JP2004298585A - 医療廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術にない医療廃棄物の確実な滅菌、減容化、無害化のための機能を備え、かつ簡便な操作性、低環境負荷特性、低廉な処理コストを実現し、さらに医療廃棄物の排出者及び引取者の責任所在をも明確化するための医療廃棄物処理装置の提供を目的とする。
【解決手段】プレス機構と、容積が０．１立方メートル以上の加熱室と、該加熱室と空気加熱装置及び熱風循環送風機とを配管接続した医療廃棄物処理装置において、サイクルタイムを数時間単位にすることによって医療廃棄物に含まれる水分を乾燥かつ加熱滅菌し、圧縮減容化、冷却固化せしめ、さらに医療廃棄物の処理が一定条件を満足しているか合否判定し、合格の場合にのみマニフェストの１枚をケーキの所定位置に張り付けることによって排出者及び引取者の責任を明確化した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】２０世紀は科学技術のめざましい発展により豊かな物質文明を築いてきたが、一方大量消費使い捨てによる著しい環境汚染の世紀でもあった。世紀後半になると工場や家庭から排出される莫大な廃棄物量に対して環境問題の顕在化による立地規制から埋立処分場の建設が間に合わず廃棄物処理費用が高騰し、加えてバブル崩壊後の厳しい経済情勢により廃棄物処理費用の削減を目的とした不法投棄が後を絶たず、環境汚染という２０世紀の地球的問題は効果的な解決策を見い出せないまま負の遺産として２１世紀に引き継いでしまった。
【０００２】医療廃棄物についても海岸や山林への不法投棄が社会的問題となり、これを解決するため焼却による灰化法、マイクロウェーブによる灰化法、高温プラズマによる灰化法、オートクレーブによる滅菌法、粉砕後薬液処理による滅菌法、高温石油化法等々いろいろな提案がなされているが、医療廃棄物処理の基本的要件である確実な滅菌、減容化、無害化、簡便な操作性、環境負荷の低減、処理コストの縮減の何れをも満足でき、かつ医療廃棄物の処理方法、処理条件、処理場所、排出者名、処理担当者氏名及び引取者名等の表示による責任所在の明確化に関する具体的態様は一切言及されていない。本願は確実な滅菌、減容化、無害化のための機能を備えかつ簡便な操作性、低環境負荷特性、低廉な処理コストを実現し、かつ医療廃棄物の排出者及び引取者の責任所在をも明確化するための医療廃棄物処理装置の提供を目的とする。
【０００３】
【従来の技術】従来、医療廃棄物の処理装置としては焼却炉が一般的であったが、優れた減容化特性の一方、医療廃棄物にはポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニール等のプラスチックス類が多く含まれ特に塩化ビニールを焼却すると大量の塩化水素ガスが発生するため著しい大気汚染を引き起こしてしまう。この環境汚染を防止するには焼却炉から発生する排ガスからダイオキシン発生防止並びに塩化水素ガス除去のための高度な化学技術に基づく排ガス処理装置を設けねばならないが、焼却炉本体を上回る設備コストとひとたび運転操作を誤ると周囲の大気汚染に直結するため装置の運転操作には高度技術を必要とし立地が著しく制限される。
【０００４】また、マイクロウェーブや高温プラズマによる灰化法についても僅かな灰分を残して医療廃棄物が跡形もなく消滅してしまうとあるが、処理過程で上述の塩化ビニールを原因物質とするダイオキシン並びに塩化水素ガスが発生することは物質不滅の法則からも明らかであり焼却炉と同様に高度な化学技術に基づく排ガス処理装置の設置並びに装置の運転操作には高度技術の必要性を免れることはできない。
【０００５】また、オートクレーブによる滅菌法では高温蒸気により滅菌できるものの医療廃棄物は減容化できず原形をとどめるため、人目に触れると異様な光景に危険を感ずることを禁じ得ず、そのまま埋立処分すれば莫大な容積の埋立処分場が必要となる。
【０００６】また、粉砕後薬液処理による滅菌法では粉砕中に医療廃棄物に含まれる菌が大気中に飛散する恐れがあり極めて危険性が高く、かつ粉砕後の廃棄物を薬液処理してもチューブ等の内側まで薬液が完全に浸透せず滅菌できない恐れが十分あり、さらに埋立処分場では野ざらし部分の粉砕物が強風で周囲に飛散するため二次汚染の恐れも極めて大である。
【０００７】また、高温石油化法は開発途上で運転操作には高度の専門技術が必要でしかも処理能力が低くコストアップは避けられない。
【０００８】また、特許第２８９１７９１号の発明では医療廃棄物の処理速度を向上せしめるため特願２０００−６７３４０の予備加熱装置を提案しているが加熱圧縮後、十分にに冷却固化できずに排出するため廃棄物に含まれるプラスチックスのスプリングバックによる膨張が起こり減容化に難点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の欠点を解決するものであり確実な滅菌、減容化、無害化のための機能を備えかつ簡便な操作性、低い環境負荷特性、低廉な処理コストを実現し、さらに医療廃棄物の排出者及び引き取り業者の責任所在をも明確にするための医療廃棄物処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】医療廃棄物の処理装置は、焼却炉やマイクロウェーブ及び高温プラズマによる灰化法のように医療廃棄物に含まれる塩化ビニールを処理して大量のダイオキシンや塩化水素ガスを発生させ著しい大気汚染を引き起こしたりせず、この環境汚染を防止するため高度の化学技術に基づく排ガス処理装置を設けることによって焼却炉本体を上回る設備コストを必要とせず、またオートクレーブによる滅菌法のように滅菌できても減容化できないという欠点がなく、また粉砕後薬液処理による滅菌法のように粉砕中に菌が大気中に飛散する恐れがなくしかも埋立処分場で野ざらし部分の粉砕物が強風で周囲に飛散し二次汚染するという欠点もなく、また高温石油化法のように高度の専門技術を必要とせず、確実に滅菌、減容化、無害化でき、かつ簡便な操作性、低環境負荷特性、低廉な処理コストを実現し医療廃棄物の排出者及び引き取り業者の責任の所在をも明確にできなければならない。
【００１１】本発明は、上記課題を解決するため請求項１の発明は、プレス装置と該プレス装置盤面の外側を囲う容積が０．１立方メートル以上の筐体と該筐体と配管で接続する空気加熱装置及び熱風循環送風機との構成により、該筐体内に投入した医療廃棄物を特定の温度で熱風加熱することによって乾燥滅菌し、次いで該廃棄物をプレス装置により特定の圧力で圧縮減容化し、さらに該プレス装置の盤面に内蔵する冷却機能により冷却固化する医療廃棄物処理装置であることを特徴とする。
【００１２】請求項２の発明は、医療廃棄物が定められた条件で処理されたか自動的に合否判定し処理方法、処理条件、処理場所、排出者名、処理担当者氏名及び引取者名等のマニフェストを自動的に発行する機能を備えた請求項１に記載の医療廃棄物処理装置であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１乃至図６に本発明を適用した医療廃棄物処理装置の実施例を示す。図１は医療廃棄物処理装置の側面図、図２は立面図、図３はＡ−Ａ断面図、図４は上面図、図５は熱風循環系統図、図６は冷却媒体系統図、図７はマニフェスト様式を示す。
先ず、医療廃棄物処理装置の構成と機能について説明する。
図１乃至図４に示す医療廃棄物処理装置のプレス装置１は、下部フレーム４、柱５及び上部フレーム１７で門形をなし上部フレーム１７には油圧シリンダー取付板１８が緊結される。油圧シリンダー取付板１８には油圧シリンダーロッドが通る穴（図示せず）があり油圧シリンダー２０は該油圧シリンダーのロッドを該穴に挿入する形で油圧シリンダー取付板１８とボルト１９で緊結される。該油圧シリンダーのロッドは先端がねじ加工してありロッド先端金具１５がねじ込まれ可動盤１３とボルト（図示せず）で緊結される。同様に可動盤１３と上床１０とはボルト（図示せず）で緊結される。また門形を形成している下部フレーム４の上には下床２がボルト（図示せず）で緊結される。
【００１４】図１及び図２に示す下床２から上床１０に至る該下床２及び上床１０の周囲には、型枠８が配設され該型枠８は下床２とボルト（図示せず）で緊結される。下部フレーム４，柱５及び上部フレーム１７で門形をなす開放面に面する該型枠８には蝶番７が、蝶番７には扉６がそれぞれ緊結され該扉６は開閉できる機構によってなる。該型枠８は鋼板製で適宜補強リブが配され保温材２１，２２，２３で被われる。また該型枠８には熱風吹き込み及び排出のためのノズル９が適宜配設される。さらに下床２及び上床１０には冷却媒体流路３、１１が配設される。
【００１５】次に、医療廃棄物の処理手順について説明する。図３にＡ−Ａ断面図を、図５に熱風循環系統図をそれぞれ示す。
初めに廃棄物の投入及び加熱工程について説明する。型枠８で囲まれた加熱室２４には医療廃棄物を充填したポリペール２５が一定の間隔で積み重ねられる。該型枠８に配設された熱風吹き込み及び排出のためのノズル９と熱風循環送風機２９及び空気加熱装置３０とが配管で接続され、空気加熱装置３０で所望の温度に加熱された熱風が熱風循環送風機２９により所定時間強制的に循環することによって医療廃棄物は加熱滅菌される。
【００１６】ここで加熱温度条件について説明する。加熱工程は医療廃棄物に含まれる水分を乾燥する工程と該医療廃棄物を後の圧縮工程で十分に圧密するために好適な軟化点或いは融点まで加熱する工程の二つの工程で構成される。前者の乾燥工程の好ましい温度範囲は１００℃乃至１５０℃であり、さらに好ましくは１２０℃乃至１５０℃である。また後者の加熱工程の好ましい温度範囲は１５０℃乃至２５０℃であり、さらに好ましくは１６０℃乃至２２０℃であり、よりさらに好ましくは１６０℃乃至２００℃である。
【００１７】ここでさらに上述の後者の加熱工程（圧縮工程で十分に圧密するために好適な軟化点或いは融点まで加熱する工程）について説明する。一般的な熱可塑性樹脂の圧縮成型温度はそれぞれの樹脂で定められているが、医療廃棄物の場合にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ポリウレタンその他種々の合成樹脂が使用されており樹脂を特定することはできないので、医療廃棄物に含まれるすべての熱可塑性樹脂の圧縮成型に好適な温度に加熱するという条件を満足することはできない。そこで、医療廃棄物に含まれる樹脂の一部を軟化或いは溶融させ次の圧縮工程でそれらの樹脂を流動圧密化することによって、加熱工程で十分に軟化していない樹脂をも相互に密着させ高い減容化率を達成するところに特徴がある。
【００１８】次に圧縮工程について説明する。加熱室２４内で加熱滅菌された医療廃棄物の入ったポリペール２５は、プレス装置１の油圧シリンダー２０の圧力により下降する上床１０と下床２で徐々に圧縮、減容化される。
【００１９】ここで圧縮条件について説明する。医療廃棄物を圧縮し減容化するとき該医療廃棄物にかける好ましい圧力範囲は０．５ＭＰａ乃至２０ＭＰａであり、さらに好ましくは０．８ＭＰａ乃至１０ＭＰａであり、よりさらに好ましくは１ＭＰａ乃至５ＭＰａである。
【００２０】次に冷却工程について説明する。図６に冷却媒体系統図を示す。上床１０の冷却媒体流路１１及び下床２の冷却媒体流路３に一定時間水道水を通水して圧縮、減容化した医療廃棄物を冷却、固化せしめる。ここで冷却媒体は単なる成り行き温度の水道水を使用したが、チラーユニットにより温度制御したエチレングリコールやプロピレングリコール等でもよく限定されるものではない。
【００２１】次に取り出し工程について説明する。プレス装置１の油圧シリンダー２０により上床１０を上昇させ、該上床１０の上昇動作が完了したところで、扉６を開け冷却固化したケーキ（加熱滅菌、圧縮減容化した板状の医療廃棄物をいう）を取り出す。
【００２２】ここでサイクルタイムの構成即ち各工程の時間について説明する。加熱時間は３時間であり、圧縮・冷却時間は４０分であり、取り出し作業及び次サイクルの廃棄物投入作業時間は２０分でサイクルタイムは４時間となる。
【００２３】図７にマニフェスト様式を示す。
次いで、医療廃棄物の処理が一定条件を満足しているか温度、圧力、処理時間を自動演算処理のうえ合否判定し処理方法、処理条件、処理場所、排出事業者、処理担当者氏名及び引取業者名等のマニフェストを自動的に印字、発行し、処理判定が合格の場合にのみ該マニフェストの１枚をケーキの所定の位置に張り付ける。
【００２４】次に、この実施例で使用した機器仕様について説明する。
この実施例のプレス装置１における上床１０及び下床２の盤面寸法は幅１１００ｍｍ、奥行き１３００ｍｍであり、該上床１０及び下床２間の最大高さは１８００ｍｍである。下部フレーム４，柱５及び上部フレーム１７は一般構造用炭素鋼Ｉ形鋼２５０×１２５×１０×１９により門形構造をなし、上部フレーム１７上には油圧シリンダー取付板１８が溶接により接合される。該油圧シリンダー取付板１８は厚さが６０ｍｍの鋼板製で油研工業製油圧シリンダーＣＪＴ１４０−ＦＹ２５０Ａ１８００Ｂを４台配設される。油圧シリンダー２０を駆動する油圧ユニット（図示せず）は最大圧力１４ＭＰａを発生し、これは油圧シリンダー推力換算で約２７５トンとなり、医療廃棄物にかかるプレス面圧換算で約１．９ＭＰａとなる。
【００２５】また、型枠８は厚さ１２ｍｍの鋼板製で高さ１５０ｍｍの補強リブが適宜配され、外側を厚さ１５０ｍｍの岩綿製保温材２１，２２，２３で被われる。該型枠８には熱風吹き込み及び排出のため口径５０ｍｍのノズル９が適宜配設され、該ノズル９は自動弁３１を介して八光商事製ステンレスダクト・ステンレスフィンヒーターＤＣＳ０１００二連による空気加熱装置３０及び昭和電機製ＫＳＢ−７５０ＨＴ熱風循環送風機２９と配管接続され、制御盤の電気信号により自動的に起動、停止する機能によってなる。
【００２６】また、上床１０及び下床２は厚さ１００ｍｍの鋼板製で、それぞれに口径３０ｍｍの冷却媒体流路１１及び３が配設され、該流路は自動弁３２，３３を介して水道水配管と接続され、制御盤の電気信号により自動的に開閉する機能によってなる。
【００２７】制御盤３４は和泉電気製シーケンサーＦＣ４Ａ−Ｄ２０ＲＫ１をＣＰＵとし、温度及び圧力データはすべてシーケンサー内で演算処理され、処理完了時に結果をマニフェスト様式でプリンター３５により自動的に印字する機能によってなる。
【００２８】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば多量の医療廃棄物を一度に処理できるため、例えば特許第２８９１７９１号に示す医療廃棄物処理装置に特開２０００−６７３４０に示す補助加熱装置を取り付けサイクルタイムを６分程度まで短縮化したものと比較すると、数時間もの大幅なサイクルタイムの延長が可能となりプログラム温度制御により医療廃棄物に含まれる水分を徐々に蒸発乾燥せしめながら加熱できるので確実に滅菌効果が上げられ、さらに樹脂の圧縮減容化に好適な軟化点或いは融点まで加熱できるのでプレスによる確実な圧縮減容化を達成でき、圧縮減容化後の冷却工程でも長時間冷却によりケーキの中心部まで確実に冷却固化せしめることができ、プレス圧力を開放してもスプリングバックによるケーキの膨れ現象はまったく起こる余地がない。
【００２９】とりわけ医療廃棄物には上述の熱可塑性樹脂の他に熱硬化性樹脂、ガラス製アンプル及び金属製注射針等を多く含むが、取り出したケーキを床に落とすと一般的なプラスチックス成形板と異なる金属質の音を発し該ケーキの圧密度の高さを証明している。
【００３０】また、医療廃棄物の処理が一定条件を満足しているか温度、圧力、処理時間を自動演算処理のうえ合否判定し処理方法、処理条件、処理場所、排出者名、処理担当者氏名及び引取者名等のマニフェストを自動的に印字、発行し、処理判定が合格の場合にのみ該マニフェストの１枚をケーキの所定位置に張り付けるため処理条件の証明と排出者責任の明確化が可能となった。
【００３１】また、医療廃棄物の処理能力を比較すると、前者ではサイクルタイム６分で１回の処理容積５０リットルの場合に８時間稼働で処理能力４０００リットルであるのに対し、本発明の医療廃棄物処理装置では１回の処理容積が２５７０リットルでサイクルタイム４時間とした場合に医療廃棄物を朝昼夕３回処理できるので合計処理能力は７７１０リットルとなり１．９倍強もの能力向上となる。
【００３２】また、医療廃棄物処理装置の運転操作を比較すると、前者では少なくてもサイクルタイム６分以内に医療廃棄物を５０リットルずつ充填した袋をバケットコンベアに投入せねばならないのに対し、本発明の医療廃棄物処理装置では容積４０リットルのポリペール数十個を朝昼夕３回投入し自動スタートボタンを押すだけでよく装置に運転員を張り付かせる必要性はまったくない。
【００３３】また、夕刻に投入した医療廃棄物は電気料の安い深夜電力時間帯に自動稼働させるため処理コストの削減効果も大きく、さらに医療廃棄物処理装置の機構が極めて簡単なため故障率も極めて低くかつメンテナンス作業性も極めて高いことが特徴である。
【００３４】また、その他の従来技術との比較については、本発明の医療廃棄物処理装置は、焼却炉やマイクロウェーブ及び高温プラズマによる灰化法のように医療廃棄物に含まれる塩化ビニール処理により大量のダイオキシン並びに塩化水素ガス発生で著しい大気汚染を引き起こしたりせず、また大気汚染防止のため高度な化学技術に基づく排ガス処理装置設置によって焼却炉本体を上回るような設備投資を必要とせず、またオートクレーブによる滅菌法のように滅菌できても減容化できないという欠点がなく、また粉砕後薬液処理による滅菌法のように粉砕中に菌が大気中に飛散する恐れがなく、しかも埋立処分場で野ざらし部分の粉砕物が強風で周囲に飛散し二次汚染するという欠点もなく、また高温石油化法のように高度の専門技術を必要とせず、確実に滅菌、減容化、無害化を可能とした。
【００３５】またさらに、処理したケーキのマニフェスト表示により医療廃棄物の排出者及び引取者の責任所在の明確化をも提供でき、医療廃棄物の排出者及び引取者は最終工程の埋立処分場に至るまで一定の緊張感により関係法令遵守するところに最大の特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の医療廃棄物処理装置の構成を説明する側面図である
【図２】本発明の医療廃棄物処理装置の構成を説明する正面図である
【図３】本発明の医療廃棄物処理装置の構成を説明するＡ−Ａ断面図である
【図４】本発明の医療廃棄物処理装置の構成を説明する上面図である
【図５】本発明の医療廃棄物処理装置の構成を説明する熱風循環系統図である
【図６】本発明の医療廃棄物処理装置の構成を説明する冷却媒体系統図である
【図７】本発明の医療廃棄物の処理を証明する医療廃棄物処理証明書である
【符号の説明】
１ プレス機構 ２ 下床 ３ 冷却媒体流路
４ 下部フレーム ５ 柱 ６ 扉
７ 蝶番 ８ 型枠 ９ ノズル
１０ 上床 １１ 冷却媒体流路 １２ ボルト
１３ 可動盤 １４ ボルト １５ ロッド先端金具
１６ ボルト １７ 上部フレーム １８ 油圧シリンダー取付板
１９ ボルト ２０ 油圧シリンダー ２１ 保温材
２２ 保温材 ２３ 保温材 ２４ 加熱室
２５ ポリペール ２６ 隙間 ２７ 隙間
２８ 隙間 ２９ 熱風循環送風機 ３０ 空気加熱装置
３１ 自動弁 ３２ 自動弁 ３３ 自動弁
３４ 制御盤 ３５ プリンター

Claims (2)

1. プレス装置と該プレス装置盤面の外側を囲う容積が０．１立方メートル以上の筐体と該筐体と配管で接続する空気加熱装置及び熱風循環送風機との構成により、該筐体内に投入した医療廃棄物を特定の温度で熱風加熱することによって乾燥滅菌し、次いで該廃棄物をプレス装置で特定の圧力で圧縮減容化し、さらに該プレス装置盤面に内蔵する冷却機能により冷却固化することを特徴とする医療廃棄物処理装置
2. 医療廃棄物が定められた条件で処理されたか自動的に合否判定し処理方法、処理条件、処理場所、排出者名、処理担当者氏名及び引取者名等のマニフェストを自動的に発行する機能を備えることを特徴とする請求項１に記載の医療廃棄物処理装置

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