JP4015625B2 - 医療廃棄物の殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、特定の廃棄物を処理して処分するためのシステムおよび装置に関し、特に、汚染されている可能性がある医療廃棄物を殺菌するための新たな装置に関する。

医療廃棄物は、感染性（汚染度）が高いため、一般の固体廃棄物のようにゴミ集積場に直接に廃棄することができない。

現在、特定のシステム内で医療廃棄物を焼却処分することが義務付けられており、これらの処理に伴う直接的および間接的な費用の全てを医療組織が負わなければならない。

いずれにしても、適切で特に高価な対策が講じられない場合には、担当する作業者によって行なわれる焼却炉への搬送または他の搬送において感染の危険性が常にある。

医療廃棄物は、それを扱わなければならない作業者を保護するために特定の容器内に閉じ込められているとともに、殺菌物質が廃棄物の１つ１つの各部分にうまく作用することを妨げるガーゼやタンポン等の異質の材質および注射器や瓶等の閉じられた部材から成る。

例えば紫外線放射装置等の周知の殺菌設備および装置は、医療廃棄物に必要な殺菌を施さない。これは、この種の装置が均質で且つ分離された材料を処理するために開発されて構成されているためである。

現在までに行なわれた研究および採用された方法や解決策は、許容できる結果を全く残してきていない。

前述した欠点を解決するため、医療廃棄物を殺菌するための新たな装置が研究されて実施されてきた。

新たな医療廃棄物殺菌装置の目的は、廃棄物を完全に殺菌して、引き続いて固体一般廃棄物として処分できるようにすることである。

新たな医療廃棄物殺菌装置の他の目的は、殺菌される廃棄物中に閉じられた容器が混在しないようにすることである。

医療廃棄物を殺菌する新たな装置は、まず、これに取りこまれた廃棄物を粉砕して廃棄物容器を開け、より大きな物体を破壊するとともに、廃棄物容器を破断して粉砕する。粉砕された廃棄物は、高温蒸気が吹き付けられてこれと混合される。

最後に、粉砕された廃棄物の塊は、攪拌器が設けられた密封容器内に導入され、ここで、所定の時間、マイクロ波放射および高温加圧蒸気処理に晒される。

何らかの理由で、プロセス中に、温度及び／又は圧力の値が予め設定された最低レベルを下回った場合には、マイクロ波放射および蒸気噴射プロセスの全体が再び最初から開始される。

蒸気、マイクロ波、連続攪拌の組み合わせ作用により、粉砕された廃棄物の塊全体が完全に殺菌される。

粉砕機内への取りこみから、蒸気・マイクロ波処理容器からの排出までに至るプロセス全体は、外部との接触をもたずに、隔離された環境下で行なわれる。

新たな医療廃棄物殺菌装置の特徴は、添付図面に関連した本発明の多くの考えられる用途のうちの１つである以下の説明において詳細に明らかにされる。

図は、新たな殺菌装置の様々な部分、より正確には、ローディング装置（Ａ）と、関連するホッパ（Ｔｔ）を有する粉砕機（Ｔ）と、搬送スクリューフィーダ（Ｃ）と、殺菌室（Ｓ）と、マイクロ波発生器（Ｍ）とを概略的に示している。

ローディング装置（Ａ）は、バスケットまたはコンテナ（Ａａ）によって構成されている。コンテナ（Ａａ）は、殺菌される廃棄物のバッグまたは容器を受けた後、例えばチェーンまたは流体力学的なシステムにより持ち上げられて粉砕機（Ｔ）のホッパ（Ｔｔ）内でひっくり返される。

粉砕機（Ｔ）は、上端に密封カバー（Ｔｃ）を有するホッパ（Ｔｔ）と、下端に並んで配置された一連の水平な歯付きドラム（Ｔｄ）とを備えている。

粉砕機（Ｔ）の動作を最大限に利用して廃棄物を正確に粉砕するために、廃棄物を歯付きドラム（Ｔｄ）へと搬送して押し込むための押し込み装置または他の装置を粉砕機（Ｔ）のホッパ（Ｔｔ）内に設けても良い。

前記ホッパ（Ｔｔ）は真空状態に維持され、その内側に存在する空気は、引き抜かれるとともに、所謂“完全”フィルタへと搬送され、排除される。

粉砕機（Ｔ）の歯付きドラム（Ｔｄ）の下側には、粉砕された廃棄物を一時的に蓄積するための収集区画室（Ｔｖ）が設けられている。収集区画室（Ｔｖ）には、スクリューフィーダ（Ｃ）内への廃棄物の取りこみを検知するとともに、最適なローディングレベル（充填高さ）の達成を検知する光センサまたは他のタイプのセンサが設けられている。

スクリューフィーダ（Ｃ）は、傾いた管路（Ｃｏ）の内側で閉じられているとともに、粉砕機（Ｔ）の収集区画室（Ｔｖ）と殺菌室（Ｓ）の上側開口部とを接続している。管路（Ｃｏ）それ自体の中に蒸気を導入するのに適したノズルがスクリューフィーダ（Ｃ）の管路（Ｃｏ）に沿って設けられている。

殺菌室（Ｓ）は、２つの開口、より正確には、上側開口と他の側方開口または前側開口とを備えた好ましくは円筒状の容器を備えている。

殺菌室（Ｓ）の上側開口には、殺菌室（Ｓ）をスクリューフィーダ（Ｃ）から密封状態で分離するゲートバルブ（Ｓｖ）が設けられている。

同様に、殺菌室（Ｓ）の側方開口または前側開口には、殺菌室（Ｓ）の開口を完全に開閉する可動ゲート（Ｓｉ）が設けられている。

特に、殺菌室（Ｓ）の開口のゲート（Ｓｉ）は、好ましくは空気圧シリンダの作動によってガイド上を水平に移動するキャリッジ（Ｓｉｃ）によって支持されている。前記ゲート（Ｓｉ）は、ジャッキ（Ｓｉｎ）によって殺菌室（Ｓ）の開口を閉じるように移動される。

殺菌室（Ｓ）の内側には撹拌器（Ｓ）が設けられている。撹拌器（Ｓ）は、放射状のアームまたはブレードを有する水平シャフトによって構成されていることが好ましい。

殺菌室（Ｓ）の壁には、後側蒸気注入ノズルが配置されている。一方、殺菌室（Ｓ）の周囲には、１または複数の高さに、マイクロ波発生器（Ｍ）が配置されている。前記マイクロ波発生器（Ｍ）が配置されている殺菌室の壁の部位（Ｂｏ）は、テフロンまたは他の適当な材料から成る部材（Ｐｔ）によって構成されており、これにより、考えられる最良の結果が放射プロセスから得られるようになっている。

粉砕された廃棄物の殺菌室（Ｓ）内での最大ローディングレベル（充填高さ）を検知するため、殺菌室（Ｓ）の上部内には、光センサ、超音波センサ、あるいは、他のセンサが配置されている。温度および圧力を絶えず監視するため、殺菌室（Ｓ）の壁には、適当な位置に、他の温度センサおよび圧力センサが配置されている。

様々な電気部品、電子部品、機械部品の全ては、医療廃棄物を殺菌するための新たな装置の動作を管理する図示しない適当な電子回路によって制御される。

粉砕機（Ｔ）のホッパ（Ｔｔ）内への廃棄物の取りこみから、殺菌室からの廃棄物の排出へと至るプロセスの全ての工程は、廃棄物と外部との間に接触が無く空気すら介在しない閉じられた回路に沿って行なわれる。

オペレータは、殺菌される廃棄物を伴う１または複数の閉じられたバッグまたは容器を、ローディング装置（Ａ）のバスケットまたはコンテナ（Ａａ）内に置くと、新たな医療廃棄物殺菌装置の殺菌サイクルを開始する。

ローディング装置（Ａ）は、バスケットまたはコンテナ（Ａａ）を持ち上げ、これを粉砕機のホッパ（Ｔｔ）内でひっくり返す。これにより、閉じられたバッグまたは容器が粉砕機（Ｔ）自体の中に導入される。

ホッパ（Ｔｔ）の上部内に存在するセンサは、廃棄物の落下を検知して、ホッパ（Ｔｔ）の密封カバー（Ｔｃ）を閉塞動作させる。

その後直ちに、粉砕機（Ｔ）の歯付きドラム（Ｔｄ）が回転し始め、これにより、廃棄物が粉砕され、瓶や注射器等の任意の中空物が開かれて破壊される。同時に、押し込み部材が存在する場合には、この押し込み部材が廃棄物を前記歯付きドラム（Ｔｄ）の方へと押し込み及び／又は搬送し、粉砕プロセスを最適化する。

歯付きドラム（Ｔｄ）によって粉砕された廃棄物は、まず、歯付きドラム（Ｔｄ）の下側に設けられた収集区画室（Ｔｖ）内に蓄積され、その後、スクリューフィーダ（Ｃ）によって搬送される。

スクリューフィーダ（Ｃ）は、粉砕された廃棄物を殺菌室（Ｓ）の開口へと搬送する。廃棄物は、スクリューフィーダ（Ｃ）および関連する管路（Ｃｏ）に沿って移動する間、管路（Ｃｏ）自体に存在するノズルにより蒸気の噴射を受ける。このようにして、スクリューフィーダ（Ｃ）は、廃棄物を殺菌室（Ｓ）へと搬送する以外に、廃棄物を蒸気と混合させて、廃棄物の粉砕部の全てに蒸気を浸透させることができる。

スクリューフィーダ（Ｃ）の端部において、粉砕されて蒸気が浸透された廃棄物は、殺菌室（Ｓ）自体の上側開口に設けられたゲートバルブ（Ｓｖ）を通じて、殺菌室（Ｓ）内に取りこまれる。

廃棄物が殺菌室（Ｓ）内に取りこまれると、殺菌室（Ｓ）自体の内側に存在する攪拌器（Ｓｏ）が前記廃棄物を均等に分散させる。

粉砕された廃棄物が最大ローディングレベルに達すると直ぐに、ゲートバルブ（Ｓｖ）が閉じられ、この時点で、殺菌室（Ｓ）内での実際の殺菌段階が開始される。すなわち、マイクロ波発生器（Ｍ）が動作状態に設定され、高温の加圧蒸気が殺菌室（Ｓ）内に導入される。

殺菌室（Ｓ）内で、粉砕された廃棄物にマイクロ波を放射している間、および、蒸気噴射プロセスを行なっている間、攪拌器（Ｓｏ）は、回転し続けており、これにより、粉砕された廃棄物に対してマイクロ波が最大限に放射されるとともに蒸気が最大限に浸透するように粉砕された廃棄物を混合させる。

マイクロ波および蒸気の作用により、殺菌室（Ｓ）内の温度および圧力の値を高めることができる。攪拌器（Ｓｏ）の作用により、マイクロ波および蒸気は、粉砕された廃棄物の全ての粒子に達することができ、これにより、廃棄物の塊の１つ１つの各部分は、粉砕された廃棄物の塊の残りの部分によって、同じ圧力レベルおよび温度レベルに達する。

殺菌段階の最後、すなわち、所定の時間が経過して、粉砕された廃棄物が十分な温度および圧力に達すると、マイクロ波発生器（Ｍ）が停止され、殺菌室（Ｓ）が減圧されるとともに、殺菌室（Ｓ）のゲート（Ｓｉ）自体が開かれ、完全に殺菌された廃棄物を排出すことができるようになる。

この粉砕されて殺菌された医療廃棄物は、その後、プロセスの次の段階へと送られる。この次の段階では、廃棄物が袋に入れられ、まさに固体一般廃棄物のようにゴミ集積場へと送られる。

殺菌室内の温度及び／又は圧力が設定された最低レベルを下回ると、新たな装置の電子制御回路は、必要な時間が経過する間において所要の温度値および圧力値が維持されるまで、殺菌室（Ｓ）内での殺菌サイクルの全てを再び最初から開始させる。

新たな医療廃棄物殺菌装置は、以下のような重要な利点および興味深い特徴を与える。
−閉じられた廃棄物バッグを新たな装置の内側に取りこんだ後においては、廃棄物とオペレータとの間の接触、または、廃棄物と新たな装置の外側の環境との間の接触が全く無い。
−薬瓶、注射器、瓶等の容器が開かれて破壊され、これにより、廃棄物の全てを完全に殺菌することができる。
−殺菌室内の攪拌器が廃棄物の破片を混合し、これにより、廃棄物の破片の全てが同じ温度に達して完全に殺菌される。
−設定された最低温度を超える温度に廃棄物を晒す電子制御回路により完全な殺菌が行なわれる。
−新たな装置によって作り出された殺菌済みの廃棄物を、固体の一般廃棄物として処理することができるとともに、通常のゴミ集積場に搬送することができる。
−プロセスに必要なコストおよび時間、プロセスを担当する人員に対する危険性は、周知の廃棄物処理システムにおけるそれよりも大きく低減する。
−前述した装置は、標準的なサイズのコンテナ内に簡単に収容することができ、したがって、搬送して設置することが容易である。

したがって、以上の説明および添付の図面に関連して、以下の請求の範囲が提案される。

装置の正面図である。 装置の平面図である。 装置の側面図である。 装置の側面図である。 殺菌室の断面図である。

Claims (10)

1. 医療廃棄物を殺菌するための装置において、密封カバー（Ｔｃ）とホッパ（Ｔｖ）と歯付きドラム（Ｔｄ）とを有する粉砕機（Ｔ）と、粉砕された廃棄物を搬送し且つ蒸気を噴き付けるためのノズルが設けられたスクリューフィーダ（Ｃ）と、高温加圧蒸気発生器と、マイクロ波発生器と内側攪拌器（Ｓｏ）とが設けられた気密殺菌室（Ｓ）とを備え、前記粉砕機は、廃棄物を破壊して、廃棄物内に存在するどの容器も開けて破壊し、前記スクリューフィーダは、粉砕された廃棄物を蒸気と混合させつつ粉砕機から殺菌室へと搬送し、殺菌室内に投入された廃棄物は、マイクロ波放射に晒されるとともに、高温蒸気と混合され、これにより、適当な時間の間、圧力と温度とマイクロ波との組み合わせ作用を連続的に受け、これらの動作ための電気部品、電子部品、機械部品の全ては、これらの動作を制御し管理する電子回路によって制御される装置であって、殺菌室内の温度および圧力の値が設定された最低レベルを下回ると、前記電子回路は、殺菌室内での処理サイクルを再び最初から開始させることを特徴とする医療廃棄物を殺菌するための装置。
2. 全プロセス中において、廃棄物は外部から完全に隔離され、前記ホッパ（Ｔｔ）は真空状態に維持され、ホッパ内の空気は、引き出されるとともに所謂“完全”フィルタへと搬送されて排除されることを特徴とする請求項１に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
3. 殺菌室（Ｓ）には、上端にゲートバルブ（Ｓｖ）が設けられるとともに、側部または前部にゲート（Ｓｉ）が設けられ、その内容物を混合させるための回転装置（Ｓｏ）が収容されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
4. 前記攪拌器（Ｓｏ）は、アーム及び／又はブレードが設けられた水平に回転するシャフトを備えていることを特徴とする請求項３に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
5. 前記マイクロ波発生器（Ｍ）は、殺菌室の周囲に１または複数の高さで配置されていることを特徴とする請求項１、２，３ないし請求項４のいずれか一項に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
6. 前記マイクロ波発生器（Ｍ）が配置された殺菌室の壁には、テフロン（登録商標）よって形成された部材またはプラグ（Ｐｔ）を用いて閉じられる穴（Ｂｏ）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
7. 前記粉砕機のホッパ内および殺菌室内にはローディングセンサが設けられ、殺菌室内には温度センサおよび圧力センサが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
8. 粉砕機の下側および殺菌室の上側には、殺菌室内での殺菌プロセス中に廃棄物が残存する２つの廃棄物収集区画室が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
9. 前記粉砕機のホッパ内に配置され且つ殺菌される廃棄物を歯付きドラムへと押し込んで搬送するのに適した押し込み装置が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。
10. 容易に搬送して設置できるようにモジュールフレームまたは容器内に収容されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の医療廃棄物を殺菌するための装置。

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