(57)【要約】  【解決手段】  組成材料に熱可塑性材料と非熱可塑性材料とが含まれる廃棄物を処理して爾後の生産過程の構成要素又は成分として利用可能な再生材料を生産する方法において、廃棄物の温度を上昇させるステップと、その廃棄物を緻密化装置へ供給して緻密化すると共に組成材料間の接触による熱伝達を生じさせて熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に囲まれるまで軟化させるステップと、その緻密化した廃棄物を押し出して押出材料を生産するステップとを設ける。【選択図】        図４
2008528270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成材料に熱可塑性材料と非熱可塑性材料とが含まれる廃棄物を処理して爾後の生産過程の構成要素又は成分として利用可能な再生材料を生産する方法において、前記廃棄物の温度を上昇させるステップと、前記廃棄物を緻密化装置へ供給して緻密化すると共に前記組成材料間に接触による熱伝達を生じさせて熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に囲まれるまで軟化させるステップと、前記緻密化後の廃棄物を押し出して押出材料を生産するステップとを備えてなる廃棄物再生方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記廃棄物を医療廃棄物とし、前記熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に又は実質上完全に囲まれるまで軟化させることにより、前記廃棄物のバクテリア的、ビールス的、薬理学的、又は化学的な危険要素の少なくとも１つを少なくとも部分的に低減してなる廃棄物再生方法。
【請求項３】
請求項１又は２の方法において、前記廃棄物の温度を、前記廃棄物への熱エネルギーの導入により上昇させてなる廃棄物再生方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、前記廃棄物へ導入する熱エネルギーの少なくとも一部分を、前記緻密化の操作に伴うものとしてなる廃棄物再生方法。
【請求項５】
請求項３又は４の方法において、前記廃棄物中へ導入する熱エネルギーの少なくとも一部分を、前記廃棄物を緻密化装置へ供給するステップの前段に設けた加熱ステップにおいて導入してなる廃棄物再生方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、前記加熱ステップを高圧下で行ってなる廃棄物再生方法。
【請求項７】
請求項５又は６の方法において、前記加熱ステップ中の熱エネルギーの導入に、外部からの熱の印加を含めてなる廃棄物再生方法。
【請求項８】
請求項７の方法において、前記外部からの熱の印加に、前記廃棄物の蒸気への露出を含めてなる廃棄物再生方法。
【請求項９】
請求項８の方法において、前記廃棄物の蒸気への露出後に廃棄物を冷却し又はその温度低下を許容して廃棄物から蒸気の復水を除去してなる廃棄物再生方法。
【請求項１０】
請求項９の方法において、前記復水を、前記廃棄物を圧縮して復水を押し出すことにより除去してなる廃棄物再生方法。
【請求項１１】
請求項１０の方法において、前記廃棄物の圧縮を、前記緻密化ステップの間に行ってなる廃棄物再生方法。
【請求項１２】
請求項５から１１の何れかの方法において、前記加熱ステップを回転加圧器内で行ってなる廃棄物再生方法。
【請求項１３】
請求項５から１２の何れかの方法において、前記加熱ステップを、前記廃棄物が少なくとも部分的に又は完全に殺菌されるように行なってなる廃棄物再生方法。
【請求項１４】
請求項１から１３の何れかの方法において、前記廃棄物を緻密化装置へ供給するステップの前段に、前記廃棄物を流体と接触させて殺菌し又は処理する処理ステップを設けてなる廃棄物再生方法。
【請求項１５】
請求項８に従属する請求項１４の方法において、前記廃棄物を蒸気との接触により殺菌してなる廃棄物再生方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５の方法において、前記廃棄物を三酸化硫黄（ＳＯ３）との接触により殺菌してなる廃棄物再生方法。
【請求項１７】
請求項１から１６の何れかの方法において、前記廃棄物を緻密化装置へ供給する前に、前記廃棄物を攪拌して熱可塑性材料及び非熱可塑性材料を分散させるステップを含めてなる廃棄物再生方法。
【請求項１８】
請求項１から１７の何れかの方法において、前記廃棄物を緻密化装置へ供給する前に、前記廃棄物を裁断又は粉砕するステップを含めてなる廃棄物再生方法。
【請求項１９】
請求項１から１８の何れかの方法において、前記廃棄物を、予め裁断又は粉砕された医療廃棄物としてなる廃棄物再生方法。
【請求項２０】
請求項１から１９の何れかの方法において、前記廃棄物を緻密化する前又は緻密化する間に、前記廃棄物にアルカリ性材料又は酸化カルシウムを添加してなる廃棄物再生方法。
【請求項２１】
請求項１から２０の何れかの方法において、前記緻密化中の廃棄物に関する１以上のパラメータを計測し、その１以上のパラメータの計測結果に従って前記廃棄物の緻密化を制御してなる廃棄物再生方法。
【請求項２２】
請求項２１の方法において、前記緻密化後の廃棄物を押し出すステップの際に緻密化後の廃棄物を弁に通し、その弁の開閉制御により前記廃棄物の緻密化を制御してなる廃棄物再生方法。
【請求項２３】
請求項２１又は２２の方法において、前記緻密化中の廃棄物に関する１以上のパラメータの計測結果を、緻密化の過程及び／又は緻密化中の廃棄物の性質が爾後に調査可能な形式で記録してなる廃棄物再生方法。
【請求項２４】
請求項１から２３の何れかの方法において、前記押出材料の微小粒化ステップを更に設けてなる廃棄物再生方法。
【請求項２５】
請求項２４の方法において、前記押出材料の微小粒化ステップの際に、前記押出材料をペレット化し、裁断し、又は微粉化してなる廃棄物再生方法。
【請求項２６】
請求項２４又は２５の方法において、前記押出材料の微小粒化ステップを水面下で行ってなる廃棄物再生方法。
【請求項２７】
請求項１から２６の何れかの方法において、前記押出材料を用いて製品を製造するステップを更に設けてなる廃棄物再生方法。
【請求項２８】
請求項２７の方法において、前記製品を製造するステップの際に、前記押出材料をモールド成形又は押し出し成形により製品としてなる廃棄物再生方法。
【請求項２９】
組成材料に熱可塑性材料と非熱可塑性材料とが含まれる医療廃棄物を処理して爾後の生産過程の構成要素又は成分として利用可能な再生材料を製造する方法において、前記医療廃棄物の温度を上昇させるステップと、前記医療廃棄物を緻密化装置へ供給して緻密化すると共に前記組成材料間に接触による熱伝達を生じさせて熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に囲まれるまで軟化させるステップと、前記緻密化後の廃棄物を押し出して押出材料を生産するステップとを備えてなる廃棄物再生方法。
【請求項３０】
組成材料に熱可塑性材料と非熱可塑性材料とが含まれる医療廃棄物を処理すると共に廃棄物のバクテリア的、ビールス的、薬理学的、又は化学的な危険要素の少なくとも１つを少なくとも部分的に低減して運搬及び廃棄可能な再生材料とする方法において、前記医療廃棄物の温度を上昇させるステップと、前記医療廃棄物を緻密化装置へ供給して緻密化すると共に前記組成材料間に接触による熱伝達を生じさせて熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に囲まれるまで軟化させるステップと、前記緻密化後の廃棄物を押し出して押出材料を生産するステップとを備えてなる廃棄物再生方法。
【請求項３１】
請求項１から３０の何れかの方法により生産された押出材料。
【請求項３２】
請求項２７の方法によって製造された製品。
【請求項３３】
請求項２８の方法によって製造されたモールド成形又は押し出し成形製品。
【請求項３４】
添付図を参照して実質的に以上説明した方法、押出材料、又は製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃棄物の処理及び再生に関し、全面的にではないが、とくに医療廃棄物の処理及び処理済み医療廃棄物からの各種材料の再生と再利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界中で病院から排出され医療廃棄物は年間数百万トン以上に達する。英国だけでもイングランドとウェールズで年間に約２５万トンの医療廃棄物が排出され、そのうち１０万トンは通常以上の伝染リスクを示す。医療廃棄物は多様な材料を多様な量で含んでおり、西側諸国のそれは一般に多量のプラスチック（合成樹脂）材料と共に、残部の主要成分として様々な量の各種紙、綿、ゴム及び金属類を含んでいる。更に典型的な未処理の医療廃棄物は、その廃棄物が典型的には人間の体液及び人体からの廃棄物と包帯や廃棄注射針等の病原性及び伝染性のおそれのある諸要素とによって汚染されているため、一般廃棄物に比して当然に健康にとって非常に有害となる。
【０００３】
ここで「医療廃棄物」の語は、広く人間及び動物の治療から生ずる管理廃棄物を含み、伝染又は他の被害を生ずるおそれのある熱可塑性及び非熱可塑性材料の混合物が含まれる廃棄物と定義される。医療廃棄物には、人間及び動物の組織、血液、創傷保護薬、注射器、外科用器具、細菌学的培養基、身体の老廃物、及び一定の薬学的製品が含まれる。イギリス国管理廃棄物規則１９９２における医療廃棄物の定義を参照されたい。ただし、他の関連廃棄物材料及び混合物を排除するものではなく、とくに本発明の処理・再生対象は医療廃棄物自体に限定されないことを理解すべきである。
【０００４】
【特許文献１】国際公開第９３／２３１６７号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００５／００２８１７号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００２／０６２５５０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
医療廃棄物は管理廃棄物であり、その処分については厳密な条件の規制を受け、医療廃棄物の排出者はその廃棄物を登録廃棄物処分業者に委ねる法的義務を負う。今日の処分システムは、焼却法又は地中埋設法を含む。現地焼却法は、医療廃棄物処分の極めて大きな部分を占めてきたが、他方で廃棄物の大きな成分割合を占めるプラスチックが有害な燃焼生成物を発生し、その生成物を大気へ放出する前に高コストな除害処理を施す必要があるので割高な選択である。その費用は、現地焼却法を多くの病院にとって不経済的なものとしている。また焼却法は、廃棄物に対する別途の殺菌を必用としないものの、廃棄物中の再利用可能な材料の回収余地を全く残さない。
【０００６】
地中埋設法は、廃棄物の安全性を担保するため、医療廃棄物に対する事前殺菌の実施を当然に必要とする。従来の蒸気殺菌法は、粉砕後の廃棄物を１１６℃の高温蒸気に４５分間以上さらすことを含む。不幸なことに、地中埋設の費用が一般的に重量トン数に基づくにもかかわらず、凝縮した蒸気の復水が殺菌後の廃棄物重量の２５％にも達してしまう。代案として、粉砕後の廃棄物を約１６０℃に加熱した真空室で４５分間程度以上転動させる乾式殺菌法がある。地中埋設には多くの費用と税の納付とが必要であり、それに加えて、廃棄物を発生地から殺菌施設を経て更に地中埋設地まで運搬する費用が必要である。それだけでなく、埋設処分地が減少しており、環境的にも受容が徐々に困難になっており、立法府の法改正も環境汚染の排除と天然資源保存とを目的とする資源の再利用促進に傾いている。
【０００７】
本発明は、従来の医療廃棄物の処理方法の欠点に十分に留意したうえで、経済的具体性のある量の医療廃棄物を処分が容易な材料、理想的には処分が収入を与えるような商業的価値を有する材料に変換することを意図して開発されたものである。
【０００８】
また本発明は、直接・間接の処理及び運搬費用を低減しつつ、障害及び／又は伝染のおそれがある廃棄物材料の処分方法における問題点に対処することを目的とし、一層経済的で環境フレンドリーな処分態様を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの側面によれば、組成材料に或る量の熱可塑性材料と或る量の非熱可塑性材料とが含まれる廃棄物を処理して爾後の生産過程の構成要素又は成分として利用可能な再生材料を生産する方法において、廃棄物の温度を上昇させるステップと、その廃棄物を緻密化装置へ供給して緻密化すると共に組成材料間に接触による熱伝達を生じさせて熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に囲まれるまで軟化させるステップと、その緻密化後の廃棄物を押し出して押出材料を生産するステップとを備えてなる廃棄物再生方法が提供される。
【００１０】
本発明の方法では、廃棄物がもたらす障害を最小限に抑え又は低減するために廃棄物を熱にさらして殺菌し、緻密化ステップにおいて熱可塑性材が非熱可塑性材料を少なくとも部分的に囲むように熱可塑性材料を軟化させて全体的に均質な処理品とし、その処理品を押し出し態様で出力する。緻密化プロセス前の混合物中に未殺菌要素が残存している場合は、その緻密化の際の発生熱と非熱可塑性材料及び熱可塑性材料の間の緊密な接触による熱交換との助けによってバクテリア的、ビールス的、薬理学的、又は化学的な危険要素を更に低減し又は除去することができる。
【００１１】
好ましい実施例においては、廃棄物を例えば病院等の医療機関から排出される医療廃棄物とし、熱可塑性材料が非熱可塑性材料を少なくとも部分的に又は実質上完全に囲むまで熱可塑性材料を軟化させることにより、廃棄物のバクテリア的、ビールス的、薬理学的、又は化学的な危険要素の少なくとも１つを少なくとも部分的に低減する。こうすれば、潜在的に問題化のおそれがある薬品等の廃棄物材料の危険要素を低減し又は除去することができる。ただし、本発明は他の形態の廃棄物、例えば航空機その他の輸送手段（ｖｅｓｓｅｌ）から排出される廃棄物又は飲食店からの廃棄物を処理することも可能である。一般に廃棄物は、乾燥重量で１〜５０％、典型的には１０％以上、最も典型的には３０％以上のプラスチック（熱可塑性材料）を含む。
【００１２】
好ましくは、処理終了後に廃棄物が殺菌（無菌化）された状態となるよう処理する。この「殺菌（無菌化）」の用語は、州・領土の代替処理技術協会（Ｓｔａｔｅ  ａｎｄ  Ｔｅｒｒｉｔｏｒｉａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｎ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳＴＡＡＴＴ）の殺菌基準・水準４に適合する処理（バクテリア活性を１０−６倍にする処理）を意味する。
【００１３】
更に好ましくは、緻密化ステップにおいて緻密化装置に供給される廃棄物中の水分を実質上全て除去し、乾いた押出材料を生産する。典型的には、緻密化ステップにおいて除去される水分の重量を、緻密化装置に供給される廃棄物の重量の約１０〜２５％とし、より典型的には約２０％とする。
【００１４】
望ましくは、廃棄物の温度をその廃棄物への熱エネルギー導入により上昇させる。ただし、原理的には他の形態のエネルギーを用いて廃棄物の温度を上昇させることも可能である。特定の適用例においては、その導入ステップにおいて廃棄物へ導入する熱エネルギーの大部分又は少なくとも一部を、緻密化の操作中に廃棄物内で発生し又は廃棄物に加えられる高圧に伴ったものとすることができる。しかし好ましい実施例では、緻密化ステップの間又はその前に廃棄物を付加的に加熱する。例えば、廃棄物中へ導入する熱エネルギーの少なくとも一部分を、廃棄物を緻密化装置へ供給するステップの前段に設けた加熱ステップにおいて導入することができる。この加熱ステップは、高圧下で行ってもよい。
【００１５】
更に本発明の方法に、典型的には殺菌するステップの一部分として、廃棄物の蒸気への露出を含めてもよい。その場合は、加圧蒸気を用いることができる。しかし場合によっては、本発明の方法の実行前に、予め廃棄物に殺菌ステップを施してもよい。
【００１６】
本発明の方法に蒸気による殺菌ステップを含める場合は、その後に廃棄物を冷却するか又はその温度低下を許容し、或る量の復水及び関連する溶解性材料を廃棄物から分離するステップを含めることが望ましい。そのような復水は、廃棄物の搾り出し、圧縮、又は廃棄物への真空圧の印加により廃棄物から押し出すことができる。これは、緻密化ステップの前に又はその一部として行ってもよい。
【００１７】
更に望ましくは、加熱ステップを回転加圧器（オートクレーブ）内で行う。回転運動は、廃棄物の組成材料の崩壊と混合とを促進する。とくにプラスチック袋を効果的に破り、それに装入された廃棄物を分散させることができる。好ましくは、回転加圧器に少なくとも１つの羽根状部材を含める。適当な回転加圧器の一例は、米国ルイジアナ州のテンピコ社（Ｔｅｍｐｉｃｏ）により商品名ロートクレーブ（Ｒｏｔｏｃｌａｖｅ、登録商標）として製造され、特許文献１に記載されているものである。
【００１８】
好ましくは、加熱ステップを、廃棄物が少なくとも部分的に殺菌されるように、更に好ましくは完全に殺菌されるように行なう。この点については、回転加圧器装置を用いることがとくに好ましい。
【００１９】
廃棄物を緻密化装置へ供給するステップの前段に設けた加熱ステップで行なう廃棄物の殺菌の程度の如何にかかわらず、緻密化ステップにおいて廃棄物を殺菌することが望ましい。理想的な完全殺菌（バクテリアの１００％減少）は、緻密化ステップにおける高温及び高圧下において達成することができる。
【００２０】
望ましくは、廃棄物を緻密化装置へ供給するステップの前段に、廃棄物を流体と接触させて殺菌し又は処理する処理ステップを設ける。その流体は、気体又は液体の何れであってもよい。上述したように、廃棄物は蒸気との接触により殺菌することができる。それに代えて、廃棄物を三酸化硫黄（ＳＯ３）との接触により殺菌してもよい。便利なことに、三酸化硫黄（ＳＯ３）は需要即応システムを構成する現場発生装置によって生成することができる。テルペン類（ｔｕｒｐｅｎｅｓ）等の他の有用な殺菌剤と接触させてもよい。このような殺菌処理ステップは、蒸気殺菌の代わりに又は蒸気殺菌に加えて行なうことができる。
【００２１】
流体との接触処理は、殺菌以外の目的、例えば廃棄物の凝集力の改善にも利用できる。三酸化硫黄（ＳＯ３）による処理を、この目的のために利用してもよい。
【００２２】
好ましくは、流体との接触処理を、加熱ステップでも用いる回転加圧器内で行う。
【００２３】
廃棄物内の熱可塑性材料及び非熱可塑性材料は、場合によっては予め当初から廃棄物の内部全体に分散した状態にあるが、本発明の方法において廃棄物を緻密化装置へ供給する前に、廃棄物を攪拌して熱可塑性材料及び非熱可塑性材料を分散させるステップを設けてもよい。
【００２４】
同様に、場合によっては廃棄物内の成分の小片又は粒子の大きさが予め当初から本発明方法の実施に適したものであり得るが、本発明の方法において廃棄物を緻密化装置へ供給する前に、廃棄物を裁断又は粉砕するステップを設けてもよい。好ましくは、廃棄物を裁断又は粉砕するステップを、例えば回転加圧器内において、先行する加熱ステップ又は殺菌ステップに続けて行う。
【００２５】
望ましくは、本発明の方法において廃棄物を緻密化する前又は緻密化する間に、廃棄物にアルカリ性材料、更に望ましくは酸化カルシウムを添加する。アルカリ性材料は乾燥剤として作用し、廃棄物中にＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）が存在する場合にはＰＶＣ劣化の悪影響を抑制し、更に緻密化後の廃棄物中に存在する微生物の数を減少させ又は除去する作用を果たす。
【００２６】
好ましくは、緻密化中の廃棄物に関する１以上のパラメータを計測し、その１以上のパラメータの計測結果に従って廃棄物の緻密化を制御する。そのパラメータには、緻密化中の廃棄物の温度、圧力、密度、物理的特性又は材料特性を含めることができる。パラメータを、緻密化装置から緻密化中の廃棄物に印加されるトルクとすることも有効である。緻密化装置内の適宜位置に設けた適当なセンサーを用いてパラメータを計測することができる。好ましい実施例においては、緻密化後の廃棄物を押し出すステップの際に緻密化後の廃棄物を弁に通し、その弁の開閉制御により廃棄物の緻密化を制御する。その代わりに、他の制御パラメータ、例えば緻密化装置への廃棄物供給速度又は緻密化装置の動作を制御することによって緻密化を制御してもよい。典型的には、電子計算機（マイクロプロセッサ）を用いて廃棄物の緻密化を制御し、オープンループ制御又はクローズドループ制御を利用する。
【００２７】
更に好ましくは、緻密化中の廃棄物に関する１以上のパラメータの計測結果（データ）を、緻密化の過程及び／又は緻密化中の廃棄物の性質が爾後に調査可能な形式で記録する。このように記録しておけば、爾後の検索用のロギングデータが完成され、例えば医療機関等が許容基準に従って廃棄物が処理されたことを証明することが可能となる。
【００２８】
本発明により生産された押出材料は、用途によってはそのままの形状で利用することも可能であるが、更に微小粒化することが望ましい。例えば、押出材料を切断又は裁断することにより輸送及び貯蔵に適したペレット（小球）とする。
【００２９】
押出材料は、微小粒化するか否かにかかわらず、多くの用途に供することができる。とくに微小粒化した製品は、プラスチック成形品の２つの壁面間の空隙を埋める充填材（フィラー）として利用することができる。
【００３０】
押出材料の微小粒化ステップにおいて、押出材料をペレット化し、裁断し、又は微粉化してもよい。一般に、微粉化とは粒径１ｍｍ未満にまで小さくする過程である。また、押出材料の微小粒化ステップを水面下で行ってもよい。水面下における材料の微小粒化技術は、ドイツ国ブックステヒュウデのヴェクトリーＧｍｂＨにより開発されている。また特許文献２を参照されたい。この公報の内容全体は、引用により本明細書に含める。この実施例の利点は、水利用の処理により廃棄物が脱臭される点にある。他の利点は、廃棄物中の複数の微小粒子をその材料に応じて分別できる点にあり、とくに廃棄物中のステンレス鋼と他の成分との大きな密度差に基づいてステンレス鋼を容易に分別できる点にある。更に、高速度での処理が可能であり、微小粒子の均質性が改善できる。微粉化した材料は、とくにモールド成形又は押し出し成形等の製造過程での利用に良く適合している。この方法で、例えば板又は薄板（シート）等の製品を製造することができる。
【００３１】
従って本発明の方法には、出力された押出材料を用いて製品を製造するステップを更に含めることができる。製品を製造するステップにおいて、押出材料をモールド成形又は押し出し成形により製品とすることができる。すなわち本発明によれば、本発明の方法で生産された押出材料、本発明の方法で製造されたモールド成形製品、押し出し成形製品等の製品が提供できる。
【００３２】
本発明の他の側面によれば、組成材料に熱可塑性材料と非熱可塑性材料とが含まれる医療廃棄物を処理して爾後の生産過程の構成要素又は成分として利用可能な再生材料を製造する方法において、医療廃棄物の温度を上昇させるステップと、その医療廃棄物を緻密化装置へ供給して緻密化すると共に組成材料間に接触による熱伝達を生じさせて熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に囲まれるまで軟化させるステップと、その緻密化後の廃棄物を押し出して押出材料を生産するステップとを備えてなる廃棄物再生方法が提供される。
【００３３】
本発明の更に他の側面によれば、組成材料に熱可塑性材料と非熱可塑性材料とが含まれる医療廃棄物を処理すると共に廃棄物のバクテリア的、ビールス的、薬理学的、又は化学的な危険要素の少なくとも１つを少なくとも部分的に低減して運搬及び廃棄可能な再生材料とする方法において、医療廃棄物の温度を上昇させるステップと、その医療廃棄物を緻密化装置へ供給して緻密化すると共に組成材料間に接触による熱伝達を生じさせて熱可塑性材料を非熱可塑性材料が少なくとも部分的に囲まれるまで軟化させるステップと、その緻密化後の廃棄物を押し出して押出材料を生産するステップとを備えてなる廃棄物再生方法が提供される。
【００３４】
その再生材料の廃棄には、押出材料（再生材料）を爾後の生産過程の構成要素又は成分として利用することを含めることができる。
【００３５】
本発明は、更に他の側面において、少なくとも熱可塑性材料と非熱可塑性材料とが含まれる廃棄物を処理する方法において、廃棄物を裁断又は粉砕して微小粒化するステップと、その粉砕・細片化の前、その最中、又はその後に廃棄物を撹拌して材料を分散させるステップと、その廃棄物を加熱して殺菌するステップと、その廃棄物を緻密化装置へ供給して高温及び高圧にさらすと共に廃棄物中の熱可塑性材料を非熱可塑性材料が囲い込まれ又はカプセル封入されて熱的殺菌効果が及ぶまで軟化又は融解させるステップと、その材料を押出口経由で押し出して非熱可塑性材料が内部に分散した熱可塑材料マトリクスの緻密化押出製品を形成するステップを備えてなる廃棄物再生方法が提供される。
【００３６】
本発明の更に他の側面によれば、廃棄物を少なくとも１００℃の蒸気中、好ましくは１３０℃以上の高温蒸気中で少なくとも１５分間殺菌するステップと、その廃棄物を裁断して粉砕材料とするステップと、その含水量５〜１５重量％の殺菌済み材料を冷却すると共に廃棄物から水分が分離されるまで冷却後の材料を圧縮するステップと、その圧縮材料を加熱（好ましくは１８０〜２１０℃の温度に加熱）すると共に廃棄物から気体が排出されるまで材料を減圧するステップと、その廃棄物を冷却して処理済み廃棄物を回収するステップとを備えてなる廃棄物再生方法が提供される。
【００３７】
好ましくは、廃棄物を少なくとも４５ｐｓｉ（約３．１６ｋｇ／ｃｍ２）の圧力の蒸気中で殺菌する。
【００３８】
回収した処理済み廃棄物はほぼ均質で緻密な乾燥材料であり、埋立処分地向けの運送荷物又は製造材料として再利用する施設向けの運送荷物としてコンテナ輸送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の方法の出発原料となる廃棄物の組成は、日ごとに大幅に変り得るだけでなく、特定の廃棄物発生源に依存して定まる傾向を有する。例えば、多くの病院及び関連施設は特定の症状や疾患に専門化されており、特定の性質の廃棄物を排出するであろう。平均的な医療施設の廃棄物は、約１０〜１５重量％のプラスチック材料、約２０％の水分、各種の紙、棉、接着剤、ゴム材料及び一般にステンレス鋼である各種金属類の混合物からなる残量を含む傾向にある。
【００４０】
好ましい実施例においては、廃棄物を先ずバッチ式で稼動する殺菌室(殺菌槽）へ投入する。通常は、殺菌室が低速で回転するドラムからなり、殺菌過程において廃棄物を緩やかに転回させて殺菌温度との接触から免れる廃棄物がないようにする。ドラムには内部羽根又は邪魔板を設け、予め粉砕した材料を常時切り返すと共にその混合を助けるようにしてもよい。予見する殺菌条件下で適正にして完全な殺菌を行えるならば、他の形式の殺菌室も使用できることはいうまでもない。
【００４１】
殺菌処理は一般に、少なくとも１４０℃、好ましくは約１６０℃又はそれ以上の温度と、約１時間以下、例えば４０分〜５０分の時間とを必要とする。好ましくは、その所要温度を、殺菌室への高圧蒸気の受入れによって達成する。高圧蒸気の利点は、その量を適当に調節すれば、適正殺菌に要する温度への高速な昇温を可能にすると共に、完全な殺菌を確保するため廃棄物内の深部まで容易に浸透・侵入できることにある。
【００４２】
所要の殺菌時間の終了後に、殺菌室の圧力を解除し、殺菌後の廃棄物を周囲の温度まで冷却し、更に緻密化又は集塊化段階へ移行させる。この時点で、殺菌後の一般的な廃棄物の含有量は約８〜１２重量％となるであろう。
【００４３】
この側面における本発明の特定の実施例では、廃棄物を裁断又は粉砕して組成材料の大きさの均質性を高めると共に、廃棄物中のとくに大きな構成要素をより小形でより処理し易い形状にする。この処理により、廃棄物の大きさを約１０〜５０ｍｍ、好ましく約３０ｍｍとすれば十分である。一般的には、殺菌ステップの後に裁断又は粉砕を行う。
【００４４】
好ましくは、緻密化又は集塊化段階の処理に圧縮及び加熱を含めて水分を除去すると共に、廃棄物の各種成分を「可塑化」することにより、廃棄物を爾後の利用に適合させる。最初に殺菌及び冷却後の廃棄物をバッチ操作の殺菌室からサイロへ放出し、次いで連続的に緻密化装置又は集塊化装置へ供給する。例えばサイロの廃棄物を、垂直取り付けの円錐台形フィーダー・スクリューを介して、水平又は垂直取り付けの緻密化装置又は集塊化装置のスクリューへと連続的に供給することができる。粉砕・殺菌後の廃棄物が緻密化装置又は集塊化装置へ進入する位置のすぐ下流位置において、緻密化装置又は集塊化装置のスクリューの根元の拡径・拡大による絞り作用を受けることにより、廃棄物の水分の一部分が緻密化装置又は集塊化装置の孔あき胴体壁を介して排除される。絞り出された水分は、そこに含まれる可溶性物質及び混入固体粒子と共に殺菌済みであり、下水システムへ排出することができる。
【００４５】
廃棄物材料は、緻密化装置又は集塊化装置の胴体に沿って移動しつつ引き続き絞り込まれて圧縮され、一定の摩擦加熱作用を受ける。この摩擦加熱を緻密化装置又は集塊化装置の胴体壁の内部又は近傍の付加的ヒーターにより補い、圧縮後の廃棄物の温度を１８０〜２００℃にまで高める。また、この緻密化装置又は集塊化装置の高温度領域内において圧力が上昇する。この高温・高圧の条件下において、廃棄物に含まれる多くのプラスチック材料の「塑性化」が開始される。すなわち、それらプラスチック材料（熱可塑性材料）が、廃棄物内の繊維性物質成分（非熱可塑性材料）に対する粘性の被覆を形成するに十分な程度の流動性のある低分子量の高分子構造へと分解し始める。
【００４６】
その後に、例えばスクリューの根元が縮径・縮小することにより廃棄物材料に対する圧縮又は加圧が解除され、それと同時に真空開口を介してガス又は蒸気が排出される。更に、廃棄物が緻密化装置又は集塊化装置の胴体に沿って引き続き移動する際に、上述した圧縮／加熱／圧縮解除／排気のシーケンスを少なくとも１回行うか又は繰り返す。排出された廃棄物材料は、冷却水の低圧タンクへ送り、更に汚水排出路へ送ることができる。或いは、廃棄物材料を大気環境中に排出する。
【００４７】
緻密化装置又は集塊化装置（以下、緻密／集塊化装置と略記する場合がある）の胴体の端末から排出される緻密化又は集塊化後の材料（再生材料）は、ほぼ均質な粘性と形状とを有する乾燥固体であり、その容積は僅かに元の医療廃棄物の約１５％程度である。その固体材料を、例えば直径５〜１０ｃｍの塊状に粗く砕いたのち、例えば自由流動可能な１０〜１５ｍｍ程度の微小粒子にまで粉砕する。それを袋詰め又は他の荷扱い用形状に梱包し、埋立地又は他の再利用施設へコンテナ輸送する。
【００４８】
本発明による最終製品（再生材料）は、比較的高密度（２００〜５００Ｋｇ／ｍ３）の材料であり、射出成形プラスチック材料用の優秀な充填材（フィラー）となる。この点に関して再生材料は、成形の目的に関する限り殆ど全ての熱可塑性及び熱硬化性高分子材料と互換性を有しており、利用される成形条件及び処理条件下で非反応性であり、環境的にも安全且つ不活性である。
【００４９】
とくに好ましい実施形態では、特許文献３に記載された粉末射出成形工法における充填材（フィラー）の材料として最終製品（再生材料）を使用する（特許文献３の全記載内容を引用により本出願に含める）。
【実施例１】
【００５０】
以下、添付図に示す実施例を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【００５１】
以下に説明する３つの実施例のうち、実施例１及び実施例３では図１に示すように医療廃棄物がその発生源機関から受取った状態、すなわちプラスチック袋容器（ゴミ袋）内へ破れない程度に緩く押し込まれた状態にある。実施例２では図３に示すように医療廃棄物入力が特許文献１に記載又は図示された形式の装置により予め処理され、廃棄物の組成材料が殺菌された状態にある。
【００５２】
実施例１では、廃棄物をバッチ処理用の殺菌槽へ送り込み、好ましくは４．５ｐｓｉ（約０．３１６ｋｇ／ｃｍ２）又はそれ以上の圧力の高温蒸気にさらし、１５〜６０分間、好ましくは４０〜５０分間、廃棄物の温度を少なくとも１３０℃に高める。
【００５３】
この蒸気殺菌の前に、医療廃棄物の袋容器は殺菌的に開封され、その内容物を、実質上一様な大きさの廃棄物となり且つ比較的大きな構成物がより取扱い易いサイズとなるように粉砕する。典型的には、廃棄物中の材料の平均粒径を１０〜５０ｍｍの範囲内とする。
【００５４】
粉砕され且つ蒸気処理された材料を次いで緻密／集塊化装置へ送る。
【００５５】
図２に例示する緻密／集塊化装置１０は、入口１６と出口１８とを有する箱体１４内に２つのオーガー１２を水平に取り付けたものである。各オーガー１２は、中心軸線を有する円錐台形の軸部と、その軸部の円錐形表面から立上るスクリュー羽根１２ａとを有する。緻密／集塊化装置１０の２つのオーガー１２の軸部の中心軸線は緻密／集塊化装置１０の入口１６と出口１８とを結ぶ線と平行に配置され、各軸部の径は入口１６側から出口１８側へ延びるに応じて増大（拡径）している。従って緻密／集塊化装置１０へ投入された廃棄物は、回転する２つのオーガー１２のスクリュー羽根の間に引き込まれて徐々に加圧される。そののち廃棄物は、一般的に均質な殺菌製品となって出口１８のノズルから押し出され、小片に粉砕されて処理後の製品となる。
【実施例２】
【００５６】
実施例２では、例えば引用により全内容が本明細書に包含される特許文献１に記載の方法によって予め殺菌処理された前処理済み廃棄物を、本発明の方法に導入する。予め殺菌処理された医療廃棄物は先ず粉砕され、次いで上述した緻密／集塊化装置１０に供給される。実施例１と同様に、非常に高い圧力の印加と外部から選択的に加えられる加熱との作用によって、非熱可塑性材料の微細粉砕粒子が熱可塑性材料中に分散したほぼ均質な押出製品が生産される。更に、その製品を粉砕して小球状に加工してもよい。
【００５７】
用途に応じて、廃棄物の前処理とその後の緻密／集塊化装置１０による処理との組合せが充填材として使用可能な材料特性の殺菌済み押出製品の製造に十分である場合は、上述した粉砕処理を省略してもよい。こうすれば、廃棄物中に股関節のような大形金属製異物が検出されずに混入して本発明の廃棄物処理に導入された場合でも、例えば緻密／集塊化装置の箱体を開放することにより、重大な損傷を招くことなく異物を緻密／集塊化装置から取り除くことができる。
【実施例３】
【００５８】
図４は、とくに病院等の医療施設から排出される医療廃棄物の処理に適する装置を示す。図示例の装置は、医療廃棄物を投入する回転加圧器４０を有する。典型的には医療廃棄物がプラスチック袋に封入されているが、本発明は各種態様で出される廃棄物にも適用可能であり、例えば密封容器や「シャープス・コンテナー」（ｓｈａｒｐｓ  ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ）に封入した廃棄物にも適用可能である。本発明に適切な回転加圧器４０は、米国ルイジアナ州のテンピコ社によりロートクレーブの商品名で製造されている。また、適当な装置に関する説明は特許文献１に記載されている。回転加圧器４０内の廃棄物は、少なくとも部分的に高温の加圧蒸気にさらされて殺菌される。回転加圧器４０の内部に刃物状部材を設けることにより、回転加圧器４０内の処理において廃棄物が封入されたプラスチック袋を破ることができる。回転加圧器４０内で処理したのち、被処理廃棄物はコンベア４２を介して粉砕機４４へ送られる。粉砕機４４を殺菌済みの廃棄物と接触させるため、粉砕機４４は回転加圧器４０の下流に配置することが望ましい。こうすれば、保守又は修理のために作業員が粉砕機４４に接近する必要が生じたときにも汚損した医療廃棄物に接触するおそれが生じない。しかし、少なくとも原理的には、粉砕機４４を回転加圧器４０の上流に設置することも可能である。粉砕機４４には金網等の所定寸法以上の被処理物に対する分別手段を設けてもよいが、そのような被処理物は別途回収してもよい。更に殺菌済みの粉砕廃棄物は、回転加圧器４０からコンベア４６及び４８を介して緻密／集塊化装置５０へ送られる。例えば、緻密／集塊化装置５０の頂面に穿った開口を介して廃棄物を緻密／集塊化装置５０へ導入することができる。緻密／集塊化装置５０は、例えばＯＭＣ（イタリア国サロッノ（Ｓａｒｏｎｎｏ））及びプロメック（Ｐｒｏｍｅｃ）によって製造されており、商業的に入手可能である。ＯＭＣにより製造されている好ましい形態の緻密／集塊化装置５０は、図２を参照して上述した２本のテーパ付きオーガーを有する。ただし、実施予定の用途の詳細な条件に応じて、他の形態の緻密／集塊化装置５０が利用可能であることに留意すべきである。例えば、単一スクリュー若しくはオーガー付きの緻密／集塊化装置、又は３つ以上のスクリュー若しくはオーガー付きの緻密／集塊化装置を用いてもよい。
【００５９】
好ましくは、廃棄物に適量の酸化カルシウムを化学的に添加する。酸化カルシウムは乾燥剤として作用し、廃棄物中に存在するＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）の劣化副産物の抑制作用も有する。また酸化カルシウムは、廃棄物中に存在する微生物の数を減らす作用を有し、必要に応じて廃棄物を殺菌することも可能である。緻密／集塊化の過程では医療廃棄物の発熱を引き起こす。緻密／集塊化に伴って発生する熱は各種の有用な目的に利用でき、例えば図示例の処理装置が設置される処理施設内の他の箇所の加熱、例えば回転加圧器４０で使う蒸気の発生又は電気エネルギー等の有用なエネルギーの発生等のために使うことができる。緻密／集塊化装置５０の発熱過程を医療廃棄物中の水分蒸発のために用い、その過程において蒸気を発生させてもよい。発生させた蒸気は上述した有用な目的に利用できる。
【００６０】
緻密／集塊化装置５０に設けた制御弁５４は、緻密／集塊化装置５０からの製品排出量を制御する。緻密／集塊化装置５０の製品出口５６の近傍に設けた温度計５２は、製品の温度を計測・収集して制御弁５４の操作を制御するために用いる。従って、例えば医療廃棄物に対して十分な温度で十分な時間の処理がなされていない場合は、制御弁５４を全面的に閉鎖し又は一部分閉鎖して加熱処理時間を延長すると共に処理温度を上昇させることができる。図示例では、緻密／集塊化装置５０からの排出量を所要レベルに制限するため、滑り戸を変位させるゲート装置を用いている。緻密／集塊化の過程における他のパラメータを監視して緻密／集塊化過程の制御の基準とすることもできる。例えば、圧力、緻密／集塊化装置内の廃棄物の物理的性質、又は緻密／集塊化装置内の廃棄物の物性を監視することができる。緻密／集塊化過程の制御は、オープンループ又はクローズドループ（フィードバック）制御系の一部としての電子計算機（マイクロプロセッサ、図示せず）による制御としてもよい。製品は、出口５６から押し出されてコンベア５８上に載置され、選択的に冷却域６０を介して粉砕機６２へ移送される。粉砕後の製品はコンベア６４によって処理施設内の後続処理又はおそらく処理施設外へ輸送するための発送場所へと送られる。
【００６１】
図４に示す装置及びその変形は、医療廃棄物を極めて効果的に処理することができる。また、このシステムは調剤薬品の処理にも適用することができる。このシステムの更なる利点は、所要床面積が比較的小さいことである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明方法の実施例１のブロック図である。
【図２】本発明において用いる緻密／集塊化装置の図式的説明図である。
【図３】本発明方法の実施例２のブロック図である。
【図４】本発明方法の実施例３の図式的説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０、２０、５０…緻密化装置
１２…オーガー
１２ａ…スクリュー羽根
１４…箱体
１６…入口
１８、５６…出口
４０…回転加圧器
４２、４６、５８、６４…コンベヤ
４４、６２…粉砕機
５２…温度センサー
５４…制御弁
５６…製品出口
６０…冷却域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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