetado. Después de colocar el desecho en el envase adecuado y luego de sellarlo, se coloca la etiqueta con los datos qu 1.6.3 Acumulación. Consiste en colocar los contenedores sellados en un lugar apropiado en espera de su recolección. El lugar de acumulación debe tilación. No se deben acumular pitalización ni en los pasillos. 1.6.4 Recolección y Transporte Interno. C 16 Figura 1.5. Acumulación o acopio de los DSBH en los lugares establecidos. 1.6.6 Disposición final. En esta última etapa, se da el tratamiento adecuado a los DSBH, por un método que permita la eliminación de los agentes contaminantes contenidos en éstos. La tabla 1.3 nos permite visualizar el flujo del manejo interno de los DSBH. OPERACION QUIEN QUE DONDE COMO CUANDO Segregación El personal de servicios que generen DSBH DSBH comunes y peligrosos En las fuentes de generación Se coloca cada tipo de desecho en su envase correspondiente En el momento de descargar un producto Etiquetado El personal de los servicios que generen DSBH El envase lleno de DSBH En las fuentes de generación Se llena la etiqueta con los datos que lo identifican Al sellar un envase para descartar un producto Acumulación El personal de los servicios que generen DSBH Los envases sellados y etiquetados contienendo DSBH En los sitios asignados Se trasladan manualmente los envases desde la fuente de generación Después de sellarlo y etiquetarlo 17 OPERACIÓN QUIEN QUE DONDE COMO CUANDO Recolección El personal de aseo Únicamente contenedores sellados y etiquetados En vehículos de tracción manual Se respetan las rutas y los procedimientos de seguridad establecidos Según horarios y frecuencias de las evacuaciones Almacenamiento temporal El personal de aseo Se respeta la separación básica entre comunes y peligrosos. Luego de su recolección y transporte interno Tabla 1.3. Cuadro Descriptivo del Proceso de Tratamiento Interno de los DSBH. 1.7 Porcentaje Anual de DSBH Producidos. Actualmente el hospital incurre en un gasto mensual considerable en el tratamiento externo de los DSBH. Como se puede observar en la tabla 1.4 y en las Figuras 1.6 y 1.7, la cantidad en libras producida mensualmente de DSBH ha disminuido del año 2003 al 2004 observando los totales anuales de 73,468 libras en 2003 y de 67,981 libras en el 2004. Tomando solamente el año 2004, podemos observar que la producción de desechos es variable y ésta va desde 4,703.5 libras en el mes de abril, hasta 6,605 libras en el mes de octubre; haciendo un promedio anual de 5,665 libras de desechos generados. MES AÑO 2003 AÑO 2004 CANTIDAD EN LBS. CANTIDAD EN LBS. ENERO 4500 5620.5 FEBRERO 6070 5500.5 MARZO 5800 5866 ABRIL 6500 4703.5 MAYO 6800 4936.5 JUNIO 6400 5559.5 JULIO 5999 5578.5 18 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 C an tid ad e n Li br as ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JU NIO JU LIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIE MBRE DIC IE MBRE Libras d e DSBH transportados por TRANSAE 2003 MES AÑO 2003 AÑO 2004 CANTIDAD EN LBS. CANTIDAD EN LBS. SEPTIEMBRE 5200 6051 OCTUBRE 7045 6605 NOVIEMBRE 5890 6294 DICIEMBRE 6064 5904 Totales 73468 67981 Tabla 1.4. Datos recopilados durante el año recién pasado comparándose con el 2003 de los DSBH del Hospital de Santa Ana. Figura 1.6. Cantidad en libras de Desechos Transportadas por TRANSAE(1). 1. TRANSAE: empresa de transporte contratada por el Hospital para trasladar los DSBH al botadero de MIDES (Manejo Integral de Los Desechos Sólidos). 19 Figura 1.7. Cantidad en Libras de Desechos Generadas en 2004 por el Hospital. Las nuevas políticas de la institución se encaminan hacia una disminución en la generación de DSBH, proyectando una meta para el año 2005 de 5,000 libras al mes. 1.8 Costo Económico que Representa para la Institución. Para el transporte de los DSBH, el hospital cuenta con el servicio de una empresa privada de transporte llamada TRANSAE (http://www.transae.com/), la cual es la encargada única y exclusivamente del transporte de los desechos a las instalaciones de tratamiento de MIDES(2) empresa creada por municipalidades del Gran San Salvador para el tratamiento de desechos. El costo que significa para la institución el servicio contratado esta cobrado por cantidad de desechos, teniendo un costo por libra de $0.32. Como podemos ver en la Figura 1.8, el costo mensual por el transporte de los DSBH es variable mes a mes. 2. MIDES: Manejo Integral de Desechos Sólidos. 20 http://www.transae.com/ $1 ,80 1.7 6 $1 ,76 0.1 6 $1 ,87 7.1 2 $1 ,50 5.1 2 $1 ,57 9.6 8 $1 ,77 9.0 4 $1 ,78 5.1 2 $1 ,71 5.8 4 $1 ,93 6.3 2 $2 ,11 3.7 6 $2 ,01 4.2 4 $1 ,88 9.2 8 $0.00 $500.00 $1,000.00 $1,500.00 $2,000.00 $2,500.00 ENERO FE BRERO MARZO ABRIL MAYO JU NIO JU LIO AGOSTO SEPTIE MBRE OCTU BRE NOVIEMBRE DIC IEMBRE U S D O LA R ES Figura 1.8. Costo Mensual por el Transporte de DSBH en el año de 2004 para el Hospital. De la Figura 1.8 podemos resaltar que los costos van desde $ 1,505.12 en el mes de abril hasta $ 2,113.76 en el mes de octubre, haciendo un promedio mensual para el año 2004 de $ 1,813.12 en el tratamiento externo de los DSBH. En las tablas 1.5 y 1.6 se detallan los montos en libras de DSBH producidos por mes por el hospital y el equivalente en dólares por el transporte de los mismos hacia el relleno sanitario manejado por MIDES. 2004 Precio en Dólares MES CANTIDAD ( LIBRAS) US $ ENERO 5630.5 $1,801.76 FEBRERO 5500.5 $1,760.16 MARZO 5866 $1,877.12 ABRIL 4703.5 $1,505.12 MAYO 4936.5 $1,579.68 JUNIO 5559.5 $1,779.04 JULIO 5578.5 $1,785.12 AGOSTO 5362.0 $1,715.84 21 2004 Precio en Dólares MES CANTIDAD ( LIBRAS) US $ SEPTIEMBRE 6051.0 $1,936.32 OCTUBRE 6605.5 $2,113.76 NOVIEMBRE 6294.5 $2,014.24 DICIEMBRE 5904 $1,889.28 Promedio mensual TOTAL 67992 $21,757.44 $1,813.12 Tabla 1.5. Detalle de libras y su equivalente en dólares invertidos en el tratamiento externos de los DSBH en el año 2004. 2003 Precio en Dólares MES CANTIDAD ( LIBRAS) US $ ENERO 4500 $1,440.00 FEBRERO 6070 $1,942.40 MARZO 5800 $1,856.00 ABRIL 6500 $2,080.00 MAYO 6800 $2,176.00 JUNIO 6400 $2,048.00 JULIO 5999 $1,919.68 AGOSTO 7200 $2,304.00 SEPTIEMBRE 5200 $1,664.00 OCTUBRE 7045 $2,254.40 NOVIEMBRE 5890 $1,884.80 DICIEMBRE 6064 $1,940.48 Promedio mensual TOTAL 73468 $23,509.76 $1,959.15 Tabla 1.6. Detalle de libras y su equivalente en dólares invertidos en el tratamiento externos de los DSBH en el año 2003. 1.9 Procesos Aplicados para el Manejo de los DSBH en el Hospital Regional ISSS Santa Ana. Actualmente el Hospital Regional del ISSS de Santa Ana posee un procedimiento regular en lo que a la recolección y acopio de los DSBH se refiere, de tal manera que los desechos son recolectados por personal de la institución haciendo su acopio en lugares indicados. El proceso que se sigue actualmente para la recolección y el acopio de los DSBH es el siguiente: 22 • Se recogen los desechos por personal del hospital 2 veces por día, utilizando éstos el equipo de protección necesario para el manejo de estos desechos. • Se introducen en bolsas de plástico color rojo de un material especial(3), de un grosor especial(4), las cuales se llenan solo 2/3 de su capacidad. • Se depositan en una caja roja especial con tapadera llamado cava y se transportan internamente. • Se realiza el acopio de éstos en zonas específicas a la espera de su transporte fuera de la institución para su disposición final. • Tres veces por semana llega el camión de la compañía TRANSAE a recoger los desechos. • Los desechos son pesados (ver Figura 1.9.) por el hospital y por TRANSAE para cuadrar el cobro del servicio de acuerdo al peso del material. Los desechos son transportados en un camión refrigerado hacia el botadero de MIDES. • MIDES les da un tratamiento especial (Esterilización) para su desinfección y luego son vertidos dentro del relleno sanitario como desechos comunes. 3. Material especial: plástico de polietileno de baja densidad. 4. Grosor especial: espesor pelicular entre 0,08 y 0,10 mm. 23 Báscula Figura 1.9. Pesado de los DSBH por personal de TRANSAE. 1.10 Reglamentación interna para segregación de DSBH. Todo desecho que provenga de papeles, plástico, descartables de suero, etc. deberá ser descarado en bolsas negras. Se depositarán en bolsas y recipientes negros: • Papeles, bolsas plásticas • Cajas y latas de gaseosas y de refrescos • Restos de alimentos • Cintas de máquina de escribir • Residuos en general de jardinería • Botellas plásticas. • Todo residuo que no este contaminado con sangre u otra secreción. Todo desecho que provenga de pacientes, sean estos de: sondas, catéteres sin aguja, bolsas colectoras de orina, algodones utilizados, torundas de curaciones, curaciones que se retiran del paciente, deberán de ser colocadas y trasportadas en bolsas rojas. En bolsas y recipientes rojos se depositarán: • Torundas con sangre 24 • Algodones con sangre • Curaciones • Mascarillas • Descartables de suero con sangre • Sondas vesicales • Sondas nasogástricas • Sondas rectales • Bolsas colectoras vacías de orina • Todo material que sea contaminado con secreciones y excreciones. 1.11 Conclusiones. 1.11.1 Conocer la clasificación de los DSBH permite identificar los potenciales peligros que éstos pueden provocar y esto conlleva a que el manejo apropiado de los DSBH involucre una solución integral: desde su segregación hasta su disposición final. 1.11.2 El inadecuado manejo de los DSBH, ya sea por parte de los miembros de equipo de recolección del personal del hospital como el contacto accidental con pacientes, visitantes y personal de atención, puede provocar la transmisión de enfermedades muy peligrosas. De ahí que la disposición y manejo adecuado de los DSBH es indispensable dentro de los procesos de la institución. 1.11.3 El volumen de desechos generados por el hospital es considerable (ver tabla 1.4) dadas las dimensiones de atención y la capacidad de camas (143 camas censables) que posee la institución. Por lo que buscar una solución a este problema implica un análisis completo, desde la generación del desecho, su recolección, acopio, transporte externo, tratamiento y disposición final. 1.12 Recomendaciones. 1.12.1 Se recomienda adoptar métodos de bioseguridad monitoreados por procedimientos preestablecidos y dados a conocer a todo el personal encargado de las tareas de manipulación de DSBH. 25 1.12.2 Se recomienda implementar una capacitación continua al personal y una evaluación de conocimiento del manejo y de la supervisión de los métodos de seguridad establecidos para la conducción de los DSBH. 1.12.3 Se recomienda destinar un lugar apropiado para el acopio de los DSBH dentro del recinto hospitalario, de tal manera que éstos queden aislados de los visitantes y personal de atención que labora en la institución. Este sitio debe contar con requisitos mínimos como acceso restringido, únicamente a personal autorizado, con la debida señalización y ventilación. 1.12.4 Se recomienda a la institución analizar la factibilidad de tratar dentro del hospital los desechos ahí generados, en apego a la Legislación Ambiental 2004 de El Salvador en su artículo 25(5). 5. Artículo 25: De la preferencia del lugar de tratamiento. Cualquier procedimiento de tratamiento de desechos peligrosos debe realizarse preferentemente y cuando ello sea posible en el lugar de generación. 26 CAPITULO 2: METODOS TECNOLOGICOS EXISTENTES PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH. 2.1 Introducción. En el presente capitulo se estudiarán las diferentes tecnologías existentes para el tratamiento de los DSBH, sus diferentes clasificaciones y aplicaciones, comparando su ventajas y desventajas. Esta clasificación ayudará posteriormente en el análisis y propuestas de solución para el problema de los DSBH; analizándose las tecnologías más utilizadas en Latinoamérica dado que son las más factibles para su aplicación en el HRISA. 2.2 Esterilización. Este método consiste en la eliminación de microorganismos por desnaturalización de las proteínas. Existen dos métodos de esterilización por alta temperatura y por baja temperatura. Los métodos validados que se utilizan en la actualidad en los hospitales para la esterilización del material pueden clasificarse en métodos de esterilización a altas temperaturas y métodos de esterilización a bajas temperaturas. Los métodos de esterilización por altas temperaturas son el esterilizador (autoclave) a vapor y el esterilizador por calor seco. Los métodos de esterilización a bajas temperaturas utilizan agentes químicos en estado líquido, gaseoso o plasma. Este método elimina los microorganismos utilizando vapor saturado y temperaturas entre 121°C y 135°C de vapor saturado. Sus tiempos de esterilización son de 15 a 20 minutos. Las estufas por calor seco también eliminan microorganismos por desnaturalización de las proteínas, operan a temperaturas superiores a 160°C y por tiempos mayores a 1 hora. Los métodos de esterilización a baja temperatura son el óxido de etileno (ETO), el esterilizador de formaldehído, el esterilizador de plasma de peróxido de hidrógeno. En estos métodos, los parámetros 27 críticos de esterilización son la temperatura, presión, tiempo y concentración del agente. 2.2.1. Métodos de esterilización a altas temperaturas. • Vapor Saturado (autoclave a vapor). • Calor seco (pupinel). 2.2.2. Métodos de esterilización a bajas temperaturas. • Oxido de etileno. • Inmersión en ácido peracético. • Vapor de formaldehído. • Plasma de Peróxido de Hidrógeno. • Plasma combinado (Peróxido de hidrógeno y Ácido peracético). 2.2.1. Métodos de esterilización a altas temperaturas. 2.2.1.1. Esterilización por Vapor Saturado. Este método de esterilización elimina microorganismos por desnaturalización de las proteínas, proceso que es acelerado por la presencia de agua, requiriendo temperaturas y tiempos menores de exposición que el calor seco. Para la esterilización por vapor saturado se utilizan equipos denominados autoclaves a vapor. Hoy en día la mayoría de los materiales y artículos que requieren ser estériles en un establecimiento como el instrumental quirúrgico, los textiles y gomas pueden ser procesados en autoclave Un elemento importante de la esterilización por autoclave es contar con un suministro apropiado de vapor. Este suministro es responsabilidad de Servicios Generales y debe contar con un sistema de mantenimiento preventivo y registros que avalen su calidad. Su operación debe estar a cargo de personal calificados. Existe una gran variedad de modelos de autoclaves. Estos tienen diferencias en cuanto a operación, tiempos de esterilización y forma de acción. El ciclo de esterilización de los autoclaves puede resumirse de la siguiente forma: 1. Se abre la válvula de admisión de vapor a la camisa precalentando la cámara. Figura 2.1 28 2. Al terminar de salir el aire de la camisa, se abre la válvula que comunica camisa y cámara permitiendo la entrada de vapor a la cámara. Figura 2.2 3. Cuando el vapor ocupa totalmente la cámara y el termómetro marca la temperatura establecida empieza el ciclo de esterilización. Figura 2.3 4. Al terminar el ciclo se expulsa el vapor de acuerdo a necesidades: lentamente si se trata de líquidos para evitar una descompresión rápida (ver figura 2.5), o rápidamente si se trata de otras cargas ( ver Figura 2.4) 5. Una vez expulsado el vapor se abre la válvula que comunica la camisa con la atmósfera. Se produce presión negativa y se realiza el secado por medio de la succión de aire en la cámara. Figura 2.6 En los autoclaves de desplazamiento por gravedad que son los primeros modelos fabricados, el tiempo de penetración es prolongado por una incompleta penetración de aire y por lo tanto los tiempos de esterilización también son mayores. En la actualidad aún cuando funcionan con el mismo principio, facilitan su operación y aumentan el nivel de seguridad por medio de la incorporación de controles automáticos, bombas de vacío y microprocesadores. 29 Figura 2.1. Admisión de vapor a la camisa Válvula de Alivio Tipo Campana Válvula de Admisión 30 Válvula de Comunicación Cámara Camisa. Figura 2.2. Entrada de vapor a la cámara Termómetro Indicador Figura 2.3. Proceso de esterilización 31 Salida Rápida de Vapor Figura 2.4. Evacuación rápida Salida Lenta de Vapor Figura 2.5. Evacuación lenta 32 Válvula de Comunicación con el Exterior Figura 2.6. Proceso de secado 2.2.1.1.1. Clasificación de los Autoclaves. En relación al funcionamiento los autoclaves se clasifican en: autoclaves de desplazamiento por gravedad, autoclaves con vacío previo y autoclaves de sistema pulsante. 2.2.1.1.1.1. Autoclaves de Desplazamiento por Gravedad. En estos equipos el aire de la cámara se efectúa por desplazamiento gravitacional, su principal aplicación es en la esterilización de soluciones acuosas y ciertas prótesis, es un esterilizador diseñado para procesar materiales estables ante la exposición al calor y a la humedad, este tipo de esterilizador, frecuentemente es capaz de hacer también ciclos para líquidos. El rango de temperatura típicamente usado va de 100 °C (212 °F) a 132 °C (270 °F), y sus tiempos de exposición en el rango de 10 a 30 minutos, según la naturaleza de la carga y se requiere de 15 a 45 minutos para la fase de secado. 2.2.1.1.1.2. Autoclaves con Vacío Previo. Los autoclaves con vacío previo operan en forma similar a los de desplazamiento por gravedad. La diferencia es que es más seguro en relación a la remoción del aire de la cámara y de la carga antes que penetre el vapor. La ventaja de este sistema es 33 que la penetración del vapor es prácticamente instantánea aún en materiales porosos. En estas condiciones la carga se puede exponer por corto tiempo a altas temperaturas. Con este método los períodos de esterilización son menores debido a la rápida remoción del aire tanto de la cámara como de la carga y la mayor temperatura a que es posible exponer los materiales. 2.2.1.1.1.3. Autoclaves de Sistema Pulsante. Son equipos diseñados con un sistema de pulsos para crear una condición dinámica (tipo corrientes de vapor) en la cámara y, por consiguiente, facilitar la penetración del vapor en la carga. Un pulso (o una inyección de vapor), puede definirse como el proceso de aumento de la presión de vapor del esterilizador a partir de una presión establecida o base, seguida por un periodo de mínima presión hasta el pulso siguiente. Existen tres tipos de sistemas pulsantes que actualmente se aplican a los esterilizadores: presión por gravedad, pulsaciones de vació, y presión y vacío. 2.2.1.1.2. Parámetros de Esterilización. La tabla 2.1 muestra la relación Tiempo/Temperatura/Presión que se recomienda para la esterilización en autoclave. Tiempo Desde que alcanza temperatura Y presión Temperatura Presión 15 minutos 121 °C ó 249 °F 1.5 Atm 10 minutos 126 °C ó 258.8 °F 2.0 Atm 3 minutos 273.2 °C ó 273.2 °F 2.9 Atm Tabla 2.1. Cuadro de tiempos, temperaturas y presiónes para la esterilización. 2.2.1.2. Esterilización por calor seco en pupineles. Su efectividad depende de la difusión del calor, la cantidad de calor disponible y los niveles de pérdida de calor. La acción microbicida del calor seco está condicionada por la presencia de materia orgánica o suciedad en el artículo. 34 El calor seco penetra lentamente en los materiales por lo que se requieren largos períodos de exposición. Debido a las altas temperaturas necesarias para destruir los microorganismos, es inapropiado para algunos materiales como líquidos y gomas. El uso del calor seco debe limitarse a materiales que no pueden ser esterilizados en autoclave. La tabla 2.2. muestra los parámetros para la esterilización por el método de pupineles: Temperatura Tiempo desde que se alcanza la temperatura 180 °C ó 356 °F 30 minutos 170 °C ó 338 °F 60 minutos 160 °C ó 320 °F 120 minutos 150 °C ó 302 °F 150 minutos 140 °C ó 284 °F 180 minutos 121 °C ó 249 °F 360 minutos Tabla 2.2. Temperaturas y tiempos de tratamiento en pupineles. 2.2.2. Esterilización a Baja Temperatura. 2.2.2.1. Esterilización por Oxido de Etileno (ETO). El óxido de etileno es un agente químico con alto poder microbicida que puede ser utilizado para esterilizar artículos sensibles al calor y a la humedad. En la tabla 2.3 se muestran las temperaturas y tiempos de exposición para este tratamiento. Temperatura Tiempo una vez Alcanzada la Temperatura Humedad sobre 40% y Presion del Gas entre 450 y 740 mg. / Lt. 35 °C ó 95 °F 5 Hrs. 55 °C ó 131 °F 2.5 Hrs Tabla 2.3. Temperaturas y tiempos de tratamiento en la esterilización por oxido de etileno. 2.2.3. Conclusiones sobre las tecnologías de esterilización. En la actualidad existen varios métodos de esterilización que pueden ser utilizados en el ámbito de atención para la salud. El autoclave a vapor se considera 35 la tecnología más barata y efectiva para estos efectos y los hospitales deben tender a utilizar esta tecnología como primera opción y dejar las otras tecnologías sólo para aquellos materiales que no resistan altas temperaturas y no pueden ser procesadas en este sistema. Todas las tecnologías tienen ventajas y desventajas por lo que cada establecimiento debe seleccionar aquellas más apropiadas para sus necesidades considerando el tipo de materiales a procesar, su volumen y su costo. En la Tabla 2.4 se presenta un resumen de las características y parámetros requeridos para los distintos métodos de esterilización. PARÁMETROS CALOR SECO AUTOCLAVE A VAPOR Tiempo Temperatura 30 min a 180°C 60 min a 170°C 120 min a 160°C 15 min a 121°C 10 min a 126°C 7 min a 134°C Requisitos de Instalación Energía Eléctrica Energía Eléctrica Fuente de Vapor Red de Agua Tratada Drenaje Compresor Toxicidad No No Elementos Compatibles Metales Vidrios Aceites Vaselina Polvos Instrumental Algodón Líquidos Algunos Plásticos Gomas Elementos no Compatibles Plásticos Gomas Líquidos Papel Aceites Polvos Vaselina Aireación No No Requisitos Guantes Aislantes Guantes Aislantes Tiempo Aprox De Proceso 1,5 horas 45 min Tabla 2.4. Cuadro comparativo de parámetros utilizados en los tratamientos de esterilización. 36 2.3. La Incineración. Es una de las tecnologías térmicas existentes para el tratamiento de residuos. La incineración es la quema de materiales a alta temperatura (generalmente superior a 900°C), mezclados con una cantidad apropiada de aire durante un tiempo predeterminado. En el caso de incineración de los residuos sólidos, los compuestos orgánicos son reducidos a sus constituyentes minerales, principalmente dióxido de carbono gaseoso, vapor de agua, y sólidos inorgánicos (cenizas). Esta combustión se realiza en una instalación que suele llamarse planta de incineración. 2.3.1. Tipos de Incineradores. Hay tres tipologías estándar, que son apropiadas para quemar los DSBH: Incineradores de Cámara Múltiple, Incineradores de Horno Rotatorios e Incineradores de Aire Controlado. 2.3.1.1. Incineradores de Cámara Múltiple. Son construidos con varias cámaras (dos o tres, como se muestra en la Figura 2.7.), que operan, por lo general, bajo condiciones de aire en exceso. Los incineradores de cámara múltiple fueron desarrollados durante los años 50 y, hasta mediados de los 60 fueron el tipo usado casi exclusivamente por hospitales e instituciones similares. Las emisiones de aire son inaceptablemente altas con estos sistemas, de manera que debe ser instalado equipo para controlar la contaminación del aire. 37 Figura 2.7. Incinerador de cámara múltiple 2.3.1.2 Incineradores de Horno Rotatorio. Ofrecen cámaras de combustión refractaria, cilíndrica, las cuales rotan el desecho desde el extremo de carga hasta el extremo de descarga, donde es extraido como ceniza. Los incineradores de horno rotatorio presentan cámaras cubiertas de material refractario, cilíndricas, que rotan sobre un eje horizontal, ligeramente inclinado (ver Figura 2.8.), el desecho se carga en un extremo y la rotación del incinerador mueve el desecho hacia el otro extremo, donde es descargado como ceniza. La rotación provee excelente alimentación continua, dando como beneficio que el incinerador no tiene que ser apagado para extraerle las cenizas. Los costos de reparación y mantenimiento son particularmente altos debido a que los desechos botan de un lado a otro dentro de la cámara, desgastando la cubierta refractaria. 38 Figura 2.8. Incinerador de Horno Rotatorio 2.3.1.3. Incineradores de Aire Controlado. Estos incineradores primero queman los desechos bajo condiciones de aire escaso en una cámara primaria, luego queman los productos resultantes de la combustión y los gases volátiles bajo condiciones de aire en exceso en una cámara secundaria. Los incineradores de aire controlado usan dos o más cámaras de combustión separadas para quemar el desperdicio (ver Figura 2.9.), la primera cámara opera en condiciones de aire escaso para volatilizar la humedad presente en los desechos, vaporizar la fracción volátil del desecho y quemar el carbono fijo en el desperdicio. Los gases de la combustión son luego pasados a la cámara secundaria (cámara de post-combustión) del sistema donde el aire es regulado para proveer condiciones de aire en exceso y completar la combustión de las sustancias volátiles y de otros hidrocarburos salidos de la cámara primaria. Se crea buena turbulencia para promover la mezcla de los gases de combustión y el aire de combustión. La mezcla gas/aire es luego quemada a altas temperaturas. Las dos cámaras (primaria y secundaria) se controlan usualmente en forma automática para mantener condiciones optimas de combustión con tasas de cargado, composición y características variantes. Una de las ventajas de este tipo de incineradores es que la condición de aire escaso de la cámara primaria permite que ocurra una combustión 39 lenta y tranquila, lo que minimiza la emisión de agregados de partículas en los gases de combustión y reduce de este modo las emisiones de estos agregados a la atmósfera. Las temperaturas inferiores que se logran en esta cámara ayudan a evitar las temperaturas de derretido y fusión de la mayoría de metales, vidrios y otros materiales no combustibles, lo que minimiza la formación de escoria. Las altas temperaturas y las condiciones de aire en exceso de la segunda cámara ayudan a asegurar la combustión completa de gases volátiles y reducen así las emisiones de hidrocarburos. Figura 2.9. Incinerador de aire controlado 2.3.2. Componentes y Accesorios del Incinerador. Los componentes y características del incinerador que requieren adecuada atención, incluyen las superficies de quemado del incinerador, materias refractarias y recubrimientos, equipo para el combustible auxiliar y quemadores, controles e instrumentación. Estos son discutidos brevemente: 2.3.2.1. Superficie de Quemado del incinerador. La superficie para quemado puede incluir hogares refractarios calientes o fríos, rejas fijas o móviles o combinaciones de estas superficies. 40 2.3.2.2. Refractarios. Los refractarios son materiales resistentes al calor, los cuales proveen contención del proceso de combustión. También reflejan el calor de vuelta al incinerador, sostienen la ceniza y áreas circundantes. Los refractarios pueden ser ladrillos moldeables o preformados o concretos. 2.3.2.3. Forros del Incinerador. Típicamente, los forros del incinerador incluyen el refractario, una capa aisladora, envoltura de acero y, en algunos casos, una camisa de aire o cubierta de aire. 2.3.2.4. Combustible Auxiliar. Los sistemas de combustible auxiliar son usados para encender los desechos, precalentar la cámara del incinerador, mantener altas temperaturas y controlar el quemado total. 2.3.2.5. Controles e Instrumentación. El control del encendido, precalentamiento y el quemado de desechos de baja energía, son las funciones de estos sistemas en la cámara primaria; en la cámara secundaria, se encargan de mantener altas temperaturas y mantener una llama constante para obtener un quemado de materias orgánicas mejorado. Los controles de quemadores pueden ser desde completamente manuales hasta completamente automáticos. Los sistemas modernos integran controles de quemador y de soplador de aire para obtener eficiencias mejoradas. 2.3.3. Etapas en la incineración de los DSBH. La incineración puede subdividirse en tres fases principales: • Pre-tratamiento / Alimentación; • Incineración; • Control de Contaminación. 2.3.3.1 Alimentación. En primer lugar los DSBH son segregados y depositados en cavas de color rojo, son recolectados por personal del hospital y transportados a lugar de acopio temporal cercano al cuarto de incineración. 41 2.3.3.2. Incineración. Para cumplir con los patrones de control de emisiones atmosféricas, la incineración debe constar de dos fases: combustión primaria y combustión secundaria, tal como se explicó en el apartado 2.3.1.3. 2.3.3.3. Control de Contaminación. 2.3.3.3.1. Combustión Primaria. En esta fase, que dura de 30 a 120 minutos a una temperatura de 500°C a 800°C, ocurren el secado, el calentamiento, la liberación de sustancias volátiles y la transformación del residuo remanente en cenizas. Allí se genera el material particulado, que es básicamente la humareda oscura producida en una quema no controlada. Las partículas menores son las más perjudiciales al ser humano. Para esta fase es importante suministrar aire de combustión en cantidad suficiente y de manera homogénea, exponiendo totalmente el residuo al calor. Al final, la masa de cenizas ya no se reduce más, quedando: carbono no quemado, compuestos minerales de alto punto de vaporización y la mayoría de los metales. 2.3.3.3.2. Combustión Secundaria. Los gases, vapores y material particulado, liberados en la combustión primaria, son soplados o succionados hacia la cámara de combustión secundaria o post- combustión, en donde permanecen alrededor de dos segundos expuestos a 1000°C o más. En estas condiciones ocurre la destrucción de las sustancias volátiles y parte de las partículas. Los principales factores que influyen en la destrucción de los residuos en ésta fase son: 2.3.3.3.2.1. Temperatura. La necesidad de mantener la temperatura correcta de incineración exige un control automático de la misma en las dos cámaras, generalmente con alarma para la temperatura baja y paros automáticos para la temperatura alta. 42 2.3.3.3.2.2. Tiempo. Las variaciones en la cantidad de residuos alimentados o en la presión en el interior del incinerador, pueden provocar la reducción del tiempo de permanencia, perjudicando la incineración. La absorción de la energía suministrada al residuo por la quema del combustible es rápida, pero no instantánea. El tiempo de 0,8 a 2 segundos, exigido como tiempo de residencia de los gases, es necesario para que ocurran las reacciones químicas de destrucción de los compuestos tóxicos. 2.3.3.3.2.3. Turbulencia. Es necesario que todo el material, al pasar por la cámara de combustión, permanezca expuesto a la temperatura de incineración durante la misma cantidad de tiempo. Ninguna porción deberá pasar más rápido, ya que el tiempo de residencia debe ser mantenido. Por lo que, la cámara secundaria se dimensiona con el objetivo de que permita el paso turbulento de los gases, garantizando una mezcla adecuada. 2.3.3.3.2.4. Exceso de Aire. La combustión completa de un residuo exige la presencia de oxígeno (O2) en cantidad adecuada. Al saber la composición de este residuo, se puede calcular la cantidad teórica de O2 que se debe suministrar. En la práctica, sin embargo, es necesario proveer un exceso de aire, porque la mezcla residuo-O2 no es perfecta. Normalmente, el exceso de aire y la concentración de CO (monóxido de carbono) son medidos continuamente en la chimenea de un incinerador. Si la cantidad de aire suministrada es suficiente, la concentración de CO en la chimenea es cero, e indica que todos los compuestos orgánicos están siendo adecuadamente destruidos. Cuando el exceso de aire cae debajo de 1% a 1,5%, la combustión pasa a ser incompleta, lo cual se delata por la presencia de CO en la chimenea. 2.3.4. Ventajas de la Incineración de Residuos Sólidos. 2.3.4.1. Reducción drástica del volumen a ser descartado: la incineración deja como sobras las cenizas, que generalmente son inertes. De esta forma, reduce la necesidad de espacio para el relleno sanitario. 43 2.3.4.2. Reducción del impacto ambiental: en comparación con el relleno sanitario, la incineración minimiza la preocupación a largo plazo, ya que el residuo tóxico es destruido, y no guardado. 2.3.4.3. Desintoxicación: la incineración destruye bacterias, virus y compuestos orgánicos, inclusive dioxinas. En la incineración, la dificultad de destrucción no depende de la peligrosidad del residuo, sino de su resistencia al calor. 2.3.5. Desventajas de la Incineración de Residuos Sólidos. 2.3.5.1. Costo elevado: la incineración es uno de los tratamientos de residuos que presenta costos elevados tanto en la inversión inicial, como en el costo operacional. Normalmente, se debe incinerar sólo lo que no puede ser reciclado. Hoy, con las crecientes exigencias para la mitigación de los impactos ambientales causados por los rellenos sanitarios, se elevan aun más los costos de operación de los incineradores. 2.3.5.2. Exige mano de obra calificada: es difícil encontrar y mantener personal bien calificado para la supervisión y operación de los incineradores. 2.3.5.3. Problemas operacionales: la variabilidad de la composición de los residuos puede causar problemas de manejo y de operación del incinerador, e inclusive exigir un mantenimiento más intenso. 2.3.5.4. Límite de emisiones de componentes de la clase de las dioxinas y furanos: no existe consenso en cuanto al límite de emisión de los incineradores. 2.4. Desinfección por Microondas. Consiste en someter los desechos bioinfecciosos, previamente triturados y rociados con vapor, a vibraciones electromagnéticas de alta frecuencia, hasta alcanzar y mantener una temperatura de 95ºC a 100 ºC por el tiempo necesario. Estas vibraciones electromagnéticas producen como resultado el movimiento a gran velocidad de las moléculas de agua presentes en los desechos. La fricción que se origina entre ellas genera un intenso calor. 44 El proceso no es apropiado para grandes cantidades de DSBH y tampoco para desechos patológicos. Existe también el riesgo de emisiones de aerosoles que pueden contener productos orgánicos peligrosos. Los sistemas de desinfección por microondas son muy utilizados para el tratamiento local de los desechos de laboratorios y son constituidos por hornos pequeños, cuyo principio de funcionamiento es el mismo de los hornos de microondas de uso doméstico. Nunca hay que poner objetos metálicos en estos hornos, ya que las microondas, al rebotar en el metal, generan descargas eléctricas entre éstos y las paredes del horno. Por consiguiente, los punzocortantes en ningún caso deben tratarse con este sistema. 2.4.1. Ventajas: • Alto grado de efectividad. • Bajo consumo de energía, aproximadamente. 2.4.2. Desventajas: • Costo de instalación superior del autoclave. • No es apropiado para tratar más de 800 a 1000 kg diarios de desechos. • Riesgos de emisiones de aerosoles que pueden contener productos orgánicos peligrosos. • Requiere personal especializado y estrictas normas de seguridad. 2.5. Desinfección Química. Los procesos incluyen el contacto de los residuos hospitalarios con desinfectantes químicos. Los materiales entran a un baño donde son mezclados con el desinfectante. Los líquidos resultantes, incluyendo cualquier rezago del agente desinfectante, son descargados al sistema de alcantarillado, mientras que los sólidos ya desinfectados son dispuestos en el relleno. La eficiencia de desinfección depende del tipo de desinfectante utilizado, se deben controlar factores como concentración, temperatura, ph, tiempo de contacto del desinfectante con los residuos. 45 Los desinfectantes son: • Dióxido de cloro. • Hipoclorito de sodio. • Óxido de etileno. • Formaldehído y otros. 2.5.1. Ventajas. • Costo moderado de inversión y operación. • Económico para establecimientos pequeños y medianos. • Operación relativamente sencilla por la automatización del equipo. 2.5.2. Desventajas. • Los productos químicos usados como desinfectantes son a veces sustancias peligrosas y requieren precauciones en su manejo. • Los residuos contienen remanentes de sustancias químicas. 2.6. Métodos Utilizados para Tratamiento de los DSBH. En la actualidad existen diversos sistemas de tratamiento de desinfección de los DSBH para una disposición final adecuada. En la tabla 2.5 se pueden apreciar los métodos más utilizados para el tratamiento de los DSBH, las ventajas y desventajas de cada uno de ellos y las características más importante de los mismos. 46 TRATAMIENTO COMENTARIOS Desinfección Química Utiliza una amplia variedad de desinfectantes. Requiere trituración preliminar de los desechos. Bajo costo. Existen problemas relacionados con la descarga del desinfectante utilizado y de los lodos producidos en la operación. Desinfección Térmica Húmeda (Autoclave) Temperaturas entre 130º y 160ºC y los tiempos de contacto entre 15 y 20 minutos. Alto grado de efectividad Desinfección por Microondas Desechos previamente triturados y rociados con vapor. Utiliza vibraciones electromagnéticas de alta frecuencia hasta alcanzar y mantener una temperatura de 96 a 100 °C por el tiempo necesario. Alto grado de efectividad. Destrucción por incineración Reducen los desechos a cenizas. Los incineradores pueden quemar la mayoría de los desechos sólidos peligrosos, incluyendo los farmacéuticos y los químico-orgánicos, pero no los desechos radiactivos ni los contenedores presurizados. Destruyen cualquier material que contenga carbón orgánico, incluyendo los patógenos, y reducen entre un 80 y un 95% el volumen de los desechos. El costo del sistema es de dos o tres veces más que cualquier otro, necesita un mantenimiento constante y conlleva el riesgo de posibles emisiones de sustancias tóxicas a la atmósfera. Tabla 2.5. Cuadro comparativo de los métodos de tratamiento de los DSBH. 47 2.7 Conclusiones. 2.7.1 Las tecnologías analizadas en el presente capitulo son las posibles de aplicar en el HRISA dado su amplia utilización en la región, características de trabajo recomendables por organismos internacionales. 2.7.2 Los tratamientos presentados son aplicables siempre y cuando se cumplan con normas básicas de seguridad para su utilización, aplicándose así, protocolos de manejo de los equipos, mantenimientos programados y capacitación del personal a cargo de todo el proceso. 2.7.3 La incineración y la esterilización es la tecnología más utilizada en nuestro medio, por lo que la aplicación responsable de estas puede dar resultados favorables para el manejo de los DSBH. 2.7.4 El tratamiento y adecuada disposición final de los DSBH es responsabilidad del HRISA, siendo la institución la señalada por la ley para velar por su adecuado manejo, según el articulo 24 de la Legislación Ambiental 2004 de El Salvador(6). 6. Artículo 24: Deberes del Generador. La responsabilidad del manejo y disposición final de los desechos peligrosos corresponde al titular de la actividad obra o proyecto. 48 CAPITULO 3: ANÁLISIS DEL ESTADO ACTUAL DE LOS EQUIPOS EXISTENTES PARA EL TRATAMIENTO DE LOS DSBH. 3.1. Introducción. En esta etapa, se analizan los equipos existentes en el Hospital Regional del ISSS de Santa Ana (tres esterilizadores y un incinerador), describiendo sus características básicas, funcionamiento, sistemas auxiliares y finalmente su estado actual. 3.2. Esterilizador No.1. 3.2.1. Generalidades. Este es un Esterilizador marca Vernitron, modelo UE 650 que fue producido por la empresa Vernitron Medical Products Inc. Fabricado en 1978 en Estados Unidos. Las medidas externas del mismo son las siguientes: 1.18 mts de alto, 1.9 mts de ancho y 0.75 mts de frente, y sus medidas internas son 0.97 mts largo, 0.51 mts de ancho y 0.51 mts de alto, teniendo este equipo un capacidad de 71.69 gal. Este esterilizador cuenta con dos puertas las cuales una de ellas esta en el área gris (Figura 3.1, esta es el área en que todo el material e indumentaria esta lista para ser sometida al proceso de esterilización), la segunda compuerta esta en el área blanca (Figura 3.2 o área donde los material que ya han pasado por el proceso de esterilización son retirados de la cámara y están listo para su utilización). Como se observa en la Figura 3.1 y Figura 3.2 cada compuerta posee una manivela de seguridad responsable de asegurar cada una de las puertas y así evitar que éstas sean abiertas cuando la cámara interna esta aun presurizada. Estas manivelas cuentan con un sensor de seguridad el cual detecta la presión interna de la cámara e impiden así la apertura de la compuerta si la presión interna es muy alta, caso contrario si la presión interna de la cámara es lo suficientemente baja para que este sensor no se active, la compuerta se puede abrir. El interior de este esterilizador esta compuesto por dos cámaras, la cuales están una sobrepuesta de la otra; una de estas cámaras es llamada Jacket y la otra es llamada Chamber (Figura 3.3). 49 Manivela de Apertura Sensor de Presión Figura 3.1. Compuerta Area Gris. Figura 3.2. Compuerta Area Blanca. Chamber Jacket Figura 3.3. Interior del esterilizador, señalización de cámara externa e interna. La cámara externa o jacket esta encargada de mantener el vapor atrapado calentando la cámara interna o chamber, la cámara interna es el lugar donde se lleva a cabo el proceso de esterilización, es aquí donde los materiales sometidos al proceso reposan durante el tiempo necesario para que la esterilización se lleve a cabo, los equipos e indumentaria que se someterán al proceso de esterilización son ingresados dentro de la chamber. 50 3.2.2. Condiciones Eléctricas del Equipo. Las condiciones eléctricas necesarias para que este equipo operare son: una acometida eléctrica de 120 Vac la cual alimenta los diferentes controles de iluminación e indicadores de temperatura y presión. El equipo cuenta internamente con una protección de 20A/1P, que resguarda de altas corrientes los equipos de control y un equipo en especial: un generador de vapor interno o calderín. Este era el encargado de generar el vapor necesario para operar si en algún momento el sistema de vapor fallara, actualmente éste ha sido removido. El vapor utilizado por el equipo es controlado por medio de válvulas solenoides normalmente cerradas conectadas a la red de vapor del hospital, éstas trabajan de manera similar a un contactor eléctrico, es decir que la válvula solenoide (Figura 3.4) al momento de energizarse abre, permitiendo el paso del vapor hacia la cámara externa. El equipo también cuenta con una llave, la cual abre y cierra el paso del vapor proveniente de la red interna. Llave de Apertura y Cierre de Vapor Válvulas Solenoide Figura 3.4. Sistema de Control de Vapor. El sistema de control cuenta también con válvulas de seguridad las cuales dejan salir la presión adicional a la necesaria, estas válvulas están seteadas previamente y su rango de trabajo va desde 16 a 32 libras. 51 El estado actual del equipo es de deterioro parcial, debido a la falta de mantenimiento preventivo y correctivo ya que se dejo de usar años atrás. Actualmente el equipo se encuentra asignado a un pasillo de acceso al área de esterilización donde el polvo ha hecho su efecto. Los datos de placa del equipo se ilustran en las Figuras 3.5 y 3.6. Figura 3.5. Placa de Identificación Parámetros Eléctricos del Equipo. Figura 3.6. Características de Presión de las Cámaras Interna y Externa del Equipo. 52 3.3. Esterilizador No.2. 3.3.1. Generalidades Este es un esterilizador de vapor saturado, modelo Vernitron Serie R2038CZ-1, como se aprecia en la placa descriptiva de las características del equipo en la Figura 3.8. El funcionamiento de este equipo es puramente neumático; es decir, que para su funcionamiento no es necesario ningún tipo de control electrónico y sus válvulas de seguridad y operación funcionan a base de principios neumáticos. En la Figura 3.7, podemos ver las condiciones físicas en las que se encuentra el equipo, éste posee 1.2 mts de largo por 0.75 mts de frente y 1.9 mts de alto. El esterilizador cuenta solamente con una entrada de acceso hacia la cámara esterilizadora, la cual posee una llave de seguridad que impide que el equipo sea abierto bajo condiciones de operación, (ver Figura 3.9). Válvula de Alivio Medidores analógicos y válvula para el control del esterilizador Ducteria de eliminación de Vapor Puerta de Acceso Jacket Figura 3.7. Esterilizador No. 2. 53 Figura 3.8. Placa Descriptiva de Características del Equipo. La cámara de esterilización esta compuesta por dos partes: la primera es la cámara externa (jacket), que es la encargada de recibir el vapor directamente de la red y presurizar el equipo a un valor determinado de operación (25 Lbs). La segunda es la cámara interna (chamber), en la que se depositan los materiales e indumentaria para que puedan ser sometidos al proceso de esterilización, ésta recamara posee las siguientes medidas: 0.97 mts de largo, 0.51 mts de ancho y 0.51 mts de alto, teniendo este equipo un capacidad de 71.69 gal; como lo muestra la Figura 3.9. Mecanismo de Seguridad Chamber Figura 3.9. Cámara interna del Esterilizador El equipo se encontraba conectado directamente a la red de vapor del Hospital y manejaba vapor saturado a una presión de 25 lbs en su cámara externa (jacket); ésta 54 se conecta a la cámara interna por medio de válvulas que regulan el paso de vapor, y se accionan después de cerrar herméticamente la puerta de acceso del esterilizador. 3.3.2. Funcionamiento del Equipo. El proceso se realiza completamente en forma manual y se maneja por medio de una válvula multipuerta (Figura 3.10), ubicada sobre la puerta de acceso del esterilizador (ver Figura 3.7). Las posiciones o ciclos de trabajo con que cuenta la maquina son: • Apagado (Off). • Esterilización. • Evacuación de Vapor. • Secado (Dry). Válvula Multipuerta Manómetro Jacket Manómetro Chamber Figura 3.10. Sistemas de Control. Antes de mover la válvula multipuerta al estado de esterilización, primero se abren las válvulas que permiten el paso del vapor saturado hacia la cámara secundaria (Jacket), hasta lograr una presión de 25 lbs, este valor se puede observar en el manómetro correspondiente (Figura 3.10). Posteriormente se mueve manualmente la válvula multipuerta hacia el estado de esterilización. 55 Dentro de la cámara interna (Chamber), el esterilizador maneja una presión de 20 lbs., y durante 25 minutos se mantiene el flujo de vapor dentro de ésta, a presión constante, para poder esterilizar los objetos ingresados. El equipo permite llevar un control de la presión dentro de la cámara por medio de un segundo manómetro para este propósito (Figura 3.10). En el caso que se presenta un aumento súbito de presión, el equipo cuenta con una válvula de alivio de tipo ferrocarril (Figura 3.11) que se encarga de liberar el vapor saturado en exceso, también cuenta con ductería que guía el vapor saturado para posteriormente ser expulsado al ambiente (ver Figura 3.7) Después de 25 min. el esterilizador pasa a una etapa de evacuación de vapor, la cual demora 15 minutos. Figura 3.11. Válvula de Alivio Tipo Ferrocarril. Posteriormente el esterilizador pasa a una etapa de secado de los materiales, en la que se evacua el vapor condensado dentro de la recamara interna; esto se logra ingresando un flujo constante de vapor que lleva a las partículas condensadas al fondo de la cámara donde son evacuadas. Con esto se finaliza el proceso, posteriormente se retiran los objetos esterilizados y se reinicia el proceso. 56 Durante el proceso se requiere que el personal lleve un registro por separado de los tiempos en cada etapa del proceso y finalizado el tiempo de cada etapa mover la válvula multipuerta a la siguiente posición las veces que fuere necesario. 3.3.3. Equipos Auxiliares. Cuando el equipo fue adquirido, éste contaba con un generador de vapor o calderín monofásico de 220 V, el cual tenía la función de ser una fuente de respaldo para la entrega de vapor a la cámara externa del esterilizador cuando existiese algún inconveniente con la alimentación de vapor desde la red local del hospital, permitiendo al equipo permanecer en operación. Actualmente éste componente de respaldo ha sido removido y el equipo opera con ajustes realizados al sistema de alimentación de vapor. El equipo cuenta con dos manómetros analógicos, ubicados en la parte frontal del esterilizador sobre la puerta de acceso, que se encargan de la medición de las presiones en la cámara externa e interna (Figura 3.10); también cuenta con un medidor analógico de temperatura, (Figura 3.12), el cual registra la temperatura de la recamara interna durante todo el proceso de esterilización. Estos son los únicos componentes con los que cuenta el equipo para poder llevar un registro de las condiciones de esterilización durante todo el proceso. Figura 3.12 Medición analógica de temperatura 57 3.4. Esterilizador No. 3. 3.4.1. Generalidades. Este es un equipo esterilizador marca Vernitron tipo Pre-Vacuum Sterilizer sus medidas externas son: 1.82 mts de largo, por 1.016 mts de ancho y 2.03 mts de alto, y sus medidas internas son: 1.70 mts de largo, por 0.71 mts de ancho y 1.0 mts de alto; teniendo este equipo un capacidad de 343 gal. Este equipo era distribuido por la empresa Vernitron en los años 80’s, originalmente este equipo contaba con controles indicadores de registro de operación, así como con timers que se podían programar para realizar automáticamente el inicio y paro de operación. En la actualidad este equipo se encuentra en uso por el área de esterilización (Arsenal), del HRISA y tiene un régimen continuo de utilización. Se encuentra habilitado manualmente, es decir, que lo han adecuado empíricamente para su funcionamiento y control. Perilla Central de Mando Indicador de Presión Cámara Externa Indicador de Presión Cámara Interna Luces Indicadores Etapas del Proceso Luces Indicadoras de Puertas Timer Registro de Operaciones Figura 3.13. Parte frontal esterilizador No. 3. 58 En el frente de este equipo (ver Figura 3.13), se encuentran los controles de registro de operaciones, luces indicadoras, manómetros que indican la presión de las cámaras (Chamber y Jacket). En la parte central el equipo consta también con dos manómetros que miden constantemente las presiones de las cámaras interna y externa. Estos manómetros son revisados por los operadores del equipo para conocer cuando mover la perilla de mando que permite adecuar las diferentes etapas de funcionamiento. El equipo consta de cuatro ciclos de trabajo los cuales son: • Apagado (Off). • Esterilización. • Evacuación de Vapor. • Secado (Dry). Cada una de estas etapas o ciclos de operación son conmutadas manualmente a los diferentes estados de operación por parte del personal encargado de la esterilización de equipos instrumentarios basándose en un registro de tiempos. Como se observa en la Figura 3.11 el equipo contaba originalmente con controles de Start y Stop para el inicio y finalización del ciclo de trabajo, sin embargo, estos han sido retirados. 3.4.2. Condiciones del Sistema Eléctrico. Las condiciones eléctricas del equipo están en un estado no recomendable para su operación, ya que, como se muestra en la Figura 3.14, existen partes eléctricas que han sido acondicionadas para el actual funcionamiento pero esto no quiere decir que este acondicionamiento sea el más adecuado. El equipo posee una alimentación de 120 Vac, este voltaje es el que alimenta a los circuitos y reles con que el equipo cuenta, así como también alimenta las luces de señalización. El voltaje de alimentación proviene de un tablero trifásico que se encuentra instalado a un costado del equipo, estas conexiones van directamente al equipo. Las protecciones térmicas con que cuenta este tablero están sobredimensionadas para la adecuada protección de los reles y luminarias de indicación instaladas. 59 Caja registro 4 x 4 Ductería de coraza tipo MT flexible. Figura 3.14. Condiciones de Instalaciones Eléctricas. Originalmente el equipo contaba con un motor trifásico encargado de crear un vació en la cámara interna, para que el vapor pudiese penetrar profundamente en los materiales e instrumentaria quirúrgica que se somete al proceso de esterilización. Este motor se daño y sus conexiones han quedado en desuso, en la Figura 3.15 se puede observar tanto el motor como los conductores que lo alimentaban; en la figura 3.16 se observan las protecciones térmicas que utilizaba el mismo. Figura 3.15. Motor Trifásico Generador de Vacío. 60 Acometida Sub Tablero Protecciones térmicas Alimentadores de motor trifásico. Figura 3.16. Tablero Eléctrico Trifásico y alimentadores de motor. Internamente el equipo cuenta con una serie de reles y contactores, los cuales actúan al momento de mover la perilla de mando, realizando las diferentes funciones del esterilizador (apagado, esterilización, evacuación de vapor y secado). En la Figura 3.16 se observan también los alimentadores que se dirigen hacia el motor trifásico, éstos son del tipo TSJ o Bulcan calibre #8 el cual, según sus especificaciones de fabricación, podría soportar una corriente máxima de 50A. Por los años de uso, este conductor ya esta en ambos extremos deteriorado, ya que presenta cristalización de su recubrimiento aislante; el tablero en el que se conectaba también presenta daño en sus cuerpos terminales de conexión. Dado que la placa del motor se encuentra corroída por el vapor y agentes externos, no se conoce con seguridad la ampacidad de las protecciones térmicas para salvaguardar el equipo, ni las especificaciones técnicas del motor. Como se observa en la Figura 3.17 el rack de contactores no ha sido sometido a ningún tipo de mantenimiento preventivo y es visible el grado de deterioro observándose en estos polvo, grasa y oxidación de los contactos. Como se ha 61 mencionado anteriormente la función principal de estos contactores es el cambio de estado de operación entre cada movimiento de la perilla de control del equipo. Rack de Contactores Figura 3.17. Rack de Contactores. 3.4.3. Sistemas Auxiliares. Uno de los principales sistemas auxiliares con que cuenta y necesita este equipo, es el de vapor, este sistema consiste en central de calderas encargadas del suministro total de vapor del hospital, el cual provee una presión constante de 25 lb. El vapor viaja por medio de tuberías galvanizadas de un diámetro de ½”, como se puede observar en la Figura 3.18; estas tuberías se encuentran en un estado de oxidación y deterioro muy avanzado debido a la falta de reemplazo y mantenimiento. Para el control del vapor que ingresa a las cámaras de este esterilizador se cuenta con una válvula o llave giratoria, la cual corta o alimenta el suministro de vapor al esterilizador (ver Figura 3.18). Por la cantidad de vapor que ingresa al equipo y la temperatura que se maneja al interior de éste, el vapor llega a condensarse convirtiéndose en agua a alta temperatura, ésta necesita ser eliminada por el equipo, la operación se realiza desechando el agua por un sistema de desagüe central. 62 Alimentación de vapor a las cámaras. Válvula control de alimentación de vapor Figura 3.18. Sistema de Alimentación de Vapor. La tubería de ingreso de agua caliente hacia el desagüe esta en estado de oxidación y destrucción parcial, por .lo que se ha acomodado en este punto una pieza de lámina que direcciona el agua hasta el orificio de desagüe Figura 3.19. Medidor de Presión Desagüe del Equipo Figura 3.19. Adaptación para el Desagüe. 63 Como se explicó anteriormente, el equipo tiene diferentes fases de trabajo, éstas son comandadas por la perilla de control como por los contactores internos. Cuando el equipo ha terminado el proceso de esterilización es necesario que la presión al interior de la cámara de esterilización sea evacuada, esto ocurre por la acción de dos válvulas de seguridad (Figura 3.20), al mismo tiempo si en un momento dado la presión dentro de la cámara de esterilización es demasiado alta, ocurre la liberación de la presión por estas mismas válvulas, la cuales cuentan con una conexión de 110 Volts. Estas válvulas son normalmente cerradas, al momento de energizar sus terminales eléctricas esta válvula se apertura, provocando así la liberación de la presión interna de la cámara. Estas válvulas están ubicadas en la parte superior del equipo esterilizador. Válvulas de Seguridad para Liberar Presión. Figura 3.20. Válvulas de Seguridad y liberación de Vapor 3.5. El Incinerador. El Hospital Regional del ISSS de Santa Ana cuenta con un Incinerador marca Kelley, modelo E-003800-Z-Y-89 fabricado por la compañía estadounidense Kelley Company Inc. a finales de los años setenta. Este se encuentra instalado en un cuarto diseñado, originalmente, para alojar exclusivamente el equipo incinerador y sus sistemas auxiliares; sin embargo, debido a que desde hace nueve años el incinerador se encuentra en desuso ahora sus instalaciones son utilizadas como bodega, como lo muestra la Figura 3.21., e incluso se ha convertido en el lugar de 64 acopio para los DSBH producidos por la institución, como se puede ver en la Figura 3.21. Figura 3.21. Instalaciones del Incinerador. En la Figura 3.22 se puede observar el equipo incinerador instalado en el Hospital, el cual esta conformado por una cámara de combustión cilíndrica con 2 mts. de largo y un diámetro de 1.6 mts, montado sobre una base de hierro que permite la fijación del mismo, dándole una altura total sobre el nivel del suelo de 1.73 mts. Ubicada sobre esta cámara, en el centro de la estructura, se encuentra la cámara de post - combustión (36 cms de diámetro aprox.) que permite que los gases de expulsión, típicos de toda combustión, tengan una ruta de salida de la cámara de combustión primaria y al mismo tiempo puedan ser tratados al pasar por la llama de un segundo quemador. El incinerador esta elaborado externamente en perfiles de lámina de acero de aproximadamente ¼ ’’, que recibe en su superficie un tratamiento con pintura resistente a altas temperaturas, al interior de esta lámina existe una capa de cemento refractario de aproximadamente 10 cms de espesor que, al curarse, puede soportar altas temperaturas y se hace sumamente resistente a la fricción y a los golpes. 65 Cámara Post- Combustión Cámara Primaria de Combustión Figura 3.22. Incinerador. La capa de cemento refractario es la encargada de contener dentro de la cámara todo el calor que se produce por el proceso de combustión y mantener una temperatura estable durante todo el proceso, aislando el calor y conteniendo al máximo la transferencia del mismo al ambiente circundante. La temperatura exterior de la lámina de la cámara dependerá de las condiciones de aireación y la temperatura ambiente del sitio donde esta el incinerador. Finalmente, sobre la cámara de post – combustión se encuentra la chimenea, formada por un cilindro de aluminio de 36 cms de diámetro y 6 mts de alto sobre el techo del cuarto de incineración aproximadamente (ver Figura 3.23); ésta se encarga de guiar los gases de expulsión hacia la atmósfera. La chimenea no posee ningún tipo de campana o filtro que retenga las partículas sólidas aun contenidas dentro de los gases de combustión, siendo éstos expulsados directamente al ambiente; 66 únicamente cuenta con una red o malla metálica en la parte superior que impide el acceso de cualquier ave, animal o insecto. Figura 3.23. Chimenea. El recubrimiento interno de la cámara de combustión fue recientemente reparado, como lo muestra la Figura 3.24, se agrego una nueva capa de cemento refractario, con la finalidad de habilitar nuevamente el equipo, aunque esto no se concretó. Dentro de esta cámara los desechos son colocados sobre una plancha metálica que posee entradas o cortes que permiten que la llama del quemador penetre a los desechos directamente. La llama tiene una flecha aproximada de 1 mt, es decir, que los desechos deben ser colocados lo más próximo de la llama para poder ser totalmente incinerados. 67 Recubrimiento de Cemento Refractario Plancha Metálica Figura 3.24. Interior del Incinerador 3.5.1. Funcionamiento Básico. La incineración es un proceso en el que se usa combustión controlada a altas temperaturas, para destruir organismos o materias orgánicas presentes en materiales de desecho. Los incineradores modernos están diseñados para maximizar las eficiencias de la combustión. Los desechos son colocados manualmente en la cámara de combustión del incinerador y distribuidos uniformemente sobre una plancha (ver Figura 3.24). La puerta de carga es luego cerrada y el quemador post-combustión es encendido (ver Figura 3.25); esto se logra inyectando diesel al quemador, en forma pulverizada, proveniente del tanque de almacenamiento que se encuentra dentro de las instalaciones de incineración. Cuando se alcanza la temperatura de operación en la cámara de post- combustión, se enciende el quemador primario (ver Figura 3.26); éste incendia los residuos, iniciándose el proceso de incineración. El diesel se incendia al pasar por un arco eléctrico producido por una diferencia de potencial de 10KV entre dos electrodos, conectados a un transformador de alta tensión (ver Figura 3.32); la llama generada hace que la temperatura dentro de la recamara aumente hasta un valor 68 que se mantiene en un rango entre 850oC a 900oC y es controlada por termocuplas, ubicadas dentro de la cámara, manteniendo una temperatura constante y limitando el caudal de aire introducido a la cámara por debajo del necesario para una combustión total, obteniéndose una oxigenación parcial y por consiguiente una liberación baja de calor. Quemador Cámara Post- Combustión Figura 3.25. Quemador Cámara Post-Combustion Quemador Cámara Primaria Figura 3.26. Quemador Cámara Primaria 69 Los gases volátiles se producen en la cámara primaria y son parcialmente quemados en ésta, luego pasan a la cámara de post-combustión donde terminan de quemarse. Luego los DSBH se incendian por si mismos, para lo que se suministra aire de forma constante durante todo el proceso de combustión. Durante el periodo inicial cantidades insuficientes de calor son típicamente suministrados; mientras el material orgánico se consume se va haciendo menos necesario el suministro de aire. Eventualmente la cámara opera con aire en exceso. Los gases generados en la cámara inferior pasan directamente a la cámara superior, donde se introduce aire adicional para obtener una atmósfera oxidante que permite que los gases se incineren a una temperatura superior a la cámara primaria, éste calor adicional es generado por un segundo quemador, el cual mantiene una temperatura entre 980oC y 1200oC (1796 °F y 2192 °F). Luego de eliminarse la mayor cantidad de toxinas inertes en los gases de expulsión, estos son liberados al ambiente circundante a la salida de la chimenea. Una vez los desechos son consumidos, el quemador primario es apagado; los elementos no combustibles que quedan en el fondo de la recamara primaria son esterilizados por la alta temperatura de la cámara primaria, mientras que los residuos con contenido de carbono se oxidan, dando como resultado una ceniza estéril, que posteriormente puede ser eliminada como basura común. Luego de un período prudencial, el quemador de Post-Combustión es apagado y cuando la cámara comienza su enfriamiento, las cenizas son removidas manualmente y el ciclo de incineración comienza nuevamente. 3.5.2. Aspectos Técnicos del Incinerador. 3.5.2.1. Aspectos Eléctricos y de Control. El incinerador es alimentado eléctricamente mediante una acometida trifásica de 240 Vac, desde un subtablero ubicado en el cuarto de calderas, hasta el cuarto de incineración y conectarse a un tablero de 1 c.c. trifásico (Figura 3.27); este tablero alimenta eléctricamente el incinerador, así como también un contactor que controla la bomba responsable del suministro de combustible para el incinerador (Figura 3.28). Los conductores para la acometida de alimentación de este tablero son de tipo THW calibre # 8 con una capacidad de 115 amp. 70 Este tablero de 1 c.c trifásico permite conectar tres protecciones térmicas las cuales tienen un valor nominal de 40A/1P, una de estas protecciones conecta directamente el equipo incinerador, la siguiente protección conecta a un segundo tablero, el cual contiene un contactor responsable del inicio de operación del tanque de combustible. Todas estas conexiones se encuentran en desuso como se puede observar en la Figura 3.27. Protecciones Térmicas Tablero Trifásico Acometida Primaria Figura 3.27. Tablero Eléctrico de conexión Cuarto de Incineración. Todas las conexiones eléctricas están instaladas de manera aérea por medio de tuberías separada de tipo conduit de ½”, las cuales están sostenida por grapas metálicas en el techo del cuarto (Figura 3.29). 71 Contactor Figura 3.28. Contactor Responsable Manejo del Combustible. Tubería Conduit ½” Figura 3.29. Instalaciones Eléctricas Cuarto de Incineración. Este incinerador cuenta con un motor monofásico en la cámara primaria (Figura 3.30), el cual es parte del conjunto llamado quemador, este realiza la función de inyectar aire a alta presión hacia la cámara del incinerador para así avivar la llama y lograr que ésta llegue hacia todos los puntos de la cámara primaria; este aire inyectado es necesario para mantener una combustión homogénea en la cámara principal. Al reducir el aire, se reduce la combustión, por lo que, se manejan dos velocidades en este motor, la primera es al 100% de la capacidad del motor (por el deterioro de la placa técnica del motor no fue posible constatar los parámetros de velocidad de éste), con ésta velocidad se alcanza una alta temperatura en la cámara de combustión en el inicio del proceso, además se queman los materiales de bajo 72 poder calorífico, alta densidad y humedad. La segunda velocidad de este motor es del 25% de la capacidad nominal, y se utiliza para la incineración de materiales con alto poder calorífico, baja densidad y poca humedad (materiales plásticos). Para la segunda cámara se dispone de un segundo motor (Figura 3.31), el cual opera siempre en su máxima capacidad, y su ubicación es tal, que permite que la flama este en contacto directo con los gases de combustión, provenientes de la cámara primaria. Motor del Quemador Cámara Primaria Figura 3.30. Motor Monofásico Cámara Primaria. Motor del Quemador Cámara Secundaria Figura 3.31. Motor Monofasico Cámara Secundaria. 73 Para la generación de la llama el incinerador cuenta con un transformador de ignición marca Sid Harvey´s (Figura 3.32), el cual por sus características de fabricación es un transformador elevador de voltaje. En su lado primario tiene una alimentación de 120 Vac y este voltaje es transformado a un voltaje de 10000 Vac, este voltaje es utilizado por dos electrodos (Figura 3.33), los cuales son los responsable de generar un arco eléctrico que esta en contacto directo con el combustible (Diesel), produciendo así la llama necesaria para el inicio del proceso de incineración. Figura 3.32. Transformador de Ignición Sid Harvey´s. Transformador. Prim.: 120 Vac Sec: 10Kv; 23MA. Contactor de Control Motor Monofásico Electrodos Figura 3.33. Electrodos Generadores de Arco Eléctrico. 74 Este primer transformador, es utilizado por el incinerador para la combustión realizada en la cámara primaria, existe otro transformador de ignición ubicado al principio de la chimenea (Figura 3.34), en este espacio se realiza una segunda combustión la cual quema por segunda vez el humo pesado o comúnmente llamado humo negro. Aquí se produce la eliminación de todas aquellas sustancias volátiles y partes de las partículas que puedan quedar sin someterse al proceso de combustión, este segundo transformador tiene las mismas especificaciones técnicas que el primero, la diferencia principal de las cámara reside en sus temperaturas ya que en la primera cámara la temperatura es de 850 °C y la de la segunda cámara es aproximadamente de 1000 °C. Trafo. de ignición Figura 3.34. Transformador Cámara Secundaria. Dentro de los sistemas eléctricos y de control con que cuenta este incinerador se encuentra también dos termocuplas las cuales son las responsable del control de temperatura (Figura 3.35), estas están ubicadas internamente en cada una de las cámaras del incinerador, existen diversos tipos de termocuplas y estas son identificadas y diferenciadas por el material metálico con el que se han construido los alambres de unión de las mismas, los diferentes tipos de termocuplas existentes se listan en la tabla 3.1. 75 Tipos de Termocuplas Tipos Material Maxima Temperatura J Hierro / Constantan 1400 °F ó 760 °C E Cromo / Constantan 1650 °F ó 899 °C K Cromo / Alumel 2300 °F ó 1260 °C S 10% Platino(Pt) Rodio / Pt Puro 2650 °F ó 1455 °C R 13% Pt y Rodio / Pt Puro 2650 °F ó 1455 °C B 30% Pt y Rodio / 6% Pt Rodio 3100 °F ó 1705 °C Tabla 3.1. Tipos de Termocuplas, Materiales y Temperaturas. Se presume que las termocuplas que se encuentran instaladas actualmente son del tipo K conocidas también con el nombre de Termocupla Cromo – Alumel(7) debido a que ésta es la termocupla que más se utiliza en la industria por sus características de resistencia a altas temperaturas. El principio de operación de las termocuplas es el de generar una señal pequeña medida en milivoltios, esta señal se incrementa a medida que la temperatura aumente, es de aclarar que la cantidad de milivoltios producidos por el cambio de temperaturas puede variar dependiendo del tipo y modelo de termocupla utilizada. Estas termocuplas son las encargadas de medir y monitorear la temperatura dentro de la cámara primaria durante todo el ciclo de operación del equipo, el monitoreo de la temperatura es esencial para la buena operación del incinerador, siendo así, que cuando la temperatura ha alcanzado un valor máximo de operación estas transforman esta medición de temperatura en un valor de voltaje determinado y desconectan, por medio de un contactor, el quemador principal; volviéndolo a conectar cuando la temperatura de la cámara baja a valores mínimos de operación, garantizando así la eficiencia del incinerador. 7: Alumel: Aleación de 95% níquel mas aluminio, Silicio y Manganeso 76 Termocupla Tipo K. Figura 3.35. Termocuplas para el Control de Temperatura. 3.5.2.2 Aspectos Mecánicos. Como se ha expuesto a lo largo de las especificaciones anteriores el incinerador esta compuesto por una cámara principal la cual tiene las siguientes dimensiones: 1.80 mts de largo y 1.40 mts de ancho, ésta cámara esta revestida por concreto refractario el cual contiene todo el calor generado por el combustible, por la combustión de los desechos, y por las reacciones internas. El rango de operación de este concreto refractario se fija entre los 1515 °C. Dada la antigüedad del equipo incinerador que se encuentra instalado en el Hospital Regional ISSS de Santa Ana, este ha sido sometido una sola vez a un reforzamiento o revestimiento de este concreto refractario, dicho reforzamiento fue realizado por parte del personal de mantenimiento del hospital. El cemento refractario más utilizado para el revestimiento aplicado a incineradotes de este tipo es el cemento refractario K-1000, esto es por sus características, las cuales se observan en la tabla 3.2. 77 Características Cemento Refractario K-1000 Temperatura Máxima de Servicio 1,832 °F(1,000 °C) Temperatura de Fusión 2,190 °F (1,199 °C Densidad Nominal 68,7 Lbs./Pie Método de aplicación Vaciado / Espatulado Agua Requerida 36.6% en peso Tabla 3.2. Características del Cemento Refractario K-1000(8). La cámara de combustión principal es de forma circular, esta característica de la es para favorece la combustión de los desechos en todos los puntos, y que no existan puntos muertos donde no puedan ser quemados dichos desechos. El combustible para el equipo es proporcionado por un tanque presurizado (Figura 3.36), el cual alimenta al tanque de distribución, este tanque esta ubicado en la parte de afuera del cuarto incinerador a una distancia de 15 mts. y alimenta al tanque de distribución por medio de tuberías instaladas subterráneamente que viajan hasta el cuarto de incineración. Las medidas de este tanque de combustible son 5.5 mts de largo por 1.6 mts de ancho y tiene una capacidad de almacenamiento total de 11 mts3. Figura 3.36. Tanque de Almacenamiento para Combustible Diesel. 8. Fuente: Boletín Técnico Termal Cerámicos, Refractarios Nacionales. 78 3.6 Conclusiones. 3.7 Recomendaciones. 3.7.1 Para atacar el problema de los DSBH en el hospital se recomienda poner en funcionamiento los equipos en desuso, instalándolos en las proximidades del incinerador para así poder tratar directamente los desechos peligrosos, para después poder clasificarlos como basura común. 3.6.1 Los equipos con los que cuenta el hospital, como posible