JPH04500765A - 危険性医療廃棄物を処理する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 危険性医療廃棄物を処理する装置及び方法技術分野 本発明は危険性医療廃棄物を処理する装置及び方法に関する。

背景技術 多量の潜在的に感染性のごみ、たとえば非返還性の医療材料、包帯、注射器およ び感染性の病気の患者に用いたカニユーレや、たとえばバクテリア、ウィルスま たは胞子に微生物的に汚染されたごみのような感染性の廃棄物などが、病院、医 学研究所、開業医およびその他の公共医療サービス施設において毎日出ているの である。このような危険性のある医療廃棄物には特別の措置を講じて、貯蔵およ び輸送中における病気の感染を防止することが必要である。

このため既知の廃棄物処分方法としては、このような医療廃棄物を、安全に密封 した非回収性の容器内に収集して容器ごと特別のプラント内で焼却することであ った。しかしながら医療関係者が感染する危険性や道路走行車両により焼却プラ ントへ輸送する途中の危険性は大きいものである。これに加えて、このような危 険性のある廃棄物の焼却のコストは一般の家庭のごみの焼却コストの何倍にも達 する。

もうひとつの既知の廃棄物処分方法は感染性のこのような廃棄物を非感染性とし 、通常の家庭のごみと同様に処分できるかまたは仕分は後リサイクルできる廃棄 物を形成するように処理することである。このため、ドイツ国公開特許公報第３ ，３１７，３００号には、特別の病院廃棄物を格納するコンテナを用意し、この コンテナに病院廃棄物を充填した後これを滅菌用缶に入れて、この缶ごとマイク ロ波室内に入れるか、または内蔵のマイクロ波源で処理して、危険性のある廃棄 物中の微生物を熱化学的に破壊することによって非感染性とすることが記載され ている。このコンテナは、危険性のある廃棄物を少量ずつバッチ方式で処理する ことのみを可能とするもので、たとえば危険性のある廃棄物を粉砕することのよ うな廃棄物処分の準備工程においては適当な感染防止が確保されない。環境衛生 の見地から、また非感染化された活性物質の毒性の見地からこの型式の化学処理 方法はまた限られた範囲にしか適用することができない。

ドイツ国特許第３，５０５，５７０号明細書には、マイクロ波による感染性廃棄 物処理装置が記載されている。この装置では感染性廃棄物の非感染化が連続作業 廃棄物処理プラントで行われて、感染性の細菌、バクテリアなどの放出をできる だけ少なく維持している。このコンパクトな廃棄物処理プラントは、埋置と、こ の埋置に配置され廃棄物を水で濡らし場合によっては滅菌剤を加える噴霧装置と 、廃棄物粉砕機と、マイクロ波室とを包含している。マイクロ波室は貫通管とし て構成されており、この貫通管の少なくとも一部分がマイクロ波を透過するよう にしてあり、この部分に沿っていくつかのマイクロ波源を互いに隣接させて配設 しである。搬送装置によって、この粉砕し湿分を加えた廃棄物がマイクロ波室を 通過せしめられ、この過程でマイクロ波の放射により廃棄物が相当に加熱される こととなる。マイクロ波室での廃棄物の滞留時間は温度に関して制御される。こ の温度としては大略１３５℃、さらには材料に依存して最大２００℃にまでも達 せしめることが肝要である。このようにして、マイクロ波室内での廃棄物の滞留 時間は数分間となる。経済的に許容できる処理時間ではこの型式の廃棄物処理プ ラントは完全に信頼性ある殺菌が果たせずこのため滅菌剤をより多量に使用する ことが必要となる。

従って本発明の目的は、医療廃棄物の処分のための安全かつ信頼性ある処理を経 済的にかつ環境的にやさしいやり方で行うことが可能な上述の型式の装置および 方法を提供することにある。

この目的は請求の範囲１および３３の特徴項に記載の態様によって達成すること ができる。

この結果、熱的に不活性化することにより細菌のカウント数を減少せしめること を可能とする、危険性のある医療廃棄物の処理装置および方法が提供されるので ある。粉砕し湿分を加えた廃棄物をマイクロ波室内で急速に加熱し次いでこの廃 棄物を最少滞留時間の間少なくともひとつの選択可能な最低温度に維持すること により、この処理を当初の細菌のカウント数および細菌の種類に適合させて、湿 熱の影響下においてバクテリア、菌類およびウィルス内の蛋白質および核酸の少 なくとも部分的な変性をもたらすことを可能とするのである。この変性による微 生物の損害は非可逆的であって、これら微生物の成長および再生の機能は安全に 消滅せしめられる。このような制御された部分的な細菌の破壊または非活性化、 その結果としての廃棄物粒内または粒土に存在する病原体の除去が、純粋に熱的 の非活性化により果たすことができるのである。感染性の廃棄物は高い効率をも って湿熱の高い熱分によって急速に除染せしめられる。

同時に、本発明装置は固定の施設としても、また移動型のものとしても実現させ ることができる。病院やその他の保健施設からの廃棄物の量が少ない地域では、 本発明装置は自動車に搭載した装置として、この自動車で病院等の廃棄物集積地 点を定期的に巡廻する。このような非集中化した廃棄物処分システムの採用によ って医療廃棄物を環境の保全を維持しながら安価なやり方で処分することができ る。感染性のある廃棄物を一般道路上を輸送することおよびこれに伴う感染の危 険性を回避できる。非返却性の収集コンテナはもはや必要ないので廃棄物の体積 は可成り減じられ、その結果廃棄物処分のコストも減するのである。

マイクロ波室内においては、湿分または湿らせた粒状の廃棄物材料はマイクロ波 によって直接的に加熱され、この粒状の材料は水の沸点にまで急激に温度が高ま る。蒸気の形成およびこれに伴う蒸気の流れは間接的加熱によりこの粒状材料の 加熱を増進せしめる。ことに、たとえばプラスチック材料のような熱伝導性の貧 弱な廃棄物材料の場合、この結果実質的により早く、より経済的に廃棄物の加熱 ができることとなる。廃棄物の層の相当の厚さの断面にわたって均一な温度分布 を得るために、搬送装置をシャフトのない金属搬送スクリューの形のマイクロ波 電磁場分布装置として形成するのがよい。この形の搬送スクリューは結果的に、 加熱しようとする廃棄物の安全混合を果たすばかりでなく、多数回のマイクロ波 の反射を生じさせ、その結果偶発的な加熱むらが、直接および間接の加熱により 平均化される。マイクロ波室の壁によるマイクロ波の反射はこれを金属製Ｕ字形 トラフとして構築することによって達成することができる。さらに、混合の程度 の改善は、マイクロ波室の傾斜構造とこれによる粒状廃棄物材料の戻り落ちによ って達成せしめられる。最後に、熱の損失を回避するためにマイクロ波室は熱的 に絶縁し、場合によってはバックアップ用の加熱系統を設けるものとする。

濃密なマイクロ波電磁場分布を果たして廃棄物処理の第１段階における急速加熱 を達成する一方、この処理温度ないしは処理領域は第２の段階で維持せしめて病 原性細菌の完全除去をなす。最低温度を維持するために、温度維持室は好適には 加熱装置で覆う。廃棄物は搬送装置によりまたは重力の作用により選択可能な処 理時間の間この温度維持室中を移行するように強制される。

半自動運転または全自動運転の目的で、本発明装置はプログラマブルセントラル 制御単位と合体せしめることができる。この制御単位は、廃棄物の投入、粉砕、 加熱および温度維持を包含する３つの領域のモニタおよび制御を行ない、処分し ようとする危険性のある廃棄物の種類および量に適合する作業モードを選択する ことが可能となる。

本発明のその他の目的および利点については以下の本文の記載および従属請求項 の記載から明らかとなろう。

以下本発明を添付図面に例示した実施例を参照して詳述する 図面の簡単な説明 第１図は危険性のある医療廃棄物を処理する装置の第１の実施例の長手方向断面 図である。

第２ａ図および第２ｂ図はそれぞれ第１図に示した装置のマイクロ波室の半部の 横断面図である。

第３図は第１図の装置の機能単位のブロック図である。

第４図は投入および粉砕領域の他の実施例の長手方向断面図である。

第５図は危険性のある医療廃棄物を処理する装置の第２の実施例の長手方向断面 図である。

第６図は危険性のある医療廃棄物を処理する装置の第３の実施例の長手方向断面 図である。

第７図は危険性のある医療廃棄物を処理する装置を自動車搭載のものとした実施 例の長手方向断面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図はコンテナ１内の危険性のある医療廃棄物を処理する装置の第１の実施例 を示す。このコンテナ１は投入セクション、処理セクション、および取り出しセ クションからなり、全体としてコンパクトな廃棄物処分プラントを形成している 。

処理しようとする廃棄物である物品２を受け入れるために、投入セクションはま ず、投入室３を包含している。この投入室３はじょうごの形に形成されており、 カバー４によって流体密に密封することができる。このカバー４は液圧シリンダ ５によって開閉されるもので、この液圧シリンダ５を介してカバー４はコンテナ １の屋根の上に装架される。投入室３の内部には押し進め装置がある。この押し 進め装置は回転式ブレード６として形成されており、廃棄物２を予粉砕して、こ れを廃棄物粉砕機７へと送給する。回転式ブレード６はギヤドモータによって駆 動される。吸引系統９のひとつまたはそれ以上のスロット８が投入室３の側壁１ ０内に配設してあり、カバー４を開くことにより吸い込まれる大気中の細菌を吸 い取る吸引スクリーンを形成している。一般に、カバー４が開いているとフィル タ系統９は作動状態のままでこれによって投入室３から細菌が逃げ出すことを防 止している。好適には、フィルタ系統９は粗いフィルタと高性能のサスペンデッ ドマテリアルフィルタとを包含するものとする。カッ＜−４のついたじょうごと 吸引系統９とは廃棄物基の機能をそなえた投入室３を提供している。さらに、弁 をそなえた注入接続部１１が側壁１０に穿設されており、この注入接続部１１を 介して過熱蒸気をこの廃棄物処分プラント内に導入できるようにして、装置の運 転停止時、シフトの終りに際して、さらには修理および保守作業に当って装置の 除染を行えるようにしである。

側壁１０上に細菌が付着しないように、この側壁はノくツクアップ用加熱系統を 用いて過熱することができる。

側壁１０は１００℃以上の温度、好適には１０５℃から１４０℃の間の温度に加 熱される。

廃棄物である物品２は手動的に、またはもち上げ反転装置１２によって自動的に 投入される。このもち上げ反転装置１２は廃棄物コンテナ１３をひろい上げ、こ れを投入室３内にあけるのである。この目的のため、もち上げ反転装置１２はコ ンテナ１の後側部に配設されており、ひとつまたはそれ以上の数の廃棄物コンテ ナ１３を矢印の方向に動かして投入作業をするのである。廃棄物コンテナ１３は 好適には１２０１ないし１１００　１コン装置１２を作動させている。計重装置 がもち上げ反転装置１２に一体化してあり、これによって廃棄物コンテナ１３ご との重量を計測し、好適にはこれを電子的に記録する。

これもまた本発明の一部分をなす廃棄物粉砕機７は、ふたつの互いに逆に廻るナ イフ駆動シャフト１５を有する切断機構を包含している。この駆動シャフトに切 断本体とドライバとが挿置されている。切断本体は、回転ブレード６の助けをか りて供給された廃棄物材料の粒状化が果たされるように設計されている。廃棄物 はこれと同時に攪拌されることとなる。可制御電動機がこの廃棄物粉砕機７を駆 動するために設けられている。

処理セクションはマイクロ波室１６と温度維持室１７とを包含している。投入セ クションとこの処理セクションとの間の接続は移送筒１８でなされる。この移送 筒１８は廃棄物粉砕機７の出口とマイクロ波室１６の入口とに連結されている。

移送筒１８は好適にはフランジを有するものとする。移送筒１８内には噴霧ヘッ ド１９が設けられている。この噴霧ヘッド１９はポンプ付の水タンク２０に接続 されているが、これは外部の水供給源に接続するようにしてもよい＝噴霧ヘッド は、水を制御可能なやり方で噴霧して、廃棄物粉砕機７からの粒状にした材料を 均一に濡らせて次の処理にそなえさせるものである。水の通路は好適にはソレノ イド操作の弁によって開閉するのがよい。噴霧時間および噴霧休止時間は、投入 した廃棄物の湿分の程度の関数としてタイマによって変えることができる。

移送筒１８は、廃棄物粉砕機７が一般にマイクロ波１６が取り扱える量よりも多 い粒状化材料を提供するので、この粒状化材料を一時的に貯蔵する中間貯蔵所と して機能する。最小および最大充填レベルを感知する充填レベルセンサ２１が入 口および出口領域に配設されており、これによって移送筒１８の充填程度をモニ タすることができる。廃棄物粉砕機７の電動機は好適には、移送筒１８の充填レ ベルが常時最小および最大充填レベル間で変化−するように制御される。粉砕作 業はこの結果充填レベルセンサ２１によって制御されることとなる。

最後に、この移送筒にはまた注入接続部１１が設けてあり、この注入接続部によ り導入される過熱蒸気により運転休止時の廃棄物処分プラントの除染を行なうの である。

処理セクションにはマイクロ波室１６が設けてあり、このマイクロ波室１６内に 選択可能の搬送速度および層の厚さで連続的に入って来る粉砕され濡らせた廃棄 物を加熱する。マイクロ波室１６はダクト様のドラフッ１ウジング２３を包含し 、このトラフハウジング内に搬送装置２４が配設しである。トラフハウジング２ ３に沿って導波系統をそなえたひとつの中央マイクロ波源が配設しであるか、ま たは複数のマイクロ波源２５が互いに隣接して配設しである。このマイクロ波を 入れるためにトラフハウジング２３には入口開口２６を設けるか、またはこの領 域をマイクロ波を透過する材料で構成する。マイクロ波源２５はトラフハウジン グ２３の複数の側面に配設することができる。このマイクロ波の作用の下に、ト ラフ内を移行する粒状化した材料が内部発熱および蒸発した湿分によって加熱さ れる。蒸発した湿分を捕えるためにトラフハウジング２３およびこれに付属する マイクロ波源２５が密封した処理室を形成している。搬送装置２４としてはたと えば搬送スクリュ、搬送ベルト、または搬送ラムが使用することができる。搬送 装置２４は粉砕した廃棄物を移送筒１８から受け取り、これを調整可能な速度で マイクロ波室１６の出口２７へ搬送する。

搬送した粒状材料の混合が、マイクロ波室１６を傾斜して設けることにより改善 され、均一なマイクロ波の照射と良好な熱交換を達成することができる。マイク ロ波室は常時粒状化した廃棄物材料を部分的にだけ、好適には２／３位充填して おり、この結果廃棄物材料は常時部分的に落下して戻っている。マイクロ波室１ ６の傾斜の角度は好適には１０度ないし５０度の間の角度とする。

第２ａ図および第２ｂ図はマイクロ波室１６の構造を詳細に示している。トラフ ハウジング２３はＵ字形のトラフの形状に構成されており、搬送装置２４は開端 のシャフトなしヘリックスの形のもので、これがＵ字形のトラフ内で回転する。

このトラフおよびヘリックスは金属、好適にはステンレス鋼で作られたものとし 、これよりも軟質の材料の付加的な摩耗バー２８が設けられており、この摩耗バ ー２８の上を搬送用のへリツクスが回転する。

トラフ２３はトラフカバー２９によって流体密に閉じられている。このトラフカ バー２９の上にマイクロ波源２５が装架されている。マイクロ波源２５の領域で は、トラフカバー２９の覆う機能もまた後述するように導波系統材のマイクロ波 源２５で引継がれている。トラフの寸法はマイクロ波室１６内の所要層厚さ、通 過量および通過速度に依存する。シャフトが存在しないので、搬送へリックスは 大きな自由断面を有し、これによって材料の塞りの危険性をなくしている。搬送 へリツクスはさらにマイクロ波の３次元分布器としても作用する。この結果、処 理しようとする材料は一層満足的にマイクロ波にさらされることとなる。搬送へ リツクスはモータ３０で駆動され、このモータの回転速度は制御可能である。

マイクロ波室１６内での加熱は材料がトラフを通過する間にふたつの異なった熱 注入によって果たされる。

第１の熱注入はマイクロ波源２５によって行なわれる。

図示ではマイクロ波源２５が１２個縦続して配設されているが、この数は出力レ ベルに依存して１から２０の間で適宜選択することができる。各個のマイクロ波 源２５のマイクロ波エネルギは導波管３１および共振室を形成するデフレクタ３ ２を介してマイクロ波室１６の処理室３４に結合されている。デフレクタ３２は 着脱可能の取付装置３５によりトラフ２３へ取付けられている。濃密なマイクロ 波電磁場分布を生じさせるために、共振器３３は縦続して配置しである。導波管 ３１および共振室３３に廃棄物の粒および湿気が入り込むことを妨げるため、処 理室３４は、マイクロ波に対して透過性のある材料たとえばポリテトラフルオロ エチレン（ＰＴＦＥ）のシート３８で頂部を覆っである。マイクロ波源２５のス イッチ投入時間は制御することができる。電力はプラグ接続部３７（第１図参照 ）から供給される。このスイッチ投入時間は、マイクロ波が選択可能の最低温度 までまたはこれ以上の温度に粒状化材料を加熱して所要の熱処理たとえば除染の ための熱処理が実行できるように選択される。

少なくともこの最低温度にまで加熱されることを保証するために搬送速度および 充填レベルを自動的に調節するようにする。

第２の熱注入はマイクロ波により生ずる加熱をバックアップするのに用いられる 。この目的のため、トラフ２３は加熱装置で囲まれている。第２ａ図によれば、 この加熱装置は電熱コイル４０を包含する。この電熱コイル４０は好適にはトラ フ２３の壁のすぐ次に配設する。第２ｂ図によればこの加熱装置はたとえば加熱 用オイルまたは過熱蒸気のような熱伝達媒体のための二重壁の部分ジャケット３ ８を包含している。この部分ジャケット３８もまた好適にはトラフ２３の壁のす ぐ次に配設する。

カバー４１で外側を遮蔽された熱絶縁体３９がいずれの場合にも隣接して設けら れている。この第２の熱注入は異なる加熱回路を包含するものとして、制御可能 な熱の連続する量がマイクロ波室１６の各個の領域に供給され得るようにするの がよい。粒状化材料が到達する温度は温度維持室１７の入口４３の領域で計測セ ンサ４２によって決定される。湿分を有する媒体を熱的に除染するには、最低温 度は９５℃以上、好適には９８℃ないし１０２℃である。

マイクロ波室１６の出口２７は温度維持室１７の入口４３に接続されている。こ の温度維持室１７はダクト様のトラフハウジング４４を包含し、このトラフハウ ジング４４内で粒状化材料の温度処理が連続的に行なわれる。マイクロ波室１６ の搬送装置２４で供給される加熱された粒状化材料は搬送装置４５によって運ば れ、選択可能な最短滞留時間の量温度維持室１７を通過する。この滞留時間の間 粒状化材料は少なくとも最低温度に維持される。

第１図によれば、トラフハウジング４４は加熱装置４６で外側を囲まれており、 この加熱装置４６はたとえばマイクロ波室１６の場合のように構成されている。

加熱装置４６によって導入される熱は粒状化材料の放冷を妨げて、その結果マイ クロ液室１６内で生じた温度を維持することができる。温度レベルは場合によっ ては温度維持室１７の入口４３と出口４８との間で調節することができ、この場 合入口温度および出口温度は少なくとも処理作業に必要な最低温度でなければな らない。この処理作業をモニタするために、温度維持室１７内の粒状化材料の入 口温度が計測センサ４２で測定されて記録され、その出口温度が計測センサ４７ で測定されて記録される。

搬送装置４５は搬送スクリュを包含する。この搬送スクリュは、マイクロ液室１ ６内のものと同様に、ステンレス鋼製のものである。搬送スクリュ４５は制御可 能の回転速度のモータ４９で駆動される。搬送スクリュの回転速度は、マイクロ 波で加熱されるように最初は粗であった粒状化材料が温度維持室１７内で成る程 度コンパクトになるように搬送へリックス２４に整合せしめてあり、この結果熱 伝導がこの処理工程において改善されて熱損失が減少する。金属、好適にはステ ンレス鋼をトラフハウジング４４および搬送装置４５の材料として選択している 。しかしながら、プラスチック材料またはセラミック材料もまた用いることがで きよう。処理作業は温度維持室１７の出口４８において完了するので、隣接する 取り出しセクションは放出開口だけを包含するか、または第１図に示すようにモ ータ５１によって駆動される取り出しスクリュ５０を有するものとすることがで きる。このスクリュ５０はコンテナ１の外へと側方に揺動させることができる。

第１図に示すコンテナ１は静止すなわち固定の施設とするか、または第１図に示 すように移動して用いることができるようにトレーラ５４に搭載することができ る。空間加熱系統５３は適当な周囲環境温度を与える。

この廃棄物処分プラントは手動または半自動、さらには全自動で運転することが できる。主要な可制御変数およびモニタ機能のすべてはプロセス制御コンピュー タ５４に収めである。プロセス制御コンピュータ５４の主な特徴は記憶プログラ ム制御システムである。これは、スイッチおよびセンサのスキャンニング、モー タおよび源の制御、および計器類のモニタおよび駆動のための運転プログラムを 包含している。このプロセス制御コンピュータ５４に接続した機能単位が第３図 のブロック図に示しである。これら機能単位は、投入および粉砕領域、加熱領域 および取り出し系統を有する温度維持領域についてのものである。互いに影響を 及ぼし合うこれら機能単位の可制御変数は矢印を付した接続線で示しである。こ れは、最低温度および持続時間の熱処理、ことに熱による除染のための変数およ び臨界値が維持され、それからの偏差が自動的に修正されることを保証している 。

危険性のある医療廃棄物の処理のための上述の装置の運転モードを以下に、危険 性のある廃棄物の純粋に熱的な除染に関する例示としての技術データと共に記述 する。

１００ｋｇ　／　ｈないし３００ｋｇ　／　ｈの処理容量のプラントを運転する には、まずトラフ加熱系統および移送筒加熱系統のスイッチを入れる。このよう にして特定の設定温度に到達し、水および空気の圧力が得られ、かつ投入堰のカ バーが閉じられると、保安要求を点検しながらプラントを自動運転に切り換えて 廃棄物の投入を開始する。

カバー４の開放をも制御するもち上げ反転装置１２がコンテナ１３から廃棄物を 開放中の投入室３に放出する。

カバー４が閉じた後、吸引系統８のスイッチが切られる。次いで回転ブレード６ および粉砕機７を作動せしめる。回転ブレード６は廃棄物である物品を破細し、 これを制御されたやり方で粉砕機７へと供給する。粉砕機７は粉砕および混合を 行なう。このようにして粒状化された廃棄物材料は、自動の充填レベルモニタ機 能および制御された加湿機能を有する中間筒１８内へ落とされる。充填レベルモ ニタ機能は、この中間筒１８が一杯になると粉砕機１７のスイッチを切り、中間 筒１８が空になると次のプロセスシーケンスを停止させるなどすることによって 粉砕機の作動を調節する。下部充填レベルセンサ２１が粒状化材料の存在を示す と、マイクロ波室１６および温度維持室１７の搬送へリックス、さらには時間遅 れを伴なってマイクロ波源２５が自動的にスイッチ投入される。このようにして 熱的な除染が開始される。粒状化された材料はマイクロ波室内で２，４５０ＭＨ ｚの工業用周波数のマイクロ波で加熱される。粒状化材料はマイクロ液室１６中 を所定の搬送速度で通過し、ここで材料をその誘電特性の関数として直接的に急 速加熱する。この効果は、加えた水分によってさらに増進せしめられる。加えた 水はマイクロ波の作用によって蒸発せしめられる。この結果与えられる蒸気はマ イクロ液室１６内で維持される。これは、出口側で温度維持室１７へ移送される 粒状化材料により自然の密封が形成されるからである。到達する粒状化材料の温 度をモニタ機能にさらす。もしこの温度が最低温度以下に低下すると、搬送速度 は、最低温度に再び到達するまで減じられる。この過程において、搬送へリツク ス２４の回転速度は平均通過レベル（ｋｇ／ｈ）に調節され、このようにして最 低温度に到達する。

除染のための最後の構造群は、維持領域を有する温度維持室１７である。この維 持領域においては粒状化材料は９５℃以上というマイクロ波室で達成される最低 温度に維持されて病原性の細菌をなくすのである。最短滞留時間は細菌の数、細 菌の種類および充填量に依存する。滞留時間は搬送スクリュ４５の速度によって 可制御的に調節することができる。最低温度は入口温度および出口温度を自動的 に記録することによってわかる。

温度損失はバックアップ加熱によって補償される。もしも中間の移送筒１８が空 となると、マイクロ波源２５および若干の時間遅れを伴って搬送装置２４．２６ がまず自動的にスイッチを切られる。処理済の粒状化材料は放出される。仕事が すべて完了した後、プラントは蒸気で除染される。

粒状物品の連続的熱処理、ことに除染、殺菌または予防のための本発明方法は、 以下に述べるふたつの段階を包含する。第１の段階では、粉砕され既に部分的に 粒状となっている物品はほぐされて、水性媒体で湿らされた後にマイクロ波電磁 場中に通される。この間搬送された材料層は厚さ方向に全断面積にわたって混合 され、内部加熱によって最低温度にまで加熱される。

第２の段階においては、このように加熱された物品は少なくとも部分的に押しか ためられ、最短滞留時間の間少なくとも最低温度に維持される。この最低温度に 維持するには、熱損失の生起を考慮してこの維持過程中物品を間接的に加熱し、 これによって最低温度以下に低下することを回避してもよい。これは、マイクロ 波エネルギの放射をできるだけ少なくしながら熱処理のために要求される加熱お よび次の段階のための加熱を保証し、高い効率を得るものである。このプロセス において、物品はこれらが乾燥するまでたとえば最低温度に維持される。殺菌剤 の使用が付加的に要求されるのであれば、このような殺菌剤の噴霧注入は第１の 段階およびまたは第２の段階において可能である。

第４図は投入および粉砕領域、ことに投入室３の他の実施例を示すものである。

この実施例の投入室３は３室の構造のものとしである。この投入室３はおおむね 円筒形の中空本体５５を有し、この中空本体５５の底部にじょうご形の放出セク ション５６が設けである。中空本体５５の中央には埴輪５７があり、この埴輪５ ７には３つの堰パドル５８が設けである。それぞれの堰パドルは互いに１２０度 の角度を離して外方に延在している。堰パドルは中空本体５５を３つの室に分割 している。これらの室は相互に隔離されており、埴輪５７が回転する際矢印の方 向に回転する。堰塞は順次に、充填ステーション５９、移送ステーション６０お よび除染ステーション６１を通過する。これら３つのステーション５９．６０． ６１の通過については以下に詳述する。今埴輪５８が第４図で示す位置にあると すると、カバー４を開いて廃棄物２が充填ステーションに位置するこの室内に投 入され得る。この室が１２０度回転すると、廃棄物２は移送ステーション６０内 に受け入れられ、ここで回転ブレード６が作動して粉砕機７への移送が行われる 。空になった室はそれから除染ステーション６１にもち来たらされる。

ここには殺菌剤のミストを導入する少なくともひとつの噴霧ヘッド６２が設けて あり、また第１図に示す吸引系統９で吸引を行なうこともできる。このようにし て細菌をなくしたこの第１の室はそれから再び投入ステーションに移行せしめら れる。このようにしてすべての室が回転してステーション５９．６０．６１を通 過するので、廃棄物２の連続的な投入が可能となる。投入のために開いている投 入室の領域はこの結果書に無細菌状態となっている。

第５図は医療廃棄物処理装置の第２の実施例を示す。

この実施例においては、温度維持室１７はコンパクトな大容積コンテナ６３とし て構成されている。このコンテナ６３はおおよそ垂直に設置されており、これに よってプラント稼動後マイクロ液室１６内で加熱された粒状化材料が重力の作用 の下にコンテナ６３内に落下し、ここに充填されるのである。未だ充分に熱処理 されていない材料がこのコンテナ６３への最初の充填中に逃げ出すことがないよ うにするために、このコンテナ６３はその底部を取外し可能のカバー６４で密封 しておく。コンテナ６３内へ投入された粒状化材料は少なくとも最低温度で最短 滞留時間の間コンテナ内にとどめられる。所要の熱処理たとえば除染に依存して 、最低温度および最短滞留時間を調節し、これらを温度計測センサ４２．４７に よって点検することができる。連続作業のためには、カバー６４を最初のコンテ ナ６３への投入の後に取り去ってしまう。マイクロ波室１６の搬送装置から温度 維持室へ移送された粒状化材料は、コンテナ６３内へ既に投入されている粒状化 材料を通過せしめることとなる。コンテナ６３０寸法はプラントの処理量に適合 するものとする。コンテナ６３の底部に接続した取り出し装置５０の横断面積は マイクロ波室１６の搬送ダクトの横断面積よりも小さな構造とする。これにより 、供給されたものより一層細粒化された材料が恒常的にマイクロ波室１６からコ ンテナ６３へ移送され、この結果コンテナ６３内での材料のち密化が達成される 。

マイクロ波室１６の第２の熱注入およびコンテナ６３内の細粒化材料の間接加熱 は第５図のプラントの場合熱伝達媒体によって実行される。この目的のため、マ イクロ波室１６およびコンテナ６３は二重ジャケット６５を有する部屋付壁を持 っている。この二重ジャケット６５には熱伝達媒体たとえば加熱用オイル、過熱 蒸気をリザーバ６８からポンプで循環せしめる。マイクロ波室１６の二重ジャケ ット６５およびコンテナ６３の二重ジャケット６５は互いに連結されており、管 路６９を介する熱伝達媒体の循環回路を形成している。管路６９にポンプ７１お よび少なくともひとつの弁７２を取付けて、熱伝達媒体の供給および制御を行な う。投入室３の加熱装置もまたこの熱伝達回路から熱源を供給されるようにする ことができる。中間の移送筒１８内における粒状化材料の予加熱は温度センサ６ ７で点検される。ほかの部分についてはこのプラントは第１図ないし第４図につ いて記載したように形成することができ、また電熱系統を設けるようにすること もできる。

第６図は危険性のある医療廃棄物処理装置の第３の実施例を示す。この実施例の 装置の中では、濡らせた廃棄物をマイクロ波照射することによって発生した熱は 少なくとも部分的に回収することができる。この目的のために、閉止したり投入 室３に連通させたりできる循環空気管路７３がマイクロ波室１６の出口２７の領 域に接続しである。熱い空気がこの循環空気管路７３に挿置したポンプ７４によ ってマイクロ波室１６のハウジングダクト２３から吸い出し、じょうご形の、投 入室３へ供給する。ほかの点についてはこのプラントは第１図について説明した ものと異なるところがない。

第７図は医療廃棄物処理装置を可動型とした実施例を示す。第１図に関して前述 したように、このプラントは投入室３、粉砕機７および中間の移送筒１８をそな えた投入セクションと、マイクロ波室１６および温度維持室をそなえた処理セク ションと、取り出しセクションとを包含する。作業単位は自動車７５の上部構造 を形成するコンテナ１内に収容されている。図示を簡単化するために、温度維持 室および取り出しセクションは省略しである。このプラントはさらに、第５図に おいて説明した熱伝達オイルの循環による加熱装置をそなえている。この場合、 熱伝達オイルが熱伝達媒体である。ポンプ７１付きの管路６９と弁７２とが容器 ６８をマイクロ波室１６のハウジングダクト２３および投入室３の二重ジャケッ ト６５に接続されている。空間加熱系統５３（第１図参照）の放熱器７６は管路 ７０を介して供給される。

自動車７５の排気管７８の周囲に配設されている排気ガス熱交換器７７は容器６ ８内に蓄えられている熱伝達オイルを加熱する。容器６８は管路７９を介して排 気ガス熱交換器７７に接続されて、熱伝達媒体を加熱している。この熱伝達オイ ルの加熱をモニタし安全を計るために、安全弁８１および圧力ゲージ８２が容器 ６８に接続されている。

自動車の内燃機関で生じた熱がこのようにして危険性のある医療廃棄物の熱処理 作業に用いられ、プラントは付加的なエネルギコストなしに使用場所への移動中 に加熱されるので、予熱時間ないしは待ち時間を最小限とすることができる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　投入室と粉砕機とを有する投入セクションとこの投入セクションに隣接し廃 棄物を通過させる搬送装置と通過の方向に次々に並べて配設した複数個のマイク ロ波源とを設けたマイクロ波室を有する処理セクションとを包含し、湿気のある 感染性廃棄物を処理する、外部に対し密封された構造の装置において、前記処理 セクションが２段階構造のもので、第１の通過室は廃棄物を選択可能の最低温度 にまたはそれ以上の温度にまで加熱するように通過方向に濃密なマイクロ波電磁 場分布を形成するマイクロ波室（１６）により形成され、第２の通過室は廃棄物 を最短滞留時間中少なくとも前期最低温度に維持するように前記第１の通過室の 出口（２７）に接続された入口（４３）および出口（４８）を有する温度維持室 （１７）として構成されていることを特徴とする、危険性医療廃棄物を処理する 装置。 ２　請求項１記載の装置において、前記温度維持室（１７）が、廃棄物を間接的 に加熱する加熱装置（４６）をそなえていることを特徴とする装置。 ３　請求項２記載の装置において、前記加熱装置（４６）が電気によって、また は燃料オイルまたは過熱蒸気によって作動するようにしたことを特徴とする装置 。 ４　請求項２記載の装置において、温度センサ（４２，４７）を前記温度維持室 （１７）の入口（４３）および出口（４８）に配設したことを特徴とする装置。 ５　請求項１記載の装置において、前記温度維持室（１７）を、内部に搬送ヘリ ックスを配設したハウジングダクト（４４）により形成したことを特徴とする装 置。 ６　請求項５記載の装置において、前記温度維持室（１７）を、設置平面に対し て通過方向に高くなる傾斜角度を有するものとしたことを特徴とする装置。 ７　請求項１記載の装置において、前記温度維持室（１７）が、最小充填量のた めの選択可能な横断面積を有する貯蔵コンテナ（６３）を包含し、この貯蔵コン テナが、重力の作用の下に廃棄物を放出する出口開口をその底部に有することを 特徴とする装置。 ８　請求項７記載の装置において、前記マイクロ波室（１６）のハウジングダク ト（２３）が前記取り出し装置（５０）の搬送ダクトよりも大径であって、前記 温度維持室（１７）中で廃棄物が少なくとも部分的に密実化されるようにしたこ とを特徴とする装置。 ９　請求項１記載の装置において、取り出し装置（５０）が前記温度維持室（１ ７）の出口に配設されていることを特徴とする装置。 １０　請求項１記載の装置において、前記マイクロ波室（１６）のハウジングダ クト（２３）を設け、このハウジングダクト内にマイクロ波電磁場分布手段とし ても機能する搬送装置（２４）を配設したことを特徴とする装置。 １１　請求項１０記載の装置において、前記搬送装置（２４）がステンレス鋼製 のシャフトなし搬送スクリュとして構成されていることを特徴とする装置。 １２　請求項１記載の装置において、前記マイクロ波室（１６）が装架可能のト ラフカバー（２９）をそなえたＵ字形のトラフを包含し、このトラフカバーにマ イクロ波源（２５）を取付けたことを特徴とする装置。 １３　請求項１２記載の装置において、前記トラフがステンレス鋼で構成され、 摩耗バー（２８）を有し、これら摩耗バーの上に前記搬送ヘリックスを載せたこ とを特徴とする装置。 １４　請求項１２記載の装置において、前記トラフをポリテトラフルオロエチレ ン（ＰＴＦＥ）のシートで流体密に前記マイクロ波源（２５）から隔離したこと を特徴とする装置。 １５　請求項１２記載の装置において、前記トラフに加熱装置をその外側に取付 けて、このトラフの壁を加熱するようにしたことを特徴とする装置。 １６　請求項１５記載の装置において、前記加熱装置が熱伝達媒体用の二重ジャ ケット（２８）により形成され、この二重ジャケットの周囲に絶縁層（３９）が 配設されていることを特徴とする装置。 １７　請求項１記載の装置において、前記マイクロ波源（２５）がそれぞれ共振 空洞（３３）を有する導波管（３１）を介して前記マイクロ波室（１６）に取付 けられており、この共振空洞（３３）がおおむね間隔をあけずに互いに隣接して 配設されていることを特徴とする装置。 １８　請求項１記載の装置において、各別のマイクロ波源が、共振室を有する共 通の導波管を介して前記マイクロ波室に取付けられていることを特徴とする装置 。 １９　請求項１記載の装置において、移送筒（１８）を前記粉砕機（７）と前記 マイクロ波室（１６）との間に設けたことを特徴とする装置。 ２０　請求項１９記載の装置において、前記移送筒（１８）の入口および出口に 充填レベルセンサ（２１）を配設したことを特徴とする装置。 ２１　請求項１９記載の装置において、噴霧装置（１９）を前記移送筒（１８） 内に配設して、この中に送給される粉砕した廃棄物を濡らすようにしたことを特 徴とする装置。 ２２　請求項１９記載の装置において、蒸気を供給する注入接続部（１１）を前 記移送筒（１８）に設けたことを特徴とする装置。 ２３　請求項１記載の装置において、前記投入室（３）を密封可能のカバー（４ ）をそなえたじょうご形の投入室として構成したことを特徴とする装置。 ２４　請求項２３記載の装置において、前記じょうご形の投入室の壁を加熱可能 の構造としたことを特徴とする装置。 ２５　請求項１記載の装置において、押し進め装置（６）、ことに回転ブレード 、を前記投入室（３）内に配設して廃棄物を予粉砕するようにしたことを特徴と する装置。 ２６　請求項１記載の装置において、前記投入室（３）を吸引系統（９）に接続 し、この吸引系統によって、細菌を担持しているかもしれない空気を、前記投入 室（３）の開放前にここから取り去るようにしたことを特徴とする装置。 ２７　請求項１記載の装置において、廃棄物を充填したコンテナ（１３）のため の持ち上げ反転装置（１２）を前記投入室（３）に設けたことを特徴とする装置 。 ２８　請求項２７記載の装置において、前記もち上げ反転装置（１２）に計重装 置を設けたことを特徴とする装置。 ２９　請求項１記載の装置において、全装置を自動車（７５）の上部構造として の可動構造物としたことを特徴とする装置。 ３０　請求項２９記載の装置において、排気ガス熱交換器（７７）を設けて熱伝 達媒体を加熱するようにしたことを特徴とする装置。 ３１　請求項１記載の装置において、前記投入室（３）を、回転埴輪（５７）を 有する多室堰（５９，６０，６１）として構成したことを特徴とする装置。 ３２　請求項１記載の装置において、計測および調節装置（５４）が移動速度を 前記最低温度の関数として決定するために設けられ、この計測および調節装置が 、前記移送領域の充填レベル計測センサ、前記濃度維持室の温度センサ、および 前記マイクロ波室中およびおそらくは前記温度維持室中の搬送装置用の駆動装置 に接続されていることを特徴とする装置。 ３３　粒状の物品をまず混らせ、次いでマイクロ波電磁場中を、熟処理を実行す るに充分な長い時間をかけて通過させて連続的に熱処理ことに殺菌、消毒または 保存処理する方法において、物品を第１段階としてばらばらにほぐし、混合しな がら前記マイクロ波電磁場を通過させ、この過程において内部発熱により最低温 度にまで加熱し、次いで第２段階として少なくともわずかに密実化し、少なくと も前記最低温度に最短滞留時間だけ維持することを特徴とする方法。 ３４　請求項３３記載の方法において、温度条件を第２の段階において間接的加 熱により調節することを特徴とする方法。 ３５　請求項３３記載の方法において、前記物品をこれらが乾燥するまで前記最 低温度に維持することを特徴とする方法。 ３６　請求項３５記載の方法において、危険性のある医療廃棄物を殺菌するため の最低湿度が９８℃ないし１０２℃の温度であることを特徴とする方法。