(57)【要約】【課題】  使用済み紙おむつの脱水処理が十分に行え、かつ、より少ない量の多価金属水溶液の投入による環境負荷の低減と、介護施設又は病院などでの運搬作業者の作業負荷軽減とが可能となる使用済み紙おむつ処理装置を提供する。【解決手段】  多価金属水溶液を注液するための注液管１０７と可動式の押し板１０２を有し、押し板の移動に伴って移動した使用済み紙おむつ１０４により注液管が注液管長手方向沿いに移動して注液管の穴１０８と注液装置１０６とが連通しない注液管からは注液をせず、使用済み紙おむつによっても注液管が注液管長手方向沿いに移動せずに注液管の穴と注液装置とが連通している注液管からは注液を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み紙おむつを収容して処理する処理槽と、
前記処理槽内の一方の側部に配置され、注液管長手方向沿いに移動可能でかつ胴体部に穴の開いた少なくとも１つの注液管と、
前記注液管の前記胴体部にあいた前記穴と連通するとき処理液を前記注液管に注液する一方、前記穴と連通しないとき前記処理液を前記注液管に注液しない注液装置と、
前記処理槽から前記処理液を排出する排液口とを備える使用済み紙おむつ処理装置であって、
前記処理槽内には、前記一方の側部の前記注液管と対向する他方の側部に配置され、前記注液管の前記注液管長手方向沿いに移動可能な押し板を備え、
前記押し板の移動に伴って移動した前記使用済み紙おむつにより前記注液管が前記注液管長手方向沿いに移動して前記注液管の前記穴と前記注液装置とが連通しない前記注液管からは注液をせず、前記使用済み紙おむつ内に挿入されて前記使用済み紙おむつによっても前記注液管が前記注液管長手方向沿いに移動せずに前記注液管の前記穴と前記注液装置とが連通している前記注液管からは注液を行う、使用済み紙おむつ処理装置。
【請求項２】
前記押し板が前記使用済み紙おむつを移動させて前記押し板と前記処理槽との間で前記使用済み紙おむつを挟み付けることで、前記処理液の注液と同時に前記処理槽内で前記押し板により前記使用済み紙おむつを圧縮する、請求項１に記載の使用済み紙おむつ処理装置。
【請求項３】
前記処理槽の下方に配置され、処理した使用済み紙おむつを前記処理槽の下方で回収する回収容器をさらに備える請求項１又は２に記載の使用済み紙おむつ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み紙おむつの排泄物が吸収される使用面側に直接多価金属水溶液を注液して高分子吸水体から脱水処理を行う使用済み紙おむつ処理装置に関するものである。特に、本発明は、少ない多価金属水溶液の使用量で、効率的な処理が可能な使用済み紙おむつの軽量化を実現する使用済み紙おむつ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの紙おむつ処理は、昨今の高齢化社会の社会課題の解決のため、重要な技術となっている。使用済み紙おむつを吸水した状態のまま焼却炉に投入して焼却処分すると、含有水分量分の焼却エネルギーがかかるため環境負荷が大きく、また、使用済み紙おむつの吸水分の重量により、介護施設又は病院などの運搬作業者の作業負荷が大きくなるため、脱水による使用済み紙おむつの軽量化が求められている。
【０００３】
紙おむつに含まれる高分子吸水体に吸水した水分を脱水する方法として、多価金属水溶液を高分子吸水体へ投入するものがあり、従来より実施されている。多価金属水溶液を投入すると、高分子吸水体内で多価金属イオンにより架橋が形成されるため、容易に脱水が可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図４に、特許文献１に記載されている従来の使用済み紙おむつ処理装置の例を示す。図４において、２０１は破砕機、２０２はポリマー分解槽、２０３はポリマー分解剤供給装置、２０３ａは塩化カルシウム供給ホッパーである。
【０００５】
まず、破砕機２０１に、使用済み紙おむつを投入及び破砕する。
【０００６】
次に、ポリマー分解槽２０２にてポリマー分解剤供給装置２０３から塩化カルシウム供給ホッパー２０３ａによって塩化カルシウムが供給され、高分子吸水体の親水基アニオンと供給されたカルシウムイオンが結合して三次元網目構造が崩れ脱水される。
【０００７】
さらに、ポリマー分解槽２０２より排出される汚水中に含まれるポリマー分解剤を含んだ水を浄化槽２０５で微生物等を用いて浄化したり、ポリマー分解剤を循環使用したりすることで、ポリマー分解槽内で紙おむつに含まれる吸水ポリマーをモノマーに分解してから、汚泥処理部２０７を経て排液する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３７８２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の使用済み紙おむつ処理装置においては、メーカー又は紙おむつのサイズにより紙おむつに含まれる高分子吸水体の量が異なるため、高分子吸水体からの脱水に必要な多価金属水溶液量がわからず、多価金属水溶液を過剰に投入しなければならない。もしくは、前処理として使用済み紙おむつを加熱解体又は破砕したのちに多価金属水溶液を投入する必要がある。
【００１０】
過剰な多価金属水溶液を投入することは、脱水後に無機塩類を環境中に排液するため、環境負荷の増大に繋がる。さらに、高分子吸水体の脱水処理に用いる多価金属塩として、安価で入手しやすい塩化カルシウムがよく知られているが、塩化カルシウム水溶液による脱水処理では、過剰量の排液により、排液溝の金属部分に錆が生じるという課題も発生する。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑み、使用済み紙おむつの脱水処理が十分に行え、かつ、より少ない量の多価金属水溶液の投入による環境負荷の低減と、介護施設又は病院などでの運搬作業者の作業負荷軽減とが可能にした使用済み紙おむつ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる使用済み紙おむつ処理装置は、使用済み紙おむつを収容して処理する処理槽と、
前記処理槽内の一方の側部に配置され、注液管長手方向沿いに移動可能でかつ胴体部に穴の開いた少なくとも１つの注液管と、
前記注液管の前記胴体部にあいた前記穴と連通するとき処理液を前記注液管に注液する一方、前記穴と連通しないとき前記処理液を前記注液管に注液しない注液装置と、
前記処理槽から前記処理液を排出する排液口とを備える使用済み紙おむつ処理装置であって、
前記処理槽内には、前記一方の側部の前記注液管と対向する他方の側部に配置され、前記注液管の前記注液管長手方向沿いに移動可能な押し板を備え、
前記押し板の移動に伴って移動した前記使用済み紙おむつにより前記注液管が前記注液管長手方向沿いに移動して前記注液管の前記穴と前記注液装置とが連通しない前記注液管からは注液をせず、前記使用済み紙おむつ内に挿入されて前記使用済み紙おむつによっても前記注液管が前記注液管長手方向沿いに移動せずに前記注液管の前記穴と前記注液装置とが連通している前記注液管からは注液を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本構成によって、使用済み紙おむつの脱水処理が十分に行え、かつ、より少ない量の多価金属水溶液の投入による環境負荷の低減と、介護施設又は病院などでの運搬作業者の作業負荷軽減とが可能となる。具体的には、使用済み紙おむつの使用面に直接多価金属水溶液を注液することができるため、注入した多価金属水溶液を直接、高分子吸水体と反応させることができ、過剰に多価金属水溶液を使用済み紙おむつに注液することなく、高分子吸水体から脱水することができる。また、過剰に多価金属水溶液を投入しなくても良いため、排液に含まれる多価金属を少なくすることができ、使用済み紙おむつ処理装置の環境負荷を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における使用済み紙おむつ処理装置全体の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態における可動式の押し板を使った使用済み紙おむつ処理装置の注液前の構成図
【図３】本発明の実施の形態における可動式の押し板を使った使用済み紙おむつ処理装置の注液時の構成図
【図４】従来の処理装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態）
本発明の実施の形態の使用済み紙おむつ処理装置１００において、処理液の例として使用する多価金属水溶液としては、多価金属イオンのＣａ、Ｎａ、及びＭｇ等を含んだ水溶液を使用することができ、安価で入手しやすい塩化カルシウム水溶液が好ましい。
【００１７】
図１は、本実施の形態の使用済み紙おむつ処理装置１００の構成図で、以下に、使用済み紙おむつ処理装置１００の構成を説明する。
【００１８】
使用済み紙おむつ処理装置１００は、少なくとも、排液口１１２を有する処理槽１０１と、注液管１０７と、注液装置１０６と、押し板１０２とを備える。
【００１９】
処理槽１０１には、使用済み紙おむつ１０４を投入するための投入口１１７を上部に持つとともに、底部に排液口１１２を有して、使用済み紙おむつ１０４を収容して処理液で処理を行う。
【００２０】
処理槽１０１内の一方の側部（例えば図１の右側部）には、横方向沿いに延びた回転軸１１３と連結された押し板１０２が配置される。押し板１０２の大きさは、複数の使用済み紙おむつ１０４を押して移動可能な程度の大きさである。回転軸１１３は、手動又はモータ等の自動により正逆回転することにより、横方向に押し板１０２を処理槽１０１の端の初期位置Ａ１から、処理槽１０１内に押し出した押し出し位置Ａ２まで移動したり、押し出し位置Ａ２から元の初期位置Ａ１に戻ったりすることができる。この押し板１０２の押し動作により、処理槽１０１内で複数の使用済み紙おむつ１０４を押して横方向に移動可能としている。
【００２１】
また、処理槽１０１内の前記側部に対向する他方の側部（例えば図１の左側部）には、処理液供給装置の一例としての１つの注液装置１０６と、注液装置１０６に連通可能な処理液供給管の一例としての複数の注液管１０７とが配置されている。
【００２２】
注液装置１０６は、多価金属水溶液などの処理液１０９を注液管１０７に接続可能な管状の接続部１０６ａと、開閉バルブ１１６とを有している。管状の接続部１０６ａに対して、下記するように、注液管１０７が貫通して移動し、注液管１０７の注液穴１０８が管状の接続部１０６ａ内に位置している注液位置Ｂ１で開閉バルブ１１６を開けると、管状の接続部１０６ａの処理液１０９が注液穴１０８から注液管１０７内に入り、開閉バルブ１１６を閉めると、注液を停止する。注液位置Ｂ１以外では、開閉バルブ１１６を開けても、注液管１０７内に処理液１０９は入らない。
【００２３】
各注液管１０７は、処理槽１０１内の前記側部に対向する他方の側部（例えば図１の左側部）であって押し板１０２に対向する位置に、横方向沿いに所定間隔をあけて配置されている。一例として、上下に隣接する注液管１０７は、使用済み紙おむつ１０４の上下方向において複数個所、図１では少なくとも２か所、図２の詳細図では４か所程度、に対向するような間隔で配置されている。注液管１０７を使用済み紙おむつ１０４に確実に挿入するためには、一例として、上下方向において、開いた使用済み紙おむつ１０４の厚さと同等もしくは、それ以下の間隔で、注液管１０７を配置する。具体的には、使用済み紙おむつ１０４は、水分を含むと数ｃｍの厚さになるため、おおよそ１ｃｍ間隔ぐらいで、注液管１０７を配置することが好ましい。このように配置すれば、丸めた使用済み紙おむつ１０４の各層に、注液管１０７が入り込むことができて、効率的な処理が可能となる。
【００２４】
各注液管１０７の基部と使用済み紙おむつ処理装置の側壁との間には、ばね１０５が接続されている。各注液管１０７は、処理槽１０１及び注液装置１０６の管状の接続部１０６ａを横方向に移動可能に貫通して配置されている。各注液管１０７は、胴体１０７ａの左端すなわち基端は閉じられており、胴体１０７ａの右端すなわち押し板１０２に対向する先端は開放されている。また、注液管１０７の胴体１０７ａの一か所には、管状の接続部１０６ａに連通可能な注液穴１０８が開いている。
【００２５】
各注液管１０７の先端が使用済み紙おむつ１０４に接触していない状態では、ばね１０５が自然長となり、各注液管１０７の大部分が処理槽１０１内に突出している。この状態では、注液穴１０８が管状の接続部１０６ａ内に連通可能に位置した注液位置Ｂ１となっている。このとき、開閉バルブ１１６を開くことで、管状の接続部１０６ａから処理液１０９が注液穴１０８を通して注液管１０７内に入り、注液管１０７の右端の先端より、処理液１０９を放出することができる。
【００２６】
一方、各注液管１０７の先端が使用済み紙おむつ１０４に接触して一定以上の圧力で押し込まれて、各注液管１０７が処理槽１０１内から押し出されて、ばね１０５が圧縮されると、各注液管１０７は、注液位置Ｂ１から注液停止位置Ｂ２に移動する。注液停止位置Ｂ２では、注液穴１０８が管状の接続部１０６ａ内から外に出ており、注液穴１０８と管状の接続部１０６ａとは連通せず、開閉バルブ１１６を開いても、注液穴１０８には処理液１０９は入らず、注液管１０７の右端の先端より、処理液１０９を放出することができない。
【００２７】
処理槽１０１の底部には回収容器開閉扉１１４が開閉可能に取り付けられている。回収容器開閉扉１１４の下方には、回収容器１１１が配置されている。よって、処理槽１０１と回収容器１１１とは、回収容器開閉扉１１４を介して接続されており、回収容器開閉扉１１４を開けると、処理槽１０１で処理された使用済み紙おむつ１０４が、回収容器１１１内に重力で落下して、回収容器１１１に回収される。
【００２８】
回収容器１１１は、使用済み紙おむつ処理装置１００の下部の取り出し口１１５より取り出すことができる。排液口１１２は、処理槽１０１と連結しており、処理槽１０１内の液体を排液することができる。
【００２９】
次に、使用済み紙おむつ処理装置１００による使用済み紙おむつ０４の処理動作について説明する。
【００３０】
まず、投入口１１７から使用済み紙おむつ１０４を処理槽１０１内に投入する必要があるが、使用済み紙おむつ１０４は、排泄物が飛び出ないように畳んだ状態で投入する。具体的には、使用済み紙おむつ１０４を広げたときの長辺側を内側に折ってから巻いて、筒状の形状にして投入する。ここで、紙おむつとは、テープタイプ又はパンツタイプなどの形状には拘らない。このように筒状にした複数の使用済み紙おむつ１０４を投入口１１７から処理槽１０１内に投入すると、図１に示すように処理槽１０１の下方の注液装置側とは反対側の押し板側に、隙間無く使用済み紙おむつ１０４が積み上がる。
【００３１】
次に、回転軸１１３を回転させることで、初期位置Ａ１から押し出し位置Ａ２に向けて図１の左方に押し板１０２を、処理槽１０１内で注液装置側に押し込む。このように押し板１０２を押し出し位置Ａ２まで押し込んで移動させることで、使用済み紙おむつ１０４に注液管１０７を挿入し、多価金属水溶液１０９を注入する動作を行う。この動作について、以下に、図２及び図３を用いて説明する。
【００３２】
図２及び図３は、図１の破線部２に相当する部分を拡大した図である。なお、図１では、理解しやすくするため、図２及び図３と比較して、注液管１０７の本数と配置箇所とを簡略化して図示している。図２は、使用済み紙おむつ処理装置の注液前に、使用済み紙おむつ１０４が処理槽１０１内で初期位置Ａ１の押し板１０２の近傍に積層された状態を示す。図３は、使用済み紙おむつ処理装置の注液時に、回転軸１１３を回転させて押し板１０２を押し出し位置Ａ２まで移動させることで、注液管１０７を使用済み紙おむつ１０４に挿入した状態を示している。
【００３３】
図２において、上下方向に隣り合う使用済み紙おむつ１０４は、上下方向に隙間ができないように処理槽１０１内で押し板１０２の近傍又は押し板１０２に接触して積上げられている。この図２の状態では、図１と同様に、使用済み紙おむつ１０４が、注液管１０７に接触しない状態であり、注液穴１０８は、注液装置１０６の管状の接続部１０６ａの内側に存在している注液位置Ｂ１となっている。しかし、注液装置１０６の開閉バルブ１１６は閉まっているため、注液管１０７の右端の先端から多価金属水溶液１０９は放出されることはない。このような状態で、ねじ式の回転軸１１３を回転させることで左方に押し板１０２を押し込んで初期位置Ａ１から押し出し位置Ａ２まで移動させると、使用済み紙おむつ１０４に注液管１０７が挿入された状態となる（図３）。
【００３４】
図３において、複数配置された注液管１０７の内、使用済み紙おむつ１０４を筒状にしたときに使用済み紙おむつ１０４の中心部にできる穴１０４ａ以外の部分については、使用済み紙おむつ１０４に注液管１０７を挿入できない。このため、押し板１０２と共に使用済み紙おむつ１０４が移動するとき、注液管１０７が使用済み紙おむつ１０４で図１の左方に押され、注液装置１０６の管状の接続部１０６ａの外側に注液管１０７の注液穴１０８が押し出される。一方、使用済み紙おむつ１０４を筒状にしたときに中心部にできる穴１０４ａの部分については、注液管１０７を挿入することができる。このため、押し板１０２と共に使用済み紙おむつ１０４が移動しても、注液管１０７が使用済み紙おむつ１０４で移動することがなく、注液管１０７の注液穴１０８が注液装置１０６の管状の接続部１０６ａの内側に存在する注液位置Ｂ１と同じ位置に留まる。
【００３５】
このように、注液管１０７が使用済み紙おむつ１０４の穴１０４ａに挿入されたのを確認した後、注液装置１０６の開閉バルブ１１６を開けると、管状の接続部１０６ａの処理液１０９が注液穴１０８から注液管１０７内に入り、処理液例えば多価金属水溶液１０９を使用済み紙おむつ１０４に注液することができる。
【００３６】
注液された多価金属水溶液１０９により、使用済み紙おむつ１０４に含まれる高分子吸水体の親水基アニオンと、供給された処理液１０９のカルシウムイオンとが結合して、高分子吸水体の三次元網目構造が崩れ、高分子吸水体から水分が離水される。しかし、使用済み紙おむつ１０４には、水分を給水しやすいパルプも含まれるため、一定量の水分は使用済み紙おむつ１０４に留まる。
【００３７】
そこで、パルプに吸収された水分を除去するために、さらに、回転軸１１３を回転させて押し板１０２を押し出し位置Ａ２まで移動させて、処理槽１０１の側壁すなわち注液装置１０６の側面に押し込む。
【００３８】
このようにすることで、押し板１０２と処理槽１０１の側壁すなわち注液装置１０６の側面との間で使用済み紙おむつ１０４が圧縮され、多価金属水溶液１０９の注液と同時に脱水が行われる。紙おむつ中の高分子吸水体から脱水された汚水は、排液口１１２から排液される。
【００３９】
次に、回転軸１１３を逆回転させて押し板１０２を注液装置１０６とは逆方向に、押し出し位置Ａ２から初期位置Ａ１に向けて移動させることで、圧縮及び脱水された使用済み紙おむつ１０４を処理槽１０１の下方に落下させることができる。
【００４０】
さらに、回収容器開閉扉１１４を開けることで、圧縮及び脱水された使用済み紙おむつ１０４を、処理槽１０１から回収容器１１１に落下させて回収することができる。
【００４１】
その後、取り出し口１１５から回収容器１１１を引き出し、回収容器１１１内の使用済み紙おむつ１０４を回収する。
【００４２】
以上、説明した本実施形態によれば、複数の使用済み紙おむつ１０４を処理する場合でも、使用済み紙おむつ１０４を筒状にしたときに中心部にできる穴１０４ａにだけ、選択的に注液管１０７を挿入することができ、使用済み紙おむつ１０４内に挿入された注液管１０７から多価金属水溶液１０９を使用済み紙おむつ１０４の使用面にのみ、直接、注入することができる。このため、注入した多価金属水溶液１０９を直接、高分子吸水体と反応させることができる。よって、過剰に多価金属水溶液１０９を使用済み紙おむつ１０４に注液することがなく、使用済み紙おむつ１０４の体積相当の空間で高分子吸水体から脱水することができる。また、過剰に多価金属水溶液１０９を投入しなくても良いため、多価金属水溶液１０９の使用量を減少させ、排液に含まれる多価金属を少なくすることができ、使用済み紙おむつ処理装置１００の環境負荷を低減することが可能である。また、注液管１０７の使用済み紙おむつ１０４への挿入動作と、押し板１０２による使用済み紙おむつ１０４の圧縮動作とを同時に行うことにより、多価金属水溶液１０９の注入による高分子吸水体からの離水と、パルプからの脱水とを同一の処理槽１０１内で実施することができるため、装置を小型にすることが可能である。
【００４３】
尚、実施形態に示す使用済み紙おむつ１０４に対する注液管１０７の設置の方向は、使用済み紙おむつ１０４を筒状にしたときに中心部にできる穴１０４ａに対して、注液管１０７を差し込めれば、特に限定されない。
【００４４】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の前記態様にかかる紙おむつ処理装置によれば、使用済み紙おむつに対して過剰に多価金属水溶液を投入することなく脱水及び軽量化ができるため、余剰な多価金属水溶液の排液に伴う環境への負荷を小さくすることができる。さらに、本発明の前記態様にかかる紙おむつ処理装置によれば、使用済み紙おむつの使用面部分に直接多価金属水溶液を注液することで紙おむつ処理装置を小型にすることができるため、病院等の医療施設又は老人ホーム等の介護施設など、十分に広い設置スペースを確保することが難しい施設への実用上の展開が容易である。
【符号の説明】
【００４６】
１００    紙おむつ処理装置
１０１    処理槽
１０２    押し板
１０４    使用済み紙おむつ
１０４ａ  穴
１０５    ばね
１０６    注液装置
１０６ａ    管状の接続部
１０７    注液管
１０８    注液穴
１０９    多価金属水溶液
１１１    回収容器
１１２    排液口
１１３    回転軸
１１４    回収容器開閉扉
１１５    取り出し口
１１６    開閉バルブ
１１７    投入口
２０１    破砕機
２０２    ポリマー分解槽
２０３    ポリマー分解剤供給装置
２０３ａ  塩化カルシウム供給ホッパー
２０５    浄化槽
２０７    汚泥処理部
Ａ１    初期位置
Ａ２    押し出し位置
Ｂ１    注液位置
Ｂ２    注液停止位置
【図１】
2020185518.tif 000003
【図２】
2020185518.tif 000004
【図３】
2020185518.tif 000005
【図４】
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