KR20050053723A - 폐기물의 화학적 감소 기기 및 이의 방법 - Google Patents
폐기물의 화학적 감소 기기 및 이의 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050053723A KR20050053723A KR1020057005643A KR20057005643A KR20050053723A KR 20050053723 A KR20050053723 A KR 20050053723A KR 1020057005643 A KR1020057005643 A KR 1020057005643A KR 20057005643 A KR20057005643 A KR 20057005643A KR 20050053723 A KR20050053723 A KR 20050053723A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vessel
- waste
- container
- temperature
- predetermined
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 157
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 title claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 119
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 57
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 43
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 33
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 32
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 32
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 239000010868 animal carcass Substances 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 13
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 13
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 12
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 claims description 12
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000010832 regulated medical waste Substances 0.000 claims description 8
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims description 8
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 7
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 claims description 4
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 102000029797 Prion Human genes 0.000 claims description 3
- 108091000054 Prion Proteins 0.000 claims description 3
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 231100000659 animal toxin Toxicity 0.000 claims description 3
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims description 3
- -1 aromatic nitro-compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- 150000005206 1,2-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 231100000699 Bacterial toxin Toxicity 0.000 claims description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 claims description 2
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 claims description 2
- 239000000688 bacterial toxin Substances 0.000 claims description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 claims description 2
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 claims description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003958 nerve gas Substances 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000010825 pathological waste Substances 0.000 claims description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 claims description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 claims description 2
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 claims description 2
- 231100000654 protein toxin Toxicity 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 claims description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 claims 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims 2
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 claims 2
- 231100000742 Plant toxin Toxicity 0.000 claims 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 claims 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims 1
- 239000003986 organophosphate insecticide Substances 0.000 claims 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 claims 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003123 plant toxin Substances 0.000 claims 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 12
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 11
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 10
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 8
- 239000003570 air Substances 0.000 description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 6
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 3
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000010781 infectious medical waste Substances 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 2
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002894 chemical waste Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Chemical class 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229930195730 Aflatoxin Natural products 0.000 description 1
- 241000272808 Anser Species 0.000 description 1
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000239226 Scorpiones Species 0.000 description 1
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000005409 aflatoxin Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical compound ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 108010036050 human cationic antimicrobial protein 57 Proteins 0.000 description 1
- 239000010800 human waste Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- HAWPXGHAZFHHAD-UHFFFAOYSA-N mechlorethamine Chemical class ClCCN(C)CCCl HAWPXGHAZFHHAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004961 mechlorethamine Drugs 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910000105 potassium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007065 protein hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012857 repacking Methods 0.000 description 1
- 239000008237 rinsing water Substances 0.000 description 1
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 239000012312 sodium hydride Substances 0.000 description 1
- 229910000104 sodium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/35—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by hydrolysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L11/00—Methods specially adapted for refuse
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/04—Heat
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
- A61L2/18—Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/0075—Disposal of medical waste
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/02—Chemical warfare substances, e.g. cholinesterase inhibitors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/04—Pesticides, e.g. insecticides, herbicides, fungicides or nematocides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/20—Organic substances
- A62D2101/28—Organic substances containing oxygen, sulfur, selenium or tellurium, i.e. chalcogen
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2203/00—Aspects of processes for making harmful chemical substances harmless, or less harmful, by effecting chemical change in the substances
- A62D2203/10—Apparatus specially adapted for treating harmful chemical agents; Details thereof
Abstract
본 발명에 따르면, 폐기물을 화학적으로 감소시키는 시스템, 방법 및 기기가 제공된다. 상기 기기는 실질적으로 알칼리 내성인 용기를 포함하는데, 상기 용기는 그 내부에서 열 소통되도록 배치된 온도 센서, 용기와 열 소통되는 가열기, 그 내부에 위치된 자성 교반 막대를 회전시킬 수 있는 용기 내부에서 회전 자기장을 생성할 수 잇도록 조절된 자성 교반기를 가진다. 상기 기기는 용기에 조작상 연결된 입수구 및 용기에 조작상 연결된 배수구를 추가로 포함한다. 전자 제어기는 가열기, 자성 교반기, 입수구 밸브, 배수구 밸브, 및 온도 센서와 전기적으로 소통되고, 실질적으로 알칼리 내성인 용기를 실질적으로 예정된 값의 온도로 조절되게 한다.
Description
관련 문헌의 참조
본 출원은 2001년 1월 24일에 출원된 미국 연방 특허 출원 일련 번호 제 60/178,051에 대한 우선권을 청구한다. 본 출원은 또한 "Methods for Treatment and Disposal of Regulated Medical Waste,"라는 제목의, 1998년 10월 20일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 제 09/171,447호 및 2002년 8월 20일에 발행된 미국 특허 제 6,437,211호에 관한 것이고, 상기는 두 출원은 본 명세서에서 참고문헌으로서 도입된다.
기술 분야.
본 발명은 폐기물 처리 분야에 관한 것이고, 더 구체적으로는 폐기물, 예컨대 감염성 폐기물 및 기타 독성, 생독성, 또는 방사성 폐기물의 분해 및 위생 처리용 시스템 및 방법에 관한 것이다.
다수의 시설, 예컨대 병원, 각종 의료 시설, 조사 및 교육 기관, 음식물 제조 시설, 등은 상당한 양의 감염성, 생독성, 또는 방사성 폐기물을 생성한다. 상기 폐기물은 외과적 및 병리학적 조직, 동물 조직, 시체, 혈액 및 기타 체액, 혈액에 노출된 일회 용품, 및 기타 환자 또는 동물의 잠재적으로 감염성이거나 독성인 체액을 포함할 수 있다. 상기 폐기물은 미국에서 "규제 대상 의료 폐기물(regulated medical waste (RMW)"로서 분류되어 국가의 규제 하에 있고, 적절한 정부 규제에 엄격하게 부합되게 처리해야 한다.
건강 관련 기관 및 정부 규제 기관은 점차 현존하는 세정 및 처리 방법의 적절함에 관여하게 되었다. 일부 잠재적 생독성 제제, 예컨대 원핵생물, 또는 감염성 단백질(프리온)은 사실상 표준 가압멸균 공정에서 생존한다는 것이 발견되었다. 따라서, 고체 감염성 생의학 폐기물 및 상기 폐기물을 포함하는 수용액을 처리하기 위한 더 효과적인 멸균 방법을 연구하여 왔다.
또한, 대학 및 기타 조사 시설도 마찬가지로 상당한 양의 이같은 폐기물을 생성한다. 예를 들어, 세포계, 조직, 또는 동물 실험을 수행하는 데 있어서, 염료, 독성 화학 물질, 또는 감염성 제제를 시험 대상으로 도입하는 것이 일반적이다. 더욱이, 방사성 물질도 화학적, 생화학적, 제약학적, 생의학적, 및 생물학적 조사를 강화하기 위한 방법으로서 일반적으로 사용된다. 약물 또는 화학 물질을 방사성 동위원소로 표지하여 이러한 화합물이 신체 내의 어디에서 대사되고 도입되는 지를 효율적이고 정확하게 연구하는 것이 일반적이다. 시험 및 분석이 완료되면, 감염성 제제 또는 독성 물질 또는 방사성 물질의 조직 내로의 도입으로 인하여, 남아있는 조직 또는 동물 시체는 "규제 대상 의료 폐기물", 독성 폐기물, 또는 낮은 수준의 방사성 폐기물("LLRW")의 분류 하에 놓이게 된다. 또한, 임의의 동물 체액 또는 배설물에 노출된 동물 쓰레기, 동물 잠자리(animal bedding), 처리 물질, 및 기타 물질도 감염성 또는 독성 폐기물질로서 취급되어, 적절한 정부 규제에 따른 처리를 요구한다.
더욱이, 오늘날 의료 기관은 일반적으로 인수공통 제제를 포함하는 감염성 제제에 노출된 물질, 기기 또는 표면 영역을 소독제, 예컨대 포름알데히드 또는 글루타르알데히드로 세정한다. 소비된 세정액은 독성 액체 폐기물로서 간주되고, 이또한 정부 규제에 따라 처리되어야 한다. 상기 폐기물의 처리 비용은, 제조 기반에서, 상당히 고가일 수 있다. 또한, 포름알데히드, 글루타르알데히드, 페놀 등의 물질은 일반적으로 조직을 방부 처리하고 감염성 생물학적 물질을 고정하기 위해 사용된다. 따라서, 상기 조직 및 고정제도 적절한 정부 규제에 따라 "규제 대상 의료 폐기물", 독성 폐기물, 또는 혼합 폐기물로서 처리되어야 한다.
또한, 14C 또는 3H 또는 기타 방사성 동위원소로 표지된 화합물을 포함하는 동물 시체는 LLRW로서 분류된다. 주 및 연방 지침은 LLRW의 처리를 규제하므로, 특별한 예방책이 상기의 처리에 부가되어야 한다. 현재, 상기 유형의 폐기물 처리에 사용되는 두 가지 방법은 소각 및 토지 매립이다. 현재, 연방법은 동물 시체가 특정 수준 미만의 방사성 동위원소 농도를 포함하는 경우에만 소각을 허용한다. 그러나, 방사성 동위원소 농도가 상기 수준 미만인 경우에도, 소각은 주 및 지역 당국에 의해 또한 제제를 받는다. 동물 시체의 방사성의 수준이 연방, 주, 및 지역 당국에 의해 정의된 허용가능한 최소 수준 미만인 경우에, 이의 처리는 방사성 폐기물로서의 임의의 부가적인 규제를 받지 않는다. 그러나, 추가의 복잡한 물질에 대하여, 특정 주요 대도시 지역에서는 방사성 동물 시체의 소각을 모든 수준에 대해 금지한다. 그럼에도 불구하고, 아무런 방사성 물질이 포함되지 않는 경우에도, 소각 자체의 일반적 공정은 부가적인 규제, 예컨대 주 또는 지역 환경 기관으로부터의 허가를 요구한다. 또한, 청정 공기 규정 하에 소각 설계 및 기능에 대한 미래의 요구 사항의 증가는 LLRW로서 분류된 동물 시체 또는 임의의 비방사성 시체 또는 인간 병리학적 폐기물을 처리하는 적절한 방법으로서의 소각의 지속적인 이용가능성에 의구심이 들게 한다.
현재, 방사성 동물 시체 소각에 대한 유일한 실제 대안은 허가받은 LLRW 처리 시설에 시체를 매립하는 것이다. 상기 방법은 시체 전체를 석회 및 흡착제에 패킹하고, 이를 특정 드럼에 리패킹(repacking)하며 상기 드럼을 LLRW 장소로 옮기는 것을 포함한다. 현재, 미국에는 South Carolina의 Hanford, Washington, 및 Barnwell에 위치한 오로지 두 개의 이러한 장소가 존재한다. 현재 미국에서 운영하는 토지 매립 장소의 제한된 숫자로 인하여, 상기 방법에 의해 임의의 방사성 폐기물을 처리하는 것은 매우 고가이고; 시체의 크기 및 무게로 인하여 낮은 수준의 방사성 폐기물을 포함하는 동물 시체에 대하여 비적절하게 고가이다. 토지 매립에 대한 매우 높은 가격 및 현재 장소에 대한 접근의 제약으로 인하여, LLRW로서 분류된 동물 시체의 처리 방법으로서 토지 매립의 가능성은 의구심이 든다.
낮은 수준의 특정 방사성 폐기물은 적절한 기록 유지 및/또는 모니터링에 의한 연방 정부의 규제 하에 하수구로 처리될 수 있는 것으로 종래 기술에서 공지되어 있다. 이는 10 C.F.R. 20으로 정의된 최대 허용 농도(MPC) 미만의 수준인 수용액 내의 동위원소 및 인간 폐기물 내의 방사성 동위원소를 포함한다. 상기 방법은, 예를 들어 암 치료를 하는 다수의 환자에 의해 발생하는 방사성 폐기물의 처리에서 이용되었다. 오늘날, 암 치료의 일반적인 방법은 방서성 치료이고, 이는 종종 방사성 물질의 흡수를 수반한다. 다수의 상기 방사성 화합물은 결과적으로 배설물 및 소변 배설을 통해 신체로부터 방출된다. 상기 배설물은 소량의 방사성 물질을 포함할 것이다. 그러나, 상기 방사성 물질은, 신체에서 하수구 시스템으로 배출되는 이의 수준이 상당히 희석되어 공공 건강 및 안전에 아무런 위험을 주지 않으므로 일반적인 하수구 시스템을 통해 처리된다. 상기 방법은 LLRW 처리에 대한 주 및 연방 처리 규정의 범위 이내에 있다. 그러나, 동물 잔재에 포함된 LLRW의 경우, 동물은 자연적으로 고체 폐기물이므로 상기 방법을 통해 용이하게 처리될 수 없다.
Ziegler에 의한 미국 특허 제 1,974,554호에서 개시된 바와 같이 케라틴을 포함하는 폐기물, 예컨대 머리카락 및 손톱은 산 또는 알칼리성 가수분해에 의해 용해될 수 있다는 것도 종래 기술에서 공지되어 있다. 또한, 케라틴을 포함하는 단백질의 가수분해는 알칼리성 용매에 의해 수행될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 또한, 본 발명의 양수인에 의해 일반적으로 소유된 Drs. Kaye 및 Weber에 의한 미국 특허 제 5,332,532호에서, 상기 가수분해는 방사성 물질로 오염된 단백질에 대해 이용가능하다는 것도 공지되어 있다.
감염성, 생독성, 또는 방사성 폐기물을 처리하는 공지된 방법 중, 각각은 계속 변화하는 환경법의 범위 하에서 해결될 수 없는 미래에 직면해 있다. 또한, 각각은 매우 고가이고, 병원, 대학 및 기타 기관의 이미 무리한 조사 및 폐기물 처리 예산에 불필요한 지출을 부가한다. 따라서, 유기 폐기물의 안전하고 저가의 처리 및 폐기 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 상기 필요성을 제공한다.
도 1은 본 발명의 현재의 바람직한 구현예에 의해 제공되는 시스템의 개략적 표현이고;
도 2는 본 발명의 현재의 바람직한 구현예에 의해 제공되는 방법의 생산 공정도의 표현이고;
도 3A, 3B 및 3C는 분해 사이클 동안 폐기물을 용기 챔버 내부에 받고 저장하기 위한 본 발명의 첫번째 구현예에 따른 보관 컨테이너의 측면, 상부 및 하부 각각의 입면도이고;
도 4A는 본 발명에 의해 제공되는 유일한 진공 밸런서 장치의 분해 입면도이고;
도 4B 및 4C는 각각 개방 및 폐쇄 상태인 도 4A의 진공 밸런서를 보여주고;
도 5A-5D는 본 발명에 의해 제공되는 교반 주입기 장치의 각종 도이고;
도 6A-6C는 가수분해성 분해 사이클 동안 폐기물을 그 내부에 받고 저장하기 위한 본 발명의 두번째 구현예에 따른 용기 챔버의 상부, 전면 및 측면 각각의 입면도이고;
도 6D는 도 6A-6C의 구현예의 분해 투시도를 보여주고;
도 6E는 도 6A-6C의 구현예의 배관 개략도이고;
도 7A-7C는 본 발명의 세번째 구현예에 따른 용기 챔버의 상부, 측면 및 말단 각각의 입면도이다.
도 7D는 도 7A-7C의 구현예의 배관/전기적 개략도이다.
발명의 요약
본 발명은 바람직하지 않은 물질을 제어된 알칼리 가수분해 사이클을 통해 감소시키고, 분해시키거나 중화시키는 시스템에 관한 것이다. 이의 한 형태에서, 상기 시스템은 바람직하지 않은 물질을 수용하는 장치를 가지는 기기, 예컨대 폐쇄가능한 반응 용기(closable reaction vessel)를 포함한다. 상기 기기는 또한 상기 시스템의 조작을 제어하는 장치를 포함한다. 또한, 상기 기기는 용기의 최대 부피에 기초하여 예정된 양의 물을 용기의 내부에 도입하는 장치 및 용기의 최대 부피에 기초하여 예정된 양의 알칼리 화합물을 상기 용기의 내부에 도입하는 장치를 포함한다. 부가적으로, 상기 기기는 물 및 알칼리 화합물을 용기의 내부로 도입한 후, 안전하게 처리가능한 생성물을 제조하기 위해 충분한 시간 동안 용기의 내부를 첫번째 예정된 온도 수준으로 가열하는 장치를 포함한다.
본 발명에 의해 제공되는 방법은 일반적으로 봉인성 용기를 제공하고, 상기 용기를 고도의 알칼리성 용매로 충전하고, 바람직하지 않은 성분을 포함하는 폐기물을 상기 고도의 알칼리성 용매 내에 침지시키며, 상기 고도의 알칼리성 용매를 가열하는 단계를 포함한다. 상기 폐기물을, 가수분해성 물질이 감소하거나 분해(즉, 실질적으로 가수분해)되어, 무균 용액 및 무균 고체 폐기물을 형성할 때까지 고도의 알칼리성 용매 내에서 잔존하도록 한다. 수용액 및 임의의 생성되는 고체 폐기물을 그 후 통상적인 방법, 예컨대 하수구, 무산소 발효기, 지역 매립지 설비를 통해서나, 적절하다면 비료(액체형 또는 고체형)로서 토양에의 적용 또는 이탄, 퇴비, 또는 기타 셀룰로오스 물질과 혼합함으로써 처리될 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 가수분해성 폐기물 처리를 위한 개선된 시스템, 방법 및 기기를 제공하는 것이다. 본 발명의 관련된 목적 및 이점은 하기의 설명으로부터 명백할 것이다.
바람직한 구현예의 상세한 설명
본 발명은 바람직하지 않은 제제 또는 성분, 예컨대 동물 시체, 동물 조직, 유기 물질, 유기인산 살충제 및 신경 가스, 질산 에스테르 및 방향족-니트로 화합물, 화학치료제 및 관련된 모든 알킬화제(예컨대 유황 겨자, 질소 겨자, 및 포스겐), 항생 물질, 식물, 동물, 및 박테리아 독소, 비-단백질 독소(예컨대 아플라톡신 및 테트라도톡신), 동물 독물(예컨대 뱀, 거미, 전갈, 어류 및 앙서 동물 독물), 식물 카테콜, 폴리페놀, 감염성, 생독성, 독성, 및 방사성 물질을 포함하지만 이에 국한되지 않는 폐기물을 처리하고 안전하게 폐기하는 시스템 및 방법을 포함한다. 본 발명의 시스템 및 방법은 상기 폐기물의 처리에 적용할 수 있는, 존재하는 모든 연방, 주, 및 지역 법규 및 규제에 부합되도록 의도되고 설계된다.
본 발명의 방법은 봉인성 용기를 제공하고, 고도의 알칼리성 용매를 제공하고, 용기 내부의 용매 내에 바람직하지 않은 성분을 포함하는 폐기물을 침지시키고, 용매 및 폐기물을 가열하며, 폐기물이 분해되거나 감소될 때까지 이를 용매 내에 잔존시켜, 이에 따라 무균 수용액 및 무균 고체 폐기물을 형성하는 것을 포함한다. 폐기물의 분해 및 감소의 정도는 폐기물을 1기압 초과의 압력 하에서 처리함에 의해, 용매조에 촉매제를 첨가함에 의해, 또는 상기 모두에 의해 증가될 수 있다.냉각 후, 분해 후의 최종 산물은 그 후 통상적인 처리 방법, 예컨대 하수구 또는 매립지를 통해 직접적으로 처리되거나, 토양에서 사용하기 위한 용도의 비료제로서도 사용될 수 있다. 바람직하다면, 분해 후 단계는 또한 생성되는 폐기물의 생성물 및 용기의 내부를 헹구거나 세정하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 시스템 및 방법은 또한 처리할 분해 후 고체 폐기물의 양을 실질적으로 감소시킨다.
본 발명의 발명자들은 감소/분해(시간 대 온도 곡선)의 완결은 분해 공정의 진행시 아미노산의 생성 속도를 측정함에 의해 결정될 수 있다는 것을 발견하였다. 상기 공정이 점근선에 도달할 때, 분해는 완결된 것을 생각된다.
작동시, 작동기가 예를 들어 동물 시체 또는 잔재와 같은 폐기물을 처리할 준비가 되었을 때, 폐기물을 보관 컨테이너 내에 위치시키고, 보관 컨테이너는 용기의 내부에 위치시킨다. 용기의 뚜껑은 그 후 통상적인 뚜컹 죔쇠에 의해 고정된다. 분해되기 위해 용기 내에 위치된 폐기물의 하중은 용기 용량의 10%(중량 기준) 이상이나 용기 용량의 총 중량의 60% 이하이다. 그 후 분해 사이클이 개시되어, 결과적으로 폐기물이 고도의 염기성 용매에 완전히 침지된다
상기의 용도를 위한 "고도의 알칼리성 용매" 또는 "고도의 염기성 용매"는 1 내지 2 몰의 알칼리 금속 히드록시드, 알칼리 토금속 히드록시드 또는 알칼리 토금속 옥시드 수용액을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 용매는 13 이상, 바람직하게는 13 내지 14 범위의 pH를 가져야 한다. 수산화나트륨(NaOH - 일반적으로 가성 소다 또는 수화나트륨으로도 공지되어 있음) 또는 수산화칼륨(KOH - 일반적으로 가성칼륨 또는 수화나트륨으로도 공지되어 있음) 수용액이 바람직하다. NaOH 또는 KOH 수용액이 바람직한 반면, 산화칼슘(CaO - 일반적으로 번트 라임(burnt lime), 칼스(calx) 또는 코스틱 라임(caustic lime)으로도 공지되어 있음), 수산화암모늄(NH4OH - 액체 암모니아로도 공지되어 있음) 또는 수산화마그네슘도 상기 용도를 위해 적절하다. 적절한 고도의 염기성 용매의 예로서 0.1M 내지 2.5M의 NaOH 수용액, 또는 대략적으로 0.4% 내지 10%(중량 기준)의 수산화나트륨 수용액을 들 수 있다.
분해시, 가수분해성 물질은 이가 감소되거나 분해될 수 있도록 충분한 양의 용매 내에 침지되어야 한다. 폐기물, 특히 동물 조직의 분해를 수행하기 위한 과량의 염기를 보장하는 비율 중 하나는 알칼리 금속 히드록시드 대 습윤 조직 중량이 1:10의 비율인 것이다. 상기 비율의 또다른 표현은 100 킬로그램의 건조 중량 단백질에 첨가된 900 리터의 물 중에 용해된 40 킬로그램의 NaOH, 또는 500 킬로그램의 신선하거나 냉동된 폐기물 중량에 첨가된 500 리터의 H20 중 40 킬로그램의 NaOH이다. 상기 비율은 본 명세서에서 기술되는 방법을 수행하거나 본 시스템을 조작하는 방법에 대한 설명으로서 제시된 것이고 본 발명의 특성이나 범위를 제한하고자 하는 것이 아니며; 본 명세서에서 기술되는 시스템 및 방법을 사용하는 이는 본 발명을 실행시에 더 경제적이고 정확한 비율을 발견할 수 있을 것이다. 원핵 생물을 포함한 모든 감염성 폐기물의 분해를 보장하기 위하여, 고도의 염기성 용매는 약 90℃ 이상, 및 바람직하게는 110℃ 내지 150℃의 온도로 가열되어야 한다.
폐기물이 용매 내에 침지된 이후, 반응이 폐쇄 반응 용기 내에서 진행되도록 하는 것이 바람직하다. 반응에 이용가능한 CO2의 양을 감소시키는 것이 반응의 이상적인 속도 및 화학양론을 유지하기 위해 유익하다. 이는 단순히 고도의 염기성 용매와 주위와의 접촉을 없애거나 제한함으로써 수행될 수 있다.
동물 시체와 같은 폐기물과 고도의 염기성 용매 간의 반응이 이의 본래의 속도로 진행되는 경우, 비현실적으로 많은 시간이 걸릴 것이다. 따라서, 반응 속도를 이의 본래의 속도보다 빠르게 증가시키는 것이 유리하다. 반응 공정의 속도를 증가시키는 하나의 방법은 용매를 바람직하게는 110℃ 내지 150℃의 온도로 가열하는 것이다. 또한, 증가된 대기압 하에서 봉인된 용기 내에서 반응을 수행하는 것도 동물 조직을 분해하는 데 필요한 반응 시간을 감소시킨다. 바람직한 방법은 약 55 PSIG(또는 약 3.8 대기압)의 압력에서 약 3 시간의 지속 시간 동안 약 150℃의 온도로 용매를 가열하는 것을 포함한다. 온도가 매 10℃ 상승할 때마다, 폐쇄 용기 내에서 일어나는 화학 반응 속도가 두 배로 빨라지고, 이에 따라 분해 시간이 대략적으로 50% 감소된다는 점에서, 열역학 또는 "Q10 법칙"의 일반적 법칙이 또한 본 발명에 적용된다는 것이 발견되었다. 상기 현상은 아레니우스 방정식에 기초한 것이다.
또한, 원한다면, 세정제, 예를 들어 소듐 라우릴 설페이트 또는 디옥시콜레이트를 용매에 대하여 1% 이하의 농도로 첨가하여 분해 속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 용매에 대한 세정제의 첨가는 비(比)비누화 지질을 분산시키고, 생물학적 물질을 멸균시키는 이점도 가진다는 것을 주목해야 한다.
결과적으로, 반응 속도는 특정 변수 예컨대 : 용매의 온도, 반응 용기의 압력, 폐기물의 특성 및 부피, 즉, 시체 또는 페기물 조직의 물리적 크기, 폐기물 대 고도의 염기성 용매의 부피비에 의존할 것이다. 반응 속도가 다양하므로, 폐기물이 용매 내에 침지되어야 하는 시간도 댜앙할 것이다. 그러나, 반응 속도에 관계 없이, 폐기물은 용해되고 가수분해 될 때까지 용매 내에 완전히 침지되어야 한다. 또한, 분해될 때까지 폐기물을 용매 내에 잔존시키는 것은 더 무균성 용액을 제조하는 것을 가능하게 할 것이다.
일단 동물 조직과 같은 폐기물이 분해되면, 두 종류의 고체 잔해가 종종 남는다. 첫번째 종류의 잔해는 실험실 동물이 섭취한 고무, 플라스틱, 또는 셀룰로오스 물질 및 실험 과정 또는 외과 수술 과정으로부터 남겨진 잔해, 예컨대 외과용 클립, 봉합사, 유리, 및 약간의 플라스틱 또는 종이로 이루어진다. 상기와 같은 고체 물품은 결코 방사성 동위원소를 도입하지 않는다. 일단 무균화되면, 상기 고체 물품은 또한 대부분의 사법권에 있어서 생의학적 폐기물로 생각되지 않는다. 상기 유형의 잔해는 용액으로부터 분리되고 세정된 후 종종 보통의 무균 고체 폐기물로서 처리될 수 있다.
용해되지 않은 채로 잔류하는 두번째 유형의 고체는 동물의 뼈 구조 및 치아의 무기 부분을 포함한다. 뼈 및 치아의 무기 부분으로 도입될 수 있는 방사성 동위원소가 사용되지 않는 한, 뼈 잔재의 무기 성분은 방사성 동위원소를 포함하지 않을 것이고, 고체 무균 폐기물로서 처리될 수 있다. 용매로부터 제거되고 세정되는 경우, 뼈 잔류물는 매우 부서지기 쉽다.
생물학적 폐기물이 용매 내에서 분해되고 고체 잔해가 제거된 후, 용액은 아미노산 및 펩티드의 알칼리 금속 염의 알칼리성 혼합물, 당 산(sugar acids), 뉴클레오티드, 작은 펩티드, 지질로부터의 지방산, 지질 및 핵산 분해로부터의 인산염, 가용성 칼슘 염, 안료, 당, 당 알콜(sugar alcohol), 탄화수소, 및 일반적으로 체액 중의 용액 내의 전해질 유래인 무기산, 뿐만 아니라 연방 규제 하의 MPC 요구 사항을 만족시키는 방사성 동위원소의 희석된 농도를 포함할 것이다. 상기 부산물은 모든 상업적 및 가정 주방으로부터의 폐기물 및 조리 찌꺼기 로부터 막대한 양으로 배출되는 것과 동일하다. 따라서, 상기 용액은 비-독성이고, 토양 및 하수구 처리 시스템에서 발견되는 박테리아 또는 균류에 의해 생분해가능한 화합물, 및 가능하게는 매우 희석된 양의 방사성 용질을 포함한다.
분해 사이클 말기의 용액은 오로지 비-독성의 생분해성 물질 및 동물 조직으로부터 방출되는 물을 포함하므로, 안전한 처리를 위하여 용액의 추가 희석이 필요하지는 않을 것이다. 그러나, 용액의 알칼리성을 감소시키기 위해, 용기 및 무기 잔재를 과량의 물로 헹구고, 폐기물에 대한 코-플러시(co-flush) 온도 조절, 및 장소, 기관, 또는 기업의 일반적 일일 폐기물의 부피를 조절함에 의해, 추가의 희석을 실행할 것이다(가용성 방사성 폐기물의 느린 희석은 보통 적절한 지역, 주, 연방 및 국가 규제에 의해 허용되지 않는다). 또한, 이산화탄소가 상기 단계에서 용액 내로 주입되어, pH를 약 7.5 내지 10으로 낮출 수 있다. 상기 단계에서, 그러나, 용액 내 방사성 동위원소의 농도는 하수구로 안전하게 방출될 수 있는 수준 이내에 있어야 한다.
세포 및 조직의 분해 산물을 포함하고, 방사성 표지된 용질의 잔재를 포함할 수 있는 상기의 무균의 중성 수용액은 일상의 비독성 및 생분해성 물질을 처리하기 위해 일반적으로 사용되는 방법을 이용하여 처리될 수 있다. 상기 단순 생분해성 화합물의 처리에 적합한 하수구 시스템 및 기타 처리 방법과 같은 방법을 사용하여 상기 용액을 처리하는 것은 전적으로 안전하다.
이제 도 1을 살펴보면, 본 발명을 수행하기 위한 바람직한 시스템 (10)이 도식적으로 보여지고, 이는 용매 용액 및 폐기물, 예컨대 동물 조직 또는 시체 또는 규제 대상 의료 폐기물을 포함할 수 있는 폐쇄 반응 챔버 또는 용기 (12)를 포함한다. 용기 (12)의 부분은 하기에서 정의되는 목적을 위하여 이중-벽 구조로서 한정된다. 물론, 용기는 본 발명에서 사용되는 pH 수준, 온도, 및 압력을 견딜수 있는 물질로 이루어져야 한다. 적절한 물질은 특정 스테인레스 강 물질 포함한다. 용기 (12)는 또한 기밀 방식으로 폐쇄되어, 제어된 알칼리성 가수분해 사이클이 완전하게 수행될 수 있도록 용기 내부 (14)의 필요한 환경을 제공할 수 있어야 한다. 따라서, 용기 (12)의 뚜컹 또는 커버 (16)는 내압 및 기밀로 단단히 폐쇄되어 분해 사이클의 온도 및 압력을 견디고, 용기 내부로의 공기(특히 이산화탄소)의 부주의한 도입을 막아야 하며, 또는 더 중요하게는, 용기 내부의 내용물이 대기 중으로 나가거나 부주의하게 배출되는 것을 막아야 한다. 용기의 이같은 폐쇄는 산업에서 잘 공지되어 있는 통상적인 뚜껑 죔쇠에 의해 달성될 수 있다(도면에서 보여지지 않음).
본 발명에 의해 수행되는 시스템 및 방법은 프로그램 가능한 멀티루프 기계 제어기(programmable multiloop machine controller)로 정의되고, 자동 조작을 위해 컴퓨터화되는, 통상의 프로그램 가능한 로직 제어기(programmable logic controller, PLC) 장치(도면에서 보여지지 않음)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어 장치는 바람직하게는 정보 스크린, 자동화 프로그램 소프트웨어용 디스크 드라이브, 작동시의 공정 파라미터 및 데이터를 기록하기 위한 디스크 드라이브 등의 기록 장치, 및 선택적 수동 입력 또는 작동을 위한 키보드를 포함한다.
시스템 (10)은 용기에서 받는 폐기물의 중량을 측정하고, 상기 중량 데이터를 나타내는 출력 신호를 발생시키기 위하여, 용기 (12)의 하나 이상의 다리 부분과 연결된 변환기 (18)(도식적으로 보여짐)를 추가로 포함한다. 상기 변환기는 용기 내용물의 중량이 제로 중량이 되지 않도록 미리 설정된다. 내용물의 중량 데이터는 그 후, 중량 출력 데이터를 기초로 하여, 용기의 내부로 도입되는 물 및 용매의 적절한 양을 측정하기 위하여, 용기 내부에 위치한 도관 (20a), 및 스프레이 볼 또는 노즐 (20e)을 통한 물 공급기 (20), 및 용매 루프 도관 (24) 및 펌프 (26)를 통한 용매 공급기 (22)를 통해, PLS 제어 장치로 입력된다. 용매는, 도 1에서 도식적으로 보여지고 도 5A 내지 5D에서 더 구체적으로 보여지는 주입기 장치 (28)을 통해 용기 (12)의 내부로 주입된다. 주입기 장치 (28)는 컨테이너 (60)(도 5 참조)의 하부 (62)에서 위쪽으로 용매 용액의 제트 유동을 일으킴에 의해 고도의 염기성 용매와 분해될 폐기물 사이의 상호 작용을 강화시키고, 용기 내부 (14)의 내용물을 혼합 및 교반시켜, 용기 내용물을 계속 움직이고 폐기물이 컨테이너 (60)의 하부에 축적되는 것을 방지하며 용매와 완전히 혼합되지 않는 것을 방지한다. 그럼으로써, 교반 주입기 장치도 또한 분해 사이클 시간을 단축시킨다.
본 발명이 본 명세서에서 기술되고 보여지는 교반 주입기 장치에 국한되지 않고, 용매를 반응기의 내부로 도입하는 임의의 장치가 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 용매를 용기로 단순히 도입하는 것이 알칼리-수용액과 폐기물의 "혼합"을 일으킬 것이다. 열을 도입하는 것도 혼합을 유도한다. 더욱이, 내용물의 교반은 용기에 연결된 외부 기작을 포함하는 각종 장치, 예컨대 용기를 물리적으로 운동시키는 요동 또는 진동 어셈블리에 의해 달성될 수 있다. 용기 내용물을 혼합 또는 교반하는 모든 상기의 대안적 장치가 본 발명에 의해 고려된다.
상기 언급된 바와 같이, 바람직한 공정은 용매 용액을 가열하여 분해 공정을 가속화시킴으로써 동물 조직, 시체, 또는 의료 폐기물을 완전히 분해할 것을 요구한다. 이를 위하여, 수직면 주위에 원주로 배치된 스테인레스 강 스팀 재킷 (30) 으로서 바람직하게 정의된 가열 장치, 및 물 및 용매의 용기 내부 (14)로의 도입 이후에 첫번째 예정된 온도 수준으로 용기의 내부를 가열하기 위한 용기(12)의 베이스가 시스템 (10)에 추가로 포함된다. 가열된 물 또는 스팀은 이중벽 구조의 용기 (12)의 벽 사이에서 순환한다. 스팀 재킷이 바람직한 구현예로서 정의되는 반면, 용액을 가열하기 위해 사용되는 일반적으로 공지된 임의의 가열 장치가 본 발명에서 사용될 수 있다. 스팀은 스팀 공급기 (32), 및 절단 밸브 (32b)와 제어 밸브 (32c)가 장치된 도관 (32a)에 의해 재킷 (30)으로 공급된다. 상기 시스템은 사이클의 개시시에 개방 상태이고 이후 용기 내부의 온도가 예정된 첫번째 온도에 도달하는 경우에 PLC 제어 장치에 의해 폐쇄되는 배기구(vent) (34)를 추가로 포함한다. 용기 (12) 내부의 온도는 용기 열전기 (36a)에 의해 측정되고, 용기 내부의 압력은 PSI 변환기 (38)에 의해 측정된다. 용매 루프 내부의 온도는 루프 열전기 (36b)에 의해 측정된다.
바람직한 구현예에서, 이덕터(eductor) 장치 (40)가 사용되어 용기 내부 (14)에 진공을 생성한다. 배기구 (34)가 개방되고 세정수가 도관 (20b)을 경유하여 물 공급기 (20)에 의해 이덕터에 제공되는 경우, 이덕터의 작용으로 공기 및 임의의 악취 가스가 도관 (34a)을 통해 용기의 내부로부터 제거되어 결과적으로 이덕터 (40)에서 세정수에 의해 포획되고, 이어서 배출 도관 (42a)를 통해 시스템으로부터 하수구 (42)로 제거된다. 하수구에서 유체의 온도는 열전기 (44)에 의해 측정되어 하수구 시스템에서 처리되기 이전에 폐기물의 온도를 모니터링한다. 진공을 생성하는 이덕터는, 배기구 밸브 (34)가 폐쇄되기 이전에, 용기가 충전되는 동안 부패하는 시체로부터 달아날 수 있는 악취 가스를 실질적으로 감소시킨다.
사이클에서, 일단 용기의 내용물이 분해 사이클(가열 및 냉각) 이후 배출되면, 용기의 내부는 방출 밸브 (41)가 개방된 채로 스프레이볼 (20e)를 경유하는 저온수로 헹구어진다. 수 분 이후, 방출 밸브 (41)는 폐쇄되어, 용기가 물로 충전되기 시작한다. 폐기물이 잠기는 지점까지 용기가 충전되면, 그 후 주입기 장치 (28)를 통해 수 분 간 수용액을 주입함에 의해 내용물을 교반하여 세정 효과를 높인다. 그 후, 방출 밸브 (41)는 재개방되고 용기의 내용물이 방출된다. 이후, 원하거나 필요하다면, 방출 밸브 (41)는 수 초 간 폐쇄되고 용기는 다시 물로 충전된다. 그 후 열을 다시 용기에 적용하여 용기 내부의 액체를 대략 95℃(203℉)까지 가열하여, 더 강하게 헹군다. 이러한 분해 후 가열 단계에서의 시간 및 온도는 다양할 수 있다.
분해 후 냉각 사이클 동안 용기 내부에서 생성되는 진공을 밸런싱 또는 조절하고, 진공이 용기의 배출을 방해하는 것을 막기 위하여, 도 4A-4C와 관련하여 하기에서 보여지고 기술되는 진공 밸런싱 장치 (46)를 제공하여, 초기의 진공 압력이 진공 밸런서 (46)의 역치 압력에 도달하거나 이를 초과하는 경우 주위 공기를 용기 내부로 선별적으로 제공한다. 본 명세서에서 보여지고 기술되는 진공 밸런서는 유일한 디자인으로서 제공되지만, 유체가 새지 않고 응결 유체가 축적되지 않는 임의의 진공 밸런싱 장치가 본 발명의 유효한 작동에 적절하다.
이제 도 4A를 살펴보면, 진공 죔쇠 (47), 진공 플러그 (48), 고리형 엔드 캡(annular end cap) (49), 진공 개스켓(vacuum gasket) (50), O-링 (51), 플랫 와셔(flat washer) (52), 소켓 헤드 캡 스크류(socket head cap screw) (53), 상부 페롤 부속 (54), 하부 페롤 부속 (55), 스프링 (56) 및 온도계 캡 (57)을 포함하는 진공 밸런서 (46)가 상세하게 보여진다. 도 4C에서 보여지는 바와 같은 폐쇄 상태에서, 스프링 (56)은 캡 스크류 (53), 와셔 (52) 및 진공 플러그 (48)가 위쪽으로 향하여 O-링 (51)이 진공 개스켓 (50)과 접경하여 맞물리게 되고, 이에 따라 어떠한 공기도 통과하지 않게 한다. 용기 (12) 내부의 진공 압력이 특정 값에 도달하면, 이는 스프링 (56)의 압력을 초과하여, 이에 따라 플러그 (48)를 아래쪽으로 움직여 O-링 (51)이 개스켓 (50)으로부터 풀려서, 이덕터 (40)가 공기를 용기 내부로부터 방출하는 동안 주위 공기를 용기 내부로 제공한다.
바람직한 시스템은 분해 사이클 동안 폐기물 또는 잔재 또는 의료 폐기물을 용기 내부 (14)에 보관하여 폐기물이 용매 용액 내에 완전히 침지될 수 있게 하는 투과성 컨테이너를 추가로 포함한다. 도 3A-3C에서 보여지는 바와 같이, 상기 컨테이너는 바람직하게는 상부 림(rim) 부속 (64), 하부 림 부속 (66) 및 뚜껑 (68)을 가지는 스틸 메시 스크린 (62)으로 정의되는 원통형 부품 (60)을 포함하여 폐기물 조직을 컨테이너 (60) 내에 넣는다.(컨테이너의 바람직한 형태는 원통형인 반면, 기타 비-원통형도 적절하고 본 발명의 범위 이내에 있는 것으로 생각되어야 한다.) 바람직하게는 핸들 (68a)가 뚜껑 (68)에 부착된다. 도 3B 및 3C에서 보여지는 바와 같이, 뚜껑 (68) 및 컨테이너의 하부 모두는, 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 6 mm(1/8 내지 1/4 인치)스크린 메시를 가지는 스테인레스 강 스크린 메시로 이루어지는 스테인레스 강 메시 (62)를 포함한다. 뚜껑 (68)은 통상적인 방법에 의해 컨테이너의 몸체 (61)에 고정될 수 있다. 핸들 (68a)에는 구멍 같은 부속 (68b)이 장착되어 컨테이너를 용기 내부로 및 바깥으로 낮추거나 올리기 위한 부착 장치를 수용한다. 폐기물 조직이 분해되는 경우, 하기에서 기술되는 바와 같은 "청정부(clean side)" 제거시에 투과성 컨테이너 (60)는 용기 (12) 바깥으로 끌어올려지거나, 또는 용기 (12)의 측면의 또다른 부속 밖으로 제거되어, 이에 따라 컨테이너 (60) 내에 잔류하는 분해되지 않은 고체 잔해를 제거한다. 컨테이너의 높이 "h"(도 3A) 및 직경 "d"(도 3C)은 다양한 양의 폐기물 조직 또는 다양한 크기의 동물 시체, 또는 다양한 부피 또는 양의 의료 폐기물을 수용하기 위하여 변화될 수 있다. 더 큰 컨테이너에 대해서는, 기계적 게양 시스템을 이용하여 더 큰 동물 시체의 더 무겁거나 더 부피가 큰 하중 또는 더 많은 양의 의료 폐기물을 용기 내부로 내리기 위하여 기계적 게양 시스템을 이용할 필요가 있다.
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 바람직한 구현예는 반응이 진행되는 동안 용매를 계속 움직임으로써 용매 용액과 폐기물 간 반응 속도를 가속화시키기 위한, 도 5A-5D에서 보여지는 교반 주입기 장치를 포함한다. 상기 장치는 루프 (24) 및 펌프 (26)(도 1)를 통해 용매를 순환시키고, 일반적으로 보관 컨테이너 (60)(도 5A 참조)의 하부를 향하는 다양한 각도에서 다중 제트 포트(jet port)를 통해 용매를 주입함에 의해 이를 용기 내부로 도입함으로써 달성된다. 상기의 배치는 용매가 용기 내부에서 계속 움직이게 하고 분해 공정을 연장시키거나 느리게 할 수 있는, 폐기물의 컨테이너 (60) 하부에의 축적을 방지한다. 교반 주입기 장치 (28)는 바람직하게는 각각의 엘보 멤버(elbow member) (28b)에 연결된, 다수의 동심 흐름 감소기 또는 노즐 (28a)을 포함하고, 이는 이어서 각각의 튜브 멤버 (28c)에 연결되고, 이는 마지막으로 각각의 크로스 멤버 (28d)에 연결된다. 각각의 크로스 멤버 (28d)는 주입기 장치를 유입 도관 (24a)의 상부 말단에 부착하기 위하여 스크류 커플링 멤버 (28e)에 연결된다. 노즐은 도 5A-D에서 예시되는 바와 같은 원추형일 필요가 없으며, 특정 용도에 적절하도록 형태 및 크기가 다양할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 대향 노즐(opposing nozzles) (29a)은 약 22.5도(도 5C)의 끼인각 A으로 배치되고, 배향 노즐 (29b)는 약 45도(도 5D)의 끼인각 B로 배치됨으로써 주입기의 교반 및 혼합 작용을 강화시켜 분해 반응을 촉진시킨다. 대안적으로, 각도 A 및 B는 특정 용도에 적절하도록 다양할 수 있다.
도 5A에서 보여지는 바와 같이, 용매를 주입기 (28)로 이송시키는 유입 도관 (24a)은 내부로 확장되며, 동축 양식으로, 유출 도관 (24b)을 통해 위쪽으로 확장된다. 유입 도관 (24a)은 직경에 있어서 유출 도관 (24b)보다 더 작아서, 용기 (12) 내부의 수성 내용물이 도 5A에서 참고 화살표 "a"로 보여지는 바와 같이 유출 도관 (24b)을 향해 아래쪽으로 배출된다. 유출 도관 (24b)은 용매를 용매 루프 (24) 및 펌프 (26)(도 1 참조) 및 필요한 경우, 방출 밸브 (41)를 통해 하수구 (42)로 다시 이송한다. 도 5A에서 보여지는 연결부 "b"는 충분히 단단하여 고도의 염기성, 고온 및 고압 환경을 견딜 수 있어야 한다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 또한, 주입기 장치를 폐기물의 용매를 이동시키기 위하여 용기 내부 주위에 고정된 방향으로 배치된 별개의 주입기 노즐을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이러한 배치는 큰 직경의 컨테이너 및 큰 부피의 폐기물을 포함하는 더 대형의 용도에서 유용하다. 상기 별개의 고정된 주입기는 본 명세서에서 보여지고 기술되는 주입기 어셈블리 (28)를 대신하거나 이에 부가하여 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 사이클 공정을 묘사하는 흐름도를 보여준다. 작동시, 폐기물이 측량되고, 중량 및 물과 용매의 비율이 PLC 제어 장치에 의해 자동 측정된다(박스 a). PLC 제어 장치 의한 중량 계산에 기초하여 물(박스 b) 및 용매(박스 c)의 적절한 양이 그 후 용기의 내부에 도입된다. 물은 일반적으로 60 중량% 물과 40 중량% 조직의 비율로 첨가되지만, 폐기물의 특정 유형 및 하중량의 요구 조건에 따라서 다른 양으로 첨가될 수 있다. 조직 중량에 기초하여 알칼리가 예정된 농도로 첨가된다. 이는 15 내지 20% 비율의 총 조직 중량에 50 중량% NaOH가 첨가된 용액과 동일하다. 가열 장치 (30)(도 1)가 배기구 (34)를 폐쇄하면서(박스 e) 용기 내부를 분해 사이클 온도로 가열한다(박스 d). 그 후, 시스템 (10)은 분해를 위해 용기 내에 위치된 폐기물의 중량에 기초하여 PLC 제어 장치에 의해 측정시의 예정된 지속 시간 동안 상기의 상승된 온도를 유지한다(박스 f). 시스템은 일반적으로 약 3 시간 동안 약 150℃(302℉)의 분해 온도를 유지하거나, 더 저온에서 작동시, 상기 기술된 열역학 방정식에 따라 매 10℃의 온도 상승에 대한 분해 사이클 시간을 가지는 100℃에서 16시간의 이론적 완전 분해 시간에 기초하여 상기 온도에서 적절한 시간 동안 유지된다. 더 바람직하게는, 주어진 온도에서의 이론적 분해 시간에 적절한 안전 인자가 첨가되어 하중 크기, 조성물, 분배 등의 변수로부터 발생하는 차이를 조절한다.
그 후, 시스템은 분해 후 냉각 사이클로 들어가서, 냉각수가 물 공급기 (20)(도 1)로부터 도관 (20c)를 경유하여 스팀 재킷 내부 (30)로 공급되어 용기 내부의 온도를 낮춘다(박스 g). 이는 용기 내부의 내압이 약 대기압(평방 인치 당(PSI) 101.3 kPa/14.7 파운드)에 도달할 때까지, 즉 압력계 또는 변환기에서 눈금 표시가 제로가 되어 1.0 이상의 대기압이 될 때까지 지속된다. 일단 시스템이 충분히 냉각되면, 배기구 (34)를 개방하는 제어 장치(박스 h) 및 방출 밸브 (41)(박스 i)에 의해 용기를 하수구(하수구 (42))로 비워, 액체 내용물을 용기 내부로부터 예정된 지점까지 방출하고, 상기 지점에서 방출 밸브(41)를 폐쇄하며(박스 j), 세정액은 계속해서 도입하여 내부가 바람직하게는 약 절반이 찰 때까지 용기 내부를 세정한다(박스 k). 사이클의 상기 시점에서, 용기 내부는 세정액으로 분사되고, 내용물은 주입기 (28)를 통해 예정된 시간 동안 순환된 후, 하수구는 다시 개방되어 용기 내부에 잔존하는 모든 잔류물을 헹구어낸다(박스 l 및 m). 그 후, 하수구는 다시 폐쇄되고(박스 n) 용기는 다시 부분적으로 채워진 후 최종 가열 세정 사이클이 수행된다(박스 o, p 및 q). 상기 단계에서 분해 및 냉각 사이클은 완료되고 용기는 다시 개방될 수 있으며 폐기물 보관 컨테이너는 제거되고 비워진다. 빈 컨테이너는 용기 내부에서 대체되어 시스템이 잇따른 조작을 위해 준비되게 한다.
또한, 본 발명은 폐기물에 제어된 알칼리성 가수분해 사이클을 적용하고 통상의 하수 처리에 적절한 무균 생성물을 생성함으로써, 유기 조직 또는 감염성, 생독성, 독성, 또는 방사성 제제를 분해하거나 중화시키기 위한 방법을 제공한다. 바람직한 방법은 하기의 단계를 포함한다:
(a) 가열-냉각 장치에 연결된 폐쇄 반응 용기 (12)를 제공하는 단계;
(b) 폐쇄 반응 용기 (12) 내에 폐기물을 수용하는 단계;
(c) 용기 (12)에 연결된 중량 변환기 (18)에 의해 상기 용기 내에 수용된 폐기물의 중량을 측정하고, 중량 출력 데이터를 생성하는 단계;
(d) 중량 측정 변환기 (18)에 의해 생성된 중량 출력 데이터를 받고 이를 고려하여, 용매 및 물의 적절한 양을 결정하여 용기 (12)의 내부로 도입하는 것을 포함하는, 시스템의 작동을 조절하는 단계;
(e) 용기의 내부에 도입하기 위한 물 및 용매의 적절한 양을 결정한 이후에, 중량 출력 데이터에 기초하여 물 공급기 (20) 및 도관 (20a)을 통해 PLC 제어기에 의해 측정된 양으로 용기의 내부에 물을 공급하면서, 용기의 배기구에 진공을 생성하여 악취를 제거하고, 중량 출력 데이터에 기초하여 PLC 제어기에 의해 측정된 양으로 도관의 내부로 고도의 염기성 용매를 도입하는 단계;
(f) 물 및 알칼리 용액을 용기의 내부에 도입한 이후, 가열 장치(스팀 재킷 (30))에 의해 첫번째 예정된 온도 수준으로 용기의 내부를 가열하는 단계;
(g) 교반 주입기 장치 (28)에 의해 용기의 내부를 혼합하거나 교반하여 용매와 조직 사이의 상호 작용을 증진시키는 단계;
(h) 분해 사이클의 개시 직후 배기구 (34)에 의해 용기의 내부를 계속 배기시키고, 용기의 온도가 첫번째 예정된 온도에 도달하는 경우 배기구를 폐쇄하는 단계;
(i) 용기 내부를 분해 사이클 온도로 가열하고 상기 온도를 예정된 지속 시간 동안 유지시키는 단계;
(j) 분해 사이클의 수행 이후 공급기 (20)로부터 냉각수를 가열 장치 (30)에 도입함에 의해 용기의 내부를 냉각시키는 단계;
(k) 이덕터 (40)를 작동시키고 배기구 (34)를 개방시킴에 의해 진공을 생성하여 분해 후 공정의 남은 시간 동안 모든 악취 가스를 용기 내부로부터 제거하는 단계;
(l) 진공 밸런서 (46)에 의해 이덕터 (40)에 의해 생성된 진공을 밸런싱하여, 분해 후 공정의 나머지 시간 동안 주위 공기를 용기 내부로 선별적으로 공급함으로써 상기 진공이 용기의 배출을 방해하는 것을 방지하는 단계;
(m) 방출 밸브 (41)를 작동하여 용기 내용물의 분해된 액체 부분을 배출시키고, 라인 (20a)을 개방함에 의해 분사 세정을 개시하여 용기 내부에 잔류하는 고체 폐기물로부터 용매 용액의 모든 잔재를 제거하는 단계;
(n) 분사 라인 (20a)을 계속 개방하여 스프레이볼 (20e)을 통한 분사 세정을 지속하면서 방출 밸브 (41)를 폐쇄하고, 물 라인 (20d)을 개방하여 용기를 분해 컨테이너 (60)의 하부로부터 대략 15 cm(6 인치)까지 물로 재충전하며, 펌프 (26)를 재작동하여 예정된 시간 동안 루프 (24)에 의해 고체 폐기물 잔재에 걸쳐 세정액을 재순환시켜 고체 폐기물 잔재를 부가적으로 세정시키는 단계;
(o) 방출 밸브 (41)을 개방하여 용기 내용물의 액체 부분을 헹구는 단계;
(p) 라인 (20a)을 개방함에 의해 또다른 분사 세정을 개시하여 고체 잔재로부터 모든 잔류하는 용매 세정액을 추가로 제거하는 단계;
(q) 분사 라인 (20a)을 계속 계방하면서 방출 밸브 (41)를 폐쇄하고, 물 라인 (20d)을 다시 개방하여 용기를 분해 컨테이너 (60)의 하부로부터 대략 15 cm(6 인치)까지 물로 재충전하며, 펌프 (26)를 재작동하여 고체 폐기물 잔재를 통하여 세정액을 재순환시켜 고체 폐기물 잔재를 두번째로 세정시키는 단계;
(r) 두번째 세정액을 예정된 온도로 가열하고 두번째 가열된 세정액을 예정된 시간 동안 재순환시켜, 용액이 고체 폐기물 잔재로부터 모든 포획된 분해 용액을 제거하도록 하는 단계;
(s) 방출 밸브 (41)를 개방하여 두번째 가열된 세정액을 방출하는 단계;
(t) 방출 밸브 (41)를 계속 개방한 채로, 용기 내부 및 고체 폐기물 잔재의 최종적인 세정을 위하여 분사 라인 (20a)을 개방하는 단계;
(u) 분사 라인 (20a)을 폐쇄하여 세정을 중단하고, 용기의 액체 내용물을 배출하는 단계; 및
(v) 마지막으로, 용기의 뚜껑 (16)을 개방하고, 위생 매립지에서의 처리 또는 고체 비료 물질로서의 사용을 위해 첫번째 개방시 폐기물 잔재를 제거하는 단계.
상기에서 언급된 충전 수준은 폐기물 하중 크기의 함수로서 변화될 수 있고, 더 큰 하중은 더 높은 충전 수준을 요구한다는 것이 주목되어야 한다. 즉, 충분한 액체가 첨가되어 알칼리 용액에 의한 폐기물의 감소를 위하여 이는 완전히 침전되어야 한다.
상기에서 언급된 바와 같이, 폐쇄 용기의 부가적 특성은 고체 폐기물 잔재를을 용기의 수직면에 배치된 두번째 개구(도면에서 보여지지 않음)로부터 제거하는 것이다. 상기 특성은 용기가, 첫번째 개구가 설비의 오염된 부분 내에 위치하도록 하고, 시스템의 나머지 부분이 설비의 깨끗한 부분 내에 위치하도록 배치되게 한다. 이는 오염된 물질이 처리되고 무균화된 후, 무균의 고체 폐기물이 두번째 개구로부터 제거되어 최종 처리를 위하여 깨끗한 영역에서 잔류하게 한다. 이후, 두번째 개구는 또다른 처리 사이클을 위한 폐기물의 적하를 위한 첫번째 개구의 개방 이전에 봉인될 것이다. 상기 배치는 "오염 부위 공급/청정 부위 제거(clean side feed/dirty side removal)"로서 언급된다. 상기의 구현예는 상기의 단계 (u)를 하기와 같이 변화시킬 것이다:
(u) 마지막으로, 용기를 개방하고, 위생 매립지에서의 처리 또는 고체 비료 물질로서의 사용을 위해 두번째 개구로부터 고체 폐기물 잔류물를 제거한 후, 이후의 사이클을 위한 새로운 폐기물의 적하를 위한 주된 개구의 개방 이전에 두번째 개구를 폐쇄하고 재봉인하는 단계(여기서 오염 부위의 도어 또는 뚜껑 및 청정 부위의 도어 또는 뚜껑은 전기적으로 서로 맞물려 규제에 부합되게 하고 청정 부위의 오염을 막는다).
마지막으로, 본 발명의 시스템의 예 및 이의 사용시의 조작 방법이 하기에 제시된다.
용기를 가령 감염성 또는 독성 제제를 포함하는 동물 시체로 충전하기 이전에, 용기의 뚜껑을 닫아 하중의 눈금이 "제로"가 되게 한다. 그 후 뚜껑을 열고 용기에 목적하는 부피까지 폐기물을 충전한다. 바람직하게는, 하중은 용기 용량(중량)의 20% 이상이나, 시스템이 작동하지 않아 과잉 중량이 제거되어야 하는 경우가 발생하는 용기의 중량 용량 이하이어야 한다. 그 후 용기 뚜껑을 닫고 고정시킨다. 그 후 PLC 제어기를 작동시켜, 먼저 용기 내 폐기물의 중량을 측정함에 의해 분해 공정을 개시한다. 그 후 분해 사이클을 개시함으로써 바람직하게는 60 중량% 물 대 40 중량% 조직의 속도로 물을 첨가하고, 조직 중량에 기초하여 예정된 농도로 알칼리를 첨가한다. 상기 농도는 15 내지 20% 비율의 총 조직 중량에 50 중량% NaOH가 첨가된 용액과 동일하다. 그 후, 가열 단계를 개시하여 예정된 시간 동안 용기 내부의 온도를 예정된 첫번째 분해 사이클 온도로 상승시켜 시체를 완전히 분해한다. 바람직한 양태에서, 사이클은 분해 온도를 110℃ 이상, 바람직하게는 약 130℃, 및 가장 바람직하게는 약 150℃로 유지한다. 분해 사이클은 일반적으로 약 3 시간 동안 지속시킨다.
일단 분해 사이클이 완결되면, PLC 제어 장치가 용기의 슬리브 재킷(sleeve jacket) (30)을 통해 세정된 냉수를 이용하여 냉각 사이클을 개시한다. 일단 용기가 충분히 냉각되면, 용기를 비운 후 냉수로 부분적으로 재충전하고 내부를 헹군다. 그 후 용기를 다시 비우고, 다시 부분적으로 재충전하고, 원한다면 여기서 두번째 세정액은 가열된다. 이러한 고온 세정 이후, 용기를 비우고 내용물을 최종 분사 세정으로 분사시킨다. 그 후 냉각 사이클을 종결하고, 하수구가 개방되어 용기의 내부가 완전히 빌 때가지 시스템을 중단한다.
작동기가 냉각 시스템의 완결시 존재한다면, 용기를 이 시점에서 개방하고 폐기물을 보유하는 바스켓을 제거하고 비운다. 상기 바스켓을 그 후 교체하여, 시스템이 새로운 사이클에 대해 준비되도록 한다. 이 경우, 그러나, 냉각 사이클이 완료되는 경우 작동기는 존재하지 않고, 예를 들어 사이클이 밤에 수행되는 경우, 작동기는 짧은 시간, 바람직하게는 약 30초 간 분사 세정 사이클을 개시해야 한다. 최종 분사가 완결된 이후, 용기를 개방하고 폐기물을 안전하게 처리할 수 있다.
도 6A-6E는 본 발명의 또다른 바람직한 구현예인, 약 25 파운드 이하의 범위인 가수분해성 폐기물의 질량을 화학적으로 감소시키기 위한 화학적 폐기물 감소 시스템 (110)을 예시한다. 시스템 (110)은 폐쇄 가능한 반응 챔버 또는 고도의 알칼리성 용매 용액 및 폐기물(예컨대 동물 조직 또는 시체, 규제 대상 의료 폐기물, 외과용 도구 상의 오염물, 등)의 부피를 포함할 수 있는 용기 (112)를 포함한다. 대안적으로, 가수분해성 폐기물은 외과용 도구에만 특정적으로 제한되지 않는 의료 도구 상의 유기 오염물일 수 있다.
바람직하게는, 용기 (112)의 부분은 이중벽 구조로 특징지어진다. 또한 바람직하게는 용기 내부 (114)는 알칼리 내성 물질, 예컨대 스테인레스 강 또는 세라믹 물질로 코팅되어야 한다. 더 바람직하게는, 용기 (112)는 가수분해 공정시 이가 노출될 수 있는 pH 수준, 온도, 및 압력의 조합을 견딜 수 있는 물질로 이루어져야 한다. 적절한 물질은 스테인레스 강의 특정 제제를 포함한다. 용기 (112)는 바람직하게는 기밀 방식으로 폐쇄되어 용기 내부 (114)에 필요한 환경을 제공함으로써 제어된 알칼리성 가수분해 사이클이 완결되게 하고, 고도의 알칼리성 용매 및 폐기물이 주위로 빠져나가는 것을 방지한다. 따라서, 용기 (112)의 뚜껑 또는 커버 (116)는 바람직하게는 단단하게 폐쇄되고 봉인되어 분해 사이클의 온도 및 압력을 견디고, 대기 (특히 이산화탄소)가 용기 (112) 내부로 부주의하게 도입되는 것을 방지하며, 더 구체적으로는 용기 (112)의 내용물의 대기로의 방출 또는 부주의한 배출을 방지한다. 용기 (112)의 이러한 폐쇄는 상업에서 잘 공지되어 있는 통상의 뚜껑 죔쇠(lid clamp), 또는 종래 기술로부터 이용가능한 편리한 임의의 편리한 폐쇄 장치에 의해 달성될 수 있다.
시스템 (110)은 상기 기술된 프로그램 가능한 로직 제어기(programmable logic controller, PLC) 장치(도면에서 보여지지 않음)와 같은 전자 제어기 (117)를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 시스템 (110)은, 조작상으로 용기 (112)에 연결되고 전기적으로 전자 제어기 (117)에 연결된 중량 센서 또는 변환기 (118)(도면에서 보여지지 않음)를 추가로 포함하여, 용기 (112) 내부에 수용된 폐기물의 중량을 측정하고, 상기 중량 데이터를 포함하는 출력 신호를 제어기 (117)에 발생시킨다. 변환기 (118)는 일반적으로 용기 (112)의 내용물 중량이 제로 중량이 되지 않게 미리 설정된다. 내용물 중량 데이터는 그 후 전자 제어기 (117)에 입력되어, 중량 출력 데이터에 기초하여, 용기 (112)의 내부에 도입되는 물 및 용매의 적절한 양을 결정한다. 더 작은 용기 (112)(예를 들어, 약 2 내지 약 20 파운드의 폐기물을 분해하기 위한 용량을 가짐)의 경우에, 예정된 양의 알칼리 용매(용기 (112)의 최대 폐기물 하중을 분해하도록 제형화됨)가 용기 (112)의 최대 하중 이하의 폐기물의 임의의 양과 함께 사용하기 위해 바람직하다. 이러한 경우, 중량 데이터를 대신 사용하여 용기 (112)의 최대 용량이 초과되는 경우 시스템 (110)을 중단시킨다.
시스템 (110)은 예컨대 도관 (120a)에 의해 용기 (112)에 조작상으로 연결된 물 공급기 (120)를 연결시키는 것을 추가로 포함한다. 물 및 건조 알칼리 토금속, 알칼리 히드록시드, 또는 알칼리 금속 옥시드를 용기 (112) 내부에서 혼함함에 의해 고도의 알칼리 용매를 그 내부에서 제조한다. 대안적으로, 고도의 알칼리 용액이 먼저 제조된 후 용기 (112)에 첨가된다. 도 6E는 시스템의 배관을 더 자세하게 설명한다. 도관 (120a)은 밸브 (124)를 통해 입수구(water inlet) (126) 및/또는 주입기 장치 (128)에 연결되어 물을 용기 (112)에 도입한다.
상기의 구현예에 있어서, 형성된 용매 용액을 가열하여 더 효율적이고 빠르게 가수분해성 폐기물의 화학적 감소를 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 시스템 (110)은 바람직하게는 용기 (112)와 열 소통되는 위치에 있고 조작상으로 연결된 가열기 (130)를 포함한다. 더 바람직하게는, 가열기 (130)는 용기 내부 (114)로 물 및 용매를 도입한 이후 용기 (112)의 내부를 첫번째 예정된 온도 수준으로 가열할 수 있는 용기 (112)의 베이스와 열적으로 접촉하는 전기적 고온 플레이트이다. 대안적으로, 편리한 유형의 가열기 (130), 예컨대 상기 구현예에서 기술된 스팀 재킷 또는 당업자에게 공지된 임의의 기타 가열 장치를 사용하여 용기 (112)를 사용하여 가열할 수 있다. 도관 (132a)을 통한 전력 공급기 (132)에 의해 가열기 (130)로 전기를 공급한다. 바람직하게는, 온도 센서 (119)(예컨대 열전기 등)를 용기의 내부와 열 소통되도록 위치시켜 용기 (114)의 온도를 지속적으로 모니터링하거나 필요시 조회한다. 더 바람직하게는, 가열기 (130) 및 온도 센서 (119)가 모두 전자 제어기 (117)와 전기적으로 소통되도록 연결하여, 전자 제어기 (117)가 가열기 (130)의 배출량을 조절하여 용기 (114)의 온도를 예정되거나 목적하는 시간/온도 프로파일에 따라 유지하게 한다.
시스템 (110)은 또한 바람직하게는 사이클의 개시 직후 개방된 상태로 되고 그 후 용기 (112) 내부의 온도가 예정된 첫번째 온도에 도달하는 경우 전자 제어기 (117)에 의해 바람직하게 폐쇄되는 배기구 (140)(하기에 더 자세히 기술됨)를 바람직하게 포함한다. 용기 (112) 내부의 온도는 용기 열전기 (119)에 의해 측정하고, 용기 (112) 내부의 압력은 압력 센서(도면에서 보여지지 않음), 예컨대 PSI 변환기에 의해 측정할 수 있다.
또한, 시스템 (110)은 바람직하게는 용매 및 부분 용해된 폐기물을 순환 및 혼합시키기 위한 교반 장치 (133)를 포함한다. 교반 장치 (133)는 바람직하게는 자성이고, 예컨대 자성 교반기 (135)는 자기장이 용기 (112) 내부에 발생하여 용기 (112) 내에 위치된 하나 이상의 자성 교반 로드(magnetic stir rod) (137)를 회전시키도록 배치된다. 자성 교반기 (135)는 가열기 (130)와 기능적으로 결합되어, 예컨대 당업자에게 쉽게 공지되어 있는 고온 플레이트/교반기 조합이 된다. 자성 교반기 (135)가 바람직한 반면, 교반 장치 (133)는 용기 내부 (114)의 내용물을 혼합하고 교반하기 위한 당업자에게 친숙한 임의의 편리한 교반 장치를 포함할 수 있다. 상기 교반은 고도의 알칼리성 용매와 용해되는 폐기물 간의 상호 작용을 강화시켜, 용기의 내용물이 계속해서 움직이게 하고 폐기물이 컨테이너 (112)의 하부에 축적되는 것을 방지한다. 교반의 추가의 이점은 분해 사이클 시간의 감소이다. 내용물의 교반은 용기 (112)에 연결된 외부 기작, 예컨대 용기 (112)를 물리적으로 움직이는 요동 또는 진동 어셈블리를 포함하는 각종 장치에 의해 달성된다. 용기 내용물을 혼합 또는 교반하는 모든 상기의 대안적 장치가 본 발명에 의해 고려된다.
바람직하게는, 시스템 (110)은 또한 용기 (112)가 폐쇄되는 경우 용기 내부 (114)로부터 과압을 경감시키기 위한 환기 시스템을 포함한다. 유체 도관 (142)은 배기구 (140)를 하수구 라인 (144)에 연결시킨다. 바람직하게는, 체크 밸브(check valve) (146)는 (140)과 하수구 라인 (144)사이에 연결되어, 용기 (112)의 오염을 방지한다. 하수구 라인 (144)은 또한 용매 용액 및 임의의 용해된 폐기물의 방출을 위해 용기 (112)에 설치된 배수구(water outlet) (148)와 연결된다.
또한, 시스템은 배수구 (148)와 하수구 라인 (144)사이를 연결하는 이덕터 (150)를 포함할 수 있다. 세정수는 물 공급기 (120)에 의해 도관 (120b)를 경유하여 이덕터 (150)에 공급된다. 이덕터 (150)의 작용은 유체 도관 (142)을 통해 용기 (112)의 내부로부터 공기 및 모든 악취 가스를 제거하는 것이고, 여기서 공기 및 악취 가스는 결국 이덕터 (150)의 세정수에 포획되며, 이어서 하수구 도관 (144)에 의해 시스템으로부터 제거된다. 하수구 유체의 온도는 열전기(도면에서 보여지지 않음)에 의해 측정되어 하수구 시스템에서의 처리 이전에 폐기물의 온도를 모니터링한다. 진공-생성 이덕터 (150)는 용기 (112)가 충전되는 동안 부패하는 시체로부터 방출될 수 있는 악취 가스를 실질적으로 감소시키고, 또한, 원한다면 폐기물이 가수분해되는 동안 또는 그 이후에 용기 (112)로부터 가스를 방출시키게 할 수 있다.
작동시, 일단 용기의 내용물이 분해 사이클(가열 및 냉각) 이후 방출되면, 용기의 내부는 배수구 (148)가 개방된 상태에서 입수구 (128)를 통해 냉수로 헹구어질 수 있다. 수 분 이후, 배수구 (148)를 폐쇄하여 용기 (112)가 물로 충전되게 한다. 용기 (112)는 이제 또다른 가수분해 사이클을 위해 준비된 것으로 생각되고, 감소시킬 폐기물로 충전된다. 일단 용기 (112)가 예정된 양(적어도 폐기물이 잠기기에 충분한 양)의 물로 충전되면, 예정된 양의 고도의 알칼리성 분말이 첨가되고 물과 혼합되어 고도의 알칼리성 용매 용액을 형성한다. 그 후, 내용물은 자성 교반기 (135) 및 교반 막대 (137)에 의해 교반되고, 내용물은 예정된 주기의 시간 동안 약 98℃로 가열되어 폐기물을 화학적으로 감소시킨다. 그 후 용기 (112)를 냉각하고 배수구 (148)를 개방하며 세정수를 용기 (112)로 도입한다. 배수구를 폐쇄하여 세정수가 축적되게 하고 모든 잔류하는 고체를 헹구어낸다. 배수구 (148)를 그 후 재-개방하여 용기 (112)의 액체 내용물을 방출시킨다. 그 후, 원하거나 필요하다면, 배수구 (148)를 두번째로 폐쇄하고, 용기 (112)를 다시 물로 충전시킨다. 가열을 그 후 용기 (112)에 적용하여 용기 내부의 액체를 대략 95℃(203℉)로 가열하여 강화된 헹굼/확산을 개시한다. 상기 분해 후 가열 단계의 시간 및 온도는 다양할 수 있다.
바람직한 시스템은 액체 투과성 용기 (160), 예컨대 폐기물 감소 공정시 용기 내부 (114)의 폐기물을 보관할 수 있는 바스켓을 추가로 포함하여, 폐기물을 용매 용액 내에 완전히 침지시킨다. 도 3A-3C를 다시 언급하면, 상기의 컨테이너는 바람직하게는 상부 림(rim) 부속 (64), 하부 림 부속 (66) 및 뚜껑 (68)을 가지는 스틸 메시 스크린 (62)으로 정의되는 원통형 부품 (60)을 포함하여 폐기물 조직을 컨테이너 (60) 내에 넣는다.(컨테이너의 바람직한 형태는 원통형인 반면, 기타 비-원통형도 적절하고 본 발명의 범위 이내에 있는 것으로 생각되어야 한다.) 바람직하게는 뚜껑 (68)에 핸들 (68a)이 부착된다. 컨테이너 (60)의 크기는 용기 (114)의 내부에 맞도록 한다. 도 3B 및 3C에서 보여지는 바와 같이, 뚜껑 (68) 및 컨테이너의 하부는, 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 6 mm(1/8 내지 1/4 인치)스크린 메시를 가지는 스테인레스 강 스크린 메시로 이루어지는 스테인레스 강 메시 (62)를 포함한다. 뚜껑 (68)은 통상적인 방법에 의해 컨테이너의 몸체 (61)에 고정될 수 있다. 핸들 (68a)에는 구멍 같은 부속 (68b)이 장착되어 컨테이너를 용기 내부로 및 바깥으로 낮추거나 올리기 위한 부착 장치를 수용한다. 폐기물 감소 조작이 완료된 후, 컨테이너 (60)는 용기 (112) 바깥으로 끌어올려지고, 이에 따라 용기 (60)의 내부에 남아있는 분해되지 않은 고체 잔해를 제거한다.
시스템 (110)의 사용 방법은 상기에서 서술된 첫번째 구현예와 동일하고, 실질적으로 알칼리 내성인 용기를 제공하고, 고도의 알칼리성 용매를 제공하고, 예정된 최대 질량 이하를 가지는 폐기물의 양을 제공하고, 상기 폐기물을 용기 내부의 용액에 침지시키며, 용매 및 폐기물을 가열하고, 폐기물이 분해되어 잔류 고체 폐기물을 가지는 수용액을 형성할 때까지 이를 용매 내에 잔류시키는 것을 포함한다. 바람직하게는, 폐기물을 계산된 예정 시간 동안 용매 내에 잔류시켜, 예정된 최대 질량의 폐기물을 예정된 조작 온도에서 실질적으로 완전히 용해시킨다. 바람직하게는, 예정된 조작 온도는 약 95 내지 약 98℃이다. 그러나, 주어진 용매 pH 또는 농도에 대하여, 상기 기술된 바와 같이 Q10 법칙에 따라 사이클 시간을 증가시킴에 의해 가수분해는 더 낮은 온도(즉, 90℃ 이하)에서 달성될 수 있다. 폐기물의 분해 또는 감소의 정도는 폐기물이 예정된 온도에서 용매 내에 침지되는 시간을 감소시키고, 용매 및 폐기물의 온도를 증가시키며, 촉매 물질을 첨가시키거나, 상기의 일부를 조합시킴에 의해 증가될 수 있다.
냉각 후, 분해 후 최종 산물은 그 후 통상의 처리 방법, 예컨대 토양 용도의 비료제로서 사용되는 매립지 또는 하수구 등을 통해 직접적으로 처리될 수 있다. 바람직하다면, 분해 후 단계는 또한 생성되는 폐기물 산물 및 용기의 내부를 헹구거나 세정하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 시스템 및 방법은 또한 처리될 분해 후 고체 폐기물의 양을 실질적으로 감소시킨다.
도 7A-7D는 본 발명의 또다른 바람직한 구현예인, 약 3000 파운드 이상까지의 범위인 가수분해성 폐기물의 질량을 화학적으로 감소시키는, 화학적 폐기물 감소 시스템 (210)을 예시한다. 시스템 (210)은 고도의 알칼리성 용매 용액 및 폐기물(예컨대 동물 조직 또는 시체, 규제된 의료 폐기물 등)의 부피를 포함할 수 있는 폐쇄가능한 반응 챔버 또는 용기 (212)를 포함한다. 바람직하게는, 용기 (212)는 이중-벽 컨테이너 구조로 한정된다. 또한, 바람직하게는, 용기 내부 (214)는 알칼리 내성 물질, 예컨대 적절한 스테인레스 강 또는 세라믹 물질로 코팅되어야 한다. 더 바람직하게는, 전체 용기 (212)는 가수분해 공정시 노출될 수 있는 pH 수준, 온도 및 압력의 조합을 견딜 수 있는 물질, 예컨대 특정 제제의 스테인레스 강으로 이루어져야 한다. 용기 (212)는 바람직하게는 기밀 방식으로 폐쇄되어 용기 내부 (214)에 필요한 환경을 제공함으로써, 제어된 알칼리 가수분해 사이클이 완결되게 하고, 또한 고도의 알칼리성 용매 및 폐기물이 주위로 방출되는 것을 방지한다. 따라서, 용기 (212)의 뚜껑 또는 카버 (216)는 바람직하게는 단단하게 폐쇄되고 봉인되어 분해 사이클의 온도 및 압력을 견디고, 대기 (특히 이산화탄소)가 용기 (112) 내부로 부주의하게 도입되는 것을 방지하고, 더 구체적으로는 용기 (212)의 내용물의 대기로의 방출 또는 부주의한 배출을 방지한다. 용기 (212)의 이러한 폐쇄는 상업에서 잘 공지되어 있는 통상의 뚜껑 죔쇠(도면에서 보여지지 않음), 또는 종래 기술로부터 이용가능한 편리한 임의의 폐쇄 장치에 의해 달성될 수 있다.
시스템 (210)은 전자 제어기 (217), 예컨대 상기 기술된 프로그램 가능한 로직 제어기(programmable logic controller, PLC) 장치를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 시스템 (210)은 용기 (212)에 조작상 연결되고 전자 제어기 (217)에 전기적으로 연결된 중량 센서 또는 변환기 (218)를 추가로 포함하여 용기 (212)에 수용된 폐기물의 중량을 측정하고, 상기 중량 데이터를 포함하는 출력 신호를 제어기 (217)에 발생시킨다. 변환기 (218)는 일반적으로 용기 (221) 내용물의 중량이 제로 중량이 되지 않게 미리 설정된다. 내용물 중량 데이터는 그 후 전자 제어기 (217)에 입력되어, 중량 출력 데이터에 기초하여, 용기 (212)의 내부에 도입되는 물 및 용매의 적절한 양을 결정한다. 더 작은 용기 (212)(예를 들어, 약 200 내지 약 500 파운드의 폐기물을 분해하기 위한 용량을 가짐) 또는, 임의로, 더 큰 용기의 경우에, 예정된 양의 알칼리 용매(일정한 증가량의 폐기물 하중을 분해하도록 제형화됨)가 용기 (212)의 최대 하중 이하의 폐기물의 임의의 양과 함께 사용하기 위해 바람직하다. 이러한 경우, 중량 데이터가 대신 사용되어 용기 (212)의 최대 용량이 초과되는 경우 시스템 (210)을 중단시킨다.
시스템 (210)은 예컨대 도관 (220a)에 의해 용기 (212)에 조작상으로 연결된 물 공급기 (220)를 연결시키는 것을 추가로 포함한다. 물 및 건조 알칼리 토금속, 알칼리 히드록시드, 또는 알칼리 금속 옥시드를 용기 (212) 내부에서 혼함함에 의해 고도의 알칼리 용매를 그 내부에서 제조한다. 도관 (220a)은 밸브 (224)를 통해 물 입구 (226) 및/또는 주입기 장치 (228)에 연결되어 물을 용기 (212)에 도입한다.
상기의 구현예에 있어서, 형성된 용매 용액을 가열하여 더 효율적이고 빠르게 가수분해성 폐기물의 화학적 감소를 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 시스템 (210)은 바람직하게는 용기 (212)와 열 소통되는 위치에 있고 조작상으로 연결되거나 용기 (212)의 액체 내용물에 침지된 가열기 (130)를 포함한다. 더 바람직하게는, 가열기 (230)는 용기 (212)의 하부로 연장되고 용기 (212)와 열소통되거나 그 내부로 삽입되고 용기 내용물과 직접 열소통되는 버너(burner)(예컨대 천연 가스 버너, 및 오일 버너, 등)를 포함한다. 버너를 바람직하게는 그 내부로 물 및 알칼리 용매를 도입한 이후 충분한 열 에너지를 발생시키도록 조절하여 용기의 내부(214)를 첫번째 예정된 온도로 가열한다. 대안적으로, 임의의 편리한 유형의 화로(furnace) 또는 가열기 (230), 예컨대 상기의 구현예에서 기술된 스팀 재킷 또는 당업자에게 공지된 임의의 기타 가열 장치를 사용하여 용기 (212)를 가열할 수 있다.
바람직하게는, 온도 센서 (219)(예컨대 열전기 등)를 용기의 내부와 열 소통되도록 위치시켜 용기 (214)의 온도가 지속적으로 모니터링하거나 필요시 조회한다. 더 바람직하게는, 가열기 (230) 및 온도 센서 (219)를 모두 전자 제어기 (217)와 전기적으로 소통되도록 연결하여, 전자 제어기 (217)가 가열기 (230)의 배출량을 조절하여 용기 (214)의 온도를 예정되거나 목적하는 시간/온도 프로파일에 따라 유지시키게 한다.
또한, 시스템 (210)은 용매 및 부분 용해된 폐기물을 순환 및 혼합시키기 위한 교반 장치를 임의로 포함할 수 있다. 또한, 시스템 (210)은 사이클의 개시 직후 바람직하게는 개방된 상태가 되고 그 후 용기 (212) 내부의 온도가 예정된 첫번째 온도에 도달하는 경우 바람직하게는 폐쇄되는 배기구 (240)를 바람직하게 포함한다. 유체 도관 (242)은 배기구 (240)를 유체 하수구 라인 또는 연통(flue) (244)에 연결시킨다. 용기 (212) 내부의 온도는 용기 열전기 (219)에 의해 측정되고, 용기 (212) 내부의 압력은 압력 센서(도면에서 보여지지 않음), 예컨대 PSI 변환기에 의해 측정될 수 있다.
사이클에서, 일단 용기의 내용물이 분해 사이클(가열 및 냉각) 이후 방출되면, 용기의 내부를 배수구 (248)가 개방된 상태에서 입수구 (228)를 통해 냉수로 헹굴 수 있다. 수 분 이후, 배수구 (248)를 폐쇄하여 용기 (212)를 물로 충전한다. 용기 (212)는 이제 또다른 가수분해 사이클을 위해 준비된 것으로 생각되고, 감소시킬 폐기물로 충전한다. 일단 용기 (212)가 예정된 양(적어도 폐기물이 잠기기에 충분한 양)의 물로 충전되면, 예정된 양의 고도의 알칼리성 분말을 첨가하고 물과 혼합하여 고도의 알칼리성 용매 용액을 형성한다. 대안적으로, 알칼리 농축액을 물에 첨가하여 고도의 알칼리성 용매 용액을 형성할 수 있다. 내용물을 그 후 교반 장치, 예컨대 용기 (212)를 통해 고도의 알칼리성 용매 용액을 펌핑함에 의해 교반하고, 내용물을 예정된 주기의 시간 동안 약 98℃로 가열하여 폐기물을 화학적으로 감소시킨다. 용기 (212)를 그 후 냉각시키고 배수구 (248)를 개방하며 세정액을 용기 (212)로 도입한다. 배수구를 폐쇄하여 세정액이 축적되게 하고 모든 잔류하는 고체를 헹구어낸다. 배수구 (248)를 그 후 재개방하고 용기 (212)의 액체 내용물을 배출한다. 그 후, 원하거나 필요하다면, 배수구 (248)을 두번째로 폐쇄하고 용기 (212)를 다시 물로 충전한다. 그 후 열을 다시 용기 (212)에 적용하여 용기 내부의 액체를 대략 95℃(203℉)로 가열하여, 강화된 세정을 개시한다. 상기 분해 후 가열단계의 시간 및 온도는 다양할 수 있다.
바람직한 시스템은 액체 투과성 용기 (260), 예컨대 폐기물 감소 공정시 용기 내부 (114)의 폐기물을 보관할 수 있는 바스켓을 추가로 포함하여, 폐기물을 용매 용액 내에 완전히 침지시킨다. 컨테이너 (260)는 바람직하게는 용기 (212)에 맞는 모양인 바스켓이고, 바람직하게는 알칼리 내성의 천공 스테인레스 강이다. 천공은 바람직하게는 강 바스켓(steel basket) (260)에 형성된 6 mm(3/8 인치) 구멍의 패턴으로서 정의된다. 폐기물 감소 공정이 완결된 후, 컨테이너 (260)를 용기 (212)로 끌어올려, 컨테이너 (260)에 남아있는 분해되지 않은 고체 잔해를 제거한다.
시스템 (210)의 사용 방법은 상기에서 서술된 구현예와 동일하고, 실질적으로 알칼리 내성인 용기를 제공하고, 고도의 알칼리성 용매를 제공하고, 예정된 최대 질량 이하를 가지는 폐기물의 양을 제공하고, 상기 폐기물을 용기 내부의 용액에 침지시키며, 용매 및 폐기물을 가열하고, 폐기물이 분해되어 잔류 고체 폐기물을 가지는 수용액을 형성할 때까지 용매 내에 잔류시키는 것을 포함한다. 바람직하게는, 폐기물을 계산된 예정 시간 동안 용매 내에 잔류시켜, 예정된 최대 질량의 폐기물을 예정된 조작 온도에서 실질적으로 완전히 용해시킨다. 바람직하게는, 예정된 조작 온도는 약 95 내지 약 98℃이다. 폐기물의 분해 또는 감소의 정도는 폐기물이 예정된 온도에서 용매 내에 침지되는 시간을 감소시키고, 용매 및 폐기물의 온도를 증가시키며, 촉매 물질을 첨가시키거나, 상기의 일부를 조합시킴에 의해 증가될 수 있다. 냉각 후, 분해 후 최종 산물을 그 후 통상의 처리 방법, 예컨대 토양 용도의 비료제로서 사용되는 매립지 또는 하수구 등을 통해 직접적으로 처리할 수 있다. 바람직하다면, 분해 후 단계는 또한 생성되는 폐기물 산물 및 용기의 내부를 헹구거나 세정하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 시스템 및 방법은 또한 처리될 분해 후 고체 폐기물의 양을 실질적으로 감소시킨다.
본 발명은 바람직한 구현예에 의해 설명되었지만, 하기의 청구항에서 제시되는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 수정 및 변형이 될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 상기 수정 및 변형은 첨부되는 청구항의 권한 및 범위 내에 있는 것으로 생각된다.
Claims (51)
- 하기 장치를 포함하는, 바람직하지 않은 물질에 제어된 알칼리성 가수분해 사이클을 적용시킴에 의해 이를 분해하거나 중화하는 시스템:(a) 바람직하지 않은 물질을 수용하는 장치로서, 상기 수용 장치는 내부를 가지는 폐쇄 반응 용기를 형성할 수 있는 장치;(b) 시스템의 알칼리성 가수분해 사이클을 제어하는 장치;(c) 물을 예정된 양으로 상기 용기의 내부로 도입하는 장치;(d) 알칼리 화합물을 예정된 양으로 상기 용기의 내부로 도입하여 용매 용액을 형성하는 장치; 및(e) 물 및 알칼리 화합물을 용기의 내부에 도입한 후에, 바람직하지 않은 물질을 실질적으로 완전히 가수분해할 만큼 충분한 지속 시간 동안 용기의 내부를 첫번째 예정된 온도 수준으로 가열하는 장치;(단계 d 이후에, 용매 용액의 pH는 약 12 내지 14임).
- 제 1 항에 있어서, 하기 장치를 추가로 포함하는 시스템:(f) 용기의 내용물을 혼합하여 알칼리 화합물과 바람직하지 않은 물질 간의 상호 작용을 강화시키는 장치.
- 제 2 항에 있어서, 하기 장치를 추가로 포함하는 시스템:(g) 용기의 내부를 배기시키는 장치로서, 상기 배기 장치는 사이클의 개시 직후 개방된 상태이고, 용기 내부의 온도가 첫번째 예정된 수준에 도달시 상기 제어 장치에 의해 폐쇄되도록 작동되는 장치.(h) 알칼리성 가수분해 사이클이 수행된 이후 냉각제를 용기에 도입함에 의해 용기의 내부를 냉각하는 장치;(i) 상기 용기의 내부에 진공을 생성할 수 있는 장치;(j) 사이클 동안 주위 공기를 선별적으로 용기 내부로 통과시킴으로써 용기 내부의 상기 진공 장치에 의해 내부에 생성된 진공을 밸런싱하여 시스템의 작동시에 상기 용기 내부에 존재하는 진공이 예정된 수준을 초과하는 것을 방지하는 장치; 및(k) 분사 세정(spray rinse)을 개시하여 분해 용액을 고체 잔재로부터 세정하는 장치.
- 제 3 항에 있어서 하기 장치를 추가로 포함하는 시스템:(l) 내용물을 상기 용기의 내부로부터 배출시키는 장치로서, 상기의 가열 장치를 조절하여 용기 내부를 예정된 지속 시간 동안 두번째 예정된 사이클 온도로 가열하고, 그 후 상기 냉각 장치가 용기 내부의 온도를 두번째 예정된 온도로 낮춤에 의해 용기 내의 내부 압력이 평방 인치 당 약 제로 파운드에 도달하게 하고, 그 후 상기 물 도입 장치가 용기의 내부를 세정하고, 상기 제어 장치가 상기의 배기 장치를 개방하며, 상기의 배출 장치가 내용물을 용기 내부로부터 예정된 수준까지 배출하고, 그 후 내부가 부분적으로 충전될 때까지 물 도입 장치가 용기 내부를 계속해서 세정하고, 그 후 용기 내부를 최종 세정액으로 분사하여 배출 장치를 통해 용기의 내부에 잔류하는 모든 화합물을 헹구어내는 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 세정액이 물을 포함하는 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 냉각제가 물을 포함하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 바람직하지 않은 물질이 동물 조직, 인간 조직, 동물 시체물, 인간 시체물, 병리학적 폐기물, 또는 의료 도구의 오염물을 추가로 포함하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 바람직하지 않은 물질이 방부제, 독성 오염물, 병원균, 항종양제 또는 미생물 제제를 포함하는 시스템.
- 제 8 항에 있어서, 상기 방부제가 포름알데히드, 글루타르알데히드 및 페놀을 포함하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 화합물이 수산화나트륨(NaOH)을 포함하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 화합물이 수산화칼륨, 산화칼슘, 수산화암모늄 또는 수산화마그네슘을 포함하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 바람직하지 않은 물질이 오염된 외과용 도구를 포함하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 용기 내부의 온도를 모니터링하기 위한 열전기 장치를 추가로 포함하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 및 물 도입 장치가, 도관 장치를 포함하는 루프 공급 시스템, 상기 교반 장치에 의해 공급원으로부터 도관 장치를 경유하여 용기 내부로 도입될 알칼리성 화합물을 펌핑하는 펌프, 및 루프 온도를 모니터링하기 위한 열전기 장치를 포함하는 시스템.
- 하기 단계를 포함하는 폐기물의 분해 또는 중화 방법:(a) 고도의 알칼리성 용매조를 제공하는 단계;(b) 상기 폐기물을 상기 고도의 알칼리성 용매조 내에 침지시키는 단계;(c) 상기 고도의 알칼리성 용매조 및 상기 침지된 폐기물을 상기 폐기물을 실질적으로 분해하기 위한 충분한 시간 동안 약 90℃ 이상의 온도로 가열함에 의해, 생분해성 물질 및 고체 폐기물을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계.
- 제 15 항에 있어서, 상기 고도의 염기성 용매가 약 12 내지 약 14의 범위의 pH를 가지는 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 고도의 염기성 용매가 물 및 하나 이상의 알칼리 히드록시드를 포함하는 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 폐기물이 의료 도구에 존재하는 유기 오염물을 포함하는 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 폐기물이 동물 시체를 포함하는 방법.
- 제 15 항에 있어서, 단계 (c)에서 고도의 염기성 용매를 교반, 순환, 또는 휘젓는 것을 포함하는 방법.
- 하기 단계를 포함하는 폐기물의 감소 방법:(a) 예정된 양의 고도의 알칼리성 용매를 포함시키는 단계;(b) 예정된 양의 폐기물을 상기 예정된 양의 고도의 알칼리성 용매 내에 침지시키는 단계; 및(c) 상기 예정된 양의 고도의 알칼리성 용매 및 상기 침지된 폐기물을 상기 폐기물을 실질적으로 분해시키기 위해 충분한 시간 동안 약 90℃ 이상의 온도로 가열하는 단계.
- 제 21 항에 있어서, 상기 폐기물이 외과용 도구에 부착하는 유기 오염물을 포함하고, 여기서 상기 시간이 상기 외과용 도구에 존재하는 감염성 프리온을 파괴하기에 충분한 방법.
- 하기 단계를 포함하는, 바람직하지 않은 물질에 알칼리성 가수분해 사이클을 적용하고, 통상의 하수 처리 또는 토양 용도로 적합한 생성물을 발생시킴에 의해 이를 분해하거나 중화하는 방법으로서, 상기 방법은 방법:(a) 온도 제어 장치에 연결된 폐쇄 반응 용기를 제공하는 단계;(b) 바람직하지 않은 물질의 질량을 상기 용기 내에 수용하는 단계로서, 상기 바람직하지 않은 물질의 질량이 예정된 최대 질량값 이하인 단계;(c) 바람직하지 않은 물질의 질량을 고려하고, 용기의 내부에 도입될 물 및 알칼리 화합물의 적절한 양을 결정하는 것을 포함하는 시스템 조작을 제어하는 단계;(d) 단계 (c) 이후, 알칼리 화합물을 바람직하지 않은 물질의 질량에 기초한 양으로 상기 용기 내부에 도입하는 단계;(e) 단계 (d) 이후, 상기 용기 내부의 물을 바람직하지 않은 물질의 질량에 기초한 양으로 상기 용기 내부에 도입하는 단계;(f) 단계 (d) 및 (e) 이후, 안전하게 폐기할 수 있는 생성물을 제조하기에 충분한 지속 시간 동안 용기 내부를 첫번째 온도로 가열하는 단계(상기 첫번째 온도는 90℃ 이상임).
- 제 23 항에 있어서, 하기 단계를 추가로 포함하는 방법:(g) 단계 (e) 및 (f) 동안, 용기를 충전하는 동안 용기의 배기구 내에 진공을 생성하여 폐기물 악취를 제거하는 단계;(h) 단계 (e) 및 (f) 동안, 용기의 내용물을 혼합하여 알칼리 화합물과 바람직하지 않은 물질 간의 상호 작용을 강화시키는 단계;(i) 단계 (g) 이후, 분해 사이클이 시행된 이후에 용기 내부를 예정된 온도로 냉각시키는 단계;(j) 단계 (i) 이후, 용기가 예정된 두번째 온도에 도달하고, 압력이 약 1 기압에 도달한 직후 용기의 내부를 배기시키는 단계;(k) 단계 (j) 동안, 용기의 내부에 진공을 생성하여 그 내부로부터 악취를 제거하는 단계;(l) 단계 (k) 동안, 이에 따라 생성된 진공을 밸런싱하여 상기 진공이 용기의 배출을 방해하는 것을 방지하는 단계;(m) 단계 (l) 이후, 용기 내용물의 액체 용액 부분을 용기의 내부로부터 배출하는 단계; 및(n) 단계 (m) 이후, 용기의 내부를 헹구어서 바람직하지 않은 물질의 모든 고체 잔재로부터 모든 잔류하는 용액 잔류물를 제거하는 단계.
- 제 24 항에 있어서, 하기 단계를 추가로 포함하는 방법:(o) 단계 (n) 동안, 용기를 헹구고 부분적으로 재충전하는 것을 지속하면서 하수구를 폐쇄하고, 세정액을 모든 고체 폐기물 잔재에 걸쳐 교반하는 단계;(p) 단계 (o) 이후, 세정액을 예정된 지속 시간 동안 순환시켜, 상기 세정액이 바람직하지 않은 물질의 모든 고체 폐기물 잔재로부터 모든 포함된 분해 용액을 제거하도록 하는 단계;(q) 단계 (p) 이후, 세정액을 용기의 내부로부터 배출하는 단계.
- 제 25 항에 있어서, 단계 (o) 또는 (p) 동안 세정액을 가열하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 25 항에 있어서, 하기 단계를 추가로 포함하는 방법:(r) 단계 (q) 이후, 이어서 용기 내부를 헹구어 바람직하지 않은 물질로부터 모든 고체 폐기물 잔재의 제거를 수행하는 단계; 및(s) 단계 (r) 동안, 통상적인 방법에 의해 생성되는 폐수를 처리하는 단계.
- 제 27 항에 있어서, 하기 단계를 추가로 포함하는 방법:(t) 단계 (s) 이후, 위생 매립지에서의 처리 또는 고체 비료로서의 사용을 위하여 용기를 개방하고 상기 고체 폐기물을 제거하는 단계.
- 제 23 항에 있어서, 상기 고도의 염기성 용매가 약 13 이상의 pH를 가지는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 고도의 염기성 용매가 물과 알칼리 금속 히드록시드 또는 알칼리 토금속 히드록시드의 혼합물을 포함하는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 예정된 질량의 바람직하지 않은 물질이 유기 오염물을 가지는 금속 도구를 포함하는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 예정된 질량의 바람직하지 않은 물질이 유기적으로 오염된 외과용 도구를 포함하는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 예정된 질량의 바람직하지 않은 물질이 동물의 일부를 포함하는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 알칼리 화합물 및 물이 바람직하지 않은 물질의 예정된 최대 질량값에 기초하여 도입되는 방법.
- 제 23 항에 있어서, 예정된 최대 질량값이 약 5 kg인 방법.
- 제 23 항에 있어서, 예정된 질량의 바람직하지 않은 물질이 유기인산 살충제, 신경 가스, 질산 에스테르, 방향족 니트로-화합물, 화학요법제, 알킬화제, 항생제, 식물 독소, 동물 독소, 박테리아 독소, 비-단백질 독소, 동물 독, 식물 카테콜, 및 폴리페놀로부터 선택되는 방법.
- 하기 단계를 포함하는 폐기물의 분해 또는 중화 방법으로서, 상기 폐기물이 독성 또는 생독성 제제이거나, 가수분해성 물질을 포함하는 감염성 제제를 포함하는 규제 대상 의료 폐기물인 방법:(a) 고도의 알칼리성 용매를 제공하는 단계;(b) 상기 폐기물을 상기 고도의 알칼리성 용매에 침지시키는 단계; 및(c) 상기 고도의 알칼리성 용매 및 상기의 침지된 폐기물을 상기 가수분해성 물질을 분해하기에 충분한 시간 동안 약 90℃ 이상의 온도로 가열하고, 이에 따라 비-독성 생분해성 물질을 포함하고 상기 감염성 제제가 없는 무균 고체를 포함하는 무균 용액을 제조하는 단계.
- 제 37 항에 있어서, 폐기물이 금속 도구 상에 존재하고 무균 용액은 감염성 프리온이 없는 방법.
- 하기를 포함하는 폐기물의 화학적 감소 기기:고열의, 실질적으로 알칼리 내성인 용기;상기 용기와 열 소통되는 가열기;상기 실질적으로 알칼리 내성인 용기의 내용물을 교반하기 위한 교반 장치;상기 용기와 조작상 연결되는 입수구(water inlet) 밸브;상기 용기와 조작상 연결되는 배수구(water outlet) 밸브;상기 실질적으로 알칼리 내성인 용기의 온도를 측정하기 위해 설치된 온도 센서;가열기, 자성 교반기, 입수구 밸브, 배수구 밸브, 및 온도 센서와 전기적으로 소통되도록 연결된 전자 제어기(전자 제어기는 실질적으로 알칼리 내성인 용기의 온도가 실질적으로 예정된 값으로 유지되도록 조절됨).
- 제 39 항에 있어서, 상기 실질적으로 알칼리 내성인 용기 내에 포함된 고도의 알칼리성 용매조를 추가로 포함하는 폐기물의 화학적 감소 기기.
- 제 40 항에 있어서, 실질적으로 알칼리 내성인 용기 및 고도의 알칼리성 용매조가 약 97℃의 온도에서 유지되는 기기.
- 제 40 항에 있어서, 실질적으로 알칼리 내성인 용기 및 고도의 알칼리성 용매조가 최대 온도인 100℃ 미만에서 유지되는 기기.
- 제 39 항에 있어서, 실질적으로 알킬리 내성인 용기가 약 5 kg의 최대 하중 용량을 가지는 기기.
- 제 43 항에 있어서, 실질적으로 알칼리 내성인 용기에 조작상 연결되고 전자 제어기에 전기적으로 연결되는 중량 센서를 추가로 포함하는 기기로서, 실질적으로 알칼리 내성인 용기의 중량이 예정된 최대값을 초과하는 경우 전자 제어기가 가열기 및 자성 교반기를 중단시키도록 조절되는 기기.
- 제 39 항에 있어서, 알칼리 내성인 용기 내부로부터 확장되고 그 내부의 유기물을 화학적으로 감소시킬 때 발생하는 가스를 제거하는 작용을 하는 환기 도관; 및 냉각제를 용기로 도입하기 위해 용기 내부에 조작상 연결된 냉각제 밸브를 추가로 포함하는 기기.
- 제 39 항에 있어서, 가열기가 전기성인 기기.
- 제 39 항에 있어서, 교반 장치가, 용기 내부에 위치하도록 조절된 실질적으로 알칼리 내성인 자성 교반 막대 및 그 내부에 위치된 자성 교반 막대를 회전시킬 수 있는 용기 내부에 회전 자기장을 생성시키도록 조절된 자성 교반기를 추가로 포함하는 기기.
- 하기를 포함하는 폐기물의 화학적 감소 기기:실질적으로 알칼리 내성인 용기;상기 용기와 조작상 연결되는 가열기;상기 용기 내에 형성된 유체 입구;상기 용기 내에 형성된 유체 출구;상기 용기 내에 위치된 온도 센서;가열기, 유체 입구, 유체 출구, 및 온도 센서와 전기 소통되는 전자 제어기; 및상기 용기 내에 맞는 크기의 실질적으로 알칼리 내성인 바스켓(basket);(상기에서 전자 제어기는 용기 내부가 약 97℃의 최대 조작 온도로 유지되도록 조절됨).
- 제 48 항에 있어서, 용기가 약 3000 파운드 이하의 폐기물을 포함하도록 조절되는 기기.
- 제 48 항에 있어서, 용기가 약 2000 파운드 이하의 폐기물을 포함하도록 조절되는 기기.
- 제 48 항에 있어서, 용기가 약 1000 파운드 이하의 폐기물을 포함하도록 조절되는 기기.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/263,043 US20030040651A1 (en) | 1998-10-20 | 2002-10-02 | Apparatus and method for chemically reducing waste materials |
| US10/263,043 | 2002-10-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050053723A true KR20050053723A (ko) | 2005-06-08 |
Family
ID=33298131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020057005643A KR20050053723A (ko) | 2002-10-02 | 2003-10-01 | 폐기물의 화학적 감소 기기 및 이의 방법 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US20030040651A1 (ko) |
| EP (1) | EP1578545A4 (ko) |
| JP (2) | JP2006507940A (ko) |
| KR (1) | KR20050053723A (ko) |
| CN (1) | CN1735442A (ko) |
| AU (1) | AU2003304046C1 (ko) |
| BR (1) | BR0315019A (ko) |
| CA (1) | CA2500811C (ko) |
| EA (1) | EA200500569A3 (ko) |
| MX (1) | MXPA05004274A (ko) |
| UA (1) | UA85375C2 (ko) |
| WO (1) | WO2004091820A2 (ko) |
| ZA (1) | ZA200503168B (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100865632B1 (ko) * | 2007-05-18 | 2008-10-27 | 구동환 | 가축 사체를 이용하여 제조한 액화비료 조성물 및 가축 사체 액화처리용 장치 |
| KR102148728B1 (ko) * | 2019-08-02 | 2020-08-27 | 남일 | 친환경 밀폐 이동형 ai 및 구제역으로 폐사 또는 살처분되는 가축의 분쇄 처리장치 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060222574A1 (en) * | 2005-04-02 | 2006-10-05 | Kaye Gordon I | Apparatus and method for chemically reducing waste materials |
| US20090054711A1 (en) * | 2005-05-04 | 2009-02-26 | Tom Lawrence | Pyrolysis Systems, Methods of Use Thereof, and Methods of Bio-Oil Transformation |
| US20080041981A1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-21 | Roy Lee Garrison | Solid waste treatment apparatus and method |
| KR100862377B1 (ko) * | 2007-08-20 | 2008-10-13 | 대한민국(관리부서:농촌진흥청) | 진공상태를 이용한 직접 가열식 동물사체 처리장치 |
| GB0719482D0 (en) * | 2007-10-05 | 2007-12-05 | Resomation Ltd | Disposal of human remains |
| US8066953B2 (en) * | 2008-06-15 | 2011-11-29 | Gyver L. Electric, Inc. | Apparatus and method for hydrolyzing biological material |
| JP5930411B2 (ja) * | 2010-04-30 | 2016-06-08 | バイオ−レスポンス ソリューションズ, インコーポレイテッドBio−Response Solutions, Inc. | 組織消化方法および組織消化装置 |
| US11373774B2 (en) * | 2010-08-12 | 2022-06-28 | Holtec International | Ventilated transfer cask |
| IT1402044B1 (it) * | 2010-10-18 | 2013-08-28 | Technelep Srl | Processo ed impianto per la declassificazione di miceli esausti da rifiuti speciali pericolosi a sottoprodotti |
| FI20115350A0 (fi) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Steris Europe Inc | Laite kiintoaineen erottamiseksi biojätesuspensiosta |
| US9567502B2 (en) | 2011-05-13 | 2017-02-14 | The Governors Of The University Of Alberta | Polymers and plastics derived from animal proteins |
| US9018433B2 (en) | 2011-08-25 | 2015-04-28 | Bio-Response Solutions, Inc. | Methods and apparatuses for digesting tissue |
| FI124739B (fi) * | 2013-12-20 | 2015-01-15 | Outotec Finland Oy | Autoklaavi, menetelmä autoklaavin tyhjentämiseksi ja liitäntälinjan käyttö |
| JP6167967B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-07-26 | 株式会社島津製作所 | 紫外線照射装置及びこれを備えた分析装置 |
| CN107597818A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-01-19 | 上海森旗智能科技有限公司 | 一种生物安全实验室动物尸体无害化处理设备 |
| CA3088896A1 (en) | 2018-01-11 | 2019-07-18 | Tri-Form Poly, Inc. | Rotary composter with control system and method of composting |
| CN111378613B (zh) * | 2018-12-27 | 2024-01-09 | 深圳华大生命科学研究院 | 一种两栖类动物细胞解离试剂盒 |
| US11428406B1 (en) * | 2019-01-29 | 2022-08-30 | Philip Mason | Rotating tissue digestor system and method of use |
| US11541369B1 (en) * | 2019-01-29 | 2023-01-03 | Philip Jonathon Mason | Rotating tissue digestor system and method of use |
| US10835773B2 (en) * | 2019-01-29 | 2020-11-17 | Philip Mason | Rotating tissue digestor system and method of use |
| CN110391032B (zh) * | 2019-06-20 | 2022-07-29 | 中国辐射防护研究院 | 放射性废树脂芬顿氧化废液电解深度净化及硫酸回收方法 |
| CN113000584B (zh) * | 2021-04-28 | 2021-11-23 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 电动修复联合化学氧化消减土壤中异味物质的装置及方法 |
| CN113230995A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-10 | 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖) | 一种并流式共沉淀反应装置 |
| DE102022119119A1 (de) | 2022-07-29 | 2024-02-01 | HELIOS ENDO-Klinik Hamburg GmbH | Verfahren zur Rückgewinnung von Wertstoffen aus medizinischen Implantaten |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US394982A (en) | 1888-12-25 | Amos herbert iiobson | ||
| DE580285C (de) | 1932-05-06 | 1933-07-08 | Catharina Weidner Geb Ratjen | Verfahren zur Herstellung von Aminosaeuren aus keratinhaltigen Stoffen |
| US3047434A (en) | 1958-03-28 | 1962-07-31 | Bendix Corp | Solutions and methods for radioactive decontamination |
| DE1958464A1 (de) | 1969-11-21 | 1971-06-03 | Alkem Gmbh | Verfahren zur nasschemischen Verbrennung von organischem Material |
| BE791619A (fr) | 1971-11-22 | 1973-03-16 | Herta K G Karl | Procede permettant d'obtenir des proteines et d'autres substances azotees ainsi que des lipides a partir des os et des os accompagnes de viande |
| US3764553A (en) | 1972-08-18 | 1973-10-09 | Atomic Energy Commission | Removal of radioisotopes from waste solutions |
| GB1532372A (en) | 1976-10-07 | 1978-11-15 | Sagami Chem Res | Dehydration and incineration of sample material |
| US4162298A (en) | 1978-08-09 | 1979-07-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of immobilizing carbon dioxide from gas streams |
| US4417909A (en) | 1978-12-04 | 1983-11-29 | Airco, Inc. | Gas separation process |
| FR2444998A1 (fr) | 1978-12-20 | 1980-07-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede de traitement des solutions alcalines contenant l'iode radioactif au cours du retraitement des combustibles nucleaires |
| US4437999A (en) | 1981-08-31 | 1984-03-20 | Gram Research & Development Co. | Method of treating contaminated insoluble organic solid material |
| US4492649A (en) | 1982-01-15 | 1985-01-08 | Cheh Christopher H | Carbon dioxide removal method employing packed solid calcium hydroxide |
| US4388204A (en) | 1982-03-23 | 1983-06-14 | The Drackett Company | Thickened alkali metal hypochlorite compositions |
| US4778627A (en) | 1986-01-13 | 1988-10-18 | James William Ayres | Disposable hazardous and radioactive liquid hydrocarbon waste composition and method |
| US5066597A (en) | 1989-04-10 | 1991-11-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus for infectious radioactive waste |
| JPH03127618A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Toyo Eng Corp | 回分処理槽用撹拌装置 |
| US5387350A (en) | 1989-11-20 | 1995-02-07 | George L. Williamson | Method and apparatus for treating and disinfecting infectious wastes |
| US5028010A (en) * | 1989-12-18 | 1991-07-02 | Itex Enterprises, Inc. | Apparatus for mixing solid or semi-solid wastes with additives |
| JPH0695155B2 (ja) | 1990-03-15 | 1994-11-24 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 高放射性廃棄物の処理方法 |
| US5013458A (en) | 1990-04-06 | 1991-05-07 | Rdp Company | Process and apparatus for pathogen reduction in waste |
| CA2054841C (en) | 1991-10-31 | 1999-12-07 | Erick Schmidt | Methods for treating infectious wastes |
| US5332532A (en) * | 1992-12-09 | 1994-07-26 | Waste Reduction By Waste Reduction, Inc. | Method for disposing of radioactively labeled animal carcasses |
| US5384092A (en) * | 1993-04-19 | 1995-01-24 | Sawhill; James W. | Treatment of infectious wastes |
| US6113854A (en) | 1995-08-01 | 2000-09-05 | Milum; Craig | Method and apparatus for treatment of infectious medical waste |
| US5678498A (en) * | 1995-10-11 | 1997-10-21 | Envirotech, Inc. | Process and apparatus for ventless combustion of waste |
| US6437211B2 (en) | 1996-04-22 | 2002-08-20 | Waste Reduction By Waste Reduction, Inc. | Methods for treatment and disposal of regulated medical waste |
| CA2252456C (en) * | 1996-04-22 | 2005-08-23 | Waste Reduction By Waste Reduction, Inc. | Methods for treatment and disposal of regulated medical waste |
| JPH10152576A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-06-09 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 高分子セルロース系誘導体の分解処理方法 |
| US5960368A (en) | 1997-05-22 | 1999-09-28 | Westinghouse Savannah River Company | Method for acid oxidation of radioactive, hazardous, and mixed organic waste materials |
| US5941468A (en) | 1998-01-22 | 1999-08-24 | Sterile Technology Industries, Inc. | Waste treatment apparatus and method |
| US6180070B1 (en) | 1998-07-06 | 2001-01-30 | Lofta Hammer Holdings Ltd | Infectious waste treatment system |
| CN100563720C (zh) * | 2000-01-24 | 2009-12-02 | 蒂格斯特有限责任公司 | 处理传染性废物的系统和方法 |
| JP2001252643A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-18 | Shinichi Kojima | 生ゴミの処理方法、生ゴミの処理装置、土壌改良材、及び土壌改良材又は肥料 |
-
2002
- 2002-10-02 US US10/263,043 patent/US20030040651A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-10-01 CA CA002500811A patent/CA2500811C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-10-01 WO PCT/US2003/031184 patent/WO2004091820A2/en active Application Filing
- 2003-10-01 KR KR1020057005643A patent/KR20050053723A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-10-01 CN CNA2003801023867A patent/CN1735442A/zh active Pending
- 2003-10-01 UA UAA200502885A patent/UA85375C2/ru unknown
- 2003-10-01 EP EP03816212A patent/EP1578545A4/en not_active Withdrawn
- 2003-10-01 AU AU2003304046A patent/AU2003304046C1/en not_active Ceased
- 2003-10-01 BR BR0315019-4A patent/BR0315019A/pt not_active Application Discontinuation
- 2003-10-01 EA EA200500569A patent/EA200500569A3/ru unknown
- 2003-10-01 MX MXPA05004274A patent/MXPA05004274A/es active IP Right Grant
- 2003-10-01 JP JP2004570934A patent/JP2006507940A/ja active Pending
-
2005
- 2005-04-19 ZA ZA200503168A patent/ZA200503168B/en unknown
-
2006
- 2006-07-13 US US11/457,342 patent/US7910788B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-02-18 JP JP2011033590A patent/JP2011156531A/ja active Pending
- 2011-03-22 US US13/053,927 patent/US20110171073A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100865632B1 (ko) * | 2007-05-18 | 2008-10-27 | 구동환 | 가축 사체를 이용하여 제조한 액화비료 조성물 및 가축 사체 액화처리용 장치 |
| KR102148728B1 (ko) * | 2019-08-02 | 2020-08-27 | 남일 | 친환경 밀폐 이동형 ai 및 구제역으로 폐사 또는 살처분되는 가축의 분쇄 처리장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MXPA05004274A (es) | 2005-10-05 |
| CA2500811C (en) | 2009-04-14 |
| US20030040651A1 (en) | 2003-02-27 |
| EP1578545A4 (en) | 2010-10-27 |
| EP1578545A2 (en) | 2005-09-28 |
| AU2003304046A1 (en) | 2004-11-04 |
| UA85375C2 (ru) | 2009-01-26 |
| US7910788B2 (en) | 2011-03-22 |
| CN1735442A (zh) | 2006-02-15 |
| EA200500569A3 (ru) | 2006-04-28 |
| CA2500811A1 (en) | 2004-10-28 |
| US20110171073A1 (en) | 2011-07-14 |
| AU2003304046C1 (en) | 2010-06-24 |
| EA200500569A2 (ru) | 2005-08-25 |
| BR0315019A (pt) | 2005-09-06 |
| WO2004091820A3 (en) | 2005-08-11 |
| AU2003304046B2 (en) | 2010-01-07 |
| ZA200503168B (en) | 2006-07-26 |
| JP2011156531A (ja) | 2011-08-18 |
| US20060247485A1 (en) | 2006-11-02 |
| WO2004091820A2 (en) | 2004-10-28 |
| JP2006507940A (ja) | 2006-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20050053723A (ko) | 폐기물의 화학적 감소 기기 및 이의 방법 | |
| US7829755B2 (en) | System and method for treating infectious waste matter | |
| US20110048086A1 (en) | Method for chemically reducing waste materials | |
| CA2398127C (en) | System and method for treating infectious waste matter | |
| CA2252456C (en) | Methods for treatment and disposal of regulated medical waste | |
| US20010053869A1 (en) | Methods for treatment and disposal of regulated medical waste | |
| EP0677205A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE DISPOSAL OF RADIOACTIVELY MARKED ANIMAL BODIES. | |
| WO2006049625A1 (en) | Apparatus and method for sterilizing waste effluent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |