(57)【要約】      （修正有）【課題】手術室から排出される、揮発性麻酔ガスと亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを処理する方法及び処理装置を提供する。【解決手段】揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、吸着剤が充填された吸着筒１に導入し、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去し、次いでこのガスを亜酸化窒素分解触媒が充填された触媒層３に導入し、亜酸化窒素を窒素と酸素に分解する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の２つの工程を含むことを特徴とする余剰麻酔ガスの処理方法。
（１）揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを吸着筒に導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程
（２）工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより亜酸化窒素を分解する工程
【請求項２】
次の２つの工程を含むことを特徴とする余剰麻酔ガスの処理方法。
（１）揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程
（２）工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより亜酸化窒素を分解する工程
【請求項３】
次の３つの工程を含むことを特徴とする余剰麻酔ガスの処理方法。
（１）揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程
（２）工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより亜酸化窒素を分解する工程
（３）揮発性麻酔剤を吸着した吸着剤から、揮発性麻酔剤を脱離させて該吸着剤を再生すると共に、脱離した揮発性麻酔剤を冷却し、液化または凍結させて揮発性麻酔剤を回収する工程
【請求項４】
並列に接続された吸着筒を交互に工程（１）と工程（３）に切り替えることによって、工程（１）と工程（３）とを同時に行う請求項３に記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項５】
工程（１）と工程（３）の切り替えをシーケンサーで制御して行う請求項４に記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項６】
工程（３）を減圧下で行い、工程（３）から排出されるガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、工程（３）から排出されるガス中に含まれる未回収の揮発性麻酔剤を吸着除去する請求項３〜５のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項７】
減圧下、パージガスを導入して工程（３）を行い、工程（３）から排出されるガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、工程（３）から排出される、パージガスを含むガス中に含まれる未回収の揮発性麻酔剤を吸着除去する請求項３〜５のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項８】
工程（３）において、脱離した揮発性麻酔剤を冷却する温度が、−９５〜１０℃である請求項３〜７のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項９】
余剰麻酔ガスに含まれる揮発性麻酔剤の濃度が０．１〜３％である請求項１〜８のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１０】
揮発性麻酔剤がフルオロエーテル系である請求項１〜９のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１１】
揮発性麻酔剤が、１，１，１−トリフルオロ−２−ブロモ−２−クロロエタン、１−クロロ−２，２，２−トリフルオロエチル ジフルオロメチルエーテル及び／またはフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチルエーテルである請求項１〜９のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１２】
吸着剤が、活性炭、ゼオライト、シリカ、メソポーラスシリカ及びアルミナからなる群から選ばれる少なくとも１種の吸着剤である請求項１〜１１のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１３】
吸着剤の細孔径が５〜１００Åである請求項１２に記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１４】
余剰麻酔ガスに含まれる亜酸化窒素の濃度が３〜７０％である請求項１〜１３のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１５】
亜酸化窒素を分解する触媒がアルミナ系触媒である請求項１〜１４のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１６】
亜酸化窒素を分解する触媒が、次の（I）〜（III）からなる群から選ばれる少なくとも１つの触媒である請求項１〜１５のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
（I）アルミニウム、マグネシウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（II）マグネシウム及びロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（III）アルミニウムの少なくとも一部とマグネシウムにより、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体に、ロジウムが担持されている触媒
【請求項１７】
亜酸化窒素を分解する触媒が、次の（IV）〜（VI）からなる群から選ばれる少なくとも１つの触媒である請求項１〜１５のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
（IV）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、アルミニウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（V）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、ロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（VI）アルミニウムの少なくとも一部と、亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属により、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体にロジウムが担持されている触媒
【請求項１８】
亜酸化窒素の分解温度が２００〜６００℃である請求項１〜１７のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項１９】
亜酸化窒素の分解の際に生成するＮＯｘの量が１ｐｐｍ以下である請求項１６〜１８のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項２０】
工程（２）において、工程（１）から排出されるガスと、亜酸化窒素を分解後に工程（２）から排出されるガスとの間で熱交換する請求項１〜１９のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【請求項２１】
亜酸化窒素を分解した後のガスに含まれる亜酸化窒素の濃度を検出し、検出した亜酸化窒素の濃度に基づいて亜酸化窒素の分解温度を制御する請求項１〜２０のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術室から排出される、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスの処理方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９６０年以降、手術室の麻酔ガス汚染と手術室勤務者の健康問題が取り上げられ、手術室内に漏洩した麻酔ガスを長時間吸入することによって健康障害が生じることが知られるようになった。麻酔ガスとは、亜酸化窒素、揮発性麻酔剤及び酸素を含む混合ガスであり、余剰麻酔ガスとは、患者が呼吸した後の麻酔ガスのことをいう。余剰麻酔ガスの組成は麻酔ガスの組成に近く、揮発性麻酔剤、高濃度の亜酸化窒素及び酸素を含んでいる。アメリカでは国立産業安全保健研究所（ＮＩＯＳＨ）が環境被爆基準として、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）は２５ｐｐｍ以下、揮発性麻酔剤は単独では２ｐｐｍ、亜酸化窒素と併用した場合では０．５ｐｐｍ以下に抑えるよう勧告している。このため、余剰麻酔ガス排除装置を全ての麻酔器に装着することが義務づけられ、現在では手術室内環境は、ほぼ上記基準に到達させることが可能となった。
【０００３】
余剰麻酔ガス排除装置とは、患者の呼気からの余剰麻酔ガスに圧縮空気等を同伴させ、屋外に排出する装置である。しかしながら、余剰麻酔ガス排除装置によって各手術室内から除去されたガスは、何の対策もされず大気に放出されているのが現状である。
【０００４】
手術室から排出される余剰麻酔ガスと工場や焼却設備から排出される亜酸化窒素を含む排ガスとが異なる点は、次の２点である。
（１）余剰麻酔ガス中に含まれる亜酸化窒素の濃度が３〜７０％と非常に高濃度であること、
（２）余剰麻酔ガスが揮発性麻酔ガスを含むこと、
である。
【０００５】
揮発性麻酔剤の中でも、特に塩素を含む揮発性麻酔剤は、オゾン層を破壊するおそれがあると言われている。また最近では地球温暖化問題がクローズアップされ、地球温暖化防止国際会議（ＣＯＰ３）において、二酸化窒素、メタン、フロン等と共に、亜酸化窒素は温室効果による温度上昇（温暖化効果は二酸化炭素の約３００倍）をもたらす地球規模的環境汚染物質として特に注目されている。
【０００６】
従って、余剰麻酔ガス排除装置を用いて余剰麻酔ガスを排出する際には、地球環境保護の観点からそのまま大気に放出するのではなく、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤と亜酸化窒素の両方を除去または無害化することが必要となっている。
【０００７】
従来の余剰麻酔ガスの処理方法としては、
（１）余剰麻酔ガス中に含まれる亜酸化窒素を分解する方法が、特公昭６１−４５４８６号公報（特許文献１）、特公昭６１−４５４８７号公報（特許文献２）、特公昭６１−５０６５０号公報（特許文献３）、特公昭６２−２７８４４号公報（特許文献４）等に記載されている。また、
（２）余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を冷却によって除去する方法が、新井らによって提案されている（臨床麻酔 Vol.1,No.1, P.98, 1977；非特許文献１、藤田学園医学会誌 Vol.5, P.117, 1981；非特許文献２）。また、
（３）余剰麻酔ガス中に含まれる亜酸化窒素の分解について触媒を用いない処理方法として、ニクロム線による加熱によって亜酸化窒素を熱分解する方法が報告されている（麻酔 No.28, p.1242, 1979；非特許文献３）。
【０００８】
亜酸化窒素を分解する方法（１）は、高濃度の亜酸化窒素を分解することができるものの、窒素酸化物である一酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ2）（以下「ＮＯｘ」という。）が５〜３２ｐｐｍ生成し、ＮＯ2の許容濃度３ｐｐｍ（ＴＷＡ：時間加重平均）を超える量のＮＯｘが生成するという問題がある。また、反応ガス中に例えば１〜３％程度の水分が存在すると触媒の活性が低下する場合があり課題を残している。
【０００９】
また、余剰麻酔ガスをそのまま亜酸化窒素分解触媒に供給すると、亜酸化窒素分解触媒の比表面積の低下などを招き、著しく活性が低下することがある。その理由は定かではないが、揮発性麻酔剤が分解する際に生成する酸が亜酸化窒素分解触媒を失活させるものと推定される。従って、亜酸化窒素分解触媒の活性を維持するためには揮発性麻酔剤を除去しておく必要があるが、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を効果的に除去する方法はこれまで知られていない。
【００１０】
新井らによって考案されている余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤の冷却による除去法（２）は、揮発性麻酔ガス除去器と除去器を冷却するための冷却装置を各手術室内に設置しなければならず、経済的に問題があることの他に、手術室内に極低温冷凍装置のような大型装置を置くことは場所的または衛生的に好ましくない。また、各手術室から排出される余剰麻酔ガスを集約した配管からの大流量のガスを処理する場合には、冷凍機の能力の問題から、十分に揮発性麻酔剤を除去することが困難であるという問題があり、実用化までは至っていない。
【００１１】
また、触媒を用いないニクロム線による加熱によって亜酸化窒素を熱分解する方法（３）に関しては、反応温度が９００℃と高く、中和洗浄装置が必要であること、及び生成するＮＯｘの濃度が０．１％前後と非常に高濃度であるなどの理由から、病院で使用するには安全上好ましくない。
【００１２】
各手術室から排出される、比較的大量の余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を連続して処理することができる処理方法及び処理装置はこれまで知られておらず、亜酸化窒素による地球温暖化に対する関心が高まる中、手術室から排出される、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを連続して処理することが可能な処理方法及び処理装置の開発が望まれている。
【特許文献１】特公昭６１−４５４８６号公報
【特許文献２】特公昭６１−４５４８７号公報
【特許文献３】特公昭６１−５０６５０号公報
【特許文献４】特公昭６２−２７８４４号公報
【非特許文献１】臨床麻酔 Vol.1,No.1, P.98, 1977
【非特許文献２】藤田学園医学会誌 Vol.5, P.117, 1981
【非特許文献３】麻酔 No.28, p.1242, 1979
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はこのような背景の下になされたものであって、本発明は手術室から排出される、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを処理する方法及び処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、例えば、
（１）揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程と、
（２）工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより、亜酸化窒素を分解する工程と、
を含む余剰麻酔ガスの処理方法を用いること、さらに、
揮発性麻酔剤を吸着する吸着剤が充填された吸着筒と、
吸着した揮発性麻酔剤を吸着剤から脱離させると共に吸着剤を再生させるための減圧装置と、
脱離させた揮発性麻酔剤を液化または凍結する冷却器と、
液化または凍結された揮発性麻酔剤を回収する回収装置と、
余剰麻酔ガス中に含まれる亜酸化窒素を分解する触媒が充填された分解反応器と、
を備えた処理装置を用いることにより前記の課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。本発明は以下の〔１〕〜〔３３〕に関する。
【００１５】
〔１〕揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを吸着剤と接触させ、次いで亜酸化窒素分解触媒と接触させることを特徴とする余剰麻酔ガスの処理方法。
〔２〕次の２つの工程を含むことを特徴とする余剰麻酔ガスの処理方法。
（１）揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを吸着筒に導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程
（２）工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより亜酸化窒素を分解する工程
〔３〕次の２つの工程を含むことを特徴とする余剰麻酔ガスの処理方法。
（１）揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程
（２）工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより亜酸化窒素を分解する工程
【００１６】
〔４〕次の３つの工程を含むことを特徴とする余剰麻酔ガスの処理方法。
（１）揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程
（２）工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより亜酸化窒素を分解する工程
（３）揮発性麻酔剤を吸着した吸着剤から、揮発性麻酔剤を脱離させて該吸着剤を再生すると共に、脱離した揮発性麻酔剤を冷却し、液化または凍結させて揮発性麻酔剤を回収する工程
〔５〕並列に接続された吸着筒を交互に工程（１）と工程（３）に切り替えることによって、工程（１）と工程（３）とを同時に行う上記〔４〕に記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔６〕工程（１）と工程（３）の切り替えをシーケンサーで制御して行う上記〔５〕に記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【００１７】
〔７〕工程（３）を減圧下で行い、工程（３）から排出されるガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、工程（３）から排出されるガス中に含まれる未回収の揮発性麻酔剤を吸着除去する上記〔４〕〜〔６〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔８〕減圧下、パージガスを導入して工程（３）を行い、工程（３）から排出されるガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、工程（３）から排出される、パージガスを含むガス中に含まれる未回収の揮発性麻酔剤を吸着除去する上記〔４〕〜〔６〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔９〕工程（３）において、脱離した揮発性麻酔剤を冷却する温度が、−９５〜１０℃である上記〔４〕〜〔８〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔１０〕余剰麻酔ガスに含まれる揮発性麻酔剤の濃度が０．１〜３％である上記〔１〕〜〔９〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【００１８】
〔１１〕揮発性麻酔剤がフルオロエーテル系である上記〔１〕〜〔１０〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔１２〕揮発性麻酔剤が、１，１，１−トリフルオロ−２−ブロモ−２−クロロエタン、１−クロロ−２，２，２−トリフルオロエチル ジフルオロメチルエーテル及び／またはフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチルエーテルである上記〔１〕〜〔１０〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔１３〕吸着剤が、活性炭、ゼオライト、シリカ、メソポーラスシリカ及びアルミナからなる群から選ばれる少なくとも１種の吸着剤である上記〔１〕〜〔１２〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔１４〕吸着剤の細孔径が５〜１００Åである上記〔１３〕に記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔１５〕余剰麻酔ガスに含まれる亜酸化窒素の濃度が３〜７０％である上記〔１〕〜〔１４〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔１６〕亜酸化窒素を分解する触媒がアルミナ系触媒である上記〔１〕〜〔１５〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【００１９】
〔１７〕亜酸化窒素を分解する触媒が、次の（I）〜（III）からなる群から選ばれる少なくとも１つの触媒である上記〔１〕〜〔１６〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
（I）アルミニウム、マグネシウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（II）マグネシウム及びロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（III）アルミニウムの少なくとも一部とマグネシウムにより、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体に、ロジウムが担持されている触媒
〔１８〕亜酸化窒素を分解する触媒が、次の（IV）〜（VI）からなる群から選ばれる少なくとも１つの触媒である上記〔１〕〜〔１６〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
（IV）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、アルミニウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（V）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、ロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（VI）アルミニウムの少なくとも一部と、亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属により、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体にロジウムが担持されている触媒
〔１９〕亜酸化窒素の分解温度が２００〜６００℃である上記〔１〕〜〔１８〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
【００２０】
〔２０〕亜酸化窒素の分解の際に生成するＮＯｘの量が１ｐｐｍ以下である上記〔１７〕〜〔１９〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔２１〕工程（２）において、工程（１）から排出されるガスと、亜酸化窒素を分解後に工程（２）から排出されるガスとの間で熱交換する上記〔２〕〜〔２０〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔２２〕亜酸化窒素を分解した後のガスに含まれる亜酸化窒素の濃度を検出し、検出した亜酸化窒素の濃度に基づいて亜酸化窒素の分解温度を制御する上記〔１〕〜〔２１〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガスの処理方法。
〔２３〕揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含有する余剰麻酔ガスを処理する装置において、揮発性麻酔剤を吸着する吸着剤が充填された吸着筒と、
吸着した揮発性麻酔剤を吸着剤から脱離させると共に吸着剤を再生させるための減圧装置と、
脱離させた揮発性麻酔剤を液化または凍結する冷却器と、
液化または凍結された揮発性麻酔剤を回収する回収装置と、
余剰麻酔ガス中に含まれる亜酸化窒素を分解する触媒が充填された分解反応器と、
を備えたことを特徴とする余剰麻酔ガス処理装置。
〔２４〕揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含有する余剰麻酔ガスが、吸着剤が充填された吸着筒に導入され、次いで吸着筒から排出された亜酸化窒素を含有するガスが亜酸化窒素分解触媒が充填された分解反応器に導入されるように、吸着筒と分解反応器が接続される上記〔２３〕に記載の余剰麻酔ガス処理装置。
【００２１】
〔２５〕複数の吸着筒を備え、吸着筒が並列に接続されている上記〔２３〕または〔２４〕に記載の余剰麻酔ガス処理装置。
〔２６〕吸着剤から脱離した揮発性麻酔剤を冷却し、液化または凍結させて揮発性麻酔剤を回収した後のガスを、吸着筒の入口側に戻すラインを備える上記〔２３〕〜〔２５〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガス処理装置。
〔２７〕パージガス導入ラインを備え、パージガスが吸着筒に導入されるように接続されると共に、吸着剤から脱離した揮発性麻酔剤を冷却し、液化または凍結させて揮発性麻酔剤を回収した後のパージガスを含むガスを、吸着筒の入口側に戻すラインを備える上記〔２３〕〜〔２５〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガス処理装置。
〔２８〕分解反応器へ導入するガスを希釈する、希釈ガス誘導ポンプ及び希釈ガスを分解反応器の入口に導入するラインを備える上記〔２３〕〜〔２７〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガス処理装置。
〔２９〕分解反応器に導入されるガスと分解反応器から排出されるガスの間で熱交換するための熱交換器を備える上記〔２３〕〜〔２８〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガス処理装置。
【００２２】
〔３０〕分解反応器と熱交換器が一体構造であり、該熱交換器において、分解反応器に導入されるガスと分解反応器から排出されるガスの間で熱交換する上記〔２９〕に記載の余剰麻酔ガス処理装置。
〔３１〕分解反応器から排出されるガス中に含まれる亜酸化窒素の濃度を検出する亜酸化窒素ガス検知器を備え、該亜酸化窒素ガス検知器で測定した亜酸化窒素の濃度に基づいて前記分解反応器の温度を制御する温度制御装置を備える上記〔２３〕〜〔３０〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガス処理装置。
〔３２〕吸着筒に充填する吸着剤が、活性炭、ゼオライト、シリカ、メソポーラスシリカ及びアルミナからなる群から選ばれる少なくとも１つの吸着剤である上記〔２３〕〜〔３１〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガス処理装置。
〔３３〕分解反応器に充填する触媒が、アルミナ系触媒または以下の（I）〜（VI）からなる群から選ばれる少なくとも１つの触媒である上記〔２３〕〜〔３２〕のいずれかに記載の余剰麻酔ガス処理装置。
（I）アルミニウム、マグネシウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（II）マグネシウム及びロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（III）アルミニウムの少なくとも一部とマグネシウムにより、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体に、ロジウムが担持されている触媒
（IV）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、アルミニウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（V）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、ロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（VI）アルミニウムの少なくとも一部と、亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属により、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体にロジウムが担持されている触媒
【発明の効果】
【００２３】
本発明の余剰麻酔ガスの処理方法及び処理装置を用いれば、病院の手術室から余剰麻酔ガス排除装置によって排出される余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着剤によって吸着除去し、次いで亜酸化窒素を窒素と酸素に分解することができる。本発明の余剰麻酔ガスの処理方法及び処理装置を用いることにより、地球環境保護の観点より、オゾン層を破壊するおそれがある揮発性麻酔剤や、地球温暖化ガスである亜酸化窒素を大気中に放出することなく無害化することできる。また、本発明の処理装置はコンパクトであり、病院の屋上や、機械室、配管集合スペースなど比較的スペースの少ない病院内の施設にも設置ができ、しかも大量の余剰麻酔ガスを連続的に処理することができるので経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明について詳しく説明する。先ず、本発明の、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスの処理方法について説明する。
【００２５】
本発明の余剰麻酔ガスの処理方法は、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを吸着剤と接触させ、次いで亜酸化窒素分解触媒と接触させることを特徴とする。また、本発明の余剰麻酔ガスの処理方法は、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを吸着筒に導入し、吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程（１）を行い、次いで、工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを亜酸化窒素分解触媒が充填された分解反応器に導入し、亜酸化窒素を触媒と接触させることにより亜酸化窒素を窒素と酸素に分解する工程（２）を行うことを特徴とする。さらに本発明の余剰麻酔ガスの処理方法は、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、余剰麻酔ガスを吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程（１）を行い、次いで、工程（１）から排出される、亜酸化窒素を含むガスを、亜酸化窒素分解触媒が充填された分解反応器に導入し、亜酸化窒素を触媒と接触させることにより亜酸化窒素を窒素と酸素に分解する工程（２）を行うことを特徴とする。
【００２６】
亜酸化窒素と混合される揮発性麻酔剤は、従来はハロセン（１，１，１−トリフルオロ−２−ブロモ−２−クロロエタン）が用いられていたが、近年ではイソフルラン（１−クロロ−２，２，２−トリフルオロエチル ジフルオロメチルエーテル）、セボフルラン（フルオロメチル−２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチルエーテル）、エンフルラン（２−クロロ−１，１，２−トリフルオロエチル ジフルオロメチルエーテル）、デスフルラン（１，２，２，２−テトラフルオロエチル ジフルオロメチルエーテル）、等のフルオロエ−テル類が主に使用されている。これらのフルオロエ−テル系揮発性麻酔剤は、例えば麻酔ガス中に２〜３％含まれるようにフルオロエ−テル系揮発性麻酔剤が充填された麻酔器に酸素を供給し、蒸気圧分のフルオロエ−テル系揮発性麻酔剤を亜酸化窒素と混合して使用する。
【００２７】
手術室における麻酔ガスとして使用される各成分の量は、例えば、亜酸化窒素が４Ｌ／ｍｉｎ、酸素が２Ｌ／ｍｉｎであり、揮発性麻酔剤が全麻酔ガス量の２〜３％である。また麻酔ガスとして使用された後の余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤の濃度は０．１〜３％である。例えば余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤の濃度が３％の場合、仮に１回の手術が８時間かかったとすると、手術室１室あたりの揮発性麻酔剤の使用量は、揮発性麻酔剤として例えばセボフルランを用いた場合、ガスとして約９０Ｌ、液体として約７７１ｇとなる。もし、活性炭でこのセボフルランすべてを吸着だけで除去する場合、活性炭の使用量は、本発明者らの実験によれば、例えば椰子殻炭Ｙ−１０（味の素ファインテクノ（株））では約９．３Ｋｇ必要となる。
【００２８】
手術室から排出される余剰麻酔ガスは、各手術室をまとめた配管によって病院外に放出されることが多く、手術が同時に行われた場合や、手術が長時間に渡った場合には、前述の何倍もの非常に大量の活性炭が必要となり、これを１回の手術の度に交換することは非常に手間が掛かり、かつコストも多大なものになるという問題がある。
【００２９】
本発明の余剰麻酔ガスの処理方法において、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着するための吸着筒は１筒でもよいが、余剰麻酔ガスを連続的に効率よく処理をするためには、上記の理由から２筒以上の複数の吸着筒を用いることが好ましく、２筒以上の複数の吸着筒は並列に接続されていることが好ましい。並列に接続された２筒以上の吸着筒は、運転中は周期的に切り換えて運転を行うことができる。吸着筒の大きさと吸着筒に充填される吸着剤の量は、吸着筒出口から揮発性麻酔剤が流出しないように、余剰麻酔ガスの流量、揮発性麻酔剤の濃度などにより適宜選択することができる。揮発性麻酔剤の吸着を効率的に行うためには、吸着剤の吸着能力の約３／４程度吸着させた時点でガスの流れを新しい吸着筒に切り替えて運転を行うことが好ましく、連続的な運転を行うことができる。
【００３０】
本発明の余剰麻酔ガスの処理方法に用いることができる吸着剤としては、ゼオライト、シリカ、メソポーラスシリカ、アルミナ、活性炭等を例示することができ、これらの吸着剤から選ばれる少なくとも１種の吸着剤を用いることができる。好ましくは活性炭またはアルミナがよい。活性炭の場合、灰分が少ないものが好ましい。灰分の含有量は好ましくは１質量％以下であり、さらに好ましくは０．５質量％以下がよく、特に好ましくは０．２質量％以下がよい。灰分とは活性炭中に含まれる無機成分であり、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＴｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3などを挙げることができる。これらの無機成分のうち、アルカリ金属及びアルカリ土類金属化合物の含有量は少ない方が好ましい。アルカリ金属及び／またはアルカリ土類金属類が多い活性炭を用いて揮発性麻酔剤の吸脱着操作を繰り返すと、揮発性麻酔剤が分解することがある。活性炭以外の吸着剤においては、同様にアルカリ金属及び／またはアルカリ土類金属類の含有量が少ない方がよく、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下がよい。また、吸着剤の細孔径は揮発性麻酔剤の分子の大きさから５Å〜１００Å、好ましくは７Å〜５０Å、さらに好ましくは７Å〜２０Åの細孔径を有するものがよい。余剰麻酔ガスが水分を含んでいる場合には、吸着処理を行う前に余剰麻酔ガスを冷却するか、またはシリカゲル、親水性のゼオライトなどの吸着剤と接触させることにより水分除去を行ってもよい。また、吸着剤は前記の吸着剤を単独で用いてもよいし、２種類以上を任意の割合で組み合わせて用いてもよい。２種類以上の吸着剤を混合する割合は揮発性麻酔剤の濃度等の条件から適宜選択することができる。
【００３１】
吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガスから揮発性麻酔剤を吸着除去した亜酸化窒素を含むガスは、次に亜酸化窒素分解触媒を用いて亜酸化窒素を窒素と酸素に分解する。亜酸化窒素の分解触媒としては、例えば、アルミナに貴金属を担持したアルミナ系触媒を用いることができる。また、次の（I）〜（III）からなる群から選ばれる少なくとも１つの触媒を用いることができる。
（I）アルミニウム、マグネシウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（II）マグネシウム及びロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（III）アルミニウムの少なくとも一部とマグネシウムにより、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体に、ロジウムが担持されている触媒
【００３２】
また、次の（IV）〜（VI）からなる群から選ばれる少なくとも１つの触媒を用いることができる。
（IV）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、アルミニウム及びロジウムが担体に担持されている触媒
（V）亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属と、ロジウムがアルミナ担体に担持されている触媒
（VI）アルミニウムの少なくとも一部と、亜鉛、鉄及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属により、スピネル型結晶性複合酸化物が形成されている担体にロジウムが担持されている触媒
【００３３】
亜酸化窒素を分解する際には、許容濃度を越える量のＮＯｘが生成する場合があるが、ＮＯｘの生成量を１ｐｐｍ以下にするためには、亜酸化窒素分解触媒としては、前記の（I）〜（VI）の触媒の少なくとも１つの触媒を用いることが好ましい。
【００３４】
亜酸化窒素分解触媒が充填された分解反応器の温度は、２００〜６００℃の範囲に設定することができ、好ましくは３００℃〜５００℃、さらに好ましくは３５０℃〜４５０℃であることがよい。触媒が充填された分解反応器の温度をこの温度範囲に設定することにより、亜酸化窒素を効率的に分解することができると共に、前記の分解触媒を用いれば、ＮＯｘの生成量を１ｐｐｍ以下にすることができる。分解反応器の温度が２００℃より低い場合は亜酸化窒素が十分に分解されず、また６００℃より高い温度では触媒の寿命が短くなると共に病院内の施設で６００℃より高い高温にすることは、安全上からも好ましくない。
【００３５】
麻酔ガスに含まれる亜酸化窒素の濃度は３〜７０％の範囲で使用される。余剰麻酔ガス排除装置から排出された余剰麻酔ガスは、揮発性麻酔剤を吸着除去した後、引き続いて亜酸化窒素分解反応器へと導入されるが、このとき導入されるガス中に含まれる亜酸化窒素の濃度は、前述のように圧縮空気が同伴されて希釈されるにもかかわらず、約２５％前後の高濃度となることがある。触媒の分解能力を考えると、このまま触媒層に導入しても問題はないが、触媒の活性及び触媒の寿命を考慮すると、触媒層へ導入する亜酸化窒素の濃度はより低い方が好ましい。従って、亜酸化窒素分解反応器へ導入されるガスを希釈し、好ましくは亜酸化窒素の濃度を１０％以下、より好ましくは５％以下にすることがよい。
【００３６】
亜酸化窒素を含むガスを希釈するガスとしては、触媒に影響を与えないガスであれば特に制限はなく、例えば空気、窒素あるいはヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを使用することができる。経済性の面から、ドライ空気または大気をそのまま使用することが好ましい。
【００３７】
また、亜酸化窒素分解反応器に導入されるガスの温度はほぼ常温であり、触媒によって分解されたガスは２００〜６００℃に加熱されている。本発明の処理方法においては、分解反応器に導入される前と後のガスを共に分解反応器の出入り口に設置された熱交換器を通過させることにより、分解反応器に導入されるガスと分解反応器から排出されるガスとの間で熱交換を行うことによって加熱エネルギーと冷却エネルギーを減少させてエネルギー効率を高めることができる。
【００３８】
さらに、本発明の処理方法は、分解反応器から排出される分解ガスを大気中へ放出する前に、亜酸化窒素の濃度を検知し、この検知濃度に基づいて分解反応器の反応温度を制御することができる。分解反応器の出口から排出される亜酸化窒素をモニターし、亜酸化窒素分解触媒の活性低下を検知すると共に、検知した亜酸化窒素の濃度によっては、分解反応温度を上げるなどの制御をする。
【００３９】
また、本発明の余剰麻酔ガスの処理方法は、
揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスを、先ずはじめに、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、余剰麻酔ガスを吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤を吸着除去する工程（１）を行い、
工程（１）から排出される亜酸化窒素を含むガスを触媒と接触させることにより、亜酸化窒素を分解する工程（２）を行い、
工程（１）を行うことにより揮発性麻酔剤を吸着させた吸着剤から揮発性麻酔剤を脱離させて該吸着剤を再生すると共に、脱離した揮発性麻酔剤を冷却し、液化または凍結させて揮発性麻酔剤を回収する工程（３）を行う、
ことを特徴とする。
【００４０】
並列に接続された吸着筒を交互に工程（１）と工程（３）に切り替えることによって、工程（１）と工程（３）は同時に行うことが好ましい。工程（３）は、例えば揮発性麻酔剤を吸着させた吸着剤を、真空ポンプによって減圧とし、吸着している揮発性麻酔剤を脱離させることによって、吸着剤を再生することができる。すなわち、吸着剤から揮発性麻酔剤を脱離させて回収することは、同時に吸着剤の再生を意味し、揮発性麻酔剤を脱離した後の吸着剤は、再び余剰麻酔ガスから揮発性麻酔剤を除去する吸着剤として再使用することができる。従って、吸着剤を再生している間は、ガスの流れを新しい吸着剤に切り替えて運転すれば、処理装置の運転を停止することなく吸着剤の再生と脱離された揮発性麻酔剤の回収処理をほぼ同時に行うことができる。各工程の切り替えは、例えば電磁弁をシーケンサーで制御して行うことができる。
【００４１】
また、工程（３）は、例えば吸着剤が充填された吸着筒を真空ポンプによって減圧にする際、吸着筒にパージガスを導入し、吸着している揮発性麻酔剤を脱離させることによって吸着剤を再生することができる。パージガスは特に制限はないが、例えば、空気、窒素、不活性ガスなどを使用することができる。経済性の面から、ドライ空気または大気をそのまま使用することが好ましい。
【００４２】
また本発明は、吸着剤に吸着させた揮発性麻酔剤を吸着剤から脱離させて吸着剤を再生すると共に、この脱離させた揮発性麻酔剤を冷却装置に導入することによって揮発性麻酔剤を液化または凍結させて回収することができる。回収した揮発性麻酔剤は再度精製してもよいし、焼却処理や分解剤と接触させて分解処理することもできる。
【００４３】
吸着剤から脱離し、冷却装置に導入された揮発性麻酔剤は、ほとんどが液化または凍結するが、冷却装置から排出されるガスは冷却温度におけるほぼ蒸気圧に相当する揮発性麻酔剤を含んでいる。この量はわずかではあるが、この冷却装置からの排出ガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、冷却装置からの排出ガス中に残存する揮発性麻酔剤を実質的に含まないようにすることができる。また、揮発性麻酔剤を吸着剤から脱離させて吸着剤を再生する方法として前述したようにパージガスを用いることができるが、その場合も揮発性麻酔剤を含むガスを冷却し、揮発性麻酔剤を液化または凍結させて回収した後のガスを、並列に接続された吸着筒の少なくとも１つに導入し、該吸着筒に充填された吸着剤と接触させることにより、排ガス中に残存する揮発性麻酔剤を実質的に含まないようにすることができる。
【００４４】
また、揮発性麻酔剤を吸着除去した後の亜酸化窒素を含むガスを亜酸化窒素分解触媒と接触させる際、亜酸化窒素を含むガスをさらに前記の吸着剤が充填されたガード吸着筒に導入してもよい。ガード吸着筒を用いることにより、吸着筒が破過した場合でも亜酸化窒素分解触媒に揮発性麻酔剤が流入することを防ぐことができる。ガード吸着筒の数や能力には制限はなく、運転条件に応じて選択することができる。
【００４５】
吸着剤から脱離した揮発性麻酔剤を冷却する温度は、−９５〜１０℃とすることによって効果的に揮発性麻酔剤を捕集することができ、好ましくは−９０〜５℃、さらに好ましくは−４０〜５℃、特に好ましくは−２０〜５℃がよい。冷却温度はできる限り低い方が揮発性麻酔剤を回収する効率は向上するので、例えば揮発性麻酔剤の凝固点以下まで冷却すればよいが、冷凍機の能力や熱ロス等の問題から、少なくとも１０℃以下とすることが好ましい。また、脱離した揮発性麻酔剤を含むガスが水分を含む場合には、揮発性麻酔剤を冷却する前に吸水剤や冷却によって脱水処理を行なってもよいが、揮発性麻酔剤の冷却温度を上記の温度範囲に設定することによって、揮発性麻酔剤と水分の両方を回収することが可能である。また、冷却温度における蒸気圧分の未回収の揮発性麻酔剤は、前述したように、例えばパージガスと共に吸着剤に再度接触させることによりほぼ完全に吸着除去することができる。
【００４６】
一方、先に吸着剤で処理せず、冷却のみによって揮発性麻酔剤を除去しようとすると、例えば、揮発性麻酔剤がセボフルランの場合では、−９０℃に冷却した場合においても約１００ｐｐｍ程度のセボフルランが冷却後のガス中に残存する。瞬間値は僅かではあるものの、揮発性麻酔剤が残ったガスをそのまま長時間亜酸化窒素分解触媒と接触させると、触媒の活性を低下させる原因となるため好ましくない。本発明の余剰麻酔ガスの処理方法は、揮発性麻酔剤を吸着することにより除去することができるので、冷却温度を−９５℃より低い極低温まで冷却する必要がなく、経済的にも好ましい。
【００４７】
揮発性麻酔剤を冷却する方法としては特に制限はないが、例えば変成アルコールを冷媒とし、ドライアイスや液体窒素を用いて冷却する方法を用いることができる。取り扱いのしやすさから、２元冷却器または専用の極低温冷却器を用いてもよい。
【００４８】
次に、本発明の余剰麻酔ガスの処理装置について説明する。本発明の余剰麻酔ガスの処理装置は、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含有する余剰麻酔ガスを処理する装置であり、
揮発性麻酔剤を吸着する吸着剤が充填された吸着筒と、
吸着した揮発性麻酔剤を吸着剤から脱離させると共に吸着剤を再生させるための減圧装置と、
脱離させた揮発性麻酔剤を液化または凍結する冷却器と、
液化または凍結された揮発性麻酔剤を回収する回収装置と、
余剰麻酔ガス中に含まれる亜酸化窒素を分解する触媒が充填された分解反応器と、
を備えたことを特徴とする。
【００４９】
揮発性麻酔剤を吸着する吸着剤が充填された吸着筒と、亜酸化窒素を分解する触媒が充填された分解反応器は、余剰麻酔ガスが先ず吸着筒に導入され、次いで、吸着筒から排出された亜酸化窒素を含有するガスが亜酸化窒素分解触媒が充填された分解反応器に導入されるように接続される。また、揮発性麻酔剤を吸着する吸着剤が充填された吸着筒は１筒または複数備えており、複数の吸着筒は並列に接続されていることが好ましく、任意の吸着筒が使用できるようにガスの流れを変えることができる。
【００５０】
以下、本発明の余剰麻酔ガスの処理装置について、図面を用いて説明する。図１は、手術室から排出される、揮発性麻酔剤と亜酸化窒素を含む余剰麻酔ガスから揮発性麻酔剤を吸着除去し、引き続いて亜酸化窒素を分解する、本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示している。図１に示した余剰麻酔ガス処理装置は、揮発性麻酔剤を吸着除去する吸着剤が充填された吸着筒１、亜酸化窒素の分解触媒が充填された亜酸化窒素分解反応器３、熱交換器１４、亜酸化窒素を含むガスを希釈するための希釈ガス誘導ポンプ５、流量計４、希釈ガス吸入口６、亜酸化窒素分解後の排ガス中の亜酸化窒素の濃度を測定する亜酸化窒素ガス検知器７からなる、余剰麻酔ガス処理工程に用いる装置と、極低温冷凍機９、揮発性麻酔剤を冷却するための冷却器２、冷却した揮発性麻酔剤を回収するための回収装置８、真空ポンプ１０からなる、吸着剤に吸着させた揮発性麻酔剤を脱離して回収し、同時に吸着剤を再生する工程に用いる装置、から概略構成される。
【００５１】
図１の余剰麻酔ガス処理装置では、揮発性麻酔剤を吸着するための吸着筒を１基備えており、余剰麻酔ガスはバルブＶ６を経由して吸着筒１に導入され、バルブＶ７を経由して亜酸化窒素分解反応器３に導入される。吸着処理の時間は吸着剤の吸着能力によって設定することができ、前述したように揮発性麻酔剤の吸着を効率的に行うためには吸着剤の吸着能力の約３／４程度吸着させた時点で処理を停止することが好ましい。
【００５２】
吸着剤に吸着された揮発性麻酔剤を回収する方法としては、バルブＶ６を閉にして余剰麻酔ガスの供給を停止した後、例えば、バルブＶ７を閉とし、バルブＶ３を経由して希釈ガスを導入しながら揮発性麻酔剤を脱離し、脱離した揮発性麻酔剤はバルブＶ２を経由して冷却器２に導入され、揮発性麻酔剤回収装置８で回収される。揮発性麻酔剤を脱離して再生した吸着剤は繰り返し使用することができ、バルブＶ２、Ｖ３を閉、バルブＶ６、Ｖ７を開として余剰麻酔ガスの処理を再開する。
【００５３】
図２は、本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示しており、図１に示した余剰麻酔ガス処理装置にガード吸着筒１６を加えた装置を示している。ガード吸着筒の設置場所は吸着筒１と亜酸化窒素分解反応器３の間であれば特に制限はなく、吸着筒が破過した場合に備えることができる。
【００５４】
図３は本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示している。図３に示した余剰麻酔ガス処理装置は、揮発性麻酔剤を吸着除去する吸着剤が充填された吸着筒１、亜酸化窒素の分解触媒が充填された亜酸化窒素分解反応器３、熱交換器１４、亜酸化窒素を含むガスを希釈するための希釈ガス誘導ポンプ５、流量計４、希釈ガス吸入口６、亜酸化窒素分解後の排ガス中の亜酸化窒素の濃度を測定する亜酸化窒素ガス検知器７からなる、余剰麻酔ガス処理工程に用いる装置と、極低温冷凍機９、揮発性麻酔剤を冷却するための冷却器２、冷却した揮発性麻酔剤を回収するための回収装置８、真空ポンプ１０からなる、吸着剤に吸着させた揮発性麻酔剤を脱離して回収し、同時に吸着剤を再生する工程に用いる装置、から概略構成される。
【００５５】
図３の余剰麻酔ガス処理装置では、揮発性麻酔剤を吸着するための吸着筒を２基備えており、吸着筒（Ａ）と吸着筒（Ｂ）は並列に接続されている。吸着筒（A）、（Ｂ）の切り替えはバルブＶ１で行うことができ、例えば吸着筒（Ａ）で吸着操作を行う間に、吸着筒（Ｂ）から揮発性麻酔剤の脱離・回収を行って吸着剤を再生させ、処理装置を連続的に運転する。
【００５６】
吸着筒に充填される吸着剤は、余剰麻酔ガス中に含まれる揮発性麻酔剤の種類に応じて選択することができ、吸着筒１の２系統（A）、（Ｂ）のうち、バルブＶ１〜Ｖ４を制御し、余剰麻酔ガスを例えばバルブＶ１の（Ａ）側から吸着筒（Ａ）に導入し、先ずはじめに揮発性麻酔剤を吸着除去する。吸着筒（Ａ）において揮発性麻酔剤が吸着除去されたガスは、バルブＶ４を経由して亜酸化窒素分解触媒が充填された分解反応器３に導入される。その間は、バルブＶ１の（Ｂ）側とバルブＶ４の（Ｂ）側を閉とする。
【００５７】
分解反応器３は、例えば電気ヒーターによって加熱することができる。分解反応器３に充填される触媒は、例えば、アルミナに貴金属を担持したアルミナ系触媒やアルミナ担体にマグネシウムとロジウムを担持させた触媒などを用いることができる。分解反応器３に導入される亜酸化窒素を含むガスは、希釈ガス誘導ポンプ５によって希釈ガス吸入口６より大気を取り込み、流量計４にて流量を制御しながら希釈することができる。
【００５８】
バルブＶ１、Ｖ４は吸着筒（Ａ）、（Ｂ）の２系列の余剰麻酔ガス処理工程ラインの切り替え用として、バルブＶ２、Ｖ３は、吸着筒からの揮発性麻酔剤の脱離及び再生工程用として作動する。あらかじめ吸着剤の揮発性麻酔剤を吸着する処理能力を求めておけば処理するガスの量に応じ、一定時間後にバルブＶ１及びＶ４を制御することによって２系列目の吸着筒（Ｂ）に自動的に切り替えることができる。吸着工程ラインが（Ｂ）側に切り替えられたら、好ましくはほぼ同時に、揮発性麻酔剤を吸着させた吸着筒（Ａ）は、バルブＶ２及びＶ３を調整して真空ポンプ１０に接続することができる。
【００５９】
バルブＶ２の（Ａ）側を開、バルブＶ３を閉とすることにより、吸着筒（Ａ）は真空ポンプ１０によって減圧され、脱離した揮発性麻酔剤は、配管１５を経由して冷却器２へ導入される。揮発性麻酔剤は冷却器２で冷却されて液化または凍結し、回収装置８を用いて回収される。また、吸着筒（Ａ）を真空ポンプ１０によって減圧にするとき、パージガスを使用してもよい。パージガスは希釈ガス吸入口６より取り込まれた大気が希釈ガス吸入ライン１２を経由して吸着筒（Ａ）に導入され、バルブＶ２及びＶ３を調整して導入量をコントロールすることができる。
【００６０】
回収装置８は、開閉バルブＶ５を備えている。ここで、本発明の処理装置は、冷却温度での蒸気圧に相当する未回収の揮発性麻酔剤を吸着除去するために、未回収ガス回収ライン１３を備えている。蒸気圧分の揮発性麻酔剤は、未回収ガス回収ライン１３を経由してバルブＶ１の手前に戻され、再度吸着剤と接触させることができる。
【００６１】
分解反応器３において、亜酸化窒素は窒素と酸素に分解されて排出される。排出ガスは大気へ放出する前に、熱交換器１４において分解反応器３に導入されるガスとの間で熱交換された後、亜酸化窒素ガス検知器７を経由して大気中に放出される。この時、亜酸化窒素濃度を亜酸化窒素ガス検知器７で検知し、分解反応器３の反応温度を制御することができる。また、亜酸化窒素分解触媒を内蔵する分解反応器３と熱交換器１４は一体構造であり、垂直方向に配置される縦型とすることにより、装置の小型化と熱損失の低減を図ることができる。
【００６２】
図４は、本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示しており、図３に示した余剰麻酔ガス処理装置にガード吸着筒１６を加えた装置を示している。ガード吸着筒の設置場所は吸着筒１と亜酸化窒素分解反応器３の間であれば特に制限はない。図３に示した装置は２つの吸着筒を並列に備えており、一方の吸着筒が破過する前に他方の吸着筒に切り替えて長時間安定した運転をすることができるが、ガード吸着筒１６を設置することでより安全な運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示す概略図である。
【図２】本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示す概略図である。
【図３】本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示す概略図である。
【図４】本発明の余剰麻酔ガス処理装置の１例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  吸着筒
２  冷却器
３  亜酸化窒素分解反応器
４  流量計
５  希釈ガス誘導ポンプ
６  希釈ガス吸入口
７  亜酸化窒素ガス検知器
８  揮発性麻酔剤回収装置
９  極低温冷凍機
１０  真空ポンプ
１１，１２  希釈ガス吸入ライン
１３  未回収ガス回収ライン
１４  熱交換器
１５  揮発性麻酔剤回収ライン
１６  ガード吸着筒
【図１】
2006263475.tif 000003
【図２】
2006263475.tif 000004
【図３】
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【図４】
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