JPH09108312A - 材料、用具を処理し汚染除去する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オゾン化空気に暴露させて医療廃棄物等材料
の汚染を除去し、 消毒しまたは滅菌する装置 【解決手段】 オゾン化空気の発生器（５′）、オゾン
化空気の貯留容器（16）、被処理材料、用具（15′）が
載置される処理容器（15）、および処理容器を離れる残
留オゾンの分解器（10）を具備する。 オゾン化空気は貯
留容器を経由して処理容器に達する。 空気中で操作する
真空ポンプ（９）はオゾン分解器の下流に設置され、処
理容器内に部分真空を発生させる。オゾン化空気の発生
器は開回路で貯留容器と連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は材料、用具を処理す
るための装置、および材料、用具を処理する方法に関す
る。より詳細には、本発明は、例えば医療廃棄物、また
は化学工業、製薬工業や農蓄産及び関連産業で使用され
る材料、用具類の汚染除去、消毒および滅菌の問題に関
する。1995年９月８日付で出願人がヨーロッパ特許庁に
出願したヨーロッパ特許出願第95810558.7号を、参照に
より本出願内容に組み入れてある。

【０００２】

【従来の技術】医療および準医療の開業医病院などの現
場から、種々の物質のタイプのあらゆる種類のごみ、 例
えば微生物またはウイルス性細菌により汚染された、プ
ラスチック、 織物、 金属、 ガラス、 液体等のごみが発生
する。 このようなごみは、例えば針、 プラスチック製管
類、 湿布、包帯、血液用袋、 種々の有機質薄紙等であ
り、汚染の危険性があるため通常の廃棄物のようには排
除処分ができない。 その他の現場においても、 汚染除
去、 滅菌または消毒しなければならない材料、用具の量
が確実に増加している。 例えば、化学工業や農産物業、
または廃棄物処理や水浄化プラントの分野において同様
である。発生する廃棄物の数量および種類は、殊に開業
医など医療分野の現場において着実に増加する傾向にあ
る。 このタイプの廃棄物を処理する種々の方法および装
置がこのため開発されており、 その要求に対処してき
た。 例えば、微生物細菌を排除するため熱を利用する廃
棄物焼却炉が提唱されている。しかし、 そのような装置
は廃棄物の局所での処理、 例えば開業医などの現場の敷
地内での処理には適していない。 その他には、殺菌溶液
中に浸漬するかまたは電離溶液か超音波で処理するもの
がある。 このような装置はすべて概ね満足できる方法で
操作処理できるが、高価でかつ取扱いが煩雑であり主と
して大規模装置用に限られている。

【０００３】オゾンまたはオゾンエンリッチガスにより
汚染を除去する装置もまた提唱されている。 このような
装置は、生成場所に近い区域で医療廃棄物を汚染除去し
または滅菌する場合に特に適している。国際特許出願公
開第 WO 86/05100号にはオゾンガスにより医療材料、用
具を滅菌する装置が開示されている。 廃棄物は真空状態
の処理容器中に載置される。 オゾン発生器からこの容器
中にオゾンが噴射され、 そして残留オゾンを分解するた
めの手段が設けられている。オゾン発生器の操作は純粋
酸素源から始まるが、 酸素は設備（installation）に関
連した危険性、 殊に脂肪含有廃棄物が酸素と直接接触す
る場合に爆発の危険性がある。 さらに、 オゾン発生器の
操作は高い湿度を有するガス流でなされるが、この湿度
が発生器の効率を低減させている。米国特許第 5,120,51
2号に開示する装置でも同様な欠点が開示されており、
そしてオゾンは終始純粋酸素から生成され、 これが直接
処理容器内に噴射される。

【０００４】フランス特許出願公開第 1,137,268号で開
示する装置には安全に関する改善点が披露されており、
オゾンは純粋酸素からではなく空気から生成される。そ
の装置では廃棄物を徹底的に汚染除去または滅菌するに
要する高濃度のオゾンは得られない。オゾンまたはオゾ
ン化された空気を利用するその他の汚染除去装置が、 例
えば米国特許第 4,156,652号および第 5,087,419号に開
示されている。 このような装置は概ね、 オゾン発生器と
被処理廃棄物が配置される処理容器との間に設ける閉回
路を使用している。 一般にオゾンの作用を促進させかつ
その浸透を改善する目的から、 装置によってはさらに水
を噴射しかつガス状環境や廃棄物を攪拌する手段を備え
ている。 通過するガス流れは湿気を帯びかつまたは処理
容器およびその内容物により汚染されているので、 これ
らの手段は全体として発生器を悪い条件下で操作させて
いる。

【０００５】最後に、 オーストラリア特許第 4,823,393
号には、 オゾン化空気を貯留し、閉回路でオゾン発生器
に連結された容器を使用する、汚染除去装置が開示され
ている。 この回路は貯留容器内の空気に高濃度のオゾン
を生成させる。 さらに、 きれいな乾燥空気が通過するの
で、オゾン発生器は好都合な条件下で作動させることが
可能である。 高濃度のオゾンを含有するこの空気は、 移
送ポンプにより規則正しく抽出されて貯留容器から独立
した処理容器中に噴射される。 この容器中には汚染除去
される廃棄物が載置されている。 そのため、貯留容器と
処理容器との間に設置される移送ポンプはオゾンが非常
にリッチな空気の中で操作しなければならず、 そのこと
から必然的に多くの問題が生ずる。 このため、 このガス
の侵襲性に耐えるため、ポンプは高価な構造にならざる
を得ない。 さらに、 オゾン化空気の圧力は装置および全
行程を通じて一定であるので、 オゾン化空気は被処理廃
棄物の塊内の深部への浸透をしない。 さらに、 処理容器
が必ずしも気密でない場合でも装置の操作は続行されて
おり、 このため安全上の問題も提起されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】オゾンの自然な分解
は、 触媒によるか被処理廃棄物との組合わせによるかに
係わらず極めて迅速（僅か２、３秒）であることが実験
に示されている。 処理容器中で利用できるオゾン量はこ
のため急速に減少する。この減少量を補償するため、 多
量のオゾンを処理容器中に連続的に噴射しなければなら
ない。本発明の目的は、従来の装置における前述の欠点
を持たない処理装置および方法を提供することにある。
特に本発明の目的は、 きれいな乾燥空気でオゾン発生手
段が作動でき、かつオゾンリッチ空気中で動くポンプを
必要としない処理装置を提供することにある。本発明の
他の目的は、 オゾン化空気の廃棄物中への浸透を改善す
ることにより、処理の効果およびまたは速度を改善する
ことにある。本発明のさらに他の目的は、 高濃度オゾン
を使用することにより処理の効果および／または速度を
改善することにある。本発明のさらなる目的は、 装置に
関する安全性を改善することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的ため、本発明の
材料、用具処理装置は、処理ガスの発生器、 この処理ガ
スの貯留容器、 被処理材料、用具を挿入可能な処理容
器、 この処理容器内に部分真空（減圧）を発生させうる
ポンプ、 および発生器と貯留容器と処理容器を相互に連
結し、発生器からの処理ガスが貯留容器を通過した後処
理容器内に到達できるよう配置した複数の導管を具備
し、材料、用具を処理ガスに暴露し処理するものである。 本発明による材料、用具の処理方法は、 処理容器内への
処理ガスの、複数の個別の、噴射ステップを具備する。
特に本発明は、処理容器内に負圧を発生させる手段を用
い、これらの目的を達成することを意図するものであ
る。 この負圧により、 被処理廃棄物中へのオゾン化空気
の浸透が改善され、 かつまた、貯留容器と処理容器との
間に噴射ポンプを必要とせずに、処理容器内にオゾン化
空気を突発的にかつ激しく噴射させることが可能にな
る。

【０００８】本発明の一具体例においては、 そのポンプ
は貯留容器と処理容器との間のオゾン化空気内で作動す
る移送ポンプでなく、 むしろオゾン分解機構から下流に
設置されかつ処理容器中に負圧を発生させる真空ポンプ
である。 このポンプはこのように空気中でのみ操作され
る。他の具体例においては、 オゾン発生手段はオゾン化
空気を貯留するため開回路において容器と連結される。
このような配列により貯留容器内の圧力はオゾン濃度と
共に増加する。さらに他の具体例において、 本装置はオ
ゾン化空気の貯留容器と処理容器との間に挿入された噴
射弁を具備する。 処理容器内圧力があるしきい値以下に
下降した際には、この弁が作動して処理容器内にオゾン
化空気の突発的かつ激しい噴射を誘起するように制御さ
れる。したがって、この弁によりオゾン化空気の激しい
噴射と負圧との交互サイクルが処理容器内に生成され、
そしてオゾン発生器の所定時間当たり生成量につき装置
の効率の改善に貢献する。

【０００９】さらに他の具体例においては、 噴射弁開放
時の貯留容器と処理容器との間の圧力勾配により、 オゾ
ン化空気が処理容器内に突発的にかつ激しく噴射され
る。 この圧力勾配によりオゾン化空気が激しく渦巻状に
噴射され、 こうして混合ガスの浸透が改善される。高濃
度オゾン含有空気の噴射と処理容器内の部分真空との短
い位相の交互反復は、 オゾンの自然な分解による連続的
噴射より効果的である。 この方法によれば、処理容器内
のオゾン濃度は全処理操作時の生物活性しきい値よりも
高く維持される。処理容器内の減圧がある時間内にある
数値に達する場合にのみオゾンが噴射される。 処理装置
が完全に気密液密でなければ噴射は不可能なので、 これ
は重要な安全要因であることを表わしている。これに加
えて、 負圧つまり大気圧下における処理容器内の動作
が、有意な漏れによる危険性を最小限度とする。本発明
のその他の目的および利点は、 添付図面を照合した好適
な具体例の下記の詳細な説明から明白になるであろう。
ここで、

【００１０】

【発明の実施の形態】図１により説明する本発明の具体
例において、 汚染除去装置はオゾン発生手段５、 オゾン
化空気の貯留容器16、 被処理廃棄物15′の処理容器15、
および主オゾン分解手段10を必須要素として包含する。
これら種々の構成要素は、 汚染除去を遂行可能にする管
類および弁を組合わせて相互に連結されている。オゾン
発生手段５は好適には圧縮空気源１、 流量計としての機
能を兼備する逃がし弁２、乾燥装置３、 導管４およびオ
ゾン発生器５′を構成要素として具備する。これら構成
要素はすべてそれ自体は公知であり、一変形例として、
周辺空気を圧縮空気源および逃がし弁の代りに使用する
こともできる。圧縮空気源１からのきれいな空気は流量
計兼用の逃がし弁２に達し、 乾燥装置３内で乾燥され、
そして導管４を通ってオゾン発生器５′に移送される。
このオゾン発生器５′はそれ自体公知のタイプのもの
で、例えば前述のオーストラリア特許第 4,823,393号に
開示するシリンダ−ワイヤタイプである。 オゾン発生器
５′は、きれいな乾燥空気で操作されるので、その効率
は非常に高い。オゾンエンリッチ空気はダクト６を介し
てオゾン発生器５′から出て貯留容器16の上部に送入さ
れる。 このためオゾン化空気の発生手段５は開ループで
容器16と連結されている。 それ故この容器内で圧力はオ
ゾン濃度と同時に増加する。

【００１１】所定圧力を越えれば安全弁７が開放され、
過剰のオゾン化空気がそれ自体公知のタイプの電熱抵抗
器８′を具備する補助オゾン分解器８に排出される。安
全弁７の動作圧の選定により、貯留容器16内の偶発的お
よび瞬間的な超過圧力ではオゾンを大気中に解放させる
ことがない。貯留容器16の底部が、電動弁12により閉止
された導管12′により、 ステンレス鋼またはその他の適
当な材料で製作された気密液密な処理容器15に連結され
る。この処理容器15内に被処理廃棄物すなわち被処理用
具、材料15′が捨てられる。処理容器15は廃棄物が投入
できる気密液密のドアまたはカバーで閉止されている。
真空ポンプ９は主オゾン分解器10中に減圧（部分真
空）を発生させる。 それ自体公知タイプの主オゾン分解
器10は、好適には電熱抵抗器10′と抗菌性フィルターを
形成する触媒による分解器10″とを具備する。 主オゾン
分解器10により残留オゾンを分解除去した空気は開回路
のドレーン管17を通り大気中に放出される。

【００１２】主オゾン分解器10中の負圧は導管11を通っ
て処理容器15および被処理材料、用具15′まで及んでい
る。 ある選択した圧力がバキュオスタット13で測定さ
れ、ある圧力を超えるとバキュオスタット13により制御
される電動弁12が突然に開放される。 一変形例では、 貯
留容器と処理容器との間の圧力差がある限度を越えれば
弁12が開放される。 貯留容器16中にある過圧されたオゾ
ン化空気は突発的にかつ激しく処理容器15に送入され
る。 その噴射は渦巻状であり、 こうして廃棄物である被
処理用具、材料15′内へのオゾン化空気の浸透が改善さ
れる。 図示を略した遅延装置により、 弁12の開放後１ま
たは２秒たってから電動弁14が開放され、こうしてオゾ
ン化空気の貯留容器16を即時に大気と連絡させる。

【００１３】貯留容器16の頂部に設置した弁14の開放に
起因する空気ピストン効果により、密度が空気より大き
いためこの容器の底部に貯留されているオゾンが容器16
の中から下部の排出口からダクト12′を経て大部分追出
される。このような弁14の開放により、オゾン化空気の
貯留容器16、 導管12、 処理容器15、 導管11および主オゾ
ン分解器10内が大気圧に復帰する。２、３秒後に第二の
遅延装置（図示せず）が電動弁14および12を閉止し、 オ
ゾン化空気貯留容器16内のオゾン化空気の新しい貯留サ
イクルを開始する。 オゾンの効率を改善するため、負圧
および噴射の次のサイクルの開始以前に被処理材料、用
具15′およびまたは処理容器15内のガス環境を、攪拌お
よびまたは加湿する手段（図示せず）を処理容器15内に
設けてもよい。

【００１４】廃棄物である被処理材料、用具15′は好ま
しくは処理容器15に入れる前にすり砕くことが好まし
い。一変形例においては、 この処理容器15に公知の破砕
機を内蔵させても良い。処理容器15にはまた、 被処理材
料、用具15'がより簡単かつ危険なしに除去できるひき
だしまたは移動できる内部容器を具備してもよい。図２
は本発明の部分を形成するオゾン化空気貯留容器16を示
す。 これはステンレス鋼または他の適当な材料で製作し
た気密液密な垂直形容器で構成されている。 一般的に垂
直形の容器の形状および寸法は、 発生器５′から直接移
送されかつ導管６を通して容器上部内に噴射されるオゾ
ン化空気が、 重力だけで沈降しかつ容器底部に貯留され
るようにする。噴射導管12′に連結された排出用開口が
オゾン化空気貯留容器16の底部に設けられている。

【００１５】大気との連絡のため電動弁14に連結される
導管が、オゾン化空気貯留容器16の上部に設けられてい
る。 噴射ステップでは外気がこの導管および弁14を通っ
てオゾンガス貯留容器16に達し、 その中のオゾンを処理
容器15側に追い出すことを助ける空気ピストン効果が発
生する。 オゾンガス貯留容器の上部にはさらに、残留オ
ゾン化空気を補助オゾン分解器８へと排出させる安全弁
７が設けられている（第１図に示す）。 一変形例に
おいては、安全弁７を通して解放される過剰オゾン化空
気を主オゾン分解器10に排出させる導管および弁の組合
わせを設けてもよく、それにより補助オゾン分解器
（８）を省略できる。その他の変形例においては、 オゾ
ン化空気を発生させる手段５が、 前記オーストラリア特
許第 4,823,393号に開示する原理により、 閉回路でオゾ
ンガス貯留容器16に連結されている。 この場合はオゾン
ガス貯留容器16から発生器までのガスの返送用接続が、
導管６′を通って容器16の頭部にも設けられ、安全弁７
および補助オゾン分解器８が省略できる。

【００１６】図３は本発明のドレーン回路を形成する部
分の変形例を図示する。この場合は閉回路接続されてい
る。 滅菌への応用の場合、 大気中へのドレーンが周囲の
新鮮空気に含まれる微生物で、 廃棄物の二次的再汚染を
もたらすおそれがある。 この欠点を改善するため、 この
変形例では、閉ループ接続で残留オゾンを分解させるた
め、ドレーンする間、三方弁18の作用により、 オゾン分
解器10を経由して真空ポンプ９で引抜かれる空気を再噴
射管19を経由して処理容器15中に再噴射させる。この接
続配置により、いかなる外部汚染も回避され、 そして残
留オゾンは徐々に分子状酸素へと再結合される。

【００１７】

【発明の効果】前記の記述は、 医療行為からの廃棄物の
汚染除去容器内での排除に適用できる汚染除去装置に関
する。 本発明は有意の変形なしに、 殊に農蓄産業、 製
薬工業または化学工業における中空物（細管、 バット、
容器、 包み）廃棄物の処理、 脱臭または滅菌の問題にも
適用可能である。 オゾン化空気以外の処理ガスが、場合
によってさらに使用でき、 そして添加剤を使用して処理
効果をさらに改善しまたは脱臭することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】処理装置の全体図。

【図２】貯留容器の詳細斜視図。

【図３】閉回路連結におけるドレーン回路の変形例の
図。

【符号の説明】

１ 圧縮空気源 ２ 逃し弁 ３ 乾燥装置 ４ 導管 ５ オゾン発生手段 ５′オゾン発生器 ６ ダクト ７ 安全弁 ８ 補助オゾン分解器 ８′電熱抵抗器 ９ 真空ポンプ 10 主オゾン分解器 10′電熱抵抗器 10″分解器 11 導管 12 電動弁 12′噴射導管 13 バキュオスタット 14 電動弁 15 処理容器 15′被処理材料、用具 16 貯留容器 17 ドレーン管 18 三方弁 19 再噴射管

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理ガスの発生器、 前記処理ガスの貯留容器、 被処理材料、用具を挿入し得る処理容器、 前記処理容器内に負圧を発生し得るポンプ、 および前記
   発生器、 前記貯留容器および前記処理容器を相互連結す
   る複数の導管を具備し、この導管は前記発生器からの前
   記処理ガスが前記貯留容器を通過した後前記処理容器内
   に到達できるよう配置され、 前記材料、用具が前記処理
   ガスに暴露され処理されるようにしたこと、を特徴とす
   る、材料、用具処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理ガスの発生器が開回路で前記貯
   留容器に連結されていることを特徴とする、 請求項１に記載の材料、用具処理装置。
3. 【請求項３】 前記処理ガスがオゾンエンリッチ空気で
   あることを特徴とする、 請求項１に記載の材料、用具処理装置。
4. 【請求項４】 前記処理容器を離れる残留オゾンを分解
   するオゾン分解器をさらに、具備していることを特徴と
   する、 請求項３に記載の材料、用具処理装置。
5. 【請求項５】 減圧を生じ得る前記ポンプが前記オゾン
   分解器より下流に設置され空気中で動作せしめられてい
   ることを特徴とする、 請求項４に記載の材料、用具処理装置。
6. 【請求項６】 さらに第二のオゾン分解器を具備し、そ
   して前記貯留容器には容器内圧力が所定限度を超過した
   とき開放される安全弁が設けられ、超過圧力が前記第二
   オゾン貯留器に排出されてなることを特徴とする、 請求項５に記載の材料、用具処理装置。
7. 【請求項７】 前記貯留容器と前記処理容器との間にさ
   らに挿入された噴射弁を具備し、前記噴射弁が前記処理
   容器内圧力により制御され、前記処理ガスが前記処理容
   器内に突発的にかつ激しく噴射されるようにすることを
   特徴とする、 前記請求項のいずれかに記載の材料、用具処理装置。
8. 【請求項８】 前記貯留容器がその底部に開口を具備す
   る気密液密容器であり、前記発生器からの前記処理ガス
   が前記容器の頂部に導入されかつ前記開口を通って前記
   処理容器へと排出されるようにしたことを特徴とする、 請求項７に記載の材料、用具処理装置。
9. 【請求項９】 前記貯留容器が大気と連絡可能な弁を備
   え、 装置全体を大気圧下に配置しかつ前記貯留容器中の
   前記処理ガスの大部分を前記処理容器に向け導くように
   したことを特徴とする、 請求項７に記載の材料、用具処理装置。
10. 【請求項１０】 一つの処理容器内に処理ガスを噴射す
    る複数の個別のステップを具備することを特徴とする、 材料、用具処理方法。
11. 【請求項１１】 処理ガスがオゾンエンリッチ空気であ
    ることを特徴とする、 請求項１０に記載の材料、用具処理方法。
12. 【請求項１２】 オゾンエンリッチ処理空気を処理容器
    内に噴射する個別の各ステップの前に、 さらに前記処理
    容器内に減圧を発生させる個別の行程を具備することを
    特徴とする、 請求項１１に記載の材料、用具処理方法。
13. 【請求項１３】 突発的にかつ激しく装置を大気圧まで
    復帰させることにより前記オゾンエンリッチ空気の噴射
    をさせることを特徴とする、 請求項１２に記載の材料、用具処理方法。
14. 【請求項１４】 噴射と減圧との各ステップ間に処理容
    器の内容物を攪拌する各ステップをさらに具備すること
    を特徴とする、 請求項１２または１３に記載の材料、用具処理方法。