(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック材料および金属材料を包含する異種混合医療廃棄物を処理するための装置において、
前記医療廃棄物を予め破砕して医療廃棄物破片を圧縮してアーク発生を減少させ、前記医療廃棄物に効率的に熱伝達する手段、
前記医療廃棄物を殺菌するに十分な温度まで前記医療廃棄物を加熱するために十分な量の無線高周波電磁放射線を発生する無線高周波電磁放射線源、及び、
殺菌された前記医療廃棄物を分離してリサイクル可能な殺菌されたプラスチック材料にする分離装置、を含む装置。
【請求項２】
前記無線高周波電磁放射線源は、前記医療廃棄物の温度を90ないし100℃まで高めるのに十分な無線高周波電磁放射線を当てることのできる誘電加熱器を含む請求の範囲第１項に記載の装置。
【請求項３】
前記誘電加熱器は、５ないし100メガヘルツの周波数の波を発生する請求の範囲第２項に記載の装置。
【請求項４】
前記誘電加熱器は、５ないし25メガヘルツの周波数の波を発生する請求の範囲第２項に記載の装置。
【請求項５】
さらに、前記医療廃棄物の温度を90℃以上に維持するための温度維持装置を含む請求の範囲第２項に記載の装置。
【請求項６】
前記温度維持装置は、殺菌装置を含む請求の範囲第５項に記載の装置。
【請求項７】
前記分離装置は、前記医療廃棄物を金属材料と非金属材料に分離するための磁石を含む請求の範囲第１項に記載の装置。
【請求項８】
プラスチック材料および金属材料を包含する異種混合医療廃棄物を処理するための方法において、
前記医療廃棄物を砕片に破砕する工程、
前記医療廃棄物の破片を圧縮してアーク発生を減少させ，前記医療廃棄物の破片に効率的に熱伝達する工程、
圧縮された該破片を収容体に収容する工程、
収容された破片を無線高周波加熱源を用いて殺菌するに十分な90ないし100℃の温度まで加熱する工程、及び、
殺菌された前記医療廃棄物をリサイクル可能なプラスチック材料、金属、その他の材料に分離する工程、を含む方法。
【請求項９】
医療廃棄物を処理する方法において、
前記医療廃棄物を供給する工程、
前記医療廃棄物を破片に破砕する工程、
アーク発生を低減させかつ効率的に熱伝達を行うために前記医療廃棄物の破片を圧縮する工程、
圧縮した破片を収容体に収容する工程、
該収容体内の破片を無線高周波加熱源を用いて殺菌するに十分な90ないし100℃の温度まで加熱する工程、及び、
リサイクルのために該収容体から該殺菌された破片を金属、プラスチック、及び他の材料に分離する工程、を含む方法。
【請求項１０】
前記医療廃棄物を分解する工程は、シュレッダーによって行なわれる請求の範囲第８項に記載の方法。
【請求項１１】
プラスチック材料および金属材料を包含する材料を無線高周波加源を用いて処理する方法において、
金属を含む前記材料を供給する工程、
アーク発生を低減させるために前記材料を破砕して圧縮させて圧縮材料にする工程
圧縮した前記材料を殺菌するために前記材料を無線高周波加源を用いて加熱する工程、を含む方法。
【請求項１２】
前記材料は、医療廃棄物である請求の範囲第13項に記載の方法。
【請求項１３】
無線高周波加熱源によって、プラスチック材料および金属材料を包含する材料を殺菌するために材料のアーク発生を減少させる方法において、
金属を含む前記材料を供給する工程、
前記材料内のアーク発生を低減するために前記材料を破砕して圧縮させる工程、
圧縮した前記材料を殺菌するために加熱する工程、を含む方法。
【請求項１４】
前記材料は、医療廃棄物である請求の範囲第13項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、全体として、医療廃棄物の処理方法に関し、更に詳細には、殺菌方法及び医療廃棄物を顆粒状の精製プラスチックのような有利に使用できる形態に変える方法に関する。この処理方法は、廃棄物を破壊して破片にする工程と、廃棄物の破片に高周波を当てる工程と、殺菌した破片を有用な構成要素に変える工程とを含む。医療廃棄物という用語は、医療廃棄物だけでなく、獣医学的廃棄物をも含む。医療廃棄物の種類及び組成を最初に論じ、次いで、現在の廃棄物取り扱い方法の問題点を論じる。
医療廃棄物は感染を引き起こすことがあるため、医療廃棄物の処理は切迫した問題である。このような、感染を引き起こすことのある廃棄物は、医療及び獣医医療の副産物である。例えば、法定の医療廃棄物は以下の分類から成る。
1.感染症因子及び関連した生物学的因子の培地及び株、
2.病理学的廃棄物、
3.人間の血液及び血液生成物、
4.針、注射器、刃、小刀、割れたガラスを含む、汚染された「先の尖った物」、
5.動物の廃棄物、
6.重篤な感染症の患者の治療で使用した手袋又は他の使い捨て製品を含む分離廃棄物、及び
7.未使用の「先の尖った物」。
病院は、代表的には、これらの分類の廃棄物を三つの大きな群に分ける。ａ）上の分類１、２、及び３に記載された廃棄物を含む一般的な医療廃棄物、ｂ）獣医学的廃棄物、即ち分類５、及びｃ）分類４及び分類６を含む主にプラスチックでできた廃棄物。汚染された先の尖った物及び分離廃棄物は、この廃棄物がエイズや肝炎のような高度に危険な感染症に露呈されているかもしれない場合には、特別な関心が払われる分類である。先の尖った物は、浜辺及び他の公共の場所で見られる場合には、特に、公共の深い関心を惹起する。
病院及び医学及び獣医学上の廃棄物の他の発生元は、３つの主要な廃棄物の処理方法を採用する。
（１）廃棄物を現場で灰化する。
（２）廃棄物を現場で加圧蒸気滅菌し、ごみ処理地に運び出す。
（３）廃棄物を廃棄物輸送業者に変える前に、現場以外で処理する。
都市の中央に位置する多くの病院焼却炉は、比較的高い割合で汚染物質を放出する。病院の焼却炉が放出する際、環境保護機関（EPA）は、砒素、カドミウム、及び鉛等の金属を含む有害物質、ジオキシン及びフラン、エチレン、酸煙、一酸化炭素等の有機化合物、及びすす、ビールス及び病原体を確認する。これらの焼却炉からの放出は、不正な投棄より公衆の健康にとって、大きな脅威となる。（Stephen  K.Hall:4「伝染性廃棄物の処理：多重問題」汚染防止技術、74−78（1989年８月））。
加圧蒸気滅菌は、さらなる処理の前に廃棄物を殺菌するのに使用できるが、高価で時間がかかる。熱は、即座にビールスを不活性化するが、バクテリアは、ビールスより幾らか長く生き延びる。バクテリア胞子は、熱殺菌に対して高度に抵抗できる。効果的な殺菌を確実にするために、熱電対のような温度記録装置や、熱抵抗Bacillus  stearothermophilus胞子のような生物的指標を使用することができる。
米国特許第27312087号は、汚染廃棄物を処理する蒸気殺菌方法を教示し、廃棄物を切断し、（「使用済痰用カップのように紙容器を含む」Col.1、line28−29）切断された廃棄物を完全に入れる容器に蒸気を吹き込み、殺菌された廃棄物を汚水に流す。この処理は、種々の欠点を有し、限定されたタイプのものだけ処理し、処理済の廃棄物を下水（Col.4、line49）に廃棄する。
ソビエト発明者証第1123703号は又、UHF処理による再使用のための医療器具の殺菌方法を開示する。注射針のために、160℃から470℃の最終温度を開示し、ハリ療法用の針のために、160℃から270℃までの最終温度を開示する。
米国特許第3,958,936号では、より効果的な埋め立て処理用医療廃棄物の圧縮をナイト（Knight）が教示している。詳しくは、この引用は、医療等の廃棄物を約400゜F乃至600゜Fの範囲で加熱して、プラスチックを溶かし、またより安全な埋め立て処理用の堅く且つコンパクトなブロックにする。上記廃棄物を消毒し、また針はプラスチックに埋め込まれる。この方法は、高い温度と埋め立て処理物とを得るために、高いエネルギーの消費を要求するという欠点を有している。
米国特許第3,547,577号では、ロバーチェック（Lovercheck）が、ごみ、家庭内廃棄物等のような「クズ」を処理する小型の装置を教示している（第１欄、第13〜19行）。この装置は、「クズ」を切り刻み、この切り刻まれた「クズ」を圧縮して煉瓦型物にし、この煉瓦型物を酸化エチレンガスで消毒する（第１欄、第15〜19行）。切り刻んだ後、「クズ」を磁性部分と非磁性部分とに分離してもよい（第２欄、第13〜23行）。このようにして「クズ」を分離した後、非磁性部分だけを圧縮して煉瓦型物にし、また殺菌する（第２欄、第23〜25行）。殺菌工程は、温度制御を要求する酸化エチレンを使用している（第２欄、第30〜57行）。このため、上記煉瓦型物は約54℃の温度に維持される（第２欄、第51行）。このシステムの欠点は、上記「クズ」を消毒するために、熱と有毒ガスとを共に必要とすることである。他の欠点は、廃棄物流を金属と水とクズとに分けるときに、廃棄物流の一部だけ（金属あるいは水を除いたクズ）を消毒することである。他の欠点は、一度に形成されるたったひとつのクズによって、廃棄物流の大きさが限定されることである。更なる欠点は、埋め立て、あるいは焼却によって上記物質を処分することである。肥料としての使用が提案されているが（第１欄、第47行）、上記クズがその使用に本当に適当なものであるか、あるいはその使用のために上記クズを更にどのように処理するのかについて何も教えていない。
可能性のある殺菌として、種々のエネルギー源が検討されている。マイクロウエーブが、個人の医療機器と切り刻まれた医療廃棄物との迅速な殺菌として、益々、研究されている。現に、ある実験は、金属機器をマイクロウエーブ室でたった30秒で消毒できることを示している（N.Y.Times,“Science  Watch";Microwave  Sterilizer出版、1989年６月20日）。一つの問題は、この特殊な方法が一度に僅かな機器を処理できることである。
更に、マイクロ波はその浸透力において制限されている。もし、大規模な、箱に入れられた医療廃棄物にあてられたとすると、マイクロ波のみで効果的に熱しない。対照的に、ラジオ周波数波（RF）はより効果的に浸透する相対的に低い周波数の波である。RF波は直接又は間接的に殺菌法に使用されてきた。
フラスター等の米国特許第3,984,60号は人体の廃棄物同様に広い範囲の種々の医療や病院の器具の消毒におけるRF波の間接的な使用について教示する。この引例はある種のガス（特にアルゴン）を約摂氏100度から500度でイオン化するために加熱するRF波の使用について教示する。この引例は“冷たい”プラズマ（第１コラム、第12行）はわずか25度から50度の温度及び大変低い圧力の下で効果的に殺菌を行うと教示する。しかしながら、プラズマガスによる殺菌は殺菌法のなかで直接的なRF波の使用については言及しない。
病院が破損した針や硝子を含む医療廃棄物を最初に圧力釜で処理するか否かに係わらず、医療廃棄物は埋め立て式のごみ処理場やその他の保管場所に移送するために処理者に引き渡される。
この処理方法に問題がある。第一には、特に多くの都市地区にある、埋め立て式のゴミ処理場は、満杯になってきている。加えて、古い埋め立て式のゴミ処理場は有毒な化学物質を周辺の土壌に漏らし、上水道を汚染している。このように、廃棄物を埋めることより懸念されている。又、許可されないゴミの投げ捨てがおきている。本発明の前に必要であったことは、医療廃棄物の伝染の可能性を殺菌若しくは破壊する方法及び全体の環境に逆らうような衝撃を与えない物質に転換することである。
或る発表によれば、マイクロ波を使用した医療廃棄物処理システムは明らかに発達している。このシステムでは、最初に医療廃棄物を裂き、これに水を噴霧し、この小さな破片を搬送ベルト上で薄い層にする。そして搬送ベルトでこの混合物をマイクロ波室を通過させる、混合物を摂氏約96度に加熱する。医療廃棄物は生き残った微生物を不活発化させるために蒸気が供給される蒸気ステーションを経由させることができる。この殺菌工程の後、医療廃棄物は船積み用に包まれ、
発明の要約及び目的
本発明の目的は、医学及び獣医学廃棄物を含む医療廃棄物を処理し、廃棄物を分解し、又は寸断することによって医療廃棄物を殺菌しかつ変形し、その廃棄物を高周波（RF）熱にさらし、殺菌材料を再生プラスチック又はごみ源燃料のような有用な材料に変形する装置及び方法を提供することにある。
本発明の方法の第１段階は、医療廃棄物を破片に寸断し又は分解し、その破片を圧縮し、その破片を密閉した熱抵抗容器に置くことを有する。本発明の方法の他の段階は、再度包装された医療廃棄物の破片を、RF波で加熱し、パッケージの内部温度を約90−100℃に上昇させ、その後、その廃棄物を少なくとも２時間、その温度で随意保持することを有する。
さらに、本発明は、仕分けされた医学及び獣医学廃棄物を再生プラスチック又はごみ源燃料に変形する段階を、付加的に有する。
従って、前述したことを鑑み、本発明の前述した第１の目的は、廃棄物を加熱することによって、医療廃棄物を有用な材料に分解すること、及び、環境的に安全な方法で廃棄物を変形することである。
本発明の追加の目的、効果、及び新規な特徴は、次の説明で一部を示され、かつ、一部は次の考察で当業者に明らかになるであろうし、又は、本発明を実施することによって知られるであろう。
本発明の目的及び効果は、添付図面で特に指摘された方法及び組合せによって得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による医療廃棄物を取り扱い処理するための装置の平面図、第２図は本発明による処理装置を主として示した概略図、第３図は本発明の高周波ヒータの概略図、第４図は本発明の廃棄物利用燃料装置を示した概略図、第５図は本発明のプラスチック再生装置を示した概略図である。
好ましい実施態様の詳細な記述
本発明は、医療廃棄物の加工装置及び方法に関する。医療及び獣医学上の廃棄物が、消毒、即ち、感染を引き起こすことができないようにされる。本方法は、医療及び獣医学上の廃棄物が、もはや感染を引き起こすことができないように、廃棄物における微生物を不活性化する。斯かる消毒は、高周波放射線（RF  radiation）を当てることにより行われる。本装置及び方法の加えての役割は、消毒した廃棄物を、再生プラスチック又はコンパクトな比較的低硫黄の燃料の何れかに変換することに関する。
廃棄物の分解（disintegration）又は細断
本発明の装置への投入物として、第１図に示すように、密封箱10に入った廃棄物が、医療廃棄物加工機構12に到着し、移送ベルト14上に降ろされ、ここで、各一荷分の全ての箱10が、分けられ、計数される。シュレッダー装備コンベヤ16が、箱10を、予備加工室18に搬入する。予備加工室18は、シュレッダー20及びスクリューコンベヤ22を含み、これらは、医療廃棄物を破片に分解し、破片を消毒用の他の容器34に移動させるように設計されている。本明細書において定義されているように、分解とは、材料を約3.81cm（１  1/2インチ）以下の比較的均一な大きさに解体又は細断することをいう。
第２図に示すように、予備加工室18は、室18からの汚染物の漏出を防止するための幾つかの特徴を有している。第一に、医療廃棄物の予備加工室18への入出が、二セットのエアロック、入口エアロック24及び出口エアロック26により制御される。エアロックの各セットは、それぞれ、二組のドア28、30及び32、33からなっている。予備加工室18に入るため、医療廃棄物の箱10は、第一組のドア28を通過し、この第一組のドアは、箱10の背後で閉じる。第一組のドア28が閉じた後、第二組のドア30が開き、箱10が予備加工室18に入室できるようにする。出口ドア32、33は、入口ドア28、30と同様に作用する。そのため、常に、如何なる時にも、少なくとも一組の退出及び進入ドアは閉じている。
エアロック24及び26に加えて、加熱及びろ過設備された室排気ダクト35によって、気流が更に制御される。電気ダクトヒーター37が、ダクト35の温度を、あらゆるウィルスを破壊するのに充分な約82℃に維持する。３μの細孔及びバクテリアの漏出防止において99.7％の効率を有する高性能微粒子除去（HEPA）フィルター39が、ダクト35を横切っている。これらの室排気ダクト35は、密封予備加工室18に入り、予備加工室から出る気流を制御する。一つの大きなファン41が、分あたて約１、000立方フィートの速度で、空気をこれらのダクト35から引き出す。個のファンは、「負の」空気圧を生じさせ、この負の空気圧は、予備加工室18からのことによると汚染された空気が、機構12の残部に流れて戻ることを防ぐのを助けている。加熱され、ろ過された空気は、外部環境に排出される。
室排気ダクト35に加えて、シュレッダー20に連結された加熱、ろ過設備されたダクト（図示せず）、スクリューコンベヤ22及び室排気ダクト35について説明したと同様の仕方で外部環境への排出を行う空気圧プレス43がある。
第２図に示すように、医療廃棄物の箱10は、コンベヤ16によって予備加工室18に入り、シュレッダー20に空けられる。分解又は細断は、50馬力のモーター（図示せず）により駆動し、分あたり1800回転で回転する二組の刃（図示せず）によって行われる。シュレッダー20は、医療廃棄物を、最大寸法が約1.5インチである断片にする。細断は、更に、医療廃棄物の容積を約半分だけ減少させる。好適なシュレッダーは、オレゴン州、ウィルソンヴィル（Wilsonville）のShredding  Systems,Inc.から入手できる第00−5371−Ｄ型モデルであり、このシュレッダーは、高さが約12フィート、巾が10フィート、及び長さが12フィートある。
廃棄物断片は、スクリューコンベヤ22を介してシュレッダー20を出、スクリューコンベヤは、チューブ内部で作動し、更に医療廃棄物断片をコンベヤチューブ45へと垂直方向に搬送し、コンベヤチューブから、断片が空気圧プレス43に落下する。空気圧プレス43は、医療廃棄物断片を、24インチ、24インチ、18インチの大きさで約50ポンドの重さのある耐熱性プラスチックポリエチレン容器34内で圧縮する。本明細書において定義するように、耐熱性とは、容器が加熱過程の間に軟化又は熔融しせず、医療廃棄物を室温（25）で一時間保管した時に、容器が内にある医療廃棄物の温度を約８℃に維持することを意味する。容器34は、気密蓋でなく、スナグ（snug）を含んでいる。好適な容器は、ニューヨーク、バビロン（Babylon）のChem−Tainerから入手できる第24型モデルである。各容器34は、約200ポンドの圧縮された廃棄物断片で満たされる。この時点で、水を加えてもよいが、通常必要というわけではない。その他、高金属含有率を有する医療廃棄物に泡を吹き付けることもある。水及び泡は、熱を拡散させて出火を防止するのに役立つ。しかる後、満たされた容器34に蓋が具合よく（snugly）取り付けられる。
空気圧プレス43は、更に、医療廃棄物を、容器34が受ける容積の半分未満に圧縮する。そのため、機構12における受容から容器34の閉鎖までの医療廃棄物の体積における減少の合計は、約５対１である。このようにして、立方フィートあたり五（５）ポンドの密度で予備加工室18に入る廃棄物は、立方フィートあたり25ポンドの密度で室18を出る。異なる廃棄物、即ち、紙、プラスチック、ガラス、金属及び流体が、機械化された高周波（RF）加熱チャンバーに要求されるより均一のサイズ及び密度に変換されることが分る。
消毒
次いで、第１図に示すように、医療廃棄物断片の封止された容器34は、予備加工室18を離れて高周波（RF  waves）による容積加熱（volumetric  heating）用の誘電ヒーター38に搬送される。高周波は、電磁エネルギーの形態である。高周波は、更に、主としてそれらの経時変化する電場と分子との相互作用により、材料に直接エネルギーを伝達する。高周波は、高周波交流を一対の電極に接続することにより施すことができる。二つの電極の間に、経時変化する電場成分を有する交流高周波電磁場がつくられる。物体が電極の間の経時変化する電場に置かれると、経時変化する電場は、部分的又は完全に物体を透過し、物体を加熱する。
熱は、経時変化する電場が、分子と衝突するイオン及び電子を加速する際に生じる。熱は、更に、経時変化する電場が、分子、特に比較的高い電気双極子モーメントを有する分子を、経時変化する電場により分子にかかるトルクの結果として、前後に回転させるために生じる。殆どの大きな分子、又は電荷が一様に分布した分子は、比較的低い双極子モーメントを有するか又は双極子モーメントを有さず、高周波経時変化電場によってそれ程は影響を受けない。小さな分子、特に極性基は、比較的大きな電気双極子モーメントを有し、そのため、経時変化する電場によりそれら分子にかかる比較的大きなトルクを有する。特に、水のような高極性分子は、比較的大きなトルクを受け、その結果、経時変化する電場により回転する。回転の機械的エネルギーは、周囲の材料に内部エネルギー又は熱として伝達される。より低周波の経時変化する電場は、物体を深く透過してより均等に加熱する。比較的高周波の経時変化する電場は、そのように深くは透過しないが、電場と物体とが相互作用する物体の部分を、より速やかに加熱する。
異なる物体は、異なる電気双極子を有する異なる種類の分子からなるため、それらの物体は、所定の高周波電場（RF  field）に晒されると、異なる速度で熱くなる。例えば、プラスチックは、非常に大きな分子（ポリマー）からなり、高周波電場により水ほど速やかには加熱されない。金属物体は、高周波電場に晒された時に、容易に加熱されることも、容易には加熱されないこともあるのは、それら金属物体の高い導電性が、電場を短絡させ、電場を再び散乱させる傾向があるからである。その結果、金属物体が、容易に熱くならない多くの条件がある。一方、斯かる高周波電場は、金属物体の外側を流れるかなりの電流を誘導することもある。ある環境下では、加熱効果が金属物体の表面に起こり、小さい針の場合には、この熱は、速やかに内部に拡散する。加えて、電場における長く細い（thin）金属物体の存在が、これらの金属物体の端部附近の電場の強の増強、及び中央部附近の電場の縮小（diminution）又はシャドーイング（shadowing）を生じさせる。そのため、電場が金属物体の軸と平行な場合には、ロッド又は針の先端附近には強い電場が存在し、中央附近には弱い電場が存在する。斯かる電場の増強は、アーク放電及びことによると出火を起こす。
上記のように、圧縮した医療廃棄物断片の容器34は、誘電ヒーター38に入るが、入口トンネル40を通過して入る。誘電ヒーター38は、高周波を生じさせ、高周波は、上述のように廃棄物を加熱する。廃棄物断片容器34は、電場内で約５分間、均一に又は容積的に（volumetrically）加熱される。この高周波への曝露の結果、廃棄物は、約90〜100℃の温度に達する。
覆いをした容器34は、コンベヤ36に沿って、長さが38フィート、巾が13フィート及び高さが10フィートの誘電ヒーター38内に移動する。誘電ヒーター38は、28,000ポンドの重さがある。二つの８本脚のトンネル40及び42が、それぞれ、誘電ヒーター38の入口及び出口部分を形成している。トンネルは、高周波を減衰させ、高周波が、誘電ヒーター38から漏れるのを防止する。20フィートの長さの高周波チャンバー即ちオーブン44において、励磁器及び外側電極のシステム46が、高周波帯にある電磁波を発生させる。高周波帯は、可聴周波数と赤外周波数との間にあり、約10キロヘルツ（KHz）〜300ギガヘルツ（GHz）を包含している。電極システム46が、高周波電力を供給されると、このシステムは、電磁波を医療廃棄物の標的容器34に投射する。
高周波は、医療廃棄物の容器34を効果的に透過する。医療廃棄物は、これらの波を吸収し、これらの波のエネルギーは、双極子の回転及び分子振動を誘発することにより熱を発生させると考えられる。高周波が吸収されると、それらは、選択加熱（differential  heating）を起こすことがある。容器34内の湿った物品及び金属物体は、より多くの波を吸収し、「ホットスポット」即ち不均一な加熱を引き起こすことがあるが、予め分解し、医療廃棄物断片を圧縮することが、酷いアーク放電を回避し、熱伝達の速度を速める。覆いをした容器34において、より温かい断片からの蒸気及び熱は、速やかに容器34の全内容物に再び分散する。容器34は、気密でないので、蒸気は、徐々に漏れ、過剰の圧力が生じることがない。
第３図に示すように、誘電ヒーター38は、以下の要素：発電機48、印加電極49（applicator）及び制御装置50を有している。加えて、コンベヤ51が、医療廃棄物容器34を、誘電ヒーター38を通して移動させる。
発電機48は、電源52、電圧制御装置54及びラジエーラーソース（radiator  source）56を有している。発電機48は、長さが14.5フィート、巾が3.5フィート及び高さが７フィートある。発電機は、10ゲージスチール（10−gauge  steel）及び４インチチャンネルベースを有するアルミニウム及び0.25インチ厚スチールベースプレートからなる。発電機48は、二つの塵蜜のドア付コンパートメントを有している。これらのコンパートメントは、電源（power  supply）52及びラジエーターソース56を含んでいる。電源52及び電圧制御装置54は、ラジエーターソース56に高圧直流を供給する。発電機48は、約50〜約150キロワットの電力を発生させるのが好ましい。約100〜約150キロワットの電力を発生させるのがより好ましい。電源52コンパートメントは、６層（six  stack）シリコンダイオード整流器及び他の装置（図示せず）の他に、300キロワットの三相電力変圧器（図示せず）を含み、この変圧器は、60サイクル交流を直流に変換する。
ラジエーターソース56は、高周波電力を発生させる。周波数は、約５〜約100メガヘルツの範囲にあるのが好ましい。周波数は、約５〜約25メガヘルツの範囲にあるのがより好ましい。周波数は、約13メガヘルツであるのが最も好ましい。発振器（図示せず）が、高周波電力を発生させるのが好ましいが、増幅器（図示せず）を用いてもよい。好適な発振器は、Eimac（Division  of  Varian、301  Industrial  Way、San  Carlos、California）からの第3CW15000型モデルである。この目的のための代替には、Siemens  Components、186  Wood  Avenue、Islin、New  Jerseyから入手できるSiemens第RS3300CJ型モデル発振器がある。ラジエーターソースは、更に、約20℃で約25gal/minの冷却用の給水装置（図示せず）を有している。共軸ケーブル58が、ラジエーターソース56からの高周波電力をヒーター印加電極49に供給する。
ヒーター印加電極49は、整合ネットワーク（matching  network）60及び電極システム46からなり、誘電ヒーター38の一部であるオーブン44内に位置している。長さが20フィート、巾13フィート及び高さ10フィートであるオーブン44は、0.25インチのアルミニウムプレート及び10ゲージアルミニウムシートからなっている。電極システム46の主体は、可逆歯車モーター（図示せず）により高さが28〜40インチで調節可能な７フィート×14フィート（７−foot  by  14−foot）アルミニウム電極である。モーターは、外部制御パネル50の三位セレクタスイッチにより操作され、このパネルは、電極の高さの表示も行う。電極ヒーター61を残りの高周波回路から減結合する（decoupling）ため、ヒーター要素61が、好適な高周波パイ（pi）−フィルターネットワーク（図示せず）を有する電極46に取り付けられている。整合ネットワーク60は、メータ継電器及び増幅器（図示せず）を有しており、増幅器は、モーター駆動式可変コンデンサー（図示せず）と共働して、出力を、オーブン44を通じて一様な予め設定したレベルに自動的に維持する。ラジエーターソース56からの共軸ケーブル58は、整合ネットワーク60に接続し、整合ネットワークが、順次、電極46に電力を供給し、高周波の電気を高周波磁場に変換する。この磁場を通過する医療廃棄物断片の容器34が、上述のように加熱される。
容器34は、出口トンネル42を経由して、誘電ヒーター38を離れる。トンネル42を出た後、消毒された医療廃棄物の容器34は、以下に詳述するような加工のためのステーションへと進行する。その他、更に以下に説明するような加工をする前に、容器34を、90〜95℃の温度の室（図示せず）に収容してもよい。容器34は、医療廃棄物を更に消毒するのに充分な時間、斯かる室に収容することが好ましい。加熱された室における時間は、約１〜６時間であるのが好ましい。容器34が、加熱された室に約１時間留ることがより好ましい。
有用な材料への加工
消毒した廃棄物は、次いで、ゴミ由来燃料等の有用材料にするか、或いはプラスチック又は金属等の有用成分に分けられる。第４図に示すように、消毒した廃棄物は、出口トンネル42を離れた後、加熱容器34から大きな圧縮手段又は荷造機62に空け、廃棄物を、荷造ワイヤ66で結わく（secure）ことのできる密なキューブ（cube）64に圧縮する。これらの密なキューブ64である加工された医療廃棄物、又はゴミ由来燃料は、機構12を離れ、セメントキルン（図示せず）等の高温燃焼装置に搬送される。本発明の荷造機62は、長さが180インチ、巾が76インチ及び高さが76インチである。荷造機62は、7,000ポンドの「加圧重（press  weight）」を生じさせることのできる15馬力電動機（図示せず）により駆動される。荷造機62は、３フィート×６フィート×2.5フィートの密なキューブ64に圧縮された消毒した廃棄物断片で満たされる。各キューブ64は、四本の細い荷造ワイヤ66により結わかれる。荷造りされた各キューブは、約1200ポンドの重さである。フォークリフト（図示せず）が、荷造りしたキューブを、地域のセメントキルンに搬送するためのトラックに積む。
研究所の分析（表Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）は、この加工された医療廃棄物は、ポンドあたり約11,000〜約15,000の範囲にある石炭のBTU値に好ましく匹敵するポンドあたり少なくとも12,016のBTU値を有する（表Ａ）ことを示した。加工した医療廃棄物の硫黄含有量は、0.2％であり（表Ａ）、約0.3％〜約0.4％で変化する石炭の硫黄含有量よりも少ない。セメントキルンが稼動する温度、2800℃、では、医療廃棄物のプラスチックは、完全に燃焼して二酸化炭素と水になり、フラン及びダイオキシン等の危険な中間分解物を生成しない（表Ｄ）。
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プラスチックの再生
消毒した医療廃棄物断片を有用な材料に変換することのできる別の仕方は、プラスチックの再生によるものである。プラスチックの再生も、誘電ヒーター38における医療廃棄物断片の消毒の後に行われる。医療廃棄物断片が加工機構12に到着するかなり前に、医療用プラスチック又はシャープ（sharps）の多くは、保健作業に用いた直後に決ったように分けられている。天然ポリプロピレンから製造されたシリンジは、使用後直ちにこのような目的のために設計された特殊なプラスチック容器に捨てられるのが典型的である。これらのプラスチック容器は、通常、天然ポリプロピレンから製造される。これらのシャープ及びそれらの容器は、そのため、別のシャープ廃棄物箱に入れられる。これらのシャープ廃棄物箱が、加工機構12に到着すると、シャープ箱は分けられ、他の医療廃棄物とは別に処理される。シャープは、先に説明したと同じ予備加工及び消毒工程へと進む。シャープの断片は、水を噴霧するか、又は洗剤と水とからなるフォームを噴霧して、熱を金属断片から分散させるのをたすけることが好ましい。あらゆる家庭用洗剤をこの目的のために使用することができる。
消毒の後、分けられたシャープ断片は、直接は荷造機62には進まない。シャープは、一連の分別工程を受け、これらの工程においては、望ましい材料は更に分別を受け、その他の分別された材料は、荷造機62に送られる。
シャープは、上述の予備加工及び分解を受けていることが好ましい。次いで、第５図に示すように、覆いを医療物断片容器34から取り除き、消毒した断片は、移送ベルト68に載せられる。断片をベルト68は、廃棄物の流れから針及びワイヤカテーテル等の鉄及び非鉄金属を取り除く一連の磁石70を通過して、断片を搬送する。非金属断片が、ベルト68上に残る。ベルト68の端にはプラスチック造粒器72がある。プラスチック造粒器72は、非金属のシャープを、約８分の１インチより大きくない寸法を有する細かい粒子にする。粒子が、プラスチック造粒器72を移送ベルトに載って出る際に、粒子は、粒子を乾燥させる熱風送風機（図示せず）の前を通過する。
移送ベルト74は、粒子をエルトリエータ76と呼ばれる装置に搬送し、エルトリエータは、粒子をそれらの密度により分別し、取り除く。エルトリエータ76において、粒子は、送風に晒される。紙片等のより軽く密でない粒子は、エルトリエータ76の上部に運ばれ、ゴム及びガラス粒子等のより重く、密な粒子は、エルトリエータ76の低部に落下する。プラスチック粒子は、一つのはっきりとした層に分離され、この層は、コンベヤ78を介して熱水洗浄器（hot  washer）80へと搬送される。他の非プラスチック粒子は、集められ、荷造器62に置かれて密なキューブ64に圧縮される。
熱水洗浄器80において、インク及び紙は、プラスチック粒子から洗い落とされる。加えて、エルトリエータ76で取り除かれなかった板紙、厚紙及び他の材料は、水が滲み込み、熱水洗浄器80の底に沈む。熱水洗浄器80からの廃棄物も、取り除かれて荷造器62へと送られる。洗浄されたプラスチック粒子は、コンベヤ82を介してプラスチック分別器84へと搬送される。次いで、プラスチック粒子は、プラスチック分別器84に入るが、このプラスチック分別器は、いろいろな種類のプラスチック（及び他の材料）を、それらの液体における浮力により分類する別の種類のエルトリエータである。プラスチック分別器84は、ポリプロピレンを選別するのに非常に効果的である。非ポリプロピレン材料は、この過程で取り除かれ、荷造器62へと送られる。プラスチック分別器84から出てくるポリプロピレンは、99.999％と非常に純粋なポリプロピレンである。
最終的に、コンベヤ86は、ポリプロピレン粒子を、乾燥器88に搬送し、乾燥器は、粒子に付いて存在している全ての水分を取り除く。乾燥したポリプロピレンは、次いで、フレーク（図示せず）にする準備をされ、しかる後、屑かご、リサイクルビン（recycling  bins）及びシャープ使い捨て容器等の物品にする。
好適なプラスチック造粒器、エルトリエータ、熱水洗浄器、プラスチック浮力分別器及び乾燥器は、Sepco、Spokane、Washingtonから全て入手可能である。
本発明の他の実施態様は、熱水洗浄器80により行われる熱水洗浄工程の後の再生過程を停止する。この時点で、粒子は、比較的非プラスチック要素のないものであり、乾燥して、再販売するためにフレークにすることができる。
本発明のより好ましい実施態様に関する以上の説明は、例示及び説明の目的で述べてきたものである。それらは、余すところのないものであること、又は本発明を開示されたそのままの態様に限定することを意図するものではなく、上記の教示により、明らかに多くの他の変更及び変型が可能である。それら実施態様は、本発明の原理及びその実用的用途を最も良く説明するため選択され、説明されたものであり、それにより、他の当業者が、種々の実施態様において、また、行おうとする特定の用途に適した種々の変更に関して、本発明を最も良く利用することができる。本発明の範囲は、以下の請求の範囲により定義され、全ての均等態様を包含することを意図するものである。
例
例１
混合した医療廃棄物を細断し、本発明に従って押し固め、60.96cm（24インチ）×60.96cm（24インチ）×45.72cm（18インチ）で充填前に22.7kg（50ポンド）のポリエチレンプラスチック製の100個のプラスチック容器内に置く。各容器を感温プローブが配置された四つの四辺形に分ける。廃棄物容器内の「最も低温」の箇所と考えられ、誘電加熱器の通過中に所要温度に到ることがほとんどない約5.08cm（２インチ）の深さまで各プローブの感温チップを挿入する。次いで、カバーを容器の上に固定する。周波数が13MHzで、電界強度が50,000V/mの高周波を各容器に約５分に亘って当てる。温度を記録し、以下に示すように表にする。
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これらの統計は、医療廃棄物が多様であるのも関わらず、加熱の均等性を例示するものである。
例２
本発明に従って細断し且つ押し固めた約90.72kg（200ポンド）の医療廃棄物を約60個のプラスチック容器に入れる。これらのプラスチック容器は、60.96cm（24インチ）×60.96cm（24インチ）×45.72cm（18インチ）で充填前に22.7kg（50ポンド）のポリエチレンプラスチック製の容器である。ウィルス及び制御装置が入った試験管を各容器内に約5.08cm（２インチ）深さに入れる。感温表示器を各試験管の上部及び底部に付ける。次いでカバーを各容器に固定する。研究で使用するウィルスは単純ヘルペスウィルス（HSV）、第２型（ATCC  VR−540）、及びポリオウィルス３（ATCC  VR−193）である。研究のため、ウィルスの等質で適当な供給を行うには、試験の開始前にHSV及びポリオウィルスの株を育成し、収穫し、凍結し、標準的な方法で確証する。
医療廃棄物容器を以下に示すように８つの処理群に分ける。
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ウイルスのコントロール試験管は室温（約摂氏25度）に保たれ、テストウイルスを入れた医療廃棄物の保持容器は保持容器の温度が約摂氏60度にされるように充分なRF波を照射される。所定時間（室温で経過した付加的な時間）の経過直後に、保持容器は開かれ、ウイルスのチューブは取り外され、全てのチューブは微生物研究所に送られる。温度表示は取り外され、温度が記録される。３つの場合を除いて、60度を越えた温度そしてこれらの失敗の少なくとも１は温度片の機能不備によるもののようである。
殺菌の成功を確認するために、試験管中のウイルスは、複数倍に希釈される。それぞれの希釈液からのアリコートは、基準に従って、細胞をまだ殺せる能力についてテストされる。コントロールチューブ（誘電加熱を受けていない）からのHSVとポリオウイルスだけは、10の５乗の係数で希釈されても、細胞を殺す能力を引き続き示した。加熱されたチューブからのHSVとポリオウイルス（グループ１−８）いずれもが、10倍程度に希釈された場合でも、細胞を殺す能力を示さなかった。
このように、ウイルス確認の研究は医療廃棄物がわずか摂氏60−70度程度の温度に加熱され、この温度で約10−３秒程度維持されただけで、この過程が完全かつ均一にウイルスを破壊することを示した。本発明の誘電加熱器は医療廃棄物を摂氏90−98度に加熱するので、ウイルスを殺すために安全な余裕がある。
例３
それぞれ約200ポンド（約90.72kg）の本発明の方法に従った医療廃棄物の破片を収容した５つの医療廃棄物容器を選び、蓋を取り外す。５つのバチルス  ズブチリス  バル  ニガー（Bacillus  subtilis  var.niger）の胞子を付けた小片をそれぞれの容器の中に入れる。胞子をつけた小片は医療廃棄物の破片の最上部、空気と医療廃棄物の破片の境界面に置かれる。この部分は、この境界面で加熱された医療廃棄物が冷たい空気に熱を引渡すので、容器の中で最も熱を保持しにくい部分である。それぞれの小片には約100万（10の５乗）の胞子が含まれる。バチルス  ズブチリス（Bacillus  subtilis）が選択されたのは、これが熱処理に対して高い耐性を有していることによる。
蓋を医療廃棄物容器上に再び取け付け、５つの容器のうち４つの容器を本発明の方法による誘電加熱器を通過させる。第５の容器は誘電加熱器を通過させられず、本実験の対照標準とされる。４つの容器のそれぞれは50,000ボルト／メートルの電界を通過する。ドエル時間、若しくは容器が電界内で過ごす時間は、５分である。高周波の周波数は13MHz。
容器が誘電加熱器を出るとすぐに、４本の検温用プローブが各医療廃棄物容器の４分円領域に入れられ、初期温度が計測される。この温度は平均化される。室温（摂氏約25度）で１時間経過した後、第１の容器が開かれる。そして、最終の温度が記録され胞子が付いた小片が取り出される。室温下で２時間経過した後、第２の容器が開かれる。そして、最終の温度が記録され胞子が付いた小片が取り出される。第３及び第４の容器がそれぞれ３時間、４時間経過後に開かれ、同様に処理される。
標準的な方法で胞子は希釈され、培養され、下記の結果を得た。
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この医療廃棄物容器を５分間RF波に当てる実験は、１時間の放置で対数を４減少させるのに、更に長い放置時間で代数を５減少させるのに充分であった。更に、容器が閉じられていると、重い、50ポンドの容器は室温摂氏約25度の中で１時間当たり約４−８度の温度減少がある。植物性の（胞子でない）バクテリア、イースト、キノコ等はバチルス  ズブチリス（Bacillus  subtilis）に比して耐熱性が低いので、本発明の処理でその有機体組織が効果的に除去される。
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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