JP2019005119A - 除染装置及び除染方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、ホルムアルデヒドは発がん性など、残留毒性を有することが大きな問題となり、近年ではその使用が制限されている。
しかし、過酸化水素は除染対象物に対して凝縮、結露し易く、また、その分解によって活性を失うまでに比較的長時間を要する。したがって、除染対象物は、過酸化水素が接触した状態が維持されることによって、酸化反応等によって材質が劣化してしまう。
また、過酸化水素による処理では、エンドトキシンの不活化が十分ではない。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る除染装置について説明する。
なお、本明細書において、「除染」とは、殺菌処理、消毒処理、滅菌処理及びエンドトキシン不活化処理からなる群より選択される1種又は2種以上の処理を意味し、典型的な除染としては、例えば、燻蒸が挙げられる。
なお、「滅菌」とは「すべての微生物を対象として、それらをすべて殺滅又は除去すること」である(生化学辞典第3版、東京化学同人、「滅菌」の項を参照)。「消毒」とは「対象微生物の数を減らすために用いられる処置法で、感染症を惹起し得ない水準にまで病原性微生物を殺滅又は減少させること」である(消毒・滅菌の概要(大久保憲))。「殺菌」とは「病原微生物を死滅させること」であり(生化学辞典第3版、東京化学同人、「殺菌剤」の項を参照)、滅菌は殺菌の1種であるが、殺菌よりも無菌の度合いが高い。
ここに示す除染装置101は、オゾン発生装置1、過酸化水素発生装置2、ガス供給装置3、温度測定装置4、湿度測定装置5、ガス濃度測定装置6、制御装置7、分解排出装置8及び分解循環装置9を備えて、概略構成されている。
除染対象空間10は、目的とする除染の程度に応じて、任意に選択できる。除染対象空間10として、より具体的には、例えば、細胞の培養や医薬品の製造等を無菌状態で行うためのアイソレータ等が挙げられる。
除染対象空間10は、この中へ搬入するものを搬入前に滅菌するなど、除染対象空間10内への搬入物に対して、除染対象空間10内から隔離した状態で、何らかの作業を行うための作業室に接続されていてもよい。
たとえば除染対象空間10で使用される機材・備品をその除染対象空間10に搬入する前にパスボックスなどの空間で燻蒸し,機材・備品を滅菌・除染処理することをいう。
過酸化水素発生装置2は、配管230によって配管130に接続されており、配管130を介してガス供給装置3と接続されている。
オゾン(O3)発生装置1で発生させたオゾン(ガス)と、過酸化水素(H2O2)発生装置2で発生させた過酸化水素(ガス)は、配管130内の、配管230との合流領域又はこれよりもガス供給装置3側の下流領域において混合され、この混合ガスが、配管130を通じてガス供給装置3に供給可能となっている。
ガス供給装置3は、除染対象空間10内へのガスの供給と供給停止を行うことができる。
ガス供給装置3としては、公知のものを用いることができ、例えば、除染対象空間10の受け入れ口10aとの間で、ガスの流路の開放及び遮断を行う機構を備えたものを用いることができ、ガスの送り出し機構を備えていてもよい。
分解排出装置8は、除染対象空間10内から導入されたオゾン及び過酸化水素(混合ガス)を分解して、その分解物を除染対象空間10外に排出するための装置である。
分解循環装置9は、任意の構成であり、除染装置101は、分解循環装置9を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。すなわち、除染装置101は、さらに、除染対象空間10内に配置可能で、かつ、除染対象空間10内のオゾン及び過酸化水素を分解して、その分解物を除染対象空間10内に排出するための分解循環装置9を備えていてもよい。
温度測定装置4は、除染対象空間10内のガスをこれに導入して、除染対象空間10内の温度を測定可能となっている。
同様に、湿度測定装置5は、除染対象空間10内のガスをこれに導入して、除染対象空間10内の相対湿度を測定可能となっており、ガス濃度測定装置6は、除染対象空間10内のガスをこれに導入して、除染対象空間10内のガス濃度を測定可能となっている。
ここで、「ガス供給装置3からのガス供給条件」とは、例えば、ガス供給装置3でのオゾン及び過酸化水素の混合ガスの供給条件、過酸化水素発生装置2での過酸化水素の発生条件、及びオゾン発生装置1でのオゾンの発生条件のいずれか1又は2以上である。
除染装置101は、第1装置101aと、この第1装置101aよりも除染対象空間10の近傍に配置される第2装置101bと、を有し、これら装置が電気的に接続又は遮断されるように、構成されている。第1装置101aは、室外機と見做すことができる。
除染装置101において、オゾン発生装置1、過酸化水素発生装置2、ガス供給装置3、温度測定装置4、湿度測定装置5、ガス濃度測定装置6、制御装置7及び分解排出装置8は、第1装置101a及び第2装置101bのいずれかに配置されている。
第2装置101bは、例えば、固定具を用いる方法等、公知の方法によって、除染対象空間10の外壁10cに固定して取り付けられていてもよいし、除染対象空間10の外壁10cに固定されずに、単に外壁10cに接触しているだけでもよい。
第2装置101bは、このように前記外壁10cに接触して配置可能であるためには、前記固定具の取り付け部位を有していたり、表面が前記外壁10cと面接触可能な形状となっていることが好ましい。
なお、図1中、符号10dは、除染対象空間10の内壁を示している。
同様に、分解循環装置9は、制御装置7に対して電気的に接続され(図示略)、分解循環装置9の動作が制御装置7によって制御可能となっていてもよい。
同様に、湿度調節装置は、制御装置7と電気的に接続され、湿度測定装置5による相対湿度の測定結果に基づいて、その動作が制御装置7によって制御されるものが好ましい。その場合、湿度調節装置は、湿度測定装置5と一体化されていてもよい(湿度測定装置5が除染対象空間10内の相対湿度調節機能を有していてもよい)。
ここに示す除染装置102は、オゾン発生装置1に接続されている配管130と、過酸化水素発生装置2に接続されている配管230と、の合流領域に、ガス撹拌装置21を備えている。除染装置102は、このようにガス撹拌装置21を備えている点以外は、図1に示す除染装置101と同じである。
ガス撹拌装置21は、制御装置7と電気的に接続され、その動作が制御装置7によって制御されるものであってもよいし、制御装置7と電気的に接続されておらず、その動作が制御装置7によって制御されないものであってもよい。
ここに示す除染装置103において、過酸化水素発生装置2は、配管230によってガス供給装置3に接続され、さらにガス供給装置3は、配管130とは別に、配管230に対応して設けられた配管11によって、除染対象空間10の受け入れ口10aに接続されている。このように、ガス供給装置3は、配管130に接続する配管11と、配管230に接続する配管11と、を別々に備え、これら配管11がいずれも除染対象空間10の受け入れ口10aに接続されていることにより、配管230によって導入された過酸化水素と、配管130によって導入されたオゾンと、を混合することなく、それぞれ別々に、除染対象空間10内へ供給可能となっている。
除染装置3は、この点以外は、図1に示す除染装置101と同じである。
ここに示す除染装置104は、第2装置101bが除染対象空間10の外壁10cではなく内壁10dに接触して配置されている点以外は、図1に示す除染装置101と同じである。
すなわち、第2装置101bは、このように前記内壁10dに接触して配置可能であるためには、先に説明したように、前記外壁10cに接触して配置可能である場合と同様の構成を採用できる。
ここに示す除染装置105は、第2装置101bが、除染対象空間10の外壁10c及び内壁10dのいずれにも接触しておらず、除染対象空間10内において、前記内壁10dから離間して配置されている点以外は、図1に示す除染装置101と同じである。
図4に示す除染装置104、及び図5に示す除染装置105は、第2装置101bが小型化可能である場合に、特に好適であり、除染対象空間10の外部において、除染装置104及び除染装置105の専有面積を小さくできる点で有利である。
図5に示す除染装置105は、除染対象空間10内において、混合ガスの供給位置を調節できる点で有利である。
オゾン発生装置1で発生させたオゾンは、配管130内を、ガス供給装置3側の下流方向に移動し、過酸化水素発生装置2で発生させた過酸化水素は、配管230内を、ガス供給装置3側の下流方向に移動する。そして、配管130内の、配管230との合流領域とこれよりもガス供給装置3側の下流領域において、オゾンと過酸化水素が混合され、生成した混合ガスが、配管130を通じてガス供給装置3に供給される。
ガス供給装置3に供給された混合ガスは、さらに下流方向の配管11内を移動し、受け入れ口10aから除染対象空間10内に供給され、除染対象空間10には徐々に混合ガスが充満する。
図2に示す除染装置102、及び図3に示す除染装置103は、除染装置101との構成の相違に基づく相違点を有するのを除けば、除染装置101と同様に動作する。そして、その動作上の相違点については、先に説明したとおりである。
次に、前記除染装置を用いる、除染対象空間の除染方法について説明する。
前記除染方法としては、例えば、前記制御装置が、前記ガス供給装置及び過酸化水素発生装置のいずれか一方又は両方に対して、電気的に接続されて取り付けられている前記除染装置を用いるものであり、前記除染装置中の温度測定装置、湿度測定装置及びガス濃度測定装置を用いて、除染対象空間内の温度、相対湿度及びガス濃度を測定し、その測定結果に基づいて、前記除染装置中の前記制御装置、オゾン発生装置、過酸化水素発生装置及びガス供給装置を用いて、オゾン及び過酸化水素を、それぞれ単独で又は混合して、供給条件を制御しながら除染対象空間内に供給し、除染対象空間内にオゾン及び過酸化水素の混合ガスを充満させて、除染対象空間を除染し、除染後、前記除染装置中の前記分解排出装置を用いて、除染対象空間内のオゾン及び過酸化水素を分解し、その分解物を除染対象空間外に排出する、除染工程を有するもの(本明細書においては、「除染方法1」と称することがある)が挙げられる。
除染方法1は、除染対象空間が一つである場合の除染方法であり、本実施形態の除染装置は、このように除染対象空間が一つである場合にも使用できる。
なお、本明細書において示す単位「ppm」は、特に断りのない限り、体積比に基づく。
一方、前記除染装置は、複数の除染対象空間の除染時に用いることで、特に優れた効果を奏する。以下、前記除染装置を用いる、複数の除染対象空間の除染方法(本明細書においては、「除染方法2」と称することがある)について説明する。
除染方法2においては、まず、前記除染装置を構成可能な前記制御装置を、前記除染装置を構成可能な前記ガス供給装置である第1ガス供給装置、及び前記除染装置を構成可能な前記過酸化水素発生装置である第1過酸化水素発生装置、のいずれか一方又は両方に対して、電気的に接続して取り付けることにより、前記除染装置である第1除染装置を構成する工程(本明細書においては、「第1除染装置構成工程」と称することがある)を行う。
第1除染装置は、複数の除染対象空間のうちの一の除染対象空間である第1除染対象空間を除染するための装置である。
すなわち、第1除染工程においては、まず、前記第1除染装置中の温度測定装置、湿度測定装置及びガス濃度測定装置を用いて、第1除染対象空間内の温度、相対湿度及びガス濃度を測定する。これら温度、相対湿度及びガス濃度は、除染方法1の場合と同様に、公知の方法で測定できる。
除染方法2において、過酸化水素及びオゾンの供給量は、除染対象空間内での混合ガスの濃度が目的とする範囲内となるように、適宜調節すればよい。例えば、除染対象空間の体積を基準とした場合の、過酸化水素の供給量(換言すると、供給した過酸化水素の全量が除染対象空間内で未反応のまま残存していると仮定したときの、除染対象空間内での過酸化水素の濃度)及びオゾンの供給量(換言すると、供給したオゾンの全量が除染対象空間内で未反応のまま残存していると仮定したときの、除染対象空間内でのオゾンの濃度)、並びに過酸化水素の供給量に対するオゾンの供給量(体積倍)は、いずれも、除染方法1の場合と同じであり、そのときに奏する効果も、除染方法1の場合と同じである。
以上により、第1除染工程が終了し、第1除染対象空間の除染が完了する。
制御装置取り外し工程を行うことによって、前記第1除染装置構成工程で構成された第1除染装置は、解体される。
すなわち、第1ガス供給装置及び第1過酸化水素発生装置は第1除染装置を構成し、第2ガス供給装置及び第2過酸化水素発生装置は第2除染装置を構成する。
第2除染装置は、複数の除染対象空間のうちの、第1除染対象空間以外の一の除染対象空間である第2除染対象空間を除染するための装置である。
ただし、第2除染装置中の、オゾン発生装置、温度測定装置、湿度測定装置及びガス濃度測定装置は、第1除染装置を構成していたものであることが好ましく、このようにすることで、複数の除染対象空間の除染を、より低コストで行うことができる。
一方、第2除染装置中の、分解排出装置及び分解循環装置は、第1除染装置を構成していたものではないことが好ましく、このようにすることで、第2除染対象空間をより容易に除染できる。
すなわち、第2除染工程においては、まず、前記第2除染装置中の温度測定装置、湿度測定装置及びガス濃度測定装置を用いて、前記第1除染対象空間とは別途設けられた、第2除染対象空間内の温度、相対湿度及びガス濃度を測定する。これら温度、相対湿度及びガス濃度の測定方法は、第1除染工程の場合と同じである。
以上により、第2除染工程が終了し、第2除染対象空間の除染が完了する。
この場合、三つ以上の除染対象空間を除染でき、この間、制御装置を一つだけ用いることによって、極めて低コストで除染できる。
さらに、除染方法2によれば、オゾン及び過酸化水素を併用することで、酸化力が強いヒドロキシラジカルを利用でき、除染対象空間に対して、殺菌処理、滅菌処理及びエンドトキシン不活化処理からなる群より選択される1種又は2種以上の処理(すなわち除染)を、高度に行うことができ、滅菌処理とエンドトキシン不活化処理を同時に高度に行うこともできる。さらに、それにとどまらず、オゾン又は過酸化水素を単独で用いた場合よりも、オゾン及び過酸化水素の使用量を低減でき、例えば、過酸化水素を用いた場合の従来の問題点である、除染対象物の酸化反応等による材質の劣化を抑制できる。
図1に示す除染装置を用いて、除染対象空間内の温度を30℃とし、相対湿度を55%として、除染対象空間の体積を基準とした場合の、過酸化水素の供給量を300ppmとし、オゾンの供給量を0ppm、100ppm、300ppm及び600ppmとして、混合ガスによる処理を行った。除染対象の微生物としては、好熱性細菌であるジェオバシラス・ステアロサーモフィラス(Geobacillus stearothermophilus)(ATCC 12980)を用いた。
図1に示す除染装置を用いて、除染対象空間内の温度を45〜47℃とし、相対湿度を76〜80%として、除染対象空間の体積を基準とした場合の、過酸化水素の供給量を200ppmとし、オゾンの供給量を0ppm、100ppm、200ppm及び400ppmとして、混合ガスによる処理時間を2時間として、対象空間の除染を行った。除染対象の微生物としては、好熱性細菌であるジェオバシラス・ステアロサーモフィラス(Geobacillus stearothermophilus)(ATCC 12980)を用いた。
Claims (7)
- 対象空間を除染するための除染装置であって、
前記除染装置は、オゾン発生装置と、
過酸化水素発生装置と、
前記オゾン発生装置及び過酸化水素発生装置と接続され、かつ、前記オゾン発生装置で発生させたオゾン、及び前記過酸化水素発生装置で発生させた過酸化水素を、それぞれ単独で又は混合して、除染対象空間内に供給するためのガス供給装置と、
除染対象空間内の温度を測定するための温度測定装置と、
除染対象空間内の相対湿度を測定するための湿度測定装置と、
除染対象空間内のガス濃度を測定するためのガス濃度測定装置と、
前記温度測定装置、湿度測定装置及びガス濃度測定装置による測定結果に基づいて、前記ガス供給装置のガス供給条件を制御するための制御装置と、
除染対象空間内のオゾン及び過酸化水素を分解して、その分解物を除染対象空間外に排出するための分解排出装置と、を備え、
前記制御装置が、前記ガス供給装置及び過酸化水素発生装置のいずれか一方又は両方に対して、電気的に接続又は遮断されるように、着脱可能となっていることを特徴とする除染装置。 - 前記過酸化水素発生装置から、除染対象空間のガスの受け入れ口への接続部までの、ガス流路の長さが5m以下であることを特徴とする請求項1に記載の除染装置。
- 前記過酸化水素発生装置及びガス供給装置が同一の第2装置に含まれ、前記第2装置が、除染対象空間の外壁若しくは内壁に接触して配置可能であるか、又は除染対象空間内において、除染対象空間の内壁から離間して配置可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の除染装置。
- 前記制御装置及びオゾン発生装置が同一の第1装置に含まれ、前記オゾン発生装置が前記ガス供給装置に対して、ガス供給路を介して、着脱可能となっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の除染装置。
- 前記除染装置が、さらに、除染対象空間内に配置可能で、かつ、除染対象空間内のオゾン及び過酸化水素を分解して、その分解物を除染対象空間内に排出するための分解循環装置を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に除染装置。
- 前記除染装置が、さらに、除染対象空間内の温度を調節するための温度調節装置、及び除染対象空間内の相対湿度を調節するための湿度調節装置の、いずれか一方又は両方を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の除染装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の除染装置を用いて、対象空間を除染するための除染方法であって、
前記制御装置を、前記ガス供給装置である第1ガス供給装置、及び前記過酸化水素発生装置である第1過酸化水素発生装置のいずれか一方又は両方に対して、電気的に接続して取り付けることにより、前記除染装置である第1除染装置を構成する工程と、
前記第1除染装置中の温度測定装置、湿度測定装置及びガス濃度測定装置を用いて、第1除染対象空間内の温度、相対湿度及びガス濃度を測定し、その測定結果に基づいて、前記第1除染装置中の前記制御装置、オゾン発生装置、第1過酸化水素発生装置及び第1ガス供給装置を用いて、オゾン及び過酸化水素を、それぞれ単独で又は混合して、供給条件を制御しながら第1除染対象空間内に供給し、第1除染対象空間内にオゾン及び過酸化水素の混合ガスを充満させて、第1除染対象空間を除染し、除染後、前記第1除染装置中の前記分解排出装置を用いて、第1除染対象空間内のオゾン及び過酸化水素を分解し、その分解物を第1除染対象空間外に排出する、第1除染工程と、
前記制御装置を、前記第1ガス供給装置及び第1過酸化水素発生装置のいずれか一方又は両方から電気的に遮断して取り外す工程と
前記第1ガス供給装置及び第1過酸化水素発生装置とは別途設けられた、第2ガス供給装置及び第2過酸化水素発生装置のいずれか一方又は両方に対して、取り外した前記制御装置を電気的に接続して取り付けることにより、前記除染装置である第2除染装置を構成する工程と、
前記第2除染装置中の温度測定装置、湿度測定装置及びガス濃度測定装置を用いて、前記第1除染対象空間とは別途設けられた、第2除染対象空間内の温度、相対湿度及びガス濃度を測定し、その測定結果に基づいて、前記第2除染装置中の前記制御装置、オゾン発生装置、過酸化水素発生装置及び第2ガス供給装置を用いて、オゾン及び過酸化水素を、それぞれ単独で又は混合して、供給条件を制御しながら第2除染対象空間内に供給し、第2除染対象空間内にオゾン及び過酸化水素の混合ガスを充満させて、第2除染対象空間を除染し、除染後、前記第2除染装置中の前記分解排出装置を用いて、第2除染対象空間内のオゾン及び過酸化水素を分解し、その分解物を第2除染対象空間外に排出する、第2除染工程と、
を有し、
必要に応じて、前記制御装置を前記ガス供給装置及び過酸化水素発生装置のいずれか一方又は両方から電気的に遮断して取り外す工程と、前記ガス供給装置及び過酸化水素発生装置とは別途設けられた、ガス供給装置及び過酸化水素発生装置のいずれか一方又は両方に対して、取り外した前記制御装置を電気的に接続して取り付けることにより、前記除染装置を構成する工程と、前記除染装置を用いて、除染対象空間を除染し、除染後、前記除染対象空間内のオゾン及び過酸化水素を分解し、その分解物を除染対象空間外に排出する除染工程を、さらに1回又は2回以上繰り返して行い、
複数の除染対象空間の除染を行うことを特徴とする除染方法。
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