JPH09506278A - 液体廃棄物を殺菌および固化させるための方法および組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 乾燥グルタルアルデヒドが殺菌剤として使用される、微生物を含有する水性廃棄物を殺菌および固化させる方法が提供される。該方法において使用される製造物を調製するに当たり、乾燥グルタルアルデヒドから水性溶液を高吸水剤に部分的に移行させるために、乾燥グルタルアルデヒドが高吸水剤と混合させられる。

Description

【発明の詳細な説明】 液体廃棄物を殺菌および固化させるための方法および組成物 発明の分野 本発明の分野は、処置の簡便さおよび安全性を改善するための、液体廃棄物の 処理である。より詳細には、本発明は、全て潜在的に感染性である、手術の結果 得られる血液および体液等の病院廃棄物ならびに医学研究室廃棄物を固化および ／または殺菌させるための組成物の使用に関する。 発明の背景 高吸水剤として知られる種類の材料は、液体の医学的廃棄物を処置可能なゲル 化形態または固化形態に変換するために使用されている。顆粒状の高吸水剤は血 液または体液等の医学的廃棄物に添加されるが、それらの廃棄物は偶発性溢流で あるか、または容器詰廃棄物であり得る。 高吸水剤は、それらの吸水能力により特徴付けられるポリマーである。水が吸 収されるにつれて、高吸水剤は体積を非常に増加させて膨化し、そしてゲル様材 料を形成する。この種の高吸水剤は、水性液体の少なくとも１０倍の吸収が可能 なポリマーとして定義されている。そのようなポリマーの広く知られた２つの種 類は、ナトリウム ポリアクリレートまたはカリウム ポリアクリレート等のポリ アクリレート類と、スターチ アクリロニトリル グラフト ポリマーを含有する 糖基高吸水剤である。 医学的廃棄物を殺菌およびゲル化させるために、抗菌剤が高吸水剤と組合わさ れて使用されている。しかし、そのような吸水剤／殺菌剤混合物の使用において 種々の実際上の問題に遭遇している。液体廃棄物をゲル化させると同時に、その ゲル化された物体を全体的に殺菌することが望ましい。本発明までは、これらの 複合した目的は充分に達成されていなかった。その先行発明者の努力は、米国特 許第４,７４８,０６９号明細書、同第４,７４９,６００号明細書、同第４,８１ ６,３０７号明細書および同第４,９００,５００号明細書、ならびに欧州特許公 開第０４４０９６２Ａ２号明細書により説明される。 殺菌剤粉末および顆粒状吸水剤の混合物が容器詰液体廃棄物に添加されたとき に、その混合物はゲル化が起こる前に容器の底に沈殿する。そして、吸水剤顆粒 は、全ての液体がゲル形態に変換されるまで膨化して上方へ向かって分布してゆ く。しかし、殺菌剤は容器の底部に留まる傾向があり、容器のより上方の部分全 体に効果的に分配されることがない。従って、得られるゲル化された物体は殺菌 剤の不均一な分布を有する。 発明の概要 本発明は、液体の医学的廃棄物を殺菌および固化させるための新規な方法およ び組成物を包含する。本発明の方法および組成物は、手術中に吸引容器内に収集 された血液またはその他の体液等の容器詰廃棄物、危険な微生物を含有している 可能性のある、液体容器詰廃棄物または他の容器詰廃棄物、ならびに医学研究室 廃棄物への使用に特に適している。本発明の組成物は、また、床およびカウンタ ー等の病院表面に溢出した医学的廃棄物へ病院で適用するためにも使用され得る 。また、獣医学的使用も意図されている。本発明の方法および組成物は、潜在的 感染源（細菌、ウイルス、黴および寄生虫）を含有している可能性のある液体廃 棄物を、衛生化し、殺菌し、そして滅菌するために使用されることができる。本 発明は、また、微生物により液体廃棄物内で生成される臭いを制御または減少さ せるために使用されることもできる。 本発明は、水性液体の医学的廃棄物を殺菌および固化させる従来技術の方法を 改善する。本発明の重要な特徴の１つは、グルタルアルデヒドの濃縮水性溶液が 含浸された非膨潤吸水剤粒子から本質的になるグルタルアルデヒド原材料の使用 である。この原材料の粒子は非常に乾燥し且つ易流動性（free-flowing）であり 、そして高吸水剤と混合されることができる。混合中に有意な相互作用が生じる 。 乾燥グルタルアルデヒド原材料を高吸水性ポリマーと一緒に混合することによ り、グルタルアルデヒド原材料が高吸水剤と密接に接触させられる。グルタルア ルデヒドと水は担体乾燥剤粒子内にしっかり保持されるが、高吸水剤顆粒の吸水 力がグルタルアルデヒド溶液の部分的な移行という結果を生む。さらに、このグ ルタルアルデヒドの移行は、高吸水剤顆粒を非易流動性に膨潤させることなく行 われ得る。得られた混合物は、手術または医学研究室廃棄物等の液体廃棄物の容 器詰された量の上部に添加されて、既述の貧弱な分配の問題を克服することがで きる。混合物は容器のより低い部分に落下するものの、グルタルアルデヒドは予 め吸水剤顆粒に移行しているので、吸水剤の伸張およびゲル化に伴い殺菌剤が効 率的に分配される。 詳細な記述 グルタルアルデヒドは室温下で琥珀色の液体である。これは水およびアルコー ルに可溶である。本発明はグルタルアルデヒドの溶液を直接的には利用しない。 むしろ、グルタルアルデヒドの濃縮水性溶液が含浸された非膨潤乾燥剤粒子から 本質的になるグルタルアルデヒド原材料が、取得または調製される。特に例示す れば、含浸乾燥剤製品が「ドライグルタルアルデヒド（dry glutaraldehyde）」 として、セットフォード社（Thetford Corporation，Ann Arbor，Michigan）に より商業的に販売されている。この製品は、重量に基づいて、ほぼ３１％のグル タルアルデヒド、３１％の水、および３８％の乾燥剤（非晶性二酸化珪素）を含 有するものと理解されている。乾燥グルタルアルデヒドの調製に使用するに適し た乾燥剤は、商業的供給源から得ることができる。例えば非晶性シリカ類「サイ ロイド（Syloid）」（W.R．Grace & Co.，Baltimore，Maryland）が使用され得 る。これらの製品は高い吸水力を有する粉末形態で供給されている。乾燥グルタ ルアルデヒドの調製において、含浸後の乾燥剤粒子は顆粒状凝集体を形成させら れることができる。上記したセットフォード社のドライグルタルアルデヒド製品 は、 直径０.５〜４ｍｍの顆粒状凝集体の形態である。その他のシリカ基乾燥剤も商 業的に入手可能であり、そのようなものとしては、例えば、「ヒューバーソーブ （Hubersorb）」という名称で販売されているヒューバー社（J.M．Huber Corp. ，Harve de Grace，Mayland）のカルシウムシリケート製品がある。適切な乾燥 剤は典型的にはシリカの非晶性形態のものであり、それは、微孔性であって、か つ毛細管現象に起因する高い吸水力を有している。 高吸水剤は乾燥易流動性顆粒の形態で使用される。そのような製品は、多くの 供給源から商業的に入手可能である。好ましい高吸水剤の１つは、ケンダル社（ Chemdal Corp.，Palatine，Illinois）から「アライダル（Aridall）１４４０」 として販売されているカリウムポリアクリレート高吸水剤である。この製品は水 に濡れやすく、そして水吸収時に素早くゲルを形成する。ポリアクリレートポリ マー高吸水剤はナトリウム形態でも使用されることができ、そのような例として 、ケンダル社の「アライダル１４６５」、またはグレインプロセッシング社（Gr ain Processing Corp.，Muscatine，Iowa）の「ウオーターロック（Water Lock ）」Ｊ−５５０ナトリウムポリアクリレート等が挙げられる。その他の使用可能 な高吸水剤は、スターチ−ポリアクリロニトリル グラフト コポリマーを包含す る。例えば、スターチ グラフト コポリマーは、ポリソーブ社（Polysorb，Inc. ，Coeur d'Alene，ID）により「スタウエット（Sta-Wet）」という名称で販売さ れている。化学的には、この製品はスターチ−ｇ−ポリ（アクリルアミド−コ− カリウム アクリレート）である。これらのポリマーはそのナトリウムまたは他 のアルカリ金属塩の形態であることができる。また、より詳しくは米国特許第３ ,６６１,８１５号明細書および同第４,３０２,３６９号明細書に記載されている 。別の使用可能な高吸水剤が、グレインプロセッシング社により「ウオーターロ ック」Ｇ−４００として販売されている。このポリマーは、化学的にはポリ（２ −プロペンアミド−コ−２−プロペノン酸）のナトリウム塩であると理解されて いる。ナトリウム カルボキシメチル セルロースが、アルミニウム架橋により改 変されて、ゲル高吸水剤を提供することができ、そのような例としては、アクア ロン社（Aqualon，Wilmington，DE）により販売されている「ＡＱＵ−Ｄ３２３ ６またはＤ３２７３」アルミニウム架橋ナトリウムカルボキシメチルセル ロース製品等がある。 本発明の組成物を調製するに当たっては、グルタルアルデヒドを含有する乾燥 剤が、グルタルアルデヒドの一部を高吸水剤に移行させる結果となる条件下に、 顆粒状高吸水剤と混合される。成分の相対的な割合が重要である。過剰量のグル タルアルデヒド原材料は、高吸水剤顆粒が粘着性かつ非易流動性になる程の水の 移行という結果を生じる可能性がある。少なすぎるグルタルアルデヒド材料が存 在すると、グルタルアルデヒドの不充分な移行となる。一般的に、約５０〜３０ ０重量部のグルタルアルデヒド原材料が１００重量部の高吸水剤当たりに混合さ れたときに、望ましい結果を達成することができる。好ましい割合は、１００重 量部の吸水剤ポリマー当たり１００〜２００重量部のグルタルアルデヒド材料で ある。例えば、ある特定の実施態様においては、３重量部の乾燥グルタルアルデ ヒドが２重量部のポリマーと混合される。 グルタルアルデヒドの高吸水剤への移行を実施するに当たっては、既述の通り 、高吸水剤易流動性顆粒および／または粉末混合物の膨潤を避けることが重要で ある。混合物は、易流動性で無くなる程に粘着性であってはならない。上記割合 の範囲内であれば、混合の種類および程度に依存して、グルタルアルデヒドと共 に移行する水の量が、吸水剤顆粒が非易流動性とならないように制限されること ができる。乾燥剤担体にグルタルアルデヒドの濃縮水溶液を含浸させることが好 ましい。例えば、５０％水性溶液を使用することができ、またはより一般的には ２５〜７５％グルタルアルデヒドの溶液が含浸のために使用されることができる 。 グルタルアルデヒド原材料が顆粒状凝集体の形態で得られたときには、部分的 またはすっかり完全に粉砕して個々の粒子を含む粉末形態にすることができる。 粒子粉末形態は接触することを補助し得る。しかし、セットフォード社により供 給されるドライグルタルアルデヒドのような顆粒状凝集材料は、最初に顆粒の一 部のみが粉末に細分化されるように処理されることが好ましい。この顆粒／粉末 混合基質（substrate）は、制御された移行接触にとって特に好ましい。 また、グルタルアルデヒド原材料の初期処理に、含浸されておらず且つ膨潤し てない乾燥剤粉末を少量添加することも有利であることが判明した。例えば、１ 重量部の乾燥剤粉末が４０〜１００重量部のグルタルアルデヒドと混合されるこ とができる。例えば、好ましい実施態様において、６０〜７０重量部の乾燥グル タルアルデヒド当たり１重量部の非晶性カルシウムシリケート乾燥剤が混合され ることができる。上記した様な他のシリケート乾燥剤またはシリカ乾燥剤は、グ ルタルアルデヒドの水性溶液を吸水するために置換されることができる。 グルタルアルデヒド顆粒の予備混合において、添加された乾燥剤粉末はブレン ド剤（blending agent）として作用する。グルタルアルデヒドから放出される水 は全て、添加された乾燥剤により吸収され得る。初期グルタルアルデヒド／乾燥 剤混合物を短時間貯蔵して、平衡が起こることを可能にすることができる。また 、プレミックス内に添加された乾燥剤の存在は、グルタルアルデヒド溶液の移行 中に成分が易流動性を保つことを確実にすることに役立つ。 現時点における好ましい実施態様での本発明の使用を、下記の具体例により説 明する。しかし、本発明の主題から離れることなく、下記実施例に種々の改変お よび置換をなし得ることをご理解戴きたい。 具体例 水性の医学的廃棄物の処理を目的とした、殺菌およびゲル化させるための組成 物を調製するために、下記の３成分を採用する。即ち、 １） ドライグルタルアルデヒド（dry glutaraldehyde，Thetford Corporati on，Ann Arbor，Michigan：ほぼ３１％のグルタルアルデヒド、３１％の水、お よび３８％の非晶性二酸化珪素乾燥剤）の顆粒状凝集体。この顆粒は、６〜３０ メッシュのスクリーンサイズに相当する０.５〜４ｍｍのサイズ分布である。 ２） それぞれ「アライダル（Aridall）１４４０」および「アライダル１４ ６５」という商標が付けられたケムダル社（Chemdal Corp.）のカリウム ポリア クリレートまたはナトリウム ポリアクリレートを包含する高吸水剤顆粒。この 顆粒は、２００〜８５０ミクロンのサイズ分布を有する。ポリアクリレート顆粒 は、水濡れ性を改善するためにポリ４級アミン（polyquaternary amine）で表面 処理されている。 ３） 「ヒューバーソーブ（Hubersorb）６００」としてヒューバー社（J.M.H uber Corp.）から販売されているカルシウムシリカ乾燥剤（平均粒子サイズ３. ２ミクロン）、または他の類似の非膨潤性乾燥剤、である。 上記成分を次の重量割合で使用する。即ち、ドライグルタルアルデヒドが６６ ％、シリケート乾燥剤が１％、そしてポリアクリレート吸水剤が３３％である。 成分の組合せ（combining）をリボンブレンダー内で実施する。ドライグルタル アルデヒドと乾燥剤を最初にブレンダーに装填し、それぞれの方向に１５分間回 転させる。好ましくは、必要という訳ではないが、グルタルアルデヒド／乾燥剤 プレミックスを取り出すために混合を中断し、密閉ドラム内に何時間か、即ち一 晩または２４時間に亘って貯蔵する。 アクリレートポリマーをブレンダー内に導入し、そしてドライグルタルアルデ ヒドと乾燥剤のプレミックスをポリマー顆粒の上に撒く。次いで、ブレンダーを それぞれの方向に１５分間回転させる。第一の混合操作において、ドライグルタ ルアルデヒド凝集体を部分的に粉末に細分化する。第二のブレンディングにおい て、粒子および残余顆粒をアクリレートポリマー顆粒と密接して接触するように させる。グルタルアルデヒドの移行は、元来白色であるアクリレート顆粒に付く 黄ばんだ色の出現により視覚的に観察し得る。過剰な混合は、熱を発生し、アク リレート粉末および顆粒に過剰な湿分の移行をもたらす可能性があるので、これ は避けねばならない。均質な混合物が得られた後に、混合を終了させる。所望で あれば付加的に、最終混合操作の最中に、グルタルアルデヒドの臭いを隠すため に、香料を添加することができる。例えば、０.５％の吹付け乾燥香料を使用す ることができる。 製造物は直ぐに梱包および使用し得る。１オンス（≒２８.３５ｇ）の製造物 は約１５００ミリリットルまでの液体廃棄物を固化および殺菌させることができ る。即ち、１部の粉末が約５０（ｗ/ｖ）部の液体を固化させる。例えば、予め 計量した１オンスの量の製造物を１５００ｍｌ吸引容器内の液体廃棄物に添加し 得る。混合物の大部分は容器の底部に落ち、次いで、容器の底部から上部へと進 行するポリマー粒子の膨張により液体廃棄物が容易にゲル化した物体に変換され る。グルタルアルデヒド殺菌剤は、ゲル化した物体全体を有効に殺菌させるため に、ゲル化した物体の塊全体に分布する。この分布は、ゲル化された材料の色が 黄色くなることにより観察され得る。 本実施例に既述した如くして製造される、殺菌およびゲル化させるための組成 物は、貯蔵中安定である。この組成物は、ドライグルタルアルデヒド材料中の残 存水にも関わらず、依然として易流動性のままである。しかし、使用に当たって は、乾燥剤担体との会合を保っているグルタルアルデヒドが、水性の医学的廃棄 物内への拡散による補助的殺菌に役立つ。この製造物は、医学的または獣医学的 操作および研究室での実験の結果として生じるヒトおよび動物に由来する廃棄物 を固化および殺菌させるために有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ａ６１Ｌ 2/16 9550−4Ｃ Ａ６１Ｌ 2/16 Ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 殺菌剤および高吸水剤の固体粒子混合物を廃棄物に添加することを含む、 微生物を含有した水性液体廃棄物を殺菌および固化させる方法において、 （ａ） グルタルアルデヒドの水性溶液が含浸されており、外面的に乾燥しか つ易流動性である非膨潤性吸水剤粒子からなるグルタルアルデヒド原材料を使用 し、 （ｂ） 該グルタルアルデヒド原材料を、吸水によりゲルを形成し得る易流動 性顆粒状高吸水剤と混合し、このとき該高吸水剤１００重量部当たり５０〜３０ ０重量部のグルタルアルデヒド原材料を使用し、そしてこの混合によりグルタル アルデヒド原材料の粒子を高吸水剤顆粒と密接に接触させて、該顆粒を非易流動 性状態に膨潤させることなく、グルタルアルデヒド溶液の一部をグルタルアルデ ヒド原材料の粒子から高吸水剤顆粒に移行させ、そして （ｃ） 得られた混合物を、容器詰めされた量の液体廃棄物の上に添加し、こ のとき該混合物は最初に容器の底部に落ち、その後、該液体廃棄物を、全体に亘 って分布させられたグルタルアルデヒド殺菌剤とのゲル化された物体に変換する 、 ことを特徴とする、方法。 ２． 前記グルタルアルデヒド原材料が、グルタルアルデヒド溶液を含有するシ リカ吸水剤の粒子を含有する、請求項１に記載の方法。 ３． 前記高吸水剤が、ポリアクリレートポリマーである、請求項１に記載の方 法。 ４． １００〜２００重量部のグルタルアルデヒド原材料が高吸水剤各１００重 量部と混合される、請求項１に記載の方法。 ５． 殺菌剤および高吸水剤の固体粒子混合物を廃棄物に添加することを含む、 微生物を含有した水性液体廃棄物を殺菌および固化させる方法において、 （ａ） グルタルアルデヒドの水性溶液が含浸されており、外面的に乾燥しか つ易流動性であるシリカ乾燥剤粒子からなるグルタルアルデヒド原材料を使用し 、 （ｂ） 該グルタルアルデヒド原材料を、吸水によりゲルを形成し得る易流動 性顆粒状ポリアクリレートポリマーと混合し、このとき該ポリマー１００重量部 当たり１００〜２００重量部のグルタルアルデヒド原材料を使用し、そしてこの 混合によりグルタルアルデヒド原材料の粒子をポリマー顆粒と密接に接触させて 、該顆粒を非易流動性状態に膨潤させることなく、グルタルアルデヒド溶液の一 部を乾燥剤粒子からポリマー顆粒に移行させ、そして （ｃ） 得られた混合物を、容器詰められた量の液体廃棄物の上に添加し、こ のとき該混合物は最初に容器の底部に落ち、その後、該液体廃棄物を、全体に亘 って分布させられたグルタルアルデヒド殺菌剤とのゲル化された物体に変換する 、 ことを特徴とする、方法。 ６． 液体廃棄物に添加するための組成物を製造する方法であって、 （ａ） グルタルアルデヒドの水性溶液が含浸されており、外面的に乾燥しか つ易流動性である非膨潤性吸水剤粒子からなるグルタルアルデヒド原材料を使用 し、そして （ｂ） 該グルタルアルデヒド原材料を、吸水によりゲルを形成し得る易流動 性顆粒状高吸水剤と混合し、このとき該高吸水剤１００重量部当たり５０〜３０ ０重量部のグルタルアルデヒド原材料を使用し、そしてこの混合によりグルタル アルデヒド原材料の粒子を高吸水剤顆粒と密接に接触させて、該顆粒を非易流動 性状態に膨潤させることなく、グルタルアルデヒド溶液の一部をグルタルアルデ ヒド原材料の粒子から高吸水剤顆粒に移行させる、 ことを包含する、方法。 ７． 前記グルタルアルデヒド原材料が、グルタルアルデヒド水性溶液が含浸さ れているシリカ乾燥剤の粒子を含有し、このとき含浸溶液が２５〜７５％のグル タルアルデヒド濃度を有する、請求項６に記載の方法。 ８． 前記高吸水剤が、ナトリウム ポリアクリレートまたはカリウム ポリアク リレート ポリマーである、請求項６に記載の方法。 ９． １００〜２００重量部のグルタルアルデヒド原材料が高吸水剤各１００重 量部と混合される、請求項６に記載の方法。 １０． 液体廃棄物に添加するための組成物を製造する方法であって、 （ａ） グルタルアルデヒドの水性溶液が含浸されており、外面的に乾燥しか つ易流動性であるシリカ乾燥剤粒子からなるグルタルアルデヒド原材料を使用し 、そして （ｂ） 該グルタルアルデヒド原材料を、吸水によりゲルを形成し得る易流動 性顆粒状ポリアクリレートポリマー高吸水剤と混合し、このとき該高吸水剤１０ ０重量部当たり１００〜２００重量部のグルタルアルデヒド原材料を使用し、そ してこの混合によりグルタルアルデヒド原材料の粒子を高吸水剤顆粒と密接に接 触させて、該顆粒を非易流動性状態に膨潤させることなく、グルタルアルデヒド 溶液の一部を乾燥剤粒子から高吸水剤顆粒に移行させる、 ことを包含する、方法。 １１． 請求項６〜１０のいずれか１つに記載の方法により調製される、殺菌お よびゲル化させるための組成物。 １２． 水性廃棄物の処理のための、殺菌およびゲル化させるための組成物を製 造する方法であって、 （ａ） グルタルアルデヒドの水性溶液が含浸されている粒状非膨潤性吸水剤 の凝集体の形態であるグルタルアルデヒド原材料を使用する工程、 （ｂ） 添加された非膨潤性乾燥剤の存在下に、グルタルアルデヒド原材料を 機械的に操作して凝集体を部分的に細分化する工程、 （ｃ） 得られた混合物を水の吸収によりゲルを形成し得る顆粒状高吸水剤ポ リマーと混合し、そのとき該高吸水剤ポリマー１００重量部当たり５０〜３００ 重量部のグルタルアルデヒド粉末を使用し、そしてこの混合によりグルタルアル デヒドを含有する粉末および顆粒を高吸水剤顆粒と密接に接触させてグルタルア ルデヒド溶液を高吸水剤顆粒に移行させる工程、 を包含する、方法。 １３． 前記グルタルアルデヒド原材料が、グルタルアルデヒドの水性溶液が含 浸されているシリカ乾燥剤粒子を包含し、前記高吸水剤ポリマーがカリウム ポ リアクリレートからなり、そして前記水性溶液が２５〜７５％のグルタルアルデ ヒド濃度を有する、請求項１２に記載の方法。 １４． １００〜２００重量部のグルタルアルデヒド原材料が高吸水剤各１００ 重量部と混合される、請求項１２に記載の方法。 １５． 前記添加される乾燥剤を、前記グルタルアルデヒド原材料６０〜７０重 量部当たり１重量部の量で使用する、請求項１２に記載の方法。 １６． 請求項１２〜１５のいずれか１つに記載の方法により調製される、殺菌 およびゲル化させるための組成物。