(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物（Ｗ）が投入され，該投入された廃棄物を高圧且つ２２０℃以上の高温状態で粉砕および滅菌する加水分解装置（２）と、前記加水分解装置へ，前記高温高圧を維持するための蒸気（Ｓ）を供給するボイラー（３）と、前記加水分解装置で粉砕および滅菌された粉砕廃棄物（Ｗ１）が供給され，該供給された粉砕廃棄物を選別する選別機（４）と、前記加水分解装置で発生した粉塵（Ｍ２）と可燃性ガス（Ｍ１）とを含む混合物（Ｍ）が供給され，該混合物を粉塵と可燃性ガスとに分離するサイクロン（５）と、前記サイクロンで分離された可燃性ガスが供給され，該可燃性ガスを高温状態で燃焼させて清浄排気ガス（Ｍ３）を生成し，該清浄排気ガスを，放出路を通して大気中に放出する脱臭炉（６）と、前記脱臭炉の内部を前記８００℃前後の高温に維持するために加熱するバーナー（７）と、を備え、
前記選別機（４）の近傍に、前記脱臭炉（６）およびバーナー（７）に燃焼用空気（Ａ）を供給するための吸引装置（９）を設け、前記放出路に、前記燃焼用空気と、前記大気中に放出される清浄排気ガス（Ｍ３）とを熱交換させる第二熱交換機（８ｂ）を設け、
前記放出路に、前記サイクロン（５）から前記脱臭炉（６）に供給される可燃性ガス（Ｍ１）と、前記大気中に放出される清浄排気ガス（Ｍ３）とを熱交換させる第一熱交換機（８ａ）を設けたことを特徴とする廃棄物処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感染性廃棄物を含む医療廃棄物を主とし、各種廃棄物を処理するための処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感染性廃棄物を含む医療廃棄物は、例えば、図２に示す設備によって処理されている。この設備は、次のように作動する。
【０００３】
廃棄物を加水分解装置２０に投入し、細かく粉砕する。この際、燃料タンク２１ａの灯油を使用するボイラー２１やスチームヘッダー２２によって高温の水蒸気を加水分解室へ供給して廃棄物を滅菌する。細かく粉砕された廃棄物は排出口２０ａから排出される。
【０００４】
また、加水分解装置２０で発生した可燃性排気ガスおよび粉塵はサイクロン２３に送られ、そこで粉塵が収集され、可燃性排気ガスはコンデンサー２４に送られる。コンデンサー２４に送られた可燃性排気ガスは、クーリングタワー２５を経由して送られる冷却水によって冷却され、液体と気体とに分離される（ただし、完全に分離することはできない）。
【０００５】
コンデンサー２４で分離された気体は、第一脱臭装置２６を通過した後、第二脱臭装置２７を通って大気中に放出される。第一脱臭装置２６では、薬剤注入装置２８から供給される苛性ソーダ等の複数種の異なる薬剤によって脱臭する。また、第二脱臭装置２７では、フィルターを使用して脱臭する。なお、第一脱臭装置２６において、気体に含まれている液体は排水ピット２９に送られて貯蔵される。
【０００６】
一方、コンデンサー２４で分離された液体は臭いの強い油分と水分（排水）を含むため、凝縮液タンク４２に送り、そこで沈殿させて油分（上部分）と水分（下部分）とに分離する（ただし、完全に分離することはできない）。そして、油分を掬い取って取り除く。また、水分はペーハー（ＰＨ）調整を行って水質を整えた後、排水あるいは産廃処理する。
【０００７】
排水ピット２９に貯蔵された液体はポンプによってドラムドライヤー３１へ送られて蒸気によって加熱され、蒸気用ドレン水、油分ドライダストおよび排水に分離され、油分ドライダストは除去され、残りは排水ピット２９に送られる。
【０００８】
また、ドラムドライヤー３１で蒸発した排気はウエットスクラバー３２に送られ、水シャワーによって除塵した後、第一脱臭装置２６および第二脱臭装置２７へ送られ、そこで脱臭処理された後、大気中に放出される。なお、ウエットスクラバー３２で使用した排水は排水ピット２９に送られる。また、３３は原料投入口、３４は軟水器、３５は水槽、３６は水道水、３７は給水タンク、３８は貯水槽タンク、３９はフィルター、４０は濾過装置、４１は熱交換器、３０は液タンク、Ｐはポンプ、Ｑは弁である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、従来の設備は、異臭を除去するために第一脱臭装置２６と第二脱臭装置２７といった二つの脱臭装置を必要とする。また、第一脱臭装置２６では薬剤を供給するための薬剤注入装置２８を必要とし、第二脱臭装置２７ではフィルターを必要とする。また、これらに付属して排水ピット２９や凝縮液タンク４２等の多くの水処理装置を必要とするので、設備全体の構成が複雑かつ大がかりとなり、結果として高価なものとなってしまう。
【００１０】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、構成が簡易かつ小型で廉価な廃棄物処理設備を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の廃棄物処理設備１は、廃棄物Ｗが投入され、当該投入された廃棄物Ｗを高圧且つ２２０℃以上の高温状態で粉砕および滅菌する加水分解装置２と、前記加水分解装置２へ、前記高温高圧を維持するための蒸気Ｓを供給するボイラー３と、前記加水分解装置２で粉砕および滅菌された粉砕廃棄物Ｗ１が供給され、当該供給された粉砕廃棄物Ｗ１を選別する選別機４と、前記加水分解装置２で発生した粉塵Ｍ２と可燃性ガスＭ１とを含む混合物Ｍが供給され、当該混合物Ｍを粉塵Ｍ２と可燃性ガスＭ１とに分離するサイクロン５とを備える。なお、「高圧」とは少なくとも２７気圧（≒２．７Mpa）以上を意味する。
【００１２】
また、この廃棄物処理設備１は、前記サイクロン５で分離された可燃性ガスＭ１が供給され、当該可燃性ガスＭ１を高温状態で燃焼させて清浄排気ガスＭ３を生成し、当該清浄排気ガスＭ３を、放出路を通して大気中に放出する脱臭炉６と、前記脱臭炉６の内部を前記８００℃前後の高温に維持するために加熱するバーナー７とを備える。
【００１３】
また、前記選別機４の近傍に、前記脱臭炉６およびバーナー７に燃焼用空気Ａを供給するための吸引装置９を設け、前記放出路に、前記燃焼用空気Ａと、前記大気中に放出される清浄排気ガスＭ３とを熱交換させる第二熱交換機８ｂを設ける。
【００１４】
さらに、この廃棄物処理設備１は、前記放出路に、前記サイクロン５から前記脱臭炉６に供給される可燃性ガスＭ１と、前記大気中に放出される清浄排気ガスＭ３とを熱交換させる第一熱交換機８ａを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の廃棄物処理設備１は、加水分解装置２、ボイラー３、選別機４、サイクロン５、８００℃前後の高温状態で燃焼する脱臭炉６およびバーナー７で構成されるので、その構成が簡易かつ小型であり、製造コストも廉価である。
【００１６】
すなわち、この廃棄物処理設備１は一つの８００℃前後の高温状態の脱臭炉６によって脱臭することができ、また、従来のような薬剤注入装置やフィルター、さらには多くの水処理装置を必要としないので、構成が簡易であり小型化を図ることができる。その結果、製造コストを低廉化することができる。
【００１７】
また、選別機４の近傍に吸引装置９を備えるので、選別機４の周囲などの粉塵を含む空気を収集して作業環境を向上させることができる。而も、この空気を燃焼用の空気として使用するので、粉塵を燃焼させて消滅させることができる。
【００１８】
さらに、第二熱交換機８ｂを設けたことにより、吸引装置９で吸引した粉塵を含む空気の温度を上昇させることができるので、燃焼用の空気としてより効果的に使用することができる。また、粉塵をより効率的に燃焼させることができる。さらに、大気中に放出される清浄排気ガスＭ３の温度を下降させて周囲の温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
脱臭炉６において、可燃性ガスＭ１を８００℃前後の高温で燃焼させるので、当該可燃性ガスＭ１を完全燃焼させることができる。これにより、可燃性ガスＭ１の異臭を確実に除去することができ、大気中に無臭の清浄排気ガスＭ３を放出することができる。
【００２０】
また、この廃棄物処理設備１は、第一熱交換機８ａを備えるので、サイクロン５からの可燃性ガスＭ１の温度を上昇させて脱臭炉６において、より燃焼し易くすることができる。同時に、大気中に放出される清浄排気ガスＭ３の温度を下降させて周囲の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る廃棄物処理設備の実施形態を示す構成フロー図である。
【図２】従来例に係る設備を示す構成フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る医療廃棄物処理設備１の実施形態を、図１に示す。これは、感染性を含む医療廃棄物Ｗを処理するためのものであり、加水分解装置２、ボイラー３、選別機４、サイクロン５、脱臭炉６、バーナー７、二つの熱交換機８（第一熱交換機８ａおよび第二熱交換機８ｂ）および吸引装置９を備える。（感染性医療廃棄物の場合はボックスごと投入される。）
【００２３】
加水分解装置２は、医療処理ボックス１０から投入された廃棄物Ｗを、高温高圧状態で粉砕および滅菌するものである。ここで言う「高温」とは２２０℃以上であり、「高圧」とは２７気圧（ゲージ圧）以上（２８気圧）である。この加水分解装置２は圧力容器の構造を備えており、その内部には長手方向に沿って攪拌羽根を備えた回転軸が回転自在に設けられている。回転軸の両端部は軸受で支持されている。
【００２４】
また、回転軸の一端部には駆動スプロケット２ｂが設けられ、駆動モーター２ａの動力をローラーチェーン２ｃを介して駆動スプロケット２ｂに伝達する。これにより回転軸を回転させ、攪拌羽根によって加水分解装置２に投入された廃棄物Ｗを細かく粉砕して粉砕廃棄物Ｗ１とする。
【００２５】
ボイラー３は給水部３ａとバーナー３ｂを備え、給水部３ａから供給される水ＷＴをバーナー３ｂで加熱して高温高圧の蒸気Ｓを作り、その蒸気Ｓを加水分解装置２へ供給する。この蒸気Ｓによって、加水分解装置２に投入された廃棄物Ｗを滅菌する。
【００２６】
選別機４は、加水分解装置２で粉砕および滅菌された後に供給された粉砕廃棄物Ｗ１を、ガラスＷ２、金属Ｗ３、粉体Ｗ４などに選別する。選別されたガラスＷ２や金属Ｗ３などはそれぞれリサイクル利用される。
【００２７】
サイクロン５は、前記加水分解装置２で発生した粉塵Ｍ２と可燃性ガスＭ１を含む混合物Ｍが供給され、この混合物Ｍを粉塵Ｍ２と可燃性ガスＭ１とに分離する。分離された粉塵Ｍ２は廃棄される。
【００２８】
脱臭炉６は、サイクロン５で分離された可燃性ガスＭ１（１２０℃前後）が供給され、この可燃性ガスＭ１を約８００℃の高温で一定時間（２秒以上）燃焼滞留させて清浄な排気ガス（清浄排気ガスＭ３）を生成する。生成した清浄排気ガスＭ３は、放出路を通して大気中に放出する。この可燃性ガスＭ１は、８００℃の高温状態で２秒以上燃焼滞留させるので完全燃焼する。従って、可燃性ガスＭ１に含まれ、異臭の元となっている油分などの物質を完全に燃焼して消滅させることができ、その結果、異臭をほぼ完全（通常９９％以上（少なくとも９６％以上））消すことができる。
【００２９】
バーナー７は、脱臭炉６に取付けられ、脱臭炉６の内部を高温（８００℃前後）に維持するために加熱する。バーナー７としてはガスバーナーが好適である。
【００３０】
第一熱交換機８ａは、脱臭炉６の放出路に設けられ、サイクロン５から脱臭炉６に供給される可燃性ガスＭ１と、大気中に放出される清浄排気ガスＭ３とを熱交換させる。これにより、可燃ガスを加熱し、清浄排気ガスＭ３を冷却する。
【００３１】
吸引装置９は、選別機４の近傍に設けられ、脱臭炉６およびバーナー７に燃焼用空気Ａを供給する。この吸引装置９は、吸引ダクト９ａと吸引ファン９ｂを備える。
【００３２】
第二熱交換機８ｂは、脱臭炉６の放出路に第一熱交換に連続して設けられ、吸引装置９から供給される燃焼用空気Ａと、大気中に放出される清浄排気ガスＭ３とを熱交換させる。これにより、燃焼用空気Ａを加熱し、第一熱交換機８ａで冷却された清浄排気ガスＭ３をさらに冷却する。
【００３３】
本実施形態に係る医療廃棄物処理設備１は、加水分解装置２、ボイラー３、選別機４、サイクロン５、脱臭炉６、バーナー７、第一熱交換機８ａ、吸引装置９および第二熱交換機８ｂで構成されるので、その構成が簡易かつ小型であり、製造コストも廉価である。
【００３４】
すなわち、この医療廃棄物処理設備１は一つの脱臭炉６によって脱臭することができ、従来のような薬剤注入装置やフィルター、あるいは多くの水処理装置を不要とするので、構成が簡易となり、小型化を図ることができる。従って、製造コストや維持コストを抑えることができる。
【００３５】
また、脱臭炉６において、可燃性ガスＭ１を８００℃前後の高温で燃焼させるので、当該可燃性ガスＭ１を完全燃焼させることができる。これにより、可燃性ガスＭ１の異臭を確実に除去することができ、大気中に無臭の清浄排気ガスＭ３を放出することができる。従って、環境衛生上も好ましい。
【００３６】
また、この医療廃棄物処理設備１は第一熱交換機８ａを備えるので、サイクロン５からの可燃性ガスＭ１の温度を上昇させて脱臭炉６においてより燃焼し易くすることができる。同時に、大気中に放出される清浄排気ガスＭ３の温度を下降させて周囲の温度上昇を抑制することができる。
【００３７】
また、この医療廃棄物処理設備１は選別機４の近傍に吸引装置９を備えるので、選別機４の周囲などの粉塵を含む空気を燃焼用空気Ａとして収集することができ、これにより作業環境を向上させることができる。また、この燃焼用空気Ａに含まれる粉塵を脱臭炉６において燃焼させることができる。なお、吸引装置９は、複数設けることもできる。
【００３８】
さらに、この医療廃棄物処理設備１は第二熱交換機８ｂを設けているので、吸引装置９で吸引した粉塵を含む燃焼用空気Ａの温度を上昇させることができ、燃焼用空気Ａとしての効果を高めることができる。また、燃焼用空気Ａに含まれる粉塵をより効率的に燃焼させることができる。さらに、大気中に放出される清浄排気ガスＭ３の温度を下降させて周囲の温度上昇を抑制することができる。
【００３９】
本実施形態に係る医療廃棄物処理設備１と従来例に係る設備の構成上および効果の違いを簡単に示すと、以下の表１の通りとなる。
【００４０】
【表１】
0005302424.tif 000002
【００４１】
上記表１に示すように、本実施形態に係る医療廃棄物処理設備１と従来例に係る設備とは以下の点において異なる。
【００４２】
（イ）従来例に係る設備は、コンデンサー、クーリングタワー、冷却ポンプ、ドラムドライヤー、ウエットスクラバー、貯水タンク、濃縮タンクなどの多くの装置を必要とし、それらに付随する輸送装置、配管、電気設備等が必要となる。従って、設備全体が複雑で、設備コストやランニングコストが高価となる。
それに対し、本実施形態に係る排水処理設備１は構成が簡易であり、設備コストやランニングコストが廉価である。
【００４３】
（ロ）従来例に係る設備における第一脱臭装置および第二脱臭装置は、フィルターや薬剤注入装置を使用した脱臭処理を行うが、こうした脱臭処理は数万種類の臭いの内の一部に対してのみ脱臭効果を発揮し、全ての臭いに対して脱臭効果を発揮するものではないため、対象外の臭いに対する脱臭効果は低い。これに対処すべく、高価な脱臭装置を複数設けると、各脱臭装置に対応した多種の関連処理装置場が必要となる反面、脱臭効果も多くを期待できない。
これに対し、本実施形態に係る医療廃棄物処理設備１は、脱臭炉６によって可燃性排気ガスを、一定時間、約８００℃の高温状態で燃焼滞留させるため、全ての臭いの９９％以上（少なくても９６％以上）を除去することができる。
【００４４】
（ハ）従来例に係る設備はバーナーや熱交換機を備えた脱臭炉を備えていない。
これに対し、本実施形態に係る医療廃棄物処理設備１は、脱臭炉６を備えると共に、炉内の温度を８００℃程度に維持するためのバーナー７と共に、二つの熱交換機８を併設している。この熱交換機８によって燃焼用空気Ａを予熱するのでバーナー７の燃焼効率を高めて省エネルギー図ることができ、バーナー７の燃料費を最小限に抑えることができる。
【００４５】
（ニ）従来例に係る設備は高温加熱する脱臭炉を備えていない。
これに対し、本実施形態に係る医療廃棄物処理設備１は、脱臭炉６による高温加熱により可燃性ガスＭ１を完全燃焼させ、ほぼ完全に脱臭した後、清浄空気として大気中に放出する。従って、環境汚染を招かない。
また、可燃性ガスＭ１に含まれる油分は完全燃焼し、水分は清浄空気に含まれた状態で大気中に放出されるため、油分を含んだ水分を産業廃棄物として処分する手間を必要としない。
【００４６】
（ホ）従来例に係る設備は、感染性医療廃棄物を完全に滅菌することができない。
これに対し、本実施形態に係る医療廃棄物処理設備１は、感染性医療廃棄物Ｗを脱臭炉６において一定時間、高温（８００℃）で加熱処理するため、完全に滅菌することができる。従って、きわめて安全性に優れる。
【００４７】
なお、本実施形態に係る廃棄物処理設備は、医療廃棄物のみでなく、プラスチック、ビニール、ガラス、金属などを含む一般廃棄物の処理にも使用することができる。また、レアメタルやレアアースなどを回収するために、パソコン、ケータイ、テレビ、デジカメなどの処理にも使用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１        廃棄物処理設備
２        加水分解装置
２ａ      モーター
２ｂ      駆動スプロケット
２ｃ      ローラーチェーン
３        ボイラー
３ａ      給水部
３ｂ      バーナー
４        選別機
５        サイクロン
６        脱臭炉
７        バーナー
８        熱交換機
８ａ      第一熱交換機
８ｂ      第二熱交換機
９        吸引装置
９ａ      吸引ダクト
９ｂ      吸引ファン
１０      医療処理ボックス
２０      加水分解装置
２０ａ    排出口
２１      ボイラー
２１ａ    燃料タンク
２２      スチームヘッダー
２３      サイクロン
２４      コンデンサー
２５      クーリングタワー
２６      第一脱臭装置
２７      第二脱臭装置
２８      薬剤注入装置
２９      排水ピット
３０      液タンク
３１      ドラムドライヤー
３２      ウエットスクラバー
３３      原料投入口
３４      軟水器
３５      水槽
３６      水道水
３７      給水タンク
３８      貯水槽タンク
３９      フィルター
４０      濾過装置
４１      熱交換器
４２      凝縮液タンク
Ａ        燃焼用空気
Ｍ        混合物
Ｍ１      可燃性ガス
Ｍ２      粉塵
Ｍ３      清浄排気ガス
Ｐ        ポンプ
Ｑ        弁
Ｓ        蒸気
Ｗ        廃棄物
Ｗ１      粉砕廃棄物
Ｗ２      ガラス
Ｗ３      金属
Ｗ４      粉体
ＷＴ      水
【図１】
0005302424.tif 000003
【図２】
0005302424.tif 000004