JP2021502251A - 廃棄物、特に医学分析実験室からの廃棄物を処理するためのプラント及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実験室からの廃棄物の処理を改善し、処理をより効果的にすること。【解決手段】廃棄物、特に医学分析実験室からの廃棄物を処理するためのプラントである。廃棄物の少なくとも１つの物理的及び／又は化学的特性を変化させるように設計された、廃棄物の前処理のための装置（２）と、該前処理のための装置（２）の下流に配置された少なくとも１つの反応槽（３）と、該反応槽（３）の下流に配置された少なくとも１つの濾過システム（４）と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄物、特に医学分析実験室からの廃棄物を処理するためのプラント及び方法に関する。

医学分析実験室からの廃棄物には、実施される活動に応じて、様々なタイプのものがあり得る。

このような廃棄物には、例えば、有機及び無機化学物質、血液及び体液、界面活性剤、溶媒、ホルムアルデヒド、緩衝液、希酸及び無機アルカリ、リン酸塩、酸化剤、微量の重金属を含み得る実験室からの廃水があり得る。

研究室から排出された廃棄物は、酸化剤（次亜塩素酸塩、ヨウ素、過酸化物など）、組織由来のタンパク質、染料、分析試薬からの重金属、有機溶媒、リン酸塩及び消毒に使用される洗剤を含み得るため、さらに不均質になり得る。

第１の既知の方法によれば、実験室では、生成された全ての廃棄物を収集し、種類ごとに分類し、適切な容器に入れる。これらの容器は、生成現場の適切な場所に保管され、かつ容器に収められた生成物に応じて厳密に分類され、輸送、保管及び廃棄を許可された会社によって識別コードに基づいて除去される。

この方法は、化学的及び生物学的リスクの点で不十分であり、また、かなりの人員、輸送手段、特別な保管場所を要するため、結果として経済的コストがかかる。

或いは、様々な技術を使用して生成現場で廃棄物を直接処理してもよい。

これらには、汚染物質を酸化するために廃棄物を試薬で処理する既知のタイプのプラントが含まれ、処理は「フェントン」として知られている。このプラントでは、反応後に固体部分がプラントから除去され、液体部分がチェックされ、かつ必要に応じてさらに処理することができる。

廃棄物の汚染の程度を示すために、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）として知られる重要なパラメータが使用される。既知のタイプのプラントでは、ＣＯＤパラメータを評価するとき、この処理は一部のタイプの廃棄物に対して最適ではないことが判明した。さらに、反応後に廃棄物が排出に適する特性を持たない場合に、直ちに再処理しなければならない。

本発明の目的は、実験室からの廃棄物の処理を改善し、処理をより効果的にすることである。本発明の更なる目的は、様々なタイプの廃棄物の効果的な処理を実現することである。

本発明によれば、請求項１で定義された特徴を有するプラントが提供される。

廃棄物の前処理は、後続の「フェントン」反応をより効果的にし、浄化された廃棄物のＣＯＤ（化学的酸素要求量）を低減するために、廃棄物の少なくとも１つの物理的及び／又は化学的成分を変化させるように機能する。したがって、前処理により、通常処理しにくい廃棄物であっても、処理に適したものにすることが可能になる。

有利な実施形態によれば、前処理は、廃棄物を加熱すること及び／又は廃棄物をオゾンで処理することを含んでもよい。

オゾンによる処理は、反応槽の下流で、特に廃棄物の濾過後、かつ排出前に適用されてもよい。

有利には、廃棄物をオゾンで処理するためのシステムは、廃棄物とオゾンとの混合器にオゾンを導入するように設計されたオゾン発生器と、該オゾン混合器に接続された処理槽と、を含む。好ましい実施形態では、オゾン混合器は、ベンチュリ管と、該ベンチュリ管の下流にあるパイプとを含み、パイプは、廃棄物を好適な圧力下に維持するように構成される。特に、パイプは、液体中のガス状オゾンの混合に有利な圧力下で液体を維持するために、実質的に蛇行状に構成される。

有利な実施形態によれば、濾過システムは、機械的フィルターを備えた第１のグループと、フィルターカートリッジを備えた第２のグループと、を含む。したがって、廃棄物を、反応直後に、まず廃棄物の固形残留物を止めるために、機械的フィルターを備えた第１の濾過グループを通過させ、次にフィルターカートリッジを備えた第２の濾過グループを通過させるか、又は反応槽内で廃棄物を沈殿させた後に、浄化された廃棄物を、フィルターカートリッジを備えた第２の濾過グループに直接導入するという２つの異なる方法で濾過することができる。

有利には、機械的フィルターを備えた該第１のグループ内の濾過流量は、濾過がゆっくりと行われるように制御される。

好ましくは、機械的フィルターを備えた該第１のグループ内の圧力が制御され、それによりフィルターを交換する必要があるか否かを確定することが可能になる。

有利な実施形態では、該反応槽は、反応の開始を制御し、廃棄物が処理に適さないと考えられる場合には廃棄物を一時的に片付けるために、少なくとも１つのレドックスセンサーを含む。

本発明の別の態様によれば、廃棄物、特に医学分析実験室からの廃棄物を処理するための方法は、請求項９の特徴を含む。

本発明の更なる利点及び特徴は、以下の詳細な説明において、本発明の範囲を限定することなくその例を示す添付図面を参照して、より明らかになる。

本発明に係るプラントの第１の実施形態を示す。 図１のプラントの一部の正面図である。 図１のプラントの一部の側面図である。 図１のプラントの濾過システムを示す。 廃棄物をオゾンで処理するための装置の実施形態の正面図である。 プラントの更なる実施形態の操作図を示す。

図１において、符号１は、本発明の第１の実施形態に係る、廃棄物、特に医学分析実験室からの廃棄物を処理するためのプラントを示す。

本発明によれば、プラント１は、廃棄物の少なくとも１つの物理的及び／又は化学的特性を変化させるように設計された、廃棄物の前処理のための装置２と、前処理のための該装置２の下流に配置された少なくとも１つの反応槽３と、該反応槽３の下流に配置された少なくとも１つの濾過システム４と、を含む。

本発明に係る廃棄物を処理するための方法は、
ａ）廃棄物を前処理して廃棄物の少なくとも１つの物理的及び／又は化学的特性を変化させるステップと、
ｂ）廃棄物を反応槽に導入するステップと、
ｃ）該反応槽に少なくとも１つの試薬を導入して廃棄物中の汚染負荷量を低減するステップと、
ｄ）反応槽から到着する廃棄物を濾過するステップと、
ｅ）濾過された廃棄物を排出するステップと、を含む。

図１に示された実施形態によれば、プラント１は、異なる廃棄物蓄積槽（図示せず）からの既知量の１種以上の廃棄物が移送される補償槽５を含む。このようにして、プラントで処理される廃棄物の組成を知ることができる。補償槽５上には排出用フィルターが配置されている。

図１に示された実施形態では、前処理装置２は、既知量の廃棄物が補償槽５から移送される、廃棄物を加熱するための加熱システム６を含む。廃棄物の温度の上昇により、「フェントン」反応をより効果的にすることができる。

加熱システム６は、廃棄物を最適な温度にするために、所定の温度に達するまで調整される円形の電気バンドが内部にあるステンレス鋼容器７を含む。温度センサーは、鋼製容器内に置かれている。

所定の温度に到達すると、好ましくは、容器内に存在する全ての液体を、少なくとも１つの試薬によって、「フェントン」型化学反応が発生する槽３に導入する。

制御システム（図示せず）は、処理される廃棄物の特性に応じて、所定量の様々な試薬の槽への導入を制御する。送られた試薬の量は、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）に関連して調整される。試薬は、好ましくは適切なポンプによって槽３に導入される。試薬は、好ましくは液体形態である。試薬は、反応槽３に直接適切に投与される、固体形態の１種以上の試薬であってもよい。反応槽３及び／又は加熱システム６の容器７には、排出用フィルターが配置されている。

反応槽３の内部には、廃棄物と様々な試薬とを混合することができる撹拌機がある。槽３の内部には、少なくとも１つのｐＨセンサーもある。ｐＨセンサーにより、廃棄物が反応の終わりに塩基性ｐＨに達するように、廃棄物を中和するための最後の試薬の量を調整することも可能になる。有利には、槽３の内部には、少なくとも１つのレドックスセンサーがある。レドックスセンサーにより、反応の開始を決定することができるようになり、そして必要があれば、更なる量の試薬の導入の調節が可能になる。さらに、レドックスセンサーにより、「フェントン」反応が所定時間後に開始したか否かを評価することができる。反応が開始されていない場合は、更なる量の試薬を追加してもよい。試薬を追加しても反応が開始していないことをレドックスセンサーが示した場合、廃棄物は処理に適していると考えられず、適切な槽８に導入される。次に、その廃棄物は分析され、「フェントン」処理に適した廃棄物を得るために、他の廃棄物と共に補償槽５に再導入される。

有利な実施形態によれば、濾過システム４は、機械的フィルターを備えた第１の濾過グループ９と、フィルターカートリッジを備えた第２の濾過グループ１０と、を含む。第１の濾過グループ９の機械的フィルターは、好ましくはバグフィルターである。

この構成により、プラントは、２つのモードで動作できる。

第１の動作モードでは、「フェントン」反応の直後に濾過を行う。特に、反応槽３に存在する全ての廃棄物を、反応直後に一度に濾過する。廃棄物は、機械式フィルターを備えた第１のグループ９を通過する。

図４に示されるように、第１のグループ９は、各々の内部に廃棄物の固形部分を止める濾過スリーブを有する１つ以上の機械的フィルター９１、９２を含む。機械的フィルター９１、９２は、好ましくはバグフィルターである。機械的フィルター９１、９２は、直列又は並列に接続されてもよい。好ましくは、機械的フィルター９１、９２は、分離され、かつ個別に動作してもよい。

有利には、機械的フィルター９１、９２内の濾過流量は、濾過が非常にゆっくりと行われるように調整される。有利には、圧力が制御され、それによりフィルターを交換する必要があるか否かを確定することが可能になる。圧力が所定の値、例えば約４バールを超えて増加した場合には、表示及び／又はプラント停止が生じうる。

次に、廃棄物は、フィルターカートリッジを備えた第２の濾過グループ１０を通過する。第２のグループ１０は、１つ以上のカートリッジフィルター１０１、１０２を含む。カートリッジフィルター１０１、１０２は、直列に接続されてもよい。

第２の動作モードでは、浄化された廃棄物が反応槽３内の固体懸濁液を含む廃棄物から分離され、特に槽３の上部に残っている浄化された廃棄物が槽３の下部に残っている固体懸濁液を含む廃棄物から分離されるように、反応槽３で廃棄物が沈殿するのを待つ。

有利には、２つの部分は別々に濾過される。固体懸濁液を含む廃棄物は、機械的フィルターを備えた第１のグループ９に導入され、次にフィルターカートリッジを備えた第２のグループ１０に導入される。浄化された廃棄物は、フィルターカートリッジを備えた第２のグループ１０に直接導入され、機械式フィルターを備えたグループ９には導入されない。

浄化された廃棄物と懸濁液の分離を確定するための適切な機器があってもよい。

有利な実施形態によれば、プラント１は、濾過システム４の下流に配置された最終収集槽１１を含む。好ましくは、槽１１は、浄化された液体を下水システムに排出する前に冷却するのに適している。その冷却のために、槽１１の内部には、槽を中央部に装着し、側部から取り出すことができるようにする二重経路がある。浄化液をサンプリングするための吸込み点もある。

図５は、廃棄物をオゾンで処理するためのシステム１２を示す。この処理により、廃棄物の一部の汚染成分の酸化が可能になり、それによりその化学的−物理的特性が変化する。

図示される実施形態によれば、オゾンで処理するためのシステム１２は、オゾンの混合器１４に廃棄物と共にオゾンを導入するのに適したオゾン発生器１３と、オゾン混合器１４に接続された処理槽１５と、を含む。オゾン混合器１４は、ベンチュリ管１６と、ベンチュリ管１６の下流にあるパイプ１７とを含み、パイプ１７は、廃棄物を所定の圧力下に維持するように構成されている。好ましくは、パイプ１７は、実質的に蛇行状に構成されている。この構成により、液体中のガス状オゾンの混合に有利な圧力下で液体を維持することが可能になる。

処理はループであり、混合を強制的に行う。処理槽１５には、少なくとも１つの温度センサーと少なくとも１つのレドックスセンサーがある。処理槽１５には、排出用のフィルターが配置されている。

処理槽１５の下部から廃棄物を取り出し、ポンプによってベンチュリ管１６に導入する。ベンチュリ管１６はオゾン発生器１３に接続されているため、廃棄物はベンチュリ管１６内でオゾンと接触する。次に、オゾンと接触した廃棄物を、蛇行コイルパイプ１７内で好ましくは下から上に循環させ、処理槽１５に再導入する。有利には、再導入は、泡を減らすために、重力下で滴下することによって行うのではなく、廃棄物の水平面より下で行う。或いは、水を上から導入する場合には、処理槽の上部に泡抑制装置があってもよく、及び／又は泡の形成を減少させるための浮遊プラスチックリングがあってもよい。さらに、泡の形成を減らすための少なくとも１つの不活性化学試薬を添加してもよい。

本発明の第２の実施形態では、オゾンで処理するためのシステム１２は、廃棄物前処理装置に含まれる。オゾンを使用する前処理により、汚染物質の負荷量の初期減少及び廃棄物中の化学的及び／又は物理的変化が可能になり、それによりその後の「フェントン」反応がより効果的になる。この場合、廃棄物を補償槽５から処理槽１５に導入し、処理槽１５から取り出すので、予備加熱することなく廃棄物を反応槽３に導入することができる。オゾンによる前処理により、初期ＣＯＤの低減が可能になり、それによって試薬の使用量を少なくすることができるため、反応後の固形残留物が制限される。

前処理は、廃棄物を加熱すること及び／又は廃棄物をオゾンで処理することを含んでもよい。したがって、前処理装置２は、加熱システム６のみ、又はオゾンで処理するためのシステム１２のみ、又は両方のシステム６、１２を含んでもよい。

図６は、前処理装置２が加熱システム６及び処理システム１２の両方を含む実施形態の例を概略的に示す。

補償槽５から取り出された廃棄物を、加熱システム６の鋼製容器７又はオゾンで処理するためのシステム１２の処理槽１５に直接導入することができる。廃棄物は、処理槽１５から取り出され、加熱システム６の鋼製容器７に導入される。適切な弁の操作によって、加熱システム６内の廃棄物の直接通過を防止、又はオゾンで処理するためのシステム１２内の廃棄物の通過を防止することができる。

廃棄物は、加熱システム６の容器７から反応槽３に導入される。反応の終了時又は沈殿ステップの後に、廃棄物は、第１の濾過グループの機械的フィルター９１、９２を通過し、次に第２の濾過グループ１０のカートリッジフィルター１０１、１０２を通過することによって濾過される。濾過後、廃棄物は、下水システムに排出される前に収集槽１１に導入される。反応が開始していないことをレドックスセンサーが示した場合、不適切な廃棄物は、適切な槽８に排出される。

第３の実施形態では、オゾンで処理するためのシステム１２は、反応槽３の下流に配置され、それにより廃棄物の後処理を構成する。したがって、この場合、濾過ステップの後、浄化された廃棄物を排出する前に、オゾンで処理するステップがある。

Claims (18)

1. 廃棄物、特に医学分析実験室からの廃棄物を処理するためのプラントであって、廃棄物の少なくとも１つの物理的及び／又は化学的特性を変化させるように設計された、廃棄物の前処理のための装置（２）と、前記前処理のための装置（２）の下流に配置された少なくとも１つの反応槽（３）と、前記反応槽（３）の下流に配置された少なくとも１つの濾過システム（４）と、を含む、プラント。
2. 前記前処理のための装置（２）が、廃棄物用の加熱システム（６）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラント。
3. 前記前処理のための装置（２）が、廃棄物をオゾンで処理するためのシステム（１２）を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のプラント。
4. 前記反応槽（３）の下流に配置された、廃棄物をオゾンで後処理するためのシステム（１２）を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプラント。
5. 前記廃棄物をオゾンで処理するためのシステム（１２）が、オゾンの混合器（１４）に廃棄物と共にオゾンを導入するように設計されたオゾン発生器（１３）と、前記オゾン混合器（１４）に接続された処理槽（１５）と、を含むことを特徴とする、請求項３又は４に記載のプラント。
6. 前記オゾン混合器（１４）が、ベンチュリ管（１６）と、前記ベンチュリ管の下流に配置されたパイプ（１７）とを含み、前記パイプ（１７）が、廃棄物を所定の圧力下に維持するように構成され、特に実質的に蛇行状に構成されていることを特徴とする、請求項５に記載のプラント。
7. 前記濾過システム（４）が、機械的フィルターを備えた第１のグループ（９）と、フィルターカートリッジを備えた第２のグループ（１０）と、を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のプラント。
8. 前記反応槽（３）内に少なくとも１つのレドックスセンサーを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のプラント。
9. 廃棄物、特に医学分析実験室からの廃棄物を処理する方法であって、
   ａ）廃棄物の少なくとも１つの物理的及び／又は化学的特性を変化させるための廃棄物を前処理するステップと、
   ｂ）廃棄物を反応槽（３）に導入するステップと、
   ｃ）前記反応槽（３）に少なくとも１つの試薬を導入して廃棄物中の汚染負荷量を低減するステップと、
   ｄ）前記反応槽（３）から到着する廃棄物の濾過するステップと、
   ｅ）濾過された廃棄物を排出するステップと、を含む、方法。
10. 前記廃棄物を前処理するステップが、廃棄物を加熱することを含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記廃棄物を前処理するステップが、廃棄物をオゾンで処理することを含むことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 廃棄物の前記濾過するステップを、反応過程の直後に行うことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
13. 廃棄物の前記濾過するステップが、廃棄物を前記反応槽（３）からまず機械的フィルターを備えた第１の濾過グループ（９）に導入して廃棄物の固体残留物をブロックし、次にフィルターカートリッジを備えた第２の濾過グループ（１０）に導入することを含むことを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記濾過するステップを、前記反応槽（３）内で廃棄物を沈殿させた後に、前記反応槽（３）内の固体懸濁液を含む廃棄物から浄化された廃棄物を分離するように行うことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
15. 沈殿後に、固体懸濁液を含む廃棄物を、機械的フィルターを備えた第１の濾過グループ（９）に導入し、次にフィルターカートリッジを備えた第２の濾過グループ（１０）に導入し、浄化された廃棄物を、フィルターカートリッジを備えた前記第２の濾過グループ（１０）に直接導入することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 機械的フィルターを備えた前記第１の濾過グループ（９）内の濾過流量及び／又は圧力を制御することを特徴とする、請求項１３又は１５に記載の方法。
17. 前記濾過するステップの後、かつ前記排出するステップの前に、廃棄物をオゾンで後処理するステップを含むことを特徴とする、請求項９〜１６のいずれかに記載の方法。
18. 前記反応槽（３）内に配置されたレドックスセンサーによって反応の開始を制御することを特徴とする、請求項９〜１７のいずれかに記載の方法。