KR20210079244A - 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치 - Google Patents

감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치 Download PDF

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Abstract

병/의원 등과 의료관계 기관에서 발생하는 감염성 의료 폐기물을 중간 처리 또는 최종 처리함에서, 운반과 보관 및 처리 시간을 최소화하고, 저비용으로 위생적이고 2차 감염도 확실히 방지할 수 있으며, 처리물에 대해서는 고체 연료로 재활용도 가능한, 감염성 의료 폐기물 원스텝(ONE-STEP) 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치는, 감염성 의료 폐기물 1회분의 처리량을 밀폐 수용하였다가 파쇄기를 거치면서 이를 파쇄까지 진행하는 제1 압력용기와, 파쇄기에 의해 파쇄된 감염성 의료 폐기물의 분쇄물을 수용하여 밀폐한 후 소정의 포화 수증기를 이용하여서 중간 처리 내지 최종 처리를 하는 제2 압력용기로 구성함에서, 이들 정량용기와 파쇄기 및 제2 압력용기는, 제2 압력용기를 최하층에 두고 그 위에는 파쇄기를 그리고 최상층에는 정량용기를 배치하면서 이들의 상하 단부에 구성하고 있는 플랜지와 플랜지 사이에는 패킹재를 삽입하여서 기계적으로 체결한 플랜지부를 구축하고, 또한 제2 압력용기에서 감염성 의료 폐기물의 분쇄물을 처리하는데 사용하였던 소정의 포화 수증기(폐 증기)를 파쇄기로 보내어 재활용하기 위해서, 제2 압력용기의 본체와 파쇄기 사이에는 증기 배관과 함께 증기 압력조절 밸브를 구성한다.

Description

감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치{One-Step Treatment Apparatus for Infectious Medical Wastes}
본 발명은, 감염성 의료 폐기물에 대한 중간 처리 내지 최종 처리를 원스텝(ONE STEP)으로 처리할 수 있는 장치에 관한 것이다.
의료 폐기물 처리 시설은 2015년 이후 답보상태이다. 더욱이 코로나19 사태로 작년부터 발생하기 시작한 코로나19 의료 폐기물도 작년에만 7천 톤 이상이 수거되었고, 각종 격리 의료 폐기물 가운데 25% 정도는 발생지역에서 100km 이상 떨어진 소각 업체에서 처리하고 있는 것으로 나타나고 있다. 당일 위탁, 당일 운반, 당일 소각의 원칙은 지켜지지 않고, 처리 시설 유무도 지역에 따라 대단히 편중되어 있다.
현재, 감염성 의료 폐기물에 대한 처리는, 전문적인 폐기물 처리업자에 의해서 전용 차량을 이용하여 수집, 운반(보관)을 하고, 국내에서는 소각 처리(800℃ 이상)를 하지만, 제외국에서는 용융 처리(1500℃ 이상)도 하고, 그 중간의 멸균 처리로서 오토클레브(압력용기)를 이용한 증기 처리(표준적인 처리로서 2기압 121℃ 20분 이상, 일본 특개평10-165492호, 일본 특개2000-271179호, 일본 특공평7-114799호, 일본 특개2020-10978호 등), 또는 마이크로파(고주파) 처리(일본 특표평04-500765호), 또는 열풍 건조 처리(일본 특개2007-98199호) 등을 실시하기도 한다.
하지만, 전술한 이들 종래의 처리 방법에서 공통적인 문제점은, 감염성 의료 폐기물의 처리장을 소외 지역에 설치하다 보니 처리장까지의 이동 거리는 멀고, 수송과 보관 및 처리하는 도중에는 빈번한 공정 단절로 인하여 사고가 발생할 위험성과 2차적으로 감염될 위험성이 높다는 점이다. 더욱이, 소각 시에는 의료 폐기물의 대부분은 플라스틱제품이라서 미세먼지와 유해가스를 대량 발생하기도 한다.
본 발명에서는 상술한 종래의 문제점을 해결하고 개선하는 것을 그 과제로 한다.
첫째, 감염성 의료 폐기물에 대한 중간 내지 최종 처리를 하는 동안에는, 장치 외부로 감염성 의료 폐기물을 일체 노출하지 않고, 한 장소에서 원스텝으로 처리할 수 있는 장치를 제공한다. 즉, 도 3에 나타내고 있는 것과 같이, 감염성 의료 폐기물에 대해서, 수용→파쇄→멸균과 살균 및 형태/형질의 변형 등의 전 공정을 동일한 장소에서 그것도 밀폐된 분위기에서 원스텝 일괄 처리함으로써, 공정의 연속성을 통하여 이송과 보관 및 처리 시간의 단축을 꾀하고, 2차적인 감염 피해를 방지하며, 나아가서 작업자에 대한 안정성을 향상하고 처리비용도 낮춰서 병/의원 등 감염성 의료 폐기물 배출 기관의 경영 개선에도 도움을 주고자 한다.
둘째, 본 발명의 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치는, 도심 한가운데의 협소한 장소에서도 혐오감이 없고 위생적으로 처리를 가능케 함으로써, 감염성 의료 폐기물을 처리하는데 소외지역과 도시를 구분하지 않고 발생된 지역 내에서 처리해야 한다는 원칙, 즉 공정한 사회를 구현하는데도 이바지하고자 한다.
셋째, 본 발명의 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치를 통하여 얻게 되는 최종 처리물에 대해서는, 매몰하지 않고 감염성 의료 폐기물 대부분이 고 연소 발열량이 있는 플라스틱 제품이라는 점을 이용하여서, 유리와 금속류 등을 분별한 후 보일러의 연료 등으로 재사용할 수 있는 고형 연료로 창출하여서, 이산화탄소 배출량 저감에 기여하고 SDGs(지속 가능한 개발 목표)를 달성하는데도 공헌하고자 한다.
상기 과제를 수행하기 위한 본 발명의 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치는, 포화 수증기 최대 발생 압력이 서로 다른 두 개의 압력용기로 구성한다.
제1 압력용기는, 포화 수증기로 0.5㎫(152℃) 압력 발생이 가능하고, 온도계 압력계 압력 조절 밸브 및 증기 배출구를 구비하고 감염성 의료 폐기물 1회분의 처리량을 밀폐 수용하기 위한 정량용기와, 이 정량용기에 수용되어 있던 감염성 의료 폐기물을 소정의 사이즈로 파쇄를 한 후 그 분쇄물을 제2 압력용기의 투입구로 낙하시키는 파쇄기로 구성을 한다. 그리고 제2 압력용기는, 포화 수증기로 4.0㎫(250℃) 압력 발생이 가능하고, 파쇄기에 의해 파쇄되어 낙하한 감염성 의료 폐기물의 분쇄물을 수용하여 밀폐한 후, 제2 압력용기의 내부나 외부 또는 내외부에서 생성한 소정의 포화 수증기를 이용하여서 소정의 시간 교반을 하며 감염성 의료 폐기물의 분쇄물에 대한 중간 처리 내지 최종 처리를 하기 위해서, 제2 압력용기에는 온도계와 압력계 및 교반기를 구비한다.
그리고 이들 정량용기와 파쇄기 및 제2 압력용기는, 제2 압력용기를 최하층에 두고 그 위에는 파쇄기를 그리고 최상층에는 정량용기를 배치하고, 이들의 상하 단부에 구성한 플랜지와 플랜지 사이, 즉 정량용기 플랜지와 파쇄기 투입구 측 플랜지 사이 그리고 파쇄기 배출구 측 플랜지와 제2 압력용기 투입구 측 플랜지 사이에 패킹재를 삽입하여서 기계적으로 체결한 플랜지부를 구축하고, 또한 제2 압력용기에서 감염성 의료 폐기물의 분쇄물을 처리하는데 사용하였던 소정의 포화 수증기(폐 증기)를 파쇄기로 보내어 제1 압력용기의 내부 전체를 멸균과 살균 처리하는데 재활용하기 위해서, 제2 압력용기의 동체와 파쇄기 사이에는 증기 배관과 함께 증기 압력조절 밸브를 구성한다.
그리고 정량용기는, 개폐 수단과 밀폐 수단이 구비되어 있는 그 뚜껑의 안쪽에 액체 분사용 노즐을 구성하고, 그 본체에는 내부확인 창을 구성하며, 배출구 측의 단부에 구성하고 있는 정량용기 플랜지에서는 그 내주면의 배출구 폭을 감염성 의료 폐기물의 최대 크기의 폭보다는 크게 구성하면서 이와 플랜지부를 구축하는 파쇄기 투입구 측 플랜지의 내주면에 구성한 파쇄기 투입구 폭의 크기와는 동일하게 하거나 더 작게 구성하고, 또한, 배출구의 출구 단부는 정량용기 플랜지의 단부와 동일한 높이로서 평탄하게 구성하거나 또는 정량용기 플랜지의 내주면과의 연장선상에 파쇄기의 절단 날 방향으로 돌출되게 하여서 파쇄기 투입구 얹힘부를 구성한다.
그리고 파쇄기는, 정량용기로부터 낙하된(되는) 감염성 의료 폐기물를 파쇄하고 나서 이들 분쇄물이 제2 압력용기 투입구로 낙하되기 위해서, 내부의 투입구에서 배출구를 콘 타입으로 구성하되, 파쇄기 투입구 폭은 정량용기 배출구 폭과 동일한 크기로 하거나 더 넓게 구성하고, 정량용기 플랜지와 플랜지부를 구축하는 파쇄기 투입구 측 플랜지에는 패킹재를 구성하며, 또한 파쇄기 배출구 측 단부에는 제2 압력용기 투입구 측 플랜지와 플랜지부를 구축하기 위해서 구성한 파쇄기 배출구 측 플랜지에 있어서, 그 내주면의 배출구 폭은 제2 압력용기 투입구 폭과 동일한 크기로 하거나 더 작게 구성하고, 파쇄기 배출구의 출구 단부는 파쇄기 배출구 측 플랜지의 단부와 동일한 높이로서 평탄하게 구성하거나 또는 배출구 측 플랜지의 내주면과의 연장선상에 제2 압력용기 투입구 방향으로 돌출되게 하여서 제2 압력용기 투입구 얹힘부를 구성한다.
그리고 제2 압력용기는, 그 투입구의 내주면 폭을 파쇄기 배출구의 내주면 폭과 동일한 크기로 하거나 더 넓게 구성하고, 제2 압력용기 투입구 측의 단부에 구성하면서 파쇄기 배출구 측 플랜지와 플랜지부를 구축하는 제2 압력용기 투입구 측 플랜지에는 패킹재를 구성하며, 또한 제2 압력용기의 동체와 파쇄기 사이에 구성한 증기 배관에는, 이와 병렬로 배관을 더 구성하여서 증기 배출구와 연결하기도 하고 또 다른 제3 압력용기의 동체 또는/및 배출구와도 연결하기도 한다.
그리고 제2 압력용기의 동체에 구성하고 있는 증기 배관에는 응축 수를 제거하기 위해서 기수 분리기를 더 구성할 수가 있고, 증기 배출구에도 제균 필터, 탈취기, 가스 포집기 및 연소기 등도 필요성이 있으면 더 구성할 수가 있다.
본 발명에서는 다음과 같은 효과가 기대된다.
(1) 감염성 의료 폐기물은 물론 감염성 의료 폐기물을 수용했던 정량용기와 파쇄기의 내부까지도 침투성과 열 에너지가 높은 포화 수증기를 이용하여서 단시간에 멸균과 살균 및 형질의 변형 등의 공정을 밀폐된 분위기에서 수행하기 때문에, 2차적으로 발생할 수도 있을 감염 피해를 완벽하게 방지할 수가 있고 또한 위생적이다.
(2) 본 발명의 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리장치는, 감염성 의료 폐기물을 소외지역의 소각장까지 운반하지 않고 대도시 내에서도 처리할 수가 있기 때문에, 혐오시설로 기피해오던 지역 간에 분쟁의 요소를 줄일 수 있다.
(3) 본 발명의 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리장치는, 종래 감염성 의료 폐기물에 대한 중간 처리는 물론 최종 처리를 함에서, 다이옥신과 미세먼지를 발생하지 않고 유해가스가 발생하여도 포집이 매우 용이하며, 또한 설치 면적은 작고 처리 비용도 저렴하여서 병/의원 등 의료 기관의 경영 개선에도 도움을 줄 수가 있다.
(4) 플라스틱제의 감염성 의료 폐기물은 고온 고압력의 포화 수증기에 의해서 용해되어 그 형질은 변형되기 때문에, 위압감은 없고, 처리물은 보일러용의 고체연료 등으로 재활용할 수가 있어서 이산화탄소 배출량 저감에 기여한다.
도 1은, 본 발명 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치를 분해 나열한 것으로, A는 정량용기, B는 파쇄기, C는 제2 압력용기의 일 예를 각각 나타내고 있다.
도 2는, 제1 압력용기에 1회분 처리할 수 있는 양의 감염성 의료 폐기물(3)과 함께 폐 바이오매스(6)를 수용하여 밀폐한 후, 파쇄기(B)를 거치며 파쇄된(되는) 분쇄물(7)을 제2 압력용기(C)에 수용하고 있는 일 예와 함께, 제2 압력용기에서 사용되었던 폐 증기의 재활용과 배기를 위해서, 압력용기 외부에 구성한 증기 배관(25)의 일 예를 나타내고 있다.
도 3은, 감염성 의료 폐기물을 처리하는 본 발명의 흐름도이다.
이하 본 발명의 구성 및 작용에 대해서, 도 1과 2를 들어서 설명한다.
1) 제1 압력용기(A+B)
제1 압력용기는 정량용기(A)와 파쇄기(B)로 구성되고, 제1 압력용기(A+B)와 제2 압력용기(C)에 있어서의 그 발생 압력의 경계는, 제2 압력용기의 투입구 측에 구성된 밸브(13)에 의해서 이루어진다.
그리고 제1 압력용기(A+B)에서는, 감염성 의료 폐기물(3) 1회분의 처리량을 수용하고 뚜껑(1)을 밀폐한 후, 파쇄기(B)를 가동하여서 감염성 의료 폐기물(3)을 소정의 사이즈로 파쇄하면서 제2 압력용기(C)로 낙하 배출한다.
본 발명에서, 파쇄기(B)를 구축하여서 감염성 의료 폐기물을 파쇄하는 이유는, 첫째, 폐쇄되어 있는 유리제품의 약병이나 주사기 등은 그 내부까지 포화 수증기의 침투가 용이하지 않기 때문이고, 둘째, 감염성 의료 폐기물(3)을 포장한 전용용기는 그 폭이 매우 커서, 이를 직접 제2 압력용기(C)에 투하해서 처리하기 위해서는 그 투입구 측 밸브(13)도 이보다는 더 큰 폭이 있는 대형의 밸브로 구축해야 하기 때문에 장치제작에 고비용 부담이 발생하기 때문이며, 셋째, 감염성 의료 폐기물(3)이 침구류나 의류 등일 때는 이들이 교반기(16)에 감기기도 하여서 장치 운전에 곤란을 초래할 수도 있기 때문 등이다.
본 발명에서의 바람직한 분쇄물(7)의 크기는, 제2 압력용기 투입구 측 밸브(13)를 개방하여서 파쇄된 분쇄물(7)을 투하하였을 때, 이 분쇄물(7)이 통로에 걸리거나 쌓이지 않고 낙하될 정도면 무난하다고 할 수가 있고, 특히 폐쇄적인 유리제품에 대해서는, 산산이 조각을 내는 것보다는 단순히 파쇄를 해서 처리 후에 이들 조각을 걸러낼 때 용이하도록 하는 것이 바람직한 방법이라고 할 수가 있다.
그리고 감염성 의료 폐기물(3)을 중간 처리나 최종처리를 하기 위해서 이들을 정량용기(A)에 투입하기 전이나 투입하는 도중에는, 감염성 의료 폐기물(3)의 분산재로서 폐 바이오매스(6)를 함께 투입할 수도 있다.
본 발명에서 폐 바이오매스(6)를 투입하는 이유는, 첫째, 대량의 혈흔이나 혈액, 잔여 약품, 적출한 장기 등과 같이 액상이 과다한 감염성 의료 폐기물(3)을 처리할 때는, 압력용기의 내부는 물론 파쇄기(B)와 교반기(16) 등에 이들이 묻어 남기도 하면서 충분한 교반을 이룰 수가 없기 때문이고, 둘째, 플라스틱제품으로 구성하고 있는 대부분의 감염성 의료 폐기물(3)은, 소정의 포화 수증기에 의해서 용해된 이후에는 하나의 커다란 덩어리로 응집되기 때문에 이를 분산해 주기 위해서이다.
여기서, 폐 바이오매스(6)의 일 예로는, 왕겨나 콩깍지 등과 같은 곡물의 껍질류, 식물의 줄기와 가지 등을 절단한 우드칩 및 톱밥 등을 대표적으로 들 수가 있다.
한편, 본 발명에서는, 제2 압력용기(C)에서 감염성 의료 폐기물의 분쇄물(7)을 처리하는데 사용하였던 소정의 포화 수증기(폐 증기)를 제1 압력용기(A+B)의 내부를 멸균/살균하는데 재활용할 수 있도록 구성하고 있다.
이를 달성하는 방법에는, 두 가지가 있다.
그 하나는, 제2 압력용기(C)에서 감염성 의료 폐기물의 분쇄물(7)을 처리하는데 사용하였던 소정의 포화 수증기(폐 증기)를 제2 압력용기 투입구 측 밸브(13)를 개방하여서 파쇄기(B)로 직접 보내는 방법이고, 또 하나는 제2 압력용기(C)의 동체(27)와 파쇄기(B) 사이에 개설한 증기 배관(25)을 통해서 소형의 밸브(V1, V4)를 조절해 가며 파쇄기(B)로 보내는 방법이다.
하지만, 전자는 감염성 의료 폐기물 1회 처리 능력이 소용량 장치일 때 한정해서 사용하는 것이 바람직한 방법이 될 것이고, 그 처리 능력이 1㎥ 이상으로 대용량 장치일 때는 후자의 방법을 선택하는 것이 바람직한 방법이라고 할 수가 있다. 왜냐하면, 대용량 처리장치일 때는, 제2 압력용기 투입구(17) 측에 구성하는 밸브(13)도 대형으로 구성하는 것이 일반적이기 때문에, 이때는 대형의 밸브를 손쉽게 조작해서 멸균처리에 적절한 포화 수증기(폐 증기)를 제1 압력용기로 보내고 유지하는 일이 그리 용이하지가 않기 때문이다.
포화 수증기를 이용하여서 감염성 의료 폐기물을 감균/멸균 처리(중간 처리)하는데 잘 알려진 조건은, 115~118℃에서 30분, 121~124℃에서 15분, 126~129℃에서 10분 정도이지만, 보편적으로는 0.2㎫(121℃)에서 20분 이상을 처리하고 있다.
때문에, 본 발명의 제1 압력용기(A+B)도 이와 같은 조건을 충분히 만족할 필요성에 의해서, 0.5㎫(152℃)의 포화 수증기 발생 압력에는 견딜 수 있도록 하고 있다.
이하, 제1 압력용기(A+B)를 구성하고 있는 정량용기(A)와 파쇄기(B)에 대해서 기술한다.
(가) 정량용기(A)
정량용기(A)의 뚜껑(1)은, 밀폐성과 개폐성이 있도록 공지된 기술(예를 들면, 공개특허10-0066471호) 등을 이용해가면서, 그 안쪽에는 액체 분사용 노즐(20)을 구비한다.
액체 분사용 노즐(20)은, 액상의 소독제와 물 등을 제1 압력용기(A+B)의 내부에 펌프를 이용해서 분사해 주는 기구이다. 이 노즐(20)을 통해서, 예를 들면 소독제로서 차아염소산나트륨, 에탄올, 계면활성제 등을 살포하였을 때에는, 폐 증기를 이용하여서 멸균/살균 처리를 하는 방법과 함께 더욱 위생적인 처리환경을 유지할 수가 있게 되고, 물을 분사하였을 때에는, 감염성 의료 폐기물을 파쇄할 때 분쇄물의 비산을 방지할 수가 있으면서 제1 압력용기(A+B)의 내부와 파쇄기(B) 등에 부착되어 있던 혈흔과 약품 등을 씻어 내릴 수도 있게 된다.
그리고 뚜껑(1)의 바깥쪽에는, 무거운 뚜껑(1)의 개폐와 밀폐를 손쉽게 하기 위해서, 유압 또는 공압 기기의 피스톤 로드(2)를 구성할 수도 있다. 물론, 그 본체는 정량용기(1)의 외주면에 구성할 수도 있고, 별도로 적당한 장소를 선택해서 독립하여 구성할 수도 있다. 도 1에서는, 유압 또는 공압 기기의 피스톤 로드(2)를 이용해서 뚜껑(1)을 수직으로 개봉하는 일 예를 보여주고 있지만, 이를 수평으로 슬라이드하는 방식도 문제없이 도입할 수가 있다.
그리고 정량용기 본체(5)에는, 제2 압력용기(C)에서 사용하였던 포화 수증기(폐 증기)를 받아들여 관리하기 위해서, 가능하면 상부 쪽에 온도계(T)와 압력계(P) 및 폐 증기의 압력 조절 밸브(V4)와 함께 증기 배출구(23)를 구성한다. 그리고 본체의 하부 쪽에는 내부의 상태를 확인할 수 있는 창(4)을 구성하고, 단부에는 파쇄기 투입구 측 플랜지(8b)와 기계적으로 체결하기 위해서 그 상대가 되는 정량용기 플랜지(8a)와 함께, 그 내주면의 배출구 폭(W1)은 감염성 의료 폐기물(3)의 최대 크기의 폭보다는 크게 구성하여서 감염성 의료 폐기물(3)이 파쇄기(B)로 낙하할 때 걸리지 않도록 한다. 그리고 정량용기 배출구의 출구 단부는 정량용기 플랜지(8a)의 단부와 동일한 높이가 되도록 해서 평탄하게 구성할 수도 있고, 정량용기 플랜지(8a)의 내주면과의 연장선상에 파쇄기(B)의 절단 날(15) 방향으로 돌출되게 하여서 파쇄기 투입구 얹힘부(H)를 구성할 수도 있다. 이때, 파쇄기 투입구 얹힘부(H)는, 정량용기(A)와 파쇄기(B) 사이에 틈새와 단차가 발생하여도 이를 봉쇄하여 주기 때문에 감염성 의료 폐기물(3)이 파쇄기(B)로 낙하할 때 도중에 걸리는 일을 방지해 줄 수가 있게 된다.
그리고 파쇄기 투입구 얹힘부(H)의 형상은, 파쇄기 배출구(10)의 경사각과 동일하게 하여서 그 출구 폭(W1)을 더욱 좁힐 수가 있고(31(a)), 파쇄기 얹힘부(H)의 경사각을 직각으로 해서 그 출구를 수직으로 구성할 수도 있다(31(b)).
(나) 파쇄기(B)
파쇄기(B)는, 정량용기(A)로부터 낙하된(되는) 감염성 의료 폐기물(3)을 파쇄하고 나서, 이들 파쇄된 분쇄물(7)을 폭이 더욱 좁아진 제2 압력용기 투입구(17)로 낙하시킨다. 때문에, 파쇄기(B) 내부의 투입구(9)에서 배출구(10)의 형상은 하나의 콘의 형태를 이루고 있다. 하지만, 파쇄기 투입구(9) 단부에서 절단날(15) 사이에 공간은, 도에 나타내고 있는 것과 같이 구성할 수도 있고 구성하지 않을 수도 있다.
그리고 파쇄기 투입구 폭(W2)은, 정량용기 배출구 폭(W1)의 크기와 동일하게 하거나 더 크게 구성하여서 정량용기(A)로부터 낙하되는 감염성 의료 폐기물(3)이 파쇄기 투입구(9) 단부에 걸리지 않도록 한다. 더욱이, 정량용기(A)에 파쇄기 얹힘부(H)를 구성하였을 때는, 정량용기 플랜지(8a)와 파쇄기 투입구 측 플랜지(8b)사이에 틈새가 있거나 또는 정량용기의 배출구 측 내주면과 파쇄기 투입구 측 내주면 사이에 단차가 발생하여도 이를 감싸주기 때문에, 감염성 의료 폐기물(3)이 파쇄기 투입구(9) 단부에 걸리는 일은 일어나지가 않게 된다.
그리고 파쇄기 투입구(9) 측 플랜지(8b)에는 패킹재(19a)를 구성한다. 이 패킹재는 후술하는 또 다른 패킹재(19b)와 함께, 제1 압력용기(A+B) 내부의 기밀이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서이다.
그리고 파쇄기 배출구 측 플랜지(11a)에 있어서는, 그 내주면의 배출구 폭(W3)을 제2 압력용기 투입구 폭(W4)의 크기와 동일하게 하거나 더 작게 구성하여서, 감염성 의료 폐기물(3)의 분쇄물(7)이 제2 압력용기(C)의 투입구 단부에 걸리지 않도록 한다. 그리고 파쇄기 배출구(10)의 출구 측 단부도, 파쇄기 배출구 측 플랜지(11a)의 단부와 동일한 높이로 해서 평탄하게 구성하거나 또는 배출구 측 플랜지(11a)의 내주면과의 연장선상에 제2 압력용기 투입구(17) 방향으로 돌출되게 하여서 제2 압력용기 투입구 얹힘부(h)를 구성한다. 제2 압력용기 투입구 얹힘부(h)의 구성은, 전출의 파쇄기 얹힘부(H)의 역할과 동일한 작용을 한다.
그리고 파쇄기 배출구(10) 주위에는, 제2 압력용기(C)와 연결할 증기 배관(25)을 구성한다.
한편, 파쇄기 배출구 폭(W3)과 제2 압력용기 투입구 폭(W4)을 너무 좁게 구성하면, 이들 통로가 감염성 의료 폐기물의 분쇄물(7)로 막힐 수도 있다. 이를 대비해서, 파쇄기(A)의 외주면에는 내부를 확인할 수 있는 창(24)과 함께, 막힌 통로를 뚫어줄 수 있는 압출봉과 같은 물리적 기구나 피스톤과 같은 기계적 수단 등을 구성할 수도 있다(예시 생략).
2) 제2 압력용기(C)
제2 압력용기(C)와 관련해서 그 구조 등에 대서는, 최근에 들어와서 음식물류 쓰레기와 폐 플라스틱 등과 같은 유기성 폐기물을 처리하기 위한 용도 등으로도 다양한 기술개발이 이루어지고 있다. 일 예로, 본 출원인에 의해 제안되고 있는, 특허10-0772008호, 특허10-0736267호, 특허10-1714043호, 및 특허출원10-2020-0056032호 등을 들 수도 있다. 본 발명에서도 이와 같이 공지된 선행 기술 등을 도입할 수가 있게 되는 것은, 주지의 사실이라고 할 수가 있다.
그리고 제2 압력용기(C)에서는, 감염성 의료 폐기물(3) 1회 처리분량을 제1 압력용기(A+B)에 밀폐 수용한 후 파쇄기(B)를 거치면서 파쇄되어 낙하한 감염성 의료 폐기물(3)의 분쇄물(7)을 수용한 후, 제2 압력용기 투입구 측 밸브(13)를 밀폐하고, 제2 압력용기(C)의 내부나 외부 또는 내/외부에서 생성한 1.0~3.0㎫(180~234℃) 정도의 침투성과 열 에너지 및 열전달 등에서 동일 온도의 공기나 물 등에 비해서 월등히 뛰어난 포화 수증기를 이용하여서, 소정의 시간 교반하며 감염성 의료 폐기물의 성상과 처리 후의 용도 등에 알맞게 멸균과 살균 처리 등을 한다. 물론 이와 같은 조건의 포화 수증기 하에서는, 그 밖에도, 유기물에 대한 열분해와 가수분해 및 용해 등도 이룰 수가 있고, 형질과 형태의 변형도 이룰 수가 있다.
때문에, 제2 압력용기(C)에서 실질적으로 사용되는 포화 수증기 압력은 1.0~3.0㎫(180~234℃) 정도이지만, 장치의 안전성 등을 고려하였을 때는, 그 최대 발생 압력은 포화 수증기로 4.0㎫(243℃) 이상은 필요하다. 물론, 그 이상이면 더욱 이상적이다고 할 수도 있지만, 제2 압력용기(C)의 제작 비용 등을 고려하였을 때는 포화 수증기로 5.0㎫(264℃) 정도의 발생 압력과 온도면 충분하다고 할 수가 있다.
그리고 제2 압력용기 투입구(17)에 있어서는, 그 내주면의 폭(W4)을 파쇄기 배출구 내주면 폭(W3)의 크기와 동일하게 하거나 더 넓게 구성한다. 감염성 의료 폐기물을 분쇄한 분쇄물(7)이, 제2 압력용기의 투입구(17) 측 단면에 걸리지 않기 위해서이다. 그리고 제2 압력용기 투입구 측 플랜지(11b)에도 패킹재(19b)를 구성한다. 패킹재(19b)는 전출한 패킹재(19a)와 그 사용 목적은 동일하다. 그리고 이들 패킹재(19a, 19b)의 재질은, 적어도 0.5㎫의 포화 수증기에는 견딜 수 있도록 내열성이 있는 것이 바람직하다. 그 형상으로는 링 타입(O-링)도 좋고 가스켓 타입도 좋다.
그리고 제2 압력용기(C)의 동체(27)와 파쇄기(B) 사이에 구성하고 있는 증기 배관(25)에는, 이와 병렬로 배관을 더 구성하여서 증기 배출구(23)와 연결하기도 하고 또 다른 제3 압력용기(26)가 구성되어 있으면 이와 연결하기도 한다.
제2 압력용기(C)에서 감염성 의료 폐기물의 분쇄물(7)을 처리하는데 사용하였던 소정의 포화 수증기(폐 증기)를 인접하는 또 다른 제3의 압력용기에 병렬로 배관을 구성하였을 때는, 포화 수증기를 새롭게 생성하여 사용하는 것보다 에너지를 크게 절약할 수가 있다. 이산화탄소량 배출 저감에 기여할 수가 있다.
그리고 증기 배관(25)에는 기수분리기(21)를 구성하여서 응축수(22)를 제거하면서 사용할 수도 있고, 증기 배출구(23)에는 제균 필터, 탈취기, 연소기 등도 필요성이 있으면 더 구성할 수도 있다(예시 생략).
한편, 제2 압력용기(C)에 있어서 그 내부에는, 교반기(16) 함께, 온도 센서와 압력 센서를 구성하는 것은 기본이다. 그리고 필요에 따라서는 선행 기술(예, 특허출원10-2020-0056032호)에서 나타내고 있는 것과 같이, 소정의 포화 수증기를 제2 압력용기(C)의 외부가 아닌 내부에서 직접 생성을 하고 건조까지도 진행할 수가 있는 열발생기를 구성할 수도 있다.
본 발명의 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치는, 감염성 의료 폐기물을 소외 지역의 소각장까지 운반하지 않고, 도심 한가운데서도 저 비용으로 위생적이고 2차 감염도 확실하게 방지하면서 처리할 수 있는 장치로서, 포화 수증기가 지니는 고 침투력과 고 열에너지, 분해와 용해 등의 작용을 이용하여서 멸균과 살균 처리는 물론, 이들 처리 시에는 다이옥신과 유해 가스 및 미세 먼지 등을 발생하지도 않고 처리물은 또한, 고체 연료 등으로 재활용도 가능하기 때문에, 이산화탄소 발생량 억제와 EGS(환경 지배구조 사회책임)경영 및 SDGs(지속 가능한 개발 목표)를 달성하는데도 공헌할 수가 있기 때문에, 산업상 이용 가치는 매우 크다고 할 수가 있다.
1: 뚜껑 2: (유/공압)피스톤 로드 3: 감염성 의료 폐기물
4. 24: 내부확인 창 5: (정량용기)본체 6: 폐 바이오매스
7: 분쇄물 8.11: 플랜지부 9: 파쇄기 투입구
8a: 정량용기 플랜지 8b: 파쇄기 투입구 측 플랜지
11a: 파쇄기 배출구 측 플랜지 11b: 제2 압력용기 투입구 측 플랜지
10: 파쇄기 배출구 12: (압력계, 온도계, 외부와의 스팀 유출입 등) 배관군
13: 제2 압력용기 투입구 측 밸브 14: 밸브 조절구
15: 절단 날 16: 교반기 17: 제2 압력용기 투입구
18: 제2 압력용기 배출구 19a.19b: 패킹재 20: 액체 분사용 노즐
21: 기수 분리기 22: 응축수 배출구 23: 증기 배출구
25: 증기 배관 26: 제3 압력용기 27: (제2 압력용기)동체
28: 회전 축 29: 열매유 유출입 배관 30: 처리물
A: 정량용기 B: 파쇄기 C: 제2 압력용기
H: 파쇄기 투입구 얹힘부 h: 제2 압력용기 투입구 얹힘부
V1, V2, V3, V4, V5: 밸브 T: 온도계 P: 압력계
W1: 정량용기 배출구 폭 W2: 파쇄기 투입구 폭
W3: 파쇄기 배출구 폭 W4: 제2 압력용기 투입구 폭

Claims (4)

  1. 제1 압력용기(A+B)는, 포화 수증기로 0.5㎫(152℃) 압력 발생이 가능하고, 온도계(T) 압력계(P) 압력 조절 밸브(V4) 및 증기 배출구(23)가 구비된 감염성 의료 폐기물(3) 1회분의 처리량을 밀폐 수용하는 정량용기(A)와, 이 정량용기(A)에 수용되어 있던 감염성 의료 폐기물(3)을 소정의 사이즈로 파쇄한 후 그 분쇄물(7)을 제2 압력용기(C)의 투입구(17)로 낙하시키는 파쇄기(B)로 구성하고,
    제2 압력용기(C)는, 포화 수증기로 4.0㎫(250℃) 압력 발생이 가능하고, 파쇄기(B)에 의해 파쇄되어 낙하한 감염성 의료 폐기물(3)의 분쇄물(7)을 수용한 후 투입구 측 밸브(13)를 밀폐하여 제2 압력용기의 내부나 외부 또는 내외부에서 생성한 소정의 포화 수증기를 이용하여서 소정의 시간 교반하며 감염성 의료 폐기물(3)의 분쇄물(7)에 대한 중간 처리 내지 최종 처리를 하기 위해서, 제2 압력용기(C)에는 배출구(18)와 함께 온도계와 압력계 및 교반기가 구비되며,
    이들 제1 압력용기로서 정량용기(A)와 파쇄기(B) 및 제2 압력용기(C)는, 제2 압력용기(C)를 최하층에 두고 그 위에는 파쇄기(B)를 그리고 최상층에는 정량용기(A)를 배치하고, 이들의 상하 단부에 구성한 정량용기 플랜지(8a)와 파쇄기 투입구 측 플랜지(8b) 사이 그리고 파쇄기 배출구 측 플랜지(11a)와 제2 압력용기 투입구 측 플랜지(11b) 사이에는 패킹재(19a, 19b)를 삽입하여서 기계적으로 체결한 플랜지부(8, 11)를 구축하고, 또한 제2 압력용기(C)에서 감염성 의료 폐기물의 분쇄물(7)을 처리하는데 사용하였던 소정의 포화 수증기(폐 증기)를 파쇄기(B)로 보내기 위해서, 제2 압력용기(C)의 본체(27)와 파쇄기(B) 사이에는 증기 배관(25)과 함께 증기 압력조절 밸브(V1)를 구성한 것을 특징으로 하는, 포화 수증기 최대 발생 압력이 서로 다른 두 개의 압력용기로 구성한 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치.
  2. 상기 청구항 제1항에서,
    정량용기(A)는, 개폐 수단과 밀폐 수단이 구비된 뚜껑(1)의 안쪽에 액체 분사용 노즐(20)을 구성하고, 그 본체(5)에는 내부확인 창(4)을 구성하며, 배출구 측의 단부에 구성하고 있는 정량용기 플랜지(8a)에 있어서는, 그 내주면의 배출구 폭(W1)을 감염성 의료 폐기물(3)의 최대 크기의 폭보다는 크게 구성하고, 배출구의 출구 단부는 정량용기 플랜지(8a)의 단부와 동일한 높이로서 평탄하게 구성하거나 또는 정량용기 플랜지(8a)의 내주면과의 연장선상에 파쇄기(B)의 절단 날(15) 방향으로 돌출되게 하여서 파쇄기 투입구 얹힘부(H)를 구성하는 것을 특징으로 하는, 포화 수증기 최대 발생 압력이 서로 다른 두 개의 압력용기로 구성한 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치.
  3. 상기 청구항 제1항에서,
    파쇄기(B)는, 정량용기(A)로부터 낙하된(되는) 감염성 의료 폐기물(3)을 파쇄하고 나서 이들 분쇄물(7)이 제2 압력용기 투입구(17)로 낙하되기 위해서, 내부의 투입구(9)에서 배출구(10)를 콘 타입으로 구성하되, 파쇄기 투입구 폭(W2)을 정량용기 배출구 폭(W1)의 크기와 동일하게 하거나 더 넓게 구성하고, 정량용기 플랜지(8a)와 플랜지부(8)를 구축하는 파쇄기 투입구 측 플랜지(8b)에는 패킹재(19a)를 구성하며, 파쇄기 배출구(10) 측의 단부에 있어서는 제2 압력용기 투입구 측 플랜지(11b)와 플랜지부(11)를 구축하기 위해서 파쇄기 배출구 측 플랜지(11a)를 구성하면서, 그 출구의 단부는 파쇄기 배출구 측 플랜지(11a)의 단부와 동일한 높이로서 평탄하게 구성하거나 또는 배출구 측 플랜지(11a)의 내주면과의 연장선상에 제2 압력용기 투입구(17) 방향으로 돌출되게 하여서 제2 압력용기 투입구 얹힘부(h)를 구성하는 것을 특징으로 하는, 포화 수증기 최대 발생 압력이 서로 다른 두 개의 압력용기로 구성한 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치.
  4. 상기 청구항 제1항에서,
    제2 압력용기(C)는, 그 투입구(17)의 내주면 폭(W4)을 파쇄기 배출구의 내주면 폭(W3)의 크기와 동일하게 하거나 더 넓게 구성하고, 제2 압력용기 투입구(17) 측의 단부에 구성하면서 파쇄기 배출구 측 플랜지(11a)와 플랜지부(11)를 구축하는 제2 압력용기 투입구 측 플랜지(11b)에는 패킹재(19b)를 구성하며, 또한 제2 압력용기(C)의 동체(27)와 파쇄기(B) 사이에 구성한 증기 배관(25)에는, 이와 병렬로 배관을 더 구성하여서 증기 배출구(23)와 연결하기도 하고 또 다른 제3 압력용기(26)와도 연결하는 것을 특징으로 하는, 포화 수증기 최대 발생 압력이 서로 다른 두 개의 압력용기로 구성한 감염성 의료 폐기물 원스텝 처리 장치.
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