JP2014512909A - 医療廃棄物滅菌用オートクレーブ及びその操作方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、感染性廃棄物の滅菌を達成するための感染性廃棄物の処理用の機械に係り、より具体的には、廃棄物に含まれる病原性微生物、ウィルス、及び胞子形成バクテリアを不活性化することによって生物由来物質を殺菌し中和するための医療廃棄物の処理サイクルに導入されるオートクレーブに関する。このオートクレーブは、高圧飽和蒸気が注入される内部の室と外部の室を備え；外部の室は壁を温暖に保持して水蒸気の凝結と浸出液の発生を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有害感染性衛生廃棄物の滅菌のための機械の分野に関する。該機械は、一般的に滅菌オートクレーブと呼ばれ、その中の病原性微生物、ウィルス及び胞子形成バクテリアを不活性化するために特に有害な医療廃棄物の殺菌及び生物学的修復を実施し、したがっていかなる汚染又は（空気）感染のリスクも伴わずに公共のごみ埋立地に運送し処理することができる一般廃棄物に組み込むことができる廃棄物を得る目的を有する。

より具体的には、本発明の目的は、より大きな施設に同様に廃棄物を無毒化する目的の他の装置と共に滅菌オートクレーブを設置することにより、高圧飽和蒸気の働きを用いて微生物を不活性化することである。

本発明によれば、感染性医療廃棄物は、複雑な工程の最後に、そこに含まれる微生物の不活性化を確実にするために必要な期間で高温熱処理される。

ダメージが不可逆性を有し、微生物自体の成長機能及び繁殖機能の排除をもたらす。

さらに、この装置は排出液を生成せず、一方ガス状流出物は、適切な殺菌工程によって処理するために施設自体の中に捕えられ、その後排出に関する現行法に適合する性質をもって自然環境に排出される。

知られている通り、病院、医学研究室は、保健医療に関係する他の全ての機関同様、潜在的感染性廃棄物、例えば、包帯、注射器、套管若しくは潜在的感染性患者に接触した他の材料、並びにバクテリア、ウィルス、胞子等の感染性廃棄物を大量に生じる。

熱手段により廃棄物を処理するよう指定された施設に搬入されるまで、（空気）感染を防ぐために該医療廃棄物に特別な処置が必要となる。

滅菌工程は、少なくとも１０^−６のＳ．Ａ．Ｌ．（無菌保証レベル）を保証するためにバクテリア量を減らすことからなる。

滅菌は、ＵＮＩ第１０３８４／９４号規則第１部に従って細断と乾燥を含む工程により、廃棄物のいかなる認識可能な外形をも無くすこととその処理効率を向上させ同時に廃棄物自体の容量及び重量を減らすることを目的として行われる。潜在的感染性有害衛生廃棄物のみが滅菌されうる。感染性衛生廃棄物の滅菌は、廃棄物自体の取扱いを平易にする実用的な一選択肢である。

接触感染のリスクを避ける既知の技術は、容器入り廃棄物を収集することにあり、その容器は一度いっぱいになると密閉され、病院建物内にある収集センターに運ばれる。該容器は、それらを指定された施設に運搬しそこで最終的に熱処理することを業務とする専門の会社によって定期的に除去される。

さらなる既知の方法は、感染廃棄物に接触すると反応する化学薬品を用いて医療廃棄物を殺菌するか、若しくはガンマ線照射をすることにある。

上記の滅菌方法は、廃棄物を特別な容器に入れ殺菌剤を加えることにより得られる。一度いっぱいになると、その容器がさらにマイクロ波室内に設置され；それにより微生物への熱作用及び化学作用によって殺菌が達成される。しかしながら、容器は、特別小さなサイズの廃棄物の単一処理を可能にするものであり、かつ（空気）感染に対して要求されている防止レベルを保証するものではない。さらに、該方法には、処理において使用された化学物質の処分に起因するさらなる欠点がある。

より一般的には、従来技術には一連の欠点があり；まず第１に、廃棄物の運搬及び取扱の担当者同様に、医療及び病院の補助スタッフに対する実質的な（空気）感染のリスクがある。

さらなる欠点は、廃棄物の運搬及び焼却のコストにあり、家庭廃棄物のコストよりも顕著に高くなる。

この目的のためのオートクレーブには一連の欠点があるので、廃棄物滅菌工程において常に所望の結果を得られるとは限らない。

これらの欠点のうちの一つは、オートクレーブの内部に置かれた際に廃棄物は機械内で積み重なるので、蒸気作用は積重ね体の外側にある廃棄物にはより効果的だが、積重ね体自体の中央に集中している廃棄物の滅菌には効果的ではないという事実にある。

別の欠点は、廃棄物はオートクレーブ内に注入される蒸気によってのみ熱され、その後、浸出液を発生させることより容器の冷たい壁の上に凝結しがちであるという事実によって起こる。

上記欠点を克服しようとする機械は、国際公開第９９／１２５８０号Ａ２パンフレットに記載されており、そこには、廃棄物及び廃棄物の再混合物を細断する手段を提供する水平なオートクレーブが記載されている。しかしながら、オートクレーブ内にのみ設置されているスクレーパ／ミキサによる廃棄物の細断では廃棄物内に生存する微生物に届くために十分でなく、従ってその後の滅菌の効果を低くすることが判明している。さらに、該特許文献に記載されているオートクレーブは、主たる滅菌室の内部への蒸気の注入を提供せず、廃棄物の湿った部分の熱から生じる蒸気を使うのみである。研究室試験は、廃棄物の湿った部分から生成される蒸気のみでは滅菌のよいレベルを保証するのに十分ではないことを確認している。

国際公開第９２／１２７３８号パンフレットには、医療廃棄物の滅菌のための工程について記載されている。該工程は、廃棄物が最初に容器に入れられ、その後回転羽根を用いて細断されることを提供する。該工程は、使用される細断方法が廃棄物の微細な細断を可能にするものではなくその結果その後に導入される蒸気が廃棄物自体に含まれている全ての微生物を破壊するために十分にならないという欠点を示す。さらに、廃棄物の再混合手段及び排出手段の欠如のため、滅菌サイクルの終わりにおける容器の内部からの廃棄物の完全な排出が妨げられる。

これらの及びさらなる欠点は、本発明の医療廃棄物滅菌用オートクレーブによって解決されるものであり、本発明のさらに多くの実施形態のうち非限定的なものである好適な実施例において添付図面を参照しながら以下に説明される。

図１は、廃棄物の撹拌を達成するための反時計回りのスクリュー回転を有するオートクレーブの側面断面図である。 図２は、廃棄物排出を促進するための時計回りのスクリュー回転を有するオートクレーブの側面断面図である。 図３は、オートクレーブの内部のメンテナンス作業を可能にするためにスクリューを部分的に持ち上げた状態のオートクレーブの側面断面図である。 図４は、オートクレーブの平面断面図である。 図５は、オートクレーブの壁部分の断面図である。 図６は、オートクレーブの平面図である。 図７は、スクリュー回転軸の底部支承の詳細図である。 図８は、本発明の定義に従ってオートクレーブを具現化した、医療廃棄物滅菌施設の一例を示した説明図である。

本発明に係る医療廃棄物滅菌オートクレーブについて、添付図面を参照しながら以下に記述する。

特に、図１を参照すると、オートクレーブは、内部滅菌室１及び空洞４を備え、２つの異なる圧力で動作する別個でかつ分離された２つの流路を介して高圧蒸気が注入される容積を前記の両洞室が備え；より具体的には、該滅菌室１の内部の蒸気圧が廃棄物処理サイクル全体にわたって空洞４の内部圧力より２バール低くなる。

内部室１自体の内部の高温をコンスタントに維持することに加えて新たに搬入された廃棄物を加熱しさらには結果として凝結及び浸出液の形成を防止することを促進するように、空洞４への蒸気注入が内部滅菌室１内への熱交換を決定する。

本発明によれば、オートクレーブのシェル２は、土台２１に支えられた逆さの半殻形状を有し、内壁３、高圧飽和蒸気が流れる空洞４及び絶縁層６に覆われた外壁５を備える。シェルの抵抗力をより高くするため、空洞４の内部に多数の補強材２７が設けられ、それらが内壁３と外壁５を接続する。

図１を参照すると、シャフト８に連結され減速ギヤ及びモーターＭと動作的に接続されたスクリュー７が内部滅菌室１を全長にわたって横断し、スクリュー７は２つの機能、すなわち、シャフト８に付加された回転が反時計回りのときに廃棄物を撹拌する機能と、シャフト８に付加された回転が時計回りのときにバルブ９を通して廃棄物を排出することを促進する機能を有する。シャフト８の回転の安定化を可能にし、それと同時にシャフト自体を内部滅菌室１から容易に引き出すことを可能にするために、先端８ａがガイド２５に固定された滑り軸受内に挿入される。

１本あるいは複数のロッド１０がシャフト８に対して横向きに取り付けられる。これらのロッドは、その端にスクレーパ１１を有し、内壁３上に堆積した可能性のある廃棄物を除去することを支援する。

蒸気循環を可能にするためにオートクレーブは多数のバルブを有し；特に、内部滅菌室１内への蒸気浸透のための複数のバルブ１７、空洞４内への蒸気浸透のための１個あるいは複数のバルブ１８、空洞４の内部に形成された凝結物を排出するための１個あるいは複数のバルブ１９、高圧飽和蒸気により交換されたときに内部滅菌室１に含まれる空気を通気させるためのバルブ２０、工程の最後に内部滅菌室１からの蒸気を排出するためのバルブ２６、蒸気注入中に空洞４からの排気を行うためのバルブ２９である。

オートクレーブは、滅菌工程のための多数の制御装置も有し；特に、内部滅菌室１に注入された廃棄物の容量を管理するための２つの容量センサ２３ａ及び２３ｂと内部滅菌室１自体の基部に位置する１つの圧力センサ２４である。

図６を参照すると、１つあるいは複数の窓２８がオートクレーブの上部に存在し、内部滅菌室１の内部に生物指標を挿入することを可能にする。

滅菌室１の内部のメンテナンス作業を可能にするために、ピンあるいはボルトによって第二の取り外し可能な閉止フランジ１３に取り付けられた上部フランジ１２を備えた上部開口部２２をオートクレーブが備える。

廃棄物は、オートクレーブの上部に配置されフランジ１５によってそれと結合されたバルブ１４を介して内部滅菌室１の中に搬入される。一方で、廃棄物は、フランジ１６によってオートクレーブの底部上に固定されたバルブ９を介して排出される。請求項に記載されているように、本発明による廃棄物滅菌プロセスは以下の工程により実行される：

１．充填バルブ１４を開放：
ａ 排出バルブ９が閉鎖される；
ｂ 内部滅菌室１を廃棄物で満たすことを促進するため、ロッド１０を用いてスクリュー７に取り付けられたスクレーパ１１が時計回りで回転する；
ｃ 適宜なガイド２５によりスクリュー７がシャフト上に保持される；
ｄ バルブ１８を介して蒸気を注入することにより空洞４が圧力をかけられた状態に維持される；
ｅ 空洞４内にある超過凝結物が底部排出バルブ９に近接して配置された排出バルブ１９を介して排出される；
ｆ 空気あるいは負圧がバルブ２０を介して放出される；
ｇ 補強材２７が内部滅菌室１に関して外部から内部へ向かって最低限の正の圧力を有する可能性を保証する；
ｈ 容量センサ２３ａ及び２３ｂがスクリュー７の反時計回りの回転を止めるまで内部滅菌室１の充填を継続する。

２．充填バルブ１４を閉鎖：
ａ 内部滅菌室１は外部から完全に隔離され、処理サイクルが開始される；
ｂ 内部滅菌室１の内部の廃棄物の撹拌によりスクリュー７が反時計回りに回転する；
ｃ 圧力センサ２４によって計測された内圧が予め定められたレベルに達するまで、蒸気注入バルブ１７を介して蒸気が内部滅菌室１の中に注入され；それと同時に、内部滅菌室１の内部の空気が自然環境に放出される前にバルブ２０を介して高効率空気濾過システムに送気される；
ｄ 内部滅菌室１の内部の圧力が常に外部の室又は空洞４未満の数値に維持され、それによって内部への熱交換を促進し、従って滅菌室１における凝結の形成を防止し、また同じ廃棄物熱サイクルに追従して室内の液体が蒸発することを可能にする。

３．内部室内への減圧：
ａ 処理サイクルの終端において既に滅菌された材料が排出される前に内部の圧力を低減する必要がある；
ｂ 残留蒸気を抽出し内部滅菌室１内の廃棄物を完全に乾燥させる真空ポンプ（図示されていない）を付勢する；
ｃ 圧力センサ２４が排出バルブ９上に配置された空気圧式アクチュエータの開放を可能にする。

４．滅菌室からの排出：
ａ 開信号を受信して排出バルブ９が開く；
ｂ スクリュー７が回転方向を逆転する；
ｃ 側方スクレーパ１１が廃棄物の底部への移動を容易化する；
ｄ 圧力センサ２４が排出完了信号を制御システムに送る；
ｅ 排出バルブ９が閉じる；
ｆ 処理サイクルパラメータ（時間、重量、廃棄物の由来に関するデータ、操作者）を示す伝票が作成される；
ｇ 工程１から再び処理が開始される。

Claims (8)

1. 内部滅菌室（１）を備え、該内部滅菌室（１）が垂直シェル（２）の内部に収容され、該垂直シェル（２）が第一の内壁（３）と空洞（４）と外壁（５）とからなり、該外壁（５）が絶縁層（６）によって被包され、さらにオートクレーブの長手方向に延在する垂直スクリュー（７）と、ピンまたはボルトによって前記垂直スクリュー（７）の軸に固定されたスクレーパ（１１）を備えてなり、異なる圧力で動作する２つの分離した流路を介して該内部滅菌室（１）の内部ならびに該空洞（４）の内部に高圧飽和蒸気が注入されることを特徴とする医療廃棄物の滅菌用オートクレーブとその操作方法。
2. 廃棄物処理サイクルの間、従って廃棄物自体の充填工程及び排出工程の両方の間に、内部滅菌室（１）の内部に注入される蒸気と比べて空洞（４）の内部において蒸気が常に２バール高い圧力に維持されることを特徴とする請求項１に記載のオートクレーブ。
3. 内部滅菌室（１）の長手方向にスクリュー（７）が連通し、該スクリュー（７）はシャフト（８）に結合され、該シャフト（８）は滅菌工程の間に廃棄物が内部滅菌室（１）の中で撹拌されている際に反時計回りに回転し、処理サイクルの終局に廃棄物が排出バルブ（９）を介して排出される際には時計回りに回転するようプログラムされることを特徴とする請求項１または２に記載のオートクレーブ。
4. オートクレーブの最上部上にフランジ（１２）を設け、ピン又はボルトによって該フランジ（１２）を第二の閉止フランジ（１３）に連結し、フランジ（１２及び１３）の両方をスクリュー（７）及びスクレーパ（１１）の垂直な抜き取りを可能にするために適したサイズとし、追加的なフランジ（１５）によって廃棄物充填バルブ（１４）をオートクレーブに連結することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つあるいは複数に記載のオートクレーブ。
5. 内部滅菌室（１）の底部にフランジ（１６）を設け、該フランジ（１６）を廃棄物排出バルブ（９）と連結することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つあるいは複数に記載のオートクレーブ。
6. 異なった圧力及び温度で動作する分離された流路を通じ、バルブ（１７ａ）及びバルブ（１７ｂ）を介して内部滅菌室（１）の内部に、また１個あるいは複数のバルブ（１８）を介して空洞（４）の内部に高圧飽和蒸気を注入することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つあるいは複数に記載のオートクレーブ。
7. 通気と凝結物排出のための底部バルブ（１９）と、高圧飽和蒸気の注入工程の間に滅菌室（１）の内部に存在する空気を排出するための上部バルブ（２０）を空洞（４）が有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つあるいは複数に記載のオートクレーブ。
8. 充填バルブ（１４）を開放し；
   排出バルブ（９）を閉鎖し；
   スクリュー（７）を時計回りに回転させ；
   バルブ（１８）を介して空洞（４）に蒸気を注入し、底部上の排出バルブ（９）に近接して配置された排出バルブ（１９）を介して潜在的に存在する過剰凝結物を排出し；
   バルブ（２０）を介して空洞（４）の内部の空気を通気させ；
   容量センサ（２３ａ及び２３ｂ）から信号が発信される程に完全に充填されるまで廃棄物を内部滅菌室（１）に搬入し；
   スクリュー（７）の反時計回りの回転を停止し；
   充填バルブ（１４）を閉鎖し；
   滅菌室（１）の内部の廃棄物を撹拌するためにスクリュー（７）を反時計回りに回転させ；
   圧力センサ（２４）によって動作圧への到達が検出されるまでバルブ（１７）を介して滅菌室（１）に蒸気を注入し、同時に、該内部滅菌室（１）内に存在する空気を自然環境に放出する前に高効率空気清浄システムを介して通気させるようにバルブ（２０）を開放し；
   全滅菌サイクルの間内部滅菌室（１）内の圧力を空洞（４）内の内部圧力より２バール低いレベルに維持し；
   サイクルの終局に内部室（１）内の圧力を低減し；
   内部滅菌室（１）からの蒸気を抽出するために真空ポンプを付勢し；
   排出バルブ（９）を開放し；
   スクリュー（７）の回転方向を反転させて廃棄物を排出し；
   排出バルブ（９）を閉鎖する：
   工程からなる請求項１に記載のオートクレーブ使用した医療廃棄物の滅菌方法。

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