(57)【要約】【課題】廃棄物を安全且つ安上がりに処理して処分する手段を提供する。【解決手段】本発明によれば、廃棄物を化学的に減少させるシステム、方法及び装置に関する。この装置は、互いに温度的連絡関係をなして配置された温度センサを有する実質的に耐アルカリ性の容器と、容器と熱的連絡関係にある加熱器と、容器内に配置されるようになった実質的に耐アルカリ性の磁気攪拌ロッドと、容器内に配置された磁気攪拌ロッドをスピンさせることができる回転磁界を容器内に生じさせるようになった磁気攪拌機とを有する。この装置は、容器に作動的に連結された水入口弁と、容器に作動的に連結された水出口弁とを更に有する。電子制御装置が、加熱器、磁気攪拌機、水入口弁、水出口弁及び温度センサに電気的連絡関係をなして接続されていて、実質的に耐アルカリ性容器の温度を実質的に所定値に維持するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
望ましくない物質に制御されたアルカリ加水分解サイクルを施すことにより望ましくない物質を蒸解し又は中和するシステムであって、
（ａ）望ましくない物質を受け入れ、内部を備えた閉鎖反応容器を形成する手段と、
（ｂ）システムのアルカリ加水分解サイクルを制御する手段と、
（ｃ）前記容器の内部に所定量の水を導入する手段と、
（ｄ）前記容器の内部に所定量のアルカリ化合物を導入して溶剤溶液を形成する手段と、
（ｅ）容器の内部への水及びアルカリ化合物の導入後、望ましくない物質を実質的に完全に加水分解するのに十分な時間をかけて容器の内部を第１の所定温度レベルまで加熱する手段とを有し、
前記工程（ｄ）の実施後における溶剤溶液のｐＨは、約１２〜１４であることを特徴とするシステム。
【請求項２】
（ｆ）容器の内容物を混合してアルカリ化合物と望ましくない物質の相互作用を高める手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
（ｇ）前記容器の内部を通気し、前記サイクルの開始時には開放状態にあり、前記容器内の温度が第１の所定レベルに達すると、前記制御手段により閉じられるよう動作できる手段と、
（ｈ）冷却剤を前記容器に導入することによりアルカリ加水分解サイクルが稼働した後、容器の内部を冷却する手段と、
（ｉ）真空を前記容器の内部に生じさせる手段と、
（ｊ）サイクル中、周囲空気を容器内部に選択的に導入することにより、前記真空手段によって前記容器の内部に生じた真空を平衡させ、それにより前記システムの作動中、前記容器内に存在している真空が所定レベルを超えるのを阻止する手段と、
（ｋ）スプレーすすぎ洗いを開始させて蒸解溶液を固形残留物からすすぎ洗い落とす手段とを更に有することを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
（ｌ）前記容器の内部から内容物を排出する手段を更に有し、
前記加熱手段は、前記容器の内部を所定時間かけて第２の所定のサイクル温度に加熱するようになっており、その後、前記冷却手段が、容器内部の温度を第３の所定温度まで低下させ、それにより容器内の内部圧力が約０ｐｓｉに達するようにし、その後、前記水導入手段が、前記容器の内部をフラッシングし、前記制御手段が、前記通気手段を開き、前記排出手段が、内容物を前記容器内部から所定レベルまで排出させ、その後、容器内部が部分的に満たされるまで水導入手段が引き続き容器内部をフラッシングしている間、前記排出手段が閉じ、その後、最終のすすぎ洗い液を容器内部に吹き付け、排出手段を通して容器の内部に残っている化合物をすすぎ洗い流すことを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記すすぎ洗い液は、水であることを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項６】
前記冷却剤は、水であることを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項７】
前記望ましくない物質は、動物の組織、ヒトの組織、動物の死骸、ヒトの死体、病理学的廃棄物又は医療用器具に付着した汚染物質を更に含むことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項８】
望ましくない物質は、防腐処理剤、毒性汚染要因物、病原体、抗悪性腫瘍薬又は抗菌剤を含むことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記防腐処理剤は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド及びフェノールを含むことを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記アルカリ化合物は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記アルカリ化合物は、水酸化カリウム、酸化カルシウム、水酸化アンモニウム又は水酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記望ましくない物質は、汚染された手術用器具であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記容器の内部の温度をモニタする熱電対手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記アルカリ化合物及び水導入手段は、導管手段、アルカリ化合物を供給源から導管手段を経て容器に圧送して攪拌手段を通って容器内部に導入するポンプ及びループ温度をモニタする熱電対手段を含むループ供給システムを構成することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
廃棄物を蒸解し又は中和する方法であって、
（ａ）高アルカリ度溶剤浴を用意する工程と、
（ｂ）前記廃棄物を前記高アルカリ度溶剤浴中に浸漬する工程と、
（ｃ）前記高アルカリ度溶剤浴及び前記浸漬廃棄物を、前記廃棄物を実質的に蒸解するのに十分な時間をかけて少なくとも約９０℃の温度まで加熱する工程とを有し、それにより、生分解性物質及び固形廃棄物から成る混合物を生じさせることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記高アルカリ度溶液のｐＨは、約１２〜約１４であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記高アルカリ度溶剤は、水と少なくとも１つのアルカリ水酸化物の混合物であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記廃棄物は、医療用器具に付着して存在している有機汚染物質であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記廃棄物は、動物の死骸であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記工程（ｃ）において高アルカリ度溶剤を混合し、循環させ又は攪拌することを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
廃棄物を減少させる方法であって、
（ａ）所定量の高アルカリ度溶剤を収容する工程と、
（ｂ）所定量の廃棄物を前記所定量の高アルカリ度溶剤中に浸漬させる工程と、
（ｃ）前記所定量の高アルカリ度溶剤及び前記浸漬廃棄物を、前記廃棄物を実質的に蒸解させるのに十分な時間をかけて少なくとも約９０℃の温度に加熱する工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記廃棄物は、手術用器具に付着した有機汚染物質であり、前記時間は、前記手術用器具に付着して存在している感染性プリオンを破壊するのに十分であることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
加水分解可能な望ましくない物質にアルカリ加水分解サイクルを施すことにより加水分解可能な望ましくない物質を蒸解し又は中和し、従来型衛生的処分又は土壌施用に適した結果物を生じさせる方法であって、
（ａ）温度制御手段に結合された閉鎖反応容器を用意する工程と、
（ｂ）所定の最大質量値以下の質量の望ましくない物質を前記容器内に受け入れる工程と、
（ｃ）望ましくない物質の質量を考慮し、容器の内部に導入されるべき水及びアルカリ化合物の適当な量を決定する工程を含むシステムの稼働制御工程、
（ｄ）前記工程（ｃ）の実施後、望ましくない物質の質量に基づく量のアルカリ化合物を前記容器の内部に導入する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）の実施後、望ましくない物質の質量に基づく量の水を前記容器の内部に導入する工程と、
（ｆ）前記工程（ｄ）及び（ｅ）の実施後、安全に処分可能な結果物を生じさせるのに十分な時間をかけて容器内部を第１の温度に加熱する工程とを有し、前記第１の温度は、少なくとも約９０℃であることを特徴とする方法。
【請求項２４】
（ｇ）前記工程（ｅ）及び（ｆ）の実施中、真空の発生を前記容器のベント内に開始させて容器の充填中廃棄物の臭気を除去する工程と、
（ｈ）前記工程（ｅ）及び（ｆ）の実施中、容器の内容物を混合してアルカリ化合物と望ましくない物質の相互作用を高める工程と、
（ｉ）前記工程（ｇ）の実施後、容器の内部を蒸解サイクルが稼働した後、所定温度まで冷却する工程と、
（ｊ）前記工程（ｉ）の実施後、容器が所定の第２の温度に達し、圧力が約１気圧に達すると、容器の内部を通気する工程と、
（ｋ）前記工程（ｊ）の実施中、真空を前記容器の内部に生じさせて臭気を容器内部の中から除去する工程と、
（ｌ）前記工程（ｋ）の実施中、上記のように作られた真空を平衡させて前記真空が前記容器の排出を妨げないようにする工程と、
（ｍ）前記工程（ｌ）の実施後、前記容器の内容物の液体溶液部分を前記容器の内部から排出する工程と、
（ｎ）前記工程（ｍ）の実施後、前記容器の内部をすすぎ洗いして残存している容器残留物を望ましくない物質の固形残留物から除去する工程とを更に有することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
（ｏ）前記工程（ｎ）の実施中、前記容器のすすぎ洗い及び部分的補充を続行すると共に固形廃棄残存物全体中ですすぎ洗い溶液を攪拌している間、ドレンを閉鎖する工程と、
（ｐ）前記工程（ｏ）の実施後、すすぎ洗い溶液を所定時間の間、循環させてすすぎ洗い溶液が同伴蒸解溶液を望ましくない物質の固形廃棄残存物から除去できるようにする工程と、
（ｑ）前記工程（ｐ）の実施後、すすぎ洗い溶液を前記容器の内部から排出する工程とを更に有することを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記工程（ｏ）又は前記工程（ｐ）の実施中、すすぎ洗い溶液を加熱する工程を更に有することを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
（ｒ）前記工程（ｑ）の実施後、前記容器の内部の次のすすぎ洗いを実施して固形廃棄物残存物を望ましくない物質から除去する工程と、
（ｓ）前記工程（ｒ）の実施中、結果物としての流出液を従来型手段により処分する工程とを更に有することを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
（ｔ）前記工程（ｓ）の実施後、前記容器を開放し、前記固形廃棄残存物を除去して衛生埋立て処分又は固形肥料として用いる工程を更に有することを特徴とする請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記高アルカリ度溶剤のｐＨは、少なくとも約１３であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３０】
前記高アルカリ度溶剤は、水とアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の混合物であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３１】
前記所定質量の望ましくない物質は、有機汚染要因物が付着した金属製ツールであることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３２】
前記所定質量の望ましくない物質は、有機物で汚染された手術用器具であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３３】
前記所定質量の望ましくない物質は、動物の幾つかの部分であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３４】
前記アルカリ化合物及び水は、望ましくない物質の所定最大質量値に基づいて導入されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３５】
前記所定の最大質量値は、約５キログラムであることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３６】
前記所定質量の望ましくない物質は、有機リン酸エステルペプチド、神経ガス、硝酸エステル、芳香族ニトロ化合物、化学療法剤、アルキル化薬、抗生物質、植物の毒素、動物の毒素、バクテリアの毒素、非蛋白毒素、動物の毒液、植物のカテコール及びポリフェノールから選択されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項３７】
廃棄物を蒸解し又は中和する方法であって、前記廃棄物は、有害又は生物学的有害薬剤又は病原菌を含む規制された医療廃棄物を含み、前記病原菌は、加水分解可能な物質から成り、
（ａ）高アルカリ度溶剤を用意する工程と、
（ｂ）前記廃棄物を前記高アルカリ度溶剤中に浸漬する工程と、
（ｃ）前記高アルカリ度溶剤及び前記浸漬廃棄物を、前記加水分解可能な物質を蒸解するのに十分な時間をかけて少なくとも９０℃の温度まで加熱する工程とを有し、
それにより、無毒の生分解性物質を含むと共に前記病原菌の無い滅菌固形廃棄物を含有した滅菌溶液を生じさせることを特徴とする方法。
【請求項３８】
廃棄物は、金属製器具に付着存在し、滅菌溶液は、感染性プリオンを含んでいないことを特徴とする請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
廃棄物を化学的に減少させる装置であって、
温度を持つ実質的に耐アルカリ性の容器と、
容器と熱的連絡関係にある加熱器と、
実質的に耐アルカリ性容器の内容物を攪拌する攪拌手段と、
容器に作動的に連結された水入口弁と、
容器に作動的に連結された水出口弁と、
実質的に耐アルカリ性の容器の温度を測定するよう配置された温度センサと、
加熱器、磁気攪拌機、水入口弁、水出口弁及び温度センサに電気的連絡関係をなして接続された電子コントローラとを有し、
電子コントローラは、実質的に耐アルカリ性の容器の温度を実質的に所定値に維持するようになっていることを特徴とする装置。
【請求項４０】
前記実質的に耐アルカリ性の容器内に入れられた高アルカリ度溶剤浴を更に有することを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
実質的に耐アルカリ性容器及び高アルカリ度溶剤浴は、約９７℃の温度に維持されることを特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
実質的に耐アルカリ性容器及び高アルカリ度溶剤浴は、１００℃の最高温度以下に維持されることを特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４３】
実質的に耐アルカリ性の容器の最大装入容量は、約５キログラムであることを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４４】
実質的に耐アルカリ性の容器に作動的に連結されると共に電子コントローラに電気的に接続された重量センサを更に有し、電子コントローラは、実質的に耐アルカリ性の容器の重量が、所定最大値を超えると、加熱器及び磁気攪拌機を動作不能にするようになっていることを特徴とする請求項４３記載の装置。
【請求項４５】
耐アルカリ性容器内から延びていて、収納された有機物の化学的減少中に生じたガスを除去できる通気導管と、前記容器内に作動的に連結されていて、冷却剤を前記容器に導入する冷却剤弁とを更に有することを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４６】
加熱器は、電気式であることを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４７】
攪拌手段は、前記容器内に配置されるようになった実質的に耐アルカリ性の磁気攪拌ロッドと、前記容器内に配置された磁気攪拌ロッドをスピンさせることができる回転磁界を前記容器内に生じさせるようになった磁気攪拌機とを更に有すること特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４８】
廃棄物を化学的に減少させる装置であって、
実質的に耐アルカリ性の容器と、
容器に作動的に連結された加熱器と、
容器内に形成された流体入口と、
容器内に形成された流体出口と、
容器内に配置された温度センサと、
加熱器、流体入口、流体出口及び温度センサと電気的連絡関係にある電子コントローラと、
容器内に嵌まるよう寸法決めされた実質的に耐アルカリ性のバスケットとを有し、
電子コントローラは、前記容器内に約９７℃の最高作業温度を維持するようになっていることを特徴とする装置。
【請求項４９】
前記容器は、最高約３０００ポンド（１３６０．７７ｋｇ）までの廃棄物を収容するようになっていることを特徴とする請求項４８記載の装置。
【請求項５０】
前記容器は、最高約２０００ポンド（９０７．１８ｋｇ）までの廃棄物を収容するようになっていることを特徴とする請求項４８記載の装置。
【請求項５１】
前記容器は、最高約１０００ポンド（４５３．５９ｋｇ）までの廃棄物を収容するようになっていることを特徴とする請求項４８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
本願は、２００１年１月２４日に出願された米国仮特許出願第６０／１７８，０５１号の優先権主張出願である。本願は又、１９９８年１０月２０日に出願された米国特許出願第０９／１７１，４４７号（発明の名称：Methods for Treatment and Disposal of Regulated Medical Waste ）及び２００２年８月２０日発行された米国特許第６，４３７，２１１号にも関連しており、これら両方の特許文献の記載内容をここに参照により引用する。
発明の技術分野
本発明は、廃棄物の処理分野に関し、特に、廃棄物、例えば感染性廃棄物及び他の有害廃棄物、生物学的有害廃棄物又は放射性廃棄物の蒸解及び衛生的処分のためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
（背景技術及び発明が解決しようとする課題）
多くの施設、例えば病院、種々の健康管理機関、研究機関及び教育機関、食品調理設備等は、相当多くの量の感染性廃棄物、生物学的有害廃棄物又は放射性廃棄物を出す。かかる廃棄物としては、外科的及び病理学的組織、動物の組織、死骸、血液及び他の体液、血液及び患者又は動物の他の潜在的に感染性のある又は危険な体液に触れた処分可能な物質が挙げられる。かかる廃棄物は、米国において州の規則では「規制された医療廃棄物」（ＲＭＷ）として分類されており、適用される政府規則を厳密に遵守して処分されなければならない。
【０００３】
健康関連機関及び政府規制機関は、既存の洗浄及び処分方法の妥当性にますます関心を持つようになっている。潜在的に生物学的に有害な或る物質、例えば原核生物（又は原始核細胞）又は感染性蛋白（プリオン）は事実、標準的な加圧滅菌手順に耐えて生き延びることが判明した。かくして、固形の感染性のある生物医学的廃棄物及びかかる廃棄物を含む水溶液を処理する一層効果的な滅菌法が求められている。
【０００４】
加うるに、大学及び他の研究施設も同様に、かなりの量のかかる廃棄物を出している。例えば、細胞系、組織又は動物に関する実験を行なう際、色素、毒性化学物質又は病原菌を被験体中に導入するのが普通である。さらに、放射性物質も又、化学的、生物化学的、薬学的、生物医学的及び生物学的研究を促進するツールとして一般に用いられている。薬剤又は化合物が体内で代謝されて取り込まれる場所を効率的且つ正確に研究するためにかかる薬剤又は化合物を放射性同位体で標識付けするのが普通である。試験及び分析の完了後、組織中への病原体又は有害物質若しくは放射性物質の導入に起因して、残っている組織又は動物の死骸が、「規制された医療廃棄物」、有害廃棄物又は低レベル放射性廃棄物（“ＬＬＲＷ”）の分類に属する場合がある。加うるに、動物の廃棄物、動物の敷材（敷きわら）、取扱い物質及び動物の体液又は排泄物に触れた他の物質も又、感染性のある又は有害な廃棄物として処理される必要があり、かくして、適用される政府の規則に従って処分を行なう必要がある。
【０００５】
さらに、今日、健康管理機関が、人畜共通性媒介物を含む病原菌に触れた物質、器具又は表面領域を消毒薬、例えばホルムアルデヒド又はグルタルアルデヒドで洗浄するのが普通である。使用済み洗浄溶液は、有害な液体廃棄物と考えられ、又、政府の規則に従って処分されなければならない。かかる廃棄物の処分費用は、慣例を基準とすれば極めて高い場合がある。さらに、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、フェノール等の物質は、組織に防腐処理を施したり感染性の生物学的材料の固定の際に一般的に用いられている。かくして、これら組織及び固定剤も又、「規制された医療廃棄物」、有害廃棄物又は混合廃棄物として適用される政府の規則に従って処分されなければならない場合がある。
【０００６】
さらに、14Ｃ又は3Ｈ又は他の放射性同位体で標識付けされた化合物を含む動物の死骸は、ＬＬＲＷとして分類されている。州及び連邦政府の指針はＬＬＲＷの処分を規制しているので、これらの処分にあたっては特別な予防措置を採用しなければならない。現在、この種の廃棄物の処分の際に一般的に用いられる２つの方法は、焼却と陸上埋設である。現在、連邦法では、動物の死骸が或る特定レベル以下の放射性同位体濃度を含む場合にのみ焼却が許可されている。しかしながら、放射性同位体の濃度がこのレベルを下回っている場合でも、州及び地方の当局により焼却は更に制限される場合がある。動物の死骸中の放射能レベルが連邦、州及び地方の当局により定められた許容最小レベルを下回っている場合、その処分は、放射性廃棄物としての追加の規制を受けない。しかしながら、一段と厄介なこととして、どのようなレベルであっても放射性の動物の死骸の焼却は、或る特定の大都市圏では禁止されている。それにもかかわらず、焼却それ自体の一般的な方法は、例えば放射性物質が含まれていなくても、追加の規制、例えば、州又は地方環境局から許可を受けなければならない規制を受ける。加うるに、大気浄化規則の下における焼却炉の設計及び機能に関する要件が将来厳しくなるので、ＬＬＲＷとして分類された動物の死骸又は非放射性の死骸又は人の病理学的廃棄物を処分する実用的な方法として焼却の有効性の存続について懸念が抱かれている。
【０００７】
現時点では、放射性の動物死骸について焼却に代わる唯一実在の代替手段は、許可を受けたＬＬＲＷ処分施設で死骸を埋設することである。この方法では、死骸全体を石灰及び吸収剤で包装し、これらを特定のドラム内に再包装し、ドラムをＬＬＲＷ場所まで輸送することが必要である。現在、米国には、かかる場所は、ワシントン州のハンフォード及びサウスカロライナ州のバーンウェルの２箇所しかない。米国で現在稼働している陸上埋設場所の数が限定されているので、この方法で放射性廃棄物を処分するには極めてコスト高であり、死骸のサイズ及び重量に起因して、低レベル放射性廃棄物を含む動物の死骸に関してはコストが不相応に高くつく。陸上埋設と関連した極めて高いコスト及び現在の場所の利用機会の制限に起因して、ＬＬＲＷとして分類された動物の死骸を処分する方法としての陸上埋設の実現性は、不透明なままである。
【０００８】
当該技術分野においては、低レベルの或る特定の放射性廃棄物を適正な記録保持及び（又は）モニタリングをした上で連邦規則に従って汚水渠に処分できることが知られている。これは、１０Ｃ．Ｆ．Ｒ．２０によって定められた最大許容濃度（ＭＰＣ）を下回るレベルの水溶液に溶けた同位体及びヒトの廃棄物中の放射性同位体を含む。かかる手順は、例えば、癌の治療を受けた多くの患者により生じた放射性廃棄物の処分の際に利用されている。今日、癌を治療する一般的な方法は、放射線療法によってであり、この放射線療法では、放射性化合物の体内吸収が行われる場合が多い。これら放射性化合物の多くは最終的に、糞便及び尿排泄物を介して身体を出る。これら排泄物は、少量の放射性物質を含むことになる。しかしながら、この放射性物質は一般的な下水設備で処分される。というのは、身体により下水設備中へ排出された放射性物質のレベルが十分に希釈されてもはや公衆の健康及び安全に対して危害を加えないようになっているからである。この方法は、ＬＬＲＷ処分に関する州及び連邦処分規則に十分に適合している。しかしながら、動物の残留物中に含まれているＬＬＲＷは、かかる手段によっては容易に処分できない。というのは、動物は、当然のことながら固形の廃棄物だからである。
【０００９】
また、当該技術分野においては、ケラチン（角質）、例えば髪の毛や爪を含む物質は、ジーグラーに付与された米国特許第１，９７４，５５４号明細書に開示されているように、酸又はアルカリ加水分解によって溶解できることが知られている。さらに、ケラチンを含むたんぱく質の加水分解は、アルカリ性溶剤を用いて実施できることが知られている。さらに、かかる加水分解を放射性物質で汚染されたたんぱく質に対して利用できることがカィエー博士及びウェーバー博士に付与された米国特許第５，３３２，５３２号明細書に開示されており、かかる米国特許は、本出願人の譲受人によって共通所有されている。
【００１０】
感染性、生物学的に有害な又は低レベル放射性廃棄物の公知の処分方法は各々、取扱い領域が絶えず変化している環境法の下で不確実な将来に直面している。さらに、各方法は、コストが極めて高くつき、病院、大学及び他の機関の既に限界を超えている研究予算及び廃棄物管理予算に不必要な負担をかける。かくして、有機廃棄物を安全且つ安上がりに処理して処分する手段が要望されている。
本発明は、この要望に応えるものである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、望ましくない物質に制御されたアルカリ加水分解サイクルを施すことにより望ましくない物質を分解し、蒸解し、又は中和するシステムに関する。このシステムは、一形態では、望ましくない物質を受け入れる手段、例えば閉鎖可能な反応容器を備えた装置を有する。この装置は、システムの作動を制御する手段を更に有する。この装置は、容器の最大容積に基づく所定量の水を容器の内部に導入する手段及び容器の最大容量に基づく所定量のアルカリ性化合物をこの容器の内部に導入する手段を更に有している。加うるに、この装置は、容器内部への水及びアルカリ性化合物の導入後、安全に処分可能な結果物を生じさせるのに十分な時間をかけて容器の内部を第１の所定温度レベルに加熱する手段を有する。
【００１２】
本発明により提供される方法は主に、密封可能な容器を用意する工程、容器に高アルカリ度溶剤を充填する工程、望ましくない要素を含む廃棄物を高アルカリ度溶剤中に浸漬する工程及び高アルカリ度溶剤を加熱する工程を有する。廃棄物は、加水分解可能な物質が分解され又は蒸解される（即ち、実質的に加水分解される）まで高アルカリ度溶剤中に留まったままであるようになり、それにより滅菌溶液及び滅菌固形廃棄物を生じさせる。次に、水溶液及び結果物としての固形廃棄物を従来型手段、例えば汚水渠、嫌気性発酵槽、局所的陸上埋立施設により、或いは必要ならば、肥料（液体の形態又は固形の形態のいずれであってもよい）としての陸上利用により、或いは泥炭、堆肥又は他のセルロース系材料との混合により処分できる。
本発明の一目的は、加水分解可能な廃棄物を処分する改良型システム、方法及び装置を提供することにある。本発明の関連の目的及び利点は、以下の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の現時点において好ましい実施形態により提供されるシステムの略図である。
【図２】本発明の現時点において好ましい実施形態により提供される方法のフローチャートである。
【図３Ａ】蒸解サイクル中、廃棄物を容器チャンバ内部に受け入れて貯蔵する本発明の第１の実施形態の保持容器の側面図底面図である。
【図３Ｂ】蒸解サイクル中、廃棄物を容器チャンバ内部に受け入れて貯蔵する本発明の第１の実施形態の保持容器の平面図である。
【図３Ｃ】蒸解サイクル中、廃棄物を容器チャンバ内部に受け入れて貯蔵する本発明の第１の実施形態の保持容器の底面図である。
【図４Ａ】本発明により提供される新規な真空平衡装置の分解図である。
【図４Ｂ】図４Ａの真空バランサを開放状態で示す図である。
【図４Ｃ】図４Ａの真空バランサを閉鎖状態で示す図である。
【図５Ａ】本発明により提供される一攪拌インゼクタ手段の図である。
【図５Ｂ】本発明により提供される別の攪拌インゼクタ手段の図である。
【図５Ｃ】本発明により提供される別の攪拌インゼクタ手段の種々の図である。
【図５Ｄ】本発明により提供される別の攪拌インゼクタ手段の種々の図である。
【図６Ａ】加水分解蒸解サイクル中、廃棄物を受け入れて貯蔵する本発明の第２の実施形態の容器チャンバの平面図である。
【図６Ｂ】加水分解蒸解サイクル中、廃棄物を受け入れて貯蔵する本発明の第２の実施形態の容器チャンバの正面図である。
【図６Ｃ】加水分解蒸解サイクル中、廃棄物を受け入れて貯蔵する本発明の第２の実施形態の容器チャンバの側面図である。
【図６Ｄ】図６Ａ〜図６Ｃの実施形態の分解斜視図である。
【図６Ｅ】図６Ａ〜図６Ｃの実施形態の配管図である。
【図７Ａ】本発明の第３の実施形態の容器チャンバの平面図である。
【図７Ｂ】本発明の第３の実施形態の容器チャンバの側面図である。
【図７Ｃ】本発明の第３の実施形態の容器チャンバの端面図である。
【図７Ｄ】図７Ａ〜図７Ｃの実施形態の配管／電気図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、望ましくない作用剤又は要素、例えば動物の死骸、動物の組織、有機物質、有機リン酸エステルペプチド、神経ガス、硝酸エステル、芳香族ニトロ化合物、化学療法剤、関連のアルキル化薬（例えばサルファマスタード、窒素（ナイトロジェン）マスタード及びホスゲン）、抗生物質、植物、動物及びバクテリアの毒素、非タンパク毒素（例えばアフラトキシン及びテトロドキシン）、動物の毒液（例えばヘビ、クモ、サソリ、魚及び両生類の毒液）、植物のカテコール、ポリフェノール、感染性、生物学的有害な、危険な及び放射性物質（これらには限定されない）を含む廃棄物を処理し、安全に処分するシステム及び方法を提供する。本発明のシステム及び方法は、現在かかる廃棄物の処分に適用可能に存在している全ての連邦、州及び地方の法律に適合するよう設計されると共にそのように意図されている。
【００１５】
本発明の方法は、閉鎖可能な容器を用意する工程、高アルカリ度溶剤を用意する工程、望ましくない要素を含む廃棄物を容器の内部の溶剤中に浸漬する工程、溶剤及び廃棄物を加熱する工程、及び廃棄物を蒸解（digesting）され又は分解されるまで溶剤中に止まることができるようにし、それにより滅菌水溶液及び滅菌固形廃棄物を形成する工程を有する。廃棄物の蒸解又は分解の程度を高めるには、廃棄物を１気圧以上の圧力下で処理し又は触媒を溶剤浴（bath）に添加し、或いはこれら両方を行うのがよい。冷却後、次に蒸解後最終生成物を従来型処分手段、例えば汚水渠又はゴミ埋立地により直接処分してもよく、陸上用途において肥料として用いる等の処分をすることができる。好ましい場合、蒸解後工程は、結果的に得られた廃棄物及び容器の内部のすすぎ洗い又はフラッシングを更に含むのがよい。本発明のシステム及び方法は又、処分される蒸解後固形廃棄物の量を実質的に減少させる。
【００１６】
本発明者は、蒸解プロセスが進行しているとき、アミノ酸の生成量を測定することにより蒸解／分解（時間と温度の関係を表す曲線）が完了したかどうかを判定できることを発見した。蒸解プロセスは漸近線に達すると、蒸解が完了したと考えられる。
【００１７】
作用を説明すると、オペレータが廃棄物、例えば動物の死骸又は残存物を処分する準備ができると、例えば廃棄物を保持用入れ物内に入れ、次にこの保持用入れ物を容器の内部に入れる。次に、容器の蓋を従来型蓋クランプにより固定する。蒸解のために容器に入れられた廃棄物の装入量は、容器容量の少なくとも１０％（重量を基準として）であるが、容器の容量の総重量の６０％以下であることが必要である。次に、蒸解サイクルを開始させ、最終結果として、廃棄物が完全に強塩基性溶剤中に浸漬されるようにする。
【００１８】
本発明の目的上、「高アルカリ度溶剤」又は「強塩基性溶剤」は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ性土類金属水酸化物又はアルカリ性土類金属酸化物の１−２モル（Ｍ）水溶液を含むのがよい。好ましくは、この溶剤のｐＨは、少なくとも１３以上、好ましくは１３〜１４である。ナトリウム水酸化物の水溶液（ＮａＯＨ−通常、苛性ソーダ又は水酸化ナトリウムとも呼ばれている）又はカリウム水酸化物（ＫＯＨ−通常、苛性カリ又は水酸化カリウムとも呼ばれている）が好ましい。ＮａＯＨ又はＫＯＨの水溶液が好ましいが、カルシウム酸化物（ＣａＯ−通常、焼石灰、生石灰又は酸化カルシウムとも呼ばれている）、アンモニウム水酸化物（ＮＨ4ＯＨ−通常、水酸化アンモニウムとも呼ばれている）又はマグネシウム水酸化物も又、用途によっては適している。適当な高塩基性溶剤の一例は、ＮａＯＨの０．１Ｍ〜２．５Ｍの水溶液又は水に溶けた約０．４％〜１０％（重量を基準として）ナトリウム水酸化物であるのがよい。
【００１９】
蒸解中、加水分解可能な材料を分解し又は蒸解するのに十分な量の溶剤中にかかる加水分解可能な材料を浸漬させることが必要である。廃棄物を完全に蒸解させる上で余分の塩基を確保する一つの比率は、アルカリ金属水酸化物と湿潤状態の組織が重量を基準として１：１０である。この比について別の表現をすれば、これは、水の９００リットル中に溶解した４０キログラムのＮａＯＨを１００キログラムの乾燥重量タンパクに添加したもの又は５００ＬのＨ2Ｏ中に溶解した４０キログラムのＮａＯＨを５００キログラムの新たな又は凍結された廃棄物に添加したものである。これら比は、本明細書において説明する方法を実施すると共にシステムを動作する仕方に関しての取扱い説明として与えられているに過ぎず、本発明の本質又は範囲を限定するものではなく、本明細書に記載したシステム及び方法を用いる当業者は、本発明を実施するときにより経済的且つ正確な比を見出すことができる。原核生物（又は原始核細胞）を含む全ての感染性廃棄物の分解を確実にするためには、高塩基性溶剤を少なくとも約９０℃、好ましくは１１０℃〜１５０℃に加熱する必要がある。
【００２０】
反応が廃棄物を溶剤中に浸漬させた後、閉鎖された反応容器内で進むことができるようにすることが好ましい。反応に役立つＣＯ2の量を減少させることは、反応の理想的な速度及び化学当量を維持するためには有益である。これは、高塩基性溶剤と環境との接触を単に減少させ又は制限することによって実施できる。
【００２１】
廃棄物、例えば動物の死骸と高塩基性溶剤の反応がその自然な速度で進行するようになったとすれば、これは、非実用的なほどの長さの時間がかかる。したがって、反応速度をその自然な進行度を超えて高めることが有利である。反応プロセスの速度を高める一方法は、溶剤を好ましくは１１０℃〜１５０℃の温度に加熱することである。反応を上昇させた大気圧下において密閉容器内で行うことは又、動物の組織を蒸解するのに必要な反応時間を短くする。好ましいモードは、溶剤を約５５ＰＳＩＧ（又は約３．８気圧）の圧力で約３時間かけて約１５０℃の温度に加熱することを含む。１０℃毎の温度上昇に関し、閉鎖容器内で起こる化学反応の反応速度が２倍に増大し、それにより結果的に蒸解時間が約５０％短縮されるので熱力学の基本規則、即ち「Ｑ１０規則」が本発明に当て嵌まることが判明した。かかる現象は、アレニウスの式に基づいている。
【００２２】
さらに、所望ならば、例えばラウリル硫酸ナトリウム又はデオキシコレートである溶剤に対し濃度が最高１％までの洗浄薬も又添加すると蒸解速度を増大させることができる。また、溶剤への洗浄薬の追加は又、非鹸化脂質を分散させ、生物学的物質の滅菌を助けるという追加の利点をもたらす。
【００２３】
最終的に、反応速度は、特定の変数、例えば溶剤の温度、反応容器内の圧力、廃棄物の性状及び量、即ち死骸又は廃棄物組織の物理的サイズ及び廃棄物と高塩基性溶剤の量の比で決まることになる。反応速度が変化すると、廃棄物が溶剤中に浸漬した状態のままでなければならない時間も又変化することになる。しかしながら、反応速度とは無関係に、廃棄物は、溶解されて加水分解されるまで溶剤内に完全に浸漬されたままであることが必要である。蒸解が達成されるまで廃棄物が溶剤中に留まることが出来るようにすることは又、より滅菌性の高い溶液を生じさせるのに役立つことになる。
【００２４】
廃棄物、例えば動物の組織をいったん蒸解すると、２つの形式の固形デブリが残る場合が多い。第１の形式のデブリは、ゴム、プラスチック又は実験用動物が蒸解したセルロース系材料並びに実験又は外科手術で残ったデブリ、例えば外科用クリップ、縫合糸、ガラス及びプラスチック又は紙の小片から成る。例えばこれらのような固形物品は、放射性同位体を決して含まない。いったん滅菌すると、かかる固形物品も又、大抵の管轄区域では生物医学的廃棄物とは見なされない。この種のデブリは、溶液から隔離され、そして洗浄されると、通常の滅菌固形廃棄物として単に処分される場合が多い。
【００２５】
非分解状態のまま残る第２の形式の固形デブリは、動物の骨構造及び歯の無機質部分を含む。骨及び歯の無機質部分内に取込み可能な放射性同位体がもし用いられなければ、骨格残留物の無機質成分は、放射性同位体を含まず、固形滅菌廃棄物として処分可能である。骨格残留物は、溶剤から取り出されて洗浄されると、きわめて砕けやすい。
【００２６】
生物学的廃棄物を溶剤中で蒸解し、固形デブリを取り除いた後では、溶液は、連邦規則の下でのＭＰＣ要件に適合する希釈濃度の放射性同位体並びにアミノ酸及びペプチドのアルカリ金属塩、糖酸、ヌクレオチド、小さなペプチド、脂質からの脂肪酸、脂質及び核酸の分解から生じるリン酸エステル、可溶性カルシウム塩、色素、糖、糖アルコール、炭水化物、通常は体液の溶液中に存在する電解質に由来する無機酸のアルカリ性混合物を含むのがよい。これら副生物は、全ての商業用厨房及び家庭台所から生じる調理残り物及び廃棄物から極めて多くの量で放出される副生物と同一である。かくして、溶液は、非毒性であり、土壌及び汚水処理システムに見られる細菌又はかびにより生分解可能な化合物及び場合によっては非常に希釈された量の放射性溶質を含む。
【００２７】
蒸解サイクルの終わりでの溶液は、動物の組織から放出された非毒性の生分解性物質及び水を含むに過ぎないので、溶液のそれ以上の希釈は、安全処分上必要ではない場合がある。しかしながら、溶液のアルカリ度を減少させるためのそれ以上の希釈は、容器及び無機残留物を過剰の水ですすぎ洗いすることや流出水及び現場、機関又は会社の一般的な日々の排出水の量についての温度調整コフラッシュ（co-flush）によって達成されることになる。（可溶性放射性廃棄物の計画的な又は故意の希釈は、適用される地方、州、連邦及び国家の規則によっては許可されないのが通例である。）さらに、二酸化炭素をこの段階で溶液中に注入してそのｐＨを最低約７．５〜１０まで調節するのがよい。しかしながら、この段階では、溶液中の放射性同位体の濃度は、汚水渠に安全に放出できるレベル内に十分に収まっているべきである。
【００２８】
細胞及び組織の分解生成物を含み、更に放射性同位体で標識付けされた溶質の残存物を含む場合のあるこの滅菌中性水溶液は、一般に毎日の非毒性で且つ生分解性物質を処分するために用いられている方法を利用して安全に処分できる。処分手段、例えば下水設備及びこれら単純な生分解性化合物の処分に適した他の処分手段を用いてこの溶液を処分することは全く安全である。
【００２９】
次に図１を参照すると、本発明を実施する好ましいシステム１０が概略的に示されており、このシステム１０は、溶剤溶液及び廃棄物、例えば動物の組織又は死骸、或いは規制された医療廃棄物を収容することができる閉鎖反応チャンバ又は容器１２を有している。容器１２の一部は、以下に説明する目的で２重壁構造によって構成されている。当然のことながら、この容器は、本発明で用いられる種々のｐＨレベル、温度及び圧力に耐えることができる材料で構成されなければならない。適当な材料としては、ステンレス鋼の或る特定の調合物が挙げられる。容器１２は又、制御されたアルカリ加水分解サイクルを完了まで実施するのに必要な環境を容器内部１４内に提供するよう気密状態に閉鎖できなければならない。かくして、容器１２の蓋又はカバー１６は、蒸解サイクルの温度及び圧力に耐えると共に容器内部への大気（特に二酸化炭素）の不用意な導入を阻止し、或いは、より重要なこととして大気中への容器内部の内容物の逃げ出し又は不用意な排出を阻止するよう緊密に、即ち圧力密及び気密状態に閉鎖できなければならない。容器のかかる密閉は、当該技術分野において周知である従来型蓋クランプ（図示せず）によって達成できる。
【００３０】
本発明により実施されるシステム及び方法は、自動化操作を行なうことができるようコンピュータ化されたプログラム可能マルチループ機械コントローラによって構成される従来型プログラム可能ロジックコントローラ（ＰＬＣ）手段（図示せず）によって制御される。かかる制御手段は好ましくは、情報スクリーン、自動プログラムソフトウェア用のディスクドライブ、動作中のプロセスパラメータ及びデータを記録するディスクドライブ又はこれと同様な記録手段、及び二者択一的なマニュアル入力又は操作のためのキーボードを有する。
【００３１】
システム１０は、容器１２の脚部のうち１以上に結合されていて、容器内に受け入れられた廃棄物の重量を測定し、かかる重量データを指示する出力信号を発生する重量変換器１８（概略的に示されている）を更に有している。変換器は、内容物の無い容器の重量が重量ゼロとなるようにあらかじめ設定されている。次に、内容物重量データをＰＬＣ制御手段に入力し、それにより、重量出力データに基づいて、導管２０ａ及び容器内部に設けられたスプレーボール又はノズル２０ｅを介する水供給源２０及び溶剤ループ導管２４及びポンプ２６を介する溶剤供給源２２を利用して容器の内部に導入されるのに適した量の水及び溶剤を求める。溶剤をインゼクタ手段２８を介して容器１２の内部に注入し、これらインゼクタ手段２８は、図１に概略的に示されており、図５Ａ〜図５Ｄに詳細に示されている。インゼクタ手段２８は、容器内部１４の内容物を混合すると共に攪拌し、溶剤溶液のジェット流を入れ物６０の底部６２（図５Ａ参照）のところで上方に差し向けて容器内容物が動くのを保つと共に廃棄物が入れ物６０の底部に堆積するのを阻止し、しかも溶剤と完全に混合しないのを阻止することにより高アルカリ度溶剤と蒸解されるべき廃棄物の相互作用を高める。このようにすることにより、攪拌インゼクタ手段も又、蒸解サイクル時間を短縮する。
【００３２】
本発明は、本明細書で説明する攪拌インゼクタ手段には限定されず、溶剤を容器の内部に導入する任意の手段を想定していることは理解されるべきである。溶剤を容器内に単に導入することにより、アルカリ−水溶液と廃棄物が「混合」されることになる。熱を加えることによっても、混合が引き起こされる。さらに、内容物の攪拌は、種々の手段によって達成でき、かかる手段としては、容器に結合された外部機構、例えば容器を物理的に動かす揺動又は振動組立体が挙げられる。容器内容物を混合し又は攪拌するかかる全ての代替手段は、本発明によって想定されている。
【００３３】
上述したように、好ましいプロセスでは、蒸解プロセスを加速して動物の組織、死骸又は医療廃棄物を完全に分解するために溶剤溶液を加熱することが必要である。この目的のため、システム１０には、好ましくはステンレス鋼蒸気ジャケット３０により構成された加熱手段が更に設けられ、この蒸気ジャケット３０は、容器１２の垂直側部及び底部周りに円周方向に配置されていて、容器内部１４内への水及び溶剤の導入後、容器の内部を第１の所定の温度レベルに加熱するようになっている。加熱された水又は蒸気を２重壁容器１２の壁相互間に循環させる。蒸気ジャケットが好ましい実施形態を構成するが、溶液を加熱するために一般に知られていて用いられている任意の加熱手段を本発明で利用できる。蒸気は、遮断弁３２ｂ及び調整弁３２ｃを備えた導管３２ａ付き蒸気供給源３２によってジャケット３０に供給される。このシステムは、ベント３４を更に有し、このベントは、サイクルの開始時には開放状態にあり、しかる後、容器内部の温度が所定の第１の温度に達すると、ＰＬＣ制御手段によって閉じられる。容器１２内の温度は、容器熱電対３６ａによって計測され、容器内の圧力は、ＰＳＩ変換器３８によって計測される。溶剤ループ内の温度は、ループ熱電対３６ｂによって計測される。
【００３４】
好ましい実施形態では、真空を容器内部１４内に生じさせるエダクタ装置４０が利用される。ベント３４が開いていて、フラッシング水を導管２０ｂ経由で水供給源２０によってエダクタに導入すると、エダクタの作用により、空気及び臭気ガスが導管３４ａを通って容器の内部から引き込まれ、次いで空気及び臭気ガスが最終的に、エダクタ４０のところでフラッシング水に取り込まれてドレン導管４２ａを介してシステムから衛生ドレン４２に取り出される。ドレンのところの流体の温度は、汚水渠での処分前に流出液温度をモニタする熱電対４４によって計測できる。真空を生じさせるエダクタは、容器の充填中、ベント弁３４を閉じる前に腐敗中の死骸から出る臭気ガスを実質的に減少させる。
【００３５】
サイクル中、容器の内容物を蒸解サイクル（加熱及び冷却）後にいったん排出すると、容器の内部をドレン弁４１が開いている状態で、スプレーボール２０ｅを介して冷水ですすぎ洗いする。数分後、ドレン弁４１を閉じて容器への水充填の開始を可能にする。容器を廃棄物が覆われる程度までいったん充填すると、インゼクタ手段２８を通って水溶液を数分間注入することにより内容物を攪拌してすすぎ洗い効果を高める。次に、ドレン弁４１を再び開き、容器の液体内容物が出るようにする。しかる後、所望ならば又は必要ならば、ドレン弁４１を第２の時間の間閉じ、容器が再び水で満たされるようにする。次に、再び熱を容器に加えて容器内の液体を約９５℃（２０３°Ｆ）に加熱し、次いで効果の高められたすすぎ洗いを開始させる。この蒸解後加熱段階で用いられる時間及び温度は様々であってよい。
【００３６】
蒸解後冷却サイクル中に容器内に作られている真空を平衡させ又は制御すると共に真空が容器の排出を妨げないようにするために、図４Ａ〜図４Ｃに示されていて、これらと関連して以下に説明する真空平衡装置又はバランサ４６が設けられ、この真空平衡装置は、内部真空圧力が真空バランサ４６のしきい圧力に達し又はこれを超えると周囲空気を容器内部に選択的に導入する。本明細書に開示する真空バランサは、独特の設計のものであるが、流体を漏らさない又は凝縮流体を集める任意の真空平衡装置が、本発明の効果的な作用に適している場合がある。
【００３７】
次に、図４Ａを参照すると、真空クランプ４７、真空プラグ（栓）４８、環状エンドキャップ４９、真空ガスケット５０、Ｏリング５１、平座金５２、袋ねじ５３、上側フェルール部分５４、下側フェルール部分５５、ばね５６及び温度計キャップ５７を有する真空バランサ４６が詳細に示されている。図４Ｃに示すような閉鎖状態では、ばね５６は、袋ねじ５３、座金５２及び真空プラグ４８を上方に押圧してＯリング５１が真空ガスケット５０に当接し、それにより空気がこれを通過するのを阻止するようになっている。容器１２内の内部真空圧力が或る特定の点に達すると、これはばね５６の力に打ち勝ち、それによりプラグ４８が下方に動くことができ、それによりＯリング５１が図４Ｂに示すようにガスケット５０から外れて、エダクタ４０が空気を容器内部から引き出している間、周囲空気を容器内部に導入する。
【００３８】
好ましいシステムは、廃棄物を溶剤溶液中に完全に浸漬するために蒸解サイクル中、廃棄物としての組織又は残存物、或いは医療廃棄物を容器内部１４内に保持できる透過性の入れ物を更に有している。図３Ａ〜図３Ｃに示すように、かかる入れ物は好ましくは、上側リム部分６４、下側リム部分６６及び廃棄物としての組織を入れ物６０内に収容する蓋６８を備えたスチールメッシュスクリーン６２により構成されている円筒形物品６０から成る。（入れ物の好ましい形状は円筒形であるが、円筒形ではない他の形状も適しており、かかる他の形状は、本発明の範囲に属すると考えられるべきである。）好ましくは、取っ手６８ａが蓋６８に取り付けられる。図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、蓋６８と入れ物の底部は両方共、ステンレス鋼メッシュ６２を有し、このステンレス鋼メッシュは好ましくは、約３ｍｍ〜約６ｍｍ（１／８〜１／４インチ）のスクリーンメッシュを有するステンレス鋼スクリーンメッシュから作られている。蓋６８は、従来手段により入れ物の本体６１に解除自在に固定されるものであるのがよい。取っ手６８ａは、入れ物を上げ下げして容器内部から出し入れするための取付け手段を受け入れるアイレット状部分６８ｂを備えるのがよい。廃棄物としての組織を蒸解すると、透過性入れ物６０を吊り上げて容器１２から出し又は以下に説明するように「クリーンサイド」取出しの際、容器１２の側に配置された別のポートから取り出すのがよく、それにより入れ物６０内に残っている未蒸解固形デブリを除去する。容器の高さ“ｈ”（図３Ａ）及び直径“ｄ”（図３Ｃ）は、様々な量の様々の寸法の動物の廃棄物としての組織又は死骸或いは様々な体積又は量の医療廃棄物を収容するよう様々であってよい。大型の入れ物の場合、機械式巻上げシステムを用いて大型の動物の死骸又は大量の医療廃棄物から成る重く又は容積の大きな装入物を容器内部へ下降させることが必要な場合がある。
【００３９】
上述のように、好ましい実施形態は、反応が起こっている間、溶剤を運動状態に保つことにより溶剤溶液と廃棄物としての組織の反応速度を加速させる図５Ａ〜図５Ｄに示された攪拌インゼクタ手段２８を有している。かかる手段の１つは、溶剤をループ２４及びポンプ２６（図１）を介して循環させ、全体として保持用入れ物６０の底部を目掛けて様々な角度に配置された多数のジェットポート（図５Ａ参照）を介して溶剤を注入することにより溶剤を容器内部に導入することによって達成される。かかる構成は、溶剤を容器内部で運動状態に保つと共に廃棄物が入れ物６０の底部上に堆積しないようにし、その結果、蒸解プロセスを延長させ又は遅くすることができる。攪拌インゼクタ手段２８は好ましくは、エルボ部材２８ｂに対応関係をなして結合された複数の同心流れレジューサ又はノズル２８ａを有し、エルボ部材２８ｂは、それぞれの管部材２８ｃに結合され、これら管部材２８ｃは最後に、それぞれの横部材２８ｄに結合されている。各横部材２８ｄは、インゼクタ手段を流入導管２４ａの上端部に取り付けるねじ結合部材２８ｅに連結されている。ノズルは、図５Ａ〜図５Ｄに示すように円錐形である必要は無く、特定の用途に合うよう形状寸法が様々であってよい。好ましい実施形態では、互いに反対側のノズル２９ａは、約２２．５°の夾角Ａをなして配置され（図５Ｃ）、互いに反対側のノズル２９ｂは、約４５°の夾角Ｂをなして配置され（図５Ｄ）、それによりインゼクタの加工及び混合作用を高めて蒸解反応を促進させる。変形例として、角度Ａ，Ｂは、特定の用途に合うよう様々であってよい。
【００４０】
図５Ａに示すように、溶剤をインゼクタ２８に送り込む流入導管２４ａは、流出導管２４ｂ内へ延び、そして同軸状にこれを貫通して上方に延びている。流入導管２４ａは、流出導管２４ｂよりも直径が小さく、したがって、容器１２の水性内容物が図５Ａの矢印“ａ”によって示されるように流出導管２４ｂ内へ下方に排出可能になっている。流出導管２４ｂは、溶剤を溶剤ループ２４及びポンプ２６（図１参照）に運搬して戻し、必要な時、ドレン弁４１を通って衛生ドレン４２に運搬する。当業者には理解されるように、図５Ａに示す連結箇所“ｂ”は、十分に気密であり、高アルカリ度高温且つ高圧の環境に耐えなければならない。さらに理解されるべきこととして、インゼクタ手段は、溶剤を廃棄物に差し向けるよう容器内部の周りに一定の配置関係をなして設けられた別々のインゼクタノズルを有するのがよい。かかる形態は、大径容器及び大量の廃棄物を扱う大規模な用途で有用である。かかる別々の固定された注入は、本明細書に開示したインゼクタ組立体２８に代えて又はこれに加えて利用できる。
【００４１】
図２は、本発明のサイクルプロセスを示すフローチャートである。作用を説明すると、廃棄物を秤量し、重量及び水と溶剤の比をＰＬＣ制御手段によって自動的に求める（ボックスａ）。次に、適量の水（ボックスｂ）及び溶剤（ボックスｃ）をＰＬＣ制御手段によって行なわれた重量計算に基づいて容器の内部に導入する。代表的には、水を６０重量％の水と４０重量％の組織の比で添加するが、廃棄物の特定の装入量及び種類に関する要件に応じて他の量で添加してもよい。アルカリを組織重量に基づいて所定の濃度で添加する。これは代表的には、全組織重量の１５％〜２５％の比で加えられる５０重量％のＮａＯＨの溶液に相当している。加熱手段３０（図１）は次に、容器内部（ボックスｄ）を蒸解サイクル温度まで加熱し、その間、ベント３４を閉じる（ボックスｅ）。次に、システム１０は、その上昇温度を蒸解のために容器内に入れられた廃棄物の重量に基づいてＰＬＣ制御手段によって計算された所定の持続時間（ボックスｆ）の間、維持する。システムは代表的には、蒸解温度を約３時間約１５０℃（３０２°Ｆ）に、或いはこれよりも低い温度で動作している場合、１００℃の場合に１６時間の理論的完全蒸解時間に基づいて、上述の熱力学方程式に従って１０℃ごとの温度上昇について蒸解サイクル時間を半減させるその温度について適当な時間の間維持する。より好ましくは、所与の温度の場合、装入物の寸法、組成、分布状態等のばらつきに基づいて生じる差に対応するよう適当な安全係数を理論的蒸解時間に追加する。
【００４２】
次に、システムは、蒸解後、冷却サイクルに入り、次いで、冷却水を水供給源２０（図１）から導管２０ｃを介して蒸気ジャケット内部３０に導入し、それにより容器内部の温度を下げる（ボックスｇ）。これは、容器内の内部圧力が圧力計又は変換器に表示されるゼロの読みとして示されたほぼ大気圧（１０１．３キロパスカル／１４．７ポンド／平方インチ（ＰＳＩ））に達するまで続く。なお、かかる圧力計又は変換器は、１．０気圧を超える圧力を測定する。システムを十分にいったん冷却すると、制御手段がベント３４を開き（ボックスｈ）、ドレン弁４１を開く（ボックスｉ）により容器の内容物を汚水渠（衛生ドレン）４２に排出して液体内容物を容器内部から所定の箇所まで排出し、この所定の箇所で、ドレン弁４１を閉じ（ボックスｊ）、その間、フラッシング水は引き続き導入されて容器内部をフラッシングし（ボックスｋ）、遂には内部が好ましくは約半分になる。サイクル中のその時点で、容器内部にすすぎ洗い液を吹き付け、所定の時間の間、インゼクタ２８を通って内容物を循環させ、その後、ドレンを再び開いて容器の内部に残っている残留物をすすぎ洗い落とす（ボックスｌ及びｍ）。次に、ドレンを再び閉じ（ボックスｎ）、容器を再び部分的に満たし、最終の加熱すすぎ洗いサイクルを実施する（ボックスｏ，ｐ，ｑ）。この段階で、蒸解及び冷却サイクルが完了し、容器を開放するのがよく、そして廃棄物保持容器を取り出して空にする。次に、空になった容器を容器内に戻し、それによりシステムがいつでも次の操作ができるようにする。
【００４３】
本発明は又、有機組織又は感染性廃棄物、生物学的有害廃棄物、有害物質又は放射性廃棄物を含む廃棄物に制御されたアルカリ加水分解サイクルを施すことによりかかる廃棄物を蒸解し又は中和し、そして従来型衛生的処分に適した滅菌結果物を生じさせる方法を提供する。好ましい方法は、以下の工程、即ち、
（ａ）加熱−冷却手段に結合させた閉鎖反応容器１２を用意する工程、
（ｂ）廃棄物を閉鎖反応容器１２内に受け入れる工程、
（ｃ）前記容器内に受け取った廃棄物の重量を測定し、容器１２に結合された重量変換器１８により重量出力データを発生させる工程、
（ｄ）システムの動作を制御する工程、この工程は、重量測定変換器１８により生じた重量出力データを受け取ってこれを考慮し、容器１２の内部に導入される水及び溶剤の適量を求める工程を含む、
（ｅ）容器の内部に導入される水及び溶剤の適量を求めた後、真空を容器のベントに働かさせて臭気を除去し、他方、重量出力データに基づいて水供給源２０及び導管２０ａを介してＰＬＣコントローラによって決定された量の水を容器内部に導入すると共に重量出力データに基づいてＰＬＣコントローラによって決定された量の高アルカリ度溶剤を容器の内部に導入する工程、
（ｆ）容器内部への水及びアルカリ溶液の導入後、容器の内部を加熱手段（蒸気ジャケット３０）により第１の所定の温度レベルに加熱する工程、
（ｇ）容器の内容物を混合し又は攪拌して攪拌インゼクタ手段２８による溶剤と組織の相互作用を高める工程、
（ｈ）蒸解サイクルの開始時に、ベント３４を介して容器の内部を通気し続け、容器内の温度が第１の所定の温度に達すると、ベントを閉じる工程、
（ｉ）容器内部を蒸解サイクル温度に加熱し、その温度を所定時間の間、維持する工程、
（ｊ）蒸解サイクルの稼働後、冷却水を供給源２０から加熱手段３０に導入することにより容器内部を冷却する工程、
（ｋ）エダクタ４０を動作させると共にベント３４を開き、それにより真空を生じさせて蒸解後プロセスの残部全体を通じ、臭気ガスを容器内部から除去する工程、
（ｌ）周囲空気を蒸解後プロセスの残部中、容器内部に選択的に導入することにより、エダクタ４０により生じた真空を真空バランサ４６を介してバランスさせてかかる真空が容器の排出を邪魔しないようにする工程、
（ｍ）ドレン弁４１を開いて容器内容物の蒸解した液体部分を排出し、ライン２０ａを開くことによりスプレーすすぎ洗いを開始させて溶剤溶液の残遺物を容器内部の固形廃棄物の残存物から除去する工程、
（ｎ）スプレーライン２０ａを開いた状態に保ちながらドレン弁４１を閉じてスプレーボール２０ｅを介するスプレーすすぎ洗いを続行し、水ライン２０ｄを開いて容器に蒸解用入れ物６０の底部よりも約１５ｃｍ（６インチ）上まで水を補充し、ポンプ２６を再始動して所定時間の間、ループ２４を介して固形廃棄物の残存物全体を通じてすすぎ洗い溶液を再循環させて固形廃棄物の残存物の追加のすすぎ洗いを可能にする工程、
（ｏ）ドレン弁４１を開いて容器内容物のすすぎ洗い液体部分を排出する工程、
（ｐ）ライン２０ａを開くことにより別のスプレーすすぎ洗いを開始させて残りの溶剤すすぎ洗い溶液を固形残存物から更に除去する工程、
（ｑ）スプレーライン２０ａを開いた状態に保ちながらドレン弁４１を閉じ、水ライン２０ｄを開いて再び容器に蒸解用入れ物６０の底部よりも約１５ｃｍ（６インチ）上まで水を補充し、ポンプ２６を再始動してすすぎ洗い溶液を固形廃棄物の残存物全体中に第２の時間の間、再循環させる工程、
（ｒ）第２のすすぎ洗い溶液を所定温度に加熱し、第２の加熱されたすすぎ洗い容器を所定時間の間循環させて溶液が同伴された蒸解溶液を固形廃棄物の残存物から除去できるようにする工程、
（ｓ）ドレン弁４１を開いて第２の加熱されたすすぎ洗い溶液が出ることができるようにする工程、
（ｔ）ドレン弁４１を開いた状態に保ちながら、スプレーライン２０ａを開いて容器内部及び固形廃棄物の残存物の最終すすぎ洗いを行なう工程、
（ｕ）スプレーライン２０ａを閉じてすすぎ洗いを中断し、容器の液体内容物が出ることができるようにする工程、
（ｖ）最後に、容器の蓋１６を開けて廃棄物残存物を主要開口部から除去して衛生埋立地での処分ができるようにし又は固形肥料として利用できるようにする工程を有する。
【００４４】
注目されるべきこととして、上述の充填レベルは、廃棄物の装入サイズの関数として変更でき、大きな荷重では、高い充填レベルが必要である。換言すると、廃棄物をアルカリ性溶液による減少のために完全に浸漬するよう十分な液体を追加することが必要である。
【００４５】
上述のように、閉鎖容器の追加の特徴は、固形廃棄物残存物を容器の垂直側部に設けられた補助開口部（図示せず）から除去できるようにすることにある。この特徴により、容器を主要開口部が設備の汚染部分内に設置でき、他方、システムの残りの部分を設備の清浄な部分内に配置するような形態に位置決めすることができる。これにより、汚染物質を処理して滅菌でき、次に滅菌固形廃棄物残存物を滅菌残存物として補助開口部から清浄な領域に移して最終処分を行なうことができる。しかる後、主要開口部の開放に先立って補助開口部を封止し、別の処理サイクルのための廃棄物の装入を行なう。かかる形態は、「汚れ側供給／清浄側取出し」と呼ばれている。かかる実施形態は、上述の工程（ｕ）を次のように変更する。
【００４６】
（ｕ）最後に、容器を開放して固形廃棄物残存物を補助開口部から除去して衛生埋立地での処分ができるようにし又は固形肥料として利用できるようにし、次に補助開口部を閉じて再び封止し、その後主要開口部を開いて次のサイクルのために新たな廃棄物の装入を行なう工程、この場合、汚れ側ドア又は蓋及び清浄側ドア又は蓋を電気的に連動させて規則遵守を保証すると共に清浄側の汚染を防止する。
【００４７】
最後に、本発明のシステム及びその使用方法を以下に説明する。
実施例１
容器に例えば病原体又は有害物質を含む動物の死骸を充填する前に、容器の蓋を閉じて装入量秤を「零点調整」する。次に、蓋を開け、廃棄物を容器に所望の量まで充填する。好ましくは、装入量は、容器の容量の少なくとも２０％（重量を基準として）であるが、容器の許容の収容重量以下であることが必要であり、許容収容重量の場合、システムは、稼働せず、過剰の重量を除かなければならない。次に、容器蓋を閉じて固定する。次に、ＰＬＣコントローラを起動させ、先ず最初に容器内の廃棄物の重量を測定することにより蒸解プロセスを開始させる。次に、蒸解サイクルを開始させ、それにより水を好ましくは６０重量％水と４０重量％の組織の比で添加し、アルカリを組織重量を基準として所定の濃度で添加する。かかる濃度は通常、全組織重量の１５％〜２５％の比で加えられる５０重量％のＮａＯＨの溶液に相当している。
【００４８】
次に、加熱工程を開始させて容器の内部の温度を所定時間の間、所定の第１の蒸解サイクル温度まで上昇させて死骸を完全に蒸解させる。好ましいモードでは、サイクルは、蒸解温度を少なくとも１１０℃、好ましくは約１３０℃、最も好ましくは約１５０℃に保持する。１５０℃では、蒸解サイクルは通常は、約３時間持続する。
【００４９】
蒸解サイクルがいったん完了すると、ＰＬＣ制御手段は、容器のスリーブジャケット３０を通ってフラッシングされた冷水を利用して冷却サイクルを開始させる。容器がいったん十分に冷えると、容器の中身を汚水渠に排出し、次にこれに冷水を部分的に補充し、内部をすすぎ洗いする。次に、容器を再び排水し、再び部分的に補充し、所望ならばこの第２のすすぎ洗い溶液を加熱する。この高温すすぎ洗い後、容器を排水し、その内容物に最終スプレーすすぎ洗い液を吹き付ける。次に、冷却サイクルが完了し、システムは、ドレンが開かれた状態で稼働を停止し、容器の内部を完全に空にする。
【００５０】
オペレータが冷却サイクルの完了時に居る場合、容器をその時点で開けて廃棄物支持バスケットを取り出して空にする。次に、バスケットを元に戻し、システムが新たなサイクルをいつでも行なうことができるようにする。しかしながら、オペレータが冷却サイクルの完了時にいない場合、冷却サイクルが例えば夜中に稼働しているとき、オペレータは、スプレーすすぎ洗いサイクルを短い時間の間、好ましくは約３０秒開始させることが必要である。最終スプレーの完了後、容器を開けて廃棄物を安全に処分するのがよい。
【００５１】
図６Ａ〜図６Ｅは、本発明の別の好ましい実施形態、即ち、最高約２５ポンド（１１．３４ｋｇ）までの量の加水分解可能な廃棄物を化学的に減少させる化学的廃棄物減少システム１１０を示している。システム１１０は、高アルカリ度溶剤溶液及び或る量の廃棄物（例えば、動物の組織又は死骸、規制された医療廃棄物、手術用器具に付着した汚染物等）を収容できる閉鎖可能な反応チャンバ又は容器１１２を有している。変形例として、加水分解可能な廃棄物は、手術用器具には特段限定されない医療用器具に付着した有機汚染物であってもよい。
【００５２】
好ましくは、容器１１２の一部は、２重壁構造によって構成されている。また、好ましくは、容器内部１１４を耐アルカリ性材料、例えばステンレス鋼又はセラミック材料で被覆することが必要である。より好ましくは、容器１１２は、加水分解操作中に受ける場合のあるｐＨレベル、温度及び圧力の組合せに耐えることができる材料で作られる。適当な材料としては、ステンレス鋼の或る特定の調合物が挙げられる。容器１１２は好ましくは、制御されたアルカリ加水分解サイクルを完了まで実施するのに必要な環境を容器内部１４内に提供すると共によう高アルカリ度溶剤及び廃棄物が周囲環境中へ逃げ出るのを阻止するよう気密状態に閉鎖できなければならない。かくして、容器１１２の蓋又はカバー１１６は好ましくは、蒸解サイクルの温度及び圧力に耐えると共に容器１１２内部への大気（特に二酸化炭素）の不用意な導入を阻止し、そして、より重要なこととして大気中への容器１１２内部の内容物の逃げ出し又は不用意な排出を阻止するよう緊密に閉鎖可能であり且つ遮断状態に密封可能である。容器のかかる密閉は、当該技術分野において周知である従来型蓋クランプ（図示せず）又は当業者に利用可能な任意の便利なクロージャ手段によって達成できる。
【００５３】
システム１１０は、電子コントローラ１１７、例えば、上述した従来型のプログラム可能ロジックコントローラ（ＰＬＣ）手段を更に有する。好ましくは、システム１１０は、容器１１２に作動的に結合されると共に電子コントローラ１１７に電気的に結合されていて、容器１１２内に受け入れられた廃棄物の重量を測定し、かかる重量データを含むコントローラ１１７への出力信号を発生させる重量センサ又は変換器１１８（概略的に示されている）を更に有する。変換器１１８は通常、内容物の無い容器１１２の重量が重量ゼロとなるようにあらかじめ設定されている。次に、内容物重量データを電子コントローラ１１７に入力し、それにより、重量出力データに基づいて、容器１１２の内部に導入されるのに適した量の水及び溶剤を求める。小型容器１１２（例えば約２〜約２０ポンド（０．９ｋｇ〜９．１ｋｇ）の廃棄物を蒸解する能力を備える）の場合、容器１１２の最大装入量までの任意の量の廃棄物に用いるのに所定量のアルカリ溶剤（容器１１２の最大廃棄物装入量を蒸解するよう配合されている）が好ましい。この場合、これとは異なり、もし容器１１２の最大容量を超えていれば、重量データを用いてシステム１１０を稼働停止させてもよい。
【００５４】
システム１１０は、例えば導管１２０ａを介して容器１１２に作動的に連結された水供給源１２０を更に有する。高アルカリ度溶剤が、水と乾燥状態のアルカリ土類金属、アルカリ水酸化物又はアルカリ金属酸化物を混合して高アルカリ度溶液を形成することによって容器１１２内で作られる。変形例として、先ず最初に高アルカリ度溶液を調製し、次に容器１１２内へ添加してもよい。図６Ｅは、システムの配管状態を詳細に示している。導管１２０ａが、水を容器１１２内へ導入するために弁１２４を介して水入口１２６及び（又は）インゼクタ手段１２８に連結されている。
【００５５】
先の実施形態の場合と同様、加水分解可能な廃棄物の化学的減少を効果的且つ迅速に達成するためにはこのように形成された溶剤溶液を加熱することが好ましい。したがって、システム１１０は好ましくは、容器１１２に作動的に連結されると共にこれと熱的関係をなして配置された加熱器１３０を有する。より好ましくは、加熱器１３０は、容器１１２の底部と熱的接触関係にあり、容器内部１１４内への水及び溶剤の導入後、容器１１２の内部を第１の所定の温度レベルに加熱できる電気ホットプレートである。変形例として、容器１１２を加熱するのに任意の都合のよい形式の加熱器１３０、例えば、先の実施形態で説明した蒸気ジャケット又は当業者に知られている任意他の加熱手段を用いてもよい。電気が電源１３２により導管１３２ａを介して加熱器１３０に供給される。好ましくは、温度センサ１１９（例えば、熱電対等）が、容器内部１１４と熱的連絡関係をなして配置されていて、容器内部１１４の温度を連続的にモニタし又は要望があれば調べることができるようになっている。より好ましくは、加熱器１３０と温度センサ１１９は両方共電子コントローラ１１７と電気的連絡関係をなして接続され、電子コントローラ１１７が所定の又は所望の時間／温度プロフィールに従って加熱器１３０の出力を調整して容器１１４の内部の温度を維持することができるようになっている。
【００５６】
システム１１０は好ましくは、ベント１４０（以下に詳細に説明する）を更に有し、このベント１４０は、好ましくは、サイクルの開始時に開放状態にあり、しかる後、容器１１２内の温度が所定の第１の温度に達すると、好ましくは電子コントローラ１１７によって閉鎖される。容器熱電対１１９によって計測され、容器１１２内の圧力は、圧力センサ（図示せず）、例えばＰＳＩ変換器により測定できる。
システム１１０は好ましくは、溶剤と部分的に溶解した廃棄物を循環させてこれらを混合する攪拌手段１３３を更に有する。攪拌手段１３３は好ましくは、磁気式のものであり、例えば、磁界を容器１１２内に生じさせ、これを用いて容器１１２内に配置された１以上の磁気攪拌ロッド１３７を回転させることができるよう位置決めされた磁気攪拌機１３５である。磁気攪拌機１３５を、例えば当業者に容易に分かるホットプレート／攪拌機の組み合わせの状態で加熱器１３０と機能的に組み合わせるのがよい。磁気攪拌機１３５が好ましいが、攪拌手段１３３としては、容器内部１１４の内容物を混合して攪拌する当業者になじみのある任意の都合のよい攪拌手段が挙げられる。かかる攪拌により、高アルカリ度溶剤と溶解廃棄物の相互作用が高まり、容器内容物が運動状態に維持され、廃棄物が容器１１２の底部に堆積するのが阻止される。攪拌のもう１つの利点は、蒸解サイクル時間が短縮されることにある。内容物の攪拌は、種々の手段により達成でき、かかる手段としては、容器１１２に結合された外部機構、例えば容器１１２を物理的に動かす揺動又は振盪組立体が挙げられる。容器内容物を混合し又は攪拌するかかる変形手段は全て、本発明によって想定されている。
【００５７】
システム１１０は好ましくは、容器１１２を閉鎖すると過剰な圧力を容器内部１１４から抜くための通気システムを更に有する。流体導管１４２が、ベント１４０をドレンライン１４４に連結している。好ましくは、容器１１２の汚染を阻止するために逆止弁１４６がベント１４０とドレンライン１４４との間に連結されている。ドレンライン１４４は又、容器１１２内に形成されていて、溶剤溶液及び溶解廃棄物の排出を行なう水出口１４８に連結されている。
【００５８】
システムは、水出口１４８とドレンライン１４４との間に連結されたエダクタ１５０を更に有するのがよい。フラッシング水を導管１２０ｂ経由で水供給源１２０によってエダクタ１５０に導入する。エダクタ１５０の作用により、空気及び臭気ガスが流体導管１４２を通って容器１１２の内部から引き込まれ、次いで空気及び臭気ガスが最終的に、エダクタ１５０のところでフラッシング水に取り込まれてドレン導管１４４を介してシステムから取り出される。ドレンのところの流体の温度は、汚水渠での処分前に流出液温度をモニタする熱電対（図示せず）によって計測できる。真空を生じさせるエダクタ１５０は、容器１１２の充填中、腐敗中の死骸から出る臭気ガスを実質的に減少させ、そして所望ならば廃棄物が加水分解されている間又はその加水分解後、ガスを容器１１２から引き出すようかかるエダクタを作動させることができる。
【００５９】
作動にあたり、容器の内容物を蒸解サイクル（加熱及び冷却）後にいったん排出すると、水出口１４８が開いている状態でスプレーボール２０ｅを介して容器の内部を冷水ですすぎ洗いする。数分後、水出口１４８を閉じて容器への水充填の開始を可能にする。容器１１２は今や、いつでも次の加水分解サイクルを実施できる状態にあると考えられ、かかる容器に廃棄物を充填し、その減少を行なうことができる。容器１１２をいったん所定量の水（少なくとも、廃棄物を覆うに足るほどの量）で満たすと、所定量の高アルカリ度粉末を添加し、水と組み合わせて高アルカリ度溶剤溶液を生じさせる。次に、磁気攪拌機１３５及び攪拌ロッド１３７で内容物を攪拌し、廃棄物を化学的に減少させるために内容物を所定時間の間、約９８℃に加熱する。次に、容器１１２を放冷し、水出口１４８を開き、すすぎ洗い水を容器１１２内へ導入する。水出口を閉じると、すすぎ洗い水が溜まって残っている固形物をすすぎ洗い落とすことができる。次に、水出口１４８を再び開き、容器１１２の液体内容物が出ることができるようにする。しかる後、所望ならば又は必要ならば、水出口１４８を第２の時間の間閉じ、容器１１２が再び水で満たされるようにする。次に、再び熱を容器に加えて容器内の液体を約９５℃（２０３°Ｆ）に加熱し、次いで効果の高められたすすぎ洗い／拡散を開始させる。この蒸解後加熱段階で用いられる時間及び温度は様々であってよい。
【００６０】
好ましいシステムは、廃棄物を溶剤溶液中に完全に浸漬するために蒸解サイクル中、廃棄物としての組織又は残存物、或いは医療廃棄物を容器内部１１４内に保持できる透過性の入れ物１６０、例えばバスケットを更に有している。図３Ａ〜図３Ｃに示すように、かかる入れ物は好ましくは、上側リム部分６４、下側リム部分６６及び廃棄物としての組織を入れ物６０内に収容する蓋６８を備えたスチールメッシュスクリーン６２により構成されている円筒形物品６０から成る。（入れ物の好ましい形状は円筒形であるが、円筒形ではない他の形状も適しており、かかる他の形状は、本発明の範囲に属すると考えられるべきである。）好ましくは、取っ手６８ａが蓋６８に取り付けられる。入れ物６０は、容器１１４の内部に嵌まり込むように寸法決めされている。図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、蓋６８と入れ物の底部は両方共、ステンレス鋼メッシュ６２を有し、このステンレス鋼メッシュは好ましくは、約３ｍｍ〜約６ｍｍ（１／８〜１／４インチ）のスクリーンメッシュを有するステンレス鋼スクリーンメッシュから作られている。蓋６８は、従来手段により入れ物の本体６１に解除自在に固定されるものであるのがよい。取っ手６８ａは、入れ物を上げ下げして容器内部から出し入れするための取付け手段を受け入れるアイレット状部分６８ｂを備えるのがよい。廃棄物減少作業の完了後、入れ物６０を吊り上げて容器１１２から出すのがよく、それにより入れ物６０内に残っている未蒸解固形デブリを除去する。
【００６１】
システム１１０の使用方法は、上述の第１の実施形態の使用法と類似しており、かかる方法は、実質的に耐アルカリ性容器を用意する工程、高アルカリ度溶剤を用意する工程、所定の最大量以下の量を持つ廃棄物を用意する工程と、廃棄物を容器の内部に入っている溶剤中に浸漬させる工程、溶剤及び廃棄物を加熱する工程、及び廃棄物が蒸解されるまで溶剤内に留まることができ、それにより残留固形廃棄物を含む水溶液を形成する工程とを有する。好ましくは、廃棄物は、所定の最大質量の廃棄物を所定の作業温度で実質的に完全に溶解させるよう計算された所定の時間の間、溶剤中に留まる。好ましくは、所定の作業温度は、約９５℃〜約９８℃である。しかしながら、所与の溶剤ｐＨ又は濃度の場合、加水分解は、サイクル時間を上述したようにＱ１０規則に従って増加させることにより低い温度（即ち、９０℃以下）で達成できる。廃棄物の蒸解又は分解の程度を増大させるには、廃棄物が所定の温度で溶剤中に浸漬される時間の長さを長くし、溶剤及び廃棄物の温度を高くし、触媒材料を追加し、又は上述の手段の幾つかの組合せによって行なうのがよい。
【００６２】
冷却後、次に、蒸解後最終生成物を従来型処分手段、例えば汚水渠又はゴミ埋立地により直接処分してもよく、陸上用途において肥料として用いる等の処分をすることができる。好ましい場合、蒸解後工程は、結果的に得られた廃棄物及び容器の内部のすすぎ洗い又はフラッシングを更に含むのがよい。本発明のシステム及び方法は又、処分される蒸解後固形廃棄物の量を実質的に減少させる。
【００６３】
図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の更に別の好ましい実施形態、即ち、最高約３０００ポンド（１３６１ｋｇ）以上までの量の加水分解可能な廃棄物を化学的に減少させる化学的廃棄物減少システム２１０を示している。システム２１０は、高アルカリ度溶剤溶液及び或る量の廃棄物（例えば、動物の組織又は死骸、規制された医療廃棄物、手術用器具に付着した汚染物等）を収容できる閉鎖可能な反応チャンバ又は容器２１２を有している。好ましくは、容器２１２は、２重壁構造によって構成されている。また、好ましくは、容器内部２１４を耐アルカリ性材料、例えばステンレス鋼又はセラミック材料で被覆することが必要である。より好ましくは、容器２１２は、加水分解操作中に受ける場合のあるｐＨレベル、温度及び圧力の組合せに耐えることができる材料、例えばステンレス鋼の或る特定の調合物で作られる。容器２１２は好ましくは、制御されたアルカリ加水分解サイクルを完了まで実施するのに必要な環境を容器内部１４内に提供すると共によう高アルカリ度溶剤及び廃棄物が周囲環境中へ逃げ出るのを阻止するよう気密状態に閉鎖できなければならない。かくして、容器２１２の蓋又はカバー２１６は好ましくは、蒸解サイクルの温度及び圧力に耐えると共に容器２１２内部への大気（特に二酸化炭素）の不用意な導入を阻止し、そして、より重要なこととして大気中への容器２１２内部の内容物の逃げ出し又は不用意な排出を阻止するよう緊密に閉鎖可能であり且つ遮断状態に密封可能である。容器２１２のかかる密閉は、当該技術分野において周知である従来型蓋クランプ（図示せず）又は当業者に利用可能な任意の便利なクロージャ手段によって達成できる。
【００６４】
システム２１０は、電子コントローラ２１７、例えば、上述した従来型のプログラム可能ロジックコントローラ（ＰＬＣ）手段を更に有する。好ましくは、システム２１０は、容器２１２に作動的に結合されると共に電子コントローラ２１７に電気的に結合されていて、容器２１２内に受け入れられた廃棄物の重量を測定し、かかる重量データを含むコントローラ２１７への出力信号を発生させる重量センサ又は変換器２１８（概略的に示されている）を更に有する。変換器２１８は通常、内容物の無い容器１１２の重量が重量ゼロとなるようにあらかじめ設定されている。次に、内容物重量データを電子コントローラ２１７に入力し、それにより、重量出力データに基づいて、容器２１２の内部に導入されるのに適した量の水及び溶剤を求める。小型容器２１２（例えば約２００〜約５００ポンド（９０．７ｋｇ〜２２６．８ｋｇ）の廃棄物を蒸解する能力を備える）又は任意的にこれよりも大型の容器の場合、容器２１２の最大装入量までの任意の量の廃棄物に用いるのに所定量のアルカリ溶剤（廃棄物装入量のうち小刻みに一定量蒸解するよう配合されている）が好ましい。この場合、これとは異なり、もし容器２１２の最大容量を超えていれば、重量データを用いてシステム２１０を稼働停止させてもよい。
【００６５】
システム１１０は、例えば導管２２０ａを介して容器２１２に作動的に連結された水供給源２２０を更に有する。高アルカリ度溶剤が、水と乾燥状態のアルカリ土類金属、アルカリ水酸化物又はアルカリ金属酸化物を混合して高アルカリ度溶液を形成することによって容器２１２内で作られる。導管２２０ａが、水を容器２１２内へ導入するために弁２２４を介して水入口２２６及び（又は）インゼクタ手段２２８に連結されている。
先の実施形態の場合と同様、加水分解可能な廃棄物の化学的減少を効果的且つ迅速に達成するためにはこのように形成された溶剤溶液を加熱することが好ましい。したがって、システム２１０は好ましくは、容器２１２に作動的に連結されると共にこれと熱的関係をなして配置された加熱器２３０を有する。より好ましくは、加熱器２３０は、容器２１２の下に延び、しかも容器２１２と熱的連絡関係にあり又はこの中に挿入されると共に容器内部と直接的な熱的関係にあるバーナ（例えば天然ガスバーナ及びオイルバーナ等）である。バーナは好ましくは、容器内への水及びアルカリ溶剤の導入後、容器内部２１４を第１の所定の温度レベルに加熱するのに十分な熱エネルギを発生させるようになっている。変形例として、容器２１２を加熱するのに任意の都合のよい形式の炉又は加熱器２３０、例えば、先の実施形態で説明した蒸気ジャケット又は当業者に知られている任意他の加熱手段を用いてもよい。
【００６６】
好ましくは、温度センサ２１９（例えば、熱電対等）が、容器内部２１４と熱的連絡関係をなして配置されていて、容器内部２１４の温度を連続的にモニタし又は要望があれば調べることができるようになっている。より好ましくは、加熱器２３０と温度センサ２１９は両方共、電子コントローラ２１７と電気的連絡関係をなして接続され、電子コントローラ２１７が所定の又は所望の温度プロフィールに従って加熱器２３０の出力を調整して容器２１４の内部の温度を維持することができるようになっている。
【００６７】
システム２１０は又、溶剤と部分的に溶解した廃棄物を循環させてこれらを混合する攪拌手段を更に有するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。システム２１０は好ましくは、ベント２４０を更に有するのがよく、このベント２４０は好ましくは、サイクルの開始時に開放状態にあり、しかる後、容器２１２内の温度が所定の第１の温度に達すると、好ましくは電子コントローラ２１７によって閉鎖される。流体導管２４２が、ベント２４０を流体ドレンライン又は煙道２４４に連結している。容器２１内の温度は、容器熱電対２１９によって計測され、容器２１２内の圧力は、圧力センサ（図示せず）、例えばＰＳＩ変換器により測定できる。
【００６８】
サイクル中、容器の内容物を蒸解サイクル（加熱及び冷却）後にいったん排出すると、水出口２４８が開いている状態で水入口２２８を介して容器の内部を冷水ですすぎ洗いする。数分後、水出口２４８を閉じて容器２１２への水充填の開始を可能にする。容器２１２は今や、いつでも次の加水分解サイクルを実施できる状態にあると考えられ、かかる容器に廃棄物を充填し、その減少を行なうことができる。容器２１２をいったん所定量の水（少なくとも、廃棄物を覆うに足るほどの量）で満たすと、所定量の高アルカリ度粉末を添加し、水と組み合わせて高アルカリ度溶剤溶液を生じさせる。変形例として、濃縮アルカリ溶液を水に添加して高アルカリ度溶剤溶液を生じさせてもよい。次に、攪拌手段により、例えば高アルカリ度溶剤溶液を容器２１２中へ圧送することにより内容物を攪拌し、廃棄物を化学的に減少させるために内容物を所定時間の間、約９８℃に加熱する。次に、容器２１２を放冷し、水出口２４８を開き、すすぎ洗い水を容器２１２内へ導入する。水出口を閉じると、すすぎ洗い水が溜まって残っている固形物をすすぎ洗い落とすことができる。次に、水出口２４８を再び開き、容器２１２の液体内容物が出ることができるようにする。しかる後、所望ならば又は必要ならば、水出口２４８を第２の時間の間閉じ、容器２１２が再び水で満たされるようにする。次に、再び熱を容器に加えて容器内の液体を約９５℃（２０３°Ｆ）に加熱し、次いで効果の高められたすすぎ洗い／拡散を開始させる。この蒸解後加熱段階で用いられる時間及び温度は様々であってよい。
【００６９】
好ましいシステムは、廃棄物を溶剤溶液中に完全に浸漬するために蒸解サイクル中、廃棄物としての組織又は残存物、或いは医療廃棄物を容器内部２１４内に保持できる透過性の入れ物２６０、例えばバスケットを更に有している。入れ物２６０は好ましくは、容器２１２に嵌まり込むように形作られたバスケットであり、好ましくは、耐アルカリ性有孔ステンレス鋼で作られる。孔は好ましくは、ステンレス鋼バスケット２６０を貫通して形成された６ｍｍ（３／８インチ）穴のパターンとして作られる。廃棄物減少作業の完了後、入れ物２６０を吊り上げて容器２１２から出すのがよく、それにより入れ物２６０内に残っている未蒸解固形デブリを除去する。
【００７０】
システム２１０の使用方法は、上述の実施形態の使用法と類似しており、かかる方法は、実質的に耐アルカリ性容器を用意する工程、高アルカリ度溶剤を用意する工程、所定の最大量以下の量を持つ廃棄物を用意する工程と、廃棄物を容器の内部に入っている溶剤中に浸漬させる工程、溶剤及び廃棄物を加熱する工程、及び廃棄物が蒸解されるまで溶剤内に留まることができ、それにより残留固形廃棄物を含む水溶液を形成する工程とを有する。好ましくは、廃棄物は、所定の最大質量の廃棄物を所定の作業温度で実質的に完全に溶解させるよう計算された所定の時間の間、溶剤中に留まる。好ましくは、所定の作業温度は、約９５℃〜約９８℃である。廃棄物の蒸解又は分解の程度を増大させるには、廃棄物が所定の温度で溶剤中に浸漬される時間の長さを長くし、溶剤及び廃棄物の温度を高くし、触媒材料を追加し、又は上述の手段の幾つかの組合せによって行なうのがよい。冷却後、次に、蒸解後最終生成物を従来型処分手段、例えば汚水渠又はゴミ埋立地により直接処分してもよく、陸上用途において肥料として用いる等の処分をすることができる。好ましい場合、蒸解後工程は、結果的に得られた廃棄物及び容器の内部のすすぎ洗い又はフラッシングを更に含むのがよい。本発明のシステム及び方法は又、処分される蒸解後固形廃棄物の量を実質的に減少させる。
【００７１】
好ましい実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく改造例及び変形例を想到できることは理解されよう。かかる改造例及び変形例は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容及び範囲に含まれるものと考えられる。
【図１】
2011156531.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
2011156531.tif 000022
【図７Ｄ】
2011156531.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月22日(2011.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
望ましくない物質に制御されたアルカリ加水分解サイクルを施すことにより望ましくない物質を蒸解し又は中和するシステムであって、
（ａ）望ましくない物質を受け入れ、内部を備えた閉鎖反応容器を形成する手段と、
（ｂ）システムのアルカリ加水分解サイクルを制御する手段と、
（ｃ）前記容器の内部に所定量の水を導入する手段と、
（ｄ）前記容器の内部に所定量のアルカリ化合物を導入して溶剤溶液を形成する手段と、
（ｅ）容器の内部への水及びアルカリ化合物の導入後、望ましくない物質を実質的に完全に加水分解するのに十分な時間をかけて容器の内部を第１の所定温度レベルまで加熱する手段とを有し、
前記工程（ｄ）の実施後における溶剤溶液のｐＨは、約１２〜１４であることを特徴とするシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月6日(2011.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
望ましくない物質に制御されたアルカリ加水分解サイクルを施すことにより望ましくない物質を蒸解し又は中和するシステムであって、
（ａ）望ましくない物質を受け入れ、内部を備えた閉鎖反応容器を形成し、最大廃棄物装入量を規定する手段と、
（ｂ）システムのアルカリ加水分解サイクルを制御する手段と、
（ｃ）前記最大廃棄物装入量に基づく所定量の、ｐＨ１２〜１４のアルカリ溶剤を前記容器の内部に導入する手段と、
（ｄ）容器の内部への水及びアルカリ化合物の導入後、容器の内部を第１の所定温度レベルまで加熱し、望ましくない物質を実質的に完全に加水分解するのに十分な時間、前記温度レベルを維持する手段とを有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
容器の内容物を混合してアルカリ化合物と望ましくない物質の相互作用を高める手段を更に有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記アルカリ溶剤は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記アルカリ溶剤は、水酸化カリウム、酸化カルシウム、水酸化アンモニウム又は水酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項５】
廃棄物を蒸解し又は中和する方法であって、
（ａ）少なくとも１２のｐＨを有する高アルカリ度溶剤を用意する工程と、
（ｂ）前記廃棄物を前記高アルカリ度溶剤に浸漬する工程と、を有し、前記廃棄物は、防腐処理剤、毒性汚染要因物、病原体、抗悪性腫瘍薬又は抗菌剤を含み、更に、
（ｃ）前記高アルカリ度溶剤及び前記浸漬廃棄物を、前記廃棄物を実質的に蒸解するのに十分な時間をかけて少なくとも９０℃の温度まで加熱し、９０〜１００℃の温度に維持する工程とを有し、それにより、生分解性物質及び滅菌固形廃棄物から成る混合物を生じさせることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記高アルカリ度溶剤は、水と少なくとも１つのアルカリ水酸化物の混合物であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記高アルカリ度溶剤は、少なくとも１３のｐＨを有することを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記高アルカリ度溶剤は、水とアルカリ金属水酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物の混合物であることを特徴とする請求項６記載の方法。