JP2005534490A - 化学的および生物学的危険物質を処理する装置ならびに方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、化学的または生物学的作用物質のような危険物質を不活化しおよび／または破壊する方法に関する。本発明は、さらに、危険物質を処理し、その危険物質と接触した可能性のある物品を除染する装置に関し、この装置は、処理容器またはチャンバと、処理容器またはチャンバ内で触媒に所定の波長の光を照射することができる光源とを含む。

Description

本発明は、危険物質、具体的にはプリオン、化学的作用物質、および生物学的作用物質を処理する装置に関する。本発明は、さらに、そのような装置を使用する方法に関する。

様々な種類の化学的あるいは生物学的作用物質によって引き起こされる汚染による危険は周知である。新型異型クロイツフェルトヤコブ病（ｎｖＣＪＤ）に関連した最近のプリオンを含む感染性病原体の生育領域を滅去するため、医療機器や手術器具は殺菌されなければならない。

タンパク質には大きな構造の違いがある。しかしながら、各タンパク質の形成のされかたは同様であるので、一定の構造的要素と共通の特徴がみられる。タンパク質の一次構造は、アミノ酸配列とペンダント側鎖基によって決定される。次に、アミノ酸鎖は、αヘリックスやβシートと称されるものなどの様々な二次構造をとるように折り畳まれる。二次構造は、アミノ酸鎖の折り畳みと、様々な側鎖基間の相互作用によって決定される。また、タンパク質の置かれた条件により、さらに他の会合（association）が生ずる場合がある。例えば、タンパク質分子内の様々な親水性、疎水性の基や領域は、分子が添加・懸濁される媒体の影響を受けやすい。

プリオンタンパク質は、ヒトや他の哺乳動物の中枢神経系に影響を及ぼすプリオン疾患あるいは伝染性海綿状脳症（ＴＳＥ）と呼ばれる、一群の突発性で遺伝学的に決定され感染性を有し致命的な変性疾患の病態形成において重要な役割を果たす。細胞プリオンタンパク質は、哺乳類の種全体を通じ高度に保存されている単一コピー遺伝子によってコード化される。プリオン疾患では、このタンパク質はαヘリックス構造からβシート構造へとシフトする立体構造化（conformational change）を受ける。

タンパク質の構造は、天然のものと変異体とを問わず、広範囲に研究されてきた。最も興味深くかつヒトに直接的影響を与えるものとして、ｎｖＣＪＤに関連するタンパク質がある。ＴＳＥ関連タンパク質が異常な点は、該タンパク質が示す異様なまでの頑強さである。これは、βシート構造によるものと考えられる。プリオンは、３００℃を超える温度で生残性を示すことが知られている。したがってそのようなタンパク質は、その伝染と破壊が特に問題となる。ｎｖＣＪＤプリオンは、ステンレス鋼その他の金属に対する高い親和性を有し、これが手術器具等の医療機器の滅菌消毒を極めて困難にしていることが知られている。同時に、医学分野以外での危険を考えると、兵器物質として使用されるような化学的および生物学的作用物質が、取扱いや廃棄の点から非常に危険性が高い。

本願の記載において、用語「危険物質」は、ヒトの健康に害を及ぼす可能性があり、化学的または生物学的危険物質として分類され得る任意の有機物質を意味する。「危険物質」は、ウィルス性物質、細菌性物質、プリオン、タンパク質、脂質、有機リン酸塩基と組合わされた化学的および生物学的作用物質／材料、製薬プロセスと関連した有機廃棄物または副生成物、ならびに血液製剤を含むがこれらに限定されるものではない。また、前記作用物質はいずれも、単独で存在する状態のものと、他の物質、器具もしくは機器の中や表面に見出されるものやこれらに付着しているものとを問わない。用語「ターゲット材料」は、本発明の方法に従って処理される「危険物質」全般について使用される。

用語「処理」は、その最も広い意味で使用され、危険物質の不活化と破壊を含む。特定の作用物質の構造や立体構造に対する比較的わずかな変更でも作用物質を破壊したり構成要素に分解したりする必要なしに不活化するのに十分な場合もある。

そのような作用物質を処理する幾つかの方法が知られているが、それらの方法は、一般に、取り扱いが困難でかつ安全上の問題を有する試薬の使用を必要とする。例えば、フッ素とオゾンは、そのようなプロセスに触媒作用を及ぼすのに有効であるが、取り扱い上の問題が大きく、開放槽装置に使用するには適していない。さらに、幾つかの従来技術のプロセスは、極めて高い温度および／または圧力で行うことが必要とされる。そのようなプロセスに使用される装置は、取り扱い上の困難さの点から必要以上に複雑で高価である。

したがって、プリオン、化学的作用物質、生物学的作用物質を不活化または破壊する、効果的かつ効率的で幅広く適用可能な方法の必要性が今なお存在する。危険物質と接触した可能性のある機器や器具を殺菌または除染するために使用できる装置および処理方法が特に必要である。本発明は、以下に述べるようにそのような装置およびその使用方法を提供する。

したがって、本発明は、第１に、危険物質を処理し、そのような物質と接触した可能性のある物品を除染するための装置を提供する。そのような装置は、その最も広い形態において、オペレータがアクセス可能な処理容器またはチャンバと、該処理容器またはチャンバ内に置かれた触媒に所定の波長を照射することができる光源とを含む。

本発明の第１の実施形態は、危険物質のバッチ処理のために、処理する材料を保持する処理容器と、処理容器内に置かれた内容物を照射する光源と、循環または攪拌手段と、進行および／または副生成物の監視手段とを含む装置を提供する。処理容器は、オペレータによる槽内容物の操作を容易にするグローブボックス型の蓋を含むことができる。オペレータの安全性を高めるために、自動光源遮断機能が組み込まれてもよい。

第２の実施形態は、処理する危険物質または物品を保持するための１以上の除染トレイを有する処理容器と、処理容器の内容物を照射する光源と、装置内および／または装置中でキャリア媒体を循環させる媒体分配手段と、副生成物監視手段とを含む装置を提供する。

第３の実施形態は、キャリア媒体を保持する貯蔵タンクと、触媒を保持する触媒ホッパと、キャリア媒体と触媒を混合する混合容器と、複数の処理床と光源を含むハウジングをそれぞれ有する１以上の処理チャンバと、処理チャンバ内へのキャリア媒体と触媒の流れを制御する分配ヘッダとを含む装置を提供する。各処理床は、中に流れるキャリア媒体の乱流を引き起こす手段を含むことが好ましい。

本発明は、第２に、触媒の存在下で危険物質に３１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の波長の光を照射する段階を含む、危険物質を不活化しおよび／または破壊する方法を提供する。本発明の方法は、危険物質が不活化ないし破壊されるよう、危険物質を十分に化学的に改変させるものである。

触媒は、ルチル型またはアナターゼ型のＴｉＯ₂であることが好ましく、本方法は、周囲温度（約１５〜３５℃の間）と周囲圧力（約１〜５バール）のもとで行われることが好ましい。

本方法は、ターゲット材料および触媒に適合した任意の水性キャリア媒体中で行うことができる。キャリア媒体は水であることが好ましい。処理を確実かつ有効に達成するために処理媒体の適切な選択が必要である。特に、例えばプリオンで汚染された物体や機器の処理を考えると、装置および方法の物理的特性によって適切な反応界面が容易に得られるはずである。よって、ターゲット材料、触媒、および光源から出る光子が処理を達成するのに適した組合せとなるよう、キャリア媒体の組成や粘度、および装置の経路長の検討が必要となる。そのため、粘度が比較的低くかつ適切な光学特性（光源の波長を超える）を有する媒体が望ましいことになる。換言すると、粘度は、ターゲット材料と触媒の組み合わせを可能にするようなものでなければならず、装置の構成と媒体の光学的特性は、ターゲット／触媒反応部分に対し十分に光を届かせることができるものでなければならない。

したがって、本発明は、α型とβ型両方のヒトまたは動物ｎｖＣＪＤとリンクされたプリオン等の危険物質の処理、ならびに前記物質で汚染された可能性のある器具および機器の処理を提供する。また、これを実施するための本方法および本装置は、ＶＸやサリンによって代表される一般の有機リン酸塩系のシステムや、さらにマスタードガスや催涙ガスによって代表される水疱形成および窒息作用物質等の化学的作用物質の破壊に適用可能である。

本発明は、使用される条件により、幾つかの危険物質をその構成物質、主に二酸化炭素、窒素、水および無機塩類に分解することによって危険物質全体を破壊したり、あるいはターゲット材料の十分な改質を実現することによって該材料を不活化したりする。本発明は、また、その他多くの生物学的危険物質、ウィルス、および細菌学的物質、ならびに多くの通常工業的に生成される有機物質を不活化したり破壊したりすることができる。さらに、本発明の方法は、危険物質と接触した可能性のある物質や機器、器具等を除染するために使用することができる。

本発明の方法は、穏やかな条件下でバッチ方式により危険物質を不活化しおよび／または破壊する効率的な手段である。本発明のさらなる利点は後述する。

本発明の様々な点について、添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。

図において、同一の参照数字は、代替的実施形態の各々に共通して同一の構成要素を示す。

本発明は、その最も広い形態において、触媒の存在下で危険物質に適切な波長の光を照射して、光触媒酸化プロセスによってターゲット材料を不活化または破壊する段階を含む、危険物質を処理するための除染方法を提供する。一般論として、本発明の装置は、（ｉ）触媒とターゲット材料に適切な波長（およびエネルギー）の光を照射することができる処理チャンバと、（ｉｉ）所望の波長を生成することができる光源とを含む。光源の波長と強度を調整して、ターゲット材料の性質と触媒の選択によってプロセスを最適化することができる。照射のために処理チャンバに危険物質を導入するために、液体キャリア、好ましくは水性媒体が使用される。

何ら特定の理論に縛られるものではないが、本発明は、光エネルギー（光子）、触媒、および水に含有される成分の相互作用の結果であると考えられ、この相互作用により、ターゲット材料の分子の一部または該分子内の結合を切断するヒドロキシラジカルが形成される（一次効果）。ＵＶ光の作用は、存在する分子の光分解によるターゲット材料の破壊に直接寄与する。ヒドロキシラジカルの形成と共に、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）も生成される。この酸化剤は、除染プロセスサイクルを助け促進する。ヒドロキシラジカルの一次効果により、分子の脆弱部分に対し二次プロセス（Ｈ₂Ｏ₂による攻撃等）が作用せしめられる。この結果最終的に、危険物質は単純（安全）な構成部分へと分解され、キャリア媒体内に無機塩類が形成され、ＣＯ₂等の排ガスが生成される。

適切な触媒の照射によって生成される極めて反応性の高いヒドロキシラジカルとＨ₂Ｏ₂を利用する本発明の方法は、プリオンタンパク質を酸化させてＮＯ_x、ＣＯ₂、水、および様々な無機塩類へと分解するために利用することができる。ヒドロキシラジカルによるプリオンタンパク質分子への攻撃により、多重結合の選択的破壊が生じ、それにより、アミノ酸ユニット間の強い結合が永久的に変化し、相互（および、炭水化物や場合によっては脂質等の関連成分と）の適切な付着とアラインメントに変化が起こる。この効果は、プリオンタンパク質の空間構造を変化させ、正常に再生する能力に影響を及ぼす。プリオン分子の生物学的活性を抑えるには、タンパク質の組成および／または形状の変化が小さくても十分である。構造と形状に変化があると、Ｈ₂Ｏ₂による攻撃等、さらなる酸化に対するプリオンの耐性が低下し、それにより分子の完全酸化率が向上する。

触媒と共に水性キャリア媒体を使用して、ヒドロキシラジカル／過酸化水素生成界面と器具／機器等の上のターゲット材料との接触が最大にされる。これは、適切な循環または随伴プロセスを利用して水キャリア内の触媒が界面に移動するようにすることにより対処することができる。このように空間オフセットを最小にすることにより、照射時に生成される寿命の短いラジカルの影響が大きくなる。空間オフセット距離によるこの効果は、小さい触媒微粒子（３〜５ミクロン）の使用によってさらに向上する。

除染の一連の過程の中で物質全体の前洗浄が行われてもよく、これにより、除染する材料の量が最小になり、処理能力が改善される。

照射の強度を高めおよび／または照射する触媒の表面積を大きくすると、ラジカルの生成を増やすことができる。追加の触媒を導入して、処理を高速化し廃棄物の流れから取り出された触媒と置き換えることができる。

触媒は、適切な波長の光の照射により関連する危険物質との反応を行わせる任意の感光材料でよい。適切な触媒物質には、例えば、ＴｉＯ₂、ＴｉＯ₃、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＳｎＯ₂、Ｗ０₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、およびＴａ₂Ｏ₅がある。好ましい触媒の例は、ＴｉＯ₂である。触媒の照射により、表面に吸収された水を酸化させる活性部分（実際には半導体面上）が生成される。そのように形成された反応性がきわめて高いヒドロキシラジカルは、システム内にあるターゲット材料と反応する（また、最終的には分解する）。

触媒は、ターゲット材料との適切な接触を提供する任意の形態で使用することができる。例えば、触媒は、キャリア媒体内に分散されてもよく、除染または破壊する様々な材料に被覆するかその材料と混合されてもよい。触媒物質で被覆したカラムまたはタワー等の触媒モジュールを使用することができる。代替として、触媒を装置の内側面に被覆することができ、頑強性と自己洗浄能力が強化される。後で説明するように、処理の効率を高める再利用のための触媒物質の再生利用を提供することができる。

使用される光の波長は、３１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の光が好ましいが、使用される触媒、使用される媒体、およびターゲット材料の性質によって異なることがある。使用される波長は、ターゲット材料の吸収特性に基づいて選択することができ、それにより効率が向上する。光生成されたヒドロキシラジカルは、除染／破壊プロセスにおいて役割を果たす主作用物質なので、様々なパラメータを変化させて所定のターゲット材料に対する影響を最適化することができる。例えば、標準の水銀ランプを適切なフィルタと共に使用して特定の波長を生成することができる。

本発明の方法は、ターゲット材料を分解させて、最終的にそれをＣＯ₂等の単純な反応生成物に変える。したがって、ＣＯ₂や他の反応生成物の発生を使用して、プロセスの程度と速度を監視することができる。ラマン分光法、質量分析法、インビトロ試験等の技法や、特定の危険物質に適した他の既知の技法を使用して、排ガスの生成やターゲット材料の破壊を適切に監視することができる、
本発明の方法の特徴の詳細を、各種従来技術方法による比較データと共に表１に示す。「効率」の値は、処理プロセス中の電子移動の速度と効果を示す。

従来技術の方法（表１に詳細に示したもの以外）には、水素添加と、溶融金属または超臨界水を使用する方法がある。そのような追加の方法は全て、それら方法が有効であるために必要とされる動作条件によって大きな危険がある（例えば、これら３方法全てが６００℃を超える温度を必要とする。また、水素添加および超臨界水の方法は、約１００バールあるいはこれ以上の圧力で運転される）。フッ素（おそらく既知の最も強い酸化剤）による処理も有効であるが、取り扱いが極めて困難かつ危険である。

本発明の方法は、危険物質の不活化および／または破壊の有効かつ効率的なプロセスをバッチ式または連続式で提供し、同時に動作要件と特性の点で従来技術の方法の欠点を克服する。本発明は、最少の可動部品で、保守と操作が容易で、容易に規模を変更できる装置および方法によって、周囲温度および圧力条件の下で実行される除染処理を容易にする。

表２は、本発明を使用してうまく破壊された化合物を示す。トリブチルリン酸は、神経作用物質の類似体であって、「芳香族」の欄に掲載されている。

表３は、処理した数々の試験材料と条件を示す。それぞれの場合において、処理は大気圧と室温で行われた。処理効率（３種の試験材料の場合では、当該化合物の破壊に対応する）は、分光測光技術を使用して測定された。

後述の本発明装置の特定の実施形態はそれぞれ、循環システム、触媒供給機構、および触媒再生システムを備えることができる。さらに、最終の除去・乾燥段階の前に、余分な遊離触媒付着物を、洗浄した器具や道具、材料から除去する洗浄機構を備えてもよい。同様の基本ユニット構造を有するより大きなユニットには、水性マトリクス中の汚染物質が浸透できる触媒が被覆されたマテリアル・タワーを補完的に使用してもよく、それにより汚染物質は触媒やＵＶ源に対しより一層曝露されることになる。

除染の一連の手順内で材料全体の前洗浄が行われてもよく、それにより、除染する材料の量が最小になり、処理能力が改善される。

図１に、本発明による装置の第１の実施形態を概略的に示す。装置は、処理チャンバまたは処理槽（１）、光源（２）、循環ポンプ（３）、排ガス監視／処理ユニット（８）、触媒再生システム（４）、および貯蔵タンク（５）を含む。使用する前に触媒とキャリア媒体を蓄える触媒ホッパ（６）と媒体貯蔵ユニット（７）も備える。この第１の実施形態は、少量のターゲット材料を除染または破壊するために、例えば手術器具など処理量が少量の場合に向けて設計された。処理チャンバの物品の用手操作は、グローブボックス型の蓋（９）を使用することにより容易化することができる。この装置は、例えば医療行為や歯科医療行為において医療スタッフによって操作されるように設計されている。

触媒物質とキャリア媒体はそれぞれ、触媒ホッパ（６）と媒体貯蔵ユニット（７）から貯蔵タンク（５）に導入され、そこから処理チャンバ（１）に導入される。触媒は、一般にキャリア媒体中に懸濁されており、懸濁が維持されチャンバ（１）内に懸濁液が循環することを保証するために、適切な攪拌手段が提供されることがある。汚染された機器またはターゲット材料（図示せず）は槽内に配置され、蓋が閉じられ連動式安全装置（図示せず）が係合された後でプロセスが始まる。処理の間キャリア媒体内で懸濁液中の触媒を維持するために、適切な手段によって媒体がシステム内で循環される。これにより、触媒の最大照射が容易になるとともに、触媒粒子をして、界面とターゲット材料との接触を促進させる。プロセス実行の終わりに触媒再生システム（４）によって触媒を除去するために循環ポンプ（３）が使用される。触媒再生システム（４）は、一般に、サイクロン分離器の形をとる。

システム内の触媒のレベルは、プロセスコントローラ（図示せず）によって監視され、必要なレベルに調整される。キャリア媒体は、除染／破壊プロセスの間、槽（１）内で循環され、媒体貯蔵ユニット（７）からあるいは触媒再生システム（４）を介して新鮮なものと交換されるかあるいは補充されてもよい。排ガスモニタ／処理システム（８）内の排ガス生成を含む全体のプロセスを監視するためにプロセスコントローラ（図示せず）が使用される。排ガス監視システム（８）は、一次プロセスの状況を監視する手段を提供する。有機成分の破壊によりＣＯ₂が生成され、ＣＯ₂の生成が検出されなくなったとき、処理プロセスが完了したと考えることができる。放出された残留ＣＯ₂は、排ガスシステム（８）に詰め込まれた活性炭フィルタを使用して収集される。インビトロ試験や分光分析等の整合性をとるためサンプリングが簡単にできる。

プロセスの完了を確認した後で、使用済みのキャリア媒体を認められている方法で破棄することができ、装置は新しい媒体で洗浄されてもよい。本発明に係るシステムは本質的に自己除染性であるとはいえ、洗浄プロセスにより、ターゲット材料によって汚染された可能性のある装置内の全ての領域を浄化できる。次いで、処理チャンバ（１）内のキャリア媒体は、次の使用前に補充され、貯蔵タンク（７）内の媒体が交換される。一般に、本発明の方法は、大気圧か大気圧に近い圧力下で実施することができるが、特に触媒再生段階および／または浄化段階においては材料をより高い圧力で装置に通してもよい。

この操作のための処理チャンバ（１）へのアクセスは、グローブボックス蓋機構（９）によって行うことができる。これにより、（必要に応じて）器具または機器を分解して擦り洗いし、頑固な汚染物質や隠れた汚染物質を除去することができる。次に、そのような汚染物質は、処理プロセス中に処理チャンバ内で循環され破壊される。特に装置にターゲット材料を導入するとき、作業中の人員への危険を最小にするために安全保護装置が使用されることがある。槽の蓋（９）が開かれたときに光源を自動的に切るスイッチ手段が提供される。

除染の一連の手順内で材料全体の前洗浄が行われてもよく、これにより、除染する物質の量が最小化され、処理能力が改善される。

図２に、第２の実施形態を概略的に示す。この装置は、手術器具の除染に関して高い処理能力を備えた病院や大きな診療所で使用するように設計されている。またこの装置は手術器具と機器の除染の訓練をした専門スタッフによって操作されるように設計されている。

装置は、除染トレイ（１０）、紫外線源（２）、および媒体分配システム（１１）を有する処理チャンバ（１）を含む。触媒ホッパ（６）および／または触媒再生システム（４）からの触媒が、貯蔵タンク（５）に導入される。汚染された機器または製品が、除染トレイ（１０）に入れられ、トレイ（１０）は、処理チャンバ（１）内に下げられる。蓋を閉じて連動安全装置を係合させた後で、処理を開始することができる。媒体内の懸濁液中に触媒を維持するために、媒体は、循環ポンプ（３）と複数の回転噴霧ヘッド（図示せず）を有する媒体分配システム（１１）によって循環される。分配システム（１１）は、処理チャンバ（１）内で触媒を含む霧またはエーロゾルを発生させる圧力ジェット効果を作出し、これがＵＶ光と触媒と汚染された機器上のターゲット材料の間の最適な接触／相互作用を容易にする。

キャリア媒体は、処理チャンバ（１）の底に排液され、これは循環圧力調整槽（１２）に収集される一方、循環ポンプ（３）へと送られる。処理プロセスの終わりに、余分な触媒はすべて触媒再生システム（４）から回収される。前述のように、排ガスモニタ／処理システム（８）による処理の進行を監視するためにプロセス制御（図示せず）が提供される。処理プロセスの完了した後、蓋が取り外され、トレイが持ち上げられ、除染した器具が取り出される。

懸濁した触媒を含む媒体は、除染プロセスの間に処理チャンバ（１）を介して貯蔵タンク（５）から直接循環されてもよく、触媒回収サイクルの間に触媒処理ユニット（４）を介して循環されてもよい。キャリア媒体は、先の実施形態に関連して述べたように、整合／品質保持のためにサンプリングされる。循環圧力調整槽（１２）内における中間レベルが、操作前および操作中に監視され、必要に応じて補給される。

図４と図５に示した処理チャンバ機構の詳細と共に図３に概略的に示した第３の実施形態は、化学的または生物学的作用物質やプリオンで汚染された材料等の高レベルの生物学的有害物質の大量または小量の破壊のために設計されている（また、固相、液相、気相の危険物質の処理に適用することができる）。このようなシステムは、専門の適切に訓練されたスタッフによって制限された領域内で操作されるように意図されている。

本装置は、連続した処理チャンバ（１）を含み、その数と構成は、処理する材料の性質と量に即したものとすることができる。適切な前準備された状態のターゲット材料は、ターゲット材料ホッパ（１３）から、計測手段（１４）によって制御されて混合容器（１５）に導入される。キャリア媒体は、循環ポンプ（３）によって循環圧力調整槽（１２）から混合容器（１５）に送られ、触媒が、触媒ホッパ（６）から追加される。ターゲット材料の前処理の準備は、固体をより小さい粒子へと細分化すること、液体中に固体粒子を懸濁させること、または液体中に気体を吸収させることを含むが、これらに限定される必要はない。

ターゲット材料、媒体、および触媒混合物は、分配ヘッダ（１６）内に落ち、そこから処理チャンバ（１）に入る。混合物の流れを制御するこの方法は、混合容器（１５）と分配ヘッダ（１６）の関係によって決まる静水頭以外の潜在的圧力を除去する。各処理チャンバ（１）は、一連のトレイ状処理床と光源（２）を含むハウジングを含む。処理床は、キャリア媒体、触媒およびターゲット材料混合物がＵＶ光にさらされる時間を最大にし乱流の形成を促進するように設計されている。一般に、各処理床は、処理床を往復して延在する一連のチャネル（１７）からなり、各チャネル（１７）は、混合物中に乱流を発生させるように設計されたテクスチャ面（１８）を含む。このような流れの制御は、（層流の状況で生じる可能性があるように）触媒とターゲット材料が遮断されるのを防ぎ、照射効率を最大にする。

処理床は、その真上に光源（２）を有する構成とされ、該光源は必要に応じ鏡で囲まれていてもよい。さらに、各処理床は、適切な光透過特性を有する、通常は石英等の材料で作られる、透明な上板を含む。処理混合物は、プロセスが完了するまで、またはオペレータによって指示された適切な期間、システム内で循環される。懸濁している如何なる固体物質、触媒、その他の廃棄物も触媒／廃棄物処理システム（４）によって除去され、貯蔵されて、最終的に廃棄される。

キャリア媒体内にターゲット材料を懸濁させるのに必要な環境を作り出すために、該媒体の組成とフロー制御に特定の改変を導入してもよい。例えば、回転手段、超音波手段、または他のかき混ぜ／攪拌手段を装置に組み込むことができる。

本発明プロセスは、適切なプロセス監視および制御システムを使用して制御される。これは、排ガス監視／処理システム（８）による排ガス状況の監視を含む。排ガス監視／処理システム（８）はまた、ＣＯ₂、ＮＯ_x、ＳＯ_x等のガス反応生成物を監視し収集／処理する手段を提供する。これら排ガスを処理するためにスクラバやアブソーバ等、特定の装置を備えたものとしてもよい。前と同じように、適切な分析技術を使用して、使用済み廃棄物と使用済みキャリア媒体の処理の過程と内容物を監視することができる。

本発明は、本明細書に示した実施形態に限定されず、実施形態の構成と詳細を変更することができる。

本発明による装置の第１の実施形態を示す図である。 本発明による装置の第２の実施形態を示す図である。 本発明による装置の第３の実施形態を示す図である。 図３に示した実施形態の処理チャンバのより詳細な図である。 図３に示した実施形態の処理チャンバのより詳細な図である。

符号の説明

１ 処理チャンバまたは処理槽
２ 光源
３ 循環ポンプ
４ 触媒再生システム
５ 貯蔵タンク
６ 触媒ホッパ
７ 媒体貯蔵ユニット
８ 排ガス監視／処理ユニット
９ グローブボックス型の蓋

Claims (10)

1. 危険物質の処理および危険物質で汚染された物品の除染のための装置であって、前記危険物質または汚染された物品の保持に適するようにされた、オペレータによるアクセス可能な処理容器と、処理容器内の内容物に所定の波長の光を照射することができる光源とを含む装置。
2. 処理容器が、危険物質または汚染された物品を保持するための１以上のトレイを含み、さらに装置内または装置を介してキャリア媒体を循環させる分配手段を含む、請求項１による装置。
3. 監視手段をさらに含む、請求項１と２のいずれか１項に記載の装置。
4. キャリア媒体を保持することができる貯蔵タンクと、触媒を保持することができる触媒ホッパと、キャリア媒体と触媒の混合を容易にする混合容器とをさらに含み、処理容器が、複数の処理床と光源を含むハウジングをそれぞれ有する１以上の処理チャンバと、処理チャンバ内へのキャリア媒体と触媒の流れを制御する分配ヘッドとを含む、請求項１に記載の装置。
5. 各処理床が、キャリア媒体内で乱流を引き起こす手段を含む、請求項４に記載の装置。
6. 危険物質を処理しまたは危険物質で汚染された物品を除染する方法であって、触媒の存在下で前記材料または前記物品に３１０〜４００ナノメートルの範囲の波長を有する光を照射する段階を含む方法。
7. 触媒がＴｉＯ₂である、請求項６に記載の方法。
8. 触媒が、ルチル型またはアナターゼ型のＴｉＯ₂である、請求項７に記載の方法。
9. 照射段階が、約１５℃〜３５℃の温度と約１バール〜５バールの圧力下で行なわれる、請求項６から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 照射段階が、水性キャリア媒体中で行なわれる、請求項６から９のいずれか１項に記載の方法。
    

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