JP2003001240A - 廃液処理装置および廃液処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランニングコストの低減を図りつつ効率よく
廃液の滅菌処理が行える廃液処理装置を提供する。 【解決手段】 病院または試験研究施設から排出される
廃液を滅菌処理する廃液処理装置３０において、固体蓄
熱材４２と液体蓄熱材４４が充填されて成る蓄熱部３６
と、蓄熱材４２，４４を加熱するヒータ３８と、蓄熱部
３６内を通過するように配設され、内部を流通する廃液
が滅菌温度に達するように廃液を加熱する伝熱管３２と
を具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、病院や試験研究施
設等から排出される廃液を処理する廃液処理装置、およ
びそれを用いた廃液処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】病院や試験研究施設（以下、単に病院等
という場合がある）からは、生活排水、器具等の洗浄
水、糞便等の汚水、動物の汚水等を含めた様々な廃液が
排出されるが、このような廃液は病原菌によって汚染さ
れている可能性がきわめて高い。このため、廃液が二次
感染の原因とならないように、病院等からの廃水は充分
に滅菌処理する必要性がある。

【０００３】従来の、病院等からの廃液を滅菌処理する
ための廃液処理システムについて図６に基づいて説明す
る。従来から知られている廃液処理システム１０は、廃
液を一旦貯留する貯留槽１１と、該貯留槽１１と配管１
２によって接続されている圧力容器のキルタンク１４
と、キルタンク１４へ蒸気を供給する蒸気発生装置（図
示せず）とを具備している。

【０００４】病院等から出た廃液は、一旦貯留槽１１に
おいて貯留される。貯留槽１１内の廃液は、ポンプ１６
によって配管１２を通してキルタンク１４へ供給され
る。キルタンク１４へ供給された廃液は、蒸気発生装置
から給蒸される水蒸気による高圧、高温、高湿下によっ
て滅菌処理される。滅菌処理された廃液は、排水管１５
を通って排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の廃液処理システ
ムにおいては、キルタンクへ蒸気発生装置で発生させた
水蒸気を供給して滅菌するようにしていたため、蒸気発
生装置を常に作動させてことが必要であった。このた
め、ランニングコストがかさんでおり、安価に滅菌処理
ができるシステムが望まれているという課題があった。
また、キルタンクと蒸気発生装置とが必要であったた
め、システム全体が大型化しており、システム全体の小
型化が望まれているという課題もあった。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、ランニングコストの低
減を図りつつ効率よく廃液の滅菌処理が行える廃液処理
装置、さらに全体の小型化が図れる廃液処理システムを
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明にかか
る廃液処理装置によれば、病院または試験研究施設から
排出される廃液を滅菌処理する廃液処理装置において、
固体蓄熱材と液体蓄熱材が充填されて成る蓄熱部と、該
蓄熱部を加熱するヒータと、前記蓄熱部内を通過するよ
うに配設され、内部を流通する廃液が滅菌温度に達する
ように廃液を加熱する伝熱管とを具備することを特徴と
している。この構成を採用することによって、安価な深
夜電力を用いて蓄熱しておいた蓄熱部内の熱によって廃
液を滅菌可能であるので、滅菌処理のランニングコスト
低減を図ることができる。

【０００８】また、前記伝熱管は、内側管と外側管とが
摺接して設けられた二重管構造に形成され、前記内側管
は蓄熱部内から脱着可能に設けられていることを特徴と
すると、内側管を取り外してこの内側管内の清掃を容易
に行なうことができるので、加熱効率が低下しないよう
に維持することができる。

【０００９】また、本発明は、前記蓄熱部内の固体蓄熱
材が、粒径の異なる固体蓄熱材から成り、前記蓄熱部内
には、大粒径の固体蓄熱材の間隙に小粒径の固体蓄熱材
が入り込むように形成されていると共に、固体蓄熱材の
間隙に液体蓄熱材が充填されていることを特徴とする。
この構成によれば、蓄熱部内の単位面積当たりの固体蓄
熱材と液体蓄熱材との充填密度を大きく取ることがで
き、蓄熱部内に蓄熱される熱量も大きくすることができ
る。このため、なるべく少ない電力で大きな熱量を蓄積
可能であって、ランニングコストの低減をさらに図るこ
とができる。

【００１０】さらに、前記蓄熱部内の固体蓄熱材が、マ
グネシア、マグタイト、シリカ及びアルミナから選ばれ
た一種又は二種以上の粒体であることを特徴とすると、
熱量の蓄熱効果を高め、少ない電力で大きな熱量を蓄熱
可能であって、ランニングコストの低減をさらに図るこ
とができる。なお、前記蓄熱部内の液体蓄熱材が、硝酸
塩であることによっても、さらに熱量の蓄熱効果を高
め、少ない電力で大きな熱量を蓄熱可能である。

【００１１】本発明にかかる廃液処理システムによれ
ば、廃液を貯留する貯留槽と、請求項１，請求項２、請
求項３、請求項４または請求項５記載の廃液処理装置
と、前記貯留槽と前記廃液処理装置の伝熱管の一端との
間に配設された供給管と、前記廃液処理装置の伝熱管の
他端に接続された排出管とを具備することを特徴として
いる。この構成を採用することによって、少ない電力で
大きな熱量を蓄積可能な廃液処理装置を用いるので滅菌
処理のランニングコスト低減を図ることができる。ま
た、廃液処理装置内を廃液を通過させるだけで廃液の処
理ができるのでシステム全体の小型化をも図ることがで
きる。なお、前記廃液処理装置は、前記貯留槽に対して
複数台設けられていることを特徴としてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、廃液を処理す
る廃液処理システムの全体構成を示す配管系統図であ
る。まず図１に基づいてシステム全体の構成から説明す
る。本システム２０は、病院等から排出される廃液を滅
菌処理するシステムであって、病院等から出される生活
排水、糞尿等の汚水、手術室や器具の洗浄後の排水等様
々な廃液をまとめて貯留する貯留槽２１、貯留槽２１に
接続されて廃液を滅菌処理する廃液処理装置３０を備え
ている。

【００１３】貯留槽２１から廃液処理装置３０へは廃液
を供給するための供給管２２が配設されている。供給管
２２の途中には、廃液処理装置３０へ廃液を送り込むた
めのポンプ２４が設けられている。供給管２２は、廃液
処理装置３０の伝熱管３２の一端部に接続される。ま
た、廃液処理装置３０の伝熱管３２の他端部には、滅菌
処理された廃液を排出する排出管２６が接続されてい
る。排出管２６は、通常の下水道管等に接続され、滅菌
処理後の廃液を放流する。

【００１４】次に、図２に基づいて廃液処理装置につい
て説明する。廃液処理装置３０は、固体蓄熱材と液体蓄
熱材とが混合されて構成されている蓄熱材が充填されて
いる蓄熱部３６と、蓄熱材を加熱する電気ヒータ３８
と、廃液が内部を流通する伝熱管３２とを備えている。
伝熱管３２は、廃液処理装置３０に対して蛇行して形成
された蛇行流路として構成されている。伝熱管３２の曲
線部３２ａ（蛇行させるために曲線状にアールがついて
いる部分）は、廃液処理装置３０の外部に突出して設け
られている。また、蓄熱部３６の外周面は、断熱材４０
によって覆われており、蓄熱部３６からの放熱を防止す
るようにしている。

【００１５】図３に、蓄熱部における蓄熱材の充填の状
態を示す。本図では大粒径の固体蓄熱材４２ａと小粒径
の固体蓄熱材４２ｂとから構成される２種類の粒径の固
体蓄熱材４２と、液体蓄熱材４４とが充填されている。
大粒径の固体蓄熱材４２ａの間隙には小粒径の固体蓄熱
材４２ｂが入り込んで充填され、固体蓄熱材４２の間隙
には液体蓄熱材４４が充填されている。

【００１６】図４は、固体蓄熱材が３種類の粒径である
場合の、蓄熱部における蓄熱材の充填の様子を示す。こ
の固体蓄熱材４２は、大粒径の固体蓄熱材４２ａと、小
粒径の固体蓄熱材４２ｂと、中間の粒径の中粒径の固体
蓄熱材４２ｃとから構成されている。大粒径の固体蓄熱
材４２ａの間隙に中粒径の固体蓄熱材４２ｃが入り込ん
で充填され、大粒径の固体蓄熱材４２ａと中粒径の固体
蓄熱材４２ｃとの間隙に小粒径の固体蓄熱材４２ｂが入
り込んで充填されている。さらに、各粒径の固体蓄熱材
４２同士の間には、液体蓄熱材４４が充填されている。

【００１７】廃液処理装置の具体例について説明する。
固体蓄熱材４２としては、マグネシア、マグタイト、シ
リカおよびアルミナから選ばれた一種又は二種以上の粒
体を好適に用いることができる。液体蓄熱材４４として
は硝酸塩を好適に用いることができる。硝酸塩は室温で
は固体であるが、１４２℃以上では溶融して液体とな
る。

【００１８】さらに本実施形態において具体的には、固
体蓄熱材として粒径７ｍｍ〜１０ｍｍの大粒径マグネシ
アおよび粒径１ｍｍ以下の小粒径マグネシアから成るマ
グネシアと、液体蓄熱材として硝酸塩を充填して蓄熱部
３６を形成した。蓄熱部３６を形成する蓄熱材の組成の
一例としては、大粒径マグネシア５５％、小粒径マグネ
シア２５％、硝酸塩２０％である。また、断熱材４０と
しては、主成分が酸化ケイ素と酸化チタンから成る微細
多孔構造の物を用いる。

【００１９】また、電気ヒータ３８に夜間１０時間ほど
通電すると、蓄熱部３６は５００℃程度の高温に加熱さ
れる。したがって伝熱管３２内を通過する廃液は水分が
５００℃程度に過熱されて（Super Heat）過熱水蒸気に
なる。このように、廃液は過熱水蒸気の状態になり、病
原菌等が滅菌される。

【００２０】夜間に１０時間ほど電気ヒータ３８へ通電
した場合には、廃液が５００℃以上の温度の過熱水蒸気
になって滅菌処理することを４時間以上連続して行なう
ことができる。さらに、４時間以上経過して過熱水蒸気
の温度が５００℃以下となっても、廃液を過熱水蒸気に
過熱することはできる。具体的には、連続して８時間程
度までは廃液を過熱して過熱水蒸気とすることができる
ので、連続して８時間は過熱による滅菌処理が行えるこ
ととなる。

【００２１】ただし、廃液処理装置としては、廃液を過
熱水蒸気とするまで高温にする必要はなく、滅菌温度で
ある１２０℃程度にまで加熱可能であれば充分である。
かかる場合には、廃液が滅菌温度を維持しつつ滅菌が完
了する程度の所定時間、伝熱管３２内を流通しなければ
ならない。そこで、このように所定の滅菌時間が必要な
場合には、廃液が所定時間以上伝熱管３２内に滞在する
ように蛇行を細かく行なって伝熱管３２の距離を長くす
る必要がある。

【００２２】次に伝熱管の構造について説明する。図５
には、廃液処理装置の伝熱管の構造を詳細に示してい
る。伝熱管３２は、廃液処理装置３０内を通過する直線
部分と、廃液処理装置３０の外部にあって直線部分を連
結するためにカーブを有する曲線部３２ａとから成る。
直線部分と曲線部３２ａとは着脱自在に設けられてい
る。伝熱管３２の直線部分は、内側管３３と外側管３５
とから構成される二重管構造に形成されている。外側管
３５は、内側管３３を収容可能であって且つ外側管３５
と内側管３３とは接触状態を維持しつつ動かすことがで
きる程度の径となるように形成されている。すなわち、
伝熱間３２は二重管であっても、外側管３５には内側管
３３が常に接触しているので、蓄熱材の高温は内側管３
３内を通過する廃液に確実に伝達されうる。

【００２３】外側管３５の廃液処理装置の外部へ突出し
た部分である外端部には、曲線部３２ａ、供給管２２ま
たは排出管２６を接続するためのフランジ３７が形成さ
れている。そして曲線部３２ａ、供給管２２および排出
管２６の端部にもフランジ３９が形成されている。ここ
に示す内側管３３の廃液処理装置の外部へ突出した部分
である外端部には、外側管３５から抜き取ることができ
るようにフランジは形成されていない。ただし、内側管
３３の外端部のうちの一方にはフランジが形成されてい
てもよい。フランジが形成されている側から、外側管３
５から抜き取るようにすればフランジは邪魔にならない
からである。

【００２４】内側管３３の長さは外側管３５の長さより
も若干長くなるように形成されている。内側管３３の外
側管３５よりも突出した部分には、突出した部分の長さ
と同じ厚みを有するスペーサ４５がはめ込まれている。
伝熱管３２と供給管２２との接続、伝熱管３２の直線部
分と曲線部分３２ａとの接続、および伝熱管３２と排出
管２６との間の接続は、それぞれ外側管３５のフランジ
３７と内側管３３に嵌めこまれたスペーサ４５とフラン
ジ３９とを密着させてボルト等で締付けられることで行
なわれる。なお、内側管３３にもフランジが形成されて
いる場合には、外側管３５と内側管３３と曲線部３２ａ
や供給管２２の各フランジが密着させられてボルト等で
締付けられて固定される。

【００２５】伝熱管３２は、上述したような構造となっ
ているので、直線部分から曲線部３２ａを取り外し、内
側管３３を接触状態を維持しつつ外側管３５から抜き取
ることができる。このため、内側管３３内壁面の清掃を
廃液処理装置３０から取り外した状態で行なうことがで
き、清掃を確実に行なうことができる。また、内側管３
３の汚れがあまりにひどい場合には、内側管３３を新し
いものに交換することもできる。なお、伝熱管３２の曲
線部３２ａは、二重管ではなくてもよい。曲線部３２ａ
は廃液処理装置３０からすぐに取り外すことができるか
らである。

【００２６】本実施形態においては、伝熱管を二重管構
造に形成したものについて説明してきたが、二重管にし
なくともよい。すなわち、二重管とする理由は伝熱管の
内壁面の清掃を確実に行なう点にあるので、清掃が確実
にできるようであれば二重管にしておかなくともよいの
である。

【００２７】なお、廃液を過熱により滅菌をした場合に
は、このまま排水させることはできないので、過熱水蒸
気と化した廃液を冷却する必要がある。冷却器としては
排出管２６の周囲に冷却水を配置するような構成が考え
られる。かかる場合には、冷却水もかなりの高温に加熱
されるので、この冷却水を暖房等に使用することも可能
となる。

【００２８】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る廃液処理装置によれば、病
院または試験研究施設から排出される廃液を滅菌処理す
る廃液処理装置において、固体蓄熱材と液体蓄熱材が充
填されて成る蓄熱部と、蓄熱部を加熱するヒータと、蓄
熱部内を通過するように配設され、内部を流通する廃液
が滅菌温度に達するように廃液を加熱する伝熱管とを具
備するので、安価な深夜電力を用いて蓄熱しておいた蓄
熱部内の熱によって廃液を滅菌可能であるので、滅菌処
理のランニングコスト低減を図ることができる。

【００３０】また、伝熱管は、内側管と外側管とが摺接
して設けられた二重管構造に形成され、内側管は蓄熱部
内から脱着可能に設けられていることを特徴とすると、
内側管を取り外してこの内側管内の清掃を容易に行なう
ことができるので、加熱効率が低下しないように維持す
ることができる。

【００３１】さらに、蓄熱部内の固体蓄熱材が、粒径の
異なる固体蓄熱材から成り、蓄熱部内には、大粒径の固
体蓄熱材の間隙に小粒径の固体蓄熱材が入り込むように
形成されていると共に、固体蓄熱材の間隙に液体蓄熱材
が充填されているので、蓄熱部内の単位面積当たりの固
体蓄熱材と液体蓄熱材との充填密度を大きく取ることが
でき、蓄熱部内に蓄熱される熱量も大きくすることがで
きる。このため、なるべく少ない電力で大きな熱量を蓄
積可能であって、ランニングコストの低減をさらに図る
ことができる。

【００３２】さらに、蓄熱部内の固体蓄熱材が、マグネ
シア、マグタイト、シリカ及びアルミナから選ばれた一
種又は二種以上の粒体であることを特徴とすると、熱量
の蓄熱効果を高め、少ない電力で大きな熱量を蓄熱可能
であって、ランニングコストの低減をさらに図ることが
できる。なお、蓄熱部内の液体蓄熱材が、硝酸塩である
ことによっても、さらに熱量の蓄熱効果を高め、少ない
電力で大きな熱量を蓄熱可能である。

【００３３】本発明にかかる廃液処理システムによれ
ば、廃液を貯留する貯留槽と、請求項１，請求項２、請
求項３、請求項４または請求項５記載の廃液処理装置
と、貯留槽と廃液処理装置の伝熱管の一端との間に配設
された供給管と、廃液処理装置の伝熱管の他端に接続さ
れた排出管とを具備するので、少ない電力で大きな熱量
を蓄積可能な廃液処理装置を用いるので滅菌処理のラン
ニングコスト低減を図ることができる。また、廃液処理
装置内を廃液を通過させるだけで廃液の処理ができるの
でシステム全体の小型化をも図ることができる。なお、
廃液処理装置は、貯留槽に対して複数台設けられている
ことを特徴としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る廃液処理システムの構成を示す配
管系統図である。

【図２】本発明に係る廃液処理装置の構造を示す断面図
である。

【図３】蓄熱材の充填の様子を示す説明図である。

【図４】蓄熱材の充填の様子を示す説明図である。

【図５】廃液処理装置の伝熱管の接続構造を示す断面図
である。

【図６】従来の廃液処理システムの構成を示す配管系統
図である。

【符号の説明】

２０ 廃液処理システム ２１ 処理槽 ２２ 供給管 ２４ ポンプ ２６ 排出管 ３０ 廃液処理装置 ３２ 伝熱管 ３６ 蓄熱部 ３７，３９ フランジ ３８ 電気ヒータ ４０ 断熱材 ４２ 固体蓄熱材 ４４ 液体蓄熱材 ４５ スペーサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮坂 隆美 長野県更埴市大字鋳物師屋75番地５ 株式 会社千代田製作所内 Ｆターム(参考） 4D034 AA11 CA01 CA06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 病院または試験研究施設から排出される
   廃液を滅菌処理する廃液処理装置において、 固体蓄熱材と液体蓄熱材が充填されて成る蓄熱部と、 該蓄熱材を加熱するヒータと、 前記蓄熱部内を通過するように配設され、内部を流通す
   る廃液が滅菌温度に達するように廃液を加熱する伝熱管
   とを具備することを特徴とする廃液処理装置。
2. 【請求項２】 前記伝熱管は、内側管と外側管とが摺接
   して設けられた二重管構造に形成され、 前記内側管は蓄熱部内から脱着可能に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の廃液処理装置。
3. 【請求項３】 前記蓄熱部内の固体蓄熱材が、粒径の異
   なる固体蓄熱材から成り、前記蓄熱部内には、大粒径の
   固体蓄熱材の間隙に小粒径の固体蓄熱材が入り込むよう
   に形成されていると共に、固体蓄熱材の間隙に液体蓄熱
   材が充填されていることを特徴とする請求項１または２
   記載の廃液処理装置。
4. 【請求項４】 前記蓄熱部内の固体蓄熱材が、マグネシ
   ア、マグタイト、シリカ及びアルミナから選ばれた一種
   又は二種以上の粒体であることを特徴とする請求項１，
   ２または３記載の廃液処理装置。
5. 【請求項５】 前記蓄熱部内の液体蓄熱材が、硝酸塩で
   あることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の
   廃液処理装置。
6. 【請求項６】 廃液を貯留する貯留槽と、 請求項１，請求項２、請求項３、請求項４または請求項
   ５記載の廃液処理装置と、 前記貯留槽と前記廃液処理装置の伝熱管の一端との間に
   配設された供給管と、 前記廃液処理装置の伝熱管の他端に接続された排出管と
   を具備することを特徴とする廃液処理システム。
7. 【請求項７】 前記廃液処理装置は、前記貯留槽に対し
   て複数台設けられていることを特徴とする請求項６記載
   の廃液処理システム。