JP4621955B2

JP4621955B2 - 感染性排水の滅菌処理方法とその装置

Info

Publication number: JP4621955B2
Application number: JP2001247350A
Authority: JP
Inventors: 勉松田; 文雄鵜殿; 義光柴崎
Original assignee: NEC Facilities Ltd
Current assignee: NEC Facilities Ltd
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2021-08-16
Also published as: JP2003053326A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感染性排水の滅菌処理方法とその方法の実施に用いる滅菌処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療施設から排出される感染病床排水、解剖室排水など（以下感染性排水という）には、病原性微生物が混入の虞のある血液や体液がふくまれているため、放流に際しては十分な滅菌処理が必要である。
【０００３】
医療施設から排出される感染病床排水を滅菌処理する代表的な方法として、塩素滅菌法と、蒸気加熱滅菌法とが知られている。塩素滅菌法は、感染性排水に塩素を添加して滅菌する方法であるが、塩素滅菌法によるときには、塩素と、排水中の有機物とが急激に反応してガスが流出することがあり、排水の組成によってはダイオキシン類を作出する危険があるほか、排水の放流基準をクリアするには、後処理として排水中に添加した塩素を放流に先立って除去しなければならないという問題がある。
【０００４】
この点、蒸気加熱滅菌法によれば、ガスの流出や、ダイオキシン発生の危険がなく、放流に先立って排水の温度を一定温度以下に降温させるほかには格別厄介な後処理の必要はない。図５に蒸気加熱滅菌法による感染性排水の従来の処理設備の一例を示す。
【０００５】
図５に示す感染性排水の処理設備においては、敷地内の排水ピット３１内に溜められた感染性排水を水中ポンプ３２でくみ上げて滅菌槽３３内に移し、次いで滅菌槽３３内の感染性排水中に直接蒸気３４を吹き込み、感染性排水を高温の蒸気に一定時間（１２１℃・２０分）曝して滅菌処理が行なわれる。
【０００６】
この方法は、感染性排水を高温の蒸気に直接曝すことから、「直接加熱滅菌法」といわれている。滅菌処理後の排水は、滅菌槽３３の底部に設けたバルブ３５を開いて冷却槽３６内に取り出され、冷却槽３６内に一旦溜め、冷却水として市水３７を混合し、常温（約４０℃）に降温してから下水管３８に放流される。図５中、３９は温度計である。
【０００７】
このように直接加熱滅菌法は、滅菌槽内の感染性排水中に直接蒸気を吹き込み、蒸気の熱を排水中の感染性微生物に直接作用させて滅菌するため、滅菌効果に優れているものと考えられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直接加熱滅菌法によるときには、以下に述べるような問題点があることがわかった。すなわち、滅菌槽の上方から感染性排水の水面下に差し込まれた蒸気配管から蒸気を噴出し、噴出した蒸気が水面に浮上する間に蒸気と接触する排水を加熱するため、排水を直接加熱できる範囲は、蒸気配管の周囲の或る限られた範囲内に限られ、滅菌槽が大型になればなるほど、十分に加温されない領域が生じ、滅菌効率が低下するという問題が生ずるのである。
【０００９】
もっとも、滅菌槽内に蒸気を噴出する蒸気配管の数を増やせば、蒸気配管を増やした分だけ加温されない領域を減少させてゆくことはできるが、蒸気配管の数を増すには自ずから限度があり、滅菌槽が、高さに比して幅または奥行きが長い槽、すなわち横型の槽には、実質的に適用することが難しい。
【００１０】
また、直接加熱滅菌法によるときには、滅菌効果の問題に止まらず、保守管理の点でも種々の問題があることが分かった。たとえば、直接滅菌法は、滅菌槽内に充填された感染性排水に直接蒸気を吹き込むため、蒸気が凝縮した水分が感染性排水に加わることになって、排水の処理量が増大し、冷却のために多量の市水が必要になる。
【００１１】
また、滅菌槽に圧入した余剰の蒸気は、配管を通して蒸気発生装置に戻されるが、その配管などから漏出して二次感染のおそれがあった。さらに、図５に示すような排水ピット内の感染性排水をポンプでくみ上げて滅菌槽に送り込む方式では、ポンプ配管の清掃が厄介であり、ポンプ配管内に異物が詰まったときには、設備から配管を取り外して配管内から異物を除去しなければならない。
【００１２】
本発明の目的は、滅菌槽内に充填された感染性排水を均一加熱して効率よく滅菌処理を行ない、しかもメンテナンスが容易な感染性排水の滅菌処理方法とその装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による間接加熱方式の滅菌槽を有する感染性排水の滅菌処理方法においては、間接加熱方式の滅菌槽を有する感染性排水の滅菌処理方法であって、真空給水処理と、加熱・滅菌処理と、排水処理とを有し、
真空給水処理は、滅菌槽の槽本体内を脱気し、負圧となった槽本体内に感染性排水を真空吸引する処理であり、
加熱・滅菌処理は、槽本体内への感染性排水の給水停止後、真空状態で加熱して蒸気の熱を槽本体の壁面を通して内部の感染性排水に作用させ、槽本体内の感染性排水に熱対流を生じさせ、槽本体内の感染性排水を加熱して滅菌する処理であり、
排水処理は、圧縮空気発生装置に発生させた高圧空気を槽本体内に吹き込み、槽本体内に一定圧力を加え、加熱・滅菌処理された排水を一定量ずつ槽本体内から排出する処理である。
【００１４】
また、加熱・滅菌処理は、槽本体内への感染性排水の給水停止後、再び槽本体内を脱気し、真空状態で加熱して感染性排水の滅菌効率を向上させ、槽本体内の空気の膨張による圧力の膨張を抑え、菌を含む空気が安全弁から放出されるのを防止する処理である。
【００１６】
また、本発明による感染性排水の滅菌処理においては、間接加熱方式の滅菌槽と、真空ポンプと、圧縮空気発生装置とを有する感染性排水の滅菌処理装置であって、
滅菌槽は、槽本体と、蒸気加熱手段を有し、
槽本体は、滅菌すべき感染性排水を受入れる槽であり、
蒸気加熱手段は、槽本体の外周に設置されたジャケットを有し、ジャケット内に送入された蒸気の熱を槽本体の壁面を通して槽本体内部の感染性排水に作用させ、槽本体内に感染性排水の熱対流を生じさせるものであり、
真空ポンプは、排水ピット内に受入れられた感染性排水を真空吸引して槽本体内に送り込むものであり、
圧縮空気発生装置は、槽本体内の滅菌処理された排水を槽本体から排出する際に、高圧空気を槽本体内に吹き込み、一定圧力を加えて定量ずつ排出させるものである。
【００１７】
また、蒸気加熱手段は、槽本体の外周に設置されたジャケットを有し、ジャケット内に送入された蒸気の熱を槽本体の壁面を通して槽本体内部の感染性排水に作用させ、槽本体内に感染性排水の熱対流を生じさせるものである。
【００１８】
また、真空ポンプを有し、
真空ポンプは、排水ピット内に受入れられた感染性排水を真空吸引して槽本体内に送り込むものである。
【００１９】
また、槽本体には、底部に排水用配管が接続され、
排水用配管は、滅菌処理された槽本体内の排水を放流する配管であり、配管の途中に、冷却水を供給する給水管が接続されているものである。
【００２０】
また、前記圧縮空気発生装置は、槽本体内の滅菌処理された排水を槽本体から排出する際に、高圧空気を槽本体内に吹き込み、一定圧力を加えて排水を槽本体から排出後、さらに、空になった槽本体内を通して排水ピットと、槽本体とをつなぐ排水供給配管内に圧縮空気を圧送し、該配管内を逆洗浄するものである。
【００２１】
また、槽本体は、高さに比して幅または奥行きが長い横型の槽である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図によって説明する。本発明による感染性排水の滅菌処理装置は、間接加熱方式の滅菌槽を有するものである。図１（ａ）において、滅菌槽１は、槽本体２と、蒸気加熱手段３を有している。
【００２３】
槽本体２は、滅菌処理すべき感染性排水を受入れる槽であり、蒸気加熱手段３は、槽本体２の外周に設置され、蒸気発生装置４に発生させた蒸気の供給を受けるジャケット５を有し、蒸気発生装置４に発生させた蒸気は、蒸気配管６を通じてジャケット５内に送り込まれ、槽本体２内の感染性排水は、蒸気の熱によって間接的に加熱される。
【００２４】
槽本体２には、真空ポンプ７と、放水手段８と、圧縮空気発生装置（コンプレッサー）９とがそれぞれの配管を通じて接続され、槽本体２の底部には、バルブ１０を介して排水放流配管１１が接続されている。院内に生じた感染性排水は、排水ピット１２内に溜められる。
【００２５】
槽本体２と、排水ピット１２間は、排水供給配管１３によって接続され、排水供給配管１３には、バルブ１４を有し、その下流側（槽本体側）には、バルブ１４ｂを介して蒸気発生装置４に通ずる蒸気配管１５が接続されている。
【００２６】
真空ポンプ７は、排水ピット１２内の感染性排水を槽本体２内に真空吸引するものである。真空ポンプ７は、ポンプ配管１６を通じて槽本体２に接続され、ポンプ配管１６には、フィルター１７が装填されている。フィルター１７は、槽本体２内の空気を吸引するときに、吸引空気に含まれているかもしれない菌を捕捉させるものである。ポンプ配管１６には、前記蒸気発生装置４の蒸気配管１５が接続され、フィルター１７の交換時には、ポンプ配管含めて蒸気により滅菌処理される。
【００２７】
放水手段８は、シャワーである。市水の給水管１８に取付けられたシャワーが槽本体２内に取付られている。シャワーは、槽本体２内の洗浄用である。圧縮空気発生装置９は、エアコンプレッサである。圧縮空気発生装置９は、加圧用配管１９を通して槽本体２内に接続されている。圧縮空気発生装置９は、排水供給配管１３内の異物を除去する際に使用するものである。
【００２８】
槽本体２の底部に接続された排水放流配管１１は、滅菌処理された槽本体２内の処理済排水を下水として放流する配管である。排水放流配管１１の途中には、冷却水供給配管２０が接続され、冷却水として市水を排水放流配管１１内に給水し、放流に先立って滅菌処理された槽本体２内の排水は一定温度以下に冷却される。図１中、２１は温度センサである。温度センサ２１は、槽本体２の内底部に設置されている。
【００２９】
本発明において、病院内に発生した感染性排水は、一旦排水ピット１２内に貯留される。排水ピット１２内に溜められた感染性排水を滅菌処理するに際しては、真空給水処理、加熱・滅菌処理・排水処理を順次行なう。まず、真空給水処理として、排水供給配管１３のバルブ１４を閉じた状態で真空ポンプ７を起動し、ポンプ配管１６を通じて槽本体２内を脱気する槽本体２内は負圧になる。一定の負圧のもとで真空ポンプ７を停止し、バルブ１４を開くと、排水ピット１２内の感染性排水は、排水供給配管１３内に真空吸引されて槽本体２内に送り込まれ、真空状態が解除されて感染性排水の給水が停止する。
【００３０】
次いで、加熱・滅菌処理として、真空ポンプ７を一定時間駆動し、再び槽本体２内を真空状態として蒸気配管６を通じて蒸気発生装置４に発生させた蒸気をジャケット５内に送入する。ジャケット５内部に送入された蒸気の熱は、槽本体２の壁面を通して内部の感染性排水に作用し、槽本体２内の感染性排水に熱対流を生じ、感染性排水は蒸気の熱によって、槽本体２の全体に渡り、均等に滅菌処理される。
【００３１】
加熱・滅菌処理に際しては、真空ポンプ７を再駆動して槽本体２内を脱気することによって、滅菌効果を向上できる。さらに、槽本体２内を脱気したちに加熱・滅菌処理を行なうことによって、槽本体の空気の膨張による圧力の上昇を抑え、槽本体２に設けられる安全弁２５（図２参照）から菌を含む空気が放出されるのを防止する。
【００３２】
真空吸引によって負圧になった槽本体２内は、槽本体２内に発生する排水の蒸気によって、若干正圧側に戻るが内部圧力は負圧に保たれる。滅菌処理に際しては、処理温度１２１℃、処理時間２０分処理することが規準として定められている。また、１日の作業終了時などの必要時においては、排水供給配管１３およびポンプ配管１６内に蒸気発生装置４に発生させた蒸気を導入して配管内の滅菌処理を行なう。
【００３３】
加熱・滅菌処理後、排水処理として、槽本体２の底部のバルブ１０を開き、槽本体２内の滅菌処理された排水を排水放流配管１１内に排出するとともに、排水放流配管１１内に市水を給水し、処理済の排水を放流しつつ一定温度以下に冷却する。このとき、圧縮空気発生装置９に発生させた高圧空気を槽本体２内に吹き込んで一定圧力を加える事によって定量ずつ排出することができる。
【００３４】
空になった槽本体２内を洗浄するには、空になった槽本体内２に給水管１８を通し市水を放水し、シャワーによって、槽本体２の内壁に付着した異物を洗い流し、槽本体２内を洗浄する。また、バルブ１４を開いた状態で圧縮空気発生装置９に発生させた高圧空気を槽本体２内に圧入すると、槽本体２内に圧入された高圧空気は排水供給配管１３内を逆流し、排水供給配管１３内に残存する異物などは導入された高圧空気に押し流されて排水ピット１２に排出される。
【００３５】
本発明においては、ジャケット５に圧入した蒸気によって槽本体２内の感染性排水を加熱する、いわゆる“間接加熱方式”によるため、槽本体２内には蒸気が混入することがない。また、脱気後の加熱による滅菌効果が向上する。間接加熱によれば、蒸気が感染性排水に触れることがないため、余剰の蒸気を蒸気発生装置４側に戻しても、二次感染のおそれが全くない。また、蒸気の冷却によって生ずる水分が処理済の排水中に混入することがないため、排水量が増量せず、排水の処理量、排水冷却用の市水の使用量は、従来の直接加熱法に比べて少なくて済ませることができる。
【００３６】
したがって、本発明において、処理済の排水の冷却処理は、排水放流配管１１内を流出する排水中に市水を供給すればよく、排水が配管内を流動する間の管路冷却によって、十分冷却は可能であるが、あるいは、図１（ｂ）に示すように従来と同様に排水放流配管に冷却槽２２を設け、冷却槽２２に溜められた処理済の排水中に、冷却水として市水を給水しつつ冷却を行なうことも勿論できる。
【００３７】
また、間接加熱法によれば、槽本体２内で熱対流が均一に生じて槽本体内に無滅菌の領域が生ずる虞がない。本発明装置に用いる滅菌槽には、図２に示すような耐圧容器を蓋体で密閉して用いるが、滅菌槽１の槽本体２には、図３に示すような、高さに比して幅または奥行きが長い横型の槽を用いるのが有利である。いわゆる“間接加熱”方式によれば、槽本体の周囲から加熱するため、横型の槽であっても、槽本体内で熱対流を生じさせて槽本体内の排水を均等に加熱して滅菌できる。
【００３８】
槽本体２に横型の槽を用いることによって、本発明装置を設置する場合にその設置場所の制約からかなり開放される。たとえば、病院の地下室の一隅を利用して設置することが可能になる。最近の病院の建物には、免震構造が適用されている場合が多い。免震床は、スペースはあるものの階高がないために、縦型の槽を設置することができないが、横型の槽であれば、階高がなくても平面上のスペースが確保できれば容易に設置できる。
【００３９】
また、間接加熱法による今ひとつ有利な点は、槽本体２の内底部の温度を測定できる点である。当然のことながら槽本体２内に充填された排水の水面近くの温度は、底の排水の温度より高い。よって、処理温度１２１℃、処理時間２０分で規準どおりに滅菌処理を行なって、仮に死滅しない菌が存在するようなことがあったとしても、直接加熱法によるよりも安全性は高いといえる。直接加熱法によるときには、蒸気が噴出する個所、図５の場合には槽本体の側部にて計測される。あるいは液面に近い槽本体の上部にて計測される場合もある。
【００４０】
また、本発明によれば、メンテナンスの点でも非常に有利である。排水ピット１２内の感染性排水を槽本体２内に導入するポンプには真空ポンプ７を用いるため、水中ポンプを用いる場合のように、ポンプが排水に直接触れることがないので、真空ポンプ７やポンプ配管１６に目詰まりが生ぜず、洗浄処理が容易であり、滅菌処理後、配管内に蒸気を通すだけで真空ポンプ７及びポンプ配管１６の滅菌処理を行なうことができる。
【００４１】
もっとも、排水ピット１２と、槽本体２間をつなぐ排水供給配管１３には、感染性排水中に含まれる異物が付着し、さらには目詰まりが生ずることがあるが、圧縮空気発生装置９に発生させた高圧空気を槽本体２内に圧送し、排水供給配管１３内にブローすることによって容易に洗浄でき、配管内に付着する異物を排水ピット１２側に排除することができる。
【００４２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。図２に示す滅菌槽を用い、感染性排水（実排水）の滅菌処理試験を行なった。
図２に示す滅菌槽は、ステンレス製、丸型、二重構造缶であり、蓋板をボルト・ナットにて缶に締め付けたものである。缶の仕様を以下に示す。
【００４３】
〇寸法
内缶（槽本体）：Φ６００×１０００＋２０＋３７（胴長）
外缶（ジャケット）：Φ６７０×７７２＋２０（胴長）
〇材質
内缶：ＳＵＳ３１６Ｌ−ｔ５（胴板、鏡板）
外缶：ＳＵＳ３０４Ｌ−ｔ５（胴板、鏡板）
蓋板：ＳＵＳ３１６Ｌ
【００４４】
〇最高使用圧力
内缶：０．３０ＭＰａ（−０．１ＭＰａ）
外缶：０．３０ＭＰａ
総重量：約３５０ｋｇ
【００４５】
滅菌処理試験は、図４に示す２基の滅菌槽１Ａ，１Ｂを第１槽、第２槽とし用い、以下の手順にて各処理を順次行なった。
【００４６】
〇真空給水処理
真空ポンプにて次工程への移行のタイミングの設定は、真空ポンプ７Ａ、７Ｂにてそれぞれ滅菌槽１Ａ，１Ｂ内を個別に脱気して真空状態とし、−０．８（ＭＰａ）まで脱気したのち、バルブを開いて排水ピットより感染性排水を吸水した。
真空ポンプによる排気は、０．２（μｍ）メンブレンフィルターを介して行なった。
【００４７】
滅菌槽１Ａ，１Ｂ内への満水確認及び排水ピット１２内の低水位を確認して次工程の処理への移行のタイミングを設定した。各滅菌槽への吸水は１槽ずつ行い、第１槽（１Ａ）の満水を確認した後、第２槽（１Ｂ）への吸水を行なった。
【００４８】
〇加熱・滅菌処理
真空ポンプ７Ａ、７Ｂにてそれぞれ滅菌槽１Ａ，１Ｂ内を再び−０．８（ＭＰａ）まで脱気したのち、ジャケット内に蒸気を送り込んで排水の加熱を開始した。
滅菌槽の槽本体内の底部に設置した温度センサーにて滅菌温度１２１℃を確認後、タイマーの計時を開始し、２０分経過後、次工程の処理に移行した。
【００４９】
〇排水処理
各槽本体内より設備排水槽２４へ排水し、槽本体内の低水位を確認した後、槽本体内部を一定時間、水にてシャワー洗浄し、計時完了と共に排水し、低水位を確認して次工程の処理に移行した。槽本体からの排水には、排水管路の途中に設けたミキサーにおいて冷水（市水）と直接混合して４０℃以下に冷却して放流した。また、排水処理に際しては、槽本体内には圧縮空気を導入して一定圧力にて排水を排出した。
【００５０】
〇受水待機
他の滅菌槽がいまだ真空吸水中のときには、その滅菌槽の満水が確認されるまで待機する。他の滅菌槽が、真空吸水以外のときには、真空吸水処理に移行し、２基の滅菌槽によるバッチ処理を行なう。真空給水中に排水ピット内排水の低水位を確認した場合には、真空吸水を中止し、そのまま加熱・滅菌処理に移行してバッチ処理を行なうが、再度の連続運転を開始するにあたっては、排水ピット内の満水を確認してから行なう。
【００５１】
以上の感染性排水（実排水）の滅菌処理試験によれば、１バッチあたりそれぞれ１時間程度で処理を完了することができ、排水温度もほぼ４０℃以下で排水されていることが確認でき、試験は概ね良好であると判断できた。表１、表２に、それぞれ滅菌槽１Ａと滅菌槽１Ｂとによる処理時間を示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【表２】

【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、間接加熱方式の滅菌槽を用いて感染性排水の滅菌処理を行うものであり、本発明によるときには、感染性排水の滅菌処理を効率よく行なうと共に、滅菌処理の作業終了後の各部のメンテナンスを容易に行なうことができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の１実施形態を示す構成図、（ｂ）は他の実施形態を示す図である。
【図２】本発明装置に用いる滅菌槽の１例を示す図である。
【図３】横型の滅菌槽の例を示す図である。
【図４】滅菌処理の実験に用いた装置の構成図である。
【図５】従来の感染性排水滅菌処理装置の１例を示す構成図である。
【符号の説明】
１滅菌槽
２槽本体
３蒸気加熱手段
４蒸気発生装置
５ジャケット
６蒸気配管
７真空ポンプ
８放水手段
９圧縮空気発生装置
１０バルブ
１１排水放流配管
１２排水ピット
１３排水供給配管
１４，１４ｂバルブ
１５蒸気配管
１６ポンプ配管
１７フィルター
１８給水管
１９加圧用配管
２２冷却槽

Claims

間接加熱方式の滅菌槽を有する感染性排水の滅菌処理方法であって、真空給水処理と、加熱・滅菌処理と、排水処理とを有し、
真空給水処理は、滅菌槽の槽本体内を脱気し、負圧となった槽本体内に感染性排水を真空吸引する処理であり、
加熱・滅菌処理は、槽本体内への感染性排水の給水停止後、真空状態で加熱して蒸気の熱を槽本体の壁面を通して内部の感染性排水に作用させ、槽本体内の感染性排水に熱対流を生じさせ、槽本体内の感染性排水を加熱して滅菌する処理であり、
排水処理は、圧縮空気発生装置に発生させた高圧空気を槽本体内に吹き込み、槽本体内に一定圧力を加え、加熱・滅菌処理された排水を一定量ずつ槽本体内から排出する処理であることを特徴とする感染性排水の滅菌処理方法。
加熱・滅菌処理は、槽本体内への感染性排水の給水停止後、再び槽本体内を脱気し、真空状態で加熱して感染性排水の滅菌効率を向上させ、槽本体内の空気の膨張による圧力の膨張を抑え、菌を含む空気が安全弁から放出されるのを防止する処理であることを特徴とする請求項１に記載の感染性排水の滅菌処理方法。
間接加熱方式の滅菌槽と、真空ポンプと、圧縮空気発生装置とを有する感染性排水の滅菌処理装置であって、
滅菌槽は、槽本体と、蒸気加熱手段を有し、
槽本体は、滅菌すべき感染性排水を受入れる槽であり、
蒸気加熱手段は、槽本体の外周に設置されたジャケットを有し、ジャケット内に送入された蒸気の熱を槽本体の壁面を通して槽本体内部の感染性排水に作用させ、槽本体内に感染性排水の熱対流を生じさせるものであり、
真空ポンプは、排水ピット内に受入れられた感染性排水を真空吸引して槽本体内に送り込むものであり、
圧縮空気発生装置は、槽本体内の滅菌処理された排水を槽本体から排出する際に、高圧空気を槽本体内に吹き込み、一定圧力を加えて定量ずつ排出させるものであることを特徴とする感染性排水の滅菌処理装置。
前記圧縮空気発生装置は、槽本体内の滅菌処理された排水を槽本体から排出する際に、高圧空気を槽本体内に吹き込み、一定圧力を加えて排水を槽本体から排出後、さらに、空になった槽本体内を通して排水ピットと、槽本体とをつなぐ排水供給配管内に圧縮空気を圧送し、該配管内を逆洗浄するものであることを特徴とする請求項３に記載の感染性排水の滅菌処理装置。