JPH04327848A - 医療廃棄物の処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生理食塩水、透析液、
血液等を内部に含む使用済血液人工透析器（ダイヤライ
ザー）、血液チューブ、使用済容器等の複数のプラステ
ィックから構成される医療廃棄物や、さらには、使用済
注射器、使用済注射針、使用済ガーゼ等の医療廃棄物の
処理方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】病院、透析施設等から排出される感染性
医療廃棄物による２次感染防止のため、このような廃棄
物の処理方法を規定した厚生省のガイドラインが平成１
年１１月７日に発表され、平成２年４月１日から施行さ
れている。これにより、病院、透析施設等は、原則とし
て、院内又は施設内での医療廃棄物の滅菌処理が義務付
けられている。従来、特開平１−１７６４８６号公報に
は、使用済合成樹脂製注射器及び注射針を、耐熱容器に
収容し、所定温度に加熱・溶融して殺菌した後、冷却固
化する処理法及び装置が記載されている。また、実開平
１−１４４０４０号公報には、廃棄物を加熱・滅菌した
後、破砕機にて破砕・減容する廃棄物加熱・滅菌装置が
記載されている。また、特公昭５１−２５４７０号公報
には、シリンダ内部にプラスティック廃棄物を入れてお
き、底板及びピストンに内蔵したヒータで加熱し、圧縮
すると同時に、表面を中心に溶融し一体成形するプラス
ティック廃棄物の処理装置が記載されている。また、特
開平１−３１５３８３号公報には、使用済の使い捨て注
射器を、加熱炉の側面及び底面に設けられた電熱ヒータ
、及び遠赤外線ヒータで加熱・滅菌する装置が記載され
ている。また、実施例として、処理物を耐熱容器内で溶
融させた後、針を含む一体物として、冷却した後、取り
出す方法が記載されている。さらに、特開平１−２６３
４１０号公報には、廃棄物をマイクロ波で加熱して、乾
燥・燃焼・灰化させる装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の特開平１−１７
６４８６号公報記載の処理法及び装置を用いて、特に血
液透析器のように複数の融点の異なるプラスティック類
から構成されるものを処理する場合には、処理温度によ
り溶融しないものが多数残っているため、減容化（成形
）が不十分であった。また、ポリ塩化ビニルを含む廃棄
物を処理する場合、１９０℃以上ではＨＣｌガスが発生
し、後処理が必要となる。また、前記の実開平１−１４
４０４０号公報記載の廃棄物加熱・滅菌装置における破
砕機による破砕方法では、減容の効果が必ずしも大きく
なく、その上、破砕機のカッターのメンテナンスが必要
であり、かつ、騒音、振動が大きい、多くの動力源を必
要とする等の不都合点がある。また、前記の特公昭５１
−２５４７０号公報記載のプラスティック廃棄物の処理
装置においては、滅菌は全く意図されておらず、また、
表面のみを溶融物でコーティングするという考え方のた
め、成形物の安定性が悪いという不都合点がある。 また、前記の特開平１−３１５３８３号公報記載の装置
では、使用済血液透析器の如く大型の処理物で、かつ、
内部に水分を含む処理物については、熱風循環のみでは
なかなか昇温できず、滅菌が十分でなく、かつ、処理時
間も長くかかる等の問題が多い。さらに、血液透析器は
複数のプラスティック類から構成されているので、処理
温度によっては、溶融するものと溶融しないものとが混
在し、減容化を十分に図ることができない。さらに、前
記の特開平１−２６３４１０号公報記載の装置において
、使用済血液透析器及びチューブ類の如く複数のプラス
ティック類から構成される処理物を処理する場合には、
多量の塩化水素等の有害ガスが発生するので、装置の材
質面の対策とともに、排気ガスの処理対策のため、大容
量の排ガス処理装置が必要となり、装置が複雑化・大型
化する。また、マイクロ波で灰化まで行なって減容化す
る方法では、多くの電力を要するとともに、装置自体が
高温となり、病院内やクリニック内への設置に適さない
等の不具合がある。

【０００４】一方、医療廃棄物は複数種類のプラスティ
ック類を含んでいる。例えば、血液回路（チューブ他）
、注射器、生理食塩液容器等を含む血液透析器一式を構
成する材料の原料比率を分析したところ、次のような結
果を得た。 （１）　　ポリ塩化ビニル　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５０重量％（２）　　ポリスチレン又はポリカーボネー
ト　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０重量
％（３）　　セルロース又は合成膜　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５重量％（４）　　ポリエチレン又はポリプロピレン又
はシリコン　　　　　　　　　　　　５重量％（５）　
　ポリウレタン及びＳＵＳ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１０重量％ちなみ
に、上記の材料のうち、主要なプラスティックの性状を
あげると表１のようになる。

【０００５】

【表１】

【０００６】また、発生ガスの点で問題となるポリ塩化
ビニルチューブ（血液回路）を対象に、加熱温度と発生
ガスとの関係を調べた。すなわち、内底部に電気ヒータ
を設けた乾燥炉内中段に、底部に断熱材を介して内容積
１リットルのガラスびんを配設し、このガラスびん内に
血液回路（主成分：ポリ塩化ビニル）を収納して栓をし
、この栓に温度計及びサンプリング管を貫通させて、ガ
ラスびん内底部の温度と、発生ガス濃度との関係を調べ
た。結果を表２に示す。なお、発生ガスの検出は、塩化
水素ガスについては、検知管測定レンジ１〜２０ｐｐｍ
の検知管を用いた。

【０００７】

【表２】

【０００８】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので
、水分と複数のプラスティックから構成される医療廃棄
物に対し効果的な加熱手段として、高周波加熱の１つで
ある誘電加熱と熱風循環加熱又は盤熱加熱とを組み合わ
せ圧縮・加熱・滅菌して減容しようとする方法及び装置
を提供することを目的とする。また、本発明は、上記の
医療廃棄物を、誘電加熱と熱風循環加熱又は盤熱加熱と
を組み合わせて適当なクリアランスまで圧縮（１次プレ
ス）し、プレス面を利用して加熱・滅菌した後、さらに
圧縮（２次プレス）して減容する方法及び装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の医療廃棄物の処理方法は、つぎの（ａ
）〜（ｂ）の過程、すなわち、（ａ）　　プラスティッ
ク類を含む医療廃棄物をプレスにより圧縮するプレス過
程、（ｂ）　　プレスの圧縮面を利用して誘電加熱を行
ない、医療廃棄物を加熱・滅菌する加熱・滅菌過程、を
包含することを特徴としている。また、請求項２の方法
は、つぎの（ａ）〜（ｃ）の過程、すなわち、（ａ）　
　プラスティック類を含む医療廃棄物をプレスにより、
圧縮面が誘電加熱に適するクリアランスになるまで圧縮
する１次プレス過程、（ｂ）　　プレスの圧縮面を利用
して誘電加熱を行なうとともに、熱風循環加熱を行なっ
て、有害ガスの発生しない程度の温度まで加熱し滅菌す
る加熱・滅菌過程、（ｃ）　　加熱・滅菌された医療廃
棄物を、さらに圧縮し減容する２次プレス過程、を包含
することを特徴としている。また、請求項３の方法は、
請求項２の方法において、熱風循環加熱を行なう代わり
に、盤熱加熱を行なうことを特徴としている。さらに、
請求項４の方法は、請求項１、２又は３の方法において
、温度センサにより加熱物の温度を検出し、誘電加熱器
の出力を制御することを特徴としている。

【００１０】そして、請求項５の医療廃棄物の処理装置
は、図１に示すように、搬入扉１０及び排気口１２を備
え、内部に被処理物１４を収納する密閉装置本体１６と
、被処理物１４を圧縮・減容化するためのプレス１８と
、このプレス１８の圧縮面に設けられた誘電極２０、２
２と、誘電極２０、２２に接続された加熱・滅菌のため
の誘電加熱器と、を包含することを特徴としている。 また、請求項６の装置は、請求項５の装置において、熱
風加熱ヒータ２４及び循環ブロワ２６を備えた熱風循環
ライン２８を、密閉装置本体１６の外側に設けたことを
特徴としている。３０は空気圧式、油圧式又は電気式等
のプレスユニットシリンダ、３２はその駆動源、３４は
加熱室、３６は脱臭フィルタ、３８はファン、４０は排
ガス処理装置である。請求項７の装置は、請求項５の装
置において、図２に示すように、誘電極２０、２２に盤
熱ヒータ４２、４４を設け、これらの盤熱ヒータにコン
トローラを介して電源を接続したことを特徴としている
。また、請求項８の装置は、請求項５、６又は７の装置
において、被処理物１４の近傍に温度センサを設け、こ
の温度センサと誘電加熱器とを温度調節計を介して接続
したことを特徴としている。

【００１１】

【作用】まず、プレス１８により、被処理物（医療廃棄
物及びその収納容器）１４を、プレス面間のクリアラン
スが誘電加熱に適当な間隔になるまで（例えば２００ｍ
ｍ程度）１次プレスを行なう。次に、プレスの上下面又
は左右面を利用して誘電加熱の誘電極２０、２２を設け
、両電極の間に高周波電界をかけプラスティックを構成
する双極子（分子のうち帯電性のある分子）に振動を与
える。医療廃棄物のうち高周波を吸収しやすい水分やプ
ラスティック分のポリ塩化ビニルが、まず加熱され、溶
融される。ついで、医療廃棄物全体が十分加熱され、軟
化した状態で２次プレスを行なう。

【００１２】誘電加熱の場合、誘電加熱による発熱量（
Ｐ）は次の式にて与えられる。 Ｐ＝ｋｆ・Ｅ２・εｒ　ｔａｎδ Ｐ　　　　：誘電加熱による発熱量（Ｗ／ｍ３）ｋ　　
　　：形状により決まる定数 Ｅ　　　　：電界の強さ（Ｖ／ｍ） ｆ　　　　：周波数 εｒ　　　：加熱物の比誘電率 δ　　　　：加熱物の誘電損失角 この式から、誘電加熱により加熱される度合いが加熱物
の誘電率、誘電損失角によって異なることが分かる。な
お、誘電損失角とは、誘電体に高周波電界を加えた際、
変位電流は理想的には位相が電界より９０度進むはずで
あるが、誘電体抵抗のため幾分遅れる。その角度を誘電
損失角という。表３に医療廃棄物の組成、誘電率及び誘
電損失角を示す。

【００１３】

【表３】

【００１４】表３から、医療廃棄物のうち、誘電率及び
誘電損失角の大きい水分、ポリ塩化ビニル及びセルロー
スが、誘電加熱により速く加熱される。水分及びポリ塩
化ビニルが、重量組成でそれぞれ２０％、４０％を占め
、誘電加熱が効果的であることが分かる。また、誘電加
熱の場合、加熱に消費される電力（Ｗ）、誘電極の面積
（Ｓ）及び誘電極のクリアランス（ｄ）の間には次のよ
うな関係がある。 Ｗ＝２πｆ・εｏ・（Ｓε／ｄ）ｔａｎδ・Ｖｆ　　　
　：周波数 εｏ　　　：真空の誘電率 ε　　　　：加熱物の誘電率 δ　　　　：加熱物の誘電損失角 Ｖ　　　　：両電極間に印加する高周波の電圧この式か
ら、誘電加熱は誘電極の面積（Ｓ）を大きくし、誘電極
のクリアランス（ｄ）を小さくすると、速く加熱できる
ことが分かる。誘電極のクリアランスは誘電加熱に適当
な範囲があり、最大２００ｍｍ程度とされている。この
ため、本発明の装置において、２段プレスを行なう場合
は、まず、常温で１次プレスを行ない、上下又は左右の
プレス面間のクリアランスを約２００ｍｍ程度に圧縮す
る。この状態で、熱風循環加熱又は誘電極を利用して設
置した盤熱ヒータによる盤熱加熱を行ないながら、誘電
加熱を行なう。このとき、医療廃棄物がこのクリアラン
スまでプレスによって圧縮されているので、誘電加熱が
水分とポリ塩化ビニル等に対し先になされ、これによる
熱が周りの他のプラスティック等に伝わり、より速く医
療廃棄物全体の温度が上昇する。　　次に、医療廃棄物
が塩化水素等の有害ガスが出ない程度の温度約１８０℃
程度になり、プラスティックが十分可塑状態になり、滅
菌が完了した段階で、２次プレスを行ない、所定の容積
まで十分減容する。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 実施例１ 図３において、１６は密閉装置本体で、搬入扉１０及び
排気口１２を備え、内部に加熱室３４を有している。こ
の加熱室３４内に被処理物１４が収納される。被処理物
１４は、プラスティック類を含む医療廃棄物４６と医療
廃棄物収納容器４８とからなる。医療廃棄物収納容器４
８としては、加熱すると溶融又は軟化し、かつ、しばら
く形状又は廃棄物を収容する機能を保持することが必要
であり、このため、プラスティック製、ダンボール紙製
のもの等が用いられる。

【００１６】１８は被処理物を圧縮・減容化するための
プレスで、油圧式、空気圧式又は電気式等のプレスユニ
ットシリンダ３０、押し棒５０及び圧縮面５２、５４と
からなっている。このプレスの圧縮面５２、５４には、
誘電極２０、２２が設けられ、これらの誘電極２０、２
２に誘電加熱器５６が接続されている。排気口１２には
排ガス導管５８が接続され、この排ガス導管５８に除菌
用（菌の飛散防止用）のフィルタ６０、ＨＣｌ等の酸性
ガスを除去するためのアルカリ充填部６２、ハイドロカ
ーボンを酸化（水とＣＯ２にする）し、かつ、臭気除去
及び菌の飛散防止のための酸化触媒（例えば、アルミナ
担持白金触媒等）を充填した触媒充填部６４が設けられ
ている。なお、６０、６２、６４の順序は一例として示
したもので、適宜変更することも可能である。６６はヒ
ータ、６８は温度指示調節計である。フィルタ６０とし
ては、例えば、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ　　Ｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｃｙ　　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　　Ａｉｒ）フィル
タ等の除菌フィルタが用いられる。また、密閉装置本体
１６の外側には、熱風加熱ヒータ２４及び循環ブロワ２
６を備えた熱風循環ライン２８が設けられる。７０は温
度指示調節計である。さらに、被処理物１４の近傍には
、例えば赤外線温度センサ等の温度センサ７２が設けら
れ、この温度センサ７２と誘電加熱器５６とが温度指示
調節計等の温度調節計７４を介して接続される。図３に
おいて、二点鎖線で示す上側の圧縮面５２は１次プレス
位置を示し、二点鎖線で示す下側の圧縮面５２は２次プ
レス位置を示している。

【００１７】実施例２ 本実施例は、図４に示すように、誘電極２０、２２に盤
熱ヒータ４２、４４を設け、この盤熱ヒータにコントロ
ーラ７６、７８を介して電源８０、８２を接続したもの
である。８４、８６は温度検出器である。本実施例では
、通常、熱風循環ラインを設ける代わりに、盤熱ヒータ
４２、４４を設けるが、誘電加熱、盤熱ヒータによる加
熱及び熱風循環による加熱を併用するように構成すれば
、より効果的である。他の構成、作用は実施例１の場合
と同様である。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１）　　感染性医療廃棄物を加熱・滅菌することによ
り、二次感染を防止できると同時に、病院等は原則とし
て院内で廃棄物の滅菌処理をしなければならない、とい
う厚生省のガイドラインにも適合する。その上、産廃業
者への支払い費用を大幅に削減することができる。ちな
みに、産廃業者の引取り費用は、平成２年４月現在で、
感染性廃棄物２８０〜５００円／ｋｇ、非感染性廃棄物
２０〜３０円／ｋｇである。 （２）　　圧縮・減容化する場合は、溶融又は軟化した
プラスティックを、あたかも接着剤のように利用して圧
縮成形し、注射針等を内部に封じ込めることができる（
圧縮時に溶融物又は軟化物が広がるので）とともに、大
幅な減容化及びハンドリングの向上を図ることができる
。 （３）　　前記の特公昭５１−２５４７０号公報記載の
プラスティック廃棄物の処理装置においては、圧縮用の
シリンダ壁を有しているが、本発明では圧縮用のシリン
ダが不要であるので、処理物のシリンダ壁への付着対策
が不要となり、メンテナンスも容易となる。 （４）　　医療廃棄物を誘電加熱により加熱すると、高
周波を吸収しやすい水分、ポリ塩化ビニル及びセルロー
ス等が先に加熱され、これによる熱が周りの他のプラス
ティック等に伝わり、より速く医療廃棄物全体の温度を
上昇させ、圧縮・減容化に適する温度にすることができ
る。 （５）　　２段にプレスする場合は、１次プレスにより
、誘電加熱に適当なクリアランスの２００ｍｍ程度に圧
縮された空間で加熱できるため、空気の隙間が少なく、
誘電加熱により、水分、ポリ塩化ビニル及びセルロース
等に加えられた熱が周りのプラスティック等に伝わりや
すく、比較的速く規定の温度まで加熱できる。 （６）　　誘電加熱で被処理物を加熱するので、陽極電
圧を数段階に切り替えたり、陽極電流を自動制御したり
することができ、このため、温度の制御が容易にできる
。 （７）　　請求項４、８では、温度センサにより加熱物
の表面温度を検出し、誘電加熱器の出力を制御すること
により、加熱物の温度を規定の温度に制御することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の医療廃棄物の処理装置の一例を示す概
略構成図である。

【図２】本発明の装置の他の例を示す概略構成図である
。

【図３】本発明の装置の一実施例を示す断面説明図であ
る。

【図４】本発明の装置の他の実施例を示す断面説明図で
ある。

【符号の説明】

１０　　搬入扉 １２　　排気口 １４　　被処理物 １６　　密閉装置本体 １８　　プレス ２０　　誘電極 ２２　　誘電極 ２４　　熱風加熱ヒータ ２６　　循環ブロワ ２８　　熱風循環ライン ３０　　プレスユニットシリンダ ３２　　駆動源 ３４　　加熱室 ３６　　脱臭フィルタ ３８　　ファン ４０　　排ガス処理装置 ４２　　盤熱ヒータ ４４　　盤熱ヒータ ４６　　医療廃棄物 ４８　　医療廃棄物収納容器 ５０　　押し棒 ５２　　圧縮面 ５４　　圧縮面 ５６　　誘電加熱器 ５８　　排ガス導管 ６０　　フィルタ ６２　　アルカリ充填部 ６４　　触媒充填部 ６６　　ヒータ ６８　　温度指示調節計 ７０　　温度指示調節計 ７２　　温度センサ ７４　　温度調節計 ７６　　コントローラ ７８　　コントローラ ８０　　電源 ８２　　電源 ８４　　温度検出器 ８６　　温度検出器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　つぎの（ａ）〜（ｂ）の過程、すなわ
   ち、（ａ）　　プラスティック類を含む医療廃棄物をプ
   レスにより圧縮するプレス過程、（ｂ）　　プレスの圧
   縮面を利用して誘電加熱を行ない、医療廃棄物を加熱・
   滅菌する加熱・滅菌過程、を包含することを特徴とする
   医療廃棄物の処理方法。
2. 【請求項２】　　つぎの（ａ）〜（ｃ）の過程、すなわ
   ち、（ａ）　　プラスティック類を含む医療廃棄物をプ
   レスにより、圧縮面が誘電加熱に適するクリアランスに
   なるまで圧縮する１次プレス過程、（ｂ）　　プレスの
   圧縮面を利用して誘電加熱を行なうとともに、熱風循環
   加熱を行なって、有害ガスの発生しない程度の温度まで
   加熱し滅菌する加熱・滅菌過程、（ｃ）　　加熱・滅菌
   された医療廃棄物を、さらに圧縮し減容する２次プレス
   過程、を包含することを特徴とする医療廃棄物の処理方
   法。
3. 【請求項３】　　熱風循環加熱を行なう代わりに、盤熱
   加熱を行なうことを特徴とする請求項２記載の医療廃棄
   物の処理方法。
4. 【請求項４】　　温度センサにより加熱物の温度を検出
   し、誘電加熱器の出力を制御することを特徴とする請求
   項１、２又は３記載の医療廃棄物の処理方法。
5. 【請求項５】　　搬入扉（１０）及び排気口（１２）を
   備え、内部に被処理物（１４）を収納する密閉装置本体
   （１６）と、被処理物（１４）を圧縮・減容化するため
   のプレス（１８）と、このプレス（１８）の圧縮面に設
   けられた誘電極（２０）、（２２）と、誘電極（２０）
   、（２２）に接続された加熱・滅菌のための誘電加熱器
   （５６）と、を包含することを特徴とする医療廃棄物の
   処理装置。
6. 【請求項６】　　熱風加熱ヒータ（２４）及び循環ブロ
   ワ（２６）を備えた熱風循環ライン（２８）を、密閉装
   置本体（１６）の外側に設けたことを特徴とする請求項
   ５記載の医療廃棄物の処理装置。
7. 【請求項７】　　誘電極（２０）、（２２）に盤熱ヒー
   タ（４２）、（４４）を設け、これらの盤熱ヒータにコ
   ントローラ（７６）、（７８）を介して電源（８０）、
   （８２）を接続したことを特徴とする請求項５記載の医
   療廃棄物の処理装置。
8. 【請求項８】　　被処理物（１４）の近傍に温度センサ
   （７２）を設け、この温度センサ（７２）と誘電加熱器
   （５６）とを温度調節計（７４）を介して接続したこと
   を特徴とする請求項５、６又は７記載の医療廃棄物の処
   理装置。