JP2016505372A - 薬剤廃棄物を処理するための装置 - Google Patents

Abstract

薬剤廃棄物を該薬剤廃棄物が処分される場所で処理するための小型システムは、薬剤廃棄物を含む流体を保持および排出するように構成された廃棄物流入タンクと、該薬剤廃棄物を処理するための化学反応において利用される過酸化水素を保持および排出するように構成された第１の容器と、該薬剤廃棄物を処理するための化学反応において利用される鉄水溶液を保持および排出するように構成された第２の容器と、化学反応が実施される中和器タンクと、処理された流体を受容するように構成された排水容器とを含む。本システムは、ＵＶ光源を遮断する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年１２月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／７３９，４２２号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

分野
本開示は、概して、水から薬物の濃縮物を分解および除去することに関する。より具体的には、本開示は、廃水に含まれた薬剤廃棄物を処分場所で処理するための小型排水システムおよび方法に関する。

背景
廃水汚染は、特に、病院、在宅医療、および薬剤廃棄物が一般的に廃棄される他の環境で重要な問題である。医療従事者または患者は、多くの場合故意ではなく、薬剤廃棄物を不正確に処分することが多く、これは、汚染された廃水につながり得る。例えば、有毒な化学物質を含有する品目が日常的に、流し台に流されるか、またはトイレに流される。大部分の廃水処理施設がこれらの化学物質を特に処理しないため、これは、薬剤廃棄物が公共の水道に進入する場合、汚染の問題につながり得る。

ＥＰＡは、前処理プログラムを有することが必要とされる１，５００箇所の公立処理場（「ＰＯＴＷ」）、および前処理プログラムを有することが必要とされない別の１３，５００箇所の施設を特定している。潜在的な汚染物質の広がりを考慮して、ＥＰＡは、以下の廃棄物に重点を置いている：主に歯科設備からであるがいくつかの医療機器デバイスからも廃棄される水銀、および未使用の薬剤。未使用の薬剤としては、無駄な錠剤、過剰な液剤（注射物質および飲み込み型）、ならびにこぼれた病原体（ｂｉｏｈａｚａｒｄ）などの、動物および人間の薬物が挙げられる。現在の最良の管理手法としては、固形廃棄物の処分場内の薬剤廃棄物の焼却または処分が挙げられる。しかしながら、大部分の薬剤廃棄物は依然として、流し台に流されることによって処分される。

資源保全再生法（「ＲＣＲＡ」）の下で「危険廃棄物」と見なされる一般的な薬剤としては、エピネフリン、ニトログリセリン、ワルファリン、ニコチン、および多くの化学療法剤が挙げられる。ＲＣＲＡによって危険廃棄物と規定されたあらゆる薬剤廃棄物の生成、貯蔵、輸送、処理、および処分がＥＰＡによって規制されているので、これらの薬剤廃棄物品目は、個別の高額な処分要件の対象である。

概要
一実施形態は、薬剤廃棄物をこの薬剤廃棄物が処分される場所で処理するための小型システムに関する。本システムは、薬剤廃棄物を含む流体を保持および排出するように構成された廃棄物流入タンクと、薬剤廃棄物を処理するための化学反応において利用される過酸化水素を保持および排出するように構成された第１の容器と、薬剤廃棄物を処理するための化学反応において利用される鉄水溶液を保持および排出するように構成された第２の容器と、化学反応が実施される中和器タンクと、処理された流体を受容するように構成された排水容器とを含む。本システムは、ＵＶ光源を遮断する。いくつかの実施形態では、本システムは、流し台の下の空間に提供されるように構成される。他の実施形態では、本システムは、可搬型のカート上の収納システムである。

別の実施形態は、薬剤廃棄物を処理する方法に関する。本方法は、薬剤廃棄物を廃棄物流入タンク内に提供することと、過酸化水素を第１の容器内に提供することと、鉄水溶液を第２の容器内に提供することと、薬剤廃棄物、過酸化水素、および鉄水溶液を中和器タンクに排出することと、中和器タンク内で薬剤廃棄物と過酸化水素と鉄水溶液との化学反応を実施することと、処理された流体を排水容器に排出することとを含む。

本開示は、添付の図とともに、以下の詳細な説明からより十分に理解されるようになるであろう。

一実施形態に従う、水を流すことによって処分された薬物の濃縮物を分解および除去するための小型排水システムの概略図である。 図１の実施形態に従う、小型排水システムの正面斜視図である。 図１の実施形態に従う、小型排水システムの背面斜視図である。 第２の実施形態に従う、水を流すことによって処分された薬物の濃縮物を分解および除去するための小型排水システムの概略図である。 図４の実施形態に従う、筐体が取り外された小型排水システムの正面斜視図である。 図４の実施形態に従う、筐体が取り外された小型排水システムの背面斜視図である。 図４の実施形態に従う、筐体が開口扉を有する小型排水システムの正面斜視図である。 図４の実施形態に従う、筐体が開口扉を有する小型排水システムの正面斜視図である。 図１の小型排水システムを利用して行った実験に従う、初期の薬物混合物を図解するクロマトグラムである。 図１の小型排水システムを利用して行った実験に従う、濾過した試料を図解するクロマトグラムである。

説明
小型排水システム１００は、廃棄物流入タンク１０と、過酸化水素容器２０と、水性鉄容器３０と、中和器タンク４０と、水容器５０と、静的流動混合器６０と、バルクフィルタ７０と、カーボンフィルタ８０と、排水容器９０とを含む。小型排水システム１００の構成要素（例えば、廃棄物流入タンク１０、過酸化水素容器２０、水性鉄容器３０、中和器タンク４０、静的流動混合器６０、バルクフィルタ７０、および／またはカーボンフィルタ８０）のうちの少なくともいくつかは、扉１２１（図７および８参照）を有する筐体１２０内に含まれ得る。筐体１２０は、小型排水システム１００への完全なアクセスを可能にするために持ち上げられ得る。

一実施形態では、小型排水システム１００は、流し台の下で適合するように構成された標準的なごみ処分器の大きさと類似の大きさを有する。例えば、小型排水システム１００は、１９．８９インチ（５０５ｍｍ）の長さ、１５．１７インチ（３８５ｍｍ）の幅、および１７．６７インチ（４４９ｍｍ）の高さを有することができる。あるいは、他の寸法を使用してもよい。小型排水システム１００のサイズが小型であることにより、小型排水システム１００は、薬剤廃棄物が処分される場所で（すなわち、薬剤廃棄物が流し台に流される場合には流し台で）、かつ薬剤廃棄物を処分した人によって、薬剤廃棄物を処理することが可能になる。したがって、薬剤廃棄物は、離れた廃水処理施設または公立処理場において処理される代わりに、現地で処理される。これは、薬剤廃棄物を分解および除去するための適切な手順が続いて行われることを確実にし、薬剤廃棄物が公共の水道に排出されるのを防ぐ。別の例示的な実施形態では、薬剤廃棄物は、紫外線（ＵＶ）光の不在下で生じるフェントン反応によって少なくとも一部処理され得る。使用中、小型排水システム１００は、１処理サイクルあたりフェントン試薬の多重パルスを利用して、薬剤廃棄物の破壊を達成する。フェントン反応の詳細は、以下により詳細に記載される。

小型排水システム１００の大きさは、利用可能な空間および所望のシステム構成要素の寿命によって決定付けられ得る。具体的には、個々の構成要素の大きさが小さければ小さいほど、様々な構成要素がより頻繁に変更されなければならない。

ここで図１〜８を参照すると、廃棄物流入タンク１０は、薬剤廃棄物を収集し、かつ薬剤廃棄物を小型排水システム１００の中に導入するように構成される。廃棄物流入タンク１０は、中和される薬剤廃棄物中に存在する化学化合物に不浸透である好適な材料から作製される。例えば、廃棄物流入タンク１０は、ステンレス鋼、ポリウレタン、ポリエチレン、または任意の他の好適な材料から作製され得る。廃棄物流入タンク１０は、任意の好適な形状であり得る。例えば、廃棄物流入タンク１０は、矩形断面または球形断面を有することができる。一実施形態では、廃棄物流入タンク１０の底部は、廃棄物流入タンク１０の内容物が制御された速度で小型排水システム１００の中に導入されることを可能にするように円錐またはそうでなければ実質的に漏斗状である。廃棄物流入タンク１０の漏斗は、筐体１２０が小型排水システム１００を覆う位置にあるときであっても、薬剤廃棄物が廃棄物流入タンクに導入され得るように、例えば、筐体１２０の上面において開口部に配設され得る。廃棄物流入タンク１０は、自由に排水でき、かつ選択された大きさおよび形状が、反応量（すなわち、薬剤廃棄物の所定の液位）に達しているときに報告するための液位センサ（以下にさらに詳細に記載される）の導入を可能にするならば、任意の大きさまたは形状であり得る。例えば、反応量は、１Ｌであり得るが、他の液位を使用してもよい。

廃棄物流入タンク１０は、流し台の排水管に流された流体（すなわち、水および薬剤廃棄物）の液位を測定するように構成された少なくとも１つの液位センサ１１Ａを含むことができる。一実施形態では、廃棄物流入タンク１０は、第１の液位センサ１１Ａと、第２の液位センサ１１Ｂとを有する。液位センサがステンレス鋼タンク内で機能することができ、高速応答時間を有し、かつ最低ヒステリシスを提供するならば、任意の既知の液位センサが利用され得る。例えば、液位センサ１１Ａおよび１１Ｂは、Ｃｏｓｅｎｓｅ ＬＬ−０１液位センサであってもよい。

一実施形態では、液位センサ１１Ａおよび１１Ｂは、所定の流体の液位に達したら、警報信号を制御回路２００（以下により詳細に記載される）に出力することができる。警報信号は、廃棄物流入タンク１０内の流体の液位が所定の液位を下回るまで追加の流体が廃棄物流入タンク１０に添加されるのを防ぐ、インターロック（図示せず）を始動させることができる。

廃棄物流入タンク１０は任意に、廃棄物流入タンク１０の出口で、不溶性薬剤廃棄物を含むがこれに限定されない粗物質が小型排水システム１００に入るのを防ぐプレフィルタまたは粗目スクリーン（図示せず）を含むことができる。

第１のポンプ１２は、廃棄物流入タンク１０から下流に位置する。第１のポンプ１２は、所定の速度で廃棄物流入タンク１０の内容物を中和器タンク４０に輸送するように構成される。例えば、所定の速度は、６００ｍＬ／分であり得るが、他の速度を使用してもよい。第１のポンプ１２の流速は、制御回路２００が例えば０．０１ｍＬの増分で流速をプログラムすることを可能にするソフトウェアを用いて、変更され得る。したがって、第１のポンプ１２は、流速の広域スペクトルにわたって流速較正が可能である。所定の速度は、廃棄物流入タンク１０の大きさおよび小型排水システム１００の全体の大きさに依存し得る。

一実施形態では、第１のポンプ１２は、廃棄物流入タンク１０の内容物が所定の液位（すなわち、廃棄物流入タンク１０内の高さ）に達したと液位センサ１１Ａおよび／または液位センサ１１Ｂが判定したら、自動的に起動される。別の実施形態では、第１のポンプ１２は、制御回路２００（以下により詳細に記載される）を介してユーザによって手動で起動される。第１のポンプ１２は、例えば、典型的に照明を点けるために使用されるものなどの壁面スイッチによって、または小型排水システム１００に隣接して位置する足踏みペダルによって、手動で起動され得る。さらに別の実施形態では、第１のポンプ１２は、廃棄物流入タンク１０に入れた直後に廃棄物流入タンク１０の内容物が中和器タンク４０に送り出される、「常時オン」動作モードに設定され得る。「常時オン」動作モードは、病院等の大量の薬剤廃棄物発生環境に有益である。第１のポンプ１２は、バッテリによって、または既知の外部電源によって作動し得る。

過酸化水素容器２０は、過酸化水素を保持および供給するように構成される。一実施形態では、過酸化水素は、３０％の試薬用過酸化水素である。過酸化水素容器２０の大きさは、薬剤廃棄物の濃縮物を処理するために利用される多数のバッチのフェントン試薬に依存している。例えば、過酸化水素容器２０は、５００ｍＬの過酸化水素を保持することができる。例示的な実施形態では、過酸化水素容器２０は、ベント型の蓋を有するガラスまたはポリエチレン容器である。過酸化水素容器２０は密封され得る。過酸化水素容器２０は、過酸化水素容器２０およびこの内容物の真正性を検証するために、複合バーコード、一次元バーコード、またはＲＦＩＤを含むことができる。過酸化水素容器２０は、例えば、区画内、または筐体１２０の扉１２１上に取り付けられた棚上に格納され得る。この構成により、過酸化水素容器２０の補充または交換を容易にするための、過酸化水素容器２０への容易なアクセスが可能になる。

過酸化水素容器２０は、過酸化水素容器２０内に保持された過酸化水素の圧力を測定するように構成された少なくとも１つの圧力センサ２１を含むことができる。任意の既知の圧力センサが利用され得る。圧力センサ２１は、過酸化水素容器２０内の流体レベルを決定するように構成される。十分な流体がない場合、反応は進行せず、薬剤廃棄物は中和されない。具体的には、圧力センサ２１は、過酸化水素容器２０の底での流体圧力を報告する。一実施形態では、圧力センサ２１は、所定の圧力レベルに達したら、警報信号を制御回路２００（以下により詳細に記載される）に出力することができる。所定の圧力レベルに達しているとき、タンク内には反応が進行するために適した量の過酸化水素が存在していない。

第２のポンプ２２は、過酸化水素容器２０から下流に位置する。第２のポンプ２２は、薬剤廃棄物を処理するために使用される化学反応によって規定された所定の速度（以下により詳細に記載される）で過酸化水素容器２０から中和器タンク４０に過酸化水素を輸送するように構成される。例えば、所定の速度は、５０ｍＬ／分であり得るが、他の速度を使用してもよい。第２のポンプ２２の流速は、制御回路２００が例えば０．０１ｍＬの増分で流速をプログラムすることを可能にするソフトウェアを用いて、変更され得る。したがって、第２のポンプ２２は、流速の広域スペクトルにわたって流速較正が可能である。所定の速度は、小型排水システム１００の全体の大きさおよび廃棄物流入タンク１０からの排出速度に依存し得る。

水性鉄容器３０は、水性鉄を保持および供給するように構成される。水性鉄は、例えば硫酸第一鉄七水和物であり得る。一実施形態では、水性鉄容器３０は、静脈内（ＩＶ）治療に使用されるものと類似のプラスチックバッグである。水性鉄容器３０は、沈殿物の形成を減少させるために密封され得る。水性鉄容器３０の大きさは、薬剤廃棄物の濃縮物を処理するために利用される多数のバッチのフェントン試薬に依存している。例えば、水性鉄容器３０は、２５０ｍＬ〜１Ｌの水性鉄を保持することができる。あるいは、他の容量を使用してもよい。水性鉄容器３０は、水性鉄容器３０およびこの内容物の真正性を検証するために、複合バーコード、一次元バーコード、またはＲＦＩＤを含むことができる。水性鉄容器３０は、例えば、区画内、または筐体１２０の扉１２１上に取り付けられた棚上に格納され得る。この構成により、水性鉄容器３０の補充または交換を容易にするための、水性鉄容器３０への容易なアクセスが可能になる。

水性鉄容器３０は、水性鉄容器３０内に保持された水性鉄の重量を測定するように構成された少なくとも１つのロードセル３１を含むことができる。例えば、Ｏｍｅｇａ ＬＣＡＥ−１ＫＧシングルポイントロードセルなど、任意の既知の標準的なビームロード秤が利用され得る。ロードセル３１は、水性鉄容器３０内の水性鉄の容量に関する情報を提供することができる。具体的には、水性鉄容器３０が瓶の代わりにプラスチックバッグである実施形態では、ロードセル３１は、薬剤廃棄物を中和するために使用される化学反応のための適切な量（すなわち、質量）の水性鉄を水性鉄容器３０が有しているかを判定するように、構成される。一実施形態では、ロードセル３１は、所定の負荷レベルに達したら、警報信号を制御回路２００（以下により詳細に記載される）に出力することができる。

第３のポンプ３２は、水性鉄容器３０から下流に位置する。第３のポンプ３２は、薬剤廃棄物を処理するために使用される化学反応によって規定された所定の速度（以下により詳細に記載される）で水性鉄容器３０から中和器タンク４０に水性鉄を輸送するように構成される。例えば、所定の速度は、５０ｍＬ／分であり得るが、他の速度を使用してもよい。第３のポンプ３２の流速は、制御回路２００が例えば０．０１ｍＬの増分で流速をプログラムすることを可能にするソフトウェアを用いて、変更され得る。したがって、第３のポンプ３２は、流速の広域スペクトルにわたって流速較正が可能である。所定の速度は、小型排水システム１００の全体の大きさおよび廃棄物流入タンク１０からの排出速度に依存し得る。一実施形態では、第２のポンプ２２および第３のポンプ３２の流速は、過酸化水素対水性鉄が１：３の比で中和器タンク４０に輸送されるようにプログラムされる。

廃棄物流入タンク１０、過酸化水素容器２０、および水性鉄容器３０は、例示的な実施形態では互いに並列に位置する。中和器タンク４０に入る前に、廃棄物流入タンク１０、過酸化水素容器２０、および水性鉄容器３０から排出されている流体は、流体がそのそれぞれの発生源に戻ることができないように少なくとも１つの逆止め弁を通過する。

薬剤廃棄物を処理するために使用される化学反応は、中和器タンク４０内で生じる。中和器タンク４０は、中和される薬剤廃棄物中に存在する化学化合物に不浸透である好適な材料から作製される。例えば、中和器タンク４０は、ステンレス鋼、ポリエチレン、フッ素化ポリエチレン、または任意の他の好適な材料から作製され得る。例示的な実施形態では、中和器は、化学反応中に生じるいかなる温度逸脱にも耐え、かついかなる激しい反応にも耐える容量センサを設置しやすくするためにステンレス鋼から作製される。

薬剤廃棄物を中和するために利用される化学反応は、例えば、紫外線（ＵＶ）光の不在下で生じる、フェントン試薬を利用する化学反応であり得る。当業者であれば、フェントン試薬が、廃水中の汚染物質を酸化するために使用される過酸化水素と鉄触媒との溶液であることを理解するであろう。過酸化水素および鉄触媒は、過酸化水素容器２０および水性鉄容器３０によってそれぞれ提供され、廃水（すなわち、薬剤廃棄物含有流体）は、廃棄物流入タンク１０によって提供される。化学反応は、以下にさらに詳細に記載される。

中和器タンク４０は、中和器タンク４０内の流体の液位を測定するように構成された少なくとも１つの液位センサ４１Ａを含むことができる。一実施形態では、中和器タンク４０は、第１の液位センサ４１Ａと、第２の液位センサ４１Ｂとを有する。液位センサ４１Ａおよび／または液位センサ４１Ｂはまた、サイクルの終了時に中和器タンク４０が空であることを確認するため、およびサイクルの開始時に中和器タンク４０が部分的に満杯ではないことを検証するために、試薬が過酸化水素容器２０および水性鉄容器３０から添加される前に中和器タンク４０の容量を検証するのに役立つ。任意の既知の液位センサが利用され得る。一実施形態では、液位センサ４１Ａおよび４１Ｂは、所定の流体の液位に達したら、警報信号を制御回路２００（以下により詳細に記載される）に出力することができる。警報信号は、中和器タンク４０内の流体の液位が所定の液位を下回るまで追加の流体が中和器タンク４０に添加されるのを防ぐ、インターロック（図示せず）を始動させることができる。

中和器タンク４０はまた、中和器タンク４０内の流体の温度を測定するように構成された温度センサ４３を含むことができる。温度センサ４３は、中和器タンク４０内で化学反応が起きている速度の指標を提供することができる。

循環ポンプ４２は、中和器タンク４０から下流に位置する。循環ポンプ４２は、中和器タンク４０の出口からバルクフィルタ７０に処理された廃水を輸送するように構成される。循環ポンプはまた、反応または処理サイクル中に中和タンク４０の内容物を混合するのに役立つことができる。反応または処理サイクルが完了したら、弁が開いて、循環ポンプ４２が中和タンク４０の中身をフィルタアレイ（例えば、バルクフィルタ７０およびカーボンフィルタ８０）に送ることが可能になる。制御回路２００は、カーボンフィルタ８０への曝露を最大限にするために、循環ポンプ４２のポンプ速度を変更するようにプログラムされ得る。当業者であれば、カーボンフィルタ８０への曝露を最大限にするために本明細書に記載されるポンプのいずれのポンプ速度が制御回路２００によって変更されてもよいことを、理解するであろう。

小型排水システム１００は、水を保持するように構成された水容器５０をさらに含む。例えば、水容器５０は、２Ｌの水を保持することができるが、他の容量を使用してもよい。水容器５０は、病院の水道等の水供給源に接続するように構成された取付部を含むことができる。他の実施形態では、水容器５０は、手動で補充され得る。いくつかの実施形態では、小型排水システム１００は、反応または処理サイクルを開始する前の薬剤廃棄物対水の比１：１を利用する。図７および８に図解されるように、水容器５０は、筐体１２０の外部に配設され得る。

一実施形態では、図１〜３に図解されるように、水容器５０は、中和器タンク４０と並行して循環ポンプ４２から上流に位置する。加えて、水容器５０は、バルクフィルタ７０に導入される前に処理された廃水をさらに希釈するために、水が中和器タンク４０の出口から中和器タンク４０の入口へとループ状に循環し得るような第１の経路で、または水が中和器タンク４０の出口から処理された廃水に添加され得るような第２の経路で水を供給するように構成される。

別の実施形態では、図４〜８に図解されるように、水容器５０は、廃棄物流入タンク１０から上流に位置する。循環ポンプ５２は、水容器５０から下流に位置し得る。循環ポンプ５２は、薬剤廃棄物または洗浄サイクルで使用される量の水を処理するために使用される化学反応によって規定された所定の速度（以下により詳細に記載される）で水容器５０から廃棄物流入タンク１０または中和器タンク４０のいずれかに水を輸送するように構成される。例えば、所定の速度は、１２００ｍＬ／分であり得るが、他の速度を使用してもよい。循環ポンプ５２の流速は、制御回路２００が例えば０．０１ｍＬの増分で流速をプログラムすることを可能にするソフトウェアを用いて、変更され得る。したがって、循環ポンプ５２は、流速の広域スペクトルにわたって流速較正が可能である。所定の速度は、小型排水システム１００の全体の大きさおよび廃棄物流入タンク１０からの排出速度に依存し得る。

両実施形態では、水容器５０内に貯蔵された水はまた、小型排水システム１００を洗浄するために使用してもよい。一実施形態では、ユーザは、小型排水システム１００が各反応サイクル後に洗浄サイクルを自動的に起動するように制御回路２００をプログラムすることができる。

両実施形態では、水容器５０は、水容器５０内に保持された水の圧力を測定するように構成された圧力センサ５１を含むことができる。具体的には、圧力センサ５１は、水容器５０の底で水の圧力を利用する液位センサとして使用される。いくつかの実施形態では、圧力センサは可動機械部を有さず、再現可能な信号または結果を提供するため、液位センサではなく圧力センサを使用することが好ましい。任意の既知の圧力センサが利用され得る。一実施形態では、圧力センサ５１は、水容器５０の蓋から水容器５０の底まで走る管に接続される。一実施形態では、圧力センサ５１は、所定の圧力レベルに達したら、警報信号を制御回路２００（以下により詳細に記載される）に出力することができる。

図１〜３の実施形態では、静的流動混合器６０は、中和器タンク４０から排出された廃水と、水容器５０から排出された水とを混合するように構成される。いくつかの実施形態では、静的流動混合器６０は、適切な混合がポンプによって達成されるならば、省略されてもよい（図解されない）。静的流動混合器６０は、より小さく、またはより少ないポンプの使用を可能にすることによって小型排水システム１００の大きさを減少させるために含まれ得る。加えて、静的流動混合器６０は、中和器タンク４０内の薬剤廃棄物と、過酸化水素および水性鉄との適切な混合を確実にするために含まれ得る。

静的流動混合器６０は、筐体内に囲まれた少なくとも１つの混合器要素を含む。混合器要素は、例えば、複数のバッフルまたは単一の螺旋状混合器であり得る。静的流動混合器６０は、中和器タンク４０の出口から循環されている流体が中和器タンク４０の入口に入る前に静的流動混合器６０を通って流れるように、中和器タンク４０の出口と中和器タンク４０の入口との間の第１の経路内に配設される。

両実施形態では、廃水が中和器タンク４０内で処理された後、循環ポンプ４２は、処理された廃水をバルクフィルタ７０に送り出すことができ、該フィルタは、処理された廃水内に残っているいかなる固形薬剤廃棄物も中和器タンク４０内で生じた化学反応の副生成物も濾過するように、構成される。大容量を有する任意の市販のフィルタカートリッジがバルクフィルタ７０として利用され得る。具体的には、バルクフィルタ７０は、流速および化学反応から予期される汚染粒度に基づいて、Ｐａｌｌカタログから選択され得る。バルクフィルタ７０は、例えば、大容量ポリマーフィルタ、布フィルタ、濾紙、またはセラミックフィルタであり得る。一例では、バルクフィルタ７０は、５ポンドの堆積物を保持することができる５ミクロンの堆積物フィルタである。別の例では、バルクフィルタ７０は、２０ポンドの堆積物を保持することができる。当業者であれば、バルクフィルタ７０の大きさおよび容量が小型排水システム１００の大きさおよび要件によって選択され得ることを理解するであろう。濾過され、処理された廃水はその後、カーボンフィルタ８０を通過する。

一実施形態では、バルクフィルタ７０およびカーボンフィルタ８０は、直列に配列される。別の実施形態では、バルクフィルタ７０およびカーボンフィルタ８０は、並列に配列される。他の実施形態では、小型排水システム１００は、バルクフィルタ７０またはカーボンフィルタ８０のいずれかを含むが、両方を含むことができない。さらに別の実施形態では、小型排水システム１００は、中和器タンク４０からの流出物を洗浄することおよび洗浄サイクルが別個のフィルタアレイ（図示せず）によって濾過されることを可能にする弁を含むことができる。別個のフィルタアレイは、バルクフィルタ、カーボンフィルタ、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

カーボンフィルタ８０は、処理された廃水から物理的または化学的吸着機構によって酸化剤を除去するようにおよび溶存有機物を物理的吸着によって除去するように構成された、活性炭、石炭、炭、または樹脂ビーズを含むことができる。活性炭は、例えば、顆粒として、またはモノリシックブロック形態で使用され得る。カーボンフィルタ８０は、廃棄物流入タンク１０の薬剤廃棄物中の有効薬物成分に相当するタイプの化合物の除去を最大限にするために選択される。例えば、カーボンフィルタ８０は、粒状活性炭フィルタ、石炭フィルタ、または樹脂ビーズフィルタの最適化型であり得る。

バルクフィルタ７０および／またはカーボンフィルタ８０を通過した後、濾過され、処理された廃水は、逆止め弁を通って排水容器９０に移動し、該容器は、該濾過され、処理された廃水を保持および／または排出するように構成される。一実施形態では、排水容器９０は、内容物が所定の液位または予定された時間に達したら、廃水処理施設または公立処理場に廃水を輸送するように構成された排水管に、該濾過され、処理された廃水を自動的に排出することができる。別の実施形態では、排水容器９０の内容物は、手動で処分され得る。いくつかの実施形態では、例えば追加のバルクフィルタおよび／またはカーボンフィルタを含む追加のフィルタアレイは、排水容器９０によって排出された流出物をさらに濾過するために使用され得る。排水容器９０は、排水システム、例えば病院の配管システムに流出物を排出するように構成された、永久取付部を含むことができる。図７および８に図解されるように、排水容器９０は、筐体１２０の外部に配設され得る。

任意に、小型排水システム１００はまた、小型排水システム１００から漏れるいかなる流体または固形物も収集するように構成されたドリップパン１１０を含むことができる。ドリップパン１１０は、小型排水システム１００全体の長さに及んでもよく、またはドリップパン１１０は、小型排水システム１００の長さの一部分に及んでもよい。

一実施形態では、ドリップパン１１０は、ドリップパン１１０内で所定の流体の液位に達したら警報信号を制御回路２００（以下により詳細に記載される）に出力することができる、漏れ検出器１１１を含むことができる。警報信号は、漏れが位置特定および修復されるまで小型排水システム１００の動作を防ぐ、インターロック（図示せず）を始動させることができる。警報信号は、漏れの位置を特定することができる。別の実施形態では、漏れ検出器１１１は、色の変化など、代替的な漏れの視覚指標を提供する。

制御回路２００は、入力データ上で動作しかつ出力を生成することによって動作を実施する１つ以上のコンピュータプログラムを実行するように、構成される。制御回路２００は、命令およびデータを記憶するための１つ以上のメモリデバイスを含む。制御回路２００は、遠隔またはローカルのいずれかで上記に記載される様々なセンサによって検出された様々なシステムレベルを監視するように構成され得る。加えて、制御回路２００は、上記に記載される１つ以上のポンプを遠隔もしくはローカルでアクティブもしくは非アクティブにし、または小型排水システム１００の様々な構成要素を通って廃水の流動を規制するために小型排水システム１００内に配設された弁を開くか、もしくは閉じるように構成され得る。これにより、ユーザは、例えば、パルスあたり供給される試薬の量、反応もしくは処理サイクルあたりのパルスの数、反応もしくは処理サイクルの継続時間、洗浄サイクルの数、および／または各洗浄サイクルの継続時間を遠隔またはローカルでプログラムすることができる。制御回路２００はまた、上記に記載される様々なセンサから警報を受信し、かつそれに応じて排出過程を開始および停止するように構成され得る。制御回路２００はまた、システム診断またはトラブルシューティング手順の遠隔またはローカル実行に対してプログラムされ得る。

制御回路２００は、様々なシステムレベル、例えば、各容器から供給される容量を、または、各容器の液位、温度、もしくは圧力を、ユーザインターフェース３００に出力するように構成され得る。一実施形態では、ユーザインターフェース３００は、ユーザが制御回路２００によって処理されるコマンドを入力することを可能にするように構成される。他の実施形態では、ユーザインターフェース３００は単に、情報を表示するように構成される。いくつかの実施形態では、小型排水システム１００の構成要素のすべての機能は、薬剤廃棄物を廃棄物流入タンク１００内に配置すること、および反応または処理サイクルを開始することを除いて、ユーザに対して自動的である。換言すれば、制御回路２００のプログラミングにより、小型排水システム１００は、ユーザが廃棄物流入タンク１０に薬剤廃棄物を充填することおよび反応または処理サイクルを開始すること以外のユーザ入力なしで、すべての機能を完了することができる。ユーザインターフェース３００は、例えば、小型排水システム１００が廃棄物を処理する準備ができているか、廃棄物流入タンク１０が満杯であるか、過酸化水素容器２０もしくは水性鉄容器３０の試薬液位が低いか、小型排水システム１００のいずれかの構成要素が不具合を起こしているか、または不適合な過酸化水素容器２０もしくは水性鉄容器３０が設置されているかを示す、ＬＥＤランプを含むことができる。排水システム１００の構成要素が不具合を起こしている場合、ユーザインターフェース３００は、不具合に固有のエラーコードを示すことができる。

本明細書に記載される動作はいずれも、制御回路２００のメモリ等のコンピュータ可読媒体上に記憶されるコンピュータ可読（またはコンピュータ実行可能な）命令によって実施され得る。コンピュータ可読媒体は、このような命令を記憶することができるコンピュータメモリ、データベース、または他の記憶媒体であり得る。制御回路２００または制御回路２００と通信するコンピュータ等のコンピューティングデバイスによってコンピュータ可読命令を実行すると、命令は、コンピューティングデバイスに本明細書に記載される動作を実施させることができる。例えば、制御回路２００のコンピュータ可読媒体は、データを表にし、メモリ内にデータ履歴を維持し、小型排水システム１００の各構成要素のすべての機能の報告を有効にすることができる。コンピュータ可読媒体は、無線互換性を有する中央処理装置に接続され得る。

廃水を処理するために利用される化学反応がここで記載される。当業者であれば、水素容器２０および水性鉄容器３０を適切な化学薬品と置き換えることによって、薬剤廃棄物を分解および除去するために任意の既知の化学反応が利用され得ることを理解するであろう。例えば、化学反応は、薬剤廃棄物に対する酸化剤としてフェントン試薬の使用を含むことができる。いくつかの実施形態では、フェントン試薬（ヒドロキシル遊離基種を生成する過酸化水素および鉄（ＩＩ））と薬剤廃棄物の反応は、ＵＶ光の不在下で実施される。したがって、本明細書に記載される任意のシステムまたは装置は、いくつかの実施形態によれば、ＵＶ光源を遮断するように構成され得る。したがって、以下の実施例は、単に例示であることを意味する。

硫酸第一鉄七水和物溶液−１３．９グラムの硫酸第一鉄七水和物を量り、５０ｍＬのメスフラスコの中に入れた。水を５０ｍＬの印まで添加し、溶液をかき混ぜて溶解を完了した。鉄水溶液を水性鉄容器３０に入れた。

ワルファリンナトリウム溶液−１．００グラムのワルファリンナトリウムを５００ｍＬのメスフラスコに量り取った。ワルファリンナトリウムを５００ｍＬの０．８５％生理食塩水に溶解させ、２ｍｇ／ｍＬの濃度とした。

ジルチアゼム溶液−０．５０グラムのジルチアゼムＨＣｌを５００ｍＬのメスフラスコに量り取り、５００ｍＬの０．８５％生理食塩水に溶解させ、１ｍｇ／ｍＬの濃度とした。

ヒドロコドン溶液−１．００グラムの酒石酸水素ヒドロコドンを５００ｍＬのメスフラスコに量り取り、５００ｍＬの０．８５％生理食塩水に溶解させ、２ｍｇ／ｍＬの濃度とした。

実験の開始前に、水を小型排水システム１００に通し、次にカーボンフィルタ８０を通って送り出した。炭素濾過した水のｐＨが３．０５であることを見出した。当初の水のｐＨは、７．７であった。

ワルファリンナトリウム溶液を、続いてヒドロコドン溶液を、次いでジルチアゼム溶液を、２リットルの三角フラスコの中に流し、乳白色の懸濁液を得た。このｐＨが５．１２であることを見出した。このｐＨを０．２Ｎ ＮａＯＨで７．９７に調節し、透明な溶液を得た。結果として得られた溶液を小型排水システムの廃棄物流入タンクの中に流した。初期の薬物混合物のクロマトグラムを図９に図解する。ヒドロコドン、ジルチアゼムＯＨ、ジルチアゼム、およびワルファリンにそれぞれ対応する、２．６７５、３．８１５、４．１７１、および５．３７５でのピークが明らかであることに留意されたい。

廃棄物流入タンクの内容物全体を中和器タンク４０の中に流し、循環ポンプ４２を作動させた。１０ｍＬアリコートの溶液を取り出し、濾過し、ｔ０（０時間）として標識化した。薬物の総モル数は、５．０４ミリモルであった。２．８６ｍＬの過酸化水素（３０％）２．８６ｍＬ（２５．２ミリモル、５モル当量）、続いて１２．６ｍＬの鉄水溶液（１２．６ミリモル、２．５モル当量）を過酸化水素容器および水性鉄容器からそれぞれ排出し、連続的に中和器タンクに添加した。この溶液は、茶色になり濁ったが、数分後、茶色のままだが澄んだ。シリンジにより１０分の時点で試料を得て（１０ｍＬアリコート）、分析のために０．４５ミクロンのシリンジフィルタを通じてＨＰＬＣバイアルの中に入れ、ｔ１０と標識した。循環混合物の一部分をカーボンフィルタに通し、収集した。

２回目の２．８６ｍＬの過酸化水素（３０％）と続いて１２．６ｍＬの鉄水溶液を、過酸化水素容器および水性鉄容器からそれぞれ排出し、連続的に中和器タンクに添加した。いくつかの茶色の泡を認めたが、これは、循環問題を全く引き起こさなかった。２０分および３０分の時点に、１０ｍＬアリコートをシリンジにより取り出し、分析のために０．４５ミクロンのシリンジフィルタを通じてＨＰＬＣバイアルの中に入れ、ｔ２０およびｔ３０とそれぞれ標識した。循環混合物の一部分をカーボンフィルタに通し、各時点で収集した。

３回目の２．８６ｍＬの過酸化水素（３０％）と続いて１２．６ｍＬの鉄水溶液を、過酸化水素容器および水性鉄容器からそれぞれ排出し、連続的に中和器タンクに添加した。合計４０分後および５０分後、１０ｍＬアリコートをシリンジにより取り出し、分析のために０．４５ミクロンのシリンジフィルタを通じてＨＰＬＣバイアルの中に入れ、ｔ４０およびｔ５０とそれぞれ標識した。循環混合物の一部分をカーボンフィルタに通し、各時点で収集した。

実験後、廃棄物流入タンク、中和器タンク、およびすべての循環ラインに水容器からの水を２回流し、排水した。

すべての試料分析の完了後、４０分濾過した試料をＬＣ／ＭＳにかけ、分解の程度を判定した。

表１は、実験の結果を列挙する。

表１で分かるように、１０分後、３．２８％のヒドロコドン、５．３６％のジルチアゼム、および５．６５％のワルファリンが水中に残った。２０分後および２回目のフェントン試薬の後、０．１２％のヒドロコドン、１．４１％のジルチアゼム、および３．１２％のワルファリンが水中に残った。３０分後および追加のフェントン試薬なしでは、有意な変化はなかった。４０分後および３回目のフェントン試薬の後、３つの薬物のいずれの検出可能な残量もなかった。ｔ４０の濾過した試料のクロマトグラムを図５に図解する。５０分時点で、結果は同じであり、実験を終了した。

炭素濾過した試料に残った薬物の濃度は、シリンジ濾過した試料から得た結果と有意に異なっておらず、このことは、炭素との接触時間が最小限であると考えると、カーボンフィルタが有意なＵＶ吸着を有しなかったことを示した。

質量スペクトル（ＭＳ）分析結果は、定量化され得ない微量の二原子酸素添加（dioxygenated）ジリタゼム生成物を示した。他の薬物関連化合物をＭＳに見出すことができなかった。質量検出に関する低質量カットオフは１５０原子質量単位であるため、１５０原子質量単位を超える質量を有する他の薬物関連生成物は存在せず、これにより、薬物が炭素単位まで完全に分解されたことが示された。

実験で得られたデータから、少なくとも１５倍モル過剰のフェントン試薬が、１００％の薬物を完全に分解するために利用される。この量は、廃棄物流入タンク１０内に存在する薬剤廃棄物の組成物によって変化し得る。

上記の実施例によって実証されるように、小型排水システム１００は、薬剤廃棄物が処分される場所で（すなわち、薬剤廃棄物が流し台に流される場合には流し台で）、かつ薬剤廃棄物を処分した人によって、薬剤廃棄物を効果的に処理することができる。化学反応は、紫外線（ＵＶ）光の不在下で生じる。

本開示のために、別途指定されない限り、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は、「１つ以上（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を意味する。

本明細書に使用される技術用語および科学用語は、別途定義されない限り、本発明に属する当業者によって一般的に理解される意味を有する。本明細書では、当業者に既知の様々な方法論に対して言及される。言及されるこのような既知の方法論に記載される公表文献および他の資料は、完全に記載されるかのように参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。当業者に既知の任意の好適な材料および／または方法が、本発明を実施することにおいて利用され得る。しかしながら、特定の材料および方法が記載される。以下の説明および実施例で言及される材料、試薬などは、別途記されない限り、商業的供給源から入手可能である。

本明細書に使用されるとき、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、単数形のみを指定するように明示的に規定されない限り、単数形および複数形の両方を指定する。同様に、単数形の用語は、単数形のみを指定するように明示的に規定されない限り、単数形および複数形の両方を指定する。

数値および範囲に関連する用語「約」は、包含された数が本明細書に記載される正確な数に限定されないことを意味し、本発明の範囲から逸脱せずに、実質的に引用された範囲内の範囲を指すことを意図する。本明細書に使用されるとき、「約」は、当業者によって理解され、それが使用される文脈である程度変化するであろう。

当業者であれば、論じられるすべての範囲もまた、あらゆる目的のために本明細書のすべての部分範囲を説明することができ、それらを必然的に説明し、かつすべてのこのような部分範囲もまた、本発明の一部および一区画を形成することを容易に認識するであろう。列挙されたあらゆる範囲は、同じ範囲が少なくとも同等の半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分解されることを十分に説明し、可能にすると容易に認識され得る。非限定的な例として、本明細書に論じられる各範囲は、下部３分の１、中部３分の１、および上部３分の１などに容易に分解され得る。

いくつかの実施形態が図解および記載されたが、添付の特許請求の範囲に定義されるようにそのより広い態様において本発明から逸脱することなく、当該技術分野に従って本明細書に変更および修正が行われ得ることが理解されるべきである。

Claims (19)

1. 薬剤廃棄物を該薬剤廃棄物が処分される場所で処理するための小型システムであって、
   薬剤廃棄物を含む流体を保持および排出するように構成された廃棄物流入タンクと、
   該薬剤廃棄物を処理するための化学反応において利用される過酸化水素を保持および排出するように構成された第１の容器と、
   該薬剤廃棄物を処理するための該化学反応において利用される鉄水溶液を保持および排出するように構成された第２の容器と、
   該化学反応が実施される中和器タンクと、
   処理された流体を受容するように構成された排水容器と
   を備え、ＵＶ光源を遮断する、システム。
2. 前記廃棄物流入タンク、前記第１の容器、および前記第２の容器が、並列に配列され、かつそれらの内容物を前記中和器タンクに排出するように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の容器および前記第２の容器が並列に配列され、前記システムが、該第１の容器の内容物および該第２の容器の内容物を連続的に排出するように構成される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記第２の容器が、密封された袋を備える、請求項１に記載のシステム。
5. 前記排水容器が、処理された流体を、前記システムの場所とは異なる場所の廃水処理施設に排出するように構成される、請求項１に記載のシステム。
6. 水を保持および供給するように構成された水容器を前記中和器タンクの下流にさらに備える、請求項１に記載のシステム。
7. 水を保持および供給するように構成された水容器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
8. 前記水容器が、前記中和器タンクの出口から前記中和器タンクの入口へとループ状に循環する水を供給するように構成される、請求項７に記載のシステム。
9. 前記中和器タンクの出口と該中和器タンクの入口との間に配設された静的流動混合器をさらに備え、該静的流動混合器が、該中和器タンクから排出された流体と前記水容器から排出された水とを、該中和器タンクの該入口に入る前に混合するように構成される、請求項７に記載のシステム。
10. 前記中和器タンクから排出された流体を濾過するように構成された少なくとも１つのフィルタをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
11. 前記少なくとも１つのフィルタが、バルクフィルタまたはカーボンフィルタを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記システムから漏れたあらゆる流体または固形物を収集するように構成されたドリップパンをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
13. 前記廃棄物流入タンク、少なくとも１つの前記容器、または前記中和器タンクの液位、圧力、または温度を測定するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
14. ユーザが前記廃棄物流入タンク、少なくとも１つの前記容器、および前記中和器タンクのうちの少なくとも１つの排出速度を制御することを可能にするように構成されたユーザインターフェースをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
15. 薬剤廃棄物を廃棄物流入タンク内に提供することと、
    該薬剤廃棄物を処理するための化学反応において利用されるように構成された過酸化水素を第１の容器内に提供することと、
    該薬剤廃棄物を処理するための化学反応において利用されるように構成された鉄水溶液を第２の容器内に提供することと、
    該薬剤廃棄物、該過酸化水素、および該鉄水溶液を中和器タンクに排出することと、
    該中和器タンク内で該薬剤廃棄物と該過酸化水素と該鉄水溶液との化学反応を実施することと、
    処理された流体を排水容器に排出することと
    を含む、薬剤廃棄物を処理する方法。
16. 前記過酸化水素および前記鉄水溶液が、前記中和器タンクに連続的に排出される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記中和器タンクから排出された前記処理された流体を前記排水容器に排出する前に、該処理された流体を濾過することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
18. 前記中和器タンクの出口から排出された流体を、静的流動混合器を通って該中和器タンクの入口に循環させることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
19. 前記廃棄物流入タンク、少なくとも１つの前記容器、および前記中和器タンクのうちの少なくとも１つの排出速度をユーザインターフェースを介して制御することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。

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