JP3107509U - 医療廃棄物焼却処理容器、及び医療廃棄物焼却処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型の焼却炉においても適用できる、ダイオキシンの発生を防止し低コストで安全な医療廃棄物の焼却処理容器及び装置の提供。
【解決手段】堆肥とアルミニウムドロスとを混合させたセラミックス焼結体よりなる医療廃棄物焼却処理容器１を適用する。また、医療廃棄物焼却処理装置７は、医療廃棄物焼却処理容器１、台車８、炉本体９、及びガイドレール１０を備えることで、安全に処理ができ、低コスト化が可能な医療廃棄物焼却処理装置を実現する。
【選択図】図３

Description

本考案は、医療廃棄物の焼却処理に関するものであり、特に、小型炉に適した焼却処理容器、及び焼却処理装置に関するものである。

従来より、医療現場において発生する使用済脱脂綿や注射器、及び検査後の組織などの医療廃棄物は、感染症対策や衛生対策の観点から、焼却処理されることが一般的である。このような医療廃棄物は、二次感染による事故の危険などを鑑み、１９８９年に旧厚生省により産業廃棄物に指定されている。

なお、医療廃棄物は、建設廃材などの比較的大きくてかさばる産業廃棄物に比べ、その排出量は、例えばベッド数の多い大学付属病院であっても一日数百ｋｇ程度と少ない。従って、処理能力が数ｔ／日の小型炉でも十分に対応が可能であった。

しかし、２００２年１２月に施行されたダイオキシン類の新排出基準に伴い、小型炉にも厳しい規制が課せられることとなった。このため、規制に対応しきれない中小の処理業者（小型炉の操業者）が軒並み廃業し、休炉になる小型炉が続発している。

特に、医療廃棄物においては、検査済みの組織や紙おむつなど、炉内の温度上昇を妨げる物質が多く混入されやすいため、不完全燃焼による排ガスやダイオキシンの発生が憂慮されるところである。従って、炉内を高温に保ち、医療廃棄物から排ガスやダイオキシンを発生させずに完全燃焼させることで、炉の外部に有害物質を排出させない工夫が必要である。ところが、炉内を急激に昇温させると、注射器など医療廃棄物に含まれるガラス片からクリンカが発生し、炉内を急速に汚染し、炉の耐火材の寿命を著しく縮めるという問題がある。

そこで、二つの燃焼室を設け、一次燃焼室にてクリンカの発生しない低い温度で医療廃棄物を燃焼させ、二次燃焼室で排ガスを完全燃焼させるなどの対応が必要である。しかし、係る対応を採用すれば装置を小型化することは難しく、小型炉での対応は困難である。

また、係る対応が比較的容易である大型炉での焼却処理は、小型炉での処理に比べ一般的にコストが高い。そのため、病院側から安い費用で処理を委託され、一旦は受理した中間処理業者が、結局は受け入れ先を見つけられず、または焼却のための費用が捻出できないため、大量の在庫として医療廃棄物を抱え込んでしまい、ついには保管しきれなくなって山林などに不法投棄するという問題が多発している。そして、こうして不法投棄された医療廃棄物が環境や人体に与える悪影響が懸念されている。

そこで、本考案は、上記の実情を鑑み、ダイオキシンの発生を防止し、低コストで、安全に処理でき、小型の焼却炉においても適用できる医療廃棄物の焼却容器及び装置を提供することを課題とする。

本考案にかかる医療廃棄物焼却処理容器は、「上面が開放された容器本体と、該容器本体の上面を閉塞する蓋体とを具備し、前記容器本体及び前記蓋体は、複数の小片を、耐火モルタルを用いて貼り合わせることで構成され、前記小片は、有機物を発酵処理し堆肥化した堆肥有機物、窯業用鉱物原料である粘土質材料、及びアルミニウムの酸化物や窒化物の混合物を含有するアルミニウムドロスを、混合させ焼結することで形成される多孔質セラミックス焼結体からなる」ものである。

ここで、「小片」とは、例えば正方形のタイル状のものが例示できる。

従って、本考案によれば、原材料の一つとして、堆肥を用いる構成のため、焼結体の表面及び内部に数μｍ程度の小さな孔が数多く発生（多孔質）する。このため、燃焼に必要な空気を、容器内部に十分に供給することができ、容器内部に収容された医療廃棄物を素早く燃焼させることができる。

また、容器内部で発生した煤塵やクリンカは、一般的な粒子サイズが数十μｍ以上であるため、孔を通過することができず、筐体内部に封じ込めたまま医療廃棄物の焼却処理を遂行できる。従って、炉外に排ガスが流出して大気を汚染する恐れがない。

さらに、本考案によれば、蓋体と本体とは、本考案のセラミックス焼結体から成る小片を組み合わせて自由に構成することができるため、形状や大きさを自由に設定できる。従って、炉本体の収容能力によって、各種の形状や大きさを選択することができる。

一方、本考案の医療廃棄物焼却処理装置は、「医療廃棄物を収納する収納容器と、該収納容器を載置する台車と、該台車に載置された前記収納容器を収容可能なスペースを有する炉本体と、前記収納容器を載置した前記台車を、前記炉本体へと案内するガイドレール
とを備え、前記収納容器は、有機物を発酵処理し堆肥化した堆肥有機物、窯業用鉱物原料である粘土質材料、及びアルミニウムの酸化物や窒化物の混合物を含有するアルミニウムドロスを混合させ、焼結することで形成される多孔質セラミックス焼結体の小片を、耐火モルタルを用いて貼り合わせることで構成される」ものである。

ここで、「炉本体」とは、熱源としてガスバーナーを用いるガス炉や、電極に荷電して発生する電気抵抗熱を用いる電気抵抗炉を例示できる。

本考案によれば、医療廃棄物を収納した収納容器を、台車に載置し、ガイドレールによって炉本体内部に運搬する。そして、炉を密閉し、密閉された炉本体の内部で、台車上の収納容器内に収納された医療廃棄物が焼却され、灰になる。

ここで、収納容器は、堆肥とアルミニウムドロスが混合されたセラミックスからなるため、難燃性を有し、炉内を高温に昇温しても、燃え尽きることはなく、再利用が可能である。また、蓄熱性が低いことから、燃焼終了後、炉内より取り出した際には自然放熱により素早く冷却され、簡単にかつ速やかに灰が取り出せる。

ところで、本考案の医療廃棄物焼却処理装置において、「前記炉本体の内壁面または床面の少なくとも何れか一方に接続され、炉内に滞留する排ガスを排出する排ガス流通路と、該排ガス流通路に設けられ、前記排ガスを浄化する空気清浄機とをさらに備えることを特徴とする」ものとすることができる。

本考案によれば、収納容器から漏洩し、炉内に残留した排ガスを浄化する空気清浄機をさらに備えることにより、焼却において発生する有害物質（煤煙、ダイオキシンなど）をより確実に除去することができる。従って、一層環境に保全した、安全な焼却処理装置が提供できる。

このように、本考案の医療廃棄物焼却処理容器によれば、堆肥とアルミニウムドロスとを混合させたセラミックスを適用することで、医療廃棄物を焼却するのに十分な酸素を容器内に導入し、かつ医療廃棄物から発生する有害物質や排ガスを容器内に閉じ込めたまま焼却処理を行うことが可能となる。従って、炉内に排ガス、有害物質、及びクリンカなどが飛散することなく、比較的簡単な構造の小型の焼却炉においても、医療用廃棄物を焼却することができる。また、本考案の処理容器は繰り返し使用することが可能であり、さらに、原材料である堆肥やアルミニウムドロスは非常にコストが安いため、極めてコストパフォーマンスの良い焼却処理容器が実現できる。

また、本考案の医療廃棄物焼却処理装置によれば、本考案の焼却処理容器を適用することにより、より小型化に適した焼却処理装置を提供できる。また、収納容器を載置する台車を備えるため、作業者が医療廃棄物に直接触れることなく炉内に医療廃棄物を搬入することができる。従って、二次感染などの危険が少ない、安全な医療廃棄物焼却処理装置が提供できる。さらに、収納容器内に排ガスやクリンカを容器内に閉じ込め、炉内に飛散させないため、炉の耐火材の消耗を低減でき、より長寿命である焼却処理装置を提供できる。

以下、本考案の実施形態である医療廃棄物焼却処理容器１について、図１及び図２に基づき説明する。図１は、本考案の医療廃棄物焼却処理容器１（以下、容器１という）の構成を示す斜視図であり、図２は、容器１を構成する蓋体２と本体３との嵌合部を示す断面図である。

本実施形態の医療廃棄物焼却処理容器１は、直方体形状を呈しており、蓋体２と本体３とから構成される。蓋体２及び本体３は、複数のタイル状の小片４を組み合わせることで構成されており、焼却炉のサイズに応じて任意の大きさに設計される。

図２に示すように、蓋体２と本体３とは、互いの接合部に一対の嵌合部（嵌合部５または嵌合部６）を有しており、嵌め合わせることで簡単に着脱ができるようになっている。

複数のタイル状の小片４は、一辺が約５０ｃｍの正方形状をしており、耐火モルタルによって互いに接合されている。小片４は、多孔質セラミックス焼結体Ａより成り、表面及び内部には多数の小孔が有る。孔のサイズは、数μｍ〜数ｍｍまで多様に存在するが、その多くは数μｍの比較的小さなものである。

本考案における多孔質セラミックス焼結体Ａは、堆肥と、アルミニウムドロスと、粘土質材料とを混合し、焼結することで構成される。混合比は、特に限定されるものではないが、堆肥が１０〜３０％、アルミニウムドロスが４０〜５０％、粘土質材料が３０〜４０％程度の割合で混合すると、比較的耐火性に優れ、良好なサイズ（数μｍ程度）の小孔が多数得られるので好ましい。

このように、本考案の容器１は、表面及び内部に多数の小孔を備えることにより、医療廃棄物（以下、廃棄物という）を焼却するのに十分な酸素を容器１内に導入することができる。従って、廃棄物の焼却を阻害することなく、かつ廃棄物から発生する有害物質や排ガスを容器１内に閉じ込めたまま焼却処理を行うことができる。これにより、炉内に排ガス、有害物質、及びクリンカなどが飛散することなく、比較的簡単な構造の小型の焼却炉においても、医療用廃棄物を焼却することが可能となる。

また、本考案の容器１は、アルミニウムドロスと堆肥とを混合させたセラミックスの焼結体からなることにより、繰り返し使用することが可能であるため、極めてコストパフォーマンスの良い容器１が実現できる。

さらに、原材料として、堆肥や、産業廃棄物であるアルミニウムドロスを利用するため、容器１の作製にかかるコストが安価であることに加え、資源の有効活用に貢献することができ、環境に保全した容器１を提供できる。

次に、医療廃棄物焼却処理装置７（以下、装置７という）について、図３の説明図に基づき説明する。装置７は、主に、廃棄物を収納する容器１、容器１を載置する台車８、台車８に載置された容器１を収容し廃棄物を焼却する炉本体９、台車８を炉本体９の内部へと案内するガイドレール１０とから構成される。

台車８は、上部に容器１を載置する台板１１、台板１１の下部に設けられ台板１１を支える断熱材１２、及び断熱材１２の下部に設けられガイドレール１０に嵌着する車輪１３で構成されている。また、台板１１は、本考案の多孔質セラミックス焼結体Ａから構成されている。

炉本体９は、台車８に載置された容器１を収容可能な空間を有し、内壁１４は本考案の多孔質セラミックス焼結体Ａが適用されている。側壁１５の一部は、台車８に載置された容器１を搬入するための扉（図示しない）が設けられている。また、側壁１５及び上壁１６には、容器１に収納された廃棄物を焼却するための加熱源であるバーナー１７が備えられている。また、上壁１６には、廃棄物の焼却時に発生した排ガスを排出する排ガス流通路１８が接続されている。さらに、側壁１５には、路本体９内部の温度を制御するための制御装置１９が備えられている。

バーナー１７は、供給されるガスを燃焼させることにより炉本体９の内部を加熱する。なお、図示していないが、炉本体９内部の側壁１５及び上壁１６には温度センサが配置されている。また、温度センサによって検出された炉本体９内部の温度を、所定の温度に調節するべく、バーナー１７に供給されるガスの量を制御する比例制御弁が設けられている。

制御装置１９は、タイマー、温度センサ、ＣＰＵ、及びシーケンス回路など（図示しない）より構成され、炉本体９内部の温度や昇温時間、排ガス濃度などを監視し、また、プログラムによって目標値を設定できるようになっている。

排ガス流通路１８には、排出された排ガスを浄化する空気清浄機２０が接続されている。空気清浄機２０としては、排ガスを浄化するものであれば特に限定されるものではないが、例えば特許公報３０３０３２０号に記載される空気清浄機などが例示できる。すなわち、排ガスの除塵装置と吸着装置と清浄装置からなる空気清浄装置であって、吸着材としてアルミニウムドロスを適用し、排ガスに含有された有害物質を吸着させたうえで清浄装置に封入した水中に通気し、排ガスを浄化するものである。

続いて、装置７を用いた廃棄物の焼却処理方法について説明する。まず、容器１の蓋体２を取り外し、本体３の中に分別していない廃棄物を投入する。そして、蓋体２を本体３に嵌め合わせ、容器１を、台車８に載置する。

次に、台車８を炉本体９内部へと、手動で押し動かす（矢印Ａ）。これにより、台車８に設けられている車輪１３が、ガイドレール１０上を滑動し、炉本体９内部へと案内する。

そして、台車８に載置された容器１を、炉本体９内部に設置し、扉を閉じて炉本体９を密閉する。炉本体９内部は、バーナー１７によって、２時間で１０００度程度まで昇温される。これにより、容器１内部の廃棄物は燃焼され、灰になる。

そして、制御装置１９によって、炉本体９内部の温度または排ガス濃度が安全なレベルであることを確認した後に、扉が開放され、台車８を引き出すことで容器１を炉本体９内部より取り出す。容器１内部に蓄積された焼却灰は、一般廃棄物として処理することが可能となる。

以上のように、本考案の装置７によれば、本考案の容器１を用いることで、被焼却物より発生する排ガスやクリンカを容器１内に閉じ込め、炉本体９内部に飛散させないため、比較的簡単な構成を用いて廃棄物を焼却することができ、より小型化に適した焼却処理装置７を実現できる。また、排ガスやクリンカを容器１内に閉じ込めて焼却処理を行い、炉内や炉外に飛散させることなく確実に完全燃焼させることができるため、より環境に保全した装置７を提供できる。さらに、炉の耐火材の消耗を低減でき、より長寿命である装置７を提供することも可能となる。また、容器１を載置する台車８を備えることにより、作業者が廃棄物に直接触れることなく炉本体９内部に廃棄物を搬入することができるため、二次感染などの危険が少ない装置７を提供することが可能である。

以上、本考案について好適な実施形態を挙げて説明したが、本考案はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本考案の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、炉本体９は、加熱体としてバーナー１７を用いるガス炉である構成としたが、電極に荷電して発生する電気抵抗熱を利用する電気抵抗炉としてもよい。

従来、電気抵抗炉内で直接廃棄物を焼却した場合、廃棄物から発生する排ガスにより、加熱装置である電極が急激に劣化し、使用に耐えなくなり、炉の寿命を著しくさげてしまうという問題があった。従って、従来は、特に小型炉においては、電気炉ではなく、ガス炉が適用されてきた。

しかし、本考案によれば、被焼却物（ここでは、廃棄物）を容器１に収納して焼却する構成のため、容器１の内部に排ガスを封じ込めることができる。すなわち、加熱装置である電極を劣化させない構成とすることができ、電気抵抗炉を用いて廃棄物を焼却することが可能となる。これにより、電流を制御するのみで炉本体９内の温度を変更することができるため、操作や制御が比較的簡単な焼却処理装置７を提供できる。さらに、電気抵抗熱により廃棄物を焼却する構成のため、比較的簡単な構造を用いて炉内を昇温することが可能であり、より小型化に適した焼却処理装置を提供できる。

また、上記実施形態では、台車８は、作業者が手動で炉本体９内部へと搬送する構成としたが、駆動手段によって搬入する構成としてもよい。すなわち、モーターを用いて台車８の車輪１３を駆動し、炉本体９内部へと容器１を搬入する構成とすることで、より大量の（つまり、重量が大きい）廃棄物をより簡単に搬入することができる。さらに、焼却処理終了後、炉本体９内部から容器１を取り出す場合においても、高温の容器１に作業者が直接触れてしまう危険性を軽減できるため、より安全な装置７を提供できる。

上記実施形態では、炉本体９の側壁１５に扉が設けられている構成としたが、これに限定されるものではなく、炉本体９の床面を開閉可能である構成としてもよい。すなわち、台車８を炉本体９の床面の一部とする、台車型焼却炉とすることで、作業者が炉内の熱気を浴びることなく容器１を炉内に搬入または取り出すことができるため、作業者にとってより安全な装置７を提供できる。さらに、炉本体９の底部より容器１を搬入する構成により、比較的炉内の温度を下げることなく容器１を搬入し廃棄物を焼却できる。従って、炉内を十分に予熱し、かつ、炉内の高温状態を維持したまま廃棄物を焼却できる構成のため、被焼却物より発生する排ガス及び有害物質を低減し、より環境に保全した装置７の提供を可能とする。

本考案の医療廃棄物焼却処理容器の構成を示す斜視図である。 本考案の医療廃棄物焼却処理容器を構成する、蓋体と本体との嵌合部を示す断面図である。 本考案の医療廃棄物焼却処理装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 医療廃棄物焼却処理容器（容器）
２ 蓋体
３ 本体
４ 小片
７ 医療廃棄物焼却処理装置（装置）
８ 台車
９ 炉本体
１０ ガイドレール
１８ 排ガス流通路
２０ 空気清浄機

Claims (3)

1. 上面が開放された容器本体と、
   該容器本体の上面を閉塞する蓋体とを具備し、
   前記容器本体及び前記蓋体は、複数の小片を、耐火モルタルを用いて貼り合わせることで構成され、
   前記小片は、有機物を発酵処理し堆肥化した堆肥有機物、窯業用鉱物原料である粘土質材料、及びアルミニウムの酸化物や窒化物の混合物を含有するアルミニウムドロスを、混合させ焼結することで形成される多孔質セラミックス焼結体からなる
   ことを特徴とする医療廃棄物焼却処理容器。
2. 医療廃棄物を収納する収納容器と、
   該収納容器を載置する台車と、
   該台車に載置された前記収納容器を収容可能なスペースを有する炉本体と、
   前記収納容器を載置した前記台車を、前記炉本体へと案内するガイドレールと
   を備え、
   前記収納容器は、
   有機物を発酵処理し堆肥化した堆肥有機物、窯業用鉱物原料である粘土質材料、及びアルミニウムの酸化物や窒化物の混合物を含有するアルミニウムドロスを混合させ、焼結することで形成される多孔質セラミックス焼結体の小片を、耐火モルタルを用いて貼り合わせることで構成される
   ことを特徴とする医療廃棄物焼却処理装置。
3. 前記炉本体の内壁面または床面の少なくとも何れか一方に接続され、炉内に滞留する排ガスを排出する排ガス流通路と、
   該排ガス流通路に設けられ、前記排ガスを浄化する空気清浄機とをさらに備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の医療廃棄物焼却処理装置。

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