JPH07509556A - 現場における生物有害廃棄物の処分システム - 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】 現場における生物有害廃棄物の処分システム技術分野 本発明は一般に廃棄物の処理システムに関し、特に生物有害廃棄物を固体の無害 な物質まで廃棄物が発生する病院、医療実験室などの箇所で現場処理するための システムに関するものである。

背景技術 生物有害廃棄物の慣用の現場処分は２種類の方法を含む：すなわち消毒、滅菌ま たは汚染物除去する方法、および破壊、細断、密封または粉砕する方法である。

これら方法のうち最初のものは人間に病気をもたらし或いは環境を損傷するよう な病原菌、ウィルスおよび他の有害な微生物を撲滅し或いは不可逆的に失活させ ることを目的とする。第２のものは再使用、危害または不適切な最終物質処分の 可能性を排除することを目的とする。

殆どの現存する現場処理システムはこれら目的の一方のみを満足させるが、生物 有害廃棄物の安全な処分を完結するには現場外での追加処理を組合せねばならな い。この種のシステムは、廃棄物を安全に処分可能にするには種々異なる工程の 間に生物有害物質を輸送して取扱う必要があると言う欠点を有する。それぞれ取 扱いを行う都度、人間もしくは環境に対する汚染の機会が増大する。

生物有害廃棄物を処分するための代案方法は廃棄物を遠隔の開放空気もしくは強 制通気制御の燃焼焼却炉まで輸送して処理することであった。生物有害廃棄物は １８００°Ｆもしくはそれ以上の温度での少なくとも１分間の許容滞留時間にわ たる焼却によって処分される。しかしながら、この種の燃焼火炎焼却技術はそれ 自身有害なガス廃棄物および灰分を発生すると共に、これらを大気中および環境 中へ直接に放出する。これらの方法も発生箇所から焼却箇所への未処理廃棄物の 輸送および取扱いを必要とし、処分コストを増大させると共に災害の機会を増水 発明の目的は、廃棄物を生物無害にすると共に廃棄物を無害な容易に管理しつる 固体残渣まで現場にて分解する生物有害廃棄物の処分システムを提供することに ある。

さらに本発明の目的は、それ自身では危害を生ぜずかつ発生した副生物を用いて それ自身の分解を容易化させるよう廃棄物処理の副生物を制御する生物有害廃棄 物の処分システムを提供することにある。

本発明の一面においては白熱による生物有害廃棄物の処分システムが提供され、 これにより生物有害廃棄物の組成を生物無害にするよう変化させると共に制御雰 囲気下で電気発生した強烈な白熱により固体廃棄物まで変換させる。発生した副 生物を用いて、処理廃棄物の分解を容易化させる。

廃棄物は金属容器にて工程に入り、これら容器を第１廃棄物処理段階に重力供給 し、ここで高温ガスが廃棄物をまだ容器内にある際に加熱する。第２処理段階に て、低電圧／高アンペア数の電気アーク伝達トーチにより制御貴ガス雰囲気下で 発生した高温ガスは生物有害廃棄物容器を開口させ、廃棄固体組成物を灰分残渣 まで減少させ、第３段階の圧縮ドラムを２２００°Ｆの制御温度まで加熱し、次 いで循環副生ガスを白熱的に加熱する。

第２段階のトーチは、個々のトーチ電極までダイオードを介しアーク放電された 高電圧／低アンペア数のコンデンサを順次分配して連続的に着火される。トーチ の連続着火から生ずる乱流は廃棄物を第２過程の工程に移動させる。トーチは、 共通の陽極と電極クリーナとして作用する共用陰極とで設計される。電極に接触 する小片としての生物有害廃棄物は、対応アークのアンペア数および四強度を著 しく増大させる。この作用は望ましくない廃棄物をトーチ電極から急速に焼却さ せると共に、所望の火炎パターンを維持する。

２２００°Ｆの制御温度を維持しながら、第３段階の圧縮ドラムは回転する第２ レベル圧縮ドラムの対向運動する隣接表面に対し第２段階トーチにより残された 生物有害廃棄物を残留灰分が第２レベルにおけるドラム間のニップを通過するよ うな調節寸法まで減寸して第４段階の回収箇所に入るまで処理する。

第４段階のチャンバは灰分を集め、湿式清浄システムを組込んで残留する副生ガ スを処理すると共に放出させる。湿式清浄システムは、放出ガスを清浄するため の原料として水を使用する。オゾン副生物は水源に存在しつる病原菌およびウィ ルスの滅菌剤として作用する。清浄されたガスは処理の間に冷却されてトラップ および排気バイブを介し大気に放出され、或いは好適には放出すべく別途に処理 される。残留灰分は収集ビンから除去され、通常の無害な固体廃棄物として放出 される。

図面の簡単な説明 例示の目的で添付図面を参照して本発明を幾つかの具体例につき説明する。

第１図は生物有害廃棄物の現場処分につき使用すべ（示した本発明による焼却炉 の正面縦断面図であり、 第２図は第１図の２−２線断面図であり、第３図は第１図による焼却炉の１部の 拡大図であり、第４図は第３図の４−４線断面図であり、第５図は第１図および 第３図のトーチのための制御システムの略図であり、第６図は第１図の焼却炉に おける制御回路のブロック図である。

図面全体において、同じ部材は同じ参照符号によって示す。

発明の好適実施例 第１〜６図に示す焼却システム１０を参照して本発明の詳細な説明し、このシス テムは廃棄物を白熱燃焼すると共に燃焼生成物を保持しかつ無害な容易に取扱い つる固体残渣を残すプロセスにて生物有害廃棄物を現場処分するのに使用するこ とができる。

第１図に示したように、焼却炉１０は高温セラミックライナ１５で内部ライニン グされると共にセラミックガラス繊維１６のジャケットで外部断熱されたステン レス鋼壁部１４を有する密封エンクロジヤ１２を備える。このエンクロジヤ１２ は上側、第２レベル中間、第２レベル中間および下側の各チャンバ部分１９．２ ０．２１．２２を直列内部連通して配置した燃焼チャンバ１８を形成する。

上側チャンバ部分！９は傾斜した装填ランプもしくはシュート２３を備える。

シュート２３上端部に封止結合して位置する通常閉鎖された開放可能なアンセス ドア２４は、生物有害廃棄物の燃焼性容器２５を第１中間チャンバ部分２ｏの方 向に傾斜して重力供給すべく装填しうる手段を与える。容器２５は、たとえば使 用済み注射針など「鋭利」な形状の廃棄物を含め生物有害廃棄物を一時的に包封 内蔵するのに適した任意の形状および構成とすることができる。例示したランプ ２３は一般的な矩形形状の断面を有しく第２図参照）、重力供給を便利にするた め容器２５は円筒状金属容器であって、矩形断面に対し円筒軸線を平行に配向さ せながらシュート内に入れられる。これは容器をシュート２３に転がり落とすこ とを可能にする。

種々異なる寸法の円筒容器２５をシュート２３内で自己センタリングさせるため 、シリンダが転動する表面を形成するライナ１５の部分には第２図に示したよう に内方向に低くした段付断面形状を付与する。上側チャンバ部分１９の縦方向寸 法を順次シュート２３の底部中心方向へ下方向に順次拡大することにより、種々 異なる軸方向長さの金属容器２５．２５′　（第２図に実線および点破線で示す ）は第１中間チャンバ部分２０の頂端部方向へ傾面に沿って転がり落ちる際に自 己センタリングする。自己センタリングの利点に加え、底部の段付形状は残骸を 中央トラフに転がり落とすことにより上側チャンバ部分を綺麗に保つよう作用す る。チャンバ１８の断面形状は一般に上側チャンバ部分１９の長さ全体にわたり 一様に保たれる。シュート２３のキャビティの内部寸法は、収容することが予想 される最大シリンダ２５の対応する外側寸法よりも若干大となるよう選択される 。図示したシュート２３は、３０°で傾斜して最大シリンダ２５ｂ〜２５ｅの４ 個の積層物を収容しうる上側部分を有し、次いでほぼ垂直部分まで下方向に屈曲 して、ここに他の先行するシリンダ２５ａを落下させることができる。

第ルベル中間部分２０は垂直方向に下降する内部キャビティ２６を備え（第３図 参照）、その上端部はシュート２３の垂直部分の下端部まで円滑に移行して続く 。キャビティ２６はシュート２３と同じ断面寸法で始まるが、次いで収容すると 予想される最小容器２５の寸法よりも小さい寸法まで縮小して、先行容器２５ａ がさらに下降するのをこの容器が開口してその内容物が空になるまで停止させる よう機能する第１絞り部２７（第１図）を形成し、これについてはさらに下記す る。絞り部２７は下方向かつ内方向に円滑かつ連続的に減少するライナ１５の内 径部分により部分的に形成され、ライナ１５は対向に指向する複数群の第ルベル 長形ＴＩＧ　（タングステン不活性ガス）トーチ３ｏにつきホルダーとじても作 用する。第３図に見られるように、各トーチ３０は、環状のガス供給ノズル３３ 内に軸方向に配置されたトーチ電極３２を有する盲先端部３１を備えたアーク伝 達トーチである。トーチ３０はライナＩ５に装着され、ノズル３３をチャンバ部 分２０に開口させると共に後続の本体端部３４をエンクロジヤ１２の外部まで壁 部１４に対し突出させる。本体端部３４は取付具３５．３６を備え、これに可撓 性の中空銅線３７．３８（第５図）の端部を着脱自在に連結して電極３２を電源 の１ターミナルに電気接続すると共に、水または他の冷却流体を下記するように トーチ３０へ供給するための導管としても作用させる。さらにトーチ３０は取付 具３９をも備え、これにチューブ４０（第５図）の端部を接続して絞り部２７で ノズル３３から放出させるためのアルゴン／ヘリウムまたは他の適する貴ガス混 合物を供給する。

同一の横方向に離間した中空金属ドラム４１．４２（第１〜３図）をそれぞれト ーチ３０の先端部３１の下に位置せしめて、第１絞り部２７の最下かつ最内部を 形成する。各ドラム４１．４２は、中心軸シャフト４７を中心として回転する対 向の円形端部キャップ４５によって装着された円筒シェル４４を備える（第３図 および第４図）。各シャフト４７の端部はエンクロジヤ１２の壁部１４における 開口部４３を貫通すると共にピローブロックベアリングアセンブリ４８により外 側で軸受けされて軸線４９を中心として回転し、図示した配置において軸線４９ は装填容器２５の円筒軸線に対し平行である。端部キャップ４５にはベント開孔 部５１を設けてドラム４１，４２の内部４２からの熱をライニング１５における 通路５３を介しチャンバ１８までドラム４１．４２の下の箇所にて逸散させる。

円筒ベローンール５５が壁部１４から端部キャップ４５までシャフト４７の周囲 で同軸方向に内方へ突出して、開口部４３により形成された空隙部を封止するこ とによりシャフト４７がエンクロジヤ１２を貫通する箇所で熱およびガスの逸散 を遮蔽する。各へロー５５の１端部を壁部１４に取付けられた金属リング５６に 取付けて、関連開口部４３中へ環状に僅かに突入させる。各ベロー５５の他端部 にはリング状グラファイトブラシ５８を設け、これを隣接端部キャップ４５に接 触させると共に開口部５１とシャフト４７との間に位置せしめる。シェル４４の 外表面をバネ負荷された電気接触ブラシ５９により接続し、これらブラシはシャ フト４７の外側を電源の他方のターミナルに接触させて、第ルベヘルトーチ３０ が着火した際に放出アルゴン／ヘリウム混合物の媒体を介しトーチ電極３２から ドラム４１，４２まで電流を流すことができる。

トーチ３０は好ましくは、その延長軸線６０（電極３２の軸線参照）がシェル４ ４の頂部にて水平方向に描かれた接線６１に対し１４°の傾斜角度「Ａ」　（第 ３図）となるようドラム４１．４２に対し装着する。端部３１はトーチ軸線６０ に対し垂直に切断してプラントにし、電極３２とドラム表面４４との間で発生し たイオン化ガス火炎６２（第３図にて点破線）が広がると共に変位して明滅また は振動するようにする。好ましくはノズル３３は、ガスをドラム４１，４２の頂 部に放出するよう水平接線の点の約３０°外方向（第３図で示して時計方向に３ ０°）で出発して位置せしめる。

ドラム４Ｌ４２は対向回転で回転するよう収容されて、シェル４４の隣接表面が 第１図および第３図に方向矢印で示すように同方向に移動するようにする。

この作用は、ガス拡散開始点におけるライナ１５とドラム４１，４２との間の精 密公差（６１）およびドラム４１．４２の最内突出部に配置されたワイパ６３の 装着と一緒になって、先行容器２５ａから放出された固体廃棄物質を火炎領域６ ２を介し下側第２レベル中間チャンバ部分２１に設けられた第２絞り部６４（第 １図）の喉部に指向させる。ワイパ６３は上方向に指向したナイフ刃形状のワイ パエツジ６５を備え、このエツジは固体物質をドラム４１．４２の外側表面から 拭い去るような寸法および形状を有する。

第２レベル中間チャンバ部分２１は第２絞り部６４（第１図）を特徴とし、その 最も狭い箇所は２個の横方向に離間したドラム６７．６８の間に形成されたニッ プ６６により規定される。ドラム６７．６８は端部キャップを有する中空シェル からなり、それぞれドラム４１，４２の下に装着され、その際ドラム４１．４２ につき用いたと同様な外側ビローブロックと円筒ベローと熱ベント装置とを用い る。ドラム６８はリブ付き円筒状外側表面６９（第３図）を備えると共に、ドラ ム４１．４２の直径の約２．５倍の直径を有する。ドラム６８は、軸線４９に対 し平行な軸線７０を中心として回転するよう装着される。ドラム６８は、ドラム ４２の最内点（ナイフ刃６５がドラム４２の表面を削る点）が好ましくは半径方 向に軸線７０の真上となるよう位置せしめる。平滑な外表面を有するドラム６７ はドラム４１，４２と同一寸法にすることができ、軸線７０に対し平行な共通の 水平面における軸線７１を中心として回転するよう位置せしめる。ドラム６７は ドラム４１の外方向（第１図にて左側）に位置せしめ、ドラム６８はドラム４１ ．４２の寸法および間隔に関し第１絞り部２７の最も狭い全体部分（ドラム４１ と４２との間の横間隔により形成される）がドラム６８の外表面より高＜３０〜 ４５″の反時計方向でドラム６日の頂部（ナイフ刃に最も近い点）から伸びる円 弧（第１図に示す）の上方に位置するような寸法とする。

ドラム６７．６８は同方向に回転して、その表面の隣接部分が反対方向に移動す ると共にドラム６８の外表面が喉部６４の方向へ下方向に移動しかつドラム６７ の外表面が前記下方向移動に反対移動するようにする。ワイパアセンブリ６３の 底部は、ドラム４２．６８の間に配置された円弧状凹部７４を備える部分７３を 有する。アセンブリ６３とリブ付き表面６９との間の精密公差は、ドラム６８の 反時計方向の回転と組合せて、固体物質をドラム６８の背後で外方向に移動しな いよう保つ。上記した第ルベルのトーチ３０と同種類にしつる複数の垂直方向離 間した第２レベルのトーチ７５をドラム４１と６７との間に位置せしめ、そのノ ズル３３を一般にドラム６８の表面６９の方向へ水平に指向させる。上側トーチ ７５ａはドラム４２の最内部の下に位置する表面６９の部分に指向させ、下側ト ーチ７５ｂはドラム４１の最内部の下に位置する表面６９の部分に指向させる。

ドラム６７と６８との間の横方向間隔により形成される第２絞り部６４の最も狭 い部分を示すニップ６６は第１絞り部２７よりもずっと狭く第２レベル中間チャ ンバ部分２１から下側チャンバ部分２２まで通過しつる。

固体燃焼生成物の粒子の最大寸法を規定するよう作用する。

燃焼生成物質の収集箇所を、下側チャンバ部分２２に設けられた拡大領域８０（ 第１図）にてニップ６６の下に設ける。領域８０の底部はホッパ８５の対向する 可動クラム状ジヨウ８２．８３の内側表面により画成される。１方向チエツク弁 ８９を収容した水平な外方向に対向して指向する通路８６．８７が領域８０の上 部から壁部１４を介し外部エゼクタベンチュリ清浄アセンブリ９ｏに通じ、この アセンブリ９０は廃水収集マニホールド通路９２に放出する。清浄器９１の頂部 を導管９４に取付け、これにより水を清浄器に通す。

固体残渣収集箇所を下側チャンバ部分２２の底部におけるホッパー８５の下に位 置せしめる。収集箇所は開放頂部のビン９６からなり、これにホッパー８５内に 蓄積した固体物質をジョー８２．８３の開放によって放出させることができる。

ビン９６へのアクセスを焼却炉１２の底部に位置するロッキング放出ドア９７に よって設ける。

上側チャンバ部分１９におけるシュート２３の頂部から第２レベル中間チャンバ 部分２１まで副生ガスを循環させるため、ガス戻しマニホールド１００を設けて チャンバ１８の外部に走行させる。マニホールド１００は接続デュアル導管１０ １を備え、これらを銅コイル１０３によって包囲し、このコイルに水または他の 冷却流体を流過させることができる。導管ｌｏｔを戻しパイプ１０４に接続し、 これら戻しパイプは上端部放出ポート１０５を備え、第２レベル中間チャンバ部 分２１におけるニップ６６の直ぐ上方近くで放出するよう位置せしめる。

第５図は、システムｌＯの第１トーチ３０を着火させるのに適する着火システム の略図である。同様な装置を用いて第２レベルの上側および下側トーチ７５を着 火させることができる。例示した装置は２群１０６．１０７の６個づつの第ルベ ルトーチ３０を示し、群１０６の各トーチ３０ａはドラム４１に対し長手方向離 間した位置に設けられ、群１０７のトーチ３０ｂはドラム４２に対し同様に長手 方向離間した位置に設けられる。ドラム４１．４２は第４図を参照して説明した ブラッシ５９により供給電力１０９の１ターミナールに上記したように接続され る。シャフト４７と端部キャップ４５とシェル４４とは導電性であって、ドラム 表面を前記１ターミナルの極性と同じ電位にする。トーチ３０の電極３２（第３ 図）は２つの方法で同じ供給電力１０９の他方のターミナルに接続され、一方は 最初のトーチ着火のための高電圧低アンペア数の接続であり、他方は電極とドラ ムとの間の電流を着火が生じた際に維持する低電圧高アンペア数の接続である。

高電圧低アンペア接続は分配アセンブリ１１０，１１１によって得られ、これら アセンブリは内燃機関のスパークプラグを着火させる自動車着火システムに使用 するものと同様である。電極３２はそれぞれ導電性ケーブル１１２を介しダイオ ード１１３により、分配器１１０もしくは１１１の周囲に配置された共通でない 接点１１４のそれぞれに接続される。各分配器１１０もしくは１１１の共通接点 １１５は高電圧コイル１１６を介し供給電力の他方のターミナルに電気接続され る。低電圧高アンペア接続は、導通冷却流体供給ケーブルおよび戻しケーブル３ ７．３８を絶縁ケーブルアダプタ１１７の各取付具に接続すると共にアダプタ１ １７をダイオード１１８を介し供給電力１０９の１ターミナル側に接続して得ら れる。図示した装置はドラム４１．４２を供給電力１０９の陽極側に接続し、電 極３２を陰極側に接続する。ダイオード１１３．１１８は、共通接点１１５から の高電圧を１回に１個のみのトーチ３０に接続するよう確保する。ブロックアセ ンブリ４８とエンクロジヤ１２の壁部１４との間にブラシ５９を第４図に示すよ うに設けて、アセンブリ４８におけるアーク放電を防止する。

分配器１１０，１１１は、共通接点および非共通接点１１４．１１５の間の電気 接続を形成および破断するロータがドラム４１．４２の回転と同期して駆動され るよう配置される。これは、共通のモータメカニズム１１９を用いて分配器１ｌ Ｏ１１１１のロータと対応のドラムシャフト４７との両者を駆動させて行われる 。モータ１１９の操作はマイクロプロセッサＣＰＵ１２０（第６図）の制御下に 置かれ、同様にコイル電圧の電圧制御器１２１によって調整される。

冷却剤を同じケーブル３７．３８を介しポンプ装置１２２によりトーチ３２へ供 給し、ポンプ装置は同様にＣＰＵ　１２０の制御下で冷却剤ポンプリレー１２３ により制御される。冷却剤はポンプ１２２から共通の非導電性導管１２５により 別途のケーブルアダプタ１１７まで供給され、そこから各導電ケーブル３７によ りトーチ３０に供給される。電極３２に循環させた後、冷却剤は導通ケーブル３ ８によりアダプタ１１７に戻され、そこから共通の非導電性導管１１６によりポ ンプ１２２まで戻される。

たとえばアルゴンおよびヘリウム混合物の流れのような貴ガス流をトーチノズル ３３の電極３２を包囲する環状領域に導管ネットワーク１２８によって案内し、 このネットワークは同じＣＰＵ　１２０の制御下にあるコントローラ１２９によ り調整される。システムｌＯにおける制御回路のブロック図を第６図に示す。

システムの操作は、操作員管理の開始ボタンを操作パネル１３０にて付勢した際 に開始される。これはＣＰＵ１２０を付勢して、システムの予熱を開始させると 共に各システム部品の操作準備を決定すると始動試験を開始させる。予熱および 始動試験に関する情報は操作スクリーン１３４およびプリンタ１３５に表示され る。

システム準備が確定された後、１個もしくはそれ以上の未開口の金属廃棄物容器 ２５（第１図）をエンクロジヤ１２の上側燃焼チャンバ部分１９のシュート２３ にドア２４を介して装填する。ランプ床（第２図）の段付断面は、各容器２５が シュート２３内で自己センタリングするよう確保する。システムに装填した後、 ドア２４を閉鎖してエンクロジヤ１２を密閉すると共に、僅かな減圧をチャンバ １８に水流制御器１３７の付勢によって加え、この水流制御器はリレー１２３（ 第５図）を付勢して水をベンチュリ清浄器９０に循環させる。清浄器９０中を流 過する水は別途のシステムとして設けることができ、或いはガス循環導管ｌＯ１ を包囲する銅冷却コイル１０３を通過する水と同じ流路に接続することもできる 。

許容しつる減圧信号が減圧センサ１４０からＣＰＵ　１２０によって受信された 後、ＣＰＵ　１２０は第５図に示すトーチ着火システムを付勢する。トーチ電動 指令器１４１（第５図および第６図）はトーチ供給電力１０９を付勢する。これ らは一定電流のＤＣ供給電力であって、複数のアークトーチ３０．７５を着火す るのに充分なアンペア数を有する。アーク放電は、各トーチの真鍮取付ブロック １４２（第３図および第５図）に異なるケーブル１１２により分配器１１０．１ １１から第５図に数字内で示された着火順序で供給される高電圧電力によって開 始される。アーク放電を維持するための高電圧高アンペア数の電動は絶縁型カケ ーブルアダプタ１１７および導電性冷却剤ケーブル３７．３Ｂにより各トーチ３ ０．７５に向けられる。トーチ３０．７５が着火すると共に、アーク放電が電極 ３２とドラム４１．４２．６７．６８との間にノズル３３で放出されたイオン化 した貴ガス混合物によって生じ（第３図）、これにより白熱が発生する。

容器２５は重力の作用下でシュート２３中を下方向に先行容器２５ａが第１絞り 部２７に達するまで前進する（第１図）。この箇所にて、トーチ３０とドラム４ ２との間のアーク放電により発生した熱は最下部の容器２５ａを溶融させ始め、 これにより容器を開口させると共にその内容物を強力な熱中へ飛散させる。飛散 した生物有害廃棄物の白熱燃焼により発生した高温ガスは上側チャンバ部分１９ まで上昇して残余の未開口の生物有害廃棄物容器２５ｂ、２５ｃ、２５ｄおよび ２５ｅを保持する。これら加熱された副生ガスはまだ開かれてない容器２５にお ける生物有害廃棄物の第１段階の「蒸煮手段」として作用し、これら容器におけ る材料の容積を減少させた後、第２段階の白熱作用に達する。開口した容器２５ ａは上方向へのガス流を制限し、捕獲した熱ガスを新たに開いた容器２５ａの内 部で濃縮する。

上側チャンバ部分１９中へ上昇して第１段階の「蒸煮」源として作用する熱ガス は、ドア２４の直下に位置する収集ドームマニホールド１００に流入する。マニ ホールド１００に集められたガスは戻しパイプ１０４に移動し、ここでパイプ１ ０４を包囲するコイル１０３中を流過する水によって冷却される。次いで、冷却 されたガスはパイプ１０４を下降し、絞り部６４におけるトーチ７５の強力な熱 領域近傍にてチャンバ１８に再流入する。ガスの交互の加熱および冷却は循環を もたらして、主たる副生ガスの完全燃焼および分解を促進すると共に灰分をこれ らガスに懸濁させる。この処分過程の第１段階がそのガス容積最大容量に達した 際、冷却剤および重質循環ガスは下側チャンバ部分２２中へ下降して清浄器９０ を介しシステムから流出する。より軽いのでトーチにより放出された貴ガスは上 側および中間のチャンバ部分１９．２０，２１に残留する一層大きい傾向を有す る。

この方法の第１および第２段階は、第６図に示したように種々のセンサがらの入 力を受信するＣＰＵ　１２０により監視および制御される。コイル１０３および 清浄器９０を流過する水は水流制御器１３７を付勢してＣＰＵ　１２０により調 整され、これは清浄器廃水における水の酸度を測定するＰｈセンサ１４９と清浄 器廃水の温度を測定する温度センサ１５０と各チャンバ部分における温度を測定 するチャンバ温度センサ１５１〜１５４と上側および下側チャンバ部分における 各圧力を測定するチャンバ圧力センサ１５５．１５６とがら受信された信号に呼 応する。第２段階トーチ３０．７５への貴ガス流の容積は、貴ガス圧力センサお よび貴ガス濃度センサ１６０．１６１から受信された信号に呼応して貴ガス流制 御器１２９（第５図）を介しＣＰＵ　１２０によって調整される。

トーチ３０のブランチングおよび角度は、第３図を参照して上記したように、大 きい幅および火炎床がりの変位した電気火炎領域をもたらす。アルゴンとヘリウ ムとの貴ガス混合物は電極とドラム４１，４２との間のアーク伝達の原動力とし て作用するだけでなく、生物有害廃棄副生物による酸化から各トーチのタングス テン電極３２を遮蔽する。トーチの［プラントＪ、すなわち平端部はアーク火炎 ６２（第３図）を移動させ、生物有害廃棄物と圧縮ドラムとの間で振動させる。

火炎は７０００’Ｆもしくはそれ以上の温度に達する。トーチ３０，７５はリレ ー１２３（第５図）の制御下で金属ケーブル３７．３８中を循環する水により冷 却され、これら金属ケーブルは電極３２をアーク維持供給電力１０９に接続する 。上記したようにトーチ３０．７５の着火は、高電圧コンデンサコイル１１６を ダイオード１１３によりそれぞれ別のトーチ３ｏ、７５に放電させて行われる。

トーチの着火は第５図でターミナル数字により示したように分配器１１０，１１ １を介して順次に進行する。分配器１１０Ｓ　１１１はドラムを駆動させる同じ モータシャフトから駆動することができる。各トーチが着火すると、２種の反応 のうち一方が生ずる。火炎アークが生ずれば着火が行われる。火炎が既に存在す れば、着火放電は一時的な火炎強化を与えて固体廃棄物を撹拌するよう作用する 機械的乱汎をもたらすと共に固体廃棄物をシステム中に移動させる。

この方法の第３段階は、第１および第２レベルのドラム４１，４２および６７． ６８との接触による廃棄物の処理を含む。ドラム４１，４２はトーチ３ｏがらの アーク放電により加熱され、ドラム６７．６８はトーチ７５がらのアーク放電に より加熱される。ドラム温度は、これらドラムを駆動させるべく使用されるＤＣ モータ１１９の速度を調整して制御される。ドラム温度は約２２００６Ｆに維持 され、ＣＰＵ　１２０ヘフイ一ドバツク信号を与えるよう接続した適当に設けた 温度センサ１５３により監視される。各ドラムはそれ自身のモータを備えて、そ の温度を他のドラムの温度とは無関係に維持することもできる。

第ルベルのドラム４１．４２は両者とも平滑表面を有する同一寸法の小ドラムで ある。ドラム４０．４１は捕獲した先行容器２５ａにであって容器２５ａの方向 へ内方向に対向回転し、容器壁部を溶融させると共に第１および第２段階の固体 および液体副生物を大きい第２レベルのリブ付ドラム６８に案内する。物質は下 方向に縮小する絞り部６４の喉部に大ドラム６８で運ばれ、上側および下側列の 第２レベルの白熱アーク火炎トーチ７５によって生じた極端な熱に晒される。絞 り部２７の最も狭い部分におけるドラム６８から横方向に離間した平滑な小ドラ ム６７は大ドラム６８と同方向に回転する。この作用は固体廃棄物残渣をチャン バ１８の最も熱い部分に、全熱露出時間が最小要求を越えるまでかつ固体がドラ ム６７．６８間のニップ６６を通過するよう充分小さい粒子寸法に減少するまで 維持する。

第３段階が完了した際、廃棄残留灰分は下側チャンバ部分２２におけるホッパ８ ５に沈積する。灰分の温度がセンサ１５４により監視された後、ホッパリレー１ ６３へのＣＰＵ信号によりホッパージーウ８２．８３を開放させて下側収集ビン まで放出される。

チャンバ１８の装填および排出もＣＰＵ　１２０によって監視される。装填およ び排出は、温度および圧力が許容範囲内になった時のみ可能となる。ＣＰＵ１２ ０は温度センサ１５１＝１５４および圧力センサ１５５．１５６からの信号を読 取った後、放出ドアロック１６６に信号を発して放出ドア１００を開放させるこ とによりビン９６への通路を与える。同様に、温度および圧力は、他の容器２５ をドア２４を介してシュート２３中へ装填する前に許容範囲内とせねばならない 。センサ１６４．１６５はドア２４．９７が開放する時点を検出する。ビンにお ける灰分容積はセンサ１６７により監視される。灰分容積が所定の最大容積に達 すれば、ＣＰＵ　１２０は他の廃棄物容器２５の装填を可能するよう装填ドアイ ンターロック１６８を既に存在する灰分が除去されるまで解除しない。ＣＰＵ　 １２０は操作ライト１６９まで信号を送信して、システムの操作員に肉眼監視を 可能にする。チャンバ部分１９．２０における容器２５の存在はそれぞれセンサ １７０．１７１により検出される。

ＣＰＵ　１２０はキーボード１７３、ディスクドライブ１７４およびバーコード リーダー１７５に電気連絡するよう接続される。特定の容器２５の破壊は、これ ら容器に取付けてＣＰＵ　１２０のメモリーに分類し或いは走査しうる個々のバ ーコード標識を用いて証明しうると予想される。ＣＰＵ　１２０は次いで特定単 位の処分を監視すると共に証明し、これらをディスクおよび／またはノ１−トコ ピープリントアウトに記録することができる。この種の手順は、たとえば予め与 えたバーコード数により同定される病院廃棄物（たとえば悪性血液単位）の処分 に有用である。二重バーコードを容器２５に取付けて、一時的な廃棄物の貯蔵と して役立てることができる。次いで容器をシステムｌＯにより処理する際、標識 をＣＰＵ　１２０に読取って、個々の廃棄物の破壊をプリントアウトおよびディ スク記憶データによって確認することができる。

上記したように、本発明は高温白熱が制御貴ガス雰囲気で廃棄物を燃焼させて処 理廃棄物を病原菌、ウィルスおよび他の有害微生物を工程内で発生した強力な熱 に露出して撲滅することにより生物無害にする生物有害廃棄物の処理システムを 提供する。熱源はトーチ火炎により発生して廃棄物の形状を破壊し、廃棄物を燃 焼すると共に、廃棄物組成を変化させて固体廃棄灰分にする。火炎は、一定ＤＣ 電流供給源およびＴＩＧアーク伝達トーチによりアーク伝達源として貴ガスを用 いることにより電気的に発生する。アークトーチは、火炎熱を広く分配して火炎 を移動または振動させるよう構成かつ配置される。

共通ドラム陽極の使用およびトーチの陰極における電源の共用は２つの利点を有 する。１つは、トーチ操作に必要とされる全電力の量が減少することである。

他の利点は、短絡が除去されるまで短絡アークの単一電極まで共用電源を移動さ せることである。これは高アンペア数を電極とドラムとの間に蓄積した望ましく ない廃棄物の粒子に加える。廃棄物片が電極に接触して短絡アークが電極から廃 棄物を白熱焼却するのに充分なアンペア数を持たなければ、電源の充分な電力ア ンペア数を同じ群のトーチを共用する電源から短絡を有する電極へ廃棄物が焼却 されるまで再指向させる。短絡が除去された後、共用電極トーチは全て再着火さ れ、分配器およびコンデンサ放電により火炎を発生する。

回転ドラムの表面が維持される高温度は細菌、病原菌および他の有害微生物を滅 菌および破滅させる。発生したガスは燃焼を向上させるべく循環されて、洗浄に より清浄された後に廃水源に排出される。トーチにより発生したオゾン副生物は 廃水における滅菌剤として作用する。ガスが洗浄されて１５０’Ｆまで冷却され ると、オゾンは水に懸濁される。ガス圧力および温度、並びに水温およびｐｈバ ランスはエゼクタベンチュリーに対する水の流れを制御して調整される。次いで 廃水は標準的な水トラツプを通過し、冷却された清浄ガスは大気に排出し或いは 他の許容しうる慣用の方法で放出することができる。　本発明に関する当業者は 本発明の思想および範囲を逸脱することなく上記の具体例につき多くの改変をな しうろことが了解されよう。

Ｆｘｒｙ　ｏｉ Ｊシ５−３ システム入力信号　操作員入力　ｃＰＵ出ヵフロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号Ｆ　２７　Ｂ　１／２６ 　７７２７−４に３１０８　７７２７−４に ３／２８　７７２７−４Ｋ （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、ＡＵ、ＣＡ、ＪＰＩ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．上側、中間および下側のチャンバ部分を有する燃焼チャンバを形成する密封 エンクロジャを備え； 前記上側チャンバ部分は複数の廃棄物容器を重力供給するのに適した断面を有す る傾斜シュートと、前記複数の容器を前記シュート中へ導入する手段とを備え； 前記中間チャンバ部分は前記シュートと連通して前記シュートから容器を受け入 れる内部キャビティと、前記キャビティを横断して横方向に離間した複数のドラ ムと、それぞれ前記ドラムに隣接配置された旗数のトーチと、前記トーチと前記 ドラムとの間にアーク放電を与える手段とを備え；前記内部キャビティおよびド ラムは、先行容器の寸法が減少するまで前記先行容器の重力供給を阻止するよう な前記シュートに対する寸法および形状を有すると共に適合させ； 前記下側チャンバ部分は前記ドラムの横方向間隔を通して前記内部キャビティと 連通する内部拡大部と、ガスを排除する手段と、前記廃棄物に対する前記トーチ からの熱の作用により生じた固体残渣を受け入れる手段とを備えることを特徴と する容器に蓄えられた廃棄物を処理するための焼却炉。
2. ２．ガス循環手段をさらに備え、このガス循環手段は前記上側チャンバ部分から 開口する侵入ポートと前記中間チャンバ部分に開口する侵入ポートとを備えて加 熱ガスを前記上側部分と中間部分との間に循環させる請求の範囲第１項に記載の 焼却炉。
3. ３．前記ガス循環手段が、導管とこの導管を通過するガスを冷却する手段とを備 える請求の範囲第２項に記載の焼却炉。
4. ４．前記中間部分が第１および第２レベルの中間部分を備え；さらに前記第１レ ベル中間部分が前記シュートに連通すると共に、第１ニップを横切って横方向に 離間した第１ドラム対と、前記第１ドラム対にそれぞれ隣接配置された第１複数 トーチと、前記第１の複数トーチと前記第１のドラム対との間にアーク放電を与 える手段とを備え；前記第２レベル中間部分が前記第１レベル中間部分に連通す ると共に、第２ニップを横切って横方向に離間した第２ドラム対と、前記第２ド ラム対の少なくとも１つにそれぞれ隣接配置された第２の複数トーチと、前記第 ２の複数トーチと前記第２ドラム対の少なくとも１つとの間にアーク放電を与え る手段とを備え；前記第２ニツプを前記第１ニツプよりも小さくしてなる請求の 範囲第１項に記載の焼却炉。
5. ５．前記第２ドラム対の１つが前記第１ニップの下に配置された外側表面を備え て、前記第１ニップ中を落下する材料が前記外側表面上に載せるようにしてなる 請求の範囲第４項に記載の焼却炉。
6. ６．前記トーチと前記ドラムとの間にアーク放電を与える前記手段が高電圧源と 、この高電圧源を周期的かつ順次に前記トーチに接続する分配手段とを備える請 求の範囲第１項に記載の焼却炉。