(57)【要約】【課題】生物学的廃棄物の滅菌のための方法および装置を提供する。【解決手段】プロセス始動の間に、作業の間に問題となるかもしれない極限条件、即ち、供給液流の最大の可能な流速および最低の温度をシミュレートする方法で、その作業能力を確証する連続式生物廃棄物滅菌プロセス。該始動段階では、滅菌される液は能力が確かめられるまで装置中で循環され、その後、排出流を下水管系に導くことができる。本発明に従う装置は、生物廃棄物含有液の流れ方向において、貯蔵タンクと、一定の液流を送ることができる少なくとも一つの供給ポンプと、少なくとも一つの加熱ユニットと、少なくとも一つの冷却ユニットと、および該生物廃棄物含有液を該加熱ユニットを通して循環するための循環回路と、並びに接続パイプおよびバルブを含む。特別なパイプおよびバルブの配置により、該装置の全ての部材をメンテナンス目的のために滅菌できることを確証する。【選択図】図１
2005504633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的廃棄物の滅菌のためのプロセスの作業能力を確認する方法であり、該プロセスでは、生物廃棄物を含有する液を特定の温度に特定の時間の間加熱する方法であって、
プロセス始動の間、該生物廃棄物を下水管系中に導く前に、該プロセスの作業を、生物廃棄物含有液の最高に可能な流速および最低の供給温度を使用して試験することを特徴とする、方法。
【請求項２】
プロセス始動の間、前記加熱された生物廃棄物を冷却段階を通し供給ラインに導き戻すことを特徴とする、請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
生物学的廃棄物の連続式滅菌のための装置であり、その主ラインが、貯蔵タンク（２０）と、少なくとも一つの供給ポンプ（３１）と、少なくとも一つの加熱ユニット（３０）と、該加熱ユニットまたは加熱ユニット群の下流に配置された滅菌ゾーン（３２）と、および生物廃棄物含有液を該滅菌ゾーンの終端から加熱ユニット（３０）の開始端へ循環するための回路と、並びに適当な接続パイプおよびバルブを含む装置であって、
該装置は該供給ポンプ（３１）の最高の流速を制限するための手段を含み、該滅菌ゾーン（３２）には少なくとも一つの温度測定器が設けられ、そして該回路は冷却ユニット（５０）を含むことを特徴とする、装置
【請求項４】
前記供給ポンプ（３１）は置換ポンプであることを特徴とする、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記滅菌ゾーン（３２）の下流に、少なくとも二つの直列バルブ（１４、１５）が連続して配置されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の滅菌装置。
【請求項６】
前記直列バルブ（１４、１５）の間に圧力測定器を含む、請求項７記載の滅菌装置。
【請求項７】
前記循環回路が前記主ラインの少なくとも二つの連続した直列バルブ（１４、１５）に関連して該主ラインから分岐し、該一連のバルブの第一バルブ（１４）の前で第一並列バルブ（５３）が設けられた内側分岐路が該循環回路に接続し、そして該内側分岐路に加えて、第二並列バルブ（５４）が設けられた外側分岐路が該一連のバルブの第一バルブ（１４）と第二バルブ（１５）との間の主ラインから分岐し、それにより前記分岐が前記並列バルブ（５３、５４）の後方で一緒に結合し、その後結合したパイプラインが回路冷却ユニット（５０）に通じるように分岐することを特徴とする、請求項７記載の滅菌装置。
【請求項８】
排出冷却ユニット（４０）を含むことを特徴とする、請求項４ないし９のうちのいずれか一項に記載の滅菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生物学的廃棄物のための連続式滅菌プロセス、および該プロセスを適用するための装置であって、その主ラインが、生物廃棄物含有液の流れ方向において、貯蔵タンクと、少なくとも一つの供給ポンプと、少なくとも一つの加熱ユニットと、少なくとも一つの冷却ユニットと、および該生物廃棄物含有液を該加熱ユニットを通して循環するための循環回路と、並びに適当なパイプおよびバルブとを含む装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物学的廃棄物は、例えば病院、農学または生物学の研究および生産施設、血漿分画施設等において生成される。そのような施設において生成される生物学的廃棄物は、これらの廃棄物がしばしばバクテリア、ウイルス、病原菌等の微生物を含み、ヒトおよび動物に有害であるので、下水管系に直接導くことができない。下水管系に導く前に、そのような生物廃棄物は、奪活目的のために設計された処理プラントにおいて最初に奪活されなればならない。生物廃棄物の処理のために、該下水管系に導く前に生物廃棄物を滅菌する様々な処理プラントが設計されている。生物廃棄物の滅菌は、化学的にまたは熱により行うことができる。該処理プラントは、連続式にまたはバッチ式に作業することができる。
【０００３】
独国特許発明第４０１６１１６号公報では、バクテリア、ウイルス、病原菌等のような微生物を含む廃棄物水の連続式精製のためのプロセスが開示されている。該プロセスにおいて、該廃棄物水は熱交換器および／または直接噴射された熱蒸気により殺菌温度に加熱され、その後に該廃棄物水は一時停止回路、例えば加圧された容器に導かれる。該一時停止回路中で、該廃棄物水は該殺菌温度で所定の時間の間保持される。滞留時間は、インジケータを該廃棄物水中に規則正しい間隔、例えば５分毎に５秒間注入し、そしてこのインジケータの存在を該一時停止回路の出口で測定することにより測定される。インジケータ注入と検出との間の時間差は実際の滞留時間を表し、該滞留時間の設定と比較することができる。
【特許文献１】
独国特許発明第４０１６１１６号公報
【０００４】
ジャーナル：Pharmaceutical Engineering、２００１年５月／６月、７０ないし８２頁において、生物廃棄物の処理のための施設に関連するカールＪ．カールソンによる文献“Biowaste Systems”が発行されている。該文献は、異なる種類の生物廃棄物処理施設並びに容積決定の原理およびそれに関する問題を扱う。
該文献によれば、典型的な熱による連続式生物廃棄物滅菌装置は、固形物質のための分離ユニットと、貯蔵タンクと、加熱ユニットと、および一時停止回路と、並びに生物廃棄物を該加熱ユニットおよび該一時停止回路を通して循環するための循環回路とを含む。該文献によれば、典型的な連続式装置は以下の工程を含む：生物廃棄物が熱交換器中および一時停止回路中で前記微生物が死亡するに十分な温度に到達するまで循環される加熱段階。これは、該生物廃棄物が該熱交換器の全長に渡って要求される温度に達したとき、作業段階に続く。それにより、処理された生物廃棄物は、冷却設備を通って下水管系に導かれる。一つまたは幾つかの滅菌パラメータ（一時停止回路中の温度、圧力等）が所定値から外れ、従って該生物廃棄物が不十分に滅菌される場合、該プロセスは保持段階に入り、該生物廃棄物は該加熱ユニットおよび該一時停止回路を通して問題となるパラメータまたはパラメータ群が再び与えられた範囲内になるまで循環される。警戒状態の場合、該装置は冷却モードに入り、該加熱ユニットの作業が停止され、そして該装置が再び作業状態になるまで、該生物廃棄物はポンプ供給ラインに再循環し戻される。該文献によれば、該貯蔵タンクから下流の部分の蒸気滅菌のための設備、並びに活性な生物廃棄物の冷却回路への移送を防止するための設備が設けられるべきである。加えて、該貯蔵タンク、該パイプ、
逃がしフィルタ等の蒸気滅菌器が該装置中に設けられるべきである。
【非特許文献１】
Carl J. Carlson, "Biowaste Systems", Pharmaceutical Engineering, May/June 2001, page 70-82
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、請求項１および３の特徴付け部分において表された特色により特徴付けられる。
【０００６】
生物廃棄物のための本発明の熱滅菌プロセスの始動段階では、その能力の上限での条件、即ち“最悪の場合の”条件が使用される。それにより、液は加熱ユニットを通し最高の流速で導かれ、該液は引き続いて、供給流の最低の規定温度に相当する水準まで冷却される。十分な滅菌能力がこれらの極限条件下で達成されているとき、換言すれば、滅菌ゾーン中の温度が問題の流速で要求される滞留時間に対応するような高水準で維持できるとき、該プロセスは作業の間に生じる全ての条件下で高い信頼性をもって作業する。好ましくは、本発明はさらに、始動の間および例外的な状態において特に重要であるところの、それらバルブの締まり具合を確証し、また所要により、全バルブ系をメンテナンス処置のために滅菌できる設備を含む。
【０００７】
本発明に従うプロセスでは、それ故、始動の間に、ポンプの最大能力で、液流が前記加熱ユニットを通して導かれ、該液流の温度が帰路中で作業の間の貯蔵タンク中の水の最低の温度に相当する水準まで下げらた場合の該プロセスの作業能力を確証する。加熱段階に続く滅菌段階は、少なくとも出口端部での温度の測定を含む。滅菌ゾーン中での液の滞留時間が上記条件下で十分であることが見出されているとき、該プロセスの作業能力が供給物に生じる変動と独立に維持されることができる。
【０００８】
本発明に従う装置には、始動の間に滅菌能力を最大負荷で確認するための手段が設けられている。該装置の能力を確認するために、最低の水温および最大の可能な液流が使用される。該試験が前記最悪の場合を実際に表すことを確証するために、該最大の液流は、実際の作業の間に該試験において使用された液流を越えることができないよう制限されなければならない。好ましくは、これは、吸込端部および排出端部での圧力と独立して、一定な速度の回転（使用される電気モーターにより決定される）で常に一定の液流を送る容量移送式ポンプを使用して達成される。渦巻ポンプが使用されるとき、最大の液流は、吸込圧および排出圧についての標準値を設定し、そしてこれらの値を制御系において監視することにより制限される。典型的に、供給源として働く緩衝タンクは大気圧であるので、吸込側圧力は本質的に一定である。放出背圧は所望の最高の流速に相当する最小の水準に設定され、そして該圧力は圧力センサにより監視される。
前記帰路中の液を前記供給物の最低温度に相当する温度にするために、熱交換器および適当な温度センサが該帰路中に設けられる。該熱交換器は対応して寸法決定され、そして冷却液流および温度についての最小限度は、前記制御系において設定される。
【０００９】
本発明に従う滅菌装置は、特定の最高の流速を可能にするポンプ、好ましくは置換ポンプを含み、それにより滅菌される液体は加熱ユニットを通し一定の速度で導かれる。該加熱ユニットに続き、少なくとも出口端部で温度測定器が設けられた滅菌ゾーンが配置されている。該ポンプの能力は一定に保つことができるので、該滅菌ゾーン中での滞留時間が所望の滅菌水準を達成するに十分となることを確証できる。該滞留時間が不十分な場合、該滅菌ゾーンを去る液流は、前記帰路を通し前記加熱ユニットの入口に導き戻される。該温度測定器は該加熱ユニットから下流に配置されているので、該滞留時間が十分となることを確証する。
【００１０】
前記帰路には冷却設備が設けられる。該帰路が前記貯蔵タンク中の液体中で生じる最低温度まで本質的に冷却される場合、前記加熱ユニットの流入液流の温度は該加熱手段により要求される最低水準より低くないことを確かめることができる。
【００１１】
好ましくは、本発明に従う装置は、前記滅菌ゾーンの後方に配置された直列バルブの配置を含み、該バルブ配置により、該滅菌ゾーンを通過した不十分に滅菌された液が、分配弁での漏れが存在するときでさえ、該装置の外に流れることができないことを確証する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の有利な態様を、付属する図面を参照して以下に説明する。
【００１３】
前記図面は、本発明に従う生物廃棄物処理装置を表す。生物廃棄物含有液の流れ方向における該処理装置の主ラインに設けられた主な構成要素は、貯蔵タンク２０と、加熱ユニット３０と、および排出冷却ユニット４０である。加えて、該処理装置は、循環冷却ユニット５０が設けられ、かつ該主ラインに接続された循環回路を含み、該循環回路により該生物廃棄物含有液が加熱ユニット３０を通して循環されることができる。
【００１４】
好ましくは、前記生物廃棄物水は、図示されていない固形物質分離ユニットを通して貯蔵タンク中に導かれる。貯蔵タンク２０にはミキサー２１およびそれに接続された駆動モーター２２が設けられ、それらにより貯蔵タンク２０中の生物廃棄物水は混合されて、貯蔵タンク２０中での沈降を防止する。貯蔵タンク２０にはまた水位測定器Ｌが設けられる。
【００１５】
貯蔵タンク２０から、前記生物廃棄物水は、前記主ラインの入口バルブ１３を通し一定の能力の供給ポンプ３１により加熱ユニット３０中に導かれる。この態様では、加熱ユニット３０は熱交換器からなり、そこでは蒸気が熱源として使用される。該加熱ユニットの後方には、滅菌ゾーン３２が配置され、そこには二つの温度測定器Ｔ１およびＴ２が設けられる。出口端部の測定器Ｔ２は、その点で最低温度が生じるので必須である。
【００１６】
連続作業では、滅菌および奪活された生物廃棄物水が加熱ユニット３０から排出冷却ユニット４０へと、隔壁部を形成するバルブ群１４および１５を介して導かれる。排出冷却ユニット４０から、該奪活された生物廃棄物水が主ラインの排出バルブ１７を通し下水管系に点Ａ２で導かれる。この態様では、排出冷却ユニット４０は、冷却媒体として水を使用する熱交換器である。
【００１７】
前記処理装置の上記した主ラインに加えて、該装置は、滅菌ゾーン３２と排出冷却ユニット４０との間の主ラインの隔壁部で始まり、そして供給ポンプ３１の吸込流入口で終わる帰路を含む。該主ラインの隔壁部の第一バルブ１４の前で、第一分岐路が第一並列入口バルブ５３へと配置され、そして該主ラインの障壁部の第一バルブ１４と第二バルブ１５との間で、第二外側分岐路が第二並列入口バルブ５４へと配置される。該主ラインの直列バルブ１４および１５並びに該循環回路の前記並列バルブ５３、５４が一緒になって隔壁部を形成する。前記並列バルブ５３、５４の後方で、前記内側分岐路および前記外側分岐路が一緒に結合され、その後、該循環回路の結合されたラインが該循環回路中に設けられた回路冷却ユニット５０に通じる。回路冷却ユニット５０の後方で、該循環回路は回路排出バルブ５５を介して、主ラインの入口バルブ１３と主ラインの供給ポンプ３１との間の点へと閉じられている。第一直列バルブ１４の締まり具合は、第一直列バルブ１４と第二直列バルブ１５との間の該ラインに繋がれた圧力測定器Ｐにより制御されることができる。
【００１８】
前記主ラインの直列バルブ１４、１５および前記循環回路の前記二つの並列分岐路によ
り、排出冷却ユニット４０および引き続くゾーンがあらゆる条件下で汚染されないことを確証する。
【００１９】
冷却ユニット４０、５０中で必要とされる冷却水は、回路冷却ユニット５０中に冷却水入口バルブ５１を通し点Ｄ１でもたらされる。回路冷却ユニット５０中で循環された冷却水はさらに排出冷却ユニット４０に導かれる。排出冷却ユニット４０中で循環された冷却水は、冷却水排出バルブ５２を通し点Ｄ２で排出される。
【００２０】
加熱ユニット３０で必要とされる蒸気は、点Ｅ１から第一主蒸気ライン入口バルブ７１および第二入口バルブ７２を通し加熱ユニット３０中に供給される。加熱ユニット３０中で形成された凝集物は点Ｅ２で排出される。
【００２１】
前記装置の始動は、制御系により成される自己試験により行われる。その後、生物廃棄物はタンク２０中に供給され、そして該生物廃棄物の循環が加熱ユニット３０中、一定速度で該回路により、加熱ユニット３０の温度を所望の水準まで上昇させて開始される。該循環水は循環冷却ユニット５０中で本質的に前記貯蔵タンク中の水の最低温度に相当する水準まで冷却される。このようにして、該加熱ユニットの負荷が連続式プロセスの開始時にその能力を超えないことを確証する。
【００２２】
上記した始動段階では、バルブ１４の保全性もまた圧力測定器Ｐにより試験される。圧力上昇が圧力測定器Ｐにより見出されない場合、バルブ１４は所望の状態で作業する。該バルブの不完全な締まり具合の結果として、圧力上昇が生じる場合、前記液流を前記外側分岐路およびバルブ５３を通してさらに帰路中に安全に導くことが可能である。それにより、バルブ１４、１５、５３、５４は、メンテナンスのために、全回路の温度を十分な水準に十分な時間の間上昇させることにより滅菌することができる。
【００２３】
前記滅菌ゾーンの出口端部の温度の測定が該滅菌ゾーン中の温度が前記一定流速に関して十分な水準で維持されていることを表すとき、前記回路は閉鎖バルブ５３および開放バルブ１４により中断することができ、そして奪活された生物廃棄物水を排出冷却手段４０を通して前記下水管系に点Ａ２で導くことができる。
【００２４】
好ましくは、前記図面で図示される滅菌装置は、制御系またはコンピュータにより制御される。該図面で図示される全ての構成要素の状態および作業についての情報が該制御系に供給され、そしてこの情報に基づいて、該構成要素の並びに該装置全体の状態をディスプレイ上に表すことができる。該図面中では、本発明を理解するために必要な構成要素のみが表されており、そして全ての他の構成要素、例えば様々な測定に関係するものは除かれている。
【国際公開パンフレット】
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2005504633.tif 000006
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【国際調査報告】
2005504633.tif 000015
2005504633.tif 000016