JP2002233861A - 排水滅菌処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原水Ａ中の懸濁物質が汚泥となって処理缶１
０の内壁に層状に付着することによる加熱殺菌効率の低
下や、耐久寿命の低下を有効に防止する。 【解決手段】 原水Ａを貯留する処理缶１０と、処理缶
１０内の原水Ａを加熱するジャケット１１及び蛇管１２
と、回転軸１６２の周りに回転しながら処理缶１０の軸
心部の主軸１３を中心とする円周方向に移動することに
より処理缶１０の内面をブラッシングするブラシ１６と
を備える。ブラシ１６の動作においては、主軸１３から
洗浄水を噴射することができる。また、ブラシ１６にお
ける第一ブラシ１６Ａが、スプリング１６８によって処
理缶１０の内面へ向けて付勢され、ブラシ本体の摩耗に
追随するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば医療系の排
水や、病源菌などを含んでいる可能性のある排水を滅菌
処理する処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】病院などの医療施設では、病原菌に汚染
された排水が多量に発生している。例えば、手術室や治
療室、解剖室などから発生する排水には、手術等に使用
した器具を洗浄することによって、病原菌やウィルスに
汚染されている可能性のある血液及び体液などを含む洗
浄排水があり、し尿など、その他の汚水も、病原菌やウ
ィルスに汚染されている可能性がある。そして、このよ
うな排水をそのまま下水へ放流すると、外部環境がこれ
らの病原性の微生物に汚染される恐れがあり、危険であ
る。

【０００３】したがって、このような排水は、含まれる
あらゆる病原性微生物を完全に死滅させてから、下水道
へ放流することが必要である。そして、その方法として
は、排水をいったん処理缶に貯留して、病原性微生物を
死滅させるのに十分な所定の温度で所定時間加熱し、殺
菌を行う方法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
よると、原水中の病原性微生物を含む懸濁物質が汚泥と
なって缶内壁に層状に付着し、処理缶への原水の供給、
加熱殺菌、及び排出を何度も繰り返すうちに、付着汚泥
の層が次第に厚くなり、このため加熱効率が低下するお
それがあった。また、これらの付着物質には、種々の薬
剤が含まれているため、長時間のうちに缶内壁が腐食
し、耐久寿命が短くなったり、殺菌されていない未処理
の排水が漏れる危険性も指摘される。

【０００５】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その技術的課題とするところは、原水中の
懸濁物質が汚泥となって缶内壁に層状に付着することに
よる加熱殺菌効率の低下や、耐久寿命の低下を有効に防
止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
請求項１の発明に係る排水滅菌処理装置は、原水を一時
的に貯留する処理缶と、この処理缶内に貯留される原水
を加熱する加熱部と、前記処理缶の軸心部に挿入された
主軸を中心とする円周方向に移動し前記処理缶の内壁面
をブラッシングする所要数のブラシとを備える。すなわ
ちこの排水滅菌処理装置は、処理缶に貯留させた原水を
加熱することによって、原水に含まれる微生物等を死滅
させるもので、処理缶の内面に付着・残留した汚泥を、
ブラシによって洗い落とすことができる。

【０００７】請求項２の発明に係る排水滅菌処理装置
は、請求項１の構成において、ブラシが、主軸から半径
方向へ延びるアームの先端に軸受を介して前記主軸と平
行に軸支された軸の周りに回転され、軸の周りに回転し
ながら主軸の回転によってアームを介して旋回移動する
ようにしたものである。

【０００８】請求項３の発明に係る排水滅菌処理装置
は、請求項１の構成において、ブラシが、処理缶の内壁
面へ向けて付勢されることによって、ブラシを摩耗に追
随させるものである。

【０００９】請求項４の発明に係る排水滅菌処理装置
は、請求項１の構成において、主軸に洗浄水噴射手段が
設けられたものである。

【００１０】請求項５の発明に係る排水滅菌処理装置
は、請求項１の構成において、加熱部が、処理缶の外周
に設けられたジャケットと、主軸の外周に設けられた蛇
管からなり、前記ジャケット及び蛇管内に高温の蒸気が
供給されるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る排水滅菌処
理装置の好適な実施の形態を示す概略構成説明図、図２
は複数の処理缶を備える場合の概略的な配管系統図であ
る。これらのにおいて、参照符号１０は、例えば病院の
手術室や治療室、解剖室等から排出される医療排水等か
らなる原水Ａを貯留する処理缶、１１はこの処理缶１０
の外周に設けられた加熱部としてのジャケット、１２は
処理缶１０の内部に設けられた加熱部としての蛇管、１
３は処理缶１０の軸心部に回転可能に挿通された主軸、
１６は処理缶１０の内壁面１０ａをブラッシングするブ
ラシである。

【００１２】処理缶１０は、所要の耐圧強度を有するよ
うに、側壁部が円筒状、端壁部が凸面状の密閉シェル状
に形成されていて、鋼鈑等によって製作されている。処
理缶１０の上部には、処理対象の原水Ａを供給する原水
給水口１０１が、また、下部には滅菌処理済の原水（処
理済排水Ｂ）を排出する処理水排水口１０２が開設され
ている。

【００１３】原水給水口１０１からは、給水バルブＶ１
が設けられた原水給水管１０３が延びており、上流側の
一次貯留槽１の原水ポンプＰに接続されている。一方、
処理水排水口１０２に接続された処理水排水管１０４の
下流側は、排水バルブＶ２を介して排水槽２へ延びてい
る。処理缶１０からの高温の滅菌処理済排水Ｂは、この
排水槽２にいったん貯留された後で、下水道へ放流され
るようになっている。

【００１４】ジャケット１１は処理缶１０の上半部と下
半部に分かれて形成されており、それぞれ、給蒸管１１
１から分岐した分岐管１１１ａ，１１１ｂと、排蒸・排
水管１１２から分岐した分岐管１１２ａ，１１２ｂが接
続されている。給蒸管１１１の上流側は、高温蒸気Ｃを
発生するボイラ等からなる高温蒸気供給源３に接続され
ており、排蒸・排水管１１２の下流側は、蒸気ドレン部
に延びている。

【００１５】蛇管１２は処理缶１０の軸心部を中心とす
る螺旋状に形成され、その一端には給蒸管１１１から分
岐した分岐管１１１ｃが、他端には排蒸・排水管１１２
から分岐した分岐管１１２ｃが接続されている。Ｖ３は
給蒸管１１１に設けられた給蒸バルブ、Ｖ４は排蒸・排
水管１１２に設けられた排蒸・排水バルブである。

【００１６】主軸１３は中空管状を呈するものであっ
て、処理缶１０の上端に配置された減速機１４を介して
モータ１５の回転駆動力が伝達され、軸心の周りに回転
されるようになっている。主軸１３の内部には非回転の
中軸１３１が、図示されていない軸受を介して同心的に
挿通されており、この主軸１３と中軸１３１との間には
空間が形成されている。

【００１７】ブラシ１６Ａは、第一ブラシ１６Ａ及び第
二ブラシ１６Ｂを有し、主軸１３の軸心（処理缶１０の
軸心部）を中心とする円周方向に対して等間隔で、少な
くとも２箇所以上に配置されている。

【００１８】第一ブラシ１６Ａは、主軸１３と平行な回
転軸１６２の外周に設けられて処理缶１０の内壁面１０
ａに接触されたブラシ本体１６１を有する。回転軸１６
２は、主軸１３の上部及び下部から半径方向へ延びる中
空アーム１６３Ｕ，１６３Ｌの先端部分にそれぞれ軸受
１６４を介して軸支されている。したがって第一ブラシ
１６Ａは、主軸１３が回転することによって、この主軸
１３を中心とする円筒状の軌跡を描くように、処理缶１
０の内壁面１０ａに沿って移動されるようになってい
る。

【００１９】図３は、第一ブラシ１６Ａの端部を示す斜
視図である。この図にも示されるように、回転軸１６２
の端部にはスプロケット１６５が設けられており、一
方、主軸１３に挿通された中軸１３１にはスプロケット
１６６が設けられており、このスプロケット１６５，１
６６の間には、中空アーム１６３Ｕ，１６３Ｌの内部を
通ってエンドレスチェーン１６７が巻き掛けられてい
る。

【００２０】一方、中軸１３１は非回転であるため、中
空アーム１６３Ｕ，１６３Ｌを介して、主軸１３と共に
各第一ブラシ１６ＡがＲ１方向へ周回すると、非回転で
あるスプロケット１６６と回転自在であるスプロケット
１６５の間に巻き掛けられたエンドレスチェーン１６７
に、相対的な引き込みＦ１と送り出しＦ２を生じ、この
ため、スプロケット１６６を介して、回転軸１６２に回
転力が与えられる。そしてこれによって、ブラシ本体１
６１がＲ２方向へ回転し、処理缶１０の内壁面１０ａを
ブラッシングするものである。

【００２１】第一ブラシ１６Ａの回転軸１６２を軸支し
ている軸受１６４は、中空アーム１６３Ｕ，１６３Ｌ
に、その長手方向に対して移動可能な状態に配置される
と共に、中空アーム１６３Ｕ，１６３Ｌに配置されたス
プリング１６８によって、外周側へ向けて押圧されてい
る。このため、各第一ブラシ１６Ａは、スプリング１６
８の付勢力によって、処理缶１０の内壁面１０ａへ向け
て常時付勢されている。

【００２２】一方、第二ブラシ１６Ｂは、下側の中空ア
ーム１６３Ｌと主軸１３の下端部との間に処理缶１０の
下端壁１０ｂの断面と略相似形状に延びる支持竿１６９
に設けられ、毛先が処理缶１０の下端壁１０ｂの内面に
接触している。

【００２３】主軸１３には、多数の洗浄水噴射口１３ａ
が開設されている。この主軸１３の一端には、図示され
ていないロータリジョイント機構を介して給水管１３３
が接続されており、この給水管１３３の上流側は、給水
バルブＶ５を介して、給水源４に接続されている。した
がって、給水バルブＶ５を開弁することにより、給水源
４からの加圧水Ｄが主軸１３と中軸１３１の間の空間に
圧送され、洗浄水噴射口１３ａから処理缶１０内へ噴射
されるようになっている。

【００２４】また、給水管１３３は、冷却用給水管１３
３ａ及び冷却水バルブＶ６を介して給蒸管１１１におけ
る給蒸バルブＶ３の下流側に合流しており、すなわち、
冷却水バルブＶ６を開くことによって、給水源４からの
水Ｄを、給蒸管１１１における給蒸バルブＶ３の下流側
から分岐管１１１ａ〜１１１ｃを通ってジャケット１１
及び蛇管１２へ供給することができるようになってい
る。したがって、ジャケット１１及び蛇管１２は、原水
Ａに対する加熱部と、加熱後の原水Ａを冷却する冷却部
とを兼ねるものである。

【００２５】処理缶１０には、温度センサ５、圧力セン
サ６及びレベルセンサ７が設けられていて、ジャケット
１１及び蛇管１２に供給される高温蒸気Ｃの温度は、温
度センサ５及び圧力センサ６による検出データに基づい
て制御され、処理缶１０内へ貯留される原水Ａの量は、
レベルセンサ７による検出データに基づいて制御され
る。これらの制御を含む当該装置の動作は、シーケンス
による制御機構（図示省略）によって行われる。

【００２６】処理缶１０の上部には、ジャケット１１及
び蛇管１２からの加熱によって、処理缶１０内圧が予め
設定された圧力値を超えて上昇した時に、原水Ａから蒸
発した水蒸気や膨張した空気を排出する安全弁や、加熱
滅菌処理後の処理済排水Ｂを排水槽２へ排出する際に、
処理缶１０からの排出を円滑にするための通気を行う通
気弁などが設けられている（いずれも図示省略）。ま
た、ジャケット１１も、前記安全弁によって、内圧が異
常に上昇することがないようになっている。

【００２７】なお、図２に示されるように、処理缶１０
を複数備えるものにおいては、各処理缶１０は、上流側
の一次貯留槽１と下流側の排水槽２との間で原水給水管
１０３及び処理水排水管１０４を介して並列に接続さ
れ、各処理缶１０のジャケット１１及び蛇管１２と、給
蒸バルブＶ３及び排蒸・排水バルブＶ４は、高温蒸気供
給源３に対して並列に接続され、洗浄水噴射手段である
主軸１３及び給水バルブＶ５は、給水源４に対して並列
に接続される。

【００２８】以上の構成を備える排水滅菌処理装置によ
って、処理対象である医療系排水等の原水Ａを、加熱滅
菌処理して排出するには、まず、排水バルブＶ２を閉鎖
すると共に給水バルブＶ１を開いて、原水ポンプＰを駆
動することにより、一次貯留槽１から、処理缶１０内に
原水Ａを供給する。

【００２９】処理缶１０内の原水Ａの液面レベルがレベ
ルセンサ７により規定される所定レベルに達したら、給
蒸バルブＶ３及び排蒸・排水バルブＶ４を開いて、ジャ
ケット１１及び蛇管１２へ高温蒸気供給源３からの高温
蒸気Ｃを、給蒸管１１１及びその下流側の分岐管１１１
ａ〜１１１ｃを介して給蒸することにより、処理缶１０
内の原水Ａを、あらゆる病原性微生物を死滅させるのに
十分な温度に加熱する。ジャケット１１及び蛇管１２を
通る過程で、処理缶１０内の原水Ａとの熱交換によって
温度が降下した蒸気Ｃは、分岐管１１２ａ〜１１２ｃか
ら排蒸・排水管１１２を介して排出される。

【００３０】この実施の形態によれば、処理缶１０内の
原水Ａに対する加熱が、従来から採用されているジャケ
ット１１からの熱交換作用に加えて、処理缶１０内に設
けた蛇管１２からの熱交換作用によっても行われるの
で、処理缶１０内に貯留した原水Ａを、短時間で所定の
滅菌温度に昇温させることができる。

【００３１】このようにして、原水Ａを加熱滅菌に必要
な所定の温度で所定時間加熱した後は、給蒸バルブＶ３
を閉弁させると共に、冷却水バルブＶ６を開くことによ
って、給水源４からの水Ｄが給水管１３３、冷却水バル
ブＶ６及び分岐管１１１ａ〜１１１ｃを介してジャケッ
ト１１及び蛇管１２へ通水することにより冷却する。ジ
ャケット１１及び蛇管１２を通る過程で、処理缶１０内
の原水Ａとの熱交換によって温度が上昇した水Ｄは、分
岐管１１２ａ〜１１２ｃから排蒸・排水管１１２を介し
て排出される。

【００３２】処理缶１０内の滅菌処理済原水Ａが、公共
の下水道などへ放流可能な温度まで冷却されたら、排水
バルブＶ２を開くことによって、前記処理済原水Ａ（排
水Ｂ）を処理缶１０内から排出する。排出された高温の
排水Ｂは、いったん排水槽２に貯留された後、前記下水
道などへ放流される。

【００３３】処理缶１０内に、加熱滅菌処理のために所
定時間貯留される原水Ａ中の病原性微生物を含む懸濁物
質の一部は、貯留中に、汚泥となって処理缶１０の内壁
面１０ａ等に付着し、この汚泥は、加熱処理済みの排水
Ｂを処理缶１０から排出した後も残留する。ブラシ１６
は、このような付着汚泥を除去して処理缶１０内を洗浄
するためのものである。

【００３４】すなわち、モータ１５を駆動させると、処
理缶１０内に挿通させた主軸１３は、減速機１４によっ
て低速で回転する。このため、第一ブラシ１６Ａ及び第
二ブラシ１６Ｂは、主軸１３に一体的に設けられた中空
アーム１６３Ｕ，１６３Ｌを介して、処理缶１０の軸心
を中心とする円周方向へゆっくり移動しながら、処理缶
１０の内面に付着した汚泥を掻き落とす。

【００３５】また、モータ１５によって回転される主軸
１３と共に第一ブラシ１６Ａが図３におけるＲ１方向へ
周回するのに対して、中軸１３１は非回転であるため、
スプロケット１６６，１６５に巻き掛けられたエンドレ
スチェーン１６７によって、スプロケット１６５がＲ２
方向へ回転し、この回転が回転軸１６２へ伝達される。
このため、第一ブラシ１６Ａのブラシ本体１６１は、Ｒ
２方向へ回転しながらＲ１方向へ周回することになり、
処理缶１０の内壁面１０ａを効率良くブラッシングす
る。なお、このときの第一ブラシ１６Ａの回転数は、主
軸１３の回転数とスプロケット１６６，１６５のギア比
によって決まる。

【００３６】一方、冷却水バルブＶ６を閉弁すると共
に、給水バルブＶ５を開くことによって、給水源４から
の水Ｄが、給水管１３３を介して主軸１３における主軸
１３と中軸１３１との間の空間に洗浄水として圧送さ
れ、主軸１３に開設された多数の洗浄水噴射口１３ａか
ら外周へ向けて噴射される。したがって、第一ブラシ１
６Ａ及び第二ブラシ１６Ｂによるブラッシングによって
処理缶１０の内面から掻き取られた汚泥は、洗浄水Ｄと
共に洗い流される。しかも、このような汚泥に含まれる
薬剤等も洗い流されるので、処理缶１０の内面や他の部
分の腐食を有効に防止することができる。

【００３７】また、この洗浄水Ｄの一部は、蛇管１２に
も勢いよく衝突するので、この蛇管１２の表面に付着し
た汚泥も洗い流すことができる。また、主軸１３の主軸
１３を洗浄水噴射手段として利用しているので、主軸１
３の旋回に伴って噴射方向が変化し、全周にむらなく洗
浄水Ｄが噴射される。

【００３８】洗浄水Ｄによって洗い流された汚泥は、既
に加熱滅菌済みであるため、排水バルブＶ２を開くこと
によって、洗浄水Ｄと共に処理缶１０から排水槽２へ排
出される。

【００３９】第一ブラシ１６Ａのブラシ本体１６１は、
例えば合成樹脂繊維からなるものであるため、上述のよ
うな回転ブラッシング工程を何度も繰り返し行うことに
よって、経時的な摩耗を生じる。しかし、第一ブラシ１
６Ａは、その回転軸１６２が、軸受１６４を介してスプ
リング１６８により常時外周側へ付勢されているので、
摩耗に追随し、常に処理缶１０の内壁面１０ａに接触し
た状態が保たれる。したがって、ブラシ本体１６１の摩
耗によりブラッシング機能が損なわれることがない。

【００４０】また、先に説明したように、処理缶１０内
の原水Ａに対する加熱が、ジャケット１１及び蛇管１２
の双方から行われることによって、短時間で所定の滅菌
温度に昇温させることができるため、処理缶１０内での
原水Ａの滞留期間が短くなり、汚泥の沈殿・付着量自体
も少なくすることができる。

【００４１】なお、上述した実施の形態では、並列に接
続された複数の処理缶１０を有するが、特に限定されな
い。また、配管やバルブの配置等も、図示のものには特
に限定されない。また、主軸１３に開設された多数の洗
浄水噴射口１３ａから噴射する洗浄水は、給水源４から
の水Ｄを加熱することによって温水又は熱水として供給
するようにしても良い。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明に係る排水滅菌処理装置
によれば、処理缶内に貯留される原水中の汚泥物質が、
処理缶の内部に付着しても、缶内を移動するブラシによ
る洗浄機構を内蔵しているため、この付着汚泥を随時洗
い流すことができるため、加熱効率が低下したり、付着
汚泥に含まれる薬剤による処理缶の腐食といった不具合
を有効に防止して、耐久寿命を長くし、安全性を高める
ことができる。

【００４３】請求項２の発明に係る排水滅菌処理装置に
よれば、ブラシが、主軸から半径方向へ延びるアームの
先端に軸受を介して前記主軸と平行に軸支された軸の周
りに回転されるものであるため、回転しながら処理缶の
内壁面に沿って移動することによって、優れた洗浄作用
を奏する。

【００４４】請求項３の発明に係る排水滅菌処理装置に
よれば、ブラシが、処理缶の内壁面へ向けて付勢されて
いるため、繰り返し使用に伴う経時的な摩耗に追随し
て、ブラシが常に処理缶の内壁面に接触した状態が保た
れ、したがって、長期間にわたって、初期の優れたブラ
ッシング機能が維持される。

【００４５】請求項４の発明に係る排水滅菌処理装置に
よれば、主軸に洗浄水噴射手段が設けられているため、
ブラシにより処理缶から掻き取られた汚泥等を洗い流
し、洗浄効果を向上することができる。また、主軸を洗
浄水噴射手段として利用しているので、回転によって全
周に洗浄水の噴射を行うことができる。

【００４６】請求項５の発明に係る排水滅菌処理装置に
よれば、処理缶の外周に設けられたジャケットと、主軸
の外周に設けられた蛇管に、高温の蒸気を供給すること
によって原水を加熱するものであるため、短時間で所定
の滅菌温度に昇温させることができ、更には処理缶内で
の原水の滞留期間が短くなるので、汚泥の沈殿・付着量
自体も少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排水滅菌処理装置の好適な実施の
形態を示す概略構成説明図である。

【図２】上記実施の形態において、複数の処理缶を備え
る場合の概略的な配管系統図である。

【図３】上記実施の形態におけるブラシの端部を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０ 処理缶 １１ ジャケット（加熱部） １２ 蛇管（加熱部） １３ 主軸 １３ａ 洗浄水噴射口 １３１ 中軸 １６ ブラシ １６Ａ 第一ブラシ １６Ｂ 第二ブラシ １６１ ブラシ本体 １６２ 回転軸 １６３ 中空アーム １６８ スプリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水を一時的に貯留する処理缶と、 この処理缶内に貯留される原水を加熱する加熱部と、 前記処理缶の軸心部に挿入された主軸を中心とする円周
   方向に移動し前記処理缶の内壁面をブラッシングする所
   要数のブラシと、を備えることを特徴とする排水滅菌処
   理装置。
2. 【請求項２】 ブラシが、主軸から半径方向へ延びるア
   ームの先端に軸受を介して前記主軸と平行に軸支された
   軸の周りに回転されることを特徴とする請求項１に記載
   の排水滅菌処理装置。
3. 【請求項３】 ブラシが、処理缶の内壁面へ向けて付勢
   されていることを特徴とする請求項１に記載の排水滅菌
   処理装置。
4. 【請求項４】 主軸に洗浄水噴射手段が設けられたこと
   を特徴とする請求項１に記載の排水滅菌処理装置。
5. 【請求項５】 加熱部が、処理缶の外周に設けられたジ
   ャケットと、主軸の外周に設けられた蛇管からなり、前
   記ジャケット及び蛇管内に高温の蒸気が供給されるもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の排水滅菌処理
   装置。