(57)【要約】【課題】使用済注射針のカヌラ及びハブの金属部分を金属粒状物に成形して回収すると共に、カヌラ及びハブの樹脂部分から発生する排ガスを無害化して大気中に放出できる使用済注射針の廃棄処理装置を提供する。【解決手段】投入したカヌラ及びハブの金属部分を所定加熱温度以上で溶融する溶融部２と、この溶融部２から溶融した前記金属部分を回収する回収部３とからなり、溶融部２は加熱手段を備えた溶融用略閉鎖空間の上端に開閉自在な投入口４を設け、この溶融用略閉鎖空間の下端に開放された排出口１５を設け、この溶融用略閉鎖空間及び前記排出口１５を連通する隙間のある耐火物層１を前記排出口１５上方に形成し、回収部３は水１７を満たした回収容器１８を前記排出口１５下方に配置した使用済注射針の廃棄処理装置である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カヌラ及びハブからなる使用済注射針の廃棄処理装置であって、投入したカヌラ及びハブの金属部分を所定加熱温度以上で溶融する溶融部と、該溶融部から溶融した前記金属部分を回収する回収部とからなり、溶融部は加熱手段を備えた溶融用略閉鎖空間の上端に開閉自在な投入口を設け、該溶融用略閉鎖空間の下端に開放された排出口を設け、該溶融用略閉鎖空間及び前記排出口を連通する隙間のある耐火物層を前記排出口上方に形成し、回収部は冷却媒体を満たした回収容器を前記排出口下方に配置してなり、溶融部の溶融用略閉鎖空間で溶融したカヌラ及びハブの金属部分を、前記耐火物層を通じて回収部の回収容器に満たした冷却媒体へ一定量毎に滴下し、前記一定量を単位として溶融したカヌラ及びハブの金属部分を金属粒状物に固化し、前記金属粒状物を回収容器に回収してなる使用済注射針の廃棄処理装置。
【請求項２】
溶融部は、互いの表面の一部が密接せずに隙間を形成する多数のセラミック粒状体の堆積により耐火物層を形成した請求項１記載の使用済注射針廃棄装置。
【請求項３】
溶融部は、カヌラ及びハブの樹脂部分を溶融することにより発生する排ガスを溶融用略閉鎖空間から大気中へ放出する排気路を連結してなり、該排気路は排ガスを所定燃焼温度以上に燃焼する排ガス燃焼部と、燃焼した排ガスを所定冷却温度以下に冷却する排ガス冷却部とを、溶融部から前記記載順に設けた請求項１記載の使用済注射針の廃棄処理装置。
【請求項４】
排ガス燃焼部は、溶融部から排ガス冷却部に向けて排ガスを流す排気路を燃焼用略閉鎖空間として該燃焼用略閉鎖空間に燃焼手段を備えてなり、前記排ガスの流れに沿って外気を送り込む燃焼用外気取込口を該燃焼用略閉鎖空間に設け、前記外気の送り込みにより排ガスが所定燃焼温度以上で燃焼することを助けた請求項３記載の使用済注射針廃棄装置。
【請求項５】
排ガス冷却部は、排ガス燃焼部から大気中に向けて排ガスを流す排気路を冷却用略閉鎖空間として該冷却用略閉鎖空間に、前記排ガスの流れに沿って外気を送り込む冷却用外気取込口を冷却手段として該冷却用略閉鎖空間に設けてなり、前記外気の送り込みにより排ガスを所定冷却温度以下に冷却する請求項３記載の使用済注射針廃棄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済注射針を安全かつ確実に廃棄処理し、カヌラ及びハブの金属部分を再生資源として回収しうる使用済注射針の廃棄処理装置に間する。
【０００２】
【従来の技術】
使用済注射針は産業廃棄物であり、従前は一定数毎に回収して廃棄処理していた。しかし、回収に際して感染の虞れがあるため、回収前に安全かつ確実に廃棄処理する使用済注射針の廃棄処理装置が種々提案されている。例えば、特許文献１〜４は、使用済注射針を所定容器に投入した状態で加熱してカヌラ（金属針部分）を溶融し、回収する廃棄処理装置を提案している。また、特許文献５は、カヌラに直接通電して溶融する廃棄処理装置を提案している。特許文献６や特許文献７は、使用済注射針を溶融せずに回収するものであるが、注射針に付随する薬液が気化することに伴う排ガスの処理を考慮している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０１−１０７７６８号公報（２頁、図１）
【特許文献２】
実開平０６−００５６２１号公報（５〜８頁、図１及び図２）
【特許文献３】
特開平０８−０８２４８４号公報（２頁及び３頁、図１）
【特許文献４】
特開平１１−２１１０４３号公報（２頁及び３頁、図１及び図２）
【特許文献５】
特開平０８−０２４２９７号公報（２〜５頁、図１〜図３）
【特許文献６】
実全平０４−０８８９３７号公報（５頁〜１７頁、図１及び図３）
【特許文献７】
特開平１１−２７０８２２号公報（２頁〜４頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
使用済注射針の廃棄処理装置は、使用済注射針を廃棄処理するのみならず、カヌラ及びハブの金属部分を再生資源として回収できることが好ましい。この点、特許文献１〜５は、いずれも溶融したカヌラを、受皿（特許文献１）、溶融容器（特許文献２）、収納容器（特許文献３）、金属溜（特許文献４）又は針回収箱（特許文献５）に溜め、不定形に一体化した金属粒状物として回収する。しかし、こうした金属粒状物は嵩張りやすく、再生資源として利用する際、扱いにくい問題がある。
【０００５】
また、使用済注射針に付着する薬液を気化して除去する先行技術は特許文献６及び８に開示されているが、使用済注射針のカヌラ及びハブの金属部分の溶融に伴ってカヌラ及びハブの樹脂部分（通常樹脂製ハブ）が気化することで発生する排ガスの無害化処理については触れていない。特許文献５は、樹脂製ハブを単にカヌラから分離するのみで、気化するまでの加熱を施していない。逆に、特許文献６及び７は、あくまでカヌラを溶融せずにそのまま回収する。しかし、使用済注射針の回収を考えた場合、カヌラを溶融して回収し、樹脂製ハブを気化して発生する排ガスを無害化して大気中に放出できることが望ましい。
【０００６】
そこで、使用済注射針のカヌラ及びハブの金属部分は溶融して再生資源として回収、再利用するため、取り扱いやすい金属粒状物に成形して容易に回収できるようにすると共に、予め使用済注射針からカヌラ及びハブの樹脂部分を分離する必要がなく、気化した前記樹脂部分の排ガスを無害化して大気中に放出できる使用済注射針の廃棄処理装置を開発するため、検討した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
検討の結果開発したものが、カヌラ及びハブからなる使用済注射針の廃棄処理装置であって、投入したカヌラ及びハブの金属部分を所定加熱温度以上で溶融する溶融部と、この溶融部から溶融した前記金属部分を回収する回収部とからなり、溶融部は加熱手段を備えた溶融用略閉鎖空間の上端に開閉自在な投入口を設け、この溶融用略閉鎖空間の下端に開放された排出口を設け、この溶融用略閉鎖空間及び前記排出口を連通する隙間のある耐火物層を前記排出口上方に形成し、回収部は冷却媒体を満たした回収容器を前記排出口下方に配置してなり、溶融部の溶融用略閉鎖空間で溶融したカヌラ及びハブの金属部分を、前記耐火物層を通じて回収部の回収容器に満たした冷却媒体へ一定量毎に滴下し、前記一定量を単位として溶融したカヌラ及びハブの金属部分を金属粒状物に固化し、前記金属粒状物を回収容器に回収する使用済注射針の廃棄処理装置である。
【０００８】
本発明の使用済注射針の廃棄処理装置は、カヌラ及びハブからなる使用済注射針をまとめて廃棄処理できる。まず、溶融部は、カヌラ及びハブを加熱手段により溶融炉内で加熱し、カヌラ及びハブが共に金属製である場合は両者を共に溶融し、ハブのみが樹脂製である場合はカヌラのみ溶融してハブを気化する。前記気化には、カヌラ又はハブに付着していた薬液等も含まれるが、本発明では樹脂製ハブの気化で代表する。樹脂製ハブが気化して発生する排ガスは、後述する排気路を通して大気中に放出する。
【０００９】
ここで、加熱手段は、所定加熱温度を１６００℃以上にできれば従来公知の各種手段を用いてもよい。所定加熱温度の昇降制御は必要なく、通常一定の所定加熱温度に達すれば前記所定加熱温度を維持できればよいので、装置構成の簡便な電熱を加熱手段に用いるとよい。加熱手段を電熱にした場合、溶融用略閉鎖空間は電熱炉本体となる。また、所定加熱温度を前記１６００℃以上に制御する観点から、溶融部を構成する溶融用略閉鎖空間に温度計測手段を付設し、加熱手段及び前記温度計測手段によるフィードバック制御系を構成することが好ましい。この場合、温度計測手段は電気的なセンサを用いることから、加熱手段も電熱にすると前記フィードバック制御系を構築しやすい。
【００１０】
本発明の廃棄処理装置では、一度に溶融するカヌラ及びハブの量に左右されず、耐火物層を通じて滴下する一定量を単位として溶融したカヌラ及びハブの金属部分を金属粒状物に固化する点に特徴を有する。溶融したカヌラ及びハブの金属部分は、隙間のある耐火物層を介することで一度に滴下するのではなく、前記耐火物層の隙間から少しずつ排出口へ導かれ、一定量を単位として滴下する。加えて、滴下した金属部分は、回収容器に満たした冷却媒体により急激に固化するため、一定量の滴下が連続しても互いに固着しない独立した金属粒状物として回収できる。冷却媒体は、固体、液体又は気体を問わないが、溶融部に対して上面を開放する回収容器に満たすことから、固体又は液体が好ましく、入手の容易さから水を利用するのがよい。
【００１１】
耐火物層は、排出口上方を塞ぐような一体成形物でもよい。この場合、溶融用略閉鎖空間及び排出口を連通する隙間は、一体成形物である耐火物層内を縦断する連通孔から構成する。また、耐火物層は、互いの表面の一部が密接せずに隙間を形成する多数のセラミック粒状体の堆積により形成してもよい。耐火物層が多数のセラミック粒状体の集合物により形成しているため、仮に隙間に不純物等が詰まっても、セラミック粒状体をばらすことにより前記不純物を容易に除去できる。
【００１２】
また、本発明は、樹脂製ハブを溶融して発生する排ガスを、溶融部に連結した排気路を介して大気中へ放出するようにし、この排気路途中で排ガスの無害化を図ることとした。具体的には、カヌラ及びハブの樹脂部分を溶融することにより発生する排ガスを溶融用略閉鎖空間から大気中へ放出する排気路を溶融部に連結し、この排気路は排ガスを所定燃焼温度以上に燃焼する排ガス燃焼部と、燃焼した排ガスを所定冷却温度以下に冷却する排ガス冷却部とを、溶融部から前記記載順に設けた廃棄処理装置を構成する。
【００１３】
排ガス燃焼部は、溶融部から排ガス冷却部に向けて排ガスを流す排気路を燃焼用略閉鎖空間としてこの燃焼用略閉鎖空間に燃焼手段を備え、前記排ガスの流れに沿って外気を送り込む燃焼用外気取込口をこの燃焼用略閉鎖空間に設け、前記外気の送り込みにより排ガスが所定燃焼温度以上で燃焼することを助ける。すなわち、排ガスを別途燃焼することで分解し、無害化を図る。
【００１４】
燃焼手段は、所定燃焼温度を８００℃以上、好ましくは８５０℃以上とし、２秒以上の燃焼時間を設けることができれば、排ガスを確実に分解し、無害化できる。裏返せば、前記所定燃焼温度を実現できる燃焼手段であれば、従来公知の各種手段を用いることができる。また、前記燃焼時間は、排ガスの流れ（流速）と燃焼用略閉鎖空間の長さとの関係から決定される。具体的には、排ガスの流れを遅くするか、燃焼用略閉鎖空間を長くすればよい。
【００１５】
所定燃焼温度の昇降制御は必要なく、通常一定の所定燃焼温度に達すれば前記所定燃焼温度を維持できればよいので、装置構成の簡便な電熱により燃焼用略閉鎖空間を加熱し、この燃焼用略閉鎖空間の加熱雰囲気を燃焼手段とすることができる。この場合、溶融用略閉鎖空間は電熱炉本体となる。また、所定加熱温度を前記８００℃以上、好ましくは８５０℃以上に制御する観点から、燃焼用略閉鎖空間に温度計測手段を付設し、燃焼手段及び前記温度計測手段によるフィードバック制御系を構成することが好ましい。この場合、温度計測手段に電気的なセンサを用い、燃焼手段に電熱を用いると前記フィードバック制御系を構築しやすい。
【００１６】
上記所定燃焼温度により分解した排ガスを、そのまま大気中へ放出すると、分解成分が再結合する可能性がある。そこで、燃焼により分解した排ガスは、排ガス冷却部により冷却した後、大気中へ放出する。本発明における排ガス冷却部は、排ガス燃焼部から大気中に向けて排ガスを流す排気路を冷却用略閉鎖空間としてこの冷却用略閉鎖空間に、前記排ガスの流れに沿って外気を送り込む冷却用外気取込口を冷却手段としてこの冷却用略閉鎖空間に設けてなり、前記外気の送り込みにより排ガスを所定冷却温度以下に冷却する。
【００１７】
燃焼後の排ガスは、送り込んだ大気と混合することにより、自然冷却に比べて短時間で排ガスを冷却することができる。このように、冷却手段は自然冷却に比べて短時間で排ガスを冷却できるものであればよく、このほか水冷や熱交換といった手段も考えられる。しかし、本発明のように、取り込んだ外気を送り込む空冷が最も簡易であり、好ましい。また、排ガスの流れに沿って外気を送り込むことで、排気路端からの円滑な排ガスの放出が可能となる。ここで、前記所定冷却温度は３００℃以下、好ましくは２００℃以下であり、前記所定冷却温度は冷却用略閉鎖空間を流れる排ガスの量と取り込む外気の量との比較で決定される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明に基づく使用済注射針の廃棄処理装置を表した部分断面正面図、図２は同廃棄処理装置の側面図、図３は同廃棄処理装置の平面図であり、図４は同廃棄処理装置の耐火物層１付近を表した拡大断面図である。
【００１９】
本例の廃棄処理装置は、図１〜図３に見られるように、カヌラ及びハブの金属部分を溶融して金属粒状物を回収するための溶融部２及び回収部３を正面向かって左側に配し、溶融部２の投入口４近傍に連結した排気路５を正面向かって右側から下方に降ろし、背面に取り回してから上方に向けて排気路端６を開放している。排気路５は、上方から下方へ降ろす途中に排ガス燃焼部７を設け、排気路端６近傍に排ガス冷却部８を設けている。これら溶融部２、回収部３、排気路５、排ガス燃焼部７及び排ガス冷却部８は、一体としてフレーム９に納めている。
【００２０】
本例の溶融部２は、ＡＣ２００Ｖ、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流を用いる電熱炉からなる。具体的には、溶融用略閉鎖空間となる炉本体１０を囲む断熱材１１に、加熱手段として電気ヒータ１２と、温度計測手段として電気的な温度センサ１３（熱電対）を内蔵した溶融部２である。電気ヒータ１２及び温度センサ１３は、炉本体内温度に関するフィードバック制御系を構成し、前記炉本体内温度が所定溶融温度以上で略一定となるように電気ヒータ１２を制御している。
【００２１】
溶融部２の投入口４は、上記炉本体１０の開放した上端で、開閉自在なスライド扉１４を備えている。溶融部２の排出口１５は、前記炉本体１０の開放した下端に着脱自在な椀状蓋３３に開口した小孔である。耐火物層１は、前記椀状蓋３３に堆積させた多数のセラミック粒状体１６から形成している。セラミック粒状体１６は、椀状蓋３３を取り外して交換可能である。溶融したカヌラ及びハブの金属部分は、セラミック粒状体１６相互の隙間を通じて排出口１５から一定量毎に滴下する。
【００２２】
回収部３は、冷却媒体である水１７を満たした回収容器１８からなり、溶融部２の排出口１５から垂下した案内筒１９を前記水１７に没入させるように、排出口１５下方に回収容器１８を配置している。排出口１５から一定量毎に水中へ滴下される溶融したカヌラ及びハブの金属部分は、水中に没すると急冷され、およそ数ｍｍ径の金属粒状物２０（図４参照）に固化する。また、カヌラ及びハブの金属部分は、溶融することで殺菌されており、前記金属粒状物２０は無害化されている。こうして、カヌラ及びハブの金属部分は、回収容器１８の底に堆積した多数の金属粒状物２０として回収できる。
【００２３】
排気路５は、溶融部２の炉本体１０の投入口４直下から延びるパイプからなる。使用済注射針のカヌラは金属製であるものの、ハブは金属製又は樹脂製のいずれもが存在する。本発明の廃棄処理装置は、ハブの種類を問わずに処理可能なように、金属製ハブはカヌラと共に溶融部２で溶融した後に回収部３で回収し、樹脂製ハブは溶融部２で気化させて排気路５を通じて大気中へ放出する。ここで、排ガスの無害化を図るため、排気路５には排ガス燃焼部７及び排ガス冷却部８を設けている。
【００２４】
排ガス燃焼部７は、排気路５の上方から下方へと降ろしたパイプの一部２１を燃焼用略閉鎖空間とし、前記パイプの一部２１に断熱材２２を巻回し、この断熱材２２中に燃焼手段としての電熱ヒータ２３と、温度計測手段としての温度センサ２４（熱電対）とを内蔵している。電気ヒータ２３及び温度センサ２４は、炉本体内温度に関するフィードバック制御系を構成し、前記パイプの一部２１内温度が所定燃焼温度以上で略一定となるように電気ヒータ２３を制御している。
【００２５】
また、燃焼用略閉鎖空間であるパイプの一部２１を通過する排ガスの燃焼を助けるため、前記パイプの一部２１上端から下方に向けて燃焼用外気取込口となる燃焼用補助パイプ２５を貫設している。燃焼用補助パイプ２５は、外気側のパイプ端２６にファン２７を内蔵し、強制的に外気を取り込んで、排ガスの流れに沿った外気を送り込む。この外気の送り込みは、比較的長くなる排気路５全体にわたる排ガスの流れを形成する働き（エジェクタ作用）も有する。
【００２６】
排ガス冷却部８は、上記排ガス燃焼部７を経た排気路５の下方から上方へと上がるパイプの一部２８を冷却用略閉鎖空間とし、前記パイプの一部２８の途中から上方に向けて冷却用外気取込口となる冷却用補助パイプ２９を貫設して構成している。排ガスは、排ガス燃焼部７からこの排ガス冷却部８に至る間にある程度自然冷却されるが、本発明では冷却用補助パイプ２９から外気を取り込むことで、排ガスを所定冷却温度以下に急冷する。
【００２７】
冷却用補助パイプ２９は、外気側のパイプ端３０にファン３１を内蔵し、強制的に外気を取り込んで、排ガスの流れに沿った外気を送り込む。この外気の送り込みは、上述のように排ガスを急冷する冷却媒体の供給の意味があるほか、最終的な外気へ放出するに際して排ガスの流れを速め、放出後の排ガスの拡散を促す働きも有する。
【００２８】
本例の廃棄処理装置は、次のように使用する。まず、電気ヒータ１２により炉本体内温度が所定溶融温度以上に加熱された炉本体１０へ、スライド扉１４を開けて投入口４から廃棄処理すべきカヌラ及びハブ（図示略）を投入する。カヌラ及びハブを投入後は、スライド扉１４は閉じる。カヌラ及びハブは一体又は分離してもよいし、投入する量は炉本体１０の容積以内であれば自由である。こうして投入されたカヌラ及びハブは、排出口１５上方に形成した耐火物層１の表面に堆積し、所定溶融温度（１６００℃）以上に加熱された炉本体内温度によって溶融し始める。
【００２９】
カヌラ及びハブの金属部分が溶融すると、図４に見られるように、耐火物層１を構成するセラミック粒状体１６の隙間を通じて溶融分が流れ落ちていき、やがて排出口から一定量毎の金属の雫３２となって、案内筒１９を通じて回収容器１８内の水１７へ滴下していく。案内筒１９は、外部が前記金属の雫３２に触れないように保護する役割のほか、金属の雫３２が水１７中へ滴下するまでできるだけ温度低下しないようにする働きを有する。
【００３０】
水１７中に滴下した金属の雫３２は、冷却媒体である水１７と急速に熱交換して急冷され、ほとんど瞬間的に固化する。これは、低い温度側の冷却媒体である水１７の総量に比べ、滴下する金属の雫３２の量が非常に小さいため、前記熱交換のほとんどが金属の雫３２から冷却媒体の水１７へと熱が奪われる方向に生ずるからである。金属の雫３２は、概ね数ｍｍ径の金属粒状物２０として固化して沈降し、回収容器１８の底に堆積していく。こうして堆積させた多数の金属粒状物２０は、後でまとめて回収できる。
【００３１】
カヌラ及びハブがいずれも金属製であれば、上述に従ってすべてを金属粒状物２０として回収できる。ここで、ハブが樹脂製であると、カヌラ及びハブの金属部分の溶融とともに、樹脂製ハブが気化して排ガスが発生する。実際の排ガスには、カヌラ又はハブに付着した薬液等の蒸発成分も含まれており、いずれにしても有毒で、ダイオキシンの発生を招く虞れがある。
【００３２】
そこで、こうした排ガスは、排ガス燃焼部７及び排ガス冷却部８を設けた排気路５を通じて大気中へ放出する。まず、溶融部２で発生した排ガスは、排気路５へ導かれて排ガス燃焼部７へ至る。この排ガス燃焼部７では、ダイオキシンの発生を防止するため、別途排ガスを所定燃焼温度（８５０℃）以上、かつ所定燃焼時間（２秒）以上で燃焼する。これにより、排ガスは分解されて、再合成しない限りダイオキシンの発生を防止できる。
【００３３】
再合成によるダイオキシンの発生防止は、一度燃焼した排ガスを所定冷却温度（２００℃）以下に急冷する必要がある。本発明では、排ガス燃焼部７に続く排ガス冷却部８で前記急冷を実現する。排ガス燃焼部７及び排ガス冷却部８は、いずれも外気を取り込んで送り込む燃焼用補助パイプ２５及び冷却用補助パイプ２５を設けており、排ガスを排気路端６へと導く流れができているため、排ガス冷却部８で冷却された排ガスはそのまま大気中へと円滑に放出される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明により、予め使用済注射針からカヌラ及びハブの樹脂部分を分離することなく、使用済注射針のカヌラ及びハブの金属部分は溶融し、取り扱いやすい金属粒状物に成形して容易に回収し、気化したカヌラ及びハブの樹脂部分から発生する排ガスは無害化して大気中に放出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく使用済注射針の廃棄処理装置を表した部分断面正面図である。
【図２】同廃棄処理装置の側面図である。
【図３】同廃棄処理装置の平面図である。
【図４】同廃棄処理装置の耐火物層付近を表した拡大断面図である。
【符号の説明】
１  耐火物層
２  溶融部
３  回収部
４  投入口
５  排気路
７  排ガス燃焼部
８  排ガス冷却部
１６  セラミック粒状体
１７  水
１８  回収容器
２５  燃焼用補助パイプ
２９  冷却用補助パイプ
【図１】
2004358014.tif 000003
【図２】
2004358014.tif 000004
【図３】
2004358014.tif 000005
【図４】
2004358014.tif 000006