滅菌処理システム
【課題】 滅菌処理槽内の廃棄物から水分を分離するとともに、上方からのみならず下方からも高圧蒸気を供給し、処理時間を短縮することができ、廃棄物をムラなく加熱して滅菌効率や精度を向上することができる滅菌処理システムを提供する。
【解決手段】 廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニット５を備えた滅菌処理システム１であって、滅菌処理ユニット５は、破砕された廃棄物を収容する滅菌処理槽５１と、この滅菌処理槽内５１に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段５２と、滅菌処理槽５１内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段５３と、滅菌処理槽５１の底部に設けられて廃棄物から水分を分離する分離スクリーン５６と、この分離スクリーン５６で仕切られた下方空間に連通されており滅菌処理槽５１内に下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段５４とを有する。
【解決手段】 廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニット５を備えた滅菌処理システム１であって、滅菌処理ユニット５は、破砕された廃棄物を収容する滅菌処理槽５１と、この滅菌処理槽内５１に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段５２と、滅菌処理槽５１内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段５３と、滅菌処理槽５１の底部に設けられて廃棄物から水分を分離する分離スクリーン５６と、この分離スクリーン５６で仕切られた下方空間に連通されており滅菌処理槽５１内に下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段５４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の滅菌処理システム、特に医療現場等から廃棄される感染性廃棄物等の特別管理廃棄物を滅菌処理するのに好適な滅菌処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療現場等から廃棄される廃棄物は廃棄物処理法上、感染性廃棄物といわれており特別管理廃棄物に区分されている。また、その排出される内容物によって感染性一般廃棄物と感染性産業廃棄物に分類される。感染性一般廃棄物は、医療機関等から排出される一般廃棄物のうち感染性病原体が内在または付着しているおそれのあるものをいい、たとえば血液等の付着した包帯・脱脂綿・ガーゼ・紙くず等である。また、感染性産業廃棄物は、医療機関等から排出される産業廃棄物のうち感染性病原体が内在または付着しているおそれのあるものをいい、たとえば凝固した血液等の汚泥、消毒アルコール等の廃油、レントゲン定着液等の廃酸、凝固していない血液等の廃アルカリ、合成樹脂の器具等の廃プラスチック、手袋等のゴム系樹脂、注射針等の金属、アンプル等のガラスである。
【０００３】
これらの感染性廃棄物は、化学薬品等と同様、環境破壊への適切な対応が求められることに加え、バイオハザードといわれる生物災害のリスクもあるため、安全かつ適切に無害化処理されることが求められている。
【０００４】
そのような感染性廃棄物を滅菌処理する技術として、たとえば特開２００７−７６２２号公報には、耐圧容器内において有機系廃棄物を高温・高圧の環境下で攪拌しながら加水分解すると共に、熱分解し、炭化して処理する有機系廃棄物の処理装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明を含め、従来の廃棄物処理装置においては、廃棄物が耐圧容器の底部に蓄積されるため、耐圧容器の上方から蒸気を噴射し、廃棄物に当てている。このため、底部側の廃棄物には熱が伝わらないという問題がある。これに対して攪拌手段によって攪拌することによって処理ムラ生じないようにしているが、均一的に熱処理することは難しく、処理時間もかかってしまうため、効果的な処理とはいえない。
【０００７】
また、医療機関等から排出される廃棄物は、血液や体液等の水分を含有している場合が多い。このため、そのような水分が処理容器内の温度上昇を妨げ、滅菌処理に必要な規定温度に到達し難いという問題がある。また、水分が多い状態のまま、前記規定温度まで昇温しようとすると、長い処理時間を要することとなり、結果として滅菌効果が低減してしまうため、如何にして水分処理を改善するかが問題となっている。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、滅菌処理槽内の廃棄物から水分を分離するとともに、上方からのみならず下方からも高圧蒸気を供給し、処理時間を短縮することができ、廃棄物をムラなく加熱して滅菌効率や精度を向上することができる滅菌処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る滅菌処理システムは、廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニットを備えた滅菌処理システムであって、前記滅菌処理ユニットは、破砕された廃棄物を収容する滅菌処理槽と、この滅菌処理槽内に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段と、前記滅菌処理槽内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段と、前記滅菌処理槽の底部に設けられて前記廃棄物から水分を分離する分離スクリーンと、この分離スクリーンで仕切られた下方空間に連通されており前記滅菌処理槽内に下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段とを有している。
【００１０】
また、本発明の一態様として、廃棄物を搬送する搬送コンベヤ、およびこの搬送コンベヤを覆って気密状態に保持する搬送ダクトを有する搬送ユニットと、搬送された前記廃棄物を破砕する破砕手段、および破砕された前記廃棄物を貯留して前記滅菌処理槽へ投入する廃棄物ホッパーを有する破砕ユニットとを備えており、前記搬送ダクトと、前記破砕手段と、前記廃棄物ホッパーとを気密状態で連通させるとともに、それら連通された各構成内部に熱風を循環させて滅菌処理する熱風滅菌処理手段を備えていてもよい。
【００１１】
さらに、本発明の一態様として、前記搬送ユニットは、前記搬送ダクト内を気密状態に遮断可能な一対の気密ゲートと、前記搬送ダクト内を負圧にする負圧手段とを有しており、前記一対の気密ゲートで仕切られた気密空間に廃棄物を搬入する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、奥側の気密ゲートを閉鎖した状態で手前側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬入し、前記気密空間から廃棄物を搬出する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、手前側の気密ゲートを閉鎖した状態で奥側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬出するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様として、前記搬送ユニットは、搬送方向にスライド可能な複数の搬送コンベヤを縦列配置させているとともに、前記気密ゲートを各搬送コンベヤの境界位置にて開閉可能に配置しており、前記廃棄物を通過させる際には、前記気密ゲートを開放するとともに、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を近接する方向にスライドさせ、前記廃棄物を通過させた後には、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を離間する方向にスライドさせるとともに、前記気密ゲートを閉鎖するようにしてもよい。
【００１３】
さらに、本発明の一態様として、前記廃棄物を収容する密閉容器の形状に対応付けて不適切な物が混入しているか否かを重量により判別するための重量判別値を記憶する重量判別値記憶手段と、前記密閉容器の形状を判別する容器形状判別手段と、前記廃棄物を収容した前記密閉容器の重量を測定する重量測定手段と、前記密閉容器を所望の場所へ移送する移送手段とを有する重量選別ユニットを備えており、前記重量測定手段が測定した重量を取得するとともに前記容器形状判別手段が判別した形状に対応する重量判別値を前記重量判別値記憶手段から取得し、前記重量が前記重量判別値以下の場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を次の処理ラインへ移送させ、前記重量が前記重量判別値を超えている場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を前記処理ライン以外の場所へ移送する制御手段とを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、滅菌処理槽内の廃棄物から水分を分離するとともに、上方からのみならず下方からも高圧蒸気を供給し、処理時間を短縮することができ、廃棄物をムラなく加熱して滅菌効率や精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る滅菌処理システムの一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本実施形態の滅菌処理システムを示すブロック図である。
【図３】本実施形態において、重量判別値記憶手段に記憶されている重量判別値データである。
【図４】本実施形態の重量選別ユニットを示す（ａ）平面図、および（ｂ）正面図である。
【図５】本実施形態の搬送ユニットにおいて、（ａ）第１搬送コンベヤと第２搬送コンベヤとが離隔状態であって、第１気密ゲートが遮断位置にあり、第２搬送コンベヤと第３搬送コンベヤとが近接状態であって、第２気密ゲートが開放位置にある状態を示す側面図、および（ｂ）第１搬送コンベヤと第２搬送コンベヤとが近接状態であって、第１気密ゲートが開放位置にあり、第２搬送コンベヤと第３搬送コンベヤとが離隔状態であって、第２気密ゲートが遮断位置にある状態を示す側面図である。
【図６】本実施形態の搬送ユニットにおいて、搬送ダクトを取った状態の平面図である。
【図７】本実施形態の破砕ユニットにおいて、各種のダクトの配管状態を示す（ａ）平面図、および（ｂ）正面図である。
【図８】本実施形態の滅菌処理ユニットを示す（ａ）正面図、および（ｂ）側面断面図である。
【図９】本実施形態における滅菌処理システムの動作を示すフローチャート図である。
【図１０】本実施形態の重量選別工程を示すフローチャート図である。
【図１１】本実施形態の搬送工程を示すフローチャート図である。
【図１２】本実施形態の破砕工程を示すフローチャート図である。
【図１３】本実施形態の滅菌処理工程を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る滅菌処理システム１の一実施形態について図面を用いて説明する。図１および図２に示すように、本実施形態の滅菌処理システム１は、主として、廃棄物を重量で選別する重量選別ユニット２と、この重量選別ユニット２で選別された廃棄物を搬送する搬送ユニット３と、廃棄物を破砕する破砕ユニット４と、この破砕ユニット４で破砕された廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニット５とを有している。そして、これら各ユニットのプロセスが、コンピューター等から構成される制御手段６によって一元管理されている。以下、各ユニットについて詳細に説明する。
【００１７】
なお、本実施形態において、処理対象とする廃棄物は、医療機関等から排出される医療廃棄物のように、感染症等の病原体によって汚染されているおそれのある感染性廃棄物である。このような感染性廃棄物は、通常、密閉性の高い密閉容器Ｃに収容されたまま処理され、途中で開封することは許されない。このため、本実施形態では、密閉容器Ｃに収容された状態の廃棄物についても、単に「廃棄物」と記載する場合がある。
【００１８】
重量選別ユニット２は、不適切な物が混入された廃棄物を重量で選別するためのものである。本実施形態において、重量選別ユニット２は、図２に示すように、廃棄物を重量により判別するための重量判別値を記憶する重量判別値記憶手段２１と、密閉容器Ｃの形状を判別する容器形状判別手段２２と、廃棄物を収容した密閉容器Ｃの重量を測定する重量測定手段２３と、密閉容器Ｃを所望の位置へ移送する移送手段２４とを有している。
【００１９】
重量判別値記憶手段２１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク、フラッシュメモリ等によって構成されており、不適切な物が混入しているか否かを判別するための重量判別値を記憶するものである。本実施形態では、図３に示すように、４種類の寸法を有する密閉容器Ｃの形状に対応付けて、容量に応じた重量判別値が設定されている。
【００２０】
容器形状判別手段２２は、密閉容器Ｃの形状・寸法を特定できる手段であれば特に限定されるものではないが、本実施形態では、レーザー光等による非接触型の寸法測定器等から構成されており、図４（ｂ）に示すように、密閉容器Ｃを最初に載置する受入コンベヤ２５の両サイドに設けられている。重量測定手段２３は、計量器等から構成されており、図４（ａ）に示すように、受入コンベヤ２５の終端近傍に設置されている。
【００２１】
移送手段２４は、ロボットアーム等から構成されており、図４（ａ），（ｂ）に示すように、密閉容器Ｃを把持して、次の処理ラインとなる搬送ユニット３へ移送させたり、または搬送ユニット３外へ退避させるようになっている。なお、本実施形態では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、処理対象以外の不適切な物が混入された密閉容器Ｃを搬送ユニット３外へ退避させるための不適物コンベヤ２６が、受入コンベヤ２５と並設されている。
【００２２】
以上の構成を備えた重量選別ユニット２において、制御手段６は、廃棄物の重量に応じて移送手段２４を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、容器形状判別手段２２が判別した形状に対応する重量判別値を重量判別値記憶手段２１から取得するとともに、重量測定手段２３が測定した重量を取得する。そして、当該重量が重量判別値以下の場合、移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３へ移送させる。一方、当該重量が重量判別値を超えている場合、移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３外へ退避させるようになっている。
【００２３】
なお、本実施形態において、廃棄物を重量で選別する理由は、次のとおりである。すなわち、上述したように、医療廃棄物を収容した密閉容器Ｃは開封できないため、容器内に不適切な物が混入しているかどうかは視認することができない。そこで、密閉容器Ｃの容量から想定される重量の上限値（重量判別値）を超えている密閉容器Ｃについては、水分が多すぎていたり、医療廃棄物以外の重たい物が混入されている可能性が高いものとして排除し、円滑な滅菌処理を実現するようになっている。
【００２４】
つぎに、搬送ユニット３は、重量選別ユニット２で選別された密閉容器Ｃを破砕ユニット４へ搬送するためのものである。本実施形態において、搬送ユニット３は、図２および図５から図７に示すように、廃棄物を搬送する搬送コンベヤ３１と、この搬送コンベヤ３１を覆って気密状態を保持する搬送ダクト３２と、この搬送ダクト３２内を気密状態に遮断可能な一対の気密ゲート３３と、搬送ダクト３２内を負圧にする負圧手段３４とを有している。
【００２５】
搬送コンベヤ３１は、複数のベルトコンベヤ等から構成されており、廃棄物を搬送するためのものである。本実施形態では、図５に示すように、第１搬送コンベヤ３１１、第２搬送コンベヤ３１２および第３搬送コンベヤ３１３が搬送方向に沿って縦列配置されている。そして、これら各搬送コンベヤ３１１〜３１３を被覆するように搬送ダクト３２が設けられている。
【００２６】
また、第１搬送コンベヤ３１１および第２搬送コンベヤ３１２は、シフトシリンダ３５によって、搬送方向にスライド可能に構成されており、隣接する搬送コンベヤ３１に近接する近接状態と、隣接する搬送コンベヤ３１と離間する離隔状態とにスライド可能に構成されている。なお、搬送コンベヤ３１の数やスライド方法は本実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
気密ゲート３３は、搬送ダクト３２内を気密状態に遮断するためのものである。本実施形態では、図５に示すように、第１搬送コンベヤ３１１と第２搬送コンベヤ３１２との境界位置に手前側となる第１気密ゲート３３１が設けられ、第２搬送コンベヤ３１２と第３搬送コンベヤ３１３との境界位置に奥側となる第２気密ゲート３３２が設けられている。
【００２８】
各気密ゲート３３１，３３２は、開閉可能に構成されており、図６に示すように、搬送ダクト３２内へ進入し、搬送ダクト３２内を気密状態に遮断する閉鎖位置（図６の第２気密ゲート３３２の位置）と、搬送ダクト３２から退避して搬送ダクト３２内を連通させる開放位置（図６の第１気密ゲート３３１の位置）とにスライド可能に構成されている。なお、気密ゲート３３の数や遮断方法は本実施形態に限定されるものではない。
【００２９】
負圧手段３４は、搬送ダクト３２内を負圧に保持するものである。本実施形態において、負圧手段３４は、排気ファンによって構成されており、図７に示すように、搬送ダクト３２の上部に連通された排気ダクト３６に接続されている。これにより、破砕ユニット４で破砕された廃棄物の粉塵が、搬送ダクト３２まで舞い上がっても、直ちに排気ダクト３６から吸い込まれるようになっている。なお、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、吸い込んだ粉塵を凝縮水槽３７に蓄積した後、図示しない焼却炉施設で焼却処理している。このようにして感染性廃棄物の処理過程で生じる粉塵等を未処理のまま外部に排出してしまうのを防止している。
【００３０】
以上の構成を備えた搬送ユニット３において、制御手段６は、少なくとも一方の気密ゲート３３が常に閉鎖するように、各気密ゲート３３の動作を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、一対の気密ゲート３３１，３３２で仕切られた気密空間に廃棄物を搬入する場合には、一対の気密ゲート３３１，３３２を両方閉鎖して負圧手段３４により気密空間を負圧にした後、第２気密ゲート３３２を閉鎖した状態で第１気密ゲート３３１のみを開放して廃棄物を搬入する。
【００３１】
一方、気密空間から廃棄物を搬出する場合には、一対の気密ゲート３３１，３３２を両方閉鎖して負圧手段３４により３２内の気密空間を負圧にした後、第１気密ゲート３３１を閉鎖した状態で第２気密ゲート３３２のみを開放して廃棄物を搬出するようになっている。このように負圧空間を利用することにより搬送ユニット３内の空気が逆流して外部に漏れないように制御されている。
【００３２】
また、本実施形態において、制御手段６は、気密ゲート３３の動作に合わせて搬送コンベヤ３１の動作を制御する。具体的には、制御手段６は、廃棄物を通過させる際には、気密ゲート３３を開放するとともに、隣接する搬送コンベヤ３１の一方または両方を近接する方向にスライドさせ、廃棄物を通過させた後には、隣接する搬送コンベヤ３１の一方または両方を離間する方向にスライドさせるとともに、気密ゲート３３を閉鎖するように制御する。
【００３３】
なお、本実施形態では、搬送ユニット３において廃棄物を搬送している間だけ、制御手段６が負圧手段３４を運転させているが、この構成に限定されるものではない。例えば、制御手段６によって運転制御することなく、常時、負圧手段３４を運転するようにしてもよい。
【００３４】
つぎに、破砕ユニット４は、搬送ユニット３から搬送された廃棄物を破砕するためのものである。本実施形態において、破砕ユニット４は、図２および図７に示すように、廃棄物を破砕する破砕手段４１と、この破砕手段４１で破砕された廃棄物を貯留する廃棄物ホッパー４２と、この廃棄物ホッパー４２から後述する滅菌処理槽５１へ廃棄物を投入する投入ゲート４３とを有している。
【００３５】
破砕手段４１は、密閉性および耐熱性に優れた破砕機から構成されており、廃棄物を密閉容器Ｃごと破砕するものである。本実施形態において、破砕手段４１は、廃棄物が十分に破砕されたか否かを判別するための指標として、空転時の電流値が測定可能に構成されている。この空転時の電流値を検知することにより破砕が完了したことを判別することができる。なお、本実施形態では、システムの稼働中、破砕手段４１を常時運転させているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、密閉容器Ｃが投入されるタイミングで運転を開始し、破砕が完了したタイミングで運転を停止するように制御してもよい。
【００３６】
廃棄物ホッパー４２は、その底部に開閉可能な投入ゲート４３が設けられており、この投入ゲート４３が閉じられている間、破砕された廃棄物を順次貯留するようになっている。また、本実施形態において、廃棄物ホッパー４２内には、貯留された廃棄物の容量を測定する容量センサ（図示せず）と、後述する熱風処理時に廃棄物ホッパー４２内の温度を測定する温度センサ（図示せず）を有している。
【００３７】
以上の構成を備えた破砕ユニット４において、制御手段６は、破砕された廃棄物を所定量ずつ滅菌処理ユニット５へ供給するように、破砕手段４１および投入ゲート４３を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、破砕手段４１に廃棄物が投入されると、空転時の電流値が所定の設定値以下になるまで監視し、破砕の完了を担保する。また、制御手段６は、廃棄物ホッパー４２の容量センサを監視し、所定量に到達する度に、投入ゲート４３を開放し滅菌処理槽５１へ投入するようになっている。
【００３８】
なお、本実施形態のように、感染性廃棄物を処理するシステムにおいては、感染防止の観点から、適当な対処をしない限り、破砕手段４１や廃棄物ホッパー４２等の装置内部へ人間が入ることは禁止されている。そこで、本実施形態では、破砕手段４１や廃棄物ホッパー４２が故障した際、あるいは定期的なメンテナンスを行う際、作業者による修理や点検を可能とするため、各装置内部で熱風を循環させて乾熱滅菌を行う熱風滅菌処理手段４４を有している。
【００３９】
本実施形態において、熱風滅菌処理手段４４は、空気を加温して送風するヒータ付きブロワによって構成されている。そして、このヒータ付きブロワからの熱風を通風させる循環ダクト４５が配管されている。具体的には、循環ダクト４５は、図７に示すように、ヒータ付きブロワから廃棄物ホッパー４２の下方に連通されているとともに、搬送ダクト３２の上部からヒータ付きブロワにかけて連通されている。これにより、気密状態に連通された廃棄物ホッパー４２、破砕手段４１、および搬送ダクト３２の内部に熱風を循環させて滅菌処理を行うようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態では、図７に示すように、循環ダクト４５が上述した排気ダクト３６と連通するように分岐されている。そして、この循環ダクト４５に別途、熱風滅菌処理手段４４が接続されており、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で遮断される気密空間の内部でも熱風を循環させ、乾熱滅菌を行えるようになっている。
【００４１】
つぎに、滅菌処理ユニット５は、破砕ユニット４で破砕された廃棄物を滅菌処理するためのものである。本実施形態において、滅菌処理ユニット５は、図２および図８に示すように、廃棄物を収容する滅菌処理槽５１と、この滅菌処理槽５１に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段５２と、滅菌処理槽５１内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段５３と、下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段５４と、滅菌処理槽５１から廃棄物を排出する排出ゲート５５とを有している。
【００４２】
滅菌処理槽５１は、図８に示すように、略円筒形状に形成されており、上部と下部にそれぞれ投入口５１１および排出口５１２が設けられている。また、本実施形態では、廃棄物に含まれるプラスチック類はリサイクルすることを想定しているため、これらを変形・溶解させることなく確実に滅菌するには、厳密な温度管理が必要となる。このため、滅菌処理槽５１内には、槽内の温度を測定する温度センサ（図示せず）が設けられている。
【００４３】
また、本実施形態では、図８に示すように、滅菌処理槽５１の底部には、廃棄物から水分を分離する分離スクリーン５６が設けられている。この分離スクリーン５６は、網目状のウェッジワイヤスクリーン等から構成されており、滅菌処理槽５１の内壁面に沿って、図８（ａ）に示すように、断面略半円弧形状に形成されている。これにより滅菌処理槽５１の底部と分離スクリーン５６との間に下方空間を形成することができ、廃棄物から水分を分離して水分による温度低下の影響を排除し、また、別途、下方蒸気供給手段５４の噴射口を確保できる。
【００４４】
また、本実施形態では、図８に示すように、滅菌処理槽５１の下部にドレン管５７が接続されており、分離スクリーン５６で分離された汚水を排出するようになっている。この際、汚水も廃棄物と分離されて処理されるため、滅菌処理槽５１内で確実に加熱処理され、安全な状態で排水できるようになっている。
【００４５】
攪拌手段５２は、図８に示すように、滅菌処理槽５１の軸線に沿う回転軸５２１と、この回転軸５２１から突設されている複数枚の攪拌羽根５２２と、回転軸５２１を回転駆動する駆動モータ５２３とを有している。各攪拌羽根５２２は、図８（ｂ）に示すように、側面視において右下がりに形成されており、廃棄物を攪拌しながら投入口５１１側から排出口５１２側へ移送するようになっている。また、駆動モータ５２３は、駆動ベルト５２４を介して回転軸５２１に回転駆動力を伝達するようになっている。
【００４６】
上方蒸気供給手段５３は、図８（ａ）に示すように、高圧蒸気を供給する蒸気ボイラ５３１と、この蒸気ボイラ５３１から滅菌処理槽５１の上部に接続される上方蒸気供給管５３２とを有している。一方、下方蒸気供給手段５４は、蒸気ボイラ５４１と、この蒸気ボイラ５３１に接続される下方蒸気供給管５４２とを有している。また、下方蒸気供給管５４２は、図８（ｂ）に示すように、滅菌処理槽５１の内周面と分離スクリーン５６とで仕切られた下方空間に連通されており、滅菌処理槽５１内に下方から高圧蒸気を供給するようになっている。なお、本実施形態では、上方蒸気供給手段５３および下方蒸気供給手段５４において、１つの蒸気ボイラ５３１（５４１）を兼用しているが、別々の蒸気ボイラを使用してもよい。
【００４７】
排出ゲート５５は、滅菌処理槽５１の排出口５１２に開閉自在に設けられており、滅菌処理後に開放されて廃棄物を排出するようになっている。なお、本実施形態では、滅菌処理槽５１の投入口５１１および排出口５１２に、蒸気パイプを介して蒸気ボイラ５３１に接続された蒸気噴射部（図示せず）が設けられている。これにより、当該蒸気噴射部から蒸気を噴射することで、投入口５１１や排出口５１２に付着した不純物を滅菌・除去するようになっている。
【００４８】
以上の構成を備えた滅菌処理ユニット５において、制御手段６は、攪拌手段５２、上方蒸気供給手段５３および下方蒸気供給手段５４を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、投入口５１１から廃棄物が投入されると、攪拌手段５２を始動させるとともに、上方蒸気供給管５３２および下方蒸気供給管５４２の各蒸気弁（図示せず）を開放し、滅菌処理槽５１内へ高圧蒸気を供給する。そして、温度センサの測定値を監視し、所定の温度範囲内の状態が所定時間経過したとき、滅菌処理が完了したものとして蒸気弁を閉じ、滅菌処理槽５１の放出弁（図示せず）を開放する。
【００４９】
なお、本実施形態において、制御手段６は、滅菌処理槽５１内に供給された高圧蒸気が一気に噴出するのを防止するため、放出弁を間欠的に少しずつまたはゆっくりと開くように制御する。また、本実施形態では、分離スクリーン５６で分離された汚水および凝縮水を排水する条件を別途設定しており、所定の温度範囲内の状態が所定時間経過したとき、ドレン管５７に設けられたドレン弁（図示せず）を開放して排出するようになっている。
【００５０】
なお、本実施形態では、滅菌処理が完了する条件として、１２１℃以上の状態で２０分以上経過することを条件とし、汚水および凝縮水を排水する条件としては、１００℃以上の状態で１０分以上経過することを条件としているが、これらの値に限定されるものではなく、廃棄物の種類や処理量等に応じて適宜増減させてもよい。
【００５１】
滅菌処理完了後、制御手段６は、排出ゲート５５を開放し排出口５１２から滅菌処理後の廃棄物を排出させる。なお、本実施形態において、排出された廃棄物は、図１に示すように、排出コンベヤ７によって搬送され、図示しない振動フィーダおよびドラム式磁選機で後処理された後、廃プラスチックのリサイクル施設へ提供されるようになっている。
【００５２】
つぎに、以上の構成を備えた本実施形態の滅菌処理システム１による作用について説明する。
【００５３】
まず、本実施形態の滅菌処理システム１によって、廃棄物を滅菌処理する場合、図９に示すように、重量選別ユニット２において、重量選別工程を行う（ステップＳ１）。具体的には、図１０に示すように、容器形状判別手段２２が密閉容器Ｃの形状および大きさを判別するとともに（ステップＳ１１）、重量測定手段２３が密閉容器Ｃを含めた廃棄物の重量を測定する（ステップＳ１２）。そして、当該測定重量が重量判別値以下の場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御手段６が移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３へ移送させる（ステップＳ１４）。一方、当該測定重量が重量判別値を超えている場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御手段６が移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３外へ退避させる（ステップＳ１５）。
【００５４】
これにより、本実施形態のように、開封することが禁じられている密閉容器Ｃを処理する場合であっても、その形状に応じた重量判別値で選別される。このため、多量の水分が含まれている密閉容器Ｃや、リサイクル対象品以外の重たい物が混入されている密閉容器Ｃは、リサイクルに適さない廃棄物として焼却処分され、リサイクルに適した廃棄物だけが後段の滅菌処理に供されることとなる。
【００５５】
つぎに、図９に示すように、搬送ユニット３において、搬送工程が行われる（ステップＳ２）。具体的には、図１１に示すように、重量選別ユニット２の移送手段２４が、第１搬送コンベヤ３１１に密閉容器Ｃを載置すると（ステップＳ２０１）、制御手段６が第１気密ゲート３３１を開放する（ステップＳ２０２）。このとき、気密空間が開放されるため、制御手段６は、負圧手段３４を停止する。
【００５６】
つづいて、図５（ｂ）に示すように、制御手段６が、密閉容器Ｃを載せた第１搬送コンベヤ３１１を前進させ（ステップＳ２０３）、第２搬送コンベヤ３１２と近接状態にした後、第２搬送コンベヤ３１２および第１搬送コンベヤ３１１の順に始動する（ステップＳ２０４，Ｓ２０５）。これにより、密閉容器Ｃが第１搬送コンベヤ３１１から第２搬送コンベヤ３１２へ移送される。
【００５７】
つぎに、制御手段６は、第１搬送コンベヤ３１１を停止して後退させ（ステップＳ２０６）、第２搬送コンベヤ３１２と離隔状態にした後、第１気密ゲート３３１を遮断する（ステップＳ２０７）。このとき、本実施形態では、制御手段６が負圧手段３４を始動する（ステップＳ２０８）。これにより、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で仕切られた搬送ダクト３２内が負圧に保持されるため、次工程において第２気密ゲート３３２を開放した際に、破砕ユニット４から流れてくる廃棄物の粉塵等が直ちに排気ダクト３６により吸い込まれ、搬送ダクト３２内に留まったり、外部へ漏れるのを防止している。
【００５８】
つづいて、制御手段６は、密閉容器Ｃを載せた第２搬送コンベヤ３１２を停止した後（ステップＳ２０９）、第２気密ゲート３３２を開放する（ステップＳ２１０）。このとき、制御手段６は、負圧手段３４を停止し、破砕ユニット４の空気を逆流させないようにする。つぎに、制御手段６は、第３搬送コンベヤ３１３を始動させた後（ステップＳ２１１）、図５（ａ）に示すように、第２搬送コンベヤ３１２を前進させ（ステップＳ２１２）、第３搬送コンベヤ３１３と近接させてから始動する（ステップＳ２１３）。これにより、密閉容器Ｃが第２搬送コンベヤ３１２から第３搬送コンベヤ３１３へ移送される。
【００５９】
密閉容器Ｃが第３搬送コンベヤ３１３上の所定位置まで搬送されると、制御手段６は第３搬送コンベヤ３１３を停止する（ステップＳ２１４）。その後、制御手段６は、第２搬送コンベヤ３１２を停止して後退させ（ステップＳ２１５）、第３搬送コンベヤ３１３と離隔状態にした後、第２気密ゲート３３２を閉鎖して遮断する（ステップＳ２１６）。そして、再度、負圧手段３４を始動させることにより（ステップＳ２１７）、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で仕切られた搬送ダクト３２内の気密空間を負圧に保持し、次に第１気密ゲート３３１を開放する場合に破砕粉等が漏れ出ないように準備する。
【００６０】
以上のステップＳ２０１〜Ｓ２１７を繰り返すことにより、移送手段２４によって搬送ユニット３へ移送されてきた密閉容器Ｃは、第１搬送コンベヤ３１１から第３搬送コンベヤ３１３まで搬送された後、次々と破砕ユニット４へ投入される。また、本実施形態では、負圧に保持された気密空間を経由するため、破砕ユニット４で発生する感染性の破砕粉等が外部へ放出されて汚染することを防止する。
【００６１】
つぎに、図９に示すように、破砕ユニット４において、破砕工程が行われる（ステップＳ３）。具体的には、図１２に示すように、まず、搬送ユニット３から破砕手段４１へ密閉容器Ｃが投入される（ステップＳ３１）。これにより、破砕手段４１が、密閉容器Ｃを破砕するとともに、その内部に密閉されていた廃棄物を細かく破砕し、廃棄物ホッパー４２へ貯留させる。
【００６２】
破砕手段４１が廃棄物を破砕している間、制御手段６は、破砕手段４１の空転時の電流値を監視し、当該電流値が所定の設定値以下になるのを監視する（ステップＳ３２）。これにより、センサー等で検出するのが困難な破砕の完了が担保される。
【００６３】
電流値が設定値以下になると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、制御手段６は、廃棄物ホッパー４２の容量センサから廃棄物の容量を取得し、当該容量が所定の設定値に到達したか否かを監視する（ステップＳ３３）。そして、当該容量が所定の設定値に到達したとき（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、制御手段６は投入ゲート４３を開放する（ステップＳ３４）。これにより、廃棄物ホッパー４２において、破砕手段４１による破砕工程に影響を及ぼさない容量を制限することができ、廃棄物が所定量ずつ滅菌処理槽５１へ投入される。
【００６４】
つぎに、図９に示すように、滅菌処理ユニット５において、滅菌処理工程が行われる（ステップＳ４）。具体的には、図１３に示すように、まず、制御手段６が、攪拌手段５２を始動させた後（ステップＳ４１）、上方蒸気供給手段５３および下方蒸気供給手段５４の各蒸気弁を開放する（ステップＳ４２）。これにより、滅菌処理槽５１の上下から供給された高圧蒸気が、廃棄物の滅菌処理を進行する。また、攪拌羽根５２２が、廃棄物を常時攪拌することで熱による固化を防止するとともに、熱を隅々まで行き渡らせる。
【００６５】
また、本実施形態において、滅菌処理槽５１の底部では、分離スクリーン５６が、廃棄物から汚水や凝縮水を分離する。そして、下方蒸気供給手段５４が、分離された汚水や凝縮水を吹き散らすように高圧蒸気を供給する。このため、汚水や凝縮水が迅速に加熱処理されるとともに、水分による槽内の温度低下が抑制される。また、下方から供給される高圧蒸気の熱が伝達しやすくなり、廃棄物が迅速かつ均一的に加熱処理される。したがって、廃棄物および汚水等の双方について、滅菌処理に要する時間が短縮されるとともに滅菌効率や滅菌精度が向上する。
【００６６】
各蒸気弁を開放した後、制御手段６は、滅菌処理槽５１内の各位置における温度センサの測定値を監視し、１２１℃以上の状態が２０分以上経過したか否かを判別する（ステップＳ４３）。そして、当該条件が満たされたことを確認した後（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、蒸気弁を閉じる（ステップＳ４４）。これにより、廃棄物は完全に滅菌処理されたことが担保される。
【００６７】
滅菌処理が完了した後、制御手段６は、放出弁を開放し（ステップＳ４５）、滅菌処理槽５１内に供給された高圧蒸気を放出する。このとき、本実施形態では、制御手段６が、放出弁を間欠的に徐々に開くように制御する。このため、滅菌処理槽５１内の高圧蒸気が一気に噴出するのを防止し、安全に高圧蒸気が放出される。
【００６８】
一方、制御手段６は、分離スクリーン５６で分離された汚水および凝縮水を排水するため、別途、温度センサの測定値を監視し、１００℃以上の状態が１５分以上経過したか否かを判別する（ステップＳ４６）。そして、当該条件が満たされたことを確認した後（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、ドレン弁を開放する（ステップＳ４７）。これにより、汚水や凝縮水についても完全に滅菌された状態で排水される。
【００６９】
滅菌処理槽５１から高圧蒸気を放出し、かつ、汚水や凝縮水を排出した後、制御手段６は、排出ゲート５５を開放する（ステップＳ４８）。これにより、排出口５１２から滅菌処理後の廃棄物が排出される。このとき、本実施形態では、攪拌羽根５２２を適宜正逆回転させることにより、槽内の廃棄物を排出口５１２へ誘導し、槽内に残留廃棄物が生じないようにする。なお、排出口５１２から排出された廃棄物は、排出コンベヤ７で搬送され、振動フィーダおよびドラム式磁選機で後処理された後、廃プラスチックのリサイクル施設へ提供される。
【００７０】
なお、本実施形態では、上述した通常の処理工程の他、破砕手段４１や廃棄物ホッパー４２が故障した際、あるいは定期的なメンテナンスを行う際に、熱風滅菌処理手段４４が各装置内部に熱風を循環させる。本実施形態では、図７に示すように、故障した箇所に応じて、廃棄物ホッパー４２、破砕手段４１および搬送ダクト３２にかけて熱風を循環させるとともに、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で遮断された気密空間に熱風を循環させる。また、定期点検時には、熱風滅菌処理手段４４が、上記双方の空間に同時に熱風を循環する。
【００７１】
これにより、廃棄物によって汚染された装置内部が熱風により乾熱滅菌される。このため、通常、感染防止の観点から、人間が入ることが禁止されている装置内部へ入ることができ、作業者による修理や点検が可能となる。
【００７２】
また、本実施形態では、廃棄物の排出が完了したとき等の適当なタイミングで、制御手段６が、滅菌処理槽５１の投入口５１１および排出口５１２に設けられた蒸気噴射部から蒸気を噴射させる。これにより、投入口５１１や排出口５１２に付着した不純物を滅菌し、効果的に除去する。
【００７３】
以上のような本実施形態の滅菌処理システム１によれば、以下のような効果を奏する。
１．滅菌処理槽５１内の廃棄物から水分を分離し、上方のみならず下方からも高圧蒸気を供給することで、処理時間を短縮でき、廃棄物をムラなく加熱して滅菌効率や滅菌精度を向上することができる。
２．装置の故障時や定期メンテナンス時に、熱風による滅菌処理を行うことができるため作業者による修理や点検を適宜行うことができる。
３．感染性の破砕粉が外気へ放出されるのを防止することができる。
４．搬送ダクト３２内を気密状態に保持しつつ、廃棄物を搬送することができる。
５．滅菌処理システム１での処理に不適切なものが含まれている可能性の高い密閉容器Ｃを除外し、リサイクルに適した円滑な処理を進めることができる。
【００７４】
なお、本発明に係る滅菌処理システム１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００７５】
例えば、上述した本実施形態では、分離スクリーン５６として、網目状のウェッジワイヤスクリーンを用いているが、この構成に限定されるものではない。廃棄物から水分を分離できるものであれば、適宜選択することができ、例えば、水分を浸透させるような浸透部材であってもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１ 滅菌処理システム
２ 重量選別ユニット
３ 搬送ユニット
４ 破砕ユニット
５ 滅菌処理ユニット
６ 制御手段
７ 排出コンベヤ
２１ 重量判別値記憶手段
２２ 容器形状判別手段
２３ 重量測定手段
２４ 移送手段
２５ 受入コンベヤ
２６ 不適物コンベヤ
３１ 搬送コンベヤ
３２ 搬送ダクト
３３ 気密ゲート
３４ 負圧手段
３５ シフトシリンダ
３６ 排気ダクト
３７ 凝縮水槽
４１ 破砕手段
４２ 廃棄物ホッパー
４３ 投入ゲート
４４ 熱風滅菌処理手段
４５ 循環ダクト
５１ 滅菌処理槽
５２ 攪拌手段
５３ 上方蒸気供給手段
５４ 下方蒸気供給手段
５５ 排出ゲート
５６ 分離スクリーン
５７ ドレン管
３１１ 第１搬送コンベヤ
３１２ 第２搬送コンベヤ
３１３ 第３搬送コンベヤ
３３１ 第１気密ゲート
３３２ 第２気密ゲート
５１１ 投入口
５１２ 排出口
５２１ 回転軸
５２２ 攪拌羽根
５２３ 駆動モータ
５２４ 駆動ベルト
５３１，５４１ 蒸気ボイラ
５３２ 上方蒸気供給管
５４２ 下方蒸気供給管
Ｃ 密閉容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の滅菌処理システム、特に医療現場等から廃棄される感染性廃棄物等の特別管理廃棄物を滅菌処理するのに好適な滅菌処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療現場等から廃棄される廃棄物は廃棄物処理法上、感染性廃棄物といわれており特別管理廃棄物に区分されている。また、その排出される内容物によって感染性一般廃棄物と感染性産業廃棄物に分類される。感染性一般廃棄物は、医療機関等から排出される一般廃棄物のうち感染性病原体が内在または付着しているおそれのあるものをいい、たとえば血液等の付着した包帯・脱脂綿・ガーゼ・紙くず等である。また、感染性産業廃棄物は、医療機関等から排出される産業廃棄物のうち感染性病原体が内在または付着しているおそれのあるものをいい、たとえば凝固した血液等の汚泥、消毒アルコール等の廃油、レントゲン定着液等の廃酸、凝固していない血液等の廃アルカリ、合成樹脂の器具等の廃プラスチック、手袋等のゴム系樹脂、注射針等の金属、アンプル等のガラスである。
【０００３】
これらの感染性廃棄物は、化学薬品等と同様、環境破壊への適切な対応が求められることに加え、バイオハザードといわれる生物災害のリスクもあるため、安全かつ適切に無害化処理されることが求められている。
【０００４】
そのような感染性廃棄物を滅菌処理する技術として、たとえば特開２００７−７６２２号公報には、耐圧容器内において有機系廃棄物を高温・高圧の環境下で攪拌しながら加水分解すると共に、熱分解し、炭化して処理する有機系廃棄物の処理装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明を含め、従来の廃棄物処理装置においては、廃棄物が耐圧容器の底部に蓄積されるため、耐圧容器の上方から蒸気を噴射し、廃棄物に当てている。このため、底部側の廃棄物には熱が伝わらないという問題がある。これに対して攪拌手段によって攪拌することによって処理ムラ生じないようにしているが、均一的に熱処理することは難しく、処理時間もかかってしまうため、効果的な処理とはいえない。
【０００７】
また、医療機関等から排出される廃棄物は、血液や体液等の水分を含有している場合が多い。このため、そのような水分が処理容器内の温度上昇を妨げ、滅菌処理に必要な規定温度に到達し難いという問題がある。また、水分が多い状態のまま、前記規定温度まで昇温しようとすると、長い処理時間を要することとなり、結果として滅菌効果が低減してしまうため、如何にして水分処理を改善するかが問題となっている。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、滅菌処理槽内の廃棄物から水分を分離するとともに、上方からのみならず下方からも高圧蒸気を供給し、処理時間を短縮することができ、廃棄物をムラなく加熱して滅菌効率や精度を向上することができる滅菌処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る滅菌処理システムは、廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニットを備えた滅菌処理システムであって、前記滅菌処理ユニットは、破砕された廃棄物を収容する滅菌処理槽と、この滅菌処理槽内に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段と、前記滅菌処理槽内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段と、前記滅菌処理槽の底部に設けられて前記廃棄物から水分を分離する分離スクリーンと、この分離スクリーンで仕切られた下方空間に連通されており前記滅菌処理槽内に下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段とを有している。
【００１０】
また、本発明の一態様として、廃棄物を搬送する搬送コンベヤ、およびこの搬送コンベヤを覆って気密状態に保持する搬送ダクトを有する搬送ユニットと、搬送された前記廃棄物を破砕する破砕手段、および破砕された前記廃棄物を貯留して前記滅菌処理槽へ投入する廃棄物ホッパーを有する破砕ユニットとを備えており、前記搬送ダクトと、前記破砕手段と、前記廃棄物ホッパーとを気密状態で連通させるとともに、それら連通された各構成内部に熱風を循環させて滅菌処理する熱風滅菌処理手段を備えていてもよい。
【００１１】
さらに、本発明の一態様として、前記搬送ユニットは、前記搬送ダクト内を気密状態に遮断可能な一対の気密ゲートと、前記搬送ダクト内を負圧にする負圧手段とを有しており、前記一対の気密ゲートで仕切られた気密空間に廃棄物を搬入する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、奥側の気密ゲートを閉鎖した状態で手前側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬入し、前記気密空間から廃棄物を搬出する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、手前側の気密ゲートを閉鎖した状態で奥側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬出するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の一態様として、前記搬送ユニットは、搬送方向にスライド可能な複数の搬送コンベヤを縦列配置させているとともに、前記気密ゲートを各搬送コンベヤの境界位置にて開閉可能に配置しており、前記廃棄物を通過させる際には、前記気密ゲートを開放するとともに、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を近接する方向にスライドさせ、前記廃棄物を通過させた後には、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を離間する方向にスライドさせるとともに、前記気密ゲートを閉鎖するようにしてもよい。
【００１３】
さらに、本発明の一態様として、前記廃棄物を収容する密閉容器の形状に対応付けて不適切な物が混入しているか否かを重量により判別するための重量判別値を記憶する重量判別値記憶手段と、前記密閉容器の形状を判別する容器形状判別手段と、前記廃棄物を収容した前記密閉容器の重量を測定する重量測定手段と、前記密閉容器を所望の場所へ移送する移送手段とを有する重量選別ユニットを備えており、前記重量測定手段が測定した重量を取得するとともに前記容器形状判別手段が判別した形状に対応する重量判別値を前記重量判別値記憶手段から取得し、前記重量が前記重量判別値以下の場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を次の処理ラインへ移送させ、前記重量が前記重量判別値を超えている場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を前記処理ライン以外の場所へ移送する制御手段とを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、滅菌処理槽内の廃棄物から水分を分離するとともに、上方からのみならず下方からも高圧蒸気を供給し、処理時間を短縮することができ、廃棄物をムラなく加熱して滅菌効率や精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る滅菌処理システムの一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本実施形態の滅菌処理システムを示すブロック図である。
【図３】本実施形態において、重量判別値記憶手段に記憶されている重量判別値データである。
【図４】本実施形態の重量選別ユニットを示す（ａ）平面図、および（ｂ）正面図である。
【図５】本実施形態の搬送ユニットにおいて、（ａ）第１搬送コンベヤと第２搬送コンベヤとが離隔状態であって、第１気密ゲートが遮断位置にあり、第２搬送コンベヤと第３搬送コンベヤとが近接状態であって、第２気密ゲートが開放位置にある状態を示す側面図、および（ｂ）第１搬送コンベヤと第２搬送コンベヤとが近接状態であって、第１気密ゲートが開放位置にあり、第２搬送コンベヤと第３搬送コンベヤとが離隔状態であって、第２気密ゲートが遮断位置にある状態を示す側面図である。
【図６】本実施形態の搬送ユニットにおいて、搬送ダクトを取った状態の平面図である。
【図７】本実施形態の破砕ユニットにおいて、各種のダクトの配管状態を示す（ａ）平面図、および（ｂ）正面図である。
【図８】本実施形態の滅菌処理ユニットを示す（ａ）正面図、および（ｂ）側面断面図である。
【図９】本実施形態における滅菌処理システムの動作を示すフローチャート図である。
【図１０】本実施形態の重量選別工程を示すフローチャート図である。
【図１１】本実施形態の搬送工程を示すフローチャート図である。
【図１２】本実施形態の破砕工程を示すフローチャート図である。
【図１３】本実施形態の滅菌処理工程を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る滅菌処理システム１の一実施形態について図面を用いて説明する。図１および図２に示すように、本実施形態の滅菌処理システム１は、主として、廃棄物を重量で選別する重量選別ユニット２と、この重量選別ユニット２で選別された廃棄物を搬送する搬送ユニット３と、廃棄物を破砕する破砕ユニット４と、この破砕ユニット４で破砕された廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニット５とを有している。そして、これら各ユニットのプロセスが、コンピューター等から構成される制御手段６によって一元管理されている。以下、各ユニットについて詳細に説明する。
【００１７】
なお、本実施形態において、処理対象とする廃棄物は、医療機関等から排出される医療廃棄物のように、感染症等の病原体によって汚染されているおそれのある感染性廃棄物である。このような感染性廃棄物は、通常、密閉性の高い密閉容器Ｃに収容されたまま処理され、途中で開封することは許されない。このため、本実施形態では、密閉容器Ｃに収容された状態の廃棄物についても、単に「廃棄物」と記載する場合がある。
【００１８】
重量選別ユニット２は、不適切な物が混入された廃棄物を重量で選別するためのものである。本実施形態において、重量選別ユニット２は、図２に示すように、廃棄物を重量により判別するための重量判別値を記憶する重量判別値記憶手段２１と、密閉容器Ｃの形状を判別する容器形状判別手段２２と、廃棄物を収容した密閉容器Ｃの重量を測定する重量測定手段２３と、密閉容器Ｃを所望の位置へ移送する移送手段２４とを有している。
【００１９】
重量判別値記憶手段２１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク、フラッシュメモリ等によって構成されており、不適切な物が混入しているか否かを判別するための重量判別値を記憶するものである。本実施形態では、図３に示すように、４種類の寸法を有する密閉容器Ｃの形状に対応付けて、容量に応じた重量判別値が設定されている。
【００２０】
容器形状判別手段２２は、密閉容器Ｃの形状・寸法を特定できる手段であれば特に限定されるものではないが、本実施形態では、レーザー光等による非接触型の寸法測定器等から構成されており、図４（ｂ）に示すように、密閉容器Ｃを最初に載置する受入コンベヤ２５の両サイドに設けられている。重量測定手段２３は、計量器等から構成されており、図４（ａ）に示すように、受入コンベヤ２５の終端近傍に設置されている。
【００２１】
移送手段２４は、ロボットアーム等から構成されており、図４（ａ），（ｂ）に示すように、密閉容器Ｃを把持して、次の処理ラインとなる搬送ユニット３へ移送させたり、または搬送ユニット３外へ退避させるようになっている。なお、本実施形態では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、処理対象以外の不適切な物が混入された密閉容器Ｃを搬送ユニット３外へ退避させるための不適物コンベヤ２６が、受入コンベヤ２５と並設されている。
【００２２】
以上の構成を備えた重量選別ユニット２において、制御手段６は、廃棄物の重量に応じて移送手段２４を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、容器形状判別手段２２が判別した形状に対応する重量判別値を重量判別値記憶手段２１から取得するとともに、重量測定手段２３が測定した重量を取得する。そして、当該重量が重量判別値以下の場合、移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３へ移送させる。一方、当該重量が重量判別値を超えている場合、移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３外へ退避させるようになっている。
【００２３】
なお、本実施形態において、廃棄物を重量で選別する理由は、次のとおりである。すなわち、上述したように、医療廃棄物を収容した密閉容器Ｃは開封できないため、容器内に不適切な物が混入しているかどうかは視認することができない。そこで、密閉容器Ｃの容量から想定される重量の上限値（重量判別値）を超えている密閉容器Ｃについては、水分が多すぎていたり、医療廃棄物以外の重たい物が混入されている可能性が高いものとして排除し、円滑な滅菌処理を実現するようになっている。
【００２４】
つぎに、搬送ユニット３は、重量選別ユニット２で選別された密閉容器Ｃを破砕ユニット４へ搬送するためのものである。本実施形態において、搬送ユニット３は、図２および図５から図７に示すように、廃棄物を搬送する搬送コンベヤ３１と、この搬送コンベヤ３１を覆って気密状態を保持する搬送ダクト３２と、この搬送ダクト３２内を気密状態に遮断可能な一対の気密ゲート３３と、搬送ダクト３２内を負圧にする負圧手段３４とを有している。
【００２５】
搬送コンベヤ３１は、複数のベルトコンベヤ等から構成されており、廃棄物を搬送するためのものである。本実施形態では、図５に示すように、第１搬送コンベヤ３１１、第２搬送コンベヤ３１２および第３搬送コンベヤ３１３が搬送方向に沿って縦列配置されている。そして、これら各搬送コンベヤ３１１〜３１３を被覆するように搬送ダクト３２が設けられている。
【００２６】
また、第１搬送コンベヤ３１１および第２搬送コンベヤ３１２は、シフトシリンダ３５によって、搬送方向にスライド可能に構成されており、隣接する搬送コンベヤ３１に近接する近接状態と、隣接する搬送コンベヤ３１と離間する離隔状態とにスライド可能に構成されている。なお、搬送コンベヤ３１の数やスライド方法は本実施形態に限定されるものではない。
【００２７】
気密ゲート３３は、搬送ダクト３２内を気密状態に遮断するためのものである。本実施形態では、図５に示すように、第１搬送コンベヤ３１１と第２搬送コンベヤ３１２との境界位置に手前側となる第１気密ゲート３３１が設けられ、第２搬送コンベヤ３１２と第３搬送コンベヤ３１３との境界位置に奥側となる第２気密ゲート３３２が設けられている。
【００２８】
各気密ゲート３３１，３３２は、開閉可能に構成されており、図６に示すように、搬送ダクト３２内へ進入し、搬送ダクト３２内を気密状態に遮断する閉鎖位置（図６の第２気密ゲート３３２の位置）と、搬送ダクト３２から退避して搬送ダクト３２内を連通させる開放位置（図６の第１気密ゲート３３１の位置）とにスライド可能に構成されている。なお、気密ゲート３３の数や遮断方法は本実施形態に限定されるものではない。
【００２９】
負圧手段３４は、搬送ダクト３２内を負圧に保持するものである。本実施形態において、負圧手段３４は、排気ファンによって構成されており、図７に示すように、搬送ダクト３２の上部に連通された排気ダクト３６に接続されている。これにより、破砕ユニット４で破砕された廃棄物の粉塵が、搬送ダクト３２まで舞い上がっても、直ちに排気ダクト３６から吸い込まれるようになっている。なお、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、吸い込んだ粉塵を凝縮水槽３７に蓄積した後、図示しない焼却炉施設で焼却処理している。このようにして感染性廃棄物の処理過程で生じる粉塵等を未処理のまま外部に排出してしまうのを防止している。
【００３０】
以上の構成を備えた搬送ユニット３において、制御手段６は、少なくとも一方の気密ゲート３３が常に閉鎖するように、各気密ゲート３３の動作を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、一対の気密ゲート３３１，３３２で仕切られた気密空間に廃棄物を搬入する場合には、一対の気密ゲート３３１，３３２を両方閉鎖して負圧手段３４により気密空間を負圧にした後、第２気密ゲート３３２を閉鎖した状態で第１気密ゲート３３１のみを開放して廃棄物を搬入する。
【００３１】
一方、気密空間から廃棄物を搬出する場合には、一対の気密ゲート３３１，３３２を両方閉鎖して負圧手段３４により３２内の気密空間を負圧にした後、第１気密ゲート３３１を閉鎖した状態で第２気密ゲート３３２のみを開放して廃棄物を搬出するようになっている。このように負圧空間を利用することにより搬送ユニット３内の空気が逆流して外部に漏れないように制御されている。
【００３２】
また、本実施形態において、制御手段６は、気密ゲート３３の動作に合わせて搬送コンベヤ３１の動作を制御する。具体的には、制御手段６は、廃棄物を通過させる際には、気密ゲート３３を開放するとともに、隣接する搬送コンベヤ３１の一方または両方を近接する方向にスライドさせ、廃棄物を通過させた後には、隣接する搬送コンベヤ３１の一方または両方を離間する方向にスライドさせるとともに、気密ゲート３３を閉鎖するように制御する。
【００３３】
なお、本実施形態では、搬送ユニット３において廃棄物を搬送している間だけ、制御手段６が負圧手段３４を運転させているが、この構成に限定されるものではない。例えば、制御手段６によって運転制御することなく、常時、負圧手段３４を運転するようにしてもよい。
【００３４】
つぎに、破砕ユニット４は、搬送ユニット３から搬送された廃棄物を破砕するためのものである。本実施形態において、破砕ユニット４は、図２および図７に示すように、廃棄物を破砕する破砕手段４１と、この破砕手段４１で破砕された廃棄物を貯留する廃棄物ホッパー４２と、この廃棄物ホッパー４２から後述する滅菌処理槽５１へ廃棄物を投入する投入ゲート４３とを有している。
【００３５】
破砕手段４１は、密閉性および耐熱性に優れた破砕機から構成されており、廃棄物を密閉容器Ｃごと破砕するものである。本実施形態において、破砕手段４１は、廃棄物が十分に破砕されたか否かを判別するための指標として、空転時の電流値が測定可能に構成されている。この空転時の電流値を検知することにより破砕が完了したことを判別することができる。なお、本実施形態では、システムの稼働中、破砕手段４１を常時運転させているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、密閉容器Ｃが投入されるタイミングで運転を開始し、破砕が完了したタイミングで運転を停止するように制御してもよい。
【００３６】
廃棄物ホッパー４２は、その底部に開閉可能な投入ゲート４３が設けられており、この投入ゲート４３が閉じられている間、破砕された廃棄物を順次貯留するようになっている。また、本実施形態において、廃棄物ホッパー４２内には、貯留された廃棄物の容量を測定する容量センサ（図示せず）と、後述する熱風処理時に廃棄物ホッパー４２内の温度を測定する温度センサ（図示せず）を有している。
【００３７】
以上の構成を備えた破砕ユニット４において、制御手段６は、破砕された廃棄物を所定量ずつ滅菌処理ユニット５へ供給するように、破砕手段４１および投入ゲート４３を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、破砕手段４１に廃棄物が投入されると、空転時の電流値が所定の設定値以下になるまで監視し、破砕の完了を担保する。また、制御手段６は、廃棄物ホッパー４２の容量センサを監視し、所定量に到達する度に、投入ゲート４３を開放し滅菌処理槽５１へ投入するようになっている。
【００３８】
なお、本実施形態のように、感染性廃棄物を処理するシステムにおいては、感染防止の観点から、適当な対処をしない限り、破砕手段４１や廃棄物ホッパー４２等の装置内部へ人間が入ることは禁止されている。そこで、本実施形態では、破砕手段４１や廃棄物ホッパー４２が故障した際、あるいは定期的なメンテナンスを行う際、作業者による修理や点検を可能とするため、各装置内部で熱風を循環させて乾熱滅菌を行う熱風滅菌処理手段４４を有している。
【００３９】
本実施形態において、熱風滅菌処理手段４４は、空気を加温して送風するヒータ付きブロワによって構成されている。そして、このヒータ付きブロワからの熱風を通風させる循環ダクト４５が配管されている。具体的には、循環ダクト４５は、図７に示すように、ヒータ付きブロワから廃棄物ホッパー４２の下方に連通されているとともに、搬送ダクト３２の上部からヒータ付きブロワにかけて連通されている。これにより、気密状態に連通された廃棄物ホッパー４２、破砕手段４１、および搬送ダクト３２の内部に熱風を循環させて滅菌処理を行うようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態では、図７に示すように、循環ダクト４５が上述した排気ダクト３６と連通するように分岐されている。そして、この循環ダクト４５に別途、熱風滅菌処理手段４４が接続されており、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で遮断される気密空間の内部でも熱風を循環させ、乾熱滅菌を行えるようになっている。
【００４１】
つぎに、滅菌処理ユニット５は、破砕ユニット４で破砕された廃棄物を滅菌処理するためのものである。本実施形態において、滅菌処理ユニット５は、図２および図８に示すように、廃棄物を収容する滅菌処理槽５１と、この滅菌処理槽５１に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段５２と、滅菌処理槽５１内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段５３と、下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段５４と、滅菌処理槽５１から廃棄物を排出する排出ゲート５５とを有している。
【００４２】
滅菌処理槽５１は、図８に示すように、略円筒形状に形成されており、上部と下部にそれぞれ投入口５１１および排出口５１２が設けられている。また、本実施形態では、廃棄物に含まれるプラスチック類はリサイクルすることを想定しているため、これらを変形・溶解させることなく確実に滅菌するには、厳密な温度管理が必要となる。このため、滅菌処理槽５１内には、槽内の温度を測定する温度センサ（図示せず）が設けられている。
【００４３】
また、本実施形態では、図８に示すように、滅菌処理槽５１の底部には、廃棄物から水分を分離する分離スクリーン５６が設けられている。この分離スクリーン５６は、網目状のウェッジワイヤスクリーン等から構成されており、滅菌処理槽５１の内壁面に沿って、図８（ａ）に示すように、断面略半円弧形状に形成されている。これにより滅菌処理槽５１の底部と分離スクリーン５６との間に下方空間を形成することができ、廃棄物から水分を分離して水分による温度低下の影響を排除し、また、別途、下方蒸気供給手段５４の噴射口を確保できる。
【００４４】
また、本実施形態では、図８に示すように、滅菌処理槽５１の下部にドレン管５７が接続されており、分離スクリーン５６で分離された汚水を排出するようになっている。この際、汚水も廃棄物と分離されて処理されるため、滅菌処理槽５１内で確実に加熱処理され、安全な状態で排水できるようになっている。
【００４５】
攪拌手段５２は、図８に示すように、滅菌処理槽５１の軸線に沿う回転軸５２１と、この回転軸５２１から突設されている複数枚の攪拌羽根５２２と、回転軸５２１を回転駆動する駆動モータ５２３とを有している。各攪拌羽根５２２は、図８（ｂ）に示すように、側面視において右下がりに形成されており、廃棄物を攪拌しながら投入口５１１側から排出口５１２側へ移送するようになっている。また、駆動モータ５２３は、駆動ベルト５２４を介して回転軸５２１に回転駆動力を伝達するようになっている。
【００４６】
上方蒸気供給手段５３は、図８（ａ）に示すように、高圧蒸気を供給する蒸気ボイラ５３１と、この蒸気ボイラ５３１から滅菌処理槽５１の上部に接続される上方蒸気供給管５３２とを有している。一方、下方蒸気供給手段５４は、蒸気ボイラ５４１と、この蒸気ボイラ５３１に接続される下方蒸気供給管５４２とを有している。また、下方蒸気供給管５４２は、図８（ｂ）に示すように、滅菌処理槽５１の内周面と分離スクリーン５６とで仕切られた下方空間に連通されており、滅菌処理槽５１内に下方から高圧蒸気を供給するようになっている。なお、本実施形態では、上方蒸気供給手段５３および下方蒸気供給手段５４において、１つの蒸気ボイラ５３１（５４１）を兼用しているが、別々の蒸気ボイラを使用してもよい。
【００４７】
排出ゲート５５は、滅菌処理槽５１の排出口５１２に開閉自在に設けられており、滅菌処理後に開放されて廃棄物を排出するようになっている。なお、本実施形態では、滅菌処理槽５１の投入口５１１および排出口５１２に、蒸気パイプを介して蒸気ボイラ５３１に接続された蒸気噴射部（図示せず）が設けられている。これにより、当該蒸気噴射部から蒸気を噴射することで、投入口５１１や排出口５１２に付着した不純物を滅菌・除去するようになっている。
【００４８】
以上の構成を備えた滅菌処理ユニット５において、制御手段６は、攪拌手段５２、上方蒸気供給手段５３および下方蒸気供給手段５４を制御する役割を果たす。具体的には、制御手段６は、投入口５１１から廃棄物が投入されると、攪拌手段５２を始動させるとともに、上方蒸気供給管５３２および下方蒸気供給管５４２の各蒸気弁（図示せず）を開放し、滅菌処理槽５１内へ高圧蒸気を供給する。そして、温度センサの測定値を監視し、所定の温度範囲内の状態が所定時間経過したとき、滅菌処理が完了したものとして蒸気弁を閉じ、滅菌処理槽５１の放出弁（図示せず）を開放する。
【００４９】
なお、本実施形態において、制御手段６は、滅菌処理槽５１内に供給された高圧蒸気が一気に噴出するのを防止するため、放出弁を間欠的に少しずつまたはゆっくりと開くように制御する。また、本実施形態では、分離スクリーン５６で分離された汚水および凝縮水を排水する条件を別途設定しており、所定の温度範囲内の状態が所定時間経過したとき、ドレン管５７に設けられたドレン弁（図示せず）を開放して排出するようになっている。
【００５０】
なお、本実施形態では、滅菌処理が完了する条件として、１２１℃以上の状態で２０分以上経過することを条件とし、汚水および凝縮水を排水する条件としては、１００℃以上の状態で１０分以上経過することを条件としているが、これらの値に限定されるものではなく、廃棄物の種類や処理量等に応じて適宜増減させてもよい。
【００５１】
滅菌処理完了後、制御手段６は、排出ゲート５５を開放し排出口５１２から滅菌処理後の廃棄物を排出させる。なお、本実施形態において、排出された廃棄物は、図１に示すように、排出コンベヤ７によって搬送され、図示しない振動フィーダおよびドラム式磁選機で後処理された後、廃プラスチックのリサイクル施設へ提供されるようになっている。
【００５２】
つぎに、以上の構成を備えた本実施形態の滅菌処理システム１による作用について説明する。
【００５３】
まず、本実施形態の滅菌処理システム１によって、廃棄物を滅菌処理する場合、図９に示すように、重量選別ユニット２において、重量選別工程を行う（ステップＳ１）。具体的には、図１０に示すように、容器形状判別手段２２が密閉容器Ｃの形状および大きさを判別するとともに（ステップＳ１１）、重量測定手段２３が密閉容器Ｃを含めた廃棄物の重量を測定する（ステップＳ１２）。そして、当該測定重量が重量判別値以下の場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御手段６が移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３へ移送させる（ステップＳ１４）。一方、当該測定重量が重量判別値を超えている場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御手段６が移送手段２４を制御して密閉容器Ｃを搬送ユニット３外へ退避させる（ステップＳ１５）。
【００５４】
これにより、本実施形態のように、開封することが禁じられている密閉容器Ｃを処理する場合であっても、その形状に応じた重量判別値で選別される。このため、多量の水分が含まれている密閉容器Ｃや、リサイクル対象品以外の重たい物が混入されている密閉容器Ｃは、リサイクルに適さない廃棄物として焼却処分され、リサイクルに適した廃棄物だけが後段の滅菌処理に供されることとなる。
【００５５】
つぎに、図９に示すように、搬送ユニット３において、搬送工程が行われる（ステップＳ２）。具体的には、図１１に示すように、重量選別ユニット２の移送手段２４が、第１搬送コンベヤ３１１に密閉容器Ｃを載置すると（ステップＳ２０１）、制御手段６が第１気密ゲート３３１を開放する（ステップＳ２０２）。このとき、気密空間が開放されるため、制御手段６は、負圧手段３４を停止する。
【００５６】
つづいて、図５（ｂ）に示すように、制御手段６が、密閉容器Ｃを載せた第１搬送コンベヤ３１１を前進させ（ステップＳ２０３）、第２搬送コンベヤ３１２と近接状態にした後、第２搬送コンベヤ３１２および第１搬送コンベヤ３１１の順に始動する（ステップＳ２０４，Ｓ２０５）。これにより、密閉容器Ｃが第１搬送コンベヤ３１１から第２搬送コンベヤ３１２へ移送される。
【００５７】
つぎに、制御手段６は、第１搬送コンベヤ３１１を停止して後退させ（ステップＳ２０６）、第２搬送コンベヤ３１２と離隔状態にした後、第１気密ゲート３３１を遮断する（ステップＳ２０７）。このとき、本実施形態では、制御手段６が負圧手段３４を始動する（ステップＳ２０８）。これにより、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で仕切られた搬送ダクト３２内が負圧に保持されるため、次工程において第２気密ゲート３３２を開放した際に、破砕ユニット４から流れてくる廃棄物の粉塵等が直ちに排気ダクト３６により吸い込まれ、搬送ダクト３２内に留まったり、外部へ漏れるのを防止している。
【００５８】
つづいて、制御手段６は、密閉容器Ｃを載せた第２搬送コンベヤ３１２を停止した後（ステップＳ２０９）、第２気密ゲート３３２を開放する（ステップＳ２１０）。このとき、制御手段６は、負圧手段３４を停止し、破砕ユニット４の空気を逆流させないようにする。つぎに、制御手段６は、第３搬送コンベヤ３１３を始動させた後（ステップＳ２１１）、図５（ａ）に示すように、第２搬送コンベヤ３１２を前進させ（ステップＳ２１２）、第３搬送コンベヤ３１３と近接させてから始動する（ステップＳ２１３）。これにより、密閉容器Ｃが第２搬送コンベヤ３１２から第３搬送コンベヤ３１３へ移送される。
【００５９】
密閉容器Ｃが第３搬送コンベヤ３１３上の所定位置まで搬送されると、制御手段６は第３搬送コンベヤ３１３を停止する（ステップＳ２１４）。その後、制御手段６は、第２搬送コンベヤ３１２を停止して後退させ（ステップＳ２１５）、第３搬送コンベヤ３１３と離隔状態にした後、第２気密ゲート３３２を閉鎖して遮断する（ステップＳ２１６）。そして、再度、負圧手段３４を始動させることにより（ステップＳ２１７）、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で仕切られた搬送ダクト３２内の気密空間を負圧に保持し、次に第１気密ゲート３３１を開放する場合に破砕粉等が漏れ出ないように準備する。
【００６０】
以上のステップＳ２０１〜Ｓ２１７を繰り返すことにより、移送手段２４によって搬送ユニット３へ移送されてきた密閉容器Ｃは、第１搬送コンベヤ３１１から第３搬送コンベヤ３１３まで搬送された後、次々と破砕ユニット４へ投入される。また、本実施形態では、負圧に保持された気密空間を経由するため、破砕ユニット４で発生する感染性の破砕粉等が外部へ放出されて汚染することを防止する。
【００６１】
つぎに、図９に示すように、破砕ユニット４において、破砕工程が行われる（ステップＳ３）。具体的には、図１２に示すように、まず、搬送ユニット３から破砕手段４１へ密閉容器Ｃが投入される（ステップＳ３１）。これにより、破砕手段４１が、密閉容器Ｃを破砕するとともに、その内部に密閉されていた廃棄物を細かく破砕し、廃棄物ホッパー４２へ貯留させる。
【００６２】
破砕手段４１が廃棄物を破砕している間、制御手段６は、破砕手段４１の空転時の電流値を監視し、当該電流値が所定の設定値以下になるのを監視する（ステップＳ３２）。これにより、センサー等で検出するのが困難な破砕の完了が担保される。
【００６３】
電流値が設定値以下になると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、制御手段６は、廃棄物ホッパー４２の容量センサから廃棄物の容量を取得し、当該容量が所定の設定値に到達したか否かを監視する（ステップＳ３３）。そして、当該容量が所定の設定値に到達したとき（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、制御手段６は投入ゲート４３を開放する（ステップＳ３４）。これにより、廃棄物ホッパー４２において、破砕手段４１による破砕工程に影響を及ぼさない容量を制限することができ、廃棄物が所定量ずつ滅菌処理槽５１へ投入される。
【００６４】
つぎに、図９に示すように、滅菌処理ユニット５において、滅菌処理工程が行われる（ステップＳ４）。具体的には、図１３に示すように、まず、制御手段６が、攪拌手段５２を始動させた後（ステップＳ４１）、上方蒸気供給手段５３および下方蒸気供給手段５４の各蒸気弁を開放する（ステップＳ４２）。これにより、滅菌処理槽５１の上下から供給された高圧蒸気が、廃棄物の滅菌処理を進行する。また、攪拌羽根５２２が、廃棄物を常時攪拌することで熱による固化を防止するとともに、熱を隅々まで行き渡らせる。
【００６５】
また、本実施形態において、滅菌処理槽５１の底部では、分離スクリーン５６が、廃棄物から汚水や凝縮水を分離する。そして、下方蒸気供給手段５４が、分離された汚水や凝縮水を吹き散らすように高圧蒸気を供給する。このため、汚水や凝縮水が迅速に加熱処理されるとともに、水分による槽内の温度低下が抑制される。また、下方から供給される高圧蒸気の熱が伝達しやすくなり、廃棄物が迅速かつ均一的に加熱処理される。したがって、廃棄物および汚水等の双方について、滅菌処理に要する時間が短縮されるとともに滅菌効率や滅菌精度が向上する。
【００６６】
各蒸気弁を開放した後、制御手段６は、滅菌処理槽５１内の各位置における温度センサの測定値を監視し、１２１℃以上の状態が２０分以上経過したか否かを判別する（ステップＳ４３）。そして、当該条件が満たされたことを確認した後（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、蒸気弁を閉じる（ステップＳ４４）。これにより、廃棄物は完全に滅菌処理されたことが担保される。
【００６７】
滅菌処理が完了した後、制御手段６は、放出弁を開放し（ステップＳ４５）、滅菌処理槽５１内に供給された高圧蒸気を放出する。このとき、本実施形態では、制御手段６が、放出弁を間欠的に徐々に開くように制御する。このため、滅菌処理槽５１内の高圧蒸気が一気に噴出するのを防止し、安全に高圧蒸気が放出される。
【００６８】
一方、制御手段６は、分離スクリーン５６で分離された汚水および凝縮水を排水するため、別途、温度センサの測定値を監視し、１００℃以上の状態が１５分以上経過したか否かを判別する（ステップＳ４６）。そして、当該条件が満たされたことを確認した後（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、ドレン弁を開放する（ステップＳ４７）。これにより、汚水や凝縮水についても完全に滅菌された状態で排水される。
【００６９】
滅菌処理槽５１から高圧蒸気を放出し、かつ、汚水や凝縮水を排出した後、制御手段６は、排出ゲート５５を開放する（ステップＳ４８）。これにより、排出口５１２から滅菌処理後の廃棄物が排出される。このとき、本実施形態では、攪拌羽根５２２を適宜正逆回転させることにより、槽内の廃棄物を排出口５１２へ誘導し、槽内に残留廃棄物が生じないようにする。なお、排出口５１２から排出された廃棄物は、排出コンベヤ７で搬送され、振動フィーダおよびドラム式磁選機で後処理された後、廃プラスチックのリサイクル施設へ提供される。
【００７０】
なお、本実施形態では、上述した通常の処理工程の他、破砕手段４１や廃棄物ホッパー４２が故障した際、あるいは定期的なメンテナンスを行う際に、熱風滅菌処理手段４４が各装置内部に熱風を循環させる。本実施形態では、図７に示すように、故障した箇所に応じて、廃棄物ホッパー４２、破砕手段４１および搬送ダクト３２にかけて熱風を循環させるとともに、第１気密ゲート３３１および第２気密ゲート３３２で遮断された気密空間に熱風を循環させる。また、定期点検時には、熱風滅菌処理手段４４が、上記双方の空間に同時に熱風を循環する。
【００７１】
これにより、廃棄物によって汚染された装置内部が熱風により乾熱滅菌される。このため、通常、感染防止の観点から、人間が入ることが禁止されている装置内部へ入ることができ、作業者による修理や点検が可能となる。
【００７２】
また、本実施形態では、廃棄物の排出が完了したとき等の適当なタイミングで、制御手段６が、滅菌処理槽５１の投入口５１１および排出口５１２に設けられた蒸気噴射部から蒸気を噴射させる。これにより、投入口５１１や排出口５１２に付着した不純物を滅菌し、効果的に除去する。
【００７３】
以上のような本実施形態の滅菌処理システム１によれば、以下のような効果を奏する。
１．滅菌処理槽５１内の廃棄物から水分を分離し、上方のみならず下方からも高圧蒸気を供給することで、処理時間を短縮でき、廃棄物をムラなく加熱して滅菌効率や滅菌精度を向上することができる。
２．装置の故障時や定期メンテナンス時に、熱風による滅菌処理を行うことができるため作業者による修理や点検を適宜行うことができる。
３．感染性の破砕粉が外気へ放出されるのを防止することができる。
４．搬送ダクト３２内を気密状態に保持しつつ、廃棄物を搬送することができる。
５．滅菌処理システム１での処理に不適切なものが含まれている可能性の高い密閉容器Ｃを除外し、リサイクルに適した円滑な処理を進めることができる。
【００７４】
なお、本発明に係る滅菌処理システム１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００７５】
例えば、上述した本実施形態では、分離スクリーン５６として、網目状のウェッジワイヤスクリーンを用いているが、この構成に限定されるものではない。廃棄物から水分を分離できるものであれば、適宜選択することができ、例えば、水分を浸透させるような浸透部材であってもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１ 滅菌処理システム
２ 重量選別ユニット
３ 搬送ユニット
４ 破砕ユニット
５ 滅菌処理ユニット
６ 制御手段
７ 排出コンベヤ
２１ 重量判別値記憶手段
２２ 容器形状判別手段
２３ 重量測定手段
２４ 移送手段
２５ 受入コンベヤ
２６ 不適物コンベヤ
３１ 搬送コンベヤ
３２ 搬送ダクト
３３ 気密ゲート
３４ 負圧手段
３５ シフトシリンダ
３６ 排気ダクト
３７ 凝縮水槽
４１ 破砕手段
４２ 廃棄物ホッパー
４３ 投入ゲート
４４ 熱風滅菌処理手段
４５ 循環ダクト
５１ 滅菌処理槽
５２ 攪拌手段
５３ 上方蒸気供給手段
５４ 下方蒸気供給手段
５５ 排出ゲート
５６ 分離スクリーン
５７ ドレン管
３１１ 第１搬送コンベヤ
３１２ 第２搬送コンベヤ
３１３ 第３搬送コンベヤ
３３１ 第１気密ゲート
３３２ 第２気密ゲート
５１１ 投入口
５１２ 排出口
５２１ 回転軸
５２２ 攪拌羽根
５２３ 駆動モータ
５２４ 駆動ベルト
５３１，５４１ 蒸気ボイラ
５３２ 上方蒸気供給管
５４２ 下方蒸気供給管
Ｃ 密閉容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニットを備えた滅菌処理システムであって、前記滅菌処理ユニットは、破砕された廃棄物を収容する滅菌処理槽と、この滅菌処理槽内に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段と、前記滅菌処理槽内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段と、前記滅菌処理槽の底部に設けられて前記廃棄物から水分を分離する分離スクリーンと、この分離スクリーンで仕切られた下方空間に連通されており前記滅菌処理槽内に下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段とを有する滅菌処理システム。
【請求項２】
廃棄物を搬送する搬送コンベヤ、およびこの搬送コンベヤを覆って気密状態に保持する搬送ダクトを有する搬送ユニットと、
搬送された前記廃棄物を破砕する破砕手段、および破砕された前記廃棄物を貯留して前記滅菌処理槽へ投入する廃棄物ホッパーを有する破砕ユニットとを備えており、
前記搬送ダクトと、前記破砕手段と、前記廃棄物ホッパーとを気密状態で連通させるとともに、それら連通された各構成内部に熱風を循環させて滅菌処理する熱風滅菌処理手段を備えている請求項１に記載の滅菌処理システム。
【請求項３】
前記搬送ユニットは、前記搬送ダクト内を気密状態に遮断可能な一対の気密ゲートと、前記搬送ダクト内を負圧にする負圧手段とを有しており、
前記一対の気密ゲートで仕切られた気密空間に廃棄物を搬入する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、奥側の気密ゲートを閉鎖した状態で手前側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬入し、
前記気密空間から廃棄物を搬出する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、手前側の気密ゲートを閉鎖した状態で奥側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬出する請求項２に記載の滅菌処理システム。
【請求項４】
前記搬送ユニットは、搬送方向にスライド可能な複数の搬送コンベヤを縦列配置させているとともに、前記気密ゲートを各搬送コンベヤの境界位置にて開閉可能に配置しており、
前記廃棄物を通過させる際には、前記気密ゲートを開放するとともに、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を近接する方向にスライドさせ、前記廃棄物を通過させた後には、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を離間する方向にスライドさせるとともに、前記気密ゲートを閉鎖する請求項３に記載の滅菌処理システム。
【請求項５】
前記廃棄物を収容する密閉容器の形状に対応付けて不適切な物が混入しているか否かを重量により判別するための重量判別値を記憶する重量判別値記憶手段と、前記密閉容器の形状を判別する容器形状判別手段と、前記廃棄物を収容した前記密閉容器の重量を測定する重量測定手段と、前記密閉容器を所望の場所へ移送する移送手段とを有する重量選別ユニットを備えており、
前記重量測定手段が測定した重量を取得するとともに前記容器形状判別手段が判別した形状に対応する重量判別値を前記重量判別値記憶手段から取得し、前記重量が前記重量判別値以下の場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を次の処理ラインへ移送させ、前記重量が前記重量判別値を超えている場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を前記処理ライン以外の場所へ移送する制御手段とを有している請求項１から請求項４のいずれかに記載の滅菌処理システム。
【請求項１】
廃棄物を滅菌処理する滅菌処理ユニットを備えた滅菌処理システムであって、前記滅菌処理ユニットは、破砕された廃棄物を収容する滅菌処理槽と、この滅菌処理槽内に収容された廃棄物を攪拌する攪拌手段と、前記滅菌処理槽内に上方から高圧蒸気を供給する上方蒸気供給手段と、前記滅菌処理槽の底部に設けられて前記廃棄物から水分を分離する分離スクリーンと、この分離スクリーンで仕切られた下方空間に連通されており前記滅菌処理槽内に下方から高圧蒸気を供給する下方蒸気供給手段とを有する滅菌処理システム。
【請求項２】
廃棄物を搬送する搬送コンベヤ、およびこの搬送コンベヤを覆って気密状態に保持する搬送ダクトを有する搬送ユニットと、
搬送された前記廃棄物を破砕する破砕手段、および破砕された前記廃棄物を貯留して前記滅菌処理槽へ投入する廃棄物ホッパーを有する破砕ユニットとを備えており、
前記搬送ダクトと、前記破砕手段と、前記廃棄物ホッパーとを気密状態で連通させるとともに、それら連通された各構成内部に熱風を循環させて滅菌処理する熱風滅菌処理手段を備えている請求項１に記載の滅菌処理システム。
【請求項３】
前記搬送ユニットは、前記搬送ダクト内を気密状態に遮断可能な一対の気密ゲートと、前記搬送ダクト内を負圧にする負圧手段とを有しており、
前記一対の気密ゲートで仕切られた気密空間に廃棄物を搬入する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、奥側の気密ゲートを閉鎖した状態で手前側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬入し、
前記気密空間から廃棄物を搬出する場合には、前記一対の気密ゲートを両方閉鎖して前記負圧手段により前記気密空間を負圧にした後、手前側の気密ゲートを閉鎖した状態で奥側の気密ゲートのみを開放して前記廃棄物を搬出する請求項２に記載の滅菌処理システム。
【請求項４】
前記搬送ユニットは、搬送方向にスライド可能な複数の搬送コンベヤを縦列配置させているとともに、前記気密ゲートを各搬送コンベヤの境界位置にて開閉可能に配置しており、
前記廃棄物を通過させる際には、前記気密ゲートを開放するとともに、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を近接する方向にスライドさせ、前記廃棄物を通過させた後には、隣接する前記搬送コンベヤの一方または両方を離間する方向にスライドさせるとともに、前記気密ゲートを閉鎖する請求項３に記載の滅菌処理システム。
【請求項５】
前記廃棄物を収容する密閉容器の形状に対応付けて不適切な物が混入しているか否かを重量により判別するための重量判別値を記憶する重量判別値記憶手段と、前記密閉容器の形状を判別する容器形状判別手段と、前記廃棄物を収容した前記密閉容器の重量を測定する重量測定手段と、前記密閉容器を所望の場所へ移送する移送手段とを有する重量選別ユニットを備えており、
前記重量測定手段が測定した重量を取得するとともに前記容器形状判別手段が判別した形状に対応する重量判別値を前記重量判別値記憶手段から取得し、前記重量が前記重量判別値以下の場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を次の処理ラインへ移送させ、前記重量が前記重量判別値を超えている場合、前記移送手段を制御して前記密閉容器を前記処理ライン以外の場所へ移送する制御手段とを有している請求項１から請求項４のいずれかに記載の滅菌処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−５０７８９（Ｐ２０１２−５０７８９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７９９４（Ｐ２０１０−１９７９９４）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（５０８１７６９８０）カワテックス株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（５０８１７６９８０）カワテックス株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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