(57)【要約】      （修正有）【課題】実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水を、比較的低い処理コストで、効率よく滅菌又は殺菌することのできる滅菌装置を提供すること。【解決手段】実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水から、固形物を濾別する固液分離器５と分離された液体を加熱滅菌する滅菌槽７とを備え、高温水蒸気を、固液分離器５から加熱滅菌槽７内に送入して、固液分離器５内に残留する固形物と滅菌槽７内の液体とを同時に加熱滅菌するようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実験動物の飼育施設内の側溝、汚水配管等から流入する固形物を含む汚水を収容する汚水タンクと、
前記汚水タンクの下流側に配置された前記固形物を含む汚水から固形物を濾別する固液分離器と、
前記固液分離器で濾別された固形物の流路の下流側に配置された固形物収容槽と、
前記固液分離器を透過した液体の流路の下流側に配置された前記液体を収容して加熱滅菌（殺菌も含む。）する滅菌槽と、
前記滅菌槽の下流側に配置された液体収容槽と、
高温水蒸気殺菌手段と、を備えた加熱滅菌装置において、
前記高温水蒸気殺菌手段は、高温水蒸気を、固形物を含む汚水の流入配管を介して前記固液分離器内に送入し、さらに、前記固液分離器を通過した高温水蒸気を前記加熱滅菌槽内に送入してバブリングを行うことを特徴とする実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【請求項２】
前記固液分離器は前記滅菌槽内に配置されるとともに、前記高温水蒸気殺菌手段は、高温水蒸気を、固形物を含む汚水の流入配管を介して前記固液分離器内に送入し、さらに、前記固液分離器を通過した高温水蒸気を前記滅菌槽内に送入してバブリングを行うことを特徴とする請求項１記載の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【請求項３】
前記固液分離器は、微細孔径の金属メッシュの円筒体からなり、前記固体を含む汚水は、流入配管を介して前記円筒体内に流入し、前記汚水中の液体は金属メッシュを透過して前記円筒体外へ流出することを特徴とする請求項１又は２記載の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【請求項４】
前記固液分離器は、前記円筒体内の付着物を除去する同軸のインペラーを前記円筒体内に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【請求項５】
前記滅菌槽の上部には、槽内の気体を除菌して放出する除菌フィルターが装着されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【請求項６】
前記滅菌槽の外周には、高温水蒸気又は冷却水を流通する加熱・冷却ジャケットが装備されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【請求項７】
前記固液分離器の固形物を含む汚水の流入配管には、高温水蒸気、圧縮空気及び洗浄水の供給配管が、開閉バルブを介して接続されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【請求項８】
固液分離器及び滅菌槽は、切換え弁を備えた切換え配管を介してそれぞれ２組並列的に設けられ、前記固体を含む汚水の固液分離器への流入、固液分離器から前記固形物収容槽への固形物の排出及び殺菌槽から前記液体収容槽への前記液体の排出は、切換え弁の切換えにより、各組の工程をずらして行われることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水を固液分離し、高温滅菌する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、病原生物（バクテリア、ウイルス、寄生虫、真菌等）による感染症の研究、各種ワクチンの開発あるいは遺伝子改変動物の研究に多くの実験用動物が用いられている。
【０００３】
飼育動物の汚水の処理は、専門業者に委託するのが一般的であるが、動物飼育実験施設等から排出される汚水には、病原生物等が混入している恐れがあるため、基本的には、飼育施設内で処理することが望ましい。
このような実験動物の飼育施設から排出される汚水を施設内で処理する方法として、特開２００７−１３５４０２号公報（特許文献１）には、加熱空気の排出口が設けられたハウジング内に触媒燃焼処理部を配置し、このハウジング内で動物飼育実験施設から排出される汚水を焼却する方法が提案されている。
【０００４】
しかし、このような方法では、処理施設が大掛かりなものとなる上に、液体まで焼却（高温処理）するため膨大な熱量を必要とし、汚水の処理コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
また、実験動物の飼育施設内で、固液分離器を用いて、汚水を、獣毛などの固体成分と液体成分とに分離し、それぞれを別個に加熱滅菌した上で、最終処理を業者に委託することも考えられるが、固体成分と液体成分とを別々に加熱処理するのでは、施設内の処理設備が大型化する上に、濃縮成分と透過成分を個別に加熱滅菌するため、汚水の処理コストが高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３５４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の難点を解消すべくなされたもので、動物飼育実験施設のような実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水を、比較的低い処理コストで、効率よく滅菌又は殺菌することのできる滅菌装置を提供することを目的とする。
なお、本発明の装置は、加熱滅菌、加熱殺菌のいずれにも使用できるので、以下の説明では、単に、「加熱滅菌」というときは、「加熱滅菌又は加熱殺菌」を意味するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実験動物の飼育施設から排出される固形物を含む汚水の加熱滅菌装置は、実験動物の飼育施設内の側溝、汚水配管等から流入する固形物を含む汚水を収容する汚水タンクと；前記汚水タンクの下流側に配置された前記固形物を含む汚水から固形物を濾別する固液分離器と；前記固液分離器で濾別された固形物の流路の下流側に配置された固形物収容槽と；前記固液分離器を透過した液体の流路の下流側に配置された前記液体を収容して加熱滅菌する滅菌槽と；前記滅菌槽の下流側に配置された液体収容槽と；高温水蒸気殺菌手段と、を備えた加熱滅菌装置において、前記高温水蒸気殺菌手段は、高温水蒸気を、固形物を含む汚水の流入配管を介して前記固液分離器内に送入し、さらに、前記固液分離器を通過した高温水蒸気を前記加熱滅菌槽内に送入してバブリングを行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明に使用する固液分離器は、これを前記滅菌槽内に配置するとともに、高温水蒸気殺菌手段からの高温水蒸気を、固形物を含む汚水の流入配管から前記固液分離器内に送入し、固液分離器を通過した高温水蒸気で、そのまま滅菌槽内のバブリングを行わせるようにしてもよい。
【００１０】
本発明に使用する固液分離器は、液体排出口を有する外筒と、微細孔径、例えば２５０μｍの孔径の金属メッシュの内筒からなり、前記固形物を含む汚水は、流入配管を介して前記内筒内に流入し、ここで汚水中の液体は内筒の金属メッシュを透過して外筒の液体排出口から固液分離器に送られる。また、内筒内に残留した固形物は、開閉バルブの操作により、内筒底部から外筒底部を貫通して垂下する固形物排出配管から排出される。なお、固液分離器を滅菌槽内に設置する場合には、固液分離器の外筒は不要になる。
【００１１】
また、固液分離器には、同軸のインペラーを内挿しておき、洗浄時にインペラーを回転させて内筒の金属メッシュに付着した固形物を掻き取るようにすることが望ましい。
【００１２】
さらに、滅菌槽の上部には、槽内の気体を除菌してから放出するための除菌フィルターを装着することが望ましい。この除菌フィルターは、滅菌槽内の液体をバブリングした高温の排気（水蒸気）が通過する際この排気の熱により滅菌される。
【００１３】
滅菌槽の外周には、高温水蒸気又は冷却水を流通させる加熱・冷却ジャケットを装備して、昇温・降温工程の時間を短縮させたり、洗浄時に加熱して洗浄効果を高めることもできる。
【００１４】
また、前記固液分離器の内筒に開口する汚水の流入配管と内筒の固形物の排出配管には、バルブ操作により、高温水蒸気、洗浄水及び圧縮空気をそれぞれ供給可能な蒸気配管、洗浄水配管、圧縮空気配管を接続することが望ましい。
【００１５】
さらに、本発明においては、前述した各種配管が接続された固液分離器と滅菌槽の組を、それぞれ２組並列的に設置して、汚水の流入、加熱滅菌、洗浄、リンス、固形物や液体の排出等各工程を、各組のタイミングをずらして行うことにより、処理の効率アップをはかることもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果は以下の通りである。
（１）実験用動物の排泄物などに含まれる病原生物等は、滅菌されるので、一般の汚水と同様に専門業者に処理を委託することができる。
（２）固液分離器で分離された固形物と液体が同時に滅菌処理することができるので、熱の利用効率が高く、設備も簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を概略的に示す図である。
【図２】第１の実施形態の要部を拡大して示す図である。
【図３】第２の実施形態の構成を概略的に示す図である。
【図４】第２の実施形態の要部を拡大して示す図である。
【図５】第３の実施形態の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１において、実験動物の飼育実験施設の側溝などに流れる獣毛などの固形物を含む汚水は、配管１によって、一旦汚水タンク２に集められる。汚水タンク２に収容された汚水は、ポンプ３により配管４を経て、固液分離器５に送られる。
ここで、汚水中の固形物は、固液分離器５で取り除かれ、分離された液体は配管６ａ，６ｂから滅菌槽７に送られる。
【００１９】
滅菌槽７内の液体が所定のレベルに達すると、蒸気配管からの高温の水蒸気が固液分離器５に送られ、固液分離器５内の固形物と滅菌槽７内の液体が加熱され、バブリングで滅菌槽７の空間に放出された高温の水蒸気は、除菌フィルター１０を加熱滅菌しつつ通過して大気中に放出される。この後、固液分離器５内の固形物は配管１１を介して固形物収容槽８に排出され、滅菌槽７内の液体は配管１２を介して液体収容槽１３に排出される。
これらの滅菌処理の済んだ固形物や液体は、専門業者に処理が委託される。
図において、符号Ｖは開閉バルブ、Ｊは蒸気加熱及び水冷用のジャケット、「蒸気」、「洗浄水」、「圧縮空気」はそれぞれ「蒸気配管」、「洗浄水配管」、「圧縮空気配管」である。
【００２０】
以下、図２により、この実施形態を詳しく説明する。
固液分離器５は、上下に２系統の液体排出用の枝管６ａ，６ｂ及び加熱水蒸気等が送入される枝管６ｃを有する外筒５ａと、外筒５ａに同軸的に内挿された２５０μｍの孔径の金属メッシュからなる内筒５ｂとから構成されている。固液分離器５の内筒５ｂの上端は開閉バルブＶ１を介して汚水を供給する配管４に接続され、内筒５ｂの下端は開閉バルブＶ２を介して固形物収容槽に続く配管に接続されている。固液分離器５の内筒５ｂ内には、金属メッシュに付着した固形物を掻き落とすインペラー１４が同軸的に内挿されている。符号Ｍはインペラー１４を駆動させるモータである。
【００２１】
滅菌槽７は、例えば、直径１ｍ、容量５００Ｌの上下面が半球上の円筒体であり、その上部側面に設けた流入口（短管）７ａには固液分離器５の上部の枝管６ａが接続され、その下部側面に設けた流入口（短管）７ｂには、固液分離器５の下部の枝管６ｂに開閉バルブＶ３を介して接続されている。滅菌槽７の底部には、バルブＶ４の開放により液体を液体収容槽８に排出する排出口が設けられている。
また、滅菌槽７の上部には、滅菌槽７内の空間部に連通する除菌フィルター１０が設置され、外周には、高温の水蒸気や冷却水を送入可能な加熱・冷却ジャケットＪ０が設けられている。
【００２２】
固液分離器５に汚水を供給する配管４には、開閉バルブＶｓ１，Ｖｗ１，Ｖａ１を介して、それぞれ蒸気配管Ｓ、洗浄水配管Ｗ，圧縮空気配管Ａが接続されている。開閉バルブＶｓ１，Ｖｗ１，Ｖａ１とポンプ３の間の配管４には開閉バルブＶ５が設けられている。
固液分離器５の外筒５ａの下端部には、開閉バルブＶ６を介して配管１５が接続されており、この配管１５には、開閉バルブＶｓ２，Ｖｗ２，Ｖａ２を介して、それぞれ蒸気配管Ｓ、洗浄水配管Ｗ，圧縮空気配管Ａが接続されている。
【００２３】
次に、この実施形態による処理方法を説明する。なお、以下の各工程では、図示を省略したタイマー、液位計、温度計などで制御される制御装置により各配管に設けた開閉バルブが操作れる。
【００２４】
（汚水の送液・固液分離）
滅菌槽７のジャケットＪに高温の水蒸気（１００℃以上）が供給され、開閉バルブＶ１，Ｖ３，Ｖ５が開放され、ポンプ３が駆動されて汚水タンク２内の固形物を含む汚水が、固液分離器５の内筒５ｂ内に送液される。汚水中の固形物は内筒５ｂの金属メッシュに遮られて内筒５ｂ内に残留し、内筒を透過した液体だけが配管６ａ，６ｂから滅菌槽７内に送液される。滅菌槽７内の液体が、例えばポンプ３の起動から１分間経過で満水レベルに達すると開閉バルブＶ５が閉じられて固液分離器５への汚水の送液が停止される。
【００２５】
（加熱滅菌）
次に、開閉バルブＶｓ１，Ｖｓ２、Ｖ６が開放されて高温の水蒸気が固液分離器５内に送入される。固液分離器５内に送られた高温の水蒸気は、固液分離器５の金属メッシュを通過し、配管６ａ，６ｂを通って滅菌槽７内の液体をバブリングし、滅菌槽７の上部空間に放出され、除菌フィルター１０を加熱しつつ通過して系外に放出される。
開閉バルブＶｓ１，Ｖｓ２からの水蒸気の送入は、例えば２分間行われ、その間、固液分離器５内の固形物、滅菌槽７内の液体、除菌フィルターは、通常、８０℃以上の温度にまで加熱されて滅菌（殺菌）が行われる。
【００２６】
（冷却）
開閉バルブＶｓ１，Ｖｓ２、及びジャケットＪ内に高温の水蒸気を送る開閉バルブが閉じられ、開閉バルブＶａ１，Ｖａ２が開放されて圧縮空気が固液分離器５内に送入されると同時に、図示を省略したバルブ操作により、ジャケットＪ内に冷却水が注水される。
この圧縮空気によるバブリングと水冷ジャケットＪによる冷却が例えば２分間行われ、これによって、固液分離器５内の固形物と滅菌槽７内の液体は取り扱い可能な温度にまで冷却される。
【００２７】
（固形物及び液体の排出）
開閉バルブＶ６とジャケットＪ内に冷却水を注水する開閉バルブを閉じ、開閉バルブＶ２，Ｖ４を開放するとともに、インペラー１４を回転させて、固形物を金属メッシュから掻き取りつつ固形物を固形物収容槽８に排出し、液体は液体収容槽１３に排出する。この後、開閉バルブＶａ１，Ｖａ２，Ｖ６を開放し、圧縮空気を固液分離器５、滅菌槽７内に送入し、ジャケットＪ内には高温の水蒸気を送入して、固液分離器５内の固形物と滅菌槽７内の液体をできるだけ完全に排出する。
【００２８】
（洗浄・排水）
開閉バルブＶｓ１，Ｖｓ２、Ｖｗ１，Ｖｗ２，Ｖ６及びジャケットＪ内に高温の水蒸気を送る開閉バルブを開放して高温の水蒸気と洗浄水を固液分離器５内に送入する。固液分離器５内に送られた高温の水蒸気と洗浄水は、固液分離器５の金属メッシュを通過し、配管６ａ，６ｂを通って滅菌槽７内に入り、滅菌槽７内の液体をバブリングする。
この後、高温の水蒸気と洗浄水の固液分離器５への送入を停止し、圧縮空気を導入して滅菌槽７内を所定時間、例えば２分間バブリングした後開閉バルブＶ２，Ｖ４を開放して排液する。
【００２９】
（リンス・排水）
開閉バルブＶ６を閉じ、開閉バルブＶｗ１，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ４及びジャケットＪ内に高温の水蒸気を送るバルブを開放して、滅菌槽７を加温しつつ、洗浄水で固液分離器５、滅菌槽７の内部及び流路となる配管内、開閉バルブ内を例えば２分間リンスする。
以上のように、洗浄、リンスを行った後、新たに処理を行うために汚水が送入される。
【００３０】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態の構成を概略的に示す図、図４は、その要部を拡大して示す図である。これらの図において、図１及び図２と対応する部分については同一の符号を付して説明が省略してある。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態における固液分離器５の外筒５ａを外して内筒５ｂだけを滅菌槽７に設置して構成したものである。
【００３１】
図３において、実験動物の飼育実験施設の側溝などに流れた獣毛などの固形物を含む汚水は、配管１によって、一旦汚水タンク２に集められた後、ポンプ３により配管４を経て、固液分離器５に送られる。
汚水中の固形物は、固液分離器５で取り除かれ、分離された液体はそのまま滅菌槽７内に排出される。
【００３２】
滅菌槽７内の液体が所定のレベルに達すると、蒸気配管からの高温の水蒸気が固液分離器５に送られ、固液分離器５内の固形物と滅菌槽７内の液体がバブリング等により加熱され、バブリングで滅菌槽７の空間に放出された高温の水蒸気は、除菌フィルター１０を加熱殺菌した後、大気中に放出される。この後、固液分離器５内の固形物は配管１１を介して固形物収容槽８に排出され、滅菌槽７内の液体は配管１２を介して液体収容槽１３に排出される。
【００３３】
図４は、固液分離器５と滅菌槽７を拡大して示す図である。
この実施形態では、以下のようにして固形物を含む汚水の処理が行われる。
この実施形態においても、以下の各工程は、図示を省略したタイマー、液位計、温度計などで制御される制御装置により各配管に設けたバルブの操作により行われる。
【００３４】
（汚水の送液・固液分離）
滅菌槽７のジャケットＪに高温の水蒸気（１００℃以上）が供給され、汚水タンク２内の固形物を含む汚水が、固液分離器５の内筒５ｂ内に送液される。汚水中の固形物は内筒５ｂの金属メッシュに遮られて内筒５ｂ内に残留し、内筒を透過した液体だけが滅菌槽７内に放出される。滅菌槽７内の液体が満水レベルに達すると固液分離器５への汚水の送液が停止される。
（汚水の送液・固液分離）
【００３５】
（加熱殺菌）
次に、高温の水蒸気が固液分離器５内に送入される。固液分離器５内に送られた高温の水蒸気は、固液分離器５の金属メッシュを通過し、滅菌槽７内の液体をバブリングし、高温の水蒸気は、さらに、除菌フィルター１０を加熱しつつ通過して系外に放出される。
【００３６】
（冷却）
高温の水蒸気の送入が停止し、圧縮空気が固液分離器５内に送入されると同時に、ジャケットＪ内には冷却水が注水される。
【００３７】
（固形物及び液体の排出）
ジャケットＪ内への冷却水の注水を停止し、インペラー１４を回転させて固形物を金属メッシュから掻き取りつつ固形物を固形物収容槽８に排出し、液体は液体収容槽１３に排出する。  さらに、圧縮空気を滅菌槽７内に送入し、ジャケットＪ内には高温の水蒸気を送入して、固液分離器５内の固形物と滅菌槽７内の液体をできるだけ完全に排出する。
【００３８】
（洗浄・排水）
次に、高温の水蒸気と洗浄水を固液分離器５内に送入する。固液分離器５内に送られた高温の水蒸気と洗浄水は、固液分離器５の金属メッシュを通過して滅菌槽７内に入り、滅菌槽７内の液体をバブリングする。
この後、高温の水蒸気と洗浄水の固液分離器５への送入を停止し、圧縮空気を導入して滅菌槽７内を所定時間、例えば２分間バブリングした後排液する。
【００３９】
（リンス・排水）
ジャケットＪ内に高温の水蒸気を送るバルブを開放して滅菌槽７を加温しつつ、洗浄水で固液分離器５、滅菌槽７内を、例えば２分間リンスした後排水する。
この後、再び、新たな排液を受け入れる。
【００４０】
（第３の実施形態）
図５は、第１の実施形態の固液分離器と滅菌槽を２組並列的に設置し、切換えバルブＶ７，Ｖ８を介して、いずれか一方の組に切換え可能とした実施形態形態であり、図２と同一部分には同一の符号を付してある。
この実施形態では、例えば、切換えバルブＶ７，Ｖ８を操作して、まず、固液分離器５ａ側に汚水タンク２内の固形物を含む汚水が送液され、固液分離器５ａのメッシュを透過した液体は、滅菌槽７ａに送液され、次いで、図２について説明したと同じように、固液分離器５ａ及び滅菌槽７ａの加熱殺菌工程、洗浄工程が行われるが、例えば洗浄工程の間に、切換えバルブＶ７，Ｖ８の操作により、他方の側の固液分離器５ｂに汚水タンク２内の固形物を含む汚水が送られ、加熱殺菌工程が行われる。
【００４１】
つまり、固液分離器５ａ、滅菌槽７ａの組と固液分離器５ｂ、滅菌槽７ｂの組は各工程をずらして並行的に処理が行われる。
したがって、この実施形態によれば、固液分離器、滅菌槽の組を２組設けることにより、２倍の処理効率で汚水の処理を行うことが可能となる。
【００４２】
図５の実施形態では、図２の固液分離器５及び滅菌槽７を用いたが、図４に示した固液分離器５及び滅菌槽７を使用することも可能である。
なお、以上の実施形態では、汚水の処理を、「汚水の送液」、「固液分離」、「加熱滅菌」、「冷却」、「固形物及び液体の排出」、「洗浄・排水」、「リンス・排水」の各工程に分けておこなったが、本発明は、かかる実施形態に限定されるべきものではなく、適宜、省略したり、繰り返したり、他の方法と組み合わせたりするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１……汚水配管、２……汚水タンク、３……汚水ポンプ、４，４ａ，４ｂ，６，１２……配管、５……固液分離器、５ａ……外筒、５ｂ……内筒、７……滅菌槽、８……蒸気配管、９……ジャケット、１０……除菌フィルター、１３……液体収容槽、１４……インペラー、Ｖ１〜Ｖ８，Ｖｓ１，Ｖｗ１，Ｖａ１，Ｖｓ２，Ｖｗ２，Ｖａ２……開閉バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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