JP4107546B2 - 医療廃棄物を連続的に殺菌するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の背景】
廃棄物は感染を引き起こすため、医療廃棄物の処分は緊急の関心事となっている。かかる感染性の廃棄物は、医療及び獣医科の治療の副産物である。例えば、法律で規制されている医療廃棄物は次の範疇ものから成っている。
【０００２】
１．培養体及び感染性培養基及び関係する生物学的物品の在庫品
２．病理学上の廃棄物
３．人間の血液及び血液製品
４．針、注射器、ブレード、メス及び割れたガラスを含む、汚染した「鋭利な物」
５．動物の廃棄物
６．重大な感染症の患者にて使用される、手袋及びその他の使い捨て製品を含む、隔離用品の廃棄物
７．未使用の「鋭利な物」
病院は、通常、これら範疇の廃棄物を３つの一般的な群に分けている、すなわち、ａ）範疇１、２、３にて上述した廃棄物を含む一般的な医療廃棄物、ｂ）獣医科の廃棄物、すなわち範疇５、及びｃ）範疇４、６を含む専らプラスチックの廃棄物である。汚染した鋭利物及び隔離用品の廃棄物は、特殊な関心事の範疇であり、それは、この廃棄物はエイズ又は肝炎のような極めて危険な感染症の虞れがあるからである。特に、鋭利物は、海岸及びその他の公衆の場所で見つかったとき、深刻な公衆の懸念を引き起こす。
【０００３】
医療及び獣医科廃棄物の病院及びその他の一般的な発生源は、１）廃棄物を現場で焼却すること、２）廃棄物を現場で蒸気オートクレーブ処理し且つその後に、埋立て地に輸送すること、３）廃棄物を廃棄物輸送業者に引き渡す前に現場で何ら処理しないという、３つの主な廃棄物の取り扱い方法を採用している。
【０００４】
主として都会地域に位置する多くの病院焼却炉は、比較的多量の汚染物質を放出する。環境保護庁（ＥＰＡ）は、病院の焼却炉排出分の中に、ヒ素、カドミウム及び鉛のような金属、ダイオキシン及びフラン、エチレン、酸性ガス及び一酸化炭素のような有機化合物、煤煙、ウィルス及び病原体を含む有害な物質を特定している。これら焼却からの排出物質は、不適切に投棄する場合よりも公衆の健康をより脅かす可能性がある（ステファン（Ｓｔｅｐｈｅｎ）・Ｋ）
更に処理する前に蒸気オートクレーブ処理法を使用して廃棄物を滅菌処理することができるが、この方法は高価で且つ時間がかかる。熱はウィルスを急速に死滅させるが、ウィルスよりも多少大きい細菌は生き残る。細菌の胞子は熱滅菌処理に対し極めて抵抗性がある。有効な滅菌処理を確実にするためには、熱電対のような温度監視装置及び熱抵抗性のバチラス−ステアロサーモファイラス菌胞子のような生物学的指示薬を使用することができる。
【０００５】
ドッド（Ｄｏｄｄ）への米国特許第２，７３１，２０８号は、汚染された廃棄物を処理する蒸気滅菌処理装置を教示しており、この装置は、廃棄物（「使用済みの痰カップのような紙容器を含む」コラム１、２８−２９行）を破砕し、破砕した廃棄物で満杯の容器内に蒸気を吹込み、滅菌処理した廃棄物を汚水装置に注入する。この方法は、限られた型式の物品しか処理できないこと、及び処理後の廃棄物を排水管に投棄すること（コラム４、４９行）を含む幾つかの欠点がある。
【０００６】
ソ連の発明者証第１，１２３，７０３号は、また、ＵＨＦ処理により再使用のため医療器具を滅菌する方法を開示している。注射針については、この発明者証は、１６０℃乃至４７０℃の最終温度を開示し、刺鍼針の場合、この発明者証は、１６０℃乃至２７０℃の最終温度を開示している。
【０００７】
ナイト（Ｋｎｉｇｈｔ）への米国特許第３，９５８，９３６号は、より効率的に埋立て処理するため病院廃棄物を圧縮することを教示している。具体的には、この文献は、プラスチックを溶融させるため病院及びその他の廃棄物に対し約２０４．４４℃（約４００°Ｆ）乃至３１５．５６℃（６００°Ｆ）の範囲の熱を加え、その廃棄物を硬い圧縮したブロックに変えて、埋立て地内でより安全に処分できるようにすることを教示している。廃棄物は滅菌処理し、針はプラスチック内に埋め込まれることになる。この方法は、高温度及び埋立て地の処分のため多額のエネルギコストを必要とするという不利益がある。
【０００８】
ローバーチェック（Ｌｏｖｅｒｃｈｅｃｋ）への米国特許第３，５４７，５７７号には、ゴミ、家庭ゴミ等のようなゴミを処理する持運び型装置が開示されている（コラム１、１３−１９行）。この機械は、ゴミを破砕し、破砕したゴミをブリケットに圧縮し、そのブリケットをエチレン酸化ガスにより滅菌処理する（コラム１、１５−１９行）。破砕後、そのゴミを磁気部分及び非磁気部分に分離することができる（コラム２、１３−２３行）。ゴミをこのように分離した後、非磁気部分のみをブリケットに圧縮し且つ滅菌処理する（コラム２、２３−２５行）。滅菌処理ステップは、温度制御を必要とするエチレン酸化物ガスを採用する（コラム２、３０−５７行）。このように、ブリケットは約５４℃の温度に保たれる（コラム２、５１行）。この方法の欠点は、ゴミを滅菌処理するために熱及び毒性のガスの双方が必要とされる点である。別の欠点は、廃棄物の流れを金属、水及びブリケットに分けるとき、廃棄物の流れの一部のみ（金属又は水を含まないブリケット）のみが滅菌処理される点である。更に不利益な点は、廃棄物流れの量が同時に１つのブリケットしか形成されない点にて制限される点である。別の欠点は、その材料が埋立て地又は焼却により処分される点である。肥料として使用することが提案されているが（コラム１、４７行）、ブリケットがその用途に実際に適していることに関し又はブリケットをその用途用として更に処理する方法に関して何ら教示か為されていない。
【０００９】
色々なエネルギ源が可能な滅菌処理剤として検討されている。マイクロ波は個々の医療装置及び破砕した医療廃棄物を迅速に滅菌処理するために益々検討されている。最近、実験の結果、金属製器具はマイクロ波チャンバ内で僅か３０秒間で滅菌処理可能であることが明らかになった（１９８９年６月２０日付けのニューヨークタイムズ（Ｎ．Ｙ．Ｔｉｍｅｓ）、「サイエンスウォッチ：マイクロ波滅菌処理装置が開発（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｗａｔｃｈ：Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｔｅｒｉｉｚｅｒ ｉｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ）」）。問題点は、この特別な方法が同時に数個の器具しか取り扱い得ない点である。
【００１０】
ある刊行物によれば、マイクロ波を利用する医療廃棄物処理装置が開発されたようである。この装置は、最初に、医療廃棄物を破砕し、その廃棄物に水を噴霧し、小さい破片をコンベアベルトの上で薄い層に撒き広げる。次に、コンベアはその交じり合ったものをマイクロ波チャンバを通じて運び、このマイクロ波チャンバがその交じり合ったものを約９６℃まで加熱する。
【００１１】
廃棄物は蒸気処理ステーションに運ぶことができ、ここで、生存する微生物を死滅させるため、蒸気が加えられる。滅菌処理ステップの後、廃棄物は埋立て地又は焼却炉まで輸送するため包装する（１９８９年４月１０日付けのウォールストリートジャーメル（Ｔｈｅ Ｗａｌｌ Ｓｔｒｅｅｔ Ｊｏｕｍａｌ）、Ｂ３ページ）。
【００１２】
更に、マイクロ波はその透過力が制限されている。大型の箱状医療廃棄物に適用した場合、マイクロ波を単独では極めて効果的に加熱することができない。これに反し、無線周波数（ＲＦ）波は、より効果的に透過する比較的低周波数波である。ＲＦ波は、滅菌処理のため直接的又は間接的に使用されている。
【００１３】
フレーザ（Ｆｒａｓｅｒ）及びその他の者への米国特許第３，９４８，６０１号は、多岐に亙る医療及び病院装置並びに人間の廃棄物を滅菌処理するときＲＦ波を間接的に使用することを教示している。この文献は、約１００℃乃至５００℃にてガスにイオン化するためＲＦ波を使用して特定のガス（特にアルゴン）を加熱することを教示している。この文献は、「低温」プラズマが僅か２５℃乃至５０℃の温度及び極めて低圧にて物品を効果的に滅菌処理することを教示している（コラム１、１２行）。しかしながら、プラズマガスによる滅菌処理は、滅菌処理時にＲＦ波を直接的に使用することは示唆していない。
【００１４】
病院が折れた針及び割れたガラスを含むその医療廃棄物を最初にオートクレーブ処理するかどうかを問わずに、次に、その廃棄物は、埋立て地又はその他の処分場へ輸送すべく廃棄物処理業者に引き渡される。この処理方法には、重大な問題点がある。第一に、特に多くの都市地域における埋立地は満杯となりつつある。更に、古い埋立地は有害な化学物質をその周囲の土に漏洩させ且つ給水源を汚染する可能性がある。このように、廃棄物を埋め立てることはより大きな関心事になりつつある。また、無許可の投棄も生じる可能性がある。
【００１５】
【発明の概要】
本発明の１つの形態は、医療廃棄物を管内に連続的に供給するステップと、該管を通過する医療廃棄物を電磁放射線にて照射し、その医療廃棄物を加熱し且つ滅菌処理ステップとを含む、医療廃棄物を処理する方法に関する。
【００１６】
本発明の第二の形態は、医療廃棄物を受け取り且つ電磁放射線源の中を給送すべく医療廃棄物の連続的な管を形成する押出し機により医療廃棄物を処理する方法に関する。電磁放射線源は、医療廃棄物の連続的な管を受け取り且つ電磁放射線を発生させる。この放射線が連続的な管を加熱し且つ滅菌処理して、医療廃棄物の滅菌処理済の連続的な管を形成する。
【００１７】
本発明の第三の形態は、滅菌処理すべき材料を提供し且つ材料を管内に連続的に供給することにより、無線周波数放射線により滅菌処理すべき材料が発火する可能性を少なくする方法であって、管の一部分が無線周波数放射線の場に配置されるようにする方法に関する。管を通過する材料は、その材料を加熱し且つ滅菌処理し得るように無線周波数放射線にて照射する。
【００１８】
本発明の形態の各々は、感染の可能性のある医療廃棄物を少なくし且つその廃棄物を全体の環境に悪影響を与えない材料に変換する効率的な装置及び方法を提供する。本発明の方法は、アーク放電、発火を減少させ及び無線周波数の場を改善することに加えて、単位容積当たりの医療廃棄物の処理能力を改良するものである。また、本発明の各形態は、蒸気を発生させ、これにより、材料を予め加熱し、このことが材料の温度を保つのに役立つ、改良された熱性能をも提供する。更に、本発明の１つの好ましい実施の形態は、分類前の医療及び獣医科廃棄物をリサイクルしたプラスチック又はゴミから得られた燃料に更に変換することを許容する。
【００１９】
本発明の更なる有利な点及び新規な特徴は、一部分、以下の説明に記載され、また、一部分、以下の説明を参照することにより、当業者に明らかになり又は本発明の実施により理解されよう。
【００２０】
好ましい実施形態の詳細な説明
廃棄物の崩壊または破砕
図１に示すように、シールドボックス１０内の医療廃棄物は、医療廃棄物処理施設１２に到達し、コンベアベルト１４から降ろされる。そこで各荷積み中のすべてのボックス１０が分離され、計数される。シュレッダ荷積みコンベア１６は、ボックス１０を予備処理室１８へ運ぶ。予備処理室１８は医療廃棄物を破片に崩壊させ、消毒のために他のコンテナ３４へ破片を移動させるように設計されたシュレッダ２０およびスクリュウコンベア２２を含む。ここで定義されているように、崩壊は、破壊または破砕材料を比較的に均等なサイズ２．５４〜３．８センチメートル（約１−０．５インチ）にすることを言う。
【００２１】
図３に概略的に示すように、予備処理室１８は、そこから汚染物が逃げないようにするいくつかの特徴を有する。第１に、予備処理室１８内の医療廃棄物の出入口は、２組のエアロック、入口エアロック２４、出口エアロック２６によって制御される。各組のエアロックは、２組のドア２８、３０、および３２、３３からそれぞれなる。予備処理室１８に入るために、医療廃棄物のボックス１０は、ボックス１０の背後で閉じている第１組のドア２８を通過する。第１組のドア２８が閉じた後、第２組のドア３０が開き、ボックス１０を予備処理室１８に入れる。出口ドア３２、３３は、入口ドア２８、３０と同様に動作する。このようにして、いつでも常に少なくとも１組の出入口ドアが閉じている。
【００２２】
エアロック２４、２６に加えて、空気流が加熱され、濾過された部屋排気ダクト３５によって制御される。電気ダクトヒータ３７は、ビールスの発生を著しく低減する約８２°Ｃにダクト３５内の温度を保持する。ダクト３５を横切って、３ミクロンの穴を有し、バクテリアが逃げない状態の９９．７％の効率を有する高効率微粒子エアーフィルタ３９（ＨＥＰＡ）がある。これらの部屋排気ダクト３５は、密封された予備処理室１８へおよびそこからの空気流を制御する。１台の大型ファン４１は、約毎秒４７２リットル（毎分１０００立法フィート）の流量でこれらのダクト３５から空気を押し出す。このファンは、負の空気圧を発生し、それは予備処理室１８からの汚染された可能性のある空気が施設１２の残部へ逆流しないようにする。加熱され、濾過された空気は、外部環境に排気される。
【００２３】
部屋排気ダクト３５に加えて、部屋排気ダクト３５について述べたように外部環境へ排気するシュレッダ２０、スクリューコンベア２２、空気プレス４３に接続された加熱され、濾過されたダクト（図示せず）がある。
【００２４】
図３に示すように、医療廃棄物のボックス１０は、コンベア１６上の予備処理室１８に入り、シュレッダ２０内に空けられる。崩壊または破砕は、５０馬力モータ（図示せず）によって駆動される毎分１８００回転で回転する２組の切断刃（図示せず）によって実施される。シュレッダ２０は、医療廃棄物を最大寸法約３．８１センチメートル（１．５１インチ）を計測する破片にする。崩壊は、約半分の容積に医療廃棄物を縮小する。適切なシュレッダは、オレゴン州ウイルソンビルにあるＳｈｒｅｄｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ社から販売されているモデル番号第００−５３７１−Ｄであり、これは高さ約３．７メートル（１２フィート）、幅約３メートル（１０フィート）、長さ約３．７メートル（１２フィート）である。
【００２５】
一実施例によれば、廃棄物は管内で動作し、医療廃棄物を破片が空気プレス４３内に落下するコンベアチューブ４５へ垂直に運ぶスクリューコンベアを介してシュレッダ２０から出る。空気プレス４３は、医療廃棄物を、６１センチメートル（２４インチ）×６１センチメートル（２４インチ）×４６センチメートル（１８インチ）の容積で約２２．７キログラム（５０ポンド）を軽量した高抵抗プラスチック・ポリエチレン・コンテナ３４に圧縮する。ここに定義されているように、高抵抗とはコンテナが加熱工程中に軟化または溶解せず、室温（２５°Ｃ）で１時間貯蔵されたとき、約８°Ｃ内に医療廃棄物の温度を維持することを言う。コンテナ３４は、ゆったりとしているが気密でない蓋を含む。適切なコンテナは、ニューヨーク、バビロンにあるＣｈｅｍ−Ｔａｉｎｅｒから販売されているモデル番号第２４である。各コンテナ３４は、圧縮された廃棄物破片の約９０．７キログラム（２００ポンド）を詰め込まれている。工程のこの時点においては、水が加えられるが、必ずしも必要ではない。代案として、泡が、高金属含有医療廃棄物破片に吹きかけられてもよい。水および泡は、熱を分散し、火事を避けるのに役立つ。次いで、カバーが満杯コンテナにぴったりと取り付けられる。
【００２６】
空気プレス４３は、医療廃棄物破片をさらにコンテナ３４が受る容積の半分以下に圧縮する。したがって、施設１２における受取りからコンテナ３４の閉鎖までの医療廃棄物容積の総合減量は、約５分の１になる。このようにして、０．０８グラム毎立方センチメートル（５ポンド毎立法フィート）の密度で予備処理室１８に入る廃棄物は、０．４グラム毎立方センチメートル（２５ポンド毎立法フィート）の密度で予備処理室１８から出る。非類似の廃棄物、すなわち、紙、プラスチック、ガラス、金属、流体が機械化無線周波（ＲＦ）加熱室に必要なより均等なサイズと密度に変換される。
【００２７】
第２好適実施例においては、廃棄物はそれが別個のコンテナにおいて処理されないことを除いて、上述したように、本質的に処理される。この実施例においては、図２に最もよく示すように、医療廃棄物は収集ピット２００に受けられる。材料搬送装置２０２は、収集ピット２００からの医療廃棄物を除去し、受け入れホッパー２０４に置く。ホッパー２０４は、医療廃棄物を廃棄物サイズ減量ユニット２０８に排出する。廃棄物サイズ減量ユニット２０８内で、一対のカウンタ回転送り制御ローラ２１０が、初期サイズ減量集合体２１２への材料の搬送を容積計量する。材料は、初期サイズ減量集合体２１２内でストリップおよび小片に裂かれ、標準の市販サイズ減量装置（例えば、シュレッダ）でもよい初期サイズ減量集合体２１４を通過する。材料は、初期サイズ減量集合体２１４内で均等なサイズに粉砕される。均等サイズは、局部的調整に応じるようにプリセットされてもよい所定のサイズである。好ましくは、廃棄物サイズ減量ユニット２０８は、多段、可変間隙、高速、損耗設計を有している。適切な廃棄物サイズ減量ユニットは、処理されるべき材料のサイズおよび損耗抵抗のような特性を考慮するために、当業者にとっては公知のように内部損耗表面が形成されるように適した開放または閉鎖ロータレギュレータ、ハンマミル式クラッシャ、木製ブラシ、自動車クラッシャ、または樹木チッパを含む。別の実施例においては、図２Ａに示すように、医療廃棄物が適当なコンベア２０３に乗ったコンテナ２０１に受けられてもよい。廃棄物コンテナ２０１は、スケール放射検出器、炭化水素検出器、を有するスケール見張り領域２０５を通過し、受けホッパ２０７に進む。廃棄物は、コンテナ２０１から捨てられ、二重スクリューコンベア２０９によって廃棄物サイズ減量ユニット２０８上のホッパーに搬送される。
【００２８】
第１のファン２１６は、ホッパー２０４及び粉砕プロセスを負圧下に維持し、エアロゾルが廃棄物処理装置から逃げていくことを防止する。第１のファン２１６は、少なくとも、４〜５ｋＰａ（１６−２０インチ（水柱））の全静圧を発生させる、毎秒３５４０リットル（７，５００立方フィート／分（ＣＦＭ））高圧ファンであることが好ましい。他のファンや圧力を用いてもよい。廃棄物粉砕ユニット２０８による粉砕プロセスに続いて、廃棄物は高速気流によりチューブ２１５に沿って第１の低エネルギーサイクロン２１８に搬送され、該低エネルギーサイクロンは、遠心力を用いて高速気流から廃棄物を除去する。この高速搬送気流は第１のファン２１６から第１の高エネルギーサイクロン２２０に流入する。該高エネルギーサイクロンは、漏れた（ｆｕｇｉｔｉｖｅ）ゴミの粒子を除去し、それらを密封廃棄物コンベア２２２に載置する。搬送気流は、その後、ゴミ搬送ダクト２２４を通り、ゴミ制御ユニット２２５を通って、フィルタリング及び臭気制御工程の更に３ステージを経た後、処理室を抜ける。ゴミ制御ユニットは標準的な、市販のバッグまたはカートリッジ型のフィルタユニットであってよい。
【００２９】
廃棄物搬送コンベア２２２は、第１の低エネルギーサイクロン２１８と第１の高エネルギーサイクロン２２０で処理された廃棄物片を、廃棄物を均一な小片に粉砕するための第２の廃棄物粉砕ユニット２２６に搬送する。第２のファン２２８は、粉砕後の廃棄物を搬送チューブ２３４内に導入するための高速気流を発生させる。第２の低エネルギーサイクロン２３０と第２の高エネルギーサイクロン２３２は、漏れたゴミの粒子を、高速気流から除去する。第２のファンにより発生した高速気流はゴミ搬送ダクト２３５を通る。ゴミ搬送ダクト２３５は、第２のゴミ制御ユニット２３７につながっている。第２の粉砕ユニット２２６と第２のゴミ制御ユニット２３７は、それぞれ、第１の粉砕ユニット２０８と第１のゴミ制御ユニット２２５と同じ構造を有していてもよい。
【００３０】
高エネルギーサイクロン２２０、２３２は、それぞれ、ゴミ搬送ダクト２２４、２３５と連結し、ゴミ搬送ダクト２３４、２３５は、それぞれ、ゴミ制御ユニット２２５、２３７に連結されている。ゴミ制御ユニット２２５、２３７は、好ましくは、３つのフィルタステージ（図示せず）と、連続洗浄ゴミフィルタと、ＨＥＰＡプレフィルタと、ＨＥＰＡフィルタバンク（ｂａｎｋ）とを有している。これらのフィルタは、廃棄物処理施設を出るエアから粒子を除去する。種々のエア制御装置の効果は、好ましくは以下のようなものである。
装置 効果％
第１の低エネルギーサイクロン ９０％ ＞２０ミクロン
第１の高エネルギーサイクロン ９５％ ＞１０ミクロン
第２の低エネルギーサイクロン ９０％ ＞２０ミクロン
第２の高エネルギーサイクロン ９５％ ＞１０ミクロン
ＨＥＰＡプレフィルタ ９５％ ＞５ミクロン
連続洗浄ゴミフィルタ ９９．９９９％ ＞１ミクロン
ＨＥＰＡフィルタ ９９．９９９９％ ＞０．１２ミクロン
ただし、効果パーセントとは、エアから除去される所定のサイズより大きな粒子のパーセンテージを意味する。
【００３１】
微細に粉砕された廃棄物、全ての収集ゴミ、発生しうる全ての廃水が、廃棄物搬送コンベア２３６に載置され、高密度押出機２３８に搬送される。押出機２３８は水分を含んだ医療廃棄フラグメントを圧縮すると同時に圧縮した廃棄物を消毒のための固定チューブ２４０に押し出す。チューブ２４０は、好ましくは、硬質コンポジット材料からなることが好ましい。適当なコンポジット材料の例は、難燃性樹脂に埋め込まれた、フィラメントが巻かれたＥ−ガラス（Ｅ−Ｇｌａｓｓ；アルミノケイ酸ガラスの一種）である。押出機２３８はピストンとシリンダのアセンブリ等を介して複数のステージ、好ましくは２つのステージからなる廃棄物の機械的圧縮を行う。押出機２３８は、好ましくは、耐摩耗性スチールからなることが好ましい。
【００３２】
図７と図８において、ホッパ２３７はコンベア２３６から廃棄物を受け取り、押出機２３８へ投入する。押出機２３８は廃棄物を２ステージで圧縮するための２つの圧縮チャンバを有する。第１の圧縮ステージ２４２は、縦型のチャンバに位置する。第１の圧縮ステージ２４２は、廃棄物の密度を、約２：１に増加させる。第１の圧縮ステージ２４２に適したピストンシリンダの例は、ハイドロライン（Ｈｙｄｒｏ−Ｌｉｎｅ）社から入手できる、モデルナンバーＮ５Ｒ−３．２５ｘ２３−Ｃ−１．７５−２−Ｓ−Ｈ−Ｒ−１−１である。最終圧縮ステージ２４３は、押出開口２４４の端部に水平に位置して、廃棄物を２回圧縮し、連続的に押出開口２４４から押し出す。最終圧縮ステージは、最終ステージ後の全圧縮率が４−６：１になるように、第１ステージから圧縮される廃棄物の密度を、約２−３：１に増加させる。ハイドロライン社のＮ５Ｓ−５ｘ６２−Ｃ−３．５−２−Ｆ−Ｊ−Ｒ−１−１−ＸＮ５シリーズの油圧シリンダを最終圧縮ステージ２４３に用いてもよい。完全に圧縮された廃棄物は、連続的に押出開口２４４を介して出口側端部２４６から押し出される。押出開口２４４は、誘電ヒータ（図２）に位置する固定チューブ２４０に直接連結している。押出機２３８と固定チューブ２４０を用いることの有利な点として挙げられるのは、誘電カップリング（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の改善によるエネルギー利用の改善、廃棄物のエア含有量の低下による燃焼のおそれの低下、より均一な誘電定数（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）を廃棄物に発生させることによる誘電性能の改善などである。また、医療廃棄物ではエアポケットが起こりにくくなるので、医療廃棄物の誘電定数が増加する。
消毒
第１実施例においては、図１に示すように、医療廃棄フラグメントの密封容器３４は、前処理室１８から高周波（ＲＦ）放射等の電磁放射による容積加熱（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｈｅａｔｉｎｇ）を行うための誘電ヒータ３８へ搬送される。コンパクトにされた医療廃棄フラグメントの容器３４は、入り口側トンネル４０から誘電ヒータ３８に入る。誘電ヒータ３８はＲＦ波を発生させ、ＲＦ波は、以下に述べるように廃棄物を加熱する。廃棄フラグメントの容器は電界で均一に約５分間容積加熱される。このようにＲＦ波にさらされることにより、廃棄物の温度は約９０−１００℃に達する。
【００３３】
カバーされた容器３４はコンベア３６によって誘電加熱装置３８内へ運ばれる。ここで該誘電加熱装置の寸法は、長さが約１１ｍ（３８フィート）で、幅が約４ｍ（１３フィート）で、高さが約３ｍ（１０フィート）である。また重量は約１２．６トン（２８，０００ポンド）である。約２．４ｍ（８フィート）の２つのトンネル４０、４２がそれぞれ該誘電加熱装置３８の入口及び出口を構成している。これらのトンネルはＲＦウエーブを減じこうして誘電加熱装置３８からのＲＦの漏出を防止している。約６ｍ（２０フィート）長のＲＦ室即ちオーブン４４内において、励磁機及びアース電極装置４６はＲＦ帯の電磁波を発生する。このＲＦ帯は可聴周波数と赤外線周波数との間にあり且つ約１０キロヘルツ（ｋＨｚ）〜３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）を含んでいる。電極装置４６へ可聴周波数の電力が供給されると、医療廃棄物の目的容器３４内へ電磁波を放射する。
【００３４】
図２に示すような第２の好ましい実施例おいては、押出機２３８によって固定のチューブ２４０を介して安定した状態で押し付けられるときに、圧縮された医療廃棄物の破砕物は消毒される。医療破砕物を分解し押出機２３８内にて該破砕物を圧縮した後、該押出機はチューブ２４０の第１端部へその圧縮された医療破砕物破砕物を押し付ける。チューブ２４０は押出機２３８から誘電加熱装置２３９を介して伸びかつ該誘電加熱装置の出口端部から出る。一実施例においては、チューブ２４０の入口端部の直径は約３０ｃｍ（１２インチ）である。この直径はチューブ２４０の距離長当り一定量だけ増大する。ある実施例においては、この直径はチューブの約３０ｃｍ（１フィート）当り約０．３ｃｍ（１／８インチ）〜約１．２ｃｍ（１／２インチ）程度の一定量だけ増大する。医療廃棄物は絶えずチューブ２４０を介して押し付けられており、かつＲＦ波による体積加熱のため誘電加熱装置３８を介してチューブに沿って移動する。
【００３５】
圧縮された医療廃棄物破砕物は該チューブ２４０を介して誘電加熱装置２３９へ入る。誘電加熱装置２３９はＲＦ波を発生し、上述のように破砕物を加熱する。廃棄物破砕物はチューブ２４０を介しかつ加熱装置を介して一定速度で移動される。この廃棄物破砕物は電場強度によっては約３〜１０分で当該電場において均一に即ち容積全体が加熱される。廃棄物が電場に存在する時間量は、廃棄物がＲＦ波にさらされた結果、約９０〜１００°Ｃの温度に達するように設計されている。これにより、廃棄物がチューブ２４０を介して押し付けられる一定速度は、誘電加熱装置内にて発生する場の寸法及び強度によって調整される。好ましくは、誘電加熱装置は圧縮されたチューブ状の医療廃棄物破砕物を１１メガヘルツにて振動しておりメーター当り５０キロボルトの場強度を有している電場へさらす。
【００３６】
固定されたチューブは誘電加熱装置の電磁放射線が通過出来るようになっており、それによりＲＦ波は効果的にこの固定チューブ２４０の混合材料に浸透し実質的に全てのエネルギーが破砕物チューブによって吸収される。ポリエチレン材料で構成された複数容器の使用よりも誘電加熱装置内に位置付けられた混合材料からなる固定チューブを使用する利点は、チューブは容器３４よりも長い作用寿命を有していることである。更に、チューブは一定のバッチプロセスよりも医療廃棄物の真実に連続したプロセッシングが出来ることである。
【００３７】
ある特定の理論に束縛されることなく信じられることは、図１及び図２の実施例では、ＲＦ放射は、熱誘導双極子回転及び分子振動を発生するように、基本的に分子と時間変動電場の相互作用によって、物質内へ直接エネルギーを伝達し、ＲＦ放射即ちＲＦ波はＲＦ交流を一対の電極へ接続することで発生されるということである。これらの２つの電極間において、時間変動電場要素を有している変動ＲＦ電磁場が形成される。この時間変動電磁場において電極間に目的物が配置されるとこの時間変動電磁場は部分的にまたは全体的に目的物へ侵入しこれを加熱する。
【００３８】
分子と衝突するイオン及び電子を時間変動電磁場が加速するときに、熱は発生される。熱はまた、時間変動電磁場により分子へもたらされるトルクの結果として、該時間変動電磁場が分子特に可成高い電子双極子モーメントでもって分子を前後に回転させることにより発生される。もっとも大きい分子、又は均一に分与された電荷を有する分子は、可成低い又は実在しない双極子モーメントを有し，かつＲＦ時間変動電磁場により非常に大きく影響されることはない。特定の極グループの小さい分子は可成大きい電子双極子モーメントを有しており、こうして時間変動電磁場によって分子へ及ぼされる可成大きいトルクを有している。特に、水のような高度な極分子は可成大きいトルクを経験し、その結果、時間変動電磁場によって回転させられる。回転の機械的エネルギーは内部エネルギー又は熱として周辺材料へ伝達される。より低振動の時間変動電磁場はより一層均一に目的物は深く侵入して加熱する。比較的高振動の時間変動電磁場は深く侵入することはないが相互作用する目的物部分をより迅速に加熱する。
【００３９】
異なる材料は異なる電子双極子を持った異なるタイプの分子から構成されているので、それらの分子は所定のＲＦ場へさらされたときに異なる速度で加熱される。例えば、非常に大きい分子（ポリマー）にて構成されているプラスチックはＲＦ場で水と同じ早さで加熱されることはない。ＲＦ場にさらされたとき金属材料は容易に加熱されるかも知れないし、加熱されないかも知れない。それはそれらの材料の高い導電性が電場を短絡化し電場を再分散する傾向が有るからである。その結果、金属材料が加熱されることが困難である多くの条件が存在している。一方で、そのようなＲＦ場は金属材料の外表面を流れる実質的な電流をもたらすことが出来る。ある条件下では、加熱効果は金属材料の表面に起るであろう。金属材料が小さい針である場合には熱は容易に内部へ分散する。更に、電場に長く細い金属材料があるときには電場強度の上昇がこれら金属材料の端部付近に起こり、電場の減少即ち劣化は中間付近に起こる。もし電場が金属材料の軸線に平行であるなら、強い電場が先端付近に存在し、弱い電場がロッド又は針の中心付近に存在することになる。このような場の強化はアーク更には着火をもたらすことがある。
【００４０】
ＲＦ波が図１及び図２の両実施例において吸収されるとき、それらは異なる加熱を引き起こす。コンテナ３４又はチューブ２４０内の湿った品物及び金属物体は、より多くのＲＦ波を吸収しかつ「ホットスポット」又は不均一な加熱を発生させるが、医療廃棄物の破片の分解及び圧縮は、厳しいアーキング（ａｒｃｉｎｇ）を排除しかつ熱伝達を速める。コンテナ３４又はチューブ２４０内において、より熱い破片からの蒸気及び熱は収容された医療廃棄物の全てに敏速に再分配される。コンテナ３４は気密ではないので、かつチューブ２４０は両端部で開いているので、蒸気は徐々に逃げかつ過剰の圧力上昇はない。
【００４１】
図２の第２の実施例において、医療廃棄物は、誘電ヒータ２３９を通過した後チューブ２４０に沿って続く。誘電ヒータ２３９を出た後、消毒された医療廃棄物のチューブは固定チューブ２４０から出てコンベア２４８上に移動し、そのコンベアは消毒された廃棄物をコンテナ２５０内に置く。引き続いて、消毒された廃棄物は、以下で詳細に説明するように、追加の処理のために他のステーションに続く。代わりに、固定チューブ２４０の出口端から出た廃棄物のチューブは、下記の更なる処理の前に周囲温度を冷却するために室又は他の収容空間（図示せず）内に保持され得る。
【００４２】
図４に示されるように、図１及び図２に示される実施例用の誘電ヒータ３８、２３９は、以下の構成要素、すなわち、ジェネレータ４８、アプリケータ４９及び制御装置５０を備えている。ジェネレータ４８は電力供給部５２、電圧制御装置５４及びラジエータ源（ｒａｄｉａｔｏｒ ｓｏｕｒｃｅ）５６を備えている。ジェネレータ４８は、長さ４．４ｍ（１４．５フィート）、幅１．１ｍ（３．５フィート）及び高さ２．１ｍ（７フィート）の寸法を有する。ジェネレータは、１０．２ｃｍ（４インチ）のチャンネルのベース及び６．３５ｍｍ（０．２５インチ）厚さのスチールベースの板を有する１０ゲージスチール及びアルミニュウムでつくられている。ジェネレータ４８は、扉を有する二つのほこり密閉区画室を有する。これらの区画室は電力供給部５２及びラジエータ源５６を収容している。電力供給部５２及び電圧制御装置５４はラジエータ源５６に高い電圧の直流電流を供給する。好ましくは、ジェネレータ４８は、約５０ｋｗから１５０ｋｗの電力を発生する。より好ましくは、約１００ｋｗから１５０ｋｗの電力を発生する。電力供給部５２の区画室は３００ｋｗの３相電力変圧器を備え、その変圧器は、６トラックシリコンダイオード整流器及び他の装置（図示せず）と同様に、６０サイクルの交流電流を直流電流に変換する。
【００４３】
ラジエータ源５６は高周波電力を発生する。好ましくは、周波数は５ないし１００ＭＨｚである。より好ましくは、周波数は５ないし２５ＭＨｚである。より好ましくは、周波数は、個々のコンテナ３４（図１）を使用するときは、約１３ＭＨｚであり、固定チューブ２４０（図２）が使用されるときは、約１１ＭＨｚである。増幅器（図示せず）が使用可能であるが、高周波の電力を発生するために発振器（図示せず）が好ましい。適切な発振器は、エイマック（Ｅｉｍａｃ）（カリフォルニア州、サンカルロス、３０１産業道路、バリアン（Ｖａｒｉａｎ）事業部から得られるモデル３ＣＷ１５００００である。このための代替えは、ニュージャージ州 イスリン １８６ウードアベニューのシーメンコンポネント（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）から入手できるシーメンモデルＮｏ．ＲＳ３３００ＣＪ発振器である。ラジエータ源は、冷却のために約２０℃で約９４．６リットル／分（２５ｇａｌ／ｍｉｎ）の水を供給する（図示せず）。同軸ケーブル５８は高周波電力をラジエータ源５６からヒータアプリケータ４９に供給する。
【００４４】
ヒータアプリケータ４９は、相手のネットワーク６０及び電極システム４６を備え、誘電ヒータ３８の一部である炉４４内に配置されている。長さ６．１ｍ（２０フィート）、幅４ｍ（１３フィート）、高さ３ｍ（１０フィート）の炉は、０．６４ｃｍ（０．２５インチ）アルミニュウム又はスチール板及び１０ゲージアルミニュウム又はスチールシートでつくられている。電極システム４６の主本体は、２．１ｍ（７フィート）×４．３ｍ（１４フィート）のアルミニュウム電極あり、その高さは、可逆歯車モータ（図示せず）により７１．２ｃｍ（２８インチ）から１０１．６ｃｍ（４０インチ）まで調整可能である。モータは外部の制御パネル５０上の３位置セレクタスイッチによって動作され、その制御パネルは電極の高さを表示する。ヒータ要素６１は、電極ヒータ６１を残りのＲＦ回路から切り離すために適当なパイフィルタ（ｐｉ−ｆｉｌｔｅｒ）ネットワーク（図示せず）でＲＦ電極４６に取り付けられている。整合（ｍａｔｃｈｉｎｇ）ネットワーク６０はメーターリレー及び増幅器（図示せず）を有し、それらはモータ被駆動可変キャパシタ（図示せず）と組み合わして、炉４４全体に亘って等しい、予めセットされたレベルで電力出力を自動的に保持する。ラジエータ源５６からの同軸ケーブル５８は整合ネットワーク６０に接続し、そのネットワークは電極４６に電力を供給してＲＦ電気をＲＦ磁界に変換する。
【００４５】
有用な物質への処理
図１及び図２に示す消毒された廃棄物は、次にごみ再生燃料のような有用な物質に変換され、或いはプラスチックのような利用可能な成分に分離される。図５に示されるように、消毒された廃棄物は、出口トンネル４２を去った後、加熱コンテナ３４から空にされ、或いは代わりに固定チューブ２４０の出口端２４１から空にされ、イリノイ州ディーアフィールドのステリサイクル（ＳＴＥＲＩＣＹＣＬＥ）から入手できるステリ燃料（Ｓｔｅｒｉ−ＦｕｅｌＴＭ）のような乾燥廃棄物分級システム３００内に入れられる。乾燥廃棄物分級システム３００に入る廃棄物は、受け取りホッパー３０２内に置かれかつ切込みコンベア（ｉｎｆｅｅｄ ｃｏｎｖｅｙｏｒ）３０４で輸送されて振動三層構造スクリーン３０６に移送される。切込みコンベア上の移動する廃棄物のあらゆるごみは、切込みコンベア３０４の上に配置されたサイクロン３１１を介してごみ移送ファン３０９によってごみ収集ユニット３０７内に引き込まれる。隔てて重ねられた三つの段階的に細かくなる網目のスクリーン（きめの粗いものが最上部）を有する層状のスクリーン装置である振動三層構造スクリーン３０６を通過した残りの物体は、細かく粉砕された乾燥廃棄物として選別されかつ細かく粉砕された廃棄物を貯蔵コンテナ３１３に送る。大きな乾燥廃棄物は廃棄物のサイズを更に小さくするために縮小観る３１４に送られる。小さくされた乾燥廃棄物はサイクロン３１１に空気で輸送されかつシステム３００を通して再度処理される。処理された乾燥廃棄物は、中間貯蔵ホッパー３１２に一時的に貯蔵された後、処理された乾燥廃棄物のベール（ｂａｌｅｓ）又はペレットをつくるために更に処理される。
【００４６】
梱包機（ベイラー）若しくはペレタイザーは大型の圧縮装置３１５であり、この圧縮装置３１５は、廃棄物を、梱包ワイヤ６６により固定することのできる濃密な立方体状に又は小さい燃料ペレット状に圧縮する。これら廃棄されて発生した（ｒｅｆｕｓｅ−ｄｅｒｉｖｅｄ）燃料の濃密な立方体又はペレット装置から取り除きかつセメントキル（図示しない）のような高温燃焼装置へ搬送される。一つの実施形態では、圧縮装置が梱包機である場合、適した梱包機は、長さが４５７ｃｍ（１８０インチ）、幅が１２７ｃｍ（５０インチ）、及び高さが１９３ｃｍ（７６インチ）のものである。梱包機は約３１７１ｋｇ（７０００ポンド）の押圧力を発生することの可能な１５馬力の電動機（図示しない）により駆動される。梱包機は、９１ｃｍ×１８３ｃｍ×７６．２ｃｍ（３フィート×６フィート×２．５フィート）の立方体寸法に圧縮された、消毒済みの廃棄断片で充満されている。各立方体は４本の細い梱包ワイヤで固定される。各梱包された立方体の重量は約５４５ｋｇ（１２００ポンド）である。フォークリフト（図示しない）はその地域のセメントキルに運搬するため、梱包された立方体をトラックに載せる。別の実施形態では、圧縮装置がペレタイザーである場合、適したペレタイザーは、長さが約６１０ｃｍ（２０フィート）、幅が約１２２ｃｍ（４フィート）、及び高さが約１２２ｃｍ（４フィート）のものである。任意の数の標準的な電動機が使用されて、０．６４ｃｍないし１．９４ｃｍ（０．２５インチないし０．７５インチ）の直径で１．２７ｃｍないし２．５４ｃｍ（０．５インチないし１．０インチ）の長さを有する圧縮された廃棄ペレットを押圧できる圧縮機構を駆動する。
【００４７】
研究室での分析物（表Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）は、処理された医療廃棄物が、梱包されるか又は小球状にされるかに拘わらず、１２．６７７５メガジュール（ポンド当たり１２，０１６のＢＴＵ値）（表Ａ）を有し、１１．６０６乃至１５．８２６メガジュール（ポンド当たり約１１，０００から約１５，０００）の範囲にある石炭のＢＴＵ値に比較して極めて良好である。処理された医療廃棄物の硫黄含有量は０．２％以下であり、約０．３％から４．０％で変化する石炭の硫黄含有量より少ない。医療廃棄物の典型的な燃焼特性は表に表している。
【００４８】
図６に示すように、第１のコンベヤ３２０は、図５に示す乾式分級装置を介して処理された廃棄物を保持する中間ホッパーから断片を運び、残りの高濃度物質は重収集容器３２２内にろ過される。第２のコンベヤ３２４は、残りの断片を第１の一連の脱水ユニット３２８及び微細粒子除去ユニット３３０へ運ぶ。脱水ユニット３２８は、各々が廃棄物流れ内の主なプラスチック粒子を取り出して、液体の浮力で異なったタイプのプラスチック（及び他の物質）を分級する。所定の範囲内に入る特定の密度を有する断片は次の脱水ユビット３２８に送られる。所定の範囲から外れた断片は液体から脱脂されるか、微粒子除去ユニット３３０内に若しくは濃度の高い物質として除去されるか、脱水ユニットの底部から取り除かれる。このような分離過程は、ポリプロピレンのような好ましいプラスチックを選定するのに非常に効果的である。この過程で除去された非ポリプロピレン物質は直接圧縮装置３４６に送られる。この多段階の湿式分級装置から取り出されたポリプロピレンは９９．９％程度の純粋なポリプロピレンであり、引き続いて処理される。
【００４９】
一旦、ポリプロピレン断片が最終の脱水段階を通過したのち、それらは洗浄機３３４で洗浄され、断片に存在する全ての湿度を除去する乾燥機３４０を通過する。乾燥されたポリプロピレン薄片は次に小球状にされかつ廃棄物バスケット、再生容器及び処理容器のよう形態に形成される。適当な脱水ユニット、洗浄機及び乾燥機は全て多数の一般的なプラスチック再生機器製造会社から得られる。
【００５０】
本発明の一つの実施形態では、再生過程は、熱水３３４により行われる熱洗浄段階の後、停止する。その場合、プラスチックは非プラスチック要素を含んでいず、また、後ほど再販売するため薄片収容ユニット３４２内に薄片として乾燥されかつ貯蔵される。別の実施形態として、薄片は更に、貯蔵ホッパーに搬送され、次に、ペレタイザー３４６のような圧縮装置に運ばれることにより、処理される。
【００５１】
上述の本発明の好ましい実施形態の説明は、図解と説明の目的で提供したものである。それらは、本発明を、ここで開示した形態に限定することを意図するものではなく、上記教示に照らして多くの修正や変形が可能であることは明らかである。実施形態は、本発明の原理を最も良く説明するべく選定され記載されており、それにより、当業者は予想した特定の用途について適してものとするように、各種の実施形態で本発明を利用することができる。本発明の範囲は、均等な全てのものを含めて、特許請求の範囲により明確にされるべきである。
【００５２】
実 験 例
実験例１
混合医療廃棄物は本発明の第１実施例にしたがって細かく裁断され、コンパクトにされて、充填前、６０．９６ｃｍ（２４インチ）×６０．９６ｃｍ（２４インチ）×４５．７２ｃｍ（１８インチ）、重量２２．６８ｋｇ（５０ポンド）計量のポリエチレン樹脂製の、１００個の合成樹脂コンテナー内に入れられた。各コンテナーは４つの区分に分割されて、その内部には温度感知プローブが設置された。各プローブの温度感知先端は約５．０８ｃｍ（２インチ）の深さ挿入された。この挿入深さは廃棄物コンテナーの最も冷たいスポットで、誘電加熱炉を通過する間、要求温度に最も達し難いと考えられていた。次いで、カバーがコンテナーの頂部に固定された。各コンテナーは、略５分間、周波数１３メガヘルツ、電界強度がメートル当たり５０．０００ボルトのＲＦ（高周波）照射にされされた。温度が記録され、以下の表にまとめられた。
平均温度 ９４℃
標準偏差 ３．０℃
最低温度 ９１℃
最高温度 １０２℃
較差 １１℃
温 度 度 数 分 布（℃）
範囲（℃） カウント パーセント
８５から９０まで ０ ０
９０から９５まで ５１ ５１
９５から１００まで ４７ ４７
１００から１０５まで ２ ２
【００５３】
実験例２
略６０個の合成樹脂コンテナーに、本発明の第１実施例にしたがって既に細かく裁断され、コンパクトにされた、約９０．７２ｋｇ（２００ポンド）の医療廃棄物が充填された。合成樹脂コンテナーは、充填前、６０．９６ｃｍ（２４インチ）×６０．９６ｃｍ（２４インチ）×４５．７２ｃｍ（１８インチ）、重量２２．７ｋｇ（５０ポンド）計量の、ポリエチレン樹脂製である。各コンテナーの約５．０８ｃｍ（２インチ）深さには、ウイルス試験管と対照標準（コントロール）試験管とを含む試験管が設置された。温度感知インジケーターが各試験管の頂部と底部に取り付けられた。次いで、カバーが各コンテナーに固定された。研究に使用されたウイルスは、ヘルペス単体ウイルス（ＨＳＶ）、タイプ２（ＡＴＣＣ ＶＲ−５４０）及びポリオウイルス３（ＡＴＣＣ ＶＲ−１９３）であった。研究用に均質で且つ十分なウイルスの供給を確実にするため、貯蔵ＨＳＶ及びポリオウイルスは、標準的な方法にしたがって、試験開始前に、成長、収穫、冷凍及び検査された。医療廃棄物コンテナーは以下に示すように８つの処理グループに分割された。
誘導加熱器での時間 継続時間
グループ （分） （分）
１ ４ ０
２ ４ ２０
３ １０ ０
４ １０ ２０
５ ６ ０
６ ６ ２０
７ ８ ０
８ ８ ２０
ウイルスの入った対照標準試験管は室温（約２５℃）中に保持され、一方試験ウイルスを備えた医療廃棄物のコンテナーは充分にＲＦ（高周波）照射されて、温度が約６０℃になった。継続時間（室温で過ごす付加的な時間）の後、直ちにコンテナーが開封され、ウイルス試験管が取り除かれて、全ての試験管が微生物研究所に送られた。温度ストリップが取り除かれて、温度が記録された。温度６０℃超過、温度ストリップの機能不全によって出現したこれら欠陥の一つの、３つを除いた全ての事例が記録された。
【００５４】
殺菌の成功を決定するために、試験管内のウイルスは先ず倍数回希釈された。標準的な方法にしたがい、各希釈物の部分標本が未だ細胞を殺す能力を有するかについて試験された。対照標準試験管（誘導加熱をうけていない）からのＨＳＶ及びポリオウイルスは、１０５倍希釈されたとしても、細胞を殺す能力を持続していることが示された。加熱試験管（グループ１乃至８）からのＨＳＶ及びポリオウイルスは、たった１０倍しか希釈されただけなのに、細胞を殺す能力を有していなかった。
【００５５】
したがって、ウイルス確認研究は、第１実施例のプロセスによって、医療廃棄物が６０℃乃至７０℃しか加熱されるだけでも、またこれらの温度を１０分から３０分維持するだけでも、完全に且つ均一にウイルスを破壊することが立証された。本発明の誘導加熱器は医療廃棄物を９０℃乃至９８℃加熱するので、ウイルスを殺す充分な余裕がある。
【００５６】
実験例３
本発明の第１の実施の態様の方法による、それぞれが約９０．８ｋｇ（２００ｐｏｕｎｄｓ）の医療廃棄物破片で充填された５つの医療廃棄物コンテナが選択され、カバーが除去された。５片のバチルスサブチリス（枯草菌）異形ニガー胞子（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ｖａｒ． ｎｉｇｅｒ ｓｐｏｒｅｓ）が各コンテナに挿入された。胞子片は、廃棄物破片の上部の空気浪費界面（ａｉｒ−ｗａｓｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に置かれた。これは、熱を最も保持しない廃棄物コンテナの領域である。何故なら加熱された廃棄物がこの界面で冷却空気へ熱を与えるからである。各胞子片は、約百万（１０６）の胞子を含む。
【００５７】
本発明の方法により、カバーは、医療廃棄物コンテナ上で置換され、５個のコンテナの内の４個が誘電体ヒータを通過される。５番目のコンテナは、誘電体ヒータを通過を通過されず、実験の制御に役立てられる。４個のコンテナのそれぞれが５０，０００ボルト／ｍの電界を通過する。滞在時間即ちコンテナが電界内で過ごす時間は、５分である。高周波振動数は、１３メガヘルツである。
【００５８】
コンテナが誘電ヒータを離れると直ぐに、温度プローブが各廃棄物コンテナの４個の四部円に置かれ、当初の温度を記録し、それの平均が取られる。室温（約２５℃）で１時間継続後に、第１のコンテナが開口され、内部温度が記録されそして、胞子片が引出される。室温で２時間継続後に、第２のコンテナが開口され、内部温度が記録されそして、胞子片が引出される。室温でそれぞれ３時間及び４時間継続後に、第３及び第４のコンテナが開口され、内部温度が記録されそして、胞子片が引出される。標準の方法に従って、胞子は、希釈され培養され、下記を生じた。
【００５９】

この試験は、廃棄物コンテナを高周波放射線に５分間曝すことが、単に１時間の継続時間でログ（ｌｏｇ）が４つ減少し、より長い継続時間によりログが５つ減少するのに充分であることを証明する。加えて、コンテナができるだけ長く閉鎖されたままである限り、重い２２．７ｋｇ（５０−ポンド）のコンテナは、コンテナが２５℃の室温に有るとき、時間当たり単に約４°乃至８℃を失う。無性（非胞子）バクテリア、酵母菌、及び真菌（ｆｕｎｇｉ）は、全て、バチラスサブチラス胞子よりも熱に対し抵抗性が小さいから、これらの微生物は、全て、本発明の処理によって効果的に除去される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 医療及び獣医科廃棄物を取り扱い且つ処理する装置の第一の実施の形態の平面図である。
【図２】 本発明による医療及び獣医科廃棄物を取り扱い且つ処理する装置の第二の実施の形態の平面図である。
２Ａは、図２の装置にて使用される１つの代替的な廃棄物供給装置の平面図である。
【図３】 図１及び図２の装置と共に使用される前処理装置の１つの実施の形態の概略図である。
【図４】 図１及び図２の装置と共に使用される無線周波数ヒータの１つの実施の形態の概略図である。
【図５】 図１及び図２の装置と共に使用される、ゴミから得た燃料を使う装置の１つの実施の形態の概略図である。
【図６】 図１及び図２の装置と共に使用されるプラスチック再生装置の１つの実施の形態の概略図である。
【図７】 図２の装置と共に使用される押出し機の１つの実施の形態の正面図である。
【図８】 図７の押出し機の側面図である。

Claims (41)

1. 医療廃棄物の処理方法であって、
   第一及び第二の端部を有し且つ同第一の端部から同第二の端部に向かって直径が増加しているチューブに医療廃棄物を連続的に供給する工程と、
   上記医療廃棄物が上記チューブを通過するときに、同チューブと同医療廃棄物とを電磁放射線で照射し、同医療廃棄物を熱消毒する工程を備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
2. 請求項１に記載の医療廃棄物の処理方法において、上記電磁放射線は、高周波放射線を備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
3. 請求項１に記載の医療廃棄物の処理方法において、さらに、上記チューブ内の上記医療廃棄物を圧縮する工程を備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
4. 請求項３に記載の医療廃棄物の処理方法において、上記圧縮工程は、上記連続的に供給する工程よりも前に行われることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
5. 請求項３に記載の医療廃棄物の処理方法において、上記圧縮工程は、上記医療廃棄物を初期圧縮する工程と、上記医療廃棄物を少なくとも１回圧縮する次の工程を備えていることを特徴とする処理方法。
6. 請求項３に記載の医療廃棄物の処理方法において、上記圧縮工程は、上記医療廃棄物を圧縮するときに、上記チューブ内に上記医療廃棄物を同時に押し出す工程を備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
7. 請求項３に記載の医療廃棄物の処理方法において、さらに、
   上記チューブの消毒された医療廃棄物から、消毒された鋭利状物を分離して、リサイクルのために役立つプラスチックに分ける工程を備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
8. 請求項７に記載の医療廃棄物の処理方法において、
   上記チューブからの上記消毒された鋭利状物を、マグネットの近くに配置する工程をさらに備えており、
   上記マグネットは、金属破片を取り除き、非金属破片を残すものであり、
   また、この医療廃棄物の処理方法は、
   上記非金属破片を略３．１７５ミリメートル（略８分の１インチ）以下の非金属片に変える工程と、
   上記非金属片を熱風に当ててプラスチック片を分離する工程と、
   上記プラスチック片を熱水で洗浄して紙やインクを取り除く工程とをさらに備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
9. 請求項１に記載の医療廃棄物の処理方法において、
   上記照射する工程は、上記医療廃棄物に電磁放射線を照射する前に、上記チューブに電磁放射線を照射する工程を備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理方法。
10. 医療廃棄物を処理する方法であって、
    医療廃棄物を用意する段階と、
    該医療廃棄物を、第一及び第二の端部を有し且つ同第一の端部から同第二の端部に向かって直径が増加しているチューブを通して連続的に押し出す段階と、
    固定された前記チューブを連続的に通過せしめられる前記医療廃棄物を電磁放射線にさらして、前記チューブ内における前記医療廃棄物を加熱および消毒する段階と、
    前記チューブから出た、消毒された前記医療廃棄物を、再生の目的で、各物質に分ける段階と、
    を含む方法。
11. 請求項１０に記載の方法において、
    前記電磁放射線が、主として高周波放射線である、方法。
12. 請求項１０に記載の方法において、
    前記医療廃棄物を、前記チューブ内に押し込む前に押しつぶして、圧縮された医療廃棄物とする段階をさらに含む、方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、
    前記医療廃棄物を押しつぶす段階と、押し込む段階とが、同時に行われる、方法。
14. 請求項１０に記載の方法において、
    前記分離する段階が、前記消毒された医療廃棄物を、前記チューブから、該消毒された医療廃棄物を圧縮する装置へと搬送することを含む、方法。
15. 請求項１２に記載の方法において、
    前記消毒された医療廃棄物を圧縮する段階と、
    該消毒された医療廃棄物をワイヤで縛る段階と、
    をさらに含む、方法。
16. 高周波放射線によって消毒されるべき物質の発火を少なくする方法であって、
    消毒されるべき物質を用意する段階と、
    前記消毒されるべき物質を、第一の端部及び第二の端部を有し且つ同第一の端部から同第二の端部に向かって直径が増加しているチューブであって、同チューブの一部分が高周波放射線場の範囲内に配置されているチューブ内に、連続的に供給する段階と、
    前記チューブ内を通過する前記消毒されるべき物質を高周波放射線にさらして、同物質を加熱および消毒する段階と、
    を含む、方法。
17. 請求項１６に記載の方法において、
    前記消毒されるべき物質を前記チューブ内へ連続的に供給する前に、同消毒されるべき物質を圧縮して圧縮された物質を形成する段階を更に含む、方法。
18. 請求項１６に記載の方法において、
    前記物質が医療廃棄物である、方法。
19. 請求項１６に記載の方法において、
    前記物質が金属製物質である、方法。
20. 請求項１７に記載の方法において、
    前記消毒されるべき物質を高周波放射線にさらす段階が、前記圧縮された物質を前記チューブ内を通過させることと、同チューブ及び同圧縮された物質を高周波放射線にさらすこととを含む、方法。
21. 請求項１６に記載の方法において、
    前記チューブが複合材料を含んでいる、方法。
22. 請求項１６に記載の方法において、
    前記物質を高周波放射線にさらす前記段階が、前記チューブを高周波放射線にさらし、該高周波放射線の実質的に全てを前記チューブを通して該チューブ内の前記物質に伝達することにより該物質を高周波放射線にさらすことを含む、方法。
23. 高周波放射線により消毒すべき物質の高周波放射線場の増大を少なくする方法であって、
    消毒すべき物質を用意する段階と、
    該物質を圧縮して、圧縮された物質を形成する段階と、
    前記圧縮された物質を、第一の端部及び第二の端部を有し且つ同第一の端部から同第二の端部に向かって直径が増加しているチューブ内に押し込める段階と、
    前記圧縮された物質を前記チューブを通して連続的に送る段階と、
    前記チューブの少なくとも一部分を高周波放射線にさらして、前記圧縮された物質が前記チューブ内を通過するときに、同圧縮された物質を加熱及び消毒する段階と、
    を含む方法。
24. 請求項２３に記載の方法において、
    前記物質が医療廃棄物である、方法。
25. 請求項２３に記載の方法において、
    前記物質が金属製物質である、方法。
26. 請求項２３に記載の方法において、
    前記物質を高周波放射線にさらす前記段階が、前記チューブを高周波放射線にさらして、該高周波放射線の実質的に全てを前記チューブを通して該チューブ内の前記物質に伝達することにより該物質を高周波放射線にさらすことを含む、方法。
27. 高周波放射線により消毒すべき物質のアーキングを少なくする方法であって、
    消毒すべき物質を用意する段階と、
    医療廃棄物の誘電率を増大させる段階であって、同医療廃棄物を圧縮し、それと同時に該圧縮された医療廃棄物を、第一の端部及び第二の端部を有し且つ同第一の端部から同第二の端部に向かって直径が増加しているチューブ内へ押し込めることによって、前記消毒すべき物質内のエアーポケットを減少させることを含む段階と、
    前記チューブ及び同チューブ内に含まれる前記医療廃棄物を高周波放射線にさらして同医療廃棄物を加熱および消毒する段階と、
    を含む方法。
28. 医療廃棄物の処理装置であって、
    医療廃棄物を収容し且つ同医療廃棄物を連続的に押し込む構造とされた押出機と、
    固定されたチューブであって、第一の端部及び第二の端部を有し、第一の端部より第二の端部のほうが直径が大きい増大する直径を有し、前記第一の端部において前記押出機から前記医療廃棄物を受け取り、医療廃棄物の連続的なチューブを形成するように配置された固定されたチューブと、
    前記固定されたチューブの外側に配置された電磁放射線源であって、電磁放射線を発生して前記医療廃棄物の連続的なチューブを加熱し且つ消毒して、消毒された医療廃棄物の連続的なチューブを形成する、電磁放射線源と、を備えている、医療廃棄物の処理装置。
29. 請求項２８に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記チューブの上記第一の端部は、上記電磁放射線源のインプットに配置されており、上記チューブの上記第二の端部は、上記電磁放射線源のアウトプットに配置されていることを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
30. 請求項２８に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記第一の端部は、３０．４８センチメートル（１２インチ）の直径を含んでいることを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
31. 請求項２８に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記固定されたチューブの直径は、上記チューブの上記第一の端部から上記チューブの上記第二の端部に向けて、３０．４８センチメートル（１フィート）の距離毎に６．３５ミリメートル（４分の１インチ）増加することを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
32. 請求項２８に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記チューブの一部は、上記電磁放射線源内に固定されていることを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
33. 請求項３２に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記電磁放射線源に固定されている上記チューブの部分は、上記固定されているチューブの上記第一の端部と上記第二の端部との間にあり、これによって、上記押出機は、上記固定されているチューブの中及び上記電磁放射線源の中を通して上記医療廃棄物を押し出すことを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
34. 請求項３３に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記電磁放射線源は、高周波放射線を主に発生することを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
35. 請求項２８に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記医療廃棄物を上記押出機に運ぶための第１のコンベヤーを備えていることを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
36. 請求項２８に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記医療廃棄物を圧縮装置に運ぶための第１のコンベヤー装置を備えており、
    上記圧縮装置は、上記医療廃棄物を圧縮して、圧縮された医療廃棄物をつくることを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
37. 請求項３６に記載の医療廃棄物の処理装置において、
    上記圧縮装置は、上記押出機に連結されており、上記医療廃棄物の連続的なチューブは、圧縮された医療廃棄物の連続的なチューブを含むことを特徴とする医療廃棄物の処理装置。
38. 請求項３６に記載の装置において、
    固定されたチューブが複合物質から構成される、装置。
39. 請求項３８に記載の装置において、
    複合物質から構成される前記固定されているチューブが電磁放射線を透過可能であり、それによって、前記固定されているチューブ内の圧縮された医療廃棄物が、該固定されたチューブに入る実質的に全ての放射線を受けるようになされている、装置。
40. 請求項３９に記載の装置において、
    前記電磁放射線が、主として高周波放射線である、装置。
41. 請求項３８に記載の装置において、
    前記複合物質が、フィラメントを巻かれて耐火性樹脂内に埋め込まれたアルミノケイ酸ガラスの一種であるＥ−ガラスを含んでいる、装置。

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