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无锡鸿鼎工业科技发展有限公司

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名称:海峡两岸医院建筑与疗愈环境研讨会--医院污物智能收集管理系统
一、前言
    随着中国国内城市数量增加,规模扩大,人口增多以及人民生活方式的变化和生活水平的提高,城市生活垃圾以年均增长率8%-10%的速度迅猛增加。 由于城市生活垃圾产量的增加和成份的变化,我国垃圾处理产业不成熟,资 金短缺等问题,加大了解决城市生活垃圾问题的难度;生活垃圾管理存在的 主要问题可以归纳为收集和处理两个方面。长期以来,由于对环境保护基础 设施不重视,投入不足;数量庞大的城市垃圾已对城市及城市周围的生态环 境构成日趋严重的威胁。城市生活垃圾的收集问题,是关系到保护和改善生 活及生态环境,防治污染,改变传统发展模式,使经济发展与环境保护相协 调的重要内容之一;如不尽快解决,将严重威胁城市居民的生存环境和经济、 社会的可持续发展。现代医院的设立,不仅提供医疗服务及研究外,更须兼 具人文、教育及环保为一体,而医院污物的收集与管理尤为不可忽视之重点。

二、医院医疗服务产生污物的定义
    医院产生的污物区分为医疗废物、生活垃圾及污衣被服等;
    (一)医疗废物: 医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产 生的具有直接或间接感染性、毒性以及其他为害性的废物;须由具国家 认准资质的专业处理单位,方可从事收集及处理。
    (二)生活垃圾: 生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体 废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物,称为生活垃圾。 包括:纸类、金属、塑料、玻璃以及砖瓦陶瓷、、渣土、卫生间废纸、厨 余垃圾等。其中,由於厨余垃圾具有大量水、油成份,因此处理方式区别 于医疗废物和生活垃圾。
    (三)污衣被服: 污衣被服是指医院工作人员使用过的工作衣、病人使用过的病服、被褥等 床上用品。包括:病床所使用的大单、中单、枕套、棉被;手术室所用手 术大单、腹口大单、孔巾、治疗巾、刷手衣裤、隔离衣、手术衣等。

三、医院生活垃圾与污衣被服处理现状及发展趋势
    (一)现状 目前国内医院所有生活垃圾是由后勤部门专人人工收集、储存,交由市政 环卫部门清运;绝大多数三甲医院受限于建设期当时的科技水平、环保要 求与压力,生活垃圾的收集主要是采用人工方式收集;因此,设施简陋、 污水四溢、异味横生、滋生蚊虫,造成环境的二次污染,而成为国内医院 的顽疾;所有污衣被服同样是由后勤部门专人人工分类、收集、清洗,费 时费力效率低下;由于在分类、收集时会产生扬尘,会出现细菌在空气中 扩散,既污染环境又对人身健康产生危害,并且会在被服之间产生交叉污 染。 随着科技的不断进步以及国外先进理念的进入,国内有条件的医院都在原 有基础上对各自垃圾处理系统与污衣被服投递系统进行了升级、改造。陆 续采用了生活垃圾压缩处理设备替代了落后的生活垃圾处理方式;安装了 投递管道,改变了传统污衣被服和生活垃圾收集的处理方式。 部分单位还采用更为先进的厨余垃圾处理设备对厨余垃圾进行无害化处 理。由于当时的建筑结构都没有设计投递管道的设施,因此,在后来的垃 圾处理体系改造时,只能将设备置于室外,而且都为人工投递。即便如 此,仍然摆脱了垃圾散乱、异味冲天、蚊蝇遍布的原始垃圾收集及储存的 方式,基本达到了环境清洁、垃圾集中存储、日产日清的标准。 而新建医院都在建设初期就考虑到了使用现代化的污衣被服投递管道、生 活垃圾投递管道及垃圾压缩处理设备,所以在建筑结构上就预留了投递管 道和生活垃圾压缩处理设备的安装空间;于建筑封顶后,在大楼各楼层进 行了生活垃圾及污衣被服投递管道的安装;在精装结束后,又在大楼底层 垃圾中转站安装了生活垃圾压缩处理设备及生活垃圾或污衣被服水平输送 等附属设备(现场收集环境无法满足,所增设之辅助设备),并与投递管 道相连接;至此,医院污被服及生活垃圾的收集、投递、压缩储存、远离 整个暴露的过程,完全实现了全封闭、安全、快速、清洁,并且节省了 大、量人工成本。
    (二)发展趋势 随着政府对垃圾收集、储存、运输、处理各环节的现代化、标准化水平要 求的不断提高,相应的设备自动化水平也越来越高。国内外一些新建的现 代化医院项目在建设过程中都已采用了管道投递的方法,将生活垃圾通过 管道直接投送到垃圾处理设备中,由设备自动进行压缩储存;污衣被服通 过管道投递收集,全程密闭,不会产生异味,噪音低,不会污染环境;使 生活垃圾及污衣被服的收集与处理,基本杜绝二次污染,降低疾病传播媒 介及风险,从而提高医院环境、工作及生活品质,并为医院提升形象提供 了切实可行之方式。 目前国内许多医院、商业、学校等公共设施都采用了这种处理方式。如: 国家体育场(鸟巢)、南京军区总医院、北京解放军301总医院、哈尔滨肿瘤 医院、哈尔滨顺迈医院、天津肿瘤医院、山东德州市人民医院、山东潍坊 市人民医院、山西大医院、杭州滨江医院、昆山宗仁卿纪念医院、福建医 大附一医院、福建莆田学院附属医院及福州协和医院等。

四、医院污物智能收集管理系统
    污物智能收集管理系统为针对医院生活垃圾(不含厨余垃圾)及污衣被服收集作 业所发展的一套符合环保、科技、安全及人性化的管理系统设备;污物智能收 集管理系统的组成结构:
    (一)污物垂直输送管道 采用重力式垂直输送方式,垃圾及污衣被服管道各自独立安装于建筑物指 定之管道间内;大楼各楼层视使用需求设置污物投入站,投入站上设有投 入门,延伸至管道间外墙上,操作者将投入门开启并投入污物,利用自重 落下至管道末端缓冲管,经减缓冲击速率后,进入底层垃圾压缩主设备或 污被服收集室内;管道采分段制造组合,每段之纵向接缝,用直缝焊内部 磨平光滑,段与段之接合用套模式套接,延伸口下端采法兰式接合,所有 管内插接接合处均施打硅胶,管道外以抱箍紧固达到气密,以防管内污水 外溢;管道材质系采用不锈SUS304钢板,以有效防止管道锈蚀,增长管道 使用寿命。
    (二)污物输送收集设备
    1.污物压缩储存设备 设置于污物垃圾管道收集系统终端,垃圾进入滚筒储槽内,除臭系统启 动,自动喷洒除臭消毒液,经滚筒储槽运转、垃圾简易破碎、垃圾混合 搅拌、垃圾贮存及压缩等步骤后,垃圾自动排出至垃圾收集清运车上。
    2.污物水平输送附属设备 污物水平输送附属设备区分为垃圾螺旋输送设备及污衣被服带状输送设备 两种,为因应系统安装现场环境,当污物垂直输送管道终端无法与收集设 备直接接合或无法将污物输送至指定位置时,于垂直输送管道终端增设此 水平输送附属设备,以完善系统整体作业运行。
    (三)中央集成管理系统
    1.污物智能收集管理系统采用了工业电脑、网络及工业控制技术,实现对各 子系统设备进行实时监控,及时了解污物收集系统的设备作业运行情况, 并有效的加以管理;通过各种管理软件、优化控制软件和节能软件达到自 动控制,既节省人力、降低能耗,又保障了机电系统及作业人员的安全, 使系统设备的运行稳定可靠。
    2.其主要设备组成包括中央控制机柜、控制IO主板及设备检测仪表;采用主 要关键技术为ARM11主频600M,以TCP/IP以太网的全数字开放式系统为基 础,提供以太网,USB,SPI,RS232,RS485开关量及模拟量等I/O接口;系统 内部网络与外部网络隔离,采用开放源代码的Linux系统和MySQL数据库; VLAN技术;单机系统以太端口进行MAC地址管理;以及用户终端与服务器按 需通过网络路由连接等安全措施;具有嵌入式结构,软硬件全面采用模块 化设计的智能终端,通过网络可以远程升级软件辅助管理系统设备,提供 远程维护服务,通过3G连接提供其他增值服务。
    3.主要功能为集中监视污物收集系统内各机电设备的运行情况,控制柜上显示被监控设备的位置、运行参数和趋势,显示报表和图形,被控参数的操作及设定、各种优化及节能程序的实施,对设备的故障情况进行及时报警和记录,快速反应异常状况处理,提升服务质量;控制IO主板其主要功能为采集现场设备的信息,完成各种控制程序的运行,接收控制中心的指令,将各种信息情况通过GMS或网络传送到远程控制端。
    4.设备检测仪表有传感器和执行器,其主要功能为检测现场的各种热工参数(温度、液位等),电力参数(电流、电压、和故障状态等)和机电设备参数(设备启停、运行和故障状态等)。
    (四)子系统控制部分
    1.管道清洁除臭系统 管道清洁除臭系统设置于垂直输送管道顶端,其主要设备包括垂直管道 清洗设备、自动除臭液喷洒系统及手动清洗系统;主要功能为利用马达 及减速机驱动升降头,升降头装设毛刷与管壁内缘接触,上下运动以达 清洗管道之功效,同时喷洒除臭液覆盖管道内部异味,手动清洗系统在 自动清洗状态下无法完成将异物清洗干净时,可选择手动喷洒清洗液后 再行清洗管道。
    2.管道空气循环系统 管道空气循环系统为针对垃圾收集作业中,对如何消除管道内异味所设 置的一套系统,其主要设备包括进风管道、排风管道、排风动力机组; 进风管道设置在垂直输送管道(管道清洁除臭系统上方)顶端,垂直输送 管道末端(管道自动密闭系统上方)独立外接设置排风管,排风管延垂直 输送管道向上至大楼屋顶层外与排风动力机组接驳,整套系统通过排风 动力机组运行强制排风,使管道中空气正常循环运动而产生负压,澈底 杜绝异味外流。
    3.火险安全侦测系统 系统火险安全侦测网络的铺设,为分析楼层污物处理作业范围的需要,分 别于污物管道内及污物收集作业室内适当位置,设置智能烟感、温感检测 探头,并通过二总线的计算机网络传输方式送到中央集成管理系统内,对 设备火险发生区域进行定位显示和报警。在火险确认后,通过中央集成管 理系统控制系统自带喷淋启动,关闭自动闸门及各楼层污物投入门、启动 排烟设备,以杜绝管道烟囱效应的发生。
    4.管道自动密闭系统 管道自动密闭系统设置于垂直输送管道末端,其主要设备包括自动密闭门 及控制机组,与火险安全侦测系统联动,可在火险情事发生初期就发挥作 用,检查到火险信号即自动关闭密闭门,以杜绝管道产生烟囱效应;平时 当系统待机时自动密闭门自动关闭,防止垃圾收集设备内异味向楼层内扩 散。
    5.管道防堵塞系统 管道防堵塞系统其主要功能为在污物输送管道减速弯管与收集设备设备之 间加装管道堵塞侦测探头,采欧姆龙E3X型光纤探头,可分辨各类颜色物 体;当被测物连续停留超过10秒后,设备发出管道堵塞信号,使楼层投入 门自动关门,下端收集设备继续工作,堵塞物自动清理完毕后,系统恢复 正常工作状态;从而使因误操作造成的管道堵塞可自动清理,节省管道因 清堵而衍生不必要之清理费用及避免造成污物收集作业停滞而影响系统整 体运行之效能。
    6.除臭定时喷洒系统 除臭定时喷洒系统为分别在管道顶端、收集设备上方、进料口前方及排出 口下方装设除臭液喷头;其主要功能为管道顶端除臭液喷头固定时间定时 喷洒,以杜绝管道内异味扩散;垃圾收集设备上方除臭液喷头固定时间定 时喷洒,以防止垃圾收集室异味扩散;进料口前方及排出口下方除臭液喷 头在污物进料或排出时持续喷洒,确保污物在进料时先行除臭及排放时有 效控制异味。
    7.投入门门禁控制系统 投入门门禁控制系统其主要设备包括微电脑控制器、液晶显示器、门禁连 锁装置,其主要功能为替各楼层投入门设置门禁管制;投入门启闭装置为 接触式感应卡门禁控制装置;楼层控制系统设置于各楼层投入门上方,内 设微电脑控制模块、数据采RS485总线通信,使用者持有效卡进行刷卡开 门,微电脑控制模块向主机发送开门请求,主机自动检查设备状态,在无 使用信息及其他异常信息状态下,主机同意其开门;投入门控制面板上方 设4寸显示频,显示系统使用信息;具体实现系统设备信息化管理效能,以 保障整体污物收集作业的设备及人员安全。
    8.设备紧急播报系统 设备紧急播报系统前段设置在中央集成管理系统内,于各楼层投入门上设 置播报提示器,平时播报系统工作状态,设备发生故障时它将播报系统故 障内容;后段设置于服务厂商后台管理体系内,本地设备发生异常情况, 后台管理系统即迅速解析异常情况及发出语音提示讯号,以支持远程服务 质量之保证。

五、结语
    随着医院建筑在我国的蓬勃发展,营造良好的设施、幽雅的就医环境、提供优质的医疗服务已成为医院运营不可或缺的手段。符合环保、科技、安全及人性化的智能污物收集管理体系为不可缺少的条件,将目前国内外先进的电脑技术、通信技术、网络技术、信息技术、自动化控制技术等运用在医院污物收集的管理中,在提供安全、密闭、自动的污物收集环境前提下,减少管理人员、降低能量消耗、实现安全可靠运行、提高服务的响应速度。一个清洁、安全、安静、密闭的垃圾、污衣被服处理系统将成为国际医院建设绿色医院、实现节能减耗与高效运营重要构成部分。

                                              无锡鸿鼎环保机械有限公司
                                                 撰稿人:蒋恒顺(副总)
                                                            2011.03.15
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