JP4535074B2 - 廃棄物の処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に医療廃棄物等の粉砕および洗浄処理が必要な廃棄物の処理に用いて好適な廃棄物の処理装置に関するものである。

病院等の大型の医療施設においては、日々多量の医療廃棄物が排出されている。この医療廃棄物としては、例えば脱脂綿、ガーゼや包帯等の不織布、点滴に使用された輸液バッグ、透析に使用されたダイアライザーおよび血液回路、シリンジ（注射針）等の様々な使用済みの廃棄物がある。

このような各種の廃棄物は、通常１つの袋内に混在した状態で収納されているが、いずれも病原菌となる細菌、微生物あるいはウイルスが付着されている可能性が高いことから、最終処分を行う前に、滅菌処理を施す必要がある。

ところで、上記医療廃棄物に対する滅菌処理としては、一般に１００℃以上の加圧蒸気によって滅菌を行うオートクレープが用いられているが、当該滅菌方法にあっては、特に上記脱脂綿や不織布等の空気を多く含む廃棄物に対しては十分な滅菌効果を得ることが難しい。このため、先ず上記廃棄物を１０ｍｍ以下のサイズまで細かく裁断または粉砕し、次いでこの粉砕された廃棄物に対して上記オートクレープによる滅菌処理を施している。

一方、上記医療施設においては、一定量の上記医療廃棄物が溜まった時点で、別途産業廃棄物業者が処理施設に搬送して上記粉砕および滅菌処理を行っているが、上記医療廃棄物にあっては、医療施設等における保管中に細菌等の増殖が懸念されるために、例えば当該医療施設に隣接した場所におけるリアルタイムの処分が望まれている。

そこで、例えば下記特許文献１においては、廃棄物を内部に収容する空間を有するハウジング内に、廃棄物を支持するとともに上面に粉砕用の刃が固定された粉砕板を設け、この粉砕板に粉砕された廃棄物を下方へ通過させるための多数の貫通穴を穿設するとともに、上記粉砕板の上方に廃棄物を重量で押えるための押え板を上下動自在に設け、さらに上記粉砕板の下方に、粉砕された廃棄物を攪拌するための攪拌羽根と、その攪拌羽根で攪拌される廃棄物を滅菌温度以上の温度で加熱するための加熱手段と、上記粉砕板と攪拌羽根とを回転させるためのモータとを設けた廃棄物の粉砕滅菌乾燥機が提案されている。

上記構成からなる廃棄物の粉砕滅菌乾燥機によれば、１つの装置で廃棄物を粉砕し滅菌し乾燥させて、そのままで廃棄できる廃棄物にすることができるために、従来のように、粉砕作業と滅菌乾燥作業とを別の装置で行うものと比べて、廃棄物を途中で移動させることが無く、効率的にこの種の廃棄物を処理することができるという利点がある。
特開平１１−２６７６００号公報

しなしながら、上記従来の粉砕滅菌乾燥機にあっては、ケーシング内に投入された様々な廃棄物を、粉砕板と押え板との間で挟んだ状態で粉砕板のみを回転させて、粉砕用の刃によって１度に１０ｍｍ以下のサイズまで粉砕しようとするものであるために、粉砕後の廃棄物を下方に落下させるための貫通穴に目詰まりを生じやすいという問題点がある。
加えて、同時に粉砕処理し得る廃棄物の量が限定されるために、多量の廃棄物の処理には長時間を要して効率性に劣るという問題点もある。さらに、１回の粉砕によっては、廃棄物を上記サイズまで粉砕することが難しく、よって大きなサイズの廃棄物が残存することにより所望の滅菌効果を得ることが困難であるという問題点がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、多量の廃棄物を効率的に細かく粉砕または裁断処理することができ、ひいては同一装置内において滅菌処理することも可能になる廃棄物の処理装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内部に廃棄物を収納する一対のドラムと、これらドラム間に一体的に設けられた粉砕手段と、上記ドラムおよび粉砕手段を回転駆動する駆動手段とを備えてなり、上記ドラムは、各々両端が塞がれた筒状に形成されるとともに側胴部に開口部が形成された本体部と、この本体部に設けられた開閉蓋とを有し、上記開口部を対向させて配置されるとともに、上記粉砕手段は、上記一対のドラムの側胴部間に設けられ、端部が各々上記ドラムに形成された開口部に接続されたケーシングと、このケーシング内に上記開口部を介して供給された上記廃棄物を粉砕して他方のドラム側へと排出する粉砕機とを有し、上記駆動手段は、上記ドラムおよび粉砕手段を一体に回転自在に支承する回転軸と、この回転軸回りに、上記ドラムおよび粉砕手段を、一方の上記ドラムが他方の上記ドラムの上方に位置する第１の位置と、上記一方のドラムが他方の上記ドラムの下方に位置する第２の位置との間において回転させる回転駆動機とを有することを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記一対のドラムは、上記本体部が各々有底筒状に形成され、端部開口に上記開閉蓋が設けられるとともに、互いの軸線を平行にし、かつ上記開閉蓋を上記軸線方向の反対側に位置させて配設され、上記駆動手段は、上記ドラムおよび粉砕手段を、上記第１の位置および第２の位置と、双方の上記ドラムが上記軸線を鉛直方向に向けた第３の位置との間において回転させるように設けられていることを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記粉砕手段が、軸線を平行に位置させた複数本の回動軸と、これら回転軸を正逆両方向に回転させる駆動機と、各回動軸に上記軸線方向に間隔をおいて取り付けられ、外周に円周方向に向けて複数の粉砕刃が形成された回転刃とを備え、隣接する上記回転軸の回転刃が、互いの外周部同士を上記軸線方向視において重複させて上記軸線方向に交互に配置されるとともに、互いに逆方向に回転駆動されるシュレッダであり、かつ上記粉砕刃は、半径方向外方に向けて漸次回転方向両側へ突出するように形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記回転駆動手段の回転軸が、上記粉砕手段のケーシングに設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記ドラムが、圧力容器であるとともに、内部に滅菌用の蒸気を供給する供給管と、内部の空気を排気する排気管とが接続されていることを特徴とするものである。

請求項１〜５のいずれかに記載の発明においては、先ず一方のドラムの開閉蓋を開いて内部に廃棄物を投入し、次いで駆動手段によってドラムおよび粉砕手段を一体に回転軸を中心に回転させることにより、上記一方のドラムが他方のドラムの上方に位置する第１の位置に配置させとともに、粉砕手段の粉砕機を作動させる。すると、上記一方のドラム内の廃棄物は、その開口部から下方の粉砕手段へと落下し、粉砕機によって粉砕されて、さらに下方の他のドラムへと落下して行く。

このようにして、上記一方のドラム内の全ての廃棄物が、粉砕機によって粉砕されて他方のドラム内に落下した後に、再び駆動手段によってドラムおよび粉砕手段を一体に回転させ、今度は上記一方のドラムが他方のドラムの下方に位置する第２の位置に配置させる。すると、上記他方のドラム内の粉砕された廃棄物は、その開口部から再び下方の粉砕手段へと落下し、粉砕機によってさらに粉砕されて細かくなる。次いで、細かく粉砕された廃棄物は、粉砕手段の下方に位置する上記一方のドラム内へと落下する。

このように、上記駆動手段によってドラムおよび粉砕手段を一体に回転させて、当該ドラムの上下位置を順次交代させ、上方に位置するドラム内の廃棄物を粉砕手段で粉砕して下方に位置するドラムへと落下させる操作を所定の回数繰り返すことにより、目詰まり等を生じることなく、多量の廃棄物を効率的に細かく粉砕または裁断処理することができる。

ここで、上記ドラムの形状や開閉蓋の設置位置等は、適宜選択することができるが、特に請求項２に記載の発明のように、上記ドラムの本体部を各々有底筒状に形成して、その端部に形成された開口部に開閉蓋を設け、さらに互いの開閉蓋を軸線方向の反対側に位置させた状態で、上記軸線を平行にして配設すれば、上記駆動手段によって双方のドラムが上記軸線を鉛直方向に向けた第３の位置に停止させた際に、一方のドラムの開閉蓋が上方に位置し、かつ他方のドラムの開閉蓋が下方に位置するために、一方からの廃棄物の投入と、他方からの粉砕された廃棄物の排出とを容易に行うことができる。

また、上記粉砕手段としても、各種形態のものを適用することができるが、例えば請求項３に記載の発明のようなシュレッダが好適である。
この際に、粉砕手段もドラムと一体に回転されるために、当該シュレッダの回転刃間において廃棄物を粉砕するための回転軸の回転方向が、一方のドラムから他方のドラムへと廃棄物が落下する場合と、他方のドラムから一方のドラムへと廃棄物が落下する場合とでは、反対方向になるが、上記粉砕刃を、半径方向外方に向けて漸次回転方向両側へ突出するように形成しているために、回転刃がどちらの方向に回転する場合でも、確実に廃棄物を両回転刃間に噛み込んで裁断することができる。

また、ドラムおよび粉砕手段を回転させるための回転中心、すなわち駆動手段の回転軸に位置についても、任意の位置を選択することが可能であるが、請求項４に記載の発明のように、ドラム間に位置する粉砕手段のケーシングに設ければ、当該処理装置を設置するために要するスペースを最小限に抑えることができて好ましい。

さらに、請求項５に記載の発明においては、上記ドラムとして内部を大気圧以上に保持可能な圧力容器を用い、内部に滅菌用の蒸気を供給する供給管と内部の空気を排気する排気管とを接続しているために、上記粉砕手段によって細かく粉砕された廃棄物を収納するドラム内の空気を排気するとともに、蒸気を供給して最終的に内部を加圧状態とすることにより、１００℃以上の加熱温度によって、上記廃棄物に対するオートクレープによる滅菌処理を施すことができる。

図１〜図６は、本発明に係る廃棄物の処理装置を、医療廃棄物の処理装置に適用した一実施形態を示すもので、図中符号１が装置本体である。
この装置本体１は、床上に載置される基部２と、この基部２の両側に立設された支持部３とから概略構成されたもので、この装置本体１に、一対のドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５が回転自在に設けられるとともに、これらを一体に回転駆動する駆動手段６が設けられている。

ここで、ドラム４ａ、４ｂは、一端部が鏡板によって塞がれることにより有底円筒状に形成された本体部の他端開口部に、ハッチタイプの開閉蓋７ａ、７ｂが開閉自在に設けられたもので、内部を大気圧以上に保持可能な圧力容器とされている。そして、これらドラム４ａ、４ｂのは、上記本体部の側胴部に長方形状の開口部が形成されており、互いの開口部を対向させるとともに軸線を平行にした状態で間隔をおいて配置されている。

また、ドラム４ａ、４ｂは、互いの開閉蓋７ａ、７ｂを上記軸線方向の反対側に位置させて配置されている。すなわち、図１に示すように、ドラム４ａ、４ｂが軸線を鉛直方向に向けた状態においては、一方のドラム４ａの開閉蓋７ａが上部に位置し、他方のドラム４ｂの開閉蓋７ｂが下部に位置するように配置されている。そして、こられドラム４ａ、４ｂ間に、上記粉砕手段５が一体的に設けられている。

この粉砕手段５は、ケーシング８と、このケーシング８内に組み込まれたシュレッダ（粉砕機）９とを有するものである。
このケーシング８は、上記開口部よりも大きな断面を有する角管状に形成されたもので、一端部がドラム４ａの開口部に連通するとともに、他端部がドラム４ｂの開口部に連通するように、これらドラム４ａ、４ｂに接続されている。これにより、ドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５は一体化されている。そして、このケーシング８内にシュレッダ９が組み込まれている。

このシュレッダ９は、図４に示すように、互いの軸線を平行に配置させた２本の回動軸１０が所定間隔をおいて回転自在に設けられており、各回動軸１０に複数枚の回転刃１１が軸線方向に等間隔をおいて取り付けられている。ここで、２本の回転軸１０は、一方の回転軸１０の回転刃１１間に、他方の回転軸１０の回転刃１１が挿入された状態で配置されている。

これにより、これら回転刃１１は、軸線方向視において互いの外周部同士を重複させて、軸線方向に交互に位置されている。そして、各々の回転刃１１の外周には、円周方向に向けて複数の粉砕刃１１ａが形成されている。各々の粉砕刃１１ａは、図５に示すように、回転刃１１の半径方向を外方に向けて、漸次回転方向両側へと突出するように、すなわち上記回転方向両側に鉤状に突出するように形成されている。

他方、回転軸１０の端部には、互いに歯合する歯車１０ａが取り付けられるとともに、ケーシング８の外面には、一方の回転軸１０を時計回り方向または反時計回り方向に回転駆動するとともに、これにより２本の回転軸１０を互いに逆方向に回転させるモータ１２（図１〜図３においては省略する。）が設けられている。

そして、このシュレッダ９は、両回転軸１０の回転刃１１が交互に噛み合わされる部分（すなわち、図４の紙面表裏側）を、各々ドラム４ａ、４ｂの開口部側に向けてケーシング８内に配置されている。これにより、モータ１２を時計回り方向に回転させると、ドラム４ｂ側から供給された廃棄物を回転刃１１間で裁断してドラム４ａ側へ排出し、モータ１２を反時計回り方向に回転させると、ドラム４ａ側から供給された廃棄物を回転刃１１間で裁断してドラム４ｂ側へ排出するようになっている。

さらに、この粉砕手段６のケーシング８の対向する側板の外面には、これらから突出する回転軸１３が互いの軸線を一致させて固定されている。そして、この回転軸１３は、装置本体１の支持部３の上部に、軸受１４を介して支承されている。これにより、両ドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５は、装置本体１に、回転軸１３および軸受１４を介して一体に回転自在に設けられている。

また、一方の回転軸１３が位置する支持部３の上部には、取付板１５が設けられており、この取付板１５にドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５を一体に回転させるための上記駆動手段６が取り付けられている。この駆動手段６は、取付板１５に設けられた減速機構付き油圧モータ（回転駆動機）１６と、この油圧モータ１６の出力軸に固定されたプーリ１７と、取付板１５から突出する一方の回転軸１３に固定されたプーリ１８と、これらプーリ１７、１８間に巻回されたベルト１９とから構成されている。

ここで、油圧モータ１６は、ドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５を正逆両方向に回転可能であるとともに、任意の位置において停止させることができるようになっている。
さらに、ドラム４ａ、４ｂには、各々内部に滅菌用の蒸気を供給する供給管（図示を略す。）および内部の空気を排気する排気管（図示を略す。）が接続されており、これら供給管および排気管には、各々ドラム４ａ、４ｂの回転に追従可能となるように、フレキシブルチューブが介装されている。

以上の構成からなる医療廃棄物の処理装置においては、先ず油圧モータ１６によってドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５を一体に回転させ、図１に示すような、双方のドラム４ａ、４ｂがそれぞれ軸線を鉛直方向に向けた位置（第３の位置）に停止させる。そして、ドラム４ａの上方に位置する開閉蓋７ａを図中点線で示すように開いて、内部に廃棄物Ｗを投入した後に、再び開閉蓋７ａと閉じて内部を密閉する。

次いで、油圧モータ１６によってドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５を一体に時計回り方向に９０°回転させることにより、図６（ａ）に示すように、一方のドラム４ａを他方のドラム４ｂの上方に位置させる（第１の位置）。そして、シュレッダ９を作動させると、ドラム４ａ内の廃棄物Ｗは、その開口部からケーシング８内を下方のシュレッダ９へと落下し、回転刃１１の粉砕刃１１ａによって両側から下方へと噛み込まれて行くことにより、これら回転刃１１間において裁断される。

次いで、裁断された廃棄物Ｗ１は、ケーシング８内を下方のドラム４ｂへと落下して行く。そして、ドラム４ａ内の全ての廃棄物Ｗが、シュレッダ９によって裁断されてドラム４ｂ内に落下した後に、再び油圧モータ１６によってドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５を一体に反時計回り方向に１８０°回転させ、今度はドラム４ａをドラム４ｂの下方に位置させ（第２の位置）、シュレッダ９を作動させる。この際に、モータ１２に回転方向を切り換えることにより、シュレッダ９の回転軸１０を前回とは逆方向に回転させる。

すると、ドラム４ｂ内の裁断された廃棄物Ｗ１は、その開口部から再び下方のシュレッダ９へと落下し、当該シュレッダ９によってさらに細かく裁断される。そして、細かく粉砕された廃棄物Ｗ２は、下方に位置するドラム４ａ内へと落下する。

そして、同様にドラム４ｂ内の全ての廃棄物Ｗ１が、シュレッダ９によって一層細かく裁断されてドラム４ａ内に落下した後に、油圧モータ１６によってドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５を一体に反時計回り方向に９０°回転させると、細かく裁断された廃棄物Ｗ２を収納したドラム４ａが、その開閉蓋７ａを下方に位置させた状態で起立する。

次いで、この状態（または図６（ｂ）に示す状態）で、排気管を通して上記廃棄物Ｗ２を収納したドラム４ａ内の空気を排気するとともに、供給管から蒸気を供給して最終的にドラム４ａの内部を加圧状態とすることにより、１００℃以上の加熱温度によって、廃棄物Ｗ２に対するオートクレープによる滅菌処理を施す。このオートクレープによる滅菌処理は、例えば１３４℃の温度雰囲気下において４分程度行う。そして、滅菌後の廃棄物Ｗ２は、ドラム４ａの下部に位置する開閉蓋７ａを開くことにより排出されて行く。

このように、上記医療廃棄物の処理装置によれば、油圧モータ１６によってドラム４ａ、４ｂおよび粉砕手段５を一体に回転させて、ドラム４ａ、４ｂの上下位置を順次交代させ、上方に位置するドラム４ａ（４ｂ）内の廃棄物Ｗ（Ｗ１）をシュレッダ９で粉砕して下方に位置するドラム４ｂ（４ａ）へと落下させる操作を所定の回数繰り返すことにより、目詰まり等を生じることなく、多量の廃棄物Ｗを効率的に細かく裁断してオートクレープ処理に好適な寸法の廃棄物Ｗ２とすることができる。加えて、同一のドラム４ａ、４ｂ内において、そのまま滅菌処理することもできる。

また、ドラム４ａ、４ｂの本体部を各々有底筒状に形成して、その開口端部に開閉蓋７ａ、７ｂを設け、さらに互いの開閉蓋７ａ、７ｂを軸線方向の反対側に位置させた状態で、軸線を平行にして配置しているために、油圧モータ１６によって双方のドラム４ａ、４ｂを上記第３の位置に停止させた際に、一方のドラム４ａ（４ｂ）の開閉蓋７ａ（７ｂ）が上方に位置し、かつ他方のドラム４ｂ（４ａ）の開閉蓋７ｂ（７ａ）が下方に位置するために、一方からの廃棄物Ｗの投入と、他方からの粉砕された廃棄物Ｗ２の排出とを容易に行うことができる。

本発明に係る廃棄物の処理装置の一実施形態を示す正面図である。 図１の平面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線視した側面図である。 図１のシュレッダを示す平面図である。 図４のシュレッダの回転刃の一部を示す正面図である。 図１の処理装置の作動状態を示す正面図である。

符号の説明

１ 装置本体
４ａ、４ｂ ドラム
５ 粉砕手段
６ 駆動手段
７ａ、７ｂ 開閉蓋
８ ケーシング
９ シュレッダ（粉砕機）
１０、１３ 回転軸
１１ 回転刃
１１ａ 粉砕刃
１６ 減速機構付き油圧モータ（回転駆動機）

Claims (5)

1. 内部に廃棄物を収納する一対のドラムと、これらドラム間に一体的に設けられた粉砕手段と、上記ドラムおよび粉砕手段を回転駆動する駆動手段とを備えてなり、
   上記ドラムは、各々両端が塞がれた筒状に形成されるとともに側胴部に開口部が形成された本体部と、この本体部に設けられた開閉蓋とを有し、上記開口部を対向させて配置されるとともに、
   上記粉砕手段は、上記一対のドラムの側胴部間に設けられ、端部が各々上記ドラムに形成された開口部に接続されたケーシングと、このケーシング内に上記開口部を介して供給された上記廃棄物を粉砕して他方のドラム側へと排出する粉砕機とを有し、
   上記駆動手段は、上記ドラムおよび粉砕手段を一体に回転自在に支承する回転軸と、この回転軸回りに、上記ドラムおよび粉砕手段を、一方の上記ドラムが他方の上記ドラムの上方に位置する第１の位置と、上記一方のドラムが他方の上記ドラムの下方に位置する第２の位置との間において回転させる回転駆動機とを有することを特徴とする廃棄物の処理装置。
2. 上記一対のドラムは、上記本体部が各々有底筒状に形成され、端部開口に上記開閉蓋が設けられるとともに、互いの軸線を平行にし、かつ上記開閉蓋を上記軸線方向の反対側に位置させて配設され、上記駆動手段は、上記ドラムおよび粉砕手段を、上記第１の位置および第２の位置と、双方の上記ドラムが上記軸線を鉛直方向に向けた第３の位置との間において回転させるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の処理装置。
3. 上記粉砕手段は、軸線を平行に位置させた複数本の回動軸と、これら回転軸を正逆両方向に回転させる駆動機と、各回動軸に上記軸線方向に間隔をおいて取り付けられ、外周に円周方向に向けて複数の粉砕刃が形成された回転刃とを備え、隣接する上記回転軸の回転刃が、互いの外周部同士を上記軸線方向視において重複させて上記軸線方向に交互に配置されるとともに、互いに逆方向に回転駆動されるシュレッダであり、かつ上記粉砕刃は、半径方向外方に向けて漸次回転方向両側へ突出するように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の廃棄物の処理装置。
4. 上記回転駆動手段の回転軸は、上記粉砕手段の上記ケーシングに設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の廃棄物の処理装置。
5. 上記ドラムは、圧力容器であるとともに、内部に滅菌用の蒸気を供給する供給管と、内部の空気を排気する排気管とが接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の廃棄物の処理装置。

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