JP2004337622A - 廃棄物の殺菌または消毒方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、汚染の危険性がなく廃棄物を殺菌することができ、かつそれに続いて容易に廃棄可能な殺菌物質を得ることができる改良された方法および装置を提供することにある。
【解決手段】 上記課題は、廃棄物を熱殺菌または消毒する方法であって、
上記廃棄物を、ロータを備えるハウジング内に密閉する工程と、
上記廃棄物をロータにより粉砕および／または破砕しつつ、粉砕および／または破砕により摩擦熱を発生させる工程と、
上記破砕されつつある廃棄物に水蒸気を散布し、上記摩擦熱により上記水蒸気を廃棄物の殺菌または消毒温度まで上昇させる工程とを備え、
上記廃棄物を密閉状態で水蒸気により熱殺菌または消毒をすることを特徴とする廃棄物の殺菌または消毒方法により解決される。
【選択図】図１

Description

本発明は廃棄物、特に感染した病院廃棄物を活性な細胞を含むプロティンの熱分解という公知の方法に基づいて殺菌または消毒する方法および装置に関するものである。

熱殺菌または消毒の公知の方法においては、処理される物質の加熱が難しいことは、外部から廃棄物の内部へと熱を伝達する係数が低いために処理サイクルが長くなることと関連している。これらの方法において、熱は既に粉状にされた廃棄物に伝達されるか、またはオートクレイブのシステムが使用される場合は約０.５Ｐａの圧力で飽和蒸気中に吹き込むか、あるいは乾燥した系内で約１８０℃の温度に加熱された空気または蒸気中に吹き込むか、あるいは壁部を通して加熱することによって行われる。

廃棄物の内部に熱を浸透させるためにマイクロウエイブの照射を行うシステムがあるが、この原理を使用する設備は殺菌に必要な温度を得ることが難しい。何故ならば、マイクロウエイブを熱エネルギーに変えるためには水の存在を必要とするため、水の沸騰温度以上に温度を増加させることが妨げられる（特許文献１）。
特開平０９−０８５２２３号公報

本発明の目的は、汚染の危険性がなく廃棄物を殺菌することができ、かつそれに続いて容易に廃棄可能な殺菌物質を得ることができる改良された方法および装置を提供することにある。本発明の他の目的は、病院における感染された廃棄物の廃棄に使用するに適する、小規模で比較的経済的に自動化し得る方法および装置を提供することにある。

これらの目的を達成するために、本発明の方法は、ある剪断応力の下で、廃棄物中の物体に対して殺菌または滅菌温度に到達し、かつそれが維持されるに十分な熱量が摩擦によって発生するように所定の時間粉砕および／または破砕を行うことにある。

本発明に係る方法の特色は、上記温度に到達し、かつ維持するに必要な熱エネルギーが、固定されたストライカー板を備えるのが好ましい、ハウジング内部で、高速で回転する刃付きシャフトにより上記系に供給される運動エネルギーを使用することによって、内外双方の分子摩擦だけでなく衝撃により発生させる。このシステムによってプログラム制御された温度を特に迅速に達成し、好ましくは水を投与および蒸発させることによってこれを監視することができる。殺菌（または滅菌）処理に加えて本発明はまた、廃棄物を粉砕することができ、プラスチック材が存在する場合、または加えられる場合は廃棄物を熔融することができ、最終的に処理された材料を粒状化することができる。

本発明に係る装置は、廃棄物を含むに適当なハウジングと、該ハウジング内部にあり、上記廃棄物を粉砕および／または破砕するに適当な羽または刃を備えるロータと、該ロータを摩擦によって殺菌または滅菌に十分な温度が発生するように、かつこのハウジング内部に保持される速度で回転させることができる駆動手段と、該ハウジング内部の水供給手段からなることを特徴としている。

このハウジング内での廃棄物中の温度は、目的が単に滅菌にあって、病原微生物を破壊するにあるのか、または完全に殺菌して胞子形成または胞子無形成の微生物の完全な除去を行うのかによって決定される。

ほんの数分で、存在または添加されたプラスチック部材が軟化するプログラム制御された温度に達した後、このような温度は約半時間保持され、水の注入によって活発な運動から発生する熱が放散される。この水の投与は温度調節器によって制御される。また、この投与によって局部的に高水分含有量を保持することができ、プロティンの分解を容易にする。

このシステムから放出されるヒュームは、電気殺菌器内を高温（約８００℃）通過して水吸収材中に溶解させる。

処理される廃棄物の摩擦係数は熱可塑性材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどを添加することによって増加させることができ、処理される材料に特定の着色を与えるためには着色された材料を使用するのが好ましい。

さらに、この熱可塑性材料の添加によって物体中の摩擦によって到達することができる最大温度がかなり増大し、２５０℃以上になり、この温度を物体中で維持する期間が減少することになる。

プラスチック材料の溶解および冷却または水投与による凝固によって処理された材料はその着色および組成に関して完全に均一なものが得られる。

上記温度を維持する期間の終期において、上記物体を水の投与を増やすことによって、およびロータのスピードを減少させることによって、さらに装置のジャケットに空気または水を循環させることによって、或いは上記装置をわずかに減圧下に配置することによって上記物体を冷却することができる。

サイクルの終期には上記殺菌または滅菌された廃棄物は粒状化および冷却形態にあり、ヒューム、蒸気または匂いを放出することなく廃棄することができる。

さらに本発明の方法および装置の利点および特徴は、添付された図面に基づく詳細な説明によりさらに明らかになる。ここでその実施例は制限的なものではなく、そこでは上記方法を達成するための装置が概略的に示されている。

まず、廃棄物はハウジング内に充填される。このハウジングは非摩耗シールド、好ましくはマンガン鋼により製造されたシールドによって保護された側面を有する金属シートからなる部屋（１）を形成している。この部屋はシリンダー２２および液圧ユニット２４によって作動するまたは手動的に作動する部材２によって閉じられる。部屋の内部には高い弾性を有する移動可能な鋼製刃４を有する羽付きロータ３が高速度、例えば１５００ｒｐｍで回転するようになっている。このロータは強力な電動機５およびベルト緊張機７によって緊張させたベルトおよびプーリシステム６によって作動するようになっている。始動時の吸収を減少させ、かつブレイクダウンまたはオーバーロードによる力を補償するための液圧カップリング２３が大規模装置には装着することができる。

上記電気システムの他の実施例として液圧モータおよび液圧ユニットにより作動を行わせることができる。

好ましくは、動的エネルギーを熱エネルギーに変換することができるように上記材料を打撃し、破砕しおよび押圧するため、頑強で固定した鋼製ストライカー板を部屋の下方部分に装着している。

好ましくは、ロータリー軸はテストチューブのキャリア９を受けるに適当な中央装着部を有し、そのキャリアは複数の穴を備えて開放され、特定の胞子またはバクテリア（例えばバシルス・ステアロサーモフィルスまたはバシルス・サブティリス）のサンプルを充填し、殺菌または滅菌装置が正しく作動機能しているか否かを好ましい試験サイクルで周期的に検査することができるようになっている。 上記サイクルの終期には上記材料はシャッター１０を開放して液圧システム１１または他のモータ駆動装置によって輩出される。

上記装置は安全装置を備え、事故に対する保護がなせるようになっており、特にマイクロスイッチ装置１２によって蓋が閉じていないときは、ロータが始動しないようになっており、ロータが回転しているときは、自動ピストン１３／１およびピストン１３／２からなる液圧手段によって蓋が開放されないようになっている。

部屋内部の温度はインジケータ−レギュレータ１４によって測定され、かつ調整されている。その感応性バルブは上記蓋に取り付けることができるが、固定羽の内部に設けるのが好ましく、それによってプログラムの特定の段階でソレノイドバルブ１６を開放し、かつノズル１５から水を注入するようになっている。処理サイクル中に放出される放出物は、小さな炉１７を通過し、そこでは電気抵抗によって高温（約８００℃）となっており、これらの放出物が殺菌される。

炉を通過した後は、上記放出物はソレノイドバルブ１９によって作動するノズル１８を有する水吸収体に吸収される。

上記温度が維持される工程の終期では、処理された材料はロータの速度を落とすことによって、水を注入することによって、ハウジングをわずかに減圧下におくことによって、ノズル１８での水を濾過させることによって、およびハウジングを囲むスペース２０内の空気をファン２１により循環させることによって、またはモータ駆動弁によって駆動される水を循環させることによって冷却される。

上記装置は補助ピストンおよび補助バルブを作動させる液圧ユニット２４および電気的制御パネル２５を備えることにより完成する。

直径６００ｍｍ、高さ８００ｍｍの部屋を備える装置に共軸の刃付きロータを設け、７５０〜１５００ｒｐｍで回転させる。また、このロータは５０ｋｗの電動機に接続された２つの刃を担持した羽根から構成されている。

上記部屋の下方部に沿って非摩耗シールドと６つの固定刃を配置している。
感染した病院廃棄物３０ｋｇと着色ポリエチレンマスター７ｋｇが上記部屋内に導入され蓋を閉じる。上記装置を１６０℃の温度に達するとこれを維持するというプログラムサイクルにしたがって始動させた。５分間でその温度に達すると、その後、水調整および注入システムが動き始め、約３０分間このレベルに温度を維持する。この工程の終期において、ロータの速度は自動的に７５０ｒｐｍに降下し、水の投与によって温度を２分間で８０℃に減少させる。冷却工程は１０分間ジャケットに空気を吹き込むことにより開始した。その後材料の温度が６０℃になると、シャッターを開放して粒状化および殺菌された材料を約１分間で自動的に排出した。その後、装置を停止し、新しいサイクルに備えた。

直径１２００ｍｍ、高さ８００ｍｍの部屋を備える装置に共軸の刃付きロータを設けた。これを０〜１５００ｒｐｍで回転させる。この刃付きロータは２つの刃を備え、２５０ｋｗ液圧モータに接続されている。

上記部屋の下方部に沿って非摩耗シールドと６つの固定刃を配置している。
感染した病院廃棄物１２０ｋｇと着色ポリプロピレンマスター３０ｋｇが上記部屋内に導入され蓋を閉じる。上記装置を第１工程では１５０℃の温度に達するというプログラムサイクルにしたがって始動させた。１０分間でその温度に達すると、その後、水調整および注入システムが動き始め、２０分間このレベルに温度を維持する。この工程の終期において、水の投与を自動的に停止させた。何故ならば、このサイクルの第２工程では上記物体をさらに１８０℃まで加熱した。１分間でこの温度に達する。その後、ロータの速度を自動的に５００ｒｐｍまで落とし、水の投与によって温度を１分間で８０℃まで減少させた。冷却工程は減圧下に１０分間ジャケットに空気を吹き込むことにより開始した。その後材料の温度が５０℃になると、シャッターを開放して粒状化および殺菌された材料を約２分間で自動的に排出した。その後、装置を停止し、新しいサイクルに備えた。

本発明の他の実施例では、殺菌サイクル中ハウジング内で濃縮した次亜塩素酸ソーダ水溶液を廃棄物の物体中に注入した。このサイクル中にスプレイまたは投与される水は、次亜塩素酸ソーダを好ましくは、１２〜１５重量％の活性塩素の濃度で形成する利点がある。

ハウジング内で達成される高温度において、濃縮次亜塩素酸ソーダを使用すると、二酸化炭素と反応して非解離の次亜塩素酸を形成し、これがガス状の一酸化塩素（Ｃｌ_２Ｏ）を解離し、これが有効な塩素化剤および殺菌剤となる。

この実施例では、１５０℃以上の温度に加熱されたとき、粉砕された廃棄物は濃縮されたＮａＣｌＯ溶液がスプレイされ、二酸化炭素を含む空気がハウジング内に導入される。空気中に固有に存在するＣＯ_２量は一酸化塩素を発生させるに十分であり、強く撹拌する条件下では処理されつつある廃棄物の内部を通過して装置内を流れ、殺菌効果を向上させる。

もしあれば、処理終期においてなお存在する一酸化塩素の残存量は、いかなる場合も水吸収剤に吸収させ、水性次亜塩素酸を形成させることができる。

したがって、さらに廃棄物を殺菌するだけでなく、処理中に形成される放出物および装置の内面も殺菌されることになる。この実施例ではこれらの廃棄物を水吸収剤に供給する前に放出物を炉１７に供給する必要はない。

本来、実施例および詳細な説明での同一形態を保有する本発明の原理は非制限的実施例によって記載され、例示されたものに関して広く変形することができる。

図１は、廃棄物の殺菌または消毒方法及び装置を示した図である。

Claims (2)

1. 廃棄物を熱殺菌または消毒する方法であって、
   上記廃棄物を、ロータを備えるハウジング内に密閉する工程と、
   上記廃棄物をロータにより粉砕および／または破砕しつつ、粉砕および／または破砕により摩擦熱を発生させる工程と、
   上記破砕されつつある廃棄物に水又は含水液を散布し、上記摩擦熱により水蒸気を形成し、該水蒸気を廃棄物の殺菌または消毒温度まで上昇させる工程とを備え、
   上記廃棄物を密閉状態で水蒸気により熱殺菌または消毒をすることを特徴とする廃棄物の殺菌または消毒方法。
2. 廃棄物を熱殺菌または消毒する装置であって、
   廃棄物が投入される、密閉可能なハウジングと、
   上記ハウジングに備えられたロータ及び水供給手段とを有し、
   上記ロータにより上記廃棄物を破砕しつつ摩擦熱を発生させ、密閉状態で水蒸気の存在下で廃棄物を熱殺菌または消毒することを特徴とする廃棄物の熱殺菌または消毒装置。
   

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