JP2009297055A - 感染性廃棄物の滅菌処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高圧蒸気や熱水により感染性廃棄物を滅菌処理するシステムにおいて、滅菌処理の効率化と滅菌処理後の感染性廃棄物の構成素材の再利用の効率化を図る。
【解決手段】 感染性廃棄物を滅菌処理する処理槽内には切断装置１が配置されている。この切断装置４は油圧シリンダ２のシリンダロッド３に設けられ、先端に刃部４ｂを有する切断部材本体４ａとこの本体４ａの両側部に設けられた拡開部材４ｃとを有し、油圧シリンダ２により切断部材４を下降させることにより内部に感染性廃棄物を収納した収納容器５を切断し、かつ拡開部材４ｃにより切断面を広げる。（Ｂ）の状態で切断を終了しかつ切断部材４を上昇させてから高圧蒸気等により感染性廃棄物を滅菌処理する。
【選択図】 図１

Description

本発明は医療廃棄物の処理装置に係り、特に我が国の法律（廃棄物処理法）によりその取扱が規制されている感染性を有する医療廃棄物（以下実施例も含めて「感染性廃棄物」とする）を高圧蒸気や熱水による滅菌処理を行い、滅菌後の廃棄物の再利用を好適に実施できる処理装置に関する。

病院や医療・医学の研究所等の医療現場においては使い捨て型注射器、人工腎臓透析における透析容器、チューブ類等各種の感染性廃棄物が大量に発生する。特に従来は煮沸消毒等を行うことにより繰り返し使用されていた注射器等の医療器具も、安全上その大半が使い捨て型となっている等の理由により、感染性廃棄物の排出量は昨今飛躍的に増大している。

感染性廃棄物は、病院の現場で分別するのは難しく一括して容器に封入し、容器と共に約９８％が焼却処理されている。感染性廃棄物の殆どは使い捨て注射器のようにプラスチック製であるが、このうち塩化ビニルが２０％近く混入している。このような状態での感染性廃棄物の焼却は塩化ビニルに含まれる塩素によりダイオキシンが発生すること、プラスチックの燃焼による高温と案素腐食によって焼却炉が損傷してしまう問題がある。

感染性廃棄物は滅菌して塩化ビニル分を分別すれば固形燃料に、また容器類は再生原料として利用できるので、焼却処理に比較してＣＯ２の排出削減につながる。このような観点から感染性廃棄物を法的に認可されている方法の中で、滅菌性能が完全で滅菌後の再利用を可能とする方法としては高圧蒸気による滅菌方法がある。
高圧蒸気滅菌は、滅菌対象物を蒸気に晒す必要があるが、感染性廃棄物は二次感染と、針刺し事故の防止のために容器に封入され処理時にこの容器を開放することが禁止されている。蒸気は容器内に侵入できないため、このままの状態では容器に封入された感染性廃棄物は高圧蒸気滅菌することができない。歯科医療廃棄物のように発生量が少なくかつ移送距離が院内で短い場合には廃棄物はプラスチック製の袋に封入されることも多い。袋の場合には滅菌槽内において高圧蒸気の熱により亀裂が入ることによって封入されている感染性廃棄物が高圧蒸気に晒され、滅菌処理が可能となるが、多量処理には不向きでありかつ内部の感染性廃棄物が十分に高圧蒸気に晒されるように袋が破壊されるとは限らず信頼性の点でも問題がある。

高圧蒸気滅菌を前提とした感染性廃棄物の処理に関しては以下の特許文献に記載の技術がある。
特開平６−１９００２４ 特開２００８−０５４８４１

上記特許文献においては、感染性廃棄物が容器に封入されかつこの容器と共に滅菌処理することが記載されていない。しかし現行法下では医療廃棄物は容器に封入された状態で排出されることが義務付けられており、かつ容器は現行法に基づく感染性廃棄物処理マニュアルに従った形状、強度を有するプラスチック製、段ボール製等となっており、かつ病院等の医療現場内の移送のみの場合にはプラスチック製の袋が認められてる。上記特許文献記載の発明は上述した法律、マニュアルによる義務下での滅菌処理方法としての解決策とはなっていない点が生じている。

感染性廃棄物の滅菌を行うには感染性廃棄物を直接高圧蒸気に晒す必要があるが、このような各種各様な梱包状態の感染性廃棄物を高圧蒸気に直接晒すためには滅菌用の処理槽内で各種容器を破砕するか、或いは滅菌用の処理槽に投入する前に梱包を開いて感染性廃棄物が高圧蒸気に晒されるように前処理するかの、何れかの方法が実施されることになる。

後者の方法は、開放空間において人手で行わなければならず、菌等の汚染物が空間に飛散する恐れや注射針等による作業者の負傷、或いはこの負傷によって感染の恐れも生じる。このような観点から現在では後者の方法は平成１６年（２００４年）３月１６日付けの環境省通達「感染性廃棄物の適正処理方法について」により、法的に禁止されている。上記特許文献２は破砕機を有しているが、この破砕機は感染性廃棄物を容器と共に破砕するための手段ではなく、滅菌処理は感染性廃棄物を容器から取り出して滅菌処理槽に投入することにより実施する方式であるため、安全・衛生上現行法下ではその発明内容の実施自体が禁止された状態となっている。

感染性廃棄物の一つとして人工透析器がある。この器具は直径４０mm、長さ４００mm程度のプラスチック製密閉円筒容器であるが、この容器の内部には感染菌に汚染された透析液が封入されている。この容器をそのまま高圧蒸気滅菌すると、熱は円筒外部からしか伝わらないため、他の感染性廃棄物が１２１℃以上の蒸気に晒す時間が２０分間であるのに対して４０分以上が必要となることが判っている。このため人工透析器が感染性廃棄物に混入している場合、感染性廃棄物収納容器の破断と共にこの人工透析器も破断（破砕）して人工透析器内部に蒸気を侵入させ、他の感染性廃棄物と同じ条件下で滅菌を完了させることが滅菌管理と装置の処理能力上重要な課題となる。
更に破砕方法として上記特許文献２の回転式破砕構成を用いると、破砕物の噛み込みやカテーテルの巻きつき等により破砕機の運転が停止し、滅菌されていない状態での装置の修理等危険な作業をせざる得なくなる事態が発生する。また上記特許文献の記載の破砕では高圧蒸気に晒すという目的以上に破砕が行われ、滅菌後のプラスチックの分別回収が事実上不可能となって、プラスチック材料の再利用という目的を達成できなくなる。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み構成されたものである。
即ち本発明は、感染性廃棄物が各種各様に収納・梱包された状態において、この感染性廃棄物を確実に高圧蒸気に晒せるように容器やこの容器に封入された人工透析器を破断すれば十分であり、このような破断を実施すれば感染性廃棄物を必要以上に微粉砕することも無くなり、感染性廃棄物を構成するプラスチックの再利用の際に、素材の種類毎に分類するのが容易となるとの観点から構成されたもである。

即ち、本発明は高圧蒸気により滅菌処理を行う空間部において、感染性廃棄物を収納する容器に対して相対的に移動する切断刃を配置し、基本的にはこの容器とこの容器内に収納されている人工透析器と共に二つ割りして容器内の感染性廃棄物と人工透析器を高圧蒸気に直接晒すよう構成した容器破断用の切断手段を有し、要すれば高圧蒸気から生じる高温のドレンも滅菌処理に利用するよう構成した感染性廃棄物の滅菌処理装置であることを特徴とする。

感染性廃棄物を収納した容器は切断刃という非常に単純な切断手段により切断されるため、破砕装置のように破砕部に対象物が噛み込むことによる装置の停止、この停止に後続する感染の危険を侵した修理等の事態を生じることなく装置を安全確実に運転することが可能である。

また切断作業はあくまでも個々の感染性廃棄物を高圧蒸気に晒すための必要最小限の破壊作業であり、感染性廃棄物自体が微粉砕されることはないので、滅菌後の種類毎の仕分けも容易となり、素材の再利用を有効に実施することができる。

外部から高圧蒸気が注入され感染性廃棄物の滅菌処理が行われる処理槽内に切断刃が配置され、梱包処理されている感染性廃棄物をこの梱包ごと切断するよう構成される。切断は感染性廃棄物を高圧蒸気に晒すのに必要最小限のものとして、梱包を二つに切断するよう構成される。

図１は本発明の第１の実施例の主要部をなす感染性廃棄物収納用容器の切断装置の構成 を示す。この切断装置は後述する感染性廃棄物の滅菌を行う処理槽内に配置される。
符号１は切断装置を、また符号５は切断装置により切断される対象としての感染性廃棄物を収納した容器（以下単に「収納容器」とする）、符号３０はこの収納容器５を載置したパレットを示す。この切断装置１は切断用の刃が油圧シリンダによって昇降動作することにより感染性廃棄物を収納容器ごと切断するよう構成されている。

符号２は油圧シリンダ本体、３はシリンダロッドであり、このシリンダロッド３に対して切断部材４が取り付けられた構造となっている。切断部材４はシリンダロッド３に直接接続する切断部材本体４ａと、こ切断部材本体４ａの先端に取り付けられた刃部４ｂと、切断部材本体４ａの側部に突設された拡開部材４ｃとから成っている。拡開部材４ｃは切断対象の切断に当たって対象物を切断面を中心として左右に広げるものである。このため収納容器５に対向する端部が斜めにカットされ、刃部４ｂの下降に伴い収納用容器５を左右に押し広げるように構成されている。

一方感染性廃棄物はプラスチック容器に直接収納されていたり、ビニル袋に収納されたものをさらにプラチック容器やダンボール容器に収納されされていたりと、収納、梱包方法はまちまちである。このような状態の収納容器５に対して、油圧シリンダ２により切断部材４を徐々に下降させる。切断部材４の先端の刃部４ｂの刃はかなり鋭利かつ高強度に形成されているため刃部４ｂが収納容器５に接触しかつ下降する際に容器はその種類を問わず刃の接触部で押し潰されることなく比較的鋭利に切断され、収納容器５内の感染性廃棄物も同様に切断される。

刃部４ｂは収納容器５および内部の感染性廃棄物を切断しながら下降し、後続する拡開部材４ｃが収納用容器５に接触した以降は、拡開部材４ｃの下降に伴い、既に切断された箇所が広げられるようにして切断が進行し、最終的には切断された容器５は同図（Ｂ）の符号５ａ、５ｂで示すように一定の空間を介して配置された状態となる。なお図１は容器の切断状態を概念的に示しているが、実際には容器内の感染性廃棄物の一部は切断の終了までの間に少なからぬ量が容器外部にこぼれ落ちる。因みに、感染性廃棄物がこぼれ落ちるのは、個々の感染性廃棄物が高圧蒸気に晒され易くなることを意味するので、好ましいことである。収納容器５が切断されたならばこの切断装置が収納されている処理槽内に高圧蒸気が注入され、感染性廃棄物の滅菌処理が行われる。

図２は本発明の第２の実施例を示す。
前記実施例では切断部材４が収納容器に向かって下降することにより収納容器５を切断する構成であったが、この実施例では収納容器５が移動（下降）することにより収納容器５を切断する所謂押し切り型の装置として構成されている。

図中切断装置は２連に構成されている。
図中符号６（６Ａ、６Ｂ）は油圧シリンダであり、この油圧シリンダ６のシリンダロッド６ａの先端には押圧板７が設けられている。枠体８には載置板９が設けられ、かつこの載置板９には感染性廃棄物の収納容器５が載置されるよう構成されている。載置板９はこの収納容器５の荷重を支持できる程度の比較的弱い弾発力を有するバネ等の弾発材料を介してこの枠体８の側部に対して摺動可能に取り付けられている。

一方刃材１０は刃部１０ａが上端に位置するようその下端が枠体８の底部に固定されて立設している。なお前記載置板９はこの刃材１０が相対的に通過するのを可能にするため一定の間隙を介して個別に配置されている〔同図（Ｂ）参照〕。この状態で油圧シリンダ６を作動させ押圧板７を下降させることにより、収納容器５を切断する。

この場合、載置板９を支える弾性体の弾発力はこの載置板９を支える程度の弾発力であり、従って載置板９に収納容器５を載置するとその重量によって載置板９は下降し、収納容器５の底面は刃部１０ａにほぼ接触した状態となる。この状態で押圧板７を作動させることにより収納容器５は押圧板７の下降に対応して下降する。収納容器５と刃材１０との相対的な移動（変位）により刃材１０の先端に形成された刃部１０ａによって各収納容器５は切断されると共に収納容器５内部の感染性廃棄物が高圧蒸気に晒されるよう切断処理される。切断が完了したならば高圧蒸気により感染性廃棄物が滅菌される。

この場合、通常は押圧板７は図（Ａ）の位置まで上昇させておき、押圧板７に邪魔されずに感染性廃棄物が十分高圧蒸気に晒されるようにする。なお載置板９を支える弾性体の弾発力は前述のとおり弱いので押圧板７を上昇させて滅菌を行っている間、切断された収納容器５及び感染性廃棄物の荷重によって枠体８の底面に止まり、滅菌処理後これら収納容器及び感染性廃棄物が取り除かれて載置板に対する荷重が無くなると上昇し、次の切断作業に備える。

実施例１及び２は収納容器を鉛直方向に切断する構成を示しているが、切断方向はこのように鉛直方向に限るものではなく、水平方向の切断、場合によっては斜めに切断する等処理槽の構造との関係等の事情に基づいて適宜選択できるものである。

図３は上記切断装置を用いた、感染性廃棄物の滅菌処理システムの一例を示している。 上記切断装置は滅菌処理システムの中核を成すオートクレーブつまり高圧滅菌処理槽（以下単に「処理槽」とする）に配置されている。なお図中示された切断装置は実施例２として構成されている切断装置であるが、実施例１の切断装置をこの処理槽１１に配置することはもとより可能である。図中符号１２で示された部分は切断装置を中心とした切断部を示している。

感染性廃棄物が収納された収納容器５は脱臭フード１５等の防臭空間を介して搬入され、かつ投入口１６から切断部１２に配置され、先ず収納容器５の切断作業が実施される。 以下収納容器５の切断が完了し、滅菌工程に入った状態でこのシステムを説明する。
ボイラ１３で発生した高圧蒸気はアキュムレータ１４を経て処理槽１１内に供給される。処理槽１２内は０．２ＭＰａ以上の圧力が維持され、１２１℃以上でかつ２０分間以上の雰囲気下で滅菌処理が行われる。

この間、圧力調整弁Ｖ１、絞り弁Ｖ２を適宜調節することにより高圧蒸気が連続的に供給され処理槽１１内の温度、圧力が上記設定値を保つように制御される。処理槽１１を出た蒸気は触媒槽１７を経て熱交換器１８に至り、冷却されて低温蒸気となり、ドレーンはドレーンボット１９に溜められ、かつ蒸気は気液分離器２０により気液分離され、気体成分はヘパフィルタなどのフィルタ装置２１を経て系外に排出される。なお符号２２は熱交換器１８の蒸気を冷却する冷却ユニットである。

上記の滅菌システムにおいて感染性廃棄物の滅菌が完了したならば、蒸気の供給などの前述の滅菌処理のフローを停止し、この状態で投入口１６を介して滅菌処理が完了した感染性廃棄物を排出し、冷却タンク２３で所定温度まで冷却した後、再処理工程２４に移動させ、有用物として回収する。

図４は第３の実施例を示し、本発明に係る滅菌処理方法を示す。
この実施例では熱水を用いて滅菌することを前提としている。ボイラ１３で加熱された熱水は弁Ｖ３開、弁Ｖ４閉で熱水配管Ｌ１を経て熱水タンク２５に送られ、ヒータ２６により温度調整されて処理槽１１に供給される。この場合の熱水の温度は前記飽和蒸気と同様の１２１℃以上に加熱されて処理槽１１に供給される。

ここで、滅菌処理において前記高圧蒸気に代えて熱水を用いる場合には次のような利点がある。例えば収納容器５が段ボールである場合、蒸気に当たると段ボール全体が柔らかくなり、所謂だれた状態となって感染性廃棄物の周囲にまとわり付くような状態となることがある。このような状態になると、だれた段ボールが邪魔になって感染性廃棄物全体に蒸気が行き渡らなくなる可能性がある。これに対して熱水であれば処理槽１１に溜まった熱水が感染性廃棄物全体に浸潤するため効果的な滅菌が実施できる。

また処理槽１１から排出された熱水は異物除去タンク２７において熱水中の異物が濾過や沈殿等の方法で除去され、異物が除去され熱水は熱水循環ポンプ２８により熱水循環配管Ｌ３を経て熱水タンク２５に戻され、熱水配管Ｌ１側からの熱水と共に処理槽１１に再供給する。
一方滅菌処理中の熱水の一部および、滅菌処理完了後の熱水は異物除去タンク２７に排出され、熱水中の異物は濾過或いは沈殿等の方法で除去されて排水処理装置２９に排出され、薬品等により排水の無害化処理が行われる。

上記工程では滅菌は熱水のみで行ったが、高圧蒸気を供給し、高圧蒸気とこの高圧蒸気から発生するドレーンとしての熱水を利用する方法もある。即ち弁３閉、弁４開としてボイラ１３で発生した高圧蒸気を高圧上記配管Ｌ２を経て処理槽１１に供給し、この高圧の蒸気で滅菌すると共に、高圧蒸気のドレーンとして生じる熱水を処理槽１１内に貯留し、この熱水も滅菌用の熱源として利用するように構成する。滅菌完了後は上記工程と同様に熱水を処理する。

本滅菌装置及び滅菌方法は、特定の病院等の自家用の比較的小型のものから、処理センター等を設置して、多数の医療機関から排出された大量の感染性廃棄物を一括して滅菌する大型の装置まで幅広く構成することが可能である。

本発明の第１の実施例を示す切断装置の側面図であり（Ａ）は収納容器の切断途中を、（Ｂ）は切断終了の状態を示す。 本発明の第２の実施例たる切断装置を示し、（Ａ）は装置の正面図を（Ｂ）は側面図を、（Ｃ）は（Ｂ）に示す側面図において感染性廃棄物を収納した容器を切断した状態を示す図である。 図２に示す切断装置を収納した処理槽を有する感染性廃棄物処理システムの系統図である。 図３に示す処理システムの別の構成を示し、滅菌処理を高圧蒸気とこ高圧蒸気のドレーンである熱水との併用或いは熱水のみとした滅菌システムに関する系統図である。

符号の説明

１ 切断装置
２ 油圧シリンダ
３ シリンダロッド
４ 切断部材
４ａ （切断部材の）本体
４ｂ （切断部材の）刃部
４ｃ （切断部材の）拡開部材
５ （感染性廃棄物を収納した）収納容器
６、（６Ａ）、（６Ｂ） 油圧シリンダ
７、（７Ａ）、（７Ｂ） 押圧板
８ 枠体
９ 載置板
１０ 刃材
１１ 処理槽
１２ 切断部
１３ ボイラ
１４ アキュムレータ
１５ 脱臭フード
１６ 投入口
１７ 触媒槽
１８ 熱交換器
１９ ドレーンポット
２０ 気液分離器
２１ フィルタ装置
２２ 冷風発生器
２３ 冷却タンク
２４ 再処理工程
２５ 熱水タンク
２６ ヒータ
２７ 異物除去タンク
２８ 熱水循環ポンプ
２９ 廃水処理装置
３０ パレット
Ｌ１ 熱水配管
Ｌ２ 高圧蒸気配管
Ｌ３ 熱水循環配管
Ｖ１〜Ｖ４ 弁

Claims (7)

1. 高圧蒸気や熱水により感染性廃棄物を収納した容器ごと感染性廃棄物を滅菌処理する装置において、高圧蒸気や熱水を導入して感染性廃棄物を滅菌処理する処理槽内に感染性廃棄物を収納した容器を切断する手段が設けられ、感染性廃棄物の滅菌に先立って当該感染性廃棄物を収納した収納容器をこの切断装置により切断するよう構成したことを特徴とする感染性廃棄物の滅菌処理装置。
2. 処理槽内に配置された切断装置は、油圧シリンダ等の駆動装置とこの駆動装置により駆動される切断部材とから成り、切断部材は先端に刃部が形成されかつ駆動装置により駆動される本体部を有し、この本体部が感染性廃棄物を収納した収納容器側に向かって駆動されることにより当該収納容器を切断するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の感染性廃棄物の滅菌処理装置。
3. 前記本体部に対しては刃部に後続して拡開部材が設けられ、刃部により切断された収納容器の切断部を本体部の移動と共に順次拡開するよう構成したことを特徴とする請求項２記載の感染性廃棄物の滅菌処理装置。
4. 処理槽内に配置された切断装置は、先端が刃部となりかつ枠体内に立設された刃材と、この刃材に対して近接・離間するよう動作する押圧板と、この押圧板を駆動する油圧シリンダ等の駆動部材とを有し、押圧板を刃材側に駆動することより押圧板と刃材との間に配置された感染性廃棄物を収納した容器を切断するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の感染性廃棄物の滅菌処理装置。
5. 前記処理槽内には高圧蒸気が導入されるよう構成され、切断手段により切断された収納容器及び収納されていた感染性廃棄物は高圧蒸気に直接晒されるよう構成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の感染性廃棄物の滅菌処理装置。
6. 前記処理槽内には高圧蒸気が導入されるよう構成され、かつこの高圧蒸気に由来するドレーンとしての熱水も処理槽内に滞留されるよう構成し、切断手段により切断された収納容器及び収納されていた感染性廃棄物は高圧蒸気及び熱水に晒されるよう構成したことを特徴とする請求項５記載の感染性廃棄物の滅菌処理装置。
7. 前記処理槽内には熱水が導入され、切断手段により切断された収納容器及び収納されていた感染性廃棄物はこの熱水に晒されるよう構成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の感染性廃棄物の滅菌処理装置。
   

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