KR102213503B1 - 의료용 폐기물 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 폐기물이 투입되는 호퍼, 상기 호퍼의 일측면에 형성되는 제1스팀배출부, 상기 호퍼에 투입된 폐기물을 분쇄하는 분쇄기, 상기 호퍼의 일측 상부에 연결되는 제1에어덕트, 상기 제1에어덕트의 타측에 연결되는 필터어셈블리, 일측은 상기 필터어셈블리와 연결되고, 타측은 공기배출관과 연결되는 제2에어덕트 및 상기 호퍼에서 발생하는 분진을 흡입하여 상기 필터어셈블리를 통과하도록 하는 블로어를 포함하되, 상기 필터어셈블리는 프리필터, 복합필터 및 멸균필터를 포함하고, 상기 멸균필터는 상기 프리필터와 상기 복합필터 사이에 설치되며, UV램프를 포함한다.
Description
본 발명은 의료용 폐기물 처리장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 의료시설에서 발생하는 각종 폐기물을 처리할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 병원이나 요양원 등에서 배출되는 의료폐기물(이하 '폐기물'이라고 약칭함)에는 병원균이 포함되어 있으며, 이러한 폐기물은 반드시 멸균처리하고 폐기시키도록 법률에 의해 규정되어 있다.
병원이나 요양원 등에서 발생하는 폐기물을 자체적으로 처리하기 위해서는 폐기물에 포함되어 있는 병원균을 멸균시키는 이외에도 처리하는 과정에서 발생하는 각종 분진이나 이물질들을 완벽하게 제어할 수 있어야 하고, 장치 내부에서 외부로 유출되지 않도록 완벽하게 밀폐시키는 것이 무엇보다 중요하다.
특히, 학교환경위생정화구역으로부터 200m이내에는 법규상 의료용 폐기물을 처리하는 장치를 설치할 수 없어, 학교 등 다중이 함께 이용하는 시설에 인접하여 설치할 수 없도록 법적장치가 마련되어 있다는 점도 의료용 폐기물의 멸균 및 밀폐가 무엇보다 중요하다는 것을 입증하고 있다.
종래 의료 폐기물을 처리하는 장치로는 대한민국 공개특허 제2003-0007363호, 대한민국 공개특허 제2011-0011214호가 선행기술로 개시되어 있다.
상기한 선행기술들은 폐기물을 멸균시키면서도 폐기물을 파쇄 또는 분쇄시키는 시스템을 갖도록 하고 있다.
그러나 선행기술에 기재되어 있는 장치는 파쇄시에 발생하는 분진이나 악취에 대한 대비가 전혀 없고, 실제 작업자가 작업하는 환경에도 별도의 공기 정화장치를 설치해야 한다.
별도의 공기정화장치의 설치와 같은 대비책에도 불구하고 작업장내의 환경은 제2, 제3의 감염 위험이 항상 상존해 있으며, 의료용 폐기물의 처리를 통해서 토출되는 잔해물에 대한 안정성도 담보할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 의료용 폐기물의 투입부터 분쇄완료시까지 발생하는 오염된 공기를 정화하여 작업장내의 멸균상태를 유지할 수 있도록 하고, 잔해물(분쇄된 의료용 폐기물)에 멸균이 완료될 수 있도록 하는 의료용 폐기물 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 폐기물이 투입되는 호퍼, 상기 호퍼의 일측면에 형성되는 제1스팀배출부, 상기 호퍼에 투입된 폐기물을 분쇄하는 분쇄기, 상기 호퍼의 일측 상부에 연결되는 제1에어덕트, 상기 제1에어덕트의 타측에 연결되는 필터어셈블리, 일측은 상기 필터어셈블리와 연결되고, 타측은 공기배출관과 연결되는 제2에어덕트 및 상기 호퍼에서 발생하는 분진을 흡입하여 상기 필터어셈블리를 통과하도록 하는 블로어를 포함하되, 상기 필터어셈블리는 프리필터, 복합필터 및 멸균필터를 포함하고, 상기 멸균필터는 상기 프리필터와 상기 복합필터 사이에 설치되며, UV램프를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 상기 분쇄기의 하부에 분쇄된 폐기물을 이동시키는 스크류타입의 이송레일 및 상기 이송레일을 따라 형성되는 마이크로파 발생기를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라 상기 이송레일을 따라 4개의 마이크로파 발생기가 설치되며, 상기 마이크로파 발생기는 2GHz 내지 2.5GHz 주파수의 마이크로파를 발생시킬 수 있다.
실시예에 따라 상기 이송레일은 분쇄된 폐기물이 마이크로파 발생기에 의해서 90℃ 내지 100℃를 유지하면서 25분 내지 30분동안 상기 마이크로파 발생기가 설치되는 구간에 체류할 수 있도록 구동할 수 있다.
실시예에 따라 상기 UV램프는 180nm 내지 260nm 파장의 자외선을 발산할 수 있다.
실시예에 따라 상기 UV램프는 평행한 방향으로 배치되고, 복수개가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 상기 이송레일의 전단에 분쇄된 폐기물에 160℃ 내지 200℃의 증기를 공급하는 제2스팀배출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 폐기물을 처리하면서 발생하는 분쇄된 폐기물과 오염된 공기를 동시에 정화할 수 있다.
또한, 오염된 공기를 정화함으로 인해 폐기물을 처리하는 작업장 내의 멸균환경을 유지할 수 있도록 한다.
또한, 작업장 내에 별도의 공기정화시설을 설치할 필요가 없어 설비비용이 절약될 수 있다.
또한, 분쇄된 폐기물 내에 포함되어 있는 균이 살균되어, 별도의 후처리가 필요치 않고, 매립이나 반출이 가능한 일반폐기물로 분류될 수 있다.
또한, 작업자 또는 작업장내 위험에 노출될 수 있는 사람의 2차, 3차 감염 위험을 줄일 수 있다.
또한, 당일 발생하는 의료시설내에서 폐기물을 당일 처리함으로서, 폐기물에 의한 오염을 방지할 수 있다.
또한, 의료폐기물을 별도의 특수차량을 이용하여 이송할 필요가 없어 소각장에 이르는 경로상에서 발생할 수 있는 세균감염위험을 없앨 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합필터의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멸균필터의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OH라디칼 생성과정을 나타낸 화학식이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 동작순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합필터의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멸균필터의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OH라디칼 생성과정을 나타낸 화학식이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 동작순서도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 표시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 처리과정을 통해서 발생하는 유해한 배출가스를 정화하고, 폐기물 처리에 따른 잔여물(분쇄된 폐기물)이 완벽하게 멸균처리될 수 있도록 하는 장치이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 폐기물이 투입되는 호퍼(100), 상기 호퍼(100)의 일측면에 형성되는 제1스팀발생기(210), 상기 호퍼(100)에 투입된 폐기물을 분쇄하는 분쇄기(300), 상기 호퍼(100)의 일측 상부에 연결되는 제1에어덕트(410), 상기 제1에어덕트(410)의 타측에 연결되는 필터 어셈블리(500), 일측은 상기 필터 어셈블리(500)와 연결되고, 타측은 공기배출관(430)과 연결되는 제2에어덕트(420) 및 상기 호퍼(100)에서 발생하는 분진을 흡입하여 상기 필터 어셈블리(500)를 통과하도록 하는 블로어(600)를 포함하되, 상기 필터 어셈블리(500)는 프리필터(510), 복합필터(530) 및 상기 프리필터와 상기 복합필터 사이에 설치되고, UV램프를 포함하는 멸균필터(520)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 분쇄기(300)의 하부에 분쇄된 폐기물을 상승시키는 스크류타입의 이송레일(700) 및 상기 이송레일(700)을 따라 형성되는 마이크로파 발생기(800)를 포함하고 있다.
호퍼(100)는 바스켓(10)에 담긴 의료용 폐기물이 투입되는 입구이다. 호퍼(100)는 상부를 개방시키거나 밀폐시킬 수 있도록 하는 호퍼 덮개(110)가 구비되어 있다. 호퍼(100)는 바스켓(10)에 담긴 의료용 폐기물이 투하될 때 폐기물이 외부로 노출되거나 누락되지 않도록 상광하협의 구조로 형성될 수 있다.
또한, 호퍼(100)는 내구성이 보장됨에도 비교적 경량인 플라스틱 재질로 될 수 있으나, 내식성의 금속재질일 수도 있다.
호퍼(100)의 내부는 의료용 폐기물이 아래 방향으로 이동할 때 급속하게 하강하는 것을 방지하기 위해서 일면이 슬로프형태로 기울어져 형성될 수 있다.
또한, 호퍼(100)의 밑면은 개방된 상태로 분쇄기(300)와 연결되어 있어 호퍼(100)를 통해서 투입된 의료용 폐기물은 분쇄기(300)로 투입되어 분쇄가 시작된다.
제1스팀배출부(210)는 고온으로 가열된 물이 증기형태로 공급되는 장치로서, 호퍼(100)의 상부 일측면에 형성될 수 있다. 또한, 제1스팀배출부(210)는 호퍼(100)의 상부에 복수개 형성될 수 있다. 가급적 호퍼(100)의 일측면에 돌출되지 않고 인입된 형태로 설치될 수 있으며, 내열성, 내식성의 특성을 갖는 파이프와 연결되어 스팀을 공급받는다.
제1스팀배출부(210)는 의료용 폐기물이 투입되기 전에 1차 살균을 겸하여 동작하게되고, 보다 상세하게는 의료용 폐기물의 호퍼 덮개(110)가 상승하기 전에 스팀이 배출되어 호퍼를 소독하고, 호퍼 덮개(110)가 열리기 전에 스팀 및 살수된 물의 투입이 중지되도록 제어될 수 있다.
또한, 호퍼 덮개(110)가 하강하여 호퍼(100)가 밀폐된 상태에서도 의료용 폐기물이 호퍼(100)내에 있고, 분쇄기(300)의 동작이 지속중인 경우에는 일정량의 스팀을 배출할 수 있다. 제1스팀배출부(210)의 끝단에는 오리피스 플레이트 또는 오리피스 플랜지가 연결되어 스팀의 배출압력을 증가시킬 수 있다.
제1스팀배출부(210)에서 배출되는 스팀은 분쇄기(300)를 통해서 절단 및 분쇄중에 발생할 수 있는 의료용 폐기물의 미세잔여물이나 호퍼(100)로 의료용 폐기물이 투입될 때 발생하는 먼지 등과 결합하여 호퍼 덮개(110)가 개방된 상태에서도 호퍼(100) 밖으로 미세잔여물이나 먼지 등이 비산하는 것을 최대한 방지하게 된다.
분쇄기(300)는 호퍼(100)의 하부에 연결되어 호퍼(100)를 통해서 투입되는 의료용 폐기물을 분쇄한다. 분쇄기(300)는 의료용 폐기물이 투입되어 분쇄된 폐기물이 아래로 낙하할 수 있도록 상부와 하부가 개방된 형태일 수 있으며, 분쇄기(300)의 내부에 설치되는 두 개 이상의 블레이드(미도시)가 서로 맞물려 회전하면서 의료용 폐기물을 절단 및 분쇄한다.
분쇄기(300)는 블레이드를 회전시키기 위한 모터와 감속기가 함께 연결되어 있으며, 투입되는 의료용 폐기물에 의해서 작용하게 되는 부하에도 불구하고 회전속도가 유지될 수 있도록 비교적 출력이 큰 모터가 연결되는 것이 바람직하다.
제1에어덕트(410)는 호퍼(100)의 일측 상부에 연결된다. 제1에어덕트(410)는 아래 설명하게 될 필터 어셈블리(500)로 오염된 공기를 흐르도록 유도하는 통로이다.
제1스팀배출부(210)를 통해서 배출되는 스팀과 결합되어 있는 미세잔여물 또는 먼지 등은 블로어(600)의 흡입력으로 인해서 형성된 저기압상태의 제1에어덕트(410)로 유입되어 필터 어셈블리(500)를 통과한다.
제1에어덕트(410)는 원통형상의 금속재질일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 내열성의 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 제1에어덕트(410)는 오염된 공기가 통과하는 경로로서 수분이 섞인 오염원이 내부에 침착되는 것을 방지하기 위해 내부에는 내식성 플라스틱 필름으로 코팅될 수 있다.
제1에어덕트(410)는 분리가 용이하도록 호퍼(100) 및 필터 어셈블리(500)와 볼트결합될 수 있으며, 결합부위에서의 오염된 공기의 누출을 방지하기 위해 고무패킹이 체결된 상태로 볼트 결합될 수 있다.
제1에어덕트(410)는 의료용 폐기물의 처리용량에 따라서 크기가 달라질 수는 있으나, 1시간에 500kg의 의료용 폐기물을 처리할 수 있는 용량을 갖는 장치에 탑재되는 경우, 제1에어덕트(410)는 직경이 280~300mm인 원통형상의 에어덕트일 수 있다.
필터 어셈블리(500)는 제1에어턱트(410)의 타측에 연결되어 오염된 공기를 정화한다.
필터 어셈블리(500)는 프리필터(510), 복합필터(530) 및 멸균필터(520)를 포함하고, 상기 멸균필터(520)은 프리필터(510)와 복합필터(530) 사이에 배치되고, UV램프를 포함한다.
프리필터(510)는 필터 어셈블리(500)의 전면에 배치되어 비교적 큰 먼지나 이물질을 걸러내는 역할을 한다.
프리필터(510)는 알루미늄 판넬형 필터, 알루미늄 굴곡형 필터, 알루미늄 무전원 정전식 필터, 스테인리스 스틸 무전원 정전식 필터, 종이 굴곡형 필터 또는 데미스터 필터 일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
프리필터(510)는 여재(Media)와 프레임(Frame)으로 구성될 수 있으며, 여재의 재질은 부직포, 면 재질의 3mm이상의 공극을 갖는 재질일 수 있으며, 뒤틀림이나 변형을 막기 위해서 알루미늄 쉐브론 절곡망(미도시)이 삽입될 수도 있다. 경우에 따라서 여재는 수분에 약한 부직포나 면 재질 보다는 염화비닐, 우레탄 폼 등을 활용하여 제작될 수도 있다.
프리필터(510)는 의료용 폐기물에서 발생하는 공기 중에 포함되어 있는 머리카락이나 수십μm ~ 수mm 크기의 먼지나 이물질을 걸러내는 기능을 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복합필터의 정면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 복합필터(530)는 프레임(531)과 필터부재(533)를 포함한다.
복합필터(530)는 오염된 공기중에 포함되어 있는 이산화탄소, 질소산화물(NOx), 포름알데히드, 암모니아 등을 제거하고 세균, 바이러스, 곰팡이 등을 제거한다.
복합필터(530)는 알칼리 금속 산화물(MO2, M = Li, Na, K, Rb, Cs)을 포함하고 있으며, 이산화탄소와의 치환반응을 통해서 이산화탄소를 분해하고 산소를 발생시킨다. 또한, 공기 중의 수분(H2O)과 결합하여 산소라디칼을 생성하고, 산소라디칼은 오염된 공기중에 포함되어 있는 알데히드, 황화수소, 톨루엔, 암모니아 등의 유해물질을 분해한다.
경우에 따라서는 복합필터(530)의 후면에 헤파필터(미도시)가 추가로 결합되어 PM 2.5이상의 미세먼지, 유해물질 및 미세분진을 제거할 수도 있다.
멸균필터(520)는 프리필터(510)와 복합필터(530)의 사이에 배치되고, UV램프(521)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멸균필터의 정면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 멸균필터(520)는 UV램프(521)와 UV램프(521)가 체결되어 전원을 공급받는 소켓(522) 및 필터 어셈블리(500)에 멸균필터(520)를 고정시키는 지지대(523)로 이루어진다. 본 발명의 실시예에 따른 UV램프(521)는 자외선을 이용한 고도산화공법을 수행하는 UV-AOP램프일 수 있다.
UV램프(521)는 180nm 내지 260nm파장의 자외선을 발산하고, 도 3에 도시된 바와 같이 가정에서 사용하는 형광등과 마찬가지로 지면에 평행하도록 복수개 설치될 수 있다. UV램프(521)는 내부를 보호하기 위해서 투명한 석영튜브관으로 외관을 형성할 수 있다. 경우에 따라서 UV램프(521)는 UV LED로 대체가능하며, UV램프(521)는 다파장의 자외선을 방출하는 다파장램프일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 멸균필터(520)는 프리필터(510)를 통과한 오염된 공기를 정화하는데 185nm, 254nm영역대의 파장을 갖는 자외선을 활용한다.
254nm영역대 파장의 자외선은 각종 세균이나 미생물의 DNA 염기 중 티민의 분자구조를 집중적으로 파괴한다. 자외선을 흡수한 티민이 이웃한 티민이나 시토신과 붙게 되고 티민이 중합되면 DNA의 복제가 제대로 이루어지지 않아 생명체는 기능을 정지하게 된다. 이외에도 자외선은 세포막을 이루는 인지질과 단백질을 산화시켜 세균들의 생명활동이 연장되지 못하고 사멸하도록 한다. 자세한 내용은 후술한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 멸균필터(520)에서 조사되는 185nm영역대 파장의 자외선은 오존을 생성하여 OH라디칼을 생성하여 공기중에 포함되어 있는 미생물, 세균 등을 제거한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OH라디칼 생성과정을 나타낸 화학식이다.
도 4에 도시된 바와 같이 멸균필터(520)로 투입된 오염된 공기내에 포함된 산소(O2)는 185nm영역대 파장의 자외선에 의해서 두 개의 산소원자로 분리된다. 분리된 산소원자는 다시 주변의 산소분자와 반응하여 오존(O3)을 생성한다.(반응 1)
생성된 오존(O3)은 254nm영역대 파장의 자외선을 흡수하여 주변의 물(H2O)과 반응하게 되고, 이 과정에서 수산기(OH라디칼, OH-)를 생성한다.(반응 2)
OH라디칼은 수소와 산소가 결합된 불안정한 이온을 말하는데, 이는 고도의 활동성을 가진 이온분자로서 세균 및 유기물질을 산화시키는 강력한 산화력으로 완전살균 및 탈취가 가능하다.
보다 상세하게는 OH라디칼이 오염된 공기내에 포함되어 있는 세균의 세포막 또는 세포벽의 구성물질과 반응하여 세포막의 지질을 과산화시키게 되고 과산화된 세포막은 유동성이 떨어져 세포막 내외의 물질수송에 장애를 받아 결국 사멸하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치에서 생성되는 오염된 공기는 OH라디칼이 생성되는 멸균필터(520)를 통과함으로서, 살균, 소독, 난분해성 유기물질 산화분해, 탈색, 탈취, 탈미 작용이 일어나게 되어 정화가 활성화되며, 발암성물질의 생성도 억제된다.
실제 본 발명의 실시예에 따른 멸균필터를 통과한 균주의 검출여부를 시간에 따라서 시험해본 결과는 다음과 같다.
시험균주는 살모넬라균, 비브리오균, 바실러스균이며, 공간중의 세균을 충돌법으로 포집하였다. 초기측정은 1m3 당 균주가 88cfu이상인 상태에서 측정을 시작하였고, 균주의 검출여부를 5분, 10분, 15분 시간단위로 측정하였다.
| 시험균주 | 0분(초기) | 5분 | 10분 | 15분 |
| 바실러스균 | 6.1×103 | 미검출 | 미검출 | 미검출 |
| 살모넬라균 | 6.8×104 | 미검출 | 미검출 | 미검출 |
| 비브리오균 | 1.5×103 | 미검출 | 미검출 | 미검출 |
위 실험예와 같이 본 발명의 실시예에 따른 멸균필터(520)는 바실러스균, 살모넬라균, 비브리오균의 검출실험에서 탁월한 살균효과가 있음이 확인되었다.
제2에어덕트(420)는 앞서 설명한 필터 어셈블리(500)에서 정화된 공기가 이동하는 통로로서 제1에어덕트(410)와 같은 형상, 재질로 이루어져 있으며, 제2에어덕트(420)는 필터 어셈블리(500)와 결합시에 필터 어셈블리(500)의 하부에 연결될 수 있다.
블로어(600)는 호퍼(100)에서 발생하는 오염된 공기를 필터 어셈블리(500)로 통과시키도록 공기를 빨아들이는 장치로서, 본 발명의 실시예에 따른 블로어(600)는 1시간에 500kg의 의료용 폐기물을 처리하는 장치로 가정할 경우, 500 내지 600cfm 용량의 블로어(600)가 사용될 수 있으며, 블로어(600)는 일반적으로 고속모터가 임펠러를 회전시켜 케이싱을 통해서 압축공기를 토출시키는 구조를 갖는다.
분쇄기(300)를 통과한 분쇄된 폐기물은 분쇄기(300)의 하부에 연결되어 있는 이송레일(700)에 놓이게 된다.
이송레일(700)은 스크류 타입일 수 있다. 스크류 타입의 이송레일(700)은 스크류를 회전시키면서 분쇄된 폐기물을 상승 이동시킨다. 스크류 타입의 이송레일(700)을 회전시키는 것은 이송레일(700)의 일단에 연결되어 있는 이송레일 구동부(710)다. 이송레일 구동부(710)는 모터와 감속기로 이루어질 수 있다. 스크류 타입의 이송레일(700)은 분쇄된 폐기물이 장치 내에 체류할 수 있는 시간을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라, 분쇄된 폐기물이 섞이도록 하여 아래 설명하게 될 마이크로파 발생기(800)에 의한 멸균효과를 극대화 시킬 수 있다.
마이크로파 발생기(800)는 2GHz ~ 2.5GHz 대역 주파수를 갖는 마이크로파를 발생시킬 수 있다. 또한, 이송레일(700)을 따라 복수개의 마이크로파 발생기(800)가 설치됨으로서 넓은 구역에서 분쇄된 폐기물이 살균, 건조될 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 경우는 1시간에 500kg의 폐기물을 처리하는 용량을 기준으로 4개의 마이크로파 발생기(800)가 이송레일(700)을 따라서 설치되는 것이 바람직하며, 이송레일(700)은 마이크로파 발생기(800)가 설치되는 구간에서 분쇄된 폐기물이 90℃ 내지 100℃의 온도를 유지하면서 25분 내지 30분을 체류할 수 있도록 구동되는 것이 바람직하다.
특히, 마이크로파 발생기(800)는 분쇄된 폐기물 내부에 포함되어 있는 물분자를 진동시켜 고열이 발생하도록 하여 열에 의한 살균을 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 이송레일(700)의 전단에 분쇄된 폐기물에 160℃ 내지 200℃의 증기를 공급하는 제2스팀배출부(220)를 더 포함할 수 있다.
비교적 고온의 증기를 분쇄된 폐기물에 공급함으로서, 분쇄된 폐기물 내로 수분이 잘 스며들도록 함과 동시에 마이크로파 발생기(800)가 설치된 구간에서 분쇄된 폐기물이 살균을 위한 고온을 유지할 수 있도록 한다.
제2스팀배출부(220)는 스크류 타입의 이송레일(700)의 전단 하부에 형성되는 것이 바람직하며, 주기적 또는 비주기적으로 분쇄된 폐기물에 증기를 공급하여 수분이 스며들도록 한다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 각각의 구성요소에 대해서 상세히 살펴보았다.
이하, 도 5를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 동작상태에 대해서 살펴본다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 동작순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치는 공기정화와 분쇄된 폐기물의 멸균작업이 동시에 수행된다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치를 구동시키기 전에 바스켓(10)에 폐기물에 적재된다. 일반적으로 1회에 50kg의 의료용 폐기물이 적재되는 것이 바람직하다. 폐기물의 중량이 너무 많이 적재된 경우 리프트의 고장이나 바스켓(10)의 파손 등의 우려가 있어 가급적 50kg을 넘지 않는 수준의 의료용 폐기물을 바스켓(10)에 적재하고 중량을 체크한다. 중량체크가 끝나면 바스켓(10)은 자동으로 리프트를 따라서 상승하게 되고, 바스켓(10)에 담긴 의료용 폐기물은 호퍼(100)에 투입된다.
도 5의 왼쪽에 그려진 순서도는 호퍼(100)에서 발생하는 오염된 공기를 정화하는 과정에 대한 설명이고, 오른쪽에 그려진 순서도는 의료용 폐기물이 분쇄되고 정화되는 과정을 설명하는 순서도이다.
호퍼(100)에 투입된 의료용 폐기물은 분쇄기에 의해서 분쇄된다. 분쇄로 인하여 발생하는 분진이나 의료용 폐기물의 투입 당시에 발생하는 먼지 등은 병원에서 발생하는 의료용 폐기물이라는 특성상 멸균과정이 수반되어야 한다.
호퍼(100)의 상부에 설치되어 있는 제1스팀배출부(210)는 분진이나 먼지와 같은 오염원과 흡착하기 위한 스팀을 배출한다. 동시에 호퍼(100)의 상부에 연결되어 있는 제1에어덕트(410)로 오염된 공기를 빨아들이기 위해서 블로어(600)가 가동된다. 블로어(600)에 의해서 오염원을 포함하고 있는 오염된 공기는 제1에어덕트(410)를 통과하고 필터 어셈블리(500)를 통과하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이 필터 어셈블리(500)의 첫번째 필터인 프리필터(510)는 머리카락이나 털과 같은 비교적 크기가 큰 입자를 갖는 분진이나 먼지를 걸러낸다. 다음으로 두번째 필터인 멸균필터(520)에서는 오염원에 포함되어 있는 균류를 OH라디칼의 작용과 DNA의 티민을 파괴함으로서 사멸시키는 화학적/생물학적 기작을 일으킨다. 세번째 필터인 복합필터(530)는 걸러지지 못한 유해가스, 악취 등을 제거하고 나아가 공기중의 미립자를 여과하기 위한 헤파필터(미도시)가 한번 더 공기를 정화시킬 수 있다.
정화된 공기는 제2에어덕트(420)를 통과하고 외부로 빠져나가게 된다.
동시에 의료용 폐기물이 분쇄기(300)를 통해서 분쇄되고, 제2스팀배출부(220)에서는 분쇄된 폐기물에 160℃ 내지 200℃의 스팀을 분사한다. 분쇄된 폐기물은 이송레일(700)에 탑재되고 이송레인(700)은 회전함으로서 서서히 분쇄된 폐기물을 마이크로파 발생기(800) 설치구간으로 이동시킨다. 분쇄된 폐기물은 마이크로파 발생기(800) 설치구간을 통과하면서 약 20분 내지 30분 동안 90℃ 내지 100℃의 온도를 유지한다.
마이크로파 발생기(800) 설치구간을 통과한 분쇄된 폐기물은 건조부(20)로 이동하여 남아 있는 수분을 말리고, 배출부(30)를 통해 외부로 배출된다.
본 발명의 실시예에 따른 의료용 폐기물 처리장치의 이러한 정화과정을 통해서 오염된 의료용 폐기물을 안전하게 처리할 수 있도록 하고, 동시에 오염된 공기도 정화시켜 작업자에게 무해한 작업환경을 제공할 뿐만 아니라 공기를 통한 2차 3차 감염을 사전에 차단할 수 있다.
10 바스켓 20 건조부
30 배출부 100 호퍼
110 호퍼 덮개 210 제1스팀배출부
220 제2스팀배출부 300 분쇄기
410 제1에어덕트 420 제2에어덕트
430 공기배출관 500 필터 어셈블리
510 프리필터 520 멸균필터
530 복합필터 600 블로어
700 이송레일 710 이송레일 구동부
800 마이크로파 발생기
30 배출부 100 호퍼
110 호퍼 덮개 210 제1스팀배출부
220 제2스팀배출부 300 분쇄기
410 제1에어덕트 420 제2에어덕트
430 공기배출관 500 필터 어셈블리
510 프리필터 520 멸균필터
530 복합필터 600 블로어
700 이송레일 710 이송레일 구동부
800 마이크로파 발생기
Claims (7)
- 폐기물이 투입되는 호퍼;
상기 호퍼의 일측면에 형성되는 제1스팀배출부;
상기 호퍼에 투입된 폐기물을 분쇄하는 분쇄기;
상기 호퍼의 일측 상부에 연결되는 제1에어덕트;
상기 제1에어덕트의 타측에 연결되는 필터어셈블리;
일측은 상기 필터어셈블리와 연결되고, 타측은 공기배출관과 연결되는 제2에어덕트;
상기 호퍼에서 발생하는 분진을 흡입하여 상기 필터어셈블리를 통과하도록 하는 블로어;
상기 분쇄기의 하부에 분쇄된 폐기물을 이동시키는 스크류타입의 이송레일;
상기 이송레일을 따라 형성되는 마이크로파 발생기; 및
상기 이송레일의 전단에 분쇄된 폐기물에 160℃ 내지 200℃의 증기를 공급하는 제2스팀배출부를 포함하되,
상기 필터어셈블리는 프리필터, 복합필터 및 멸균필터를 포함하고, 상기 멸균필터는 상기 프리필터와 상기 복합필터 사이에 설치되며, UV램프를 포함하며,
상기 복합필터는 알칼리 금속 산화물(MO2, M = Li, Na, K, Rb, Cs)을 포함하여 이산화탄소와의 치환반응을 통해 이산화탄소를 분해하고 산소를 발생시키고, 공기중의 수분(H2O)과 결합하여 산소라디칼을 생성하고, 산소라디칼은 오염된 공기중에 포함되어 있는 알데히드, 황화수소, 톨루엔 및 암모니아를 분해하며,
상기 UV램프는 오존을 생성하여 공기중에 포함되어 있는 미생물 또는 세균을 제거하도록 185nm영역대 파장의 자외선을 조사하고, 상기 오존이 주변의 물과 반응하여 OH라디칼을 생성하도록 254nm영역대 파장의 자외선을 조사하고,
상기 이송레일을 따라 4개의 마이크로파 발생기가 설치되며, 상기 마이크로파 발생기는 2GHz 내지 2.5GHz 주파수의 마이크로파를 발생시키며,
상기 이송레일은 분쇄된 폐기물이 마이크로파 발생기에 의해서 90℃ 내지 100℃를 유지하면서 25분 내지 30분 동안 상기 마이크로파 발생기가 설치되는 구간에 체류할 수 있도록 구동하고,
상기 UV램프는 평행한 방향으로 배치되고, 복수개가 설치되며,
상기 블로어는 호퍼에서 발생하는 오염된 공기를 제1에어덕트로 연결되는 필터 어셈블리로 통과시키도록 공기를 흡입하고, 정화된 공기는 제2에어덕트를 통해서 빠져나가는 것을 특징으로 하는 의료용 폐기물 처리장치. - 삭제
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2019
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