KR20230063955A

KR20230063955A - 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20230063955A
Application number: KR1020210147571A
Authority: KR
Inventors: 오종환
Original assignee: 오종환
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2023-05-10
Also published as: KR102629230B1

Abstract

대규모 감염병 발생에 대응하여 이동형으로 의료 폐기물을 멸균 및 분쇄할 수 있는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 처리할 의료 폐기물을 공급하는 공급 유닛, 상기 공급 유닛에서 공급된 의료 폐기물을 분쇄하는 분쇄 유닛, 상기 분쇄 유닛에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 탈취 처리를 실행하는 탈취 유닛, 상기 분쇄 유닛에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 멸균 처리를 실행하는 멸균 유닛, 상기 멸균 유닛에서 멸균 처리된 의료 폐기물을 압착하는 압착 유닛, 상기 압착 유닛에서 압착되어 배출되는 의료 폐기물을 일반 폐기물로 처리하도록 포장하는 포장 유닛을 포함하는 구성을 마련하여, 감염 우려자들의 생활 격리 시설같은 장소에서 자체적으로 멸균 처리할 수 있다.

Description

이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법{Mobile medical waste disposal system and method}

본 발명은 대규모 감염병 발생에 대응하여 이동형으로 의료 폐기물을 멸균 및 분쇄할 수 있는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 가능한 차량에 장착되어 의료 폐기물을 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환하도록, 차량에 장착하여 이동 가능하고, 의료 폐기물의 처리 과정에서 살균 기능 및 탈취 기능을 부가하며, 멸균 챔버 내부에서의 멸균 상태를 감지할 수 있는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

의료 폐기물은 보건·의료기관, 동물병원, 시험·검사기관 등에서 배출되는 폐기물 중 인체에 감염 등 위해를 중 우려가 있는 폐기물과 인체 조직 등 적축물, 실험동물의 사체 등 보건 환경보호상 특별한 관리가 필요하다고 인정되는 폐기물이다.

이러한 의료 폐기물은 예를 들어, 탈지면, 붕대, 거즈, 일회용 주사기, 수액 세트 등을 들 수 있으며, 이들 폐기물은 혈액, 체액, 분뇨, 수액 등으로 오염된 상태에 있을 수 있고, 2차 감염 등의 문제로 인해 일반 폐기물과 구분되어 엄격한 관리하에 처리되고 있다.

의료 폐기물을 처리하는 가장 보편적인 방법은 소각하는 것이다. 현재까지도 가장 널리 사용되는 방법이며, 국내의 경우 대부분의 의료 폐기물이 소각을 통해 처리되고 있다. 일반적으로 소각 장치는 의료 폐기물을 연소시키는 소각로, 연소 중 발생되는 배기가스를 정화시키기 위한 집진기, 배기가스를 냉각시키는 열교환기 등으로 구성되어 있다.

그러나 소각 방식은 많은 문제점이 지적되고 있다. 즉, 의료 폐기물을 소각하면 유해 성분이 배기가스 중에 함유되어 심각한 환경오염을 일으키는 것으로 알려졌다. 또 소각 설비가 병원 등 의료 폐기물의 발생원과 멀리 떨어져 있으므로, 의료 폐기물의 장거리 운송이 불가피한데 운송 과정에서 2차적인 감염이나 오염이 발생될 수 있기 때문이다. 또한, 소각 설비는 충분한 부지가 필요하고 유해 시설 중 하나이기 때문에, 병원 등의 폐기물 발생원과 가깝게 위치하기도 어렵다.

한편, 환경부는 2020년 1월 20일 국내 첫 코로나 19 확진자가 발생한 이후 1년간 병원, 생활치료센터, 임시시설로부터 발생한 코로나 19 관련 의료폐기물 7,517톤을 '폐기물관리법'보다 강화된 '당일운반, 당일소각' 기준으로 전량 처리를 진행하고 있다. 즉, 기존 폐기물관리법에 따른 보관 7일까지 가능의 기준을 당일 위탁으로, 운반 2일 이내 임시 보관 가능의 기준을 임시 보관 금지, 당일 운반으로, 처리 2일 이내 소각의 기준을 당일 소각의 기준으로 진행 중이다.

따라서 코로나 19와 같은 대규모 유행 전염병이 세계적으로 문제가 되고 있는 시점에서 감염자 또는 감염 우려자들의 생활격리 시설 같은 장소에서 자체적으로 멸균처리할 수 있는 시설을 개발하여 2차 감염을 원천적으로 차단할 수 있는 방법도 제시되고 있다. 예를 들어, 소각 대신에 분쇄 및 멸균 처리를 통해 의료 폐기물을 처리하는 방법이 개발되고 있다.

이러한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 파쇄된 폐기물을 길이가 긴 외피통체의 입구로부터 출구 쪽으로 이송하는 컨베이어, 스팀 공급원으로부터 외피통체의 내부까지 연결되어 입구에 인접한 위치로부터 입구와 출구 사이의 중간위치 쪽으로 연장되는 외피통체의 제1 구간에 있는 폐기물에 스팀이 직접 접촉하도록 하는 도관, 중간위치와 출구 사이의 길이의 일부분을 따라 외피통체의 제2 구간을 둘러싸며, 상기 제2 구간의 위치에 있는 외피통체의 내벽을 가열하는 스팀 재킷, 상기 제2 구간 속을 폐기물이 이송되는 동안 상기 제2구간의 위치에서의 내벽의 온도가 100℃∼300℃의 범위에서 유지되는 온도에서 스팀을 스팀 재킷 속으로 도입하는 수단 및 외피통체의 일부 속에 대기압보다 낮은 저압을 형성하여 폐기물로부터 수분을 제거하도록 하는 송풍기를 포함하는 폐기물 처리장치에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 2에는 의료 폐기물이 투입되어 일시적 저장되는 투입부, 상기 투입부로부터 제공된 의료 폐기물을 분쇄시키는 분쇄부 및 감압 고온 환경이 조성되어 상기 분쇄부에서 분쇄된 의료 폐기물을 멸균처리하는 멸균부를 포함하되, 상기 투입부, 상기 분쇄부 및 상기 멸균부는 순차적으로 상하 배치되어 의료 폐기물이 자중에 의해 이동되도록 형성되고, 상기 분쇄부는 좌우로 연장된 제1축, 상기 제1축에 체결되는 복수의 제1 커터를 구비하는 제1 커팅 유닛 및 상기 제1축과 대응되도록 좌우로 연장된 제2축, 상기 제2축에 체결되되 상기 복수의 제1 커터와 소정의 겹침 부위가 형성되도록 상기 복수의 제1 커터와 서로 엇갈리게 배치되는 복수의 제2 커터를 구비하는 제2 커팅 유닛을 포함하는 의료 폐기물 처리장치에 대해 개시되어 있다.

한편, 하기 특허문헌 3에는 폐기물을 공급하는 투입수단, 상기 투입수단 하부에 배열된 파쇄 본체, 상기 파쇄 본체에 구비되어 다수의 블레이드가 엇물림 형태로 배열된 복수의 커터 몸체를 포함하여, 투입되는 폐기물을 분쇄하는 파쇄기, 상기 파쇄기에 의해 공급된 분쇄된 폐기물을 멸균 및 건조시키는 멸균 수단을 포함하여 이루어지되, 상기 파쇄기는 탈부착 가능하게 구비되는 모듈형 파쇄기인 의료폐기물 멸균 분쇄기에 대해 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0586629호(2006.05.29 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1801738호(2017.11.21 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-1973458호(2019.04.23 등록)

상술한 바와 같은 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 컨테이너화된 의료 폐기물을 파쇄한 다음, 파쇄물을 스크루 컨베이어를 사용하여 직접 스팀 분사 주입 및 탈수하여 파쇄물을 고온의 표면과 접촉시켜 수분을 증발시키는 구성에 대해 개시되어 있지만, 의료 폐기물의 효과적인 멸균, 탈취 기능, 폐기물의 분쇄 조건 등과 같은 최적의 조건으로 의료 폐기물을 처리할 수 없으며 이동형으로 적용할 수 없다는 문제가 있었다.

또 상기 특허문헌 2에서는 소형화되어 의료기관 등 의료 폐기물의 발생원에 인접하게 설치될 수 있는 의료 폐기물 처리장치에 대해 개시되어 있지만, 상기 특허문헌 2에 개시된 기술에서도 살균 및 탈취 기능, 폐기물의 분쇄 조건 등에 관한 기술이 개시되어 있지 않았다.

한편, 상기 특허문헌 3에서는 주사기, 고무장갑 등과 같은 폐기물이 파쇄기에 의해 원형이 파쇄되어 분쇄된 후, 멸균 처리하여 재사용 할 수 없도록 하는 구성으로서, 모듈형 파쇄기를 적용하여 교체가 용이하도록 할 수는 있지만, 파쇄 과정에서 2차 감염의 위험이 있으며, 살균 및 탈취 기능 등의 최적의 조건으로 의료 폐기물을 처리할 수 없다는 문제가 있었다.

즉, 상술한 특허문헌 등에 개시된 의료 폐기물을 처리하는 장치는 이동형 차량 등에 적용할 수 없다는 문제가 있으며, 멸균 처리 과정에서 멸균 상태를 감지할 수 있는 기술이 적용되지 않아 폐기물 처리 과정에서 작업자가 2차 감염될 수 있다는 문제도 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 일반 폐기물과는 달리 각종 병원성 세균에 오염되어 있을 가능성이 큰 의료 폐기물을 이동 가능한 차량에서 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환할 수 있는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 감염 우려자들의 생활 격리 시설 같은 장소에서 자체적으로 멸균 처리할 수 있는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 의료 폐기물에 의한 2차 오염을 방지하면서 처리 비용을 절감할 수 있는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템은 이동 가능한 차량에 장착되어 의료 폐기물을 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환하는 시스템으로서, 처리할 의료 폐기물을 공급하는 공급 유닛, 상기 공급 유닛에서 공급된 의료 폐기물을 분쇄하는 분쇄 유닛, 상기 분쇄 유닛에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 탈취 처리를 실행하는 탈취 유닛, 상기 분쇄 유닛에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 멸균 처리를 실행하는 멸균 유닛, 상기 멸균 유닛에서 멸균 처리된 의료 폐기물을 압착하는 압착 유닛, 상기 압착 유닛에서 압착되어 배출되는 의료 폐기물을 일반 폐기물로 처리하도록 포장하는 포장 유닛을 포함하고, 상기 멸균 및 탈취 유닛에서 멸균 및 탈취 처리시, 의료 폐기물에 대해 아포균 및 다제 내성균 검사를 실행하는 구형 검사기가 상기 멸균 유닛에 내장되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 구형 검사기는 상기 멸균 유닛에서의 의료 폐기물에 대해 멸균 능력을 검증하기 위한 아포균 및 다제 내성균 검사 키트, 상기 멸균 유닛 내부의 온도와 습도를 계측하는 데이터 계측부, 상기 데이터 계측부에서 계측된 데이터를 저장하는 저장부, 근거리 통신을 위한 RFID(Radio Frequency Identification)로 이루어진 무선 송신기 및 상기 구형 검사기 내의 각각에 필요한 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 공급 유닛은 챔버 형상으로 이루어지고, 외부에서 의료 폐기물을 공급하기 위해 챔버를 개폐하는 제1 도어 및 상기 분쇄 유닛 측에 마련된 제2 도어, 상하로 이동 가능한 투입대를 포함하고, 상기 제1 도어에는 의료 폐기물에 대한 금속 이물질을 탐지하는 탐지 장치와 상기 제1 도어를 통해 공급된 의료 폐기물의 무게를 측정하는 저울이 마련되고, 상기 제2 도어는 상기 제1 도어의 상부에 마련되고, 상기 투입대는 상기 제1 도어의 위치에서 상기 제2 도어의 위치로 이동 가능하며, 상기 제2 도어는 상기 투입대상에서 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 분쇄 유닛은 챔버 형상으로 이루어지고, 상기 공급 유닛과 상기 제2 도어를 통해 연통되며, 상기 분쇄 유닛은 상기 제2 도어를 통해 공급된 의료 폐기물을 분쇄하기 위해 일정한 압력으로 의료 폐기물에 압력을 인가하는 분쇄 압력 조절부, 상기 분쇄 압력 조절부를 구동하는 구동 모터, 상기 분쇄 압력 조절부에 의해 압압된 의료 폐기물에 포함되는 금속류, 유리, 플라스틱, 비닐, 섬유류를 멸균에 적합하게 1~5cm 내외의 크기로 분쇄하는 2축 분쇄부, 상기 분쇄 압력 조절부의 압력 조절 상태 및 상기 2축 분쇄부의 정방향 회전 또는 역방향 회전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 분쇄 유닛은 상기 2축 분쇄부에 의한 의료 폐기물의 분쇄 상태 및 공급률을 감시하여 검출하는 검출부 및 상기 검출부를 세척하는 세척부를 더 포함하고, 상기 검출부는 상기 2축 분쇄부의 하부에 마련되어 상기 분쇄 유닛의 내부를 투시 가능하게 마련된 검사창, 상기 검사창 주변에 마련되어 의료 폐기물의 분쇄 상태와 공급 밀도를 검출하는 포토 커플러를 포함하고, 상기 세척부는 상기 포토 커플러의 오염 상태를 세척하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 탈취 유닛은 의료 폐기물에 함유된 암모니아(NH₃), 황화수소(H₂S), 메틸메르캅탄(CH₃SH), 황화메틸((CH₃)₂S), 트리메틸아민((CH₃)₃N) 및 복합 악취의 탈취를 위한 대기압 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생기를 포함하고, 상기 플라즈마 발생기에서 발생된 플라즈마는 상기 분쇄 유닛 또는 상기 멸균 유닛에 공급되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 멸균 유닛은 밀폐된 원통형의 오르막 경사로 마련되고 내부에 스크루 이송기(Conveyor Screw)가 설치된 멸균 챔버, 상기 멸균 챔버에 과열증기(Superheated Steam)를 공급하여 상기 멸균 챔버의 내부 온도를 일정 수준 이상으로 유지시키는 증발 챔버, 상기 멸균 챔버의 발열에 적합한 2GHz 대역의 주파수를 가진 1,000~2,000W 마이크로파 발생하는 마그네트론을 포함하고, 상기 마그네트론은 상기 멸균 챔버의 상부에 다단으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 멸균 챔버의 입구단에 마련되어 150℃ 이상의 증기를 상기 멸균 챔버의 내부로 분사하여 상기 멸균 챔버 내부의 온도를 100℃ 내외로 유지하는 가열용 보일러, 상기 가열용 보일러에서 공급된 과열 증기가 상기 멸균 챔버에서 증축되어 발생하는 수분을 증발시키기 위해 상기 증발 챔버로 열풍을 공급하는 열공기 공급기, 상기 증발 챔버의 후단의 상부에 마련되고, 상기 분쇄 유닛 및 상기 멸균 챔버와 증발 챔버의 압력을 대기압보다 약한 음압을 형성하여 멸균되지 않은 병원균이 공기 중으로 방출되는 것을 억제하는 배출 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 압착 유닛은 상기 증발 챔버의 후단의 하부에 마련되어 상기 멸균 유닛에서 멸균된 의료 폐기물을 고압으로 압축하여 펠릿(Pellet)화 하고, 상기 압착 유닛에는 상기 구형 검사기를 회수하기 위한 회수용 창이 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 각각의 유닛의 운전 상태 및 경보를 표시하는 표시 유닛, 각각의 유닛의 기동과 정지 기능을 설정하고 제어하며, 의료 폐기물의 처리 날짜, 시각, 처리번호, 처리 중량, 처리 온도의 데이터를 관리하는 제어 유닛, 각각의 유닛에 필요한 전원을 공급하는 전원 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서, 상기 의료 폐기물 처리 시스템은 함체 내에 포함되어 상기 차량에서 분리 가능하게 마련되고, 상기 함체에는 상기 의료 폐기물 처리 시스템이 차량에서 분리되어 장착되는 경우 상기 함체의 수평 상태를 유지하기 위한 지지 장치가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 방법은 이동 가능한 차량에 장착되어 의료 폐기물을 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환하는 방법으로서, (a) 처리할 의료 폐기물을 처리할 의료 폐기물을 공급 유닛에 공급하는 단계, (b) 상기 단계 (a)에서 공급된 의료 폐기물을 분쇄 유닛에서 분쇄하고 탈취 유닛에서 탈취하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서 분쇄된 의료 폐기물에 대해 멸균 유닛에서 멸균 처리를 실행하는 단계, (d) 상기 단계 (c)에서 멸균 처리된 의료 폐기물을 압착 유닛에서 펠릿 형태로 압착하고, 포장 유닛에서 포장하여 일반 폐기물로 처리하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (c)에서의 멸균 처리 과정에 대해 구형 검사기로 의료 폐기물에 대해 아포균 및 다제 내성균 검사를 실행하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 방법에서, 상기 단계 (a)에서는 의료 폐기물 봉투를 제1 도어에 탑재하는 것에 의해 금속 탐지 장치와 저울이 의료 폐기물에 혼합된 금속을 탐지하고 저울이 무게를 계측하고, 상기 의료 폐기물 봉투는 상기 제1 도어가 폐쇄되고 제2 도어가 개방되어 분쇄 유닛으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 방법에서, 상기 단계 (b)는 상기 제1 도어와 제2 도어가 폐쇄된 상태에서 실행되고, 상기 단계 (b)에서의 분쇄 상태는 상기 분쇄 유닛에 마련된 검출부에 의해 검출되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 방법에서, 상기 단계 (c)에서의 검사 결과는 실시간으로 제어 유닛으로 전송되고, 검사 결과에 따라 상기 단계 (d)에서 처리된 의료 폐기물은 상기 단계 (a)로 진행하여 재처리되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법에 의하면, 이동 가능한 차량에 장착되어 의료 폐기물을 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환하는 시스템을 마련하는 것에 의해 감염 우려자들의 생활 격리 시설 같은 장소에서 자체적으로 멸균 처리할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법에 의하면, 멸균 및 탈취 처리시, 의료 폐기물에 대해 아포균 및 다제 내성균 검사를 실행하여 의료 폐기물 처리에 따른 2차 오염을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법에 의하면, 처리할 의료 폐기물을 공급하는 공급 유닛, 공급 유닛에서 공급된 의료 폐기물을 분쇄하는 분쇄 유닛, 분쇄 유닛에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 탈취 처리를 실행하는 탈취 유닛을 마련하는 것에 의해, 의료 폐기물을 밀폐된 상태에서 연속적으로 처리하여 2차 오염을 방지하면서 처리 비용을 절감할 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템의 구성 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 차량 일체형 의료 폐기물 처리 시스템의 개념도,
도 3은 차량에서 분리된 의료 폐기물 처리 시스템의 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 의료 폐기물 처리 시스템에서 각각의 유닛의 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 공급 유닛과 분쇄 유닛의 결합 상태를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 공급 유닛에서 의료 폐기물의 투입 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 적용되는 분쇄 유닛에 마련된 검출부 구조의 일 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 적용되는 분쇄 유닛에 마련된 세척부 구조의 일 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명에 적용되는 멸균 유닛 구조의 일 예를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명에 적용되는 멸균 챔버에 장착되는 마그네트론의 일 예를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 탈취 유닛에 적용되는 플라즈마 발생기의 사진,
도 12는 본 발명에 적용되는 탈취 유닛에서 생성된 플라즈마의 작용 개념도,
도 13은 본 발명에 적용되는 구형 검사기의 구성도,
도 14는 본 발명에 적용되는 압축 유닛과 포장 유닛의 구성도.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

본원에서 사용하는 용어 "유닛"은 의료 폐기물을 처리하기 위한 과정에서 예를 들어, 의료 폐기물의 공급, 분쇄 처리, 멸균 처리, 탈취 처리 등을 실행하기 위한 각각의 구성 단위에서 기계적 부품 및 전기 전자적 부품이 상호 결합되어 작동되는 구성 요소를 의미한다.

또 본원에서 사용하는 용어 "의료 폐기물"은 혈액, 체액, 분뇨, 수액 등으로 오염된 탈지면, 붕대, 거즈, 일회용 주사기, 수액 세트 등을 포함하며, 금속류, 유리, 플라스틱, 비닐, 섬유류 등이 함유되고, 의료 폐기물 집하장에서 쓰레기봉투에 의해 일정한 양으로 포장된 것을 의미하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 쓰레기봉투는 예를 들어, 예를 들어 종량제 봉투로서, 30, 50[L] 등의 봉투를 적용할 수 있으며, 봉투 내 쓰레기 실제 투입량은 약 20~35[L]이고, 봉투 내 쓰레기 평균 무게는 약 3~4[kg]로 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에 적용되는 멸균과 탈취기술은 종래에 적용되었던 증기와 마이크로웨이브를 이용한 방식 대신에 저온 상압 플라즈마를 이용한 살균 기능과 최적의 탈취기능을 적용할 수 있다.

또 종래에 적용되었던 검사기는 테프론으로 만들어 그 속에 상용의 아포균 검사 키트를 넣어 멸균 챔버에 넣어 멸균 과정을 거치게 하고 출구단에서 회수하여 분석하는 구성이었지만, 본 발명에서는 RFID 칩을 이용하여 멸균 챔버 내부의 데이터인 온도와 습도 등 중요 상태를 측정하고 기록하며, 이를 파일링(Filing)하고 파싱(Parsing)하여 데이터베이스와 함으로써 체계적이고 조직적으로 관리할 수 있게 함과 동시에 시스템 관리자 또는 감독관청에서 장치의 사용과 성능 유지 등을 관리하고 점검하는데 효율을 제고 및 진실성 확보를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 자체 전원으로 구동할 수 있는 이동형 의료 폐기물 멸균 분쇄 장치를 적용하여 기동성을 구비하여 대응할 수 있으며, 처리 용량도 예를 들어 30[kg/hr] 또는 50[kg/hr]으로 다양화하여 필요한 곳에 최적 배치할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템은 현장에서 직접 멸균 처리함으로써 감염병 확산을 막고, 의료 종사자 관리자 및 이웃들에게 2차 감염 우려를 불식할 수 있으며, 처리비용을 대폭 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템은 필요시 스케일 업 또는 다운(Scale Up/Down)하여 처리 용량을 다변화할 수 있고, 크기나 배치를 재설계하여 함체인 컨테이너에 수납하는 등 다양한 수요에 대응할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템의 구성 블록도 이다.

본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템은 이동 가능한 차량에 장착되어 의료 폐기물을 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환하는 시스템으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 의료 폐기물 집하장에서 처리할 의료 폐기물을 수집하여 공급하는 공급 유닛(10), 상기 공급 유닛(10)에서 공급된 의료 폐기물을 분쇄하는 분쇄 유닛(20), 상기 분쇄 유닛(20)에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 탈취 처리를 실행하는 탈취 유닛(30), 상기 분쇄 유닛(20)에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 멸균 처리를 실행하는 멸균 유닛(40), 상기 멸균 유닛(40)에서 멸균 처리된 의료 폐기물을 압착하는 압착 유닛(50), 상기 압착 유닛(50)에서 압착되어 배출되는 의료 폐기물을 일반 폐기물로 처리하도록 포장하는 포장 유닛(60), 각각의 유닛의 운전 상태 및 경보를 표시하는 표시 유닛(70), 각각의 유닛의 기동과 정지 기능을 설정하고 제어하며, 의료 폐기물의 처리 날짜, 시각, 처리번호, 처리 중량, 처리 온도의 데이터를 관리하는 제어 유닛(80), 각각의 유닛에 필요한 전원을 공급하는 전원 유닛(90)을 포함할 수 있다. 상기 포장 유닛(60)에서 포장된 의료 폐기물은 상술한 탈취 유닛(30), 멸균 유닛(40) 등에서 탈취 및 멸균 처리되어 일반 폐기물 적재장에 적재될 수 있다.

상술한 의료 폐기물 처리 시스템은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 함체 내(200)에 포함되어 차량(100)에 마련되거나, 차량(100)에서 분리 가능하게 마련될 수 있다. 도 2는 본 발명에 따른 차량 일체형 의료 폐기물 처리 시스템의 개념도 이고, 도 3은 차량에서 분리된 의료 폐기물 처리 시스템의 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 의료 폐기물 처리 시스템이 차량(100)에 장착되는 경우, 차량(100)은 예를 들어, 의료 폐기물의 처리량을 시간당 50kg 정도 처리할 수 있을 정도로, 4,700[mm](L)×2,000[mm](W)×2,700[mm](H)의 규격으로 마련될 수 있으며, 2.5~3.5톤급 윙바디 차량을 이용할 수 있다.

이와 같은 차량(100)의 엔진 출력은 150~200[HP](114~152[kW]), 차량 엔진은 디젤 엔진을, 소비전력은 약 32.7[kW]을 적용할 수 있다. 이와 같은 소비 전력은 각각의 유닛에서의 소비 전력으로서, 예를 들어 분쇄장치 : 10.0[kW], 전기보일러 : 9.5[kW], 마그네트론 : 5.0[kW], 플라즈마 발생기 : 2.0[kW], 배기송풍기 : 1.0[kW], 열공기 공급기 : 1.0[kW], 제어장치 : 1.0[kW], 기타 : 1.0[kW]에 의해 설정될 수 있다.

상술한 소비 전력에 대해서는 전원 유닛(90)인 자체 전원공급장치로서 기본적으로 차량 엔진을 이용하여 발전기를 구동하여 전기를 생산하여 장치의 소요전력을 충당하도록 설계할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 엔진실의 공간상 제약으로 어려울 경우에는 독립된 발전기를 전원 유닛(90)으로 설치하여 적용할 수도 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(100)에서 함체(200)를 분리하여 적용하는 경우, 상하차가 가능한 일반 화물차를 이용할 수 있으며, 독립된 지지 장치(210)를 갖추고 가동시 함체(200)의 하부에서 지지면을 향해 인출되도록 마련될 수 있다.

상기 지지 장치(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 의료 폐기물 처리 시스템이 차량(100)에서 분리되어 장착되는 경우 상기 함체(200)의 수평 상태를 유지하기 위해 마련된다. 상기 지지장치(210)는 함체(200)의 네 모서리 부분에 마련되고, 본 발명에 따른 의료 폐기물 처리 시스템을 가동할 때는 수평 상태를 유지하도록 한다.

상기 지지 장치(210)는 하이드로 실린더로 이루어진 수평 장치(211)가 나와서 작동이 완료하고 나면, 서보 모터와 스크루 잭으로 이루어진 수직 장치(212)가 작동하여 바닥에 접지하여 함체(200)의 무게를 지지하되 토크를 검출하여 4개의 지지 장치의 각각 독립적으로 토크 제어를 실행하여 바닥면의 불균일 상태를 흡수하게 할 수 있다. 이렇게 하여 바닥 면이 불균일하더라도 일정 범위 내에서 각 수직 지지장치의 높이를 다르게 흡수하여 효율적으로 수평 조절을 하고, 함체(200)의 높이도 적절히 조절함으로써 작업 효율을 높일 수 있다.

다음에 함체(200) 내에 마련된 의료 폐기물 처리 시스템에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 의료 폐기물 처리 시스템에서 각각의 유닛의 구성도이다.

상기 공급 유닛(10)과 분쇄 유닛(20)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 챔버 형상으로 이루어진다. 도 5는 본 발명에 따른 공급 유닛과 분쇄 유닛의 결합 상태를 나타내는 도면이다.

상기 공급 유닛(10)은 의료 폐기물 집하장에 집하되어 있는 쓰레기봉투(1)에 내장된 의료 폐기물(이하, '의료 폐기물'이라 함)을 공급하기 위해 챔버를 개폐하는 제1 도어(11) 및 상기 분쇄 유닛(20) 측에 마련된 제2 도어(12), 상하로 이동 가능한 투입대(13)를 포함할 수 있다. 상기 제1 도어(11)는 도 4에 도시된 바와 같이, 90도로 꺾여져 눕힐 수 있으며, 이 제1 도어(11)에는 의료 폐기물에 대한 금속 이물질을 탐지하는 탐지 장치와 상기 제1 도어를 통해 공급된 의료 폐기물의 무게를 측정하는 저울이 마련될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 탐지 장치와 저울은 투입대(13)에 마련될 수도 있다. 또, 상기 제1 도어(11)는 관리자에 의해 개폐 가능하고, 상기 제2 도어(12)는 상기 제1 도어(11)의 상부에 마련되며 제어 유닛(80)에 의해 작동하는 개폐용 축(15)에 의해 개폐 가능하게 마련된다. 상기 투입대(13)는 실린더(14)에 의해 상기 제1 도어(11)의 위치에서 상기 제2 도어(12)의 위치로 이동 가능하게 마련되며, 상기 제2 도어(12)는 상기 투입대(13)의 상승 및 하강에 따라 개폐용 축(15)에 의해 투입대(13)상에서 이동 가능하게 마련될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공급 유닛(10)에서는 바깥쪽 문인 제1 도어(11)와 안쪽 문인 제2 도어(12)를 분리하여 설치하고, 2개의 문이 동시에 열리지 않게 함으로써 의료 폐기물 봉투(1)를 분쇄할 때 오염된 먼지나 세균이 역류를 막는 구조로 작동할 수 있다. 즉, 입구 문겸 폐기물 공급 문인 제1 도어(11)에 금속 이물질 탐지 장치와 무게 측정용 저울을 설치함으로써 자동 무게 측정 및 규격 이상의 금속 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서 금속 탐지 장치와 저울이 마련된 제1 도어(11)와 설치된 투입대(13)에 폐기물 봉투를 올려놓으면 일정 크기 이상의 금속이 섞여 있을 경우 이를 탐지하고 경고하고, 자동으로 무게를 측정하여 기록하며, 정상으로 판명된 의료 폐기물 봉투(1)를 관리자가 챔버로 밀어 넣고, 투입문인 제1 도어(11)를 닫으면 해당 의료 폐기물의 무게는 폐기물 처리량으로 기록하고 적산될 수 있다.

상기 분쇄 유닛(20)은 도 5에 도시된 바와 같이, 챔버 형상으로 이루어지고, 상기 공급 유닛(10)과 제2 도어(12)를 통해 연통되게 마련된다.

상기 분쇄 유닛(20)은 제2 도어(12)를 통해 공급된 의료 폐기물을 분쇄하기 위해 일정한 압력으로 의료 폐기물에 압력을 인가하도록 X자 형상으로 이루어지고 신축 가능한 자바라 방식으로 작동하는 분쇄 압력 조절부(21), 상기 분쇄 압력 조절부(21)를 구동하는 구동 모터(22), 상기 분쇄 압력 조절부(21)에 의해 압압된 의료 폐기물에 포함되는 금속류, 유리, 플라스틱, 비닐, 섬유류를 멸균에 적합하게 1~5cm 내외의 크기로 분쇄하는 2축 분쇄부(23), 상기 분쇄 압력 조절부(21)의 압력 조절 상태 및 상기 2축 분쇄부의 정방향 회전 또는 역방향 회전을 제어하는 제어부, 상기 2축 분쇄부(23)에 의한 의료 폐기물의 분쇄 상태 및 공급률을 감시하여 검출하는 검출부 및 상기 검출부를 세척하는 세척부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 제어 유닛(80)에 포함되어 마련될 수 있다.

상기 분쇄 유닛(20)에서는 상기 분쇄 압력 조절부(21)를 통하여 단단하게 고밀도로 뭉쳐진 의료 폐기물인 쓰레기 또는 반대로 가벼워서 날리는 쓰레기를 막론하고 최적 압력으로 눌러서 일정한 압력을 유지하게 하므로 의료 폐기물의 분쇄를 효율적으로 실행할 수 있다. 분쇄 압력은 제어 유닛(80)에서 공급률을 피드백하여 실시간으로 최적으로 조절할 수 있다.

상술한 분쇄 유닛(20)의 2축 분쇄부(23)는 기본적으로 금속류, 유리, 플라스틱, 비닐, 섬유류 등을 멸균에 적합하게 약 1~5cm 내외의 크기로 분쇄할 수 있다. 즉, 2축 분쇄부(23)는 적절한 날 폭 예를 들어, 약 25mm 이상의 날 폭을 기본 설계로 하고 분쇄에 필요한 힘을 증폭하기 위하여 감속기를 통한 저속 구동을 기본으로 마련할 수 있다.

제어 유닛(80)의 제어부는 구동 모터(22), 2축 분쇄부(23), 감속기 등 주변장치의 안전 운전과 장치의 연속 운전을 위하여 분쇄 유닛(20)에 걸리는 힘을 계측하여 일정 크기 이상이면 자동으로 정지하고 역방향 운전과 정방향 운전을 반복하여 2축 분쇄부(23)의 날에 걸린 과부하 물질을 제거한 다음 정방향 운전으로 전환하여 장치를 정지하지 않고 연속 운전할 수 있게 제어한다.

상기 공급 유닛(10)과 분쇄 유닛(20)에서 의료 폐기물이 투입되어 분쇄하는 과정에 대해서는 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 공급 유닛에서 의료 폐기물의 투입 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 관리자가 제1 도어(11)를 개방하고, 의료 폐기물 봉투(1)를 제1 도어(11)에 탑재하는 것에 의해 금속 탐지 장치와 저울이 의료 폐기물에 혼합된 금속을 탐지하고 저울이 무게를 계측한다. 즉, 공급문인 제1 도어(11)가 닫혔을 경우 공급 유닛(10)을 닫는 문이 되지만, 개방되었을 경우에는 저울을 내장한 받침대가 되어 자동으로 폐기물의 무게를 계측하고, 계측 결과는 제어 유닛(80)으로 전송된다. 이와 같은 데이터의 전송은 공급 유닛(10)과 제어 유닛(80)의 유무선 연결에 의해 전송될 수 있다. 상기 제1 도어(11)가 개방되면 제2 도어(12)는 폐쇄 상태로 유지된다.

다음에 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 의료 폐기물 봉투(1)를 챔버 안으로 밀어넣고 제1 도어(11)를 닫음으로써 의료 폐기물은 투입대(13)상에 재치 된다. 도 6의 (b)에 도시된 상태에서도 제2 도어(12)는 폐쇄 상태로 유지된다.

이어서, 제어 유닛(80)에 마련된 의료 폐기물의 공급 버튼을 누르면, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 도어(12)의 개폐용 축(15)의 작동에 의해 제2 도어(12)가 좌측으로 이동하여 의료 폐기물을 분쇄 유닛(20)에 투입할 수 있는 준비 상태가 된다.

다음에, 제2 도어(12)가 공급 유닛(10)의 챔버 좌측으로 완전히 이동하고 나면, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 실린더(14)가 상승하여 투입대(13)상의 의료 폐기물이 분쇄 유닛(20)의 상부인 제2 도어(12)의 개방 쪽으로 이송된다.

계속해서, 제2 도어(12)의 개방 쪽으로 이송된 의료 폐기물은 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이, 제2 도어(12)가 투입대(13)상에서 폐쇄 위치 쪽으로 이동하면서 의료 폐기물 봉투(1)는 분쇄 유닛(20)의 챔버 내로 낙하하고, 제2 도어(12)는 분쇄 유닛(20)의 챔버를 폐쇄한다.

이에 따라 분쇄 유닛(20)의 챔버 내에서, 도 6의 (f)에 도시된 바와 같이, 자바라 방식으로 작동하는 분쇄 압력 조절부(21)가 하강하여 적절한 압력으로 의료 폐기물 봉투(1)를 누르고, 상부까지 올라간 투입대(13)는 다시 하강하여 다음 동작을 위한 준비 상태로 복귀한다.

상기 분쇄 유닛(20)에 마련된 검출부는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 2축 분쇄부(23)의 하부에 마련되어 상기 분쇄 유닛(20)의 내부를 투시 가능하게 마련된 검사창(24), 상기 검사창(24) 주변에 마련되어 의료 폐기물의 분쇄 상태와 공급 밀도를 검출하는 포토 커플러(241, 242)를 포함한다. 도 7은 본 발명에 적용되는 분쇄 유닛에 마련된 검출부 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.

상기 포토 커플러(241, 242)는 도 7에 도시된 바와 같이, 포토 다이오드(241)와 포토 트랜지스터(242)로 이루어진 광계측 장치로 마련되고, X축 방향 및 Y축 방향으로 각 축에 3개 이상 설치될 수 있다.

상기 세척부(25)는 상기 검출부를 세척하는 세척하기 위해 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 포토 커플러(241, 242)의 오염 상태를 세척하기 위해 마련된다. 도 8은 본 발명에 적용되는 분쇄 유닛에 마련된 세척부 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.

상기 세척부(25)는 도 8에 도시된 바와 같이, 물 공급관을 통해 공급된 물을 이송하는 공급 펌프(251), 압축된 공기에 의해 공급 펌프(251)에 공급된 물을 압축하여 일시 저장하는 물 압축 탱크(252), 공기 공급관을 통해 공급된 공기를 압축 이송하는 공기 압축기(254), 압축된 공기를 일시 저장하는 공기 압축 탱크(252)를 구비하며, 물 압축 탱크(252)에 저장된 물은 밸브 및 노즐(253)을 통해 포토 다이오드(241)를 세척할 수 있고, 공기 압축 탱크(252)에 저장된 공기는 밸브 및 노즐(253)을 통해 포토 트랜지스터(242)를 세정할 수 있다.

본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서는 분쇄 유닛(20)의 하부에 검사창(24)을 설치하여 의료 폐기물 분쇄 상태를 관리자가 시각적으로 파악할 수 있게 하고, 센서인 포토 커플러(241, 242)를 설치하여 의료 폐기물인 쓰레기의 분쇄 상태와 공급 밀도를 검출하고, 멸균 유닛(30)의 멸균 준비 상태 등 현재 상황을 감안하여 공급률(예, 30~50[kg/h])을 실시간으로 조절할 수 있다.

또, 분쇄 과정에 발생하는 폐기물 분말, 공기, 액체 등이 계측 장치를 통하여 외부로 누출되지 않는 구조로 설계하며, 만약 누설되면 시각적으로 바로 확인할 수 있도록, 2축 분쇄부(23)에서 축의 스터핑 박스(Stuffing Box)와 베어링 박스(Bearing Box)를 설계한다.

또한, 분쇄 유닛(20)의 장기간 사용으로 기밀 장치와 2축 분쇄부(23)의 축 사이의 마찰에 의한 마모 등으로 누설이 발생할 가능성이 크고, 이를 보수하기 위하여 장치를 정지 및 고가의 보수유지 비용이 발생하므로, 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 내마모 처리된 슬리브를 이용하여 장치 유지보수 시간과 비용을 줄일 수 있다.

상기 멸균 유닛(30)은 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 밀폐된 원통형의 오르막 경사로 마련되고 내부에 스크루 이송기(Conveyor Screw, 33)가 설치된 멸균 챔버(31), 상기 멸균 챔버(31)에 과열증기(Superheated Steam)를 공급하여 상기 멸균 챔버(31)의 내부 온도를 일정 수준 이상으로 유지시키는 증발 챔버(32), 상기 멸균 챔버(31)의 발열에 적합한 2GHz 대역의 주파수를 가진 1,000~2,000W의 마이크로파 발생하는 마그네트론(34)을 포함할 수 있다. 도 9는 본 발명에 적용되는 멸균 유닛 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.

상기 멸균 챔버(31)는 도 9에 도시된 바와 같이, 15~20˚의 상향 경사도로 설계하고 내부에 상부를 향해 분쇄된 의류 폐기물을 이송하도록 스크루 이송기(33)가 마련된다. 따라서, 분쇄 유닛(20)을 거쳐 잘게 부서진 의료 폐기물은 스크루 이송기(33)를 따라 천천히 멸균 챔버(31)를 통과하게 된다. 멸균 챔버(31)를 통과하는 시간은 기본적으로 스크루 이송기(33)의 회전 속도로 조정 가능하도록 하고, 기본적으로 멸균에 필요한 충분한 시간 예를 들어, 약 30분을 확보할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 멸균 유닛(30)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 멸균 챔버(31)의 입구단에 마련되어 150℃ 이상의 증기를 상기 멸균 챔버(31)의 내부로 분사하여 상기 멸균 챔버(31) 내부의 온도를 100℃ 내외로 유지하는 가열용 보일러(220), 상기 가열용 보일러(220)에서 공급된 과열 증기가 상기 멸균 챔버(31)에서 증축되어 발생하는 수분을 증발시키기 위해 상기 증발 챔버(32)로 열풍을 공급하는 열공기 공급기(230), 상기 증발 챔버(32)의 후단의 상부에 마련되고, 상기 분쇄 유닛(20) 및 상기 멸균 챔버(31)와 증발 챔버(32)의 압력을 대기압보다 약한 음압을 형성하여 멸균되지 않은 병원균이 공기 중으로 방출되는 것을 억제하는 배출 송풍기(240)가 결합될 수 있다.

상기 가열용 보일러(220)를 멸균 챔버(31) 입구단에 마련하는 것에 의해 고온 멸균 및 멸균 챔버(31) 및 증발 챔버(32)에서의 수분 발열 효율을 높일 수 있다.

상기 마그네트론(34)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 멸균 챔버(31)의 상부에 다단, 예를 들어 5단으로 설치될 수 있으며, 각각의 마그네트론(34)은 멸균 챔버(31)에서 증기의 응축 및 온도 하강을 방지하기 위해 도 10에 도시된 바와 같은 구조로 마련될 수 있다. 도 10은 본 발명에 적용되는 멸균 챔버에 장착되는 마그네트론의 일 예를 나타내는 도면이다.

상기 마그네트론(34)은 연속 동작을 위한 2중 재킷 냉각 구조로 설계하여 마그네트론의 발열에 의한 손상을 방지할 수 있다.

또한, 멸균 챔버(31) 내부로 마이크로웨이브를 고르게 투입할 수 있는 마그네트론(34)의 설치와 도파관(341)의 설계는 멸균 챔버(31)의 용량에 따라 도파관의 규격, 개구부 크기와 간격을 설정할 수 있다.

한편, 제어 유닛(80)은 멸균 챔버 전체의 온도가 일정 온도 이상 예를 들어, 95℃ 이상으로 유지되도록 제어하며, 멸균 챔버(31)의 보온을 위하여 챔버 외곽을 단열 시공으로 하거나 이중 챔버로 제작하여 열이 쉽게 전도되지 않게 하여 열효율을 향상시킬 수도 있다. 즉, 멸균 챔버(31)에서 열효율이 향상되면 수증기의 응축을 막고 마그네트론의 설치 숫자를 줄일 수 있어서 전기 소모량을 줄일 수 있다. 또한, 멸균 챔버(31) 중간에 검사창(Sight Glass)을 설치하여 의료 폐기물 이송 및 멸균 상태를 쉽게 파악할 수 있도록 마련될 수도 있다.

상기 탈취 유닛(40)은 분쇄 유닛(20) 및 멸균 유닛(30)에서 의료 폐기물의 분쇄 및 멸균 작업시 탈취를 위한 플라즈마 발생기를 구비하며, 이 플라즈마 발생기는 도 11에 도시된 바와 같은 대기압 유전체 방전 방식의 플라즈마 발생기를 적용할 수 있다. 도 11은 본 발명의 탈취 유닛에 적용되는 플라즈마 발생기의 사진이다.

즉, 상기 탈취 유닛(40)은 의료 폐기물에 함유된 암모니아(NH₃), 황화수소(H₂S), 메틸메르캅탄(CH₃SH), 황화메틸((CH₃)₂S), 트리메틸아민((CH₃)₃N) 및 복합 악취의 탈취를 위해 대기압 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생기를 포함하고, 상기 플라즈마 발생기에서 발생된 플라즈마는 상기 분쇄 유닛(20) 또는 멸균 유닛(30)에 공급될 수 있다.

상기 탈취 유닛(40)은 진공 시스템이 필요 없는 대기압의 원리를 이용하여 공기와 공기 중의 수분으로부터 탈취 이온을 생성하여 지속적으로 분쇄장치에 주입함으로써 분쇄 유닛(20)에서부터 멸균과 탈취가 이루어지도록 마련된다.

상기 탈취 유닛(40)인 플라즈마 발생기는 멸균 분쇄장치의 최적 탈취기능을 구현하기 위하여 설치하되, 압력 과열증기와 마그네트론을 이용한 열에 의한 살균처리와 플라즈마를 이용한 살균처리를 병합하여 복합적으로 멸균 장치를 구성할 수 있다.

상기 탈취 유닛(40)에서 생성된 플라즈마는 분쇄 유닛(20)에 원주방향을 분사되어 분쇄 유닛(20)에서부터 냄새와 비산되는 병원균을 살균하기 시작하고, 멸균 챔버(31)에도 일정 간격으로 분사하여 멸균 챔버(31)를 따라 진행하다가 배출 송풍기(240)에서 배출되게 마련될 수 있다.

상술한 플라즈마는 도 12에 도시된 바와 같이, 대기압 플라즈마 방식을 적용하여 화학적 라디칼(Radical) 생성에서 다른 방식보다 월등히 높은 효율을 보이기 때문에 하기 화학식과 같은 살균이나 탈취 목적에 효과적으로 적용할 수 있다. 도 12는 본 발명에 적용되는 탈취 유닛에서 생성된 플라즈마의 작용 개념도이다.

H₂O + e → H + OH + e

O₂ + 2e → O₂ ^- +e

2OH → H₂O₂

N₂ + O → NO + N

N₂ + O₂ → N₂O + O

2NH₃ + 6OH → N₂ + 6H₂O

또한, 상술한 가열용 보일러(220)는 증기 발생기(Steam Generator)로서 기능하며, 증기 발생기는 멸균 챔버(31)에 과열 증기(Superheated Steam)를 공급함으로써 멸균 챔버(31) 내부 온도를 일정 수준 이상으로 유지하고, 동시에 폐기물에 적절한 수분을 공급하여 각 멸균 유닛(30)의 마이크로파에 의한 수분 발열효과를 증대시키기 위해 마련된다. 가열용 보일러(220)는 전기를 주 에너지원으로 하여 멸균 챔버(31)의 성능 발휘에 부합하는 연속 증발량 예를 들어, 10~30[kg/h]과 증기압력 예를 들어, 5~10[kg/cm²]을 가진 과열 증기(예, 180℃ 이상)를 생성할 수 있다.

상기 열공기 공급기(230)는 멸균 챔버(31)에 공급된 과열 증기가 증축되어 쓰레기가 축축하게 젖고, 더 심해지면 물이 발생할 가능성이 있기 때문에 증발 챔버(32)에서 이것을 증발시키기 위하여 마련된다. 이와 같은 열공기 공급기(230)는 예를 들어, 전기 히터를 이용하여 약 60~80℃의 열풍을 만들고, 이렇게 열공기를 송풍기로 증발 챔버(32)에 공급하여 처리 과정의 의료 폐기물을 건조시킬 수 있다. 또, 처리 과정에서 의료 폐기물인 쓰레기의 젖는 정도와 건조도에 따라 상기 열공기 공급기(230)에서 공급되는 열공기 온도, 송풍량 등을 조정할 수도 있다.

상기 배출 송풍기(240)는 도 4에 도시된 바와 같이 분쇄 유닛(20) 및 멸균 챔버(31)의 압력을 대기압보다 약한 음압 예를 들어, △P≥0.001~0.025[mBAR] 또는 1.0~2.5[Pa]의 음압(Negative Pressure)을 형성하여 멸균되지 않은 병원균이 공기 중으로 방출되는 것을 억제하기 위해 마련된다. 또한, 배출 송풍기(240)는 분쇄되어 멸균된 쓰레기와 증기가 포함된 공기(열공기 포함)를 분리하여 배출구에서 처리된 의료 폐기물의 쓰레기만 효율적으로 모으기 위하여 설치될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템에서는 도 13에 도시된 바와 같은 구형 검사기(Ball Type Inspection Kit)가 멸균 유닛(30)에 내장될 수 있다. 도 13은 본 발명에 적용되는 구형 검사기의 구성도이다.

상기 구형 검사기(250)는 멸균 챔버(31)의 멸균 능력을 검증하고, 멸균 챔버(31)의 이상 유무를 파악하기 위하여 멸균 챔버(31)의 데이터를 모니터링하고 기록, 전송할 수 있는 구 형상의 검사기(Inspection Kit)로서, 멸균 및 탈취 유닛에서 멸균 및 탈취 처리시, 의료 폐기물에 대해 아포균 및 다제 내성균 검사를 실행할 수 있다.

상기 구형 검사기(250)는 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 멸균 유닛(30)에서의 의료 폐기물에 대한 멸균 능력을 검증하기 위한 아포균 및 다제 내성균 검사 키트(2501), 상기 멸균 유닛(30) 내부의 온도와 습도를 계측하는 데이터 계측부(2502), 상기 데이터 계측부(2502)에서 계측된 데이터를 저장하는 저장부(2503), 근거리 통신을 위한 RFID(Radio Frequency Identification)로 이루어진 무선 송신기(2504) 및 상기 구형 검사기 내의 각각에 필요한 전원을 공급하는 전원부(2505)를 포함할 수 있다.

상기 구형 검사기(250)는 멸균 챔버(31) 입구단에서 투입될 수 있고 마지막 폐기물 배출구에서 수거하여 아포균 및 다제 내성균의 멸균 여부를 검사하고, 만약 이 균류의 멸균검사를 통과하지 못하면 폐기물을 회수하여 재처리하기 위해 마련될 수 있다.

상기 구형 검사기(250)는 화학적 고온 안정성을 가진 재질 예를 들어, 테프론으로 이루어지고, 검사기의 분해와 조립이 용이하게 상하부 2개 부품으로 나누어 나사로 체결할 수 있게 마련될 수 있다. 신뢰성 있는 멸균능력 검증을 위하여 원칙적으로 도 13에 도시된 바와 같이, 구형 검사기(250)의 중앙에 아포균 검사 키트 및 다제 내성균 검사 키트(2501)가 내장되고, 좌우 측에 데이터 계측부(2502)와 무선 송신기(2504)가 설치된다.

무선 송신기(2504)는 무선 주파수 식별장치인 RFID(Radio Frequency Identification) 칩을 내장하여 마련될 수 있다. RFID 칩을 내장한 구형 검사기(250)는 멸균 챔버(31)와 증발 챔버(32) 내부에서 이동하면서 시간대별 이동경로, 전체 이동시간, 온도와 습도 등의 데이터를 실시간으로 계측하고 기록하며 무선 전송을 하며, 수거를 용이하게 하기 위하여 증발 챔버(32)를 빠져나오면 가시 가청의 경보를 하고 관리자에게 자동으로 메시지를 전송하게 마련될 수 있다.

무선 송신기(2504)의 RFID 주파수는 멸균 챔버(31)와 증발 챔버(32)의 구조와 사이트 글라스(Sight Glass) 등 구성품의 위치와 크기에 따라 무선전송이 용이한 주파수 대역을 선정할 수 있으며, 데이터 계측부(2502)는 식별번호, 날짜 및 시각 정보, 멸균 챔버(31)와 증발 챔버(32) 내부의 이동 경로와 위치별로 온도, 습도, 이온농도 등의 정보를 계측할 수 있다.

상기 구형 검사기(250)의 회수는 검사기가 증발 챔버(32)를 빠져나오면 가시 가청의 경보를 울리고, 관리자에게 메시지를 전송하며, 회수용 로봇 설치 등 효과적인 회수 수단을 적용하여 실행할 수 있으며, 회수가 되지 않은 상태로 유지가 되면 제어 유닛(80)에서 시스템 인터럽트를 실행하도록 구성될 수 있다.

상기 구형 검사기(250)의 저장부(2503)에서는 수집된 데이터를 CSV(comma-separated values) 포맷의 파일로 저장하고, CSV 파일을 암호화하여 임의 조작이나 변경이 안 되게 하여, 감독관청에서 쉽게 관리할 수 있게 마련되며, CSV 파일을 데이터베이스 구축의 기초 자료로 활용할 수도 있다.

상기 압착 유닛(50)은 의료 폐기물의 압착장치(Garbage Pressurizer)로서, 이동형 의료 폐기물 멸균 분쇄 장치의 특성상 처리된 쓰레기의 효율적 관리를 위해 마련된다. 즉, 압착 유닛(50)은 부피가 큰 쓰레기의 경우 보관장소의 제약을 받을 가능성이 크기 때문에 이것을 고압으로 압축하여 펠릿(Pellet)화 하여 부피를 줄이고 관리를 쉽게 하고자 마련된다.

즉, 상기 압착 유닛(50)은 도 4 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 증발 챔버(32)의 후단의 하부에 마련된 배출구(35)에 마련되며, 상기 멸균 유닛(30)에서 멸균된 의료 폐기물을 고압으로 압축하여 펠릿(Pellet)화 하기 위해 쓰레기 압축기(51)와 압축기(51)를 작동시키는 압축 유닛(52)으로 이루어질 수 있다. 도 14는 본 발명에 적용되는 압축 유닛과 포장 유닛의 구성도이다.

상기 쓰레기 압축기(51)는 도 14에 도시된 바와 같이 예를 들어, 일반 폐기물로 처리된 의료 폐기물인 쓰레기(2)를 대략 사각형상으로 압축하기 위해 사각 형상으로 이루어진 압축 용기 내에서 공압 또는 유압 실린더로 이루어진 압축 유닛(52)에 의해 전후 방향으로 작동하여 펠릿화 하며, 압축 유닛(50)의 후단에 마련된 포장 유닛(60)에 의해 펠릿화된 쓰레기(2)를 포장하고 묶어 적재나 이송을 쉽게 하여 일반 폐기물 적재장으로 이송될 수 있다. 한편, 상기 압착 유닛(50)의 압축 용기에는 상기 구형 검사기(250)를 회수하기 위한 회수용 창이 마련될 수 있다.

또, 도 1에 도시된 표시 유닛(70)은 LCD 등으로 이루어진 모니터로서, 각각의 유닛의 운전상태 및 경보 등을 관리자가 알기 쉽게 나타내는 표시될 수 있으며, 제어 유닛(80)은 분쇄, 멸균, 탈취 유닛 본체 및 그 부속 장치의 운전 모드, 각 유닛의 기동과 정지 등과 같은 필요한 전반적 기능을 설정하고 제어하도록 마련되며, 멸균 분쇄장치의 처리날짜, 시각, 처리번호, 처리 중량, 처리온도 등 처리 관련 중요 데이터는 자동으로 기록하고 저장하며 필요시 인쇄할 수 있게 마련될 수 있다.

한편, 전원 유닛(90)은 도 2에 도시된 바와 같은 차량(100)에서 생성된 전력을 이용하거나, 별도로 마련된 발전기에 의해 마련될 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 이동형 의료 폐기물 처리 시스템 및 방법을 이용하는 것에 의해 감염 우려자들의 생활 격리 시설 같은 장소에서 자체적으로 멸균 처리할 수 있다.

10 : 공급 유닛
20 : 분쇄 유닛
30 : 멸균 유닛
40 : 탈취 유닛
50 : 압착 유닛
60 : 포장 유닛

Claims

이동 가능한 차량에 장착되어 의료 폐기물을 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환하는 시스템으로서,
처리할 의료 폐기물을 공급하는 공급 유닛,
상기 공급 유닛에서 공급된 의료 폐기물을 분쇄하는 분쇄 유닛,
상기 분쇄 유닛에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 탈취 처리를 실행하는 탈취 유닛,
상기 분쇄 유닛에 의해 분쇄된 의료 폐기물에 대해 멸균 처리를 실행하는 멸균 유닛,
상기 멸균 유닛에서 멸균 처리된 의료 폐기물을 압착하는 압착 유닛,
상기 압착 유닛에서 압착되어 배출되는 의료 폐기물을 일반 폐기물로 처리하도록 포장하는 포장 유닛을 포함하고,
상기 멸균 및 탈취 유닛에서 멸균 및 탈취 처리시, 의료 폐기물에 대해 아포균 및 다제 내성균 검사를 실행하는 구형 검사기가 상기 멸균 유닛에 내장되는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제1항에서,
상기 구형 검사기는 상기 멸균 유닛에서의 의료 폐기물에 대한 멸균 능력을 검증하기 위한 아포균 및 다제 내성균 검사 키트,
상기 멸균 유닛 내부의 온도와 습도를 계측하는 데이터 계측부,
상기 데이터 계측부에서 계측된 데이터를 저장하는 저장부,
근거리 통신을 위한 RFID(Radio Frequency Identification)로 이루어진 무선 송신기 및
상기 구형 검사기 내의 각각에 필요한 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제1항에서,
상기 공급 유닛은 챔버 형상으로 이루어지고,
외부에서 의료 폐기물을 공급하기 위해 챔버를 개폐하는 제1 도어 및 상기 분쇄 유닛 측에 마련된 제2 도어,
상하로 이동 가능한 투입대를 포함하고,
상기 제1 도어에는 의료 폐기물에 대한 금속 이물질을 탐지하는 탐지 장치와 상기 제1 도어를 통해 공급된 의료 폐기물의 무게를 측정하는 저울이 마련되고,
상기 제2 도어는 상기 제1 도어의 상부에 마련되고, 상기 투입대는 상기 제1 도어의 위치에서 상기 제2 도어의 위치로 이동 가능하며,
상기 제2 도어는 상기 투입대상에서 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제3항에서,
상기 분쇄 유닛은 챔버 형상으로 이루어지고, 상기 공급 유닛과 상기 제2 도어를 통해 연통되며,
상기 분쇄 유닛은
상기 제2 도어를 통해 공급된 의료 폐기물을 분쇄하기 위해 일정한 압력으로 의료 폐기물에 압력을 인가하는 분쇄 압력 조절부,
상기 분쇄 압력 조절부를 구동하는 구동 모터,
상기 분쇄 압력 조절부에 의해 압압된 의료 폐기물에 포함되는 금속류, 유리, 플라스틱, 비닐, 섬유류를 멸균에 적합하게 1~5cm 내외의 크기로 분쇄하는 2축 분쇄부,
상기 분쇄 압력 조절부의 압력 조절 상태 및 상기 2축 분쇄부의 정방향 회전 또는 역방향 회전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제4항에서,
상기 분쇄 유닛은 상기 2축 분쇄부에 의한 의료 폐기물의 분쇄 상태 및 공급률을 감시하여 검출하는 검출부 및 상기 검출부를 세척하는 세척부를 더 포함하고,
상기 검출부는
상기 2축 분쇄부의 하부에 마련되어 상기 분쇄 유닛의 내부를 투시 가능하게 마련된 검사창,
상기 검사창 주변에 마련되어 의료 폐기물의 분쇄 상태와 공급 밀도를 검출하는 포토 커플러를 포함하고,
상기 세척부는 상기 포토 커플러의 오염 상태를 세척하는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제1항에서,
상기 탈취 유닛은 의료 폐기물에 함유된 암모니아(NH₃), 황화수소(H₂S), 메틸메르캅탄(CH₃SH), 황화메틸((CH₃)₂S), 트리메틸아민((CH₃)₃N) 및 복합 악취의 탈취를 위한 대기압 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생기를 포함하고,
상기 플라즈마 발생기에서 발생된 플라즈마는 상기 분쇄 유닛 또는 상기 멸균 유닛에 공급되는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제1항에서,
상기 멸균 유닛은
밀폐된 원통형의 오르막 경사로 마련되고 내부에 스크루 이송기(Conveyor Screw)가 설치된 멸균 챔버,
상기 멸균 챔버에 과열증기(Superheated Steam)를 공급하여 상기 멸균 챔버의 내부 온도를 일정 수준 이상으로 유지시키는 증발 챔버,
상기 멸균 챔버의 발열에 적합한 2GHz 대역의 주파수를 가진 1,000~2,000W 마이크로파 발생하는 마그네트론을 포함하고,
상기 마그네트론은 상기 멸균 챔버의 상부에 다단으로 설치되는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제7항에서,
상기 멸균 챔버의 입구단에 마련되어 150℃ 이상의 증기를 상기 멸균 챔버의 내부로 분사하여 상기 멸균 챔버 내부의 온도를 100℃ 내외로 유지하는 가열용 보일러,
상기 가열용 보일러에서 공급된 과열 증기가 상기 멸균 챔버에서 증축되어 발생하는 수분을 증발시키기 위해 상기 증발 챔버로 열풍을 공급하는 열공기 공급기,
상기 증발 챔버의 후단의 상부에 마련되고, 상기 분쇄 유닛 및 상기 멸균 챔버와 증발 챔버의 압력을 대기압보다 약한 음압을 형성하여 멸균되지 않은 병원균이 공기 중으로 방출되는 것을 억제하는 배출 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제2항에서,
상기 압착 유닛은 상기 증발 챔버의 후단의 하부에 마련되어 상기 멸균 유닛에서 멸균된 의료 폐기물을 고압으로 압축하여 펠릿(Pellet)화 하고,
상기 압착 유닛에는 상기 구형 검사기를 회수하기 위한 회수용 창이 마련된 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제1항에서,
각각의 유닛의 운전 상태 및 경보를 표시하는 표시 유닛,
각각의 유닛의 기동과 정지 기능을 설정하고 제어하며, 의료 폐기물의 처리 날짜, 시각, 처리번호, 처리 중량, 처리 온도의 데이터를 관리하는 제어 유닛,
각각의 유닛에 필요한 전원을 공급하는 전원 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
제1항에서,
상기 의료 폐기물 처리 시스템은 함체 내에 포함되어 상기 차량에서 분리 가능하게 마련되고,
상기 함체에는 상기 의료 폐기물 처리 시스템이 차량에서 분리되어 장착되는 경우 상기 함체의 수평 상태를 유지하기 위한 지지 장치가 마련된 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 시스템.
이동 가능한 차량에 장착되어 의료 폐기물을 연속적으로 처리하여 일반 폐기물로 전환하는 방법으로서,
(a) 처리할 의료 폐기물을 처리할 의료 폐기물을 공급 유닛에 공급하는 단계,
(b) 상기 단계 (a)에서 공급된 의료 폐기물을 분쇄 유닛에서 분쇄하고 탈취 유닛에서 탈취하는 단계,
(c) 상기 단계 (b)에서 분쇄된 의료 폐기물에 대해 멸균 유닛에서 멸균 처리를 실행하는 단계,
(d) 상기 단계 (c)에서 멸균 처리된 의료 폐기물을 압착 유닛에서 펠릿 형태로 압착하고, 포장 유닛에서 포장하여 일반 폐기물로 처리하는 단계를 포함하고,
상기 단계 (c)에서의 멸균 처리 과정에 대해 구형 검사기로 의료 폐기물에 대해 아포균 및 다제 내성균 검사를 실행하는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 방법.
제12항에서,
상기 단계 (a)에서는 의료 폐기물 봉투를 제1 도어에 탑재하는 것에 의해 금속 탐지 장치와 저울이 의료 폐기물에 혼합된 금속을 탐지하고 저울이 무게를 계측하고,
상기 의료 폐기물 봉투는 상기 제1 도어가 폐쇄되고 제2 도어가 개방되어 분쇄 유닛로 공급되는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 방법.
제13항에서,
상기 단계 (b)는 상기 제1 도어와 제2 도어가 폐쇄된 상태에서 실행되고,
상기 단계 (b)에서의 분쇄 상태는 상기 분쇄 유닛에 마련된 검출부에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 방법.
제14항에서,
상기 단계 (c)에서의 검사 결과는 실시간으로 제어 유닛으로 전송되고,
검사 결과에 따라 상기 단계 (d)에서 처리된 의료 폐기물은 상기 단계 (a)로 진행하여 재처리되는 것을 특징으로 하는 이동형 의료 폐기물 처리 방법.