(57)【要約】      （修正有）【課題】使用済み紙おむつを排出する施設内に設置することができ、環境負荷が少なく、処理コストが低減でき、小型で省スペース化された、取扱容易な使用済み紙おむつの処理装置及び方法の提供を目的とする。【解決手段】紙おむつの処理装置は、使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下、電気ヒーターと燃焼熱で熱分解し、炭化物にする熱分解室と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させるガス燃焼室とを備えた使用済み紙おむつの処理装置であって、前記ガス燃焼室に前記熱分解室と前記ガス燃焼室を併用する電気ヒーターを設けたことを特徴とする使用済み紙おむつの処理装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解し、炭化及び灰化する熱分解室と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させるガス燃焼室とを備えた使用済み紙おむつの処理装置であって、前記ガス燃焼室に前記熱分解室と前記ガス燃焼室を併用する電気ヒーターを設けたことを特徴とする使用済み紙おむつの処理装置。
【請求項２】
水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解し、炭化物にする熱分解室と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させるガス燃焼室と、該ガス燃焼室で発生する未燃焼ガスを浄化する酸化触媒を充填したガス浄化室とを設けたことを特徴とする使用済み紙おむつの処理装置。
【請求項３】
前記熱分解室は断面が湾曲状に形成され、使用済み紙おむつを受け入れて載置する熱板を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の使用済み紙おむつの処理装置。
【請求項４】
前記熱分解室は投入された使用済み紙おむつを押付ける押付けプレートを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の使用済み紙おむつの処理装置。
【請求項５】
前記ガス燃焼室は前記熱板の裏面に沿って複数の電気ヒーターを設けたことを特徴とする請求項１〜４項のいずれか１項に記載の使用済み紙おむつの処理装置。
【請求項６】
水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解する工程と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させる工程とを有する使用済み紙おむつの処理方法であって、前記熱分解工程と前記燃焼工程の熱源に電気ヒーターを併用することを特徴とする使用済み紙おむつの処理方法。
【請求項７】
水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解する工程と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させる燃焼工程と、該ガス燃焼室で発生する未燃焼ガスを酸化触媒で浄化する工程を有する使用済み紙おむつの処理方法。
【請求項８】
前記熱分解工程において、熱板上に載置された使用済み紙おむつは、押付けプレートの自重によって常に押し付けられた状態で熱分解が行われることを特徴とする請求項６又は７に記載する使用済み紙おむつの処理方法。
【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処理装置及び処理方法に関する。詳しくは、前段の使用済み紙おむつを処理する熱分解室と、後段の熱分解で発生した有害ガスや悪臭を含むガス類を処理するガス燃焼室の熱源に共通の電気ヒーターを併用し、使用済み紙おむつを熱分解して熱分解ガスを発生させ、熱分解ガスを火炎燃焼させる使用済み紙おむつの処理装置及び処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の高齢化社会に伴い、病院や老人介護施設では使用済み紙おむつの使用量が年々増え続け、施設内では一時保管による処理スペースの確保難や処理費用の増大、悪臭等の発生により住環境の悪化が懸念されている。
【０００３】
現状では、定期的な巡回収集を行う廃棄物処理業者に処理業務を委託していることが一般的で、処理装置等による施設内処理はほとんど普及していない。その理由としては、次のような問題点が挙げられる。（１）使用済み紙おむつの処理は、悪臭などが発生し、住環境に悪影響を与える。（２）水分を多く含む使用済み紙おむつは燃えにくいため、焼却炉での処理では補助燃料等により高温処理を行うため、炉が傷みやすく修繕費等のコストが嵩む。（３）水分が多く含まれる使用済み紙おむつにマイクロ波を照射して早期に水分を蒸発・乾燥するにしても完全処理には時間がかかり消費電力も大きい。（４）使用済み紙おむつの熱分解処理で発生した分解ガスを、低温で処理できる酸化触媒法で無煙燃焼して分解ガスを浄化できても、現行法律では８００℃以上で処理物またはガスを完全燃焼させることが決められているため、補助燃料や電気代等のコストが嵩む。（５）水分の多い使用済み紙おむつはバーナー等が設置された焼却炉で処理されるが、装置が大型化し運用面でも厳重な管理のもとで処理されるため、ランニングコスト等の費用が嵩む。  なお、本発明において、「紙おむつ」と言うときは、使い捨ておむつを言い、使用素材に高吸水性ポリマーや不織布を使用する物を含む概念である。
【０００４】
ところで、特許文献１には、マイクロ波の照射と廃棄物を載せる火床に電気ヒーターを設置した使用済み紙おむつの熱分解処理装置及び処理方法が記載されており、熱分解処理では制御された空気の熱分解室への供給や、発生ガスは酸化触媒により浄化処理されている。
【０００５】
特許文献２には、使用済み紙おむつを容器内に収納して回転駆動し、回転流動させながら８００℃〜９００℃の熱風を吹き付けて燃焼処理する方法及び装置が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、使用済み紙おむつ等の含水率の高い廃棄物を、マイクロ波により火炎燃焼を伴わずに加熱、炭化し、発生ガスを触媒で浄化する廃棄物の炭化装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１１４０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２８１２７号公報
【特許文献３】特開２００７−１３６３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１におけるマイクロ波による照射は処理物内部の水分に効率よく吸収され発熱するので、電気ヒーター等による加熱と併用すると処理スピードは早くなるが、マイクロ波の発生装置は導入コストが高く、ひいてはランニングコストが増大する。また、熱分解スピードと処理効率を向上させるため、熱分解室に微量空気を供給し、火床の電気ヒーターを４５０℃以下に制御して熱分解し火炎燃焼を防止しているが、空気流入量の制御が適切でないと火炎燃焼が避けられない。さらに、火床の電気ヒーターの温度を低くして火炎燃焼を避けた場合、熱分解が緩慢になり処理に多くの時間が必要である。また、酸化触媒で熱分解ガスを浄化するが、熱分解ガスの流入温度が低いため、酸化触媒が反応する３００℃以上の温度に酸化触媒入口温度を電気ヒーターで昇温する必要が有り、電気代等のランニングコストが増大する。
【０００９】
上記特許文献２は、高温の熱風で処理するので処理時間が短縮できると記載されているが、熱風の発生に電気ヒーターにより空気を８００乃至９００℃に熱して行うため、電力消費量が嵩む。また、回転による燃焼処理では粉塵の発生が伴うため、付属装置として除塵装置や集塵用スクリーン等が併設されるので設置スペースが増大する。さらに、燃焼室も回転機構を装備しているので構造が複雑になりメンテナンス等の費用も嵩む。
【００１０】
上記特許文献３は、炭化処理のためにマイクロ波による照射に長時間を要する。また、高出力が必要で電力消費量が大きく廃棄物の減容率が少ないこと、処理室にスクリューコンベアを配置し、炭化物を粉砕して排出するようにしているため、装置全体が複雑で大型化する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために水分を含有する使用済み紙おむつ（以下、単に「紙おむつ」ということもある。）を排出する施設内に設置することができ、環境負荷が少なく、処理コストが低減でき、小型で省スペースの取扱容易な使用済み紙おむつの処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１は、水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解し、炭化及び灰化する熱分解室と、熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させるガス燃焼室とを備えた使用済み紙おむつの処理装置であって、熱分解室とガス燃焼室を併用する電気ヒーターをガス燃焼室に設けたことを特徴とする使用済み紙おむつの処理装置である。  
【００１３】
請求項２は、水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解し、炭化及び灰化する熱分解室と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させるガス燃焼室と、該ガス燃焼室で発生する未燃焼ガスを浄化する酸化触媒を充填したガス浄化室を設けたことを特徴とする使用済み紙おむつの処理装置である。  
【００１４】
請求項３は、前記熱分解室は断面が湾曲状に形成され、使用済み紙おむつを受け入れて載置する熱板を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の使用済み紙おむつの処理装置である。  
【００１５】
請求項４は、前記熱分解室は投入された使用済み紙おむつを押付ける押付けプレートを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の使用済み紙おむつの処理装置である。  
【００１６】
請求項５は、前記ガス燃焼室は前記熱板の裏面のガス燃焼室に複数の電気ヒーターを設けたことを特徴とする請求項１〜４項のいずれか１項に記載の使用済み紙おむつの処理装置である。  
【００１７】
請求項６は、水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解する工程と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させる工程を有する使用済み紙おむつの処理方法であって、前記熱分解工程と前記燃焼工程の熱源に電気ヒーターを併用することを特徴とする使用済み紙おむつの処理方法である。  
【００１８】
請求項７は、水分を含有する使用済み紙おむつを、無酸素乃至低酸素雰囲気下で熱分解する工程と、該熱分解室で発生した熱分解ガスを火炎燃焼させる燃焼工程と、該ガス燃焼室で発生する未燃焼ガスを酸化触媒で浄化する工程を有する使用済み紙おむつの処理方法である。  
【００１９】
請求項８は、前記熱分解工程において、熱板に載置された使用済み紙おむつは、押付けプレートの自重によって常に押し付けられた状態で熱分解が行われることを特徴とする請求項６又は７に記載する使用済み紙おむつの処理方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記構成としたので次のような効果を奏する。（１）本発明の処理装置は使用済み紙おむつの発生元に設置することができ、装置内には一回に１０ｋｇ程度の使用済み紙おむつが投入でき、それを１時間以内で減量率９５％以上に処理できる。従って、発生元で随時処理できるので保管による悪臭発生等の住環境が改善できる。（２）また、大幅な減量率により使用済み紙おむつ処理コストの低減に寄与できる。使用済み紙おむつはポリエチレン袋に入れ密閉した状態で処理装置に投入して処理できる。（３）また、炭化及び灰化した残渣は収納箱に随時集積されるため、定期的に取出して燃え殻として処理できる。（４）本発明の処理装置は、現行法律に規定されたガス化燃焼炉に該当するが、届出が必要とされる時間あたりの処理量及び処理室容積が法律の基準をいずれも下回る簡易型処理装置のため、設置にあたっては行政への届出等の煩雑な事務手続きは不要である。（５）本発明の処理装置は、電気ヒーターだけの利用で、使用済み紙おむつの熱分解処理とガスを完全燃焼する併用方式を採用しており、熱源の有効利用で省エネと安全処理が可能である。（６）本発明の処理装置は、熱分解室内が外気と密閉した空気のない希薄酸素雰囲気にて、紙おむつを熱分解し、紙おむつの水分を蒸発させた後、炭化及び灰化処理しており、熱分解処理で発生したガス類は、電気ヒーターを設けたガス燃焼室で、ガス類の燃焼に必要な空気を供給して８００℃以上に昇温して完全燃焼させる方式で、熱分解室では火炎を伴わない低温の熱分解処理が出来るので安全であり、また、紙おむつの熱分解は、水分の蒸発工程では電気ヒーターを熱源とするが、その後の乾燥及び熱分解工程では、熱分解ガスの浄化による燃焼熱が熱源になるので処理物自体が燃料化できる省エネの処理装置である。（７）本発明の紙おむつの処理装置を構成する熱分解室とガス燃焼室は熱伝導性に優れた鋼板製の熱板で上下に仕切られた構造を有しており、下方のガス燃焼室には電気ヒーターが熱板の湾曲面に沿って等間隔で配列されており、熱分解ガスを燃焼させて浄化処理すると同時に、電気ヒーターの熱源と燃焼ガスの熱で熱板を均等に加熱し、上方の熱分解室に熱伝導して、熱板に載せられた紙おむつを熱分解する方式である。（８）また、ガス燃焼室では、熱分解で生じたガスが流入して着火することでその燃焼熱のみで熱板を熱することもできるので熱分解ガスが発生している間の多くは、電気ヒーターは温度制御によりＯＦＦすることができ省電に大いに寄与できる。（９）紙おむつの処理時間は、熱板の温度に依存するが、処理時間の効率化を図るために、熱分解室の押付けプレートにより、紙おむつを熱板に強制的に押付けている。従って、熱分解室では紙おむつが処理される間、紙おむつは熱板に圧縮され続け、紙おむつ同士の空間がなくなると同時に熱板と紙おむつの接触面積も増え、効率良く紙おむつに熱が伝わることで処理時間を大幅に短縮できる。（１０）熱分解で発生する可燃ガスは８００℃以上に昇温したガス燃焼室で通常は完全燃焼されるが、熱分解ピーク時のガスの増量に対してガス燃焼室の空気供給量が不足した場合、不完全燃焼して煙が外気に排出されることも懸念される。その対応策としてガス燃焼室の後段に酸化触媒を配置し、未燃焼ガスを処理している。これにより、煤塵や黒煙の発生防止はもとよりダイオキシン類の発生も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の使用済み紙おむつの処理装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の使用済み紙おむつの処理装置の側面の一部断面図である。
【図３】本発明の使用済み紙おむつの処理装置の正面図である。
【図４】本発明の使用済み紙おむつの処理装置の背面図である。
【図５】本発明の使用済み紙おむつの処理装置の平面図である。
【図６】図２のＡ―Ａ断面図である。
【図７】図３のＢ―Ｂ断面図で、使用済み紙おむつ７を投入した直後の投入蓋１３及び押付けプレート１２が開いている状態を示す。
【図８】図３のＢ―Ｂ断面図で、熱分解室１に使用済み紙おむつ７が投入され熱分解中の状態を示す。
【図９】熱分解室１での紙おむつ７の熱分解工程を説明した図で、（ａ）は使用済み紙おむつ7投入直後の状態、（ｂ）は紙おむつ7が熱板１１に押付けプレート１２で押付けられた状態で熱分解中の状態、（ｃ）は押付けプレート１２が押付け限界まで傾斜し、紙おむつ7の熱分解が終息した状態である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。  図１において、
Ａは本発明の使用済み紙おむつの処理装置の外観を表す。１０は本発明の処理装置本体を形成する金属製箱型構造の本体ケーシング、１３は使用済み紙おむつを外部から投入する開口部を密閉する投入蓋を示し、投入蓋開閉レバー１３ａを搖動させて開閉を行う。２１は熱分解室及びガス燃焼室の熱源に併用する電気ヒーターを表し、本体ケーシング１０の両側面からガス燃焼室内を貫通して配置される。２６はガス燃焼室に空気を送り込む空気取入れパイプ、空気調整バルブ２７により外部から空気を取り入れ、ガス燃焼室で熱分解ガスを燃焼させる。３７は熱分解処理された紙おむつの残渣を定期的に外部に取出す残渣取出蓋で、その開閉の支点になるヒンジ３７ａと、取手３７ｃ及び熱分解処理中の開きを防止するロック３７ｂがそれぞれ取り付けられている。また、６は吸引ファン、５１は排気口をそれぞれ示す。
【００２３】
図２〜６において、装置本体の上部に形成された熱分解室１は、側部に使用済み紙おむつを投入する投入蓋１３を有し、その開閉により、熱分解室１は外気から遮断又は解放される。この投入蓋１３は、支点軸１３bと軸受１３cとにより固定されている。また、支点軸１３ｂに固定された投入蓋開閉レバー１３aを搖動させると投入蓋１３は開閉する。この投入蓋開閉レバー１３aを図２に示した位置まで傾けると、本体ケーシング１０に取付けたパッキン１３d面に、投入蓋１３の内側面が密着して外気と密閉される。尚、図示されていないが、投入蓋開閉レバー１３aに抜差し可能なロックピン等を取り付けて本体ケーシング１０と固定すると、熱分解処理中に投入蓋１３を開かないようにすることができ、熱分解炉内のガスの漏洩又は外気の流入がない。このように熱分解室１内は、必要な空気の取入れと浄化したガスの排出以外は、完全に外気と遮断された構造であり、熱分解室１内の使用済み紙おむつは低酸素雰囲気で火炎燃焼のない状態で熱分解処理を行うことができる。
【００２４】
熱分解室１は、熱板１１が本体ケーシング１０の両側板に溶接等の手段により固定されている。この熱板１１は、使用済み紙おむつを受け入れて、その接触面積を増大するために下部から上部に向けて湾曲した状態に形成されている。熱板１１の裏面側のガス燃焼室２には、複数の電気ヒーター２１が熱板１１の裏側湾曲面に沿って配列されており、熱板１１全体を均等に熱するようにされており、投入された使用済み紙おむつ７は、載せられた接触面が効率よく熱を吸収できる。
【００２５】
図２に示すように、熱分解室１には、投入蓋１３に近接して、使用済み紙おむつの押付けプレート１２と開閉レバー１２ａがそれぞれ配置されている。この押付けプレート１２と開閉レバー１２ａは、支点軸１２bを介して互いに固定されており、支点軸１２bは本体ケーシング１０の両側面に固定された軸受１２c（図３参照）に揺動可能に支持されており、押付けプレート開閉レバー１２ａの揺動により、押付けプレート１２も揺動する。
【００２６】
図２、図７に示すように、熱分解室熱１の上部には、熱分解室出口１４ｂが設けられている。また、本体ケーシング１０の側板と垂直方向下方に延びるガス燃焼室入口側板２３との間には熱分解ガス通路１４が形成されており、熱分解ガスはこの熱分解ガス通路１４を経て次のガス燃焼室２に入る。
【００２７】
図２、図６〜図８に示すように、熱板１１の裏面側湾曲部とガス燃焼室底板２５との間にはガス燃焼室２が形成されている。このガス燃焼室２は、複数の電気ヒーター２１が本体ケーシング１０の両側面の図示しない穴を貫通して配設されており、熱分解室１の熱板１１とガス燃焼室２の熱源として併用される。この電気ヒーター２１は、丸型棒状の形状を有し発熱部がガス燃焼室２内にあり、その両端部は結線のため本体ケーシング１０の外側に突出している。
【００２８】
ガス燃焼室２の上部には、複数の空気口２８が下方に向けて穿設された空気取入パイプ２６に取り付けられており、空気調整バルブ２７で流量が調整された外気を吸引ファン６の吸引力で強制的にガス燃焼室２内に取り込み、熱分解ガスと空気中の酸素との混合ガスを電気ヒーター２１で８００〜９００℃に昇温制御して火炎燃焼される。
【００２９】
ガス燃焼室２の下流には垂直方向下方に延びるガス燃焼室出口側板２４と本体ケーシング１０の側板との間には酸化触媒４１で充填されたガス浄化室４が形成されており、ガス燃焼室２の未燃焼ガスは、ガス浄化室４で無臭、無害な二酸化炭素と水蒸気にされる。  また、酸化触媒４１としては、例えば白金等の貴金属をハニカム状及び粒状セラミック担体に担持したものが好ましく用いられる。酸化触媒４１を通過した二酸化炭素と水蒸気は、浄化ガス出口４２から排気管５を経て吸引ファン６の吸引力で排気口５１から外気へ排出される。
【００３０】
図８に示すように、熱分解室1の下部には、残渣８が通過する残渣通路１５及び残渣収納室３がそれぞれ設けられている。残渣収納室３には、残渣収納ボックス３２が配置されており、一定量の残渣８が蓄積したら、残渣取出蓋３７を開いて残渣取出口３６から外部に取り出すことができる。  なお、残渣取出蓋３７には、その開閉の支点になるヒンジ３７ａと、取手３７ｃ及び熱分解処理中の開きを防止するロック３７ｂがそれぞれ取り付けられている。また、残渣取出蓋３７と本体ケーシング１０の間にも、パッキン３７dが取付けられており、装置内部で発生するガス類の漏えい防止と外気の流入を防止している。  さらに、残渣収納室３には空気流入バルブ３４が設けられており、熱分解が終息した後に一定時間空気流入バルブ３４を開放して、残渣収納室３から残渣通路１５を経て熱分解室１に外気を流入させ、熱分解室１内に残留するガス類を外気と共に吸引ファン６の吸引力で、無臭・無害にして排気口５１から排出させることができる。
【００３１】
図７及び図８を参照して、熱分解室１に使用済み紙おむつ７が投入され熱分解中の熱分解ガスの流れ及び残渣の流れを示す。  処理される使用済み紙おむつ７は、一枚ずつ丸められてポリエチレン袋（直径４５０ｍｍ程度）に充填され重量１０ｋｇをワンパッケージとして処理される。  使用済み紙おむつ７は、投入蓋１３と押付けプレート１２を外側方向の水平位置に倒して、熱分解室１（例えば、横幅５００ｍｍ、縦６００ｍｍ、奥行６５０ｍｍ、容積０．２ｍ３）に投入される（図７参照）。
【００３２】
熱分解を開始するために、使用済み紙おむつ７は、押付けプレート開閉レバー１２aを揺動させて押付けプレート１２で押し付けられた後、投入蓋１３を閉めて熱分解を開始する（図８、図９（ａ）参照）。  熱分解中の紙おむつ７は、時間の経過と共に自動的に押付けプレート１２の自重によって熱板１１に押付けられた状態で熱分解が進行する（図８、図９（ｂ）参照）。  熱分解室１の底部に位置する熱板１１の部分は、湾曲に形成されているため、紙おむつ７との接触面積が大きくなっている。熱板１１は、裏面に配設された電気ヒーター２１とガス燃焼室２の燃焼ガスとの加熱より５００〜６００℃に加熱されている。
【００３３】
熱分解室１の紙おむつ７は、熱分解室１内の温度が１００℃に達すると使用済み紙おむつ内の水分が盛んに蒸発し、水分蒸発後の乾燥した紙おむつは２５０℃程度を超えると熱分解が開始し、熱分解ガスが発生し、４００℃程度で炭化状態となり、５５０℃を超えると灰化して分解ガスの発生が終息し、９５％以上の減量化された炭化物を含む残渣となる。
紙おむつの熱分解が進行すると、押付けプレート１２は徐々に傾斜し、押付けプレート１２の傾斜端が熱板１１に接した段階で熱分解が概ね終了する（図９（ａ）〜（c）参照）。
紙おむつに対する押付け圧力を良好にして、熱分解処理を促進するためには、押付けプレート１２の重量を３０〜４０ｋｇ程度にするのが好ましい。また、熱分解時間をより促進させる場合は、図示していないが、押付けプレート開閉レバー１２ａの先端付近に一定重量を持つウェイトを追加してもよい。
【００３４】
熱分解の終息の判定は、熱分解室出口１４ｂ付近に熱電対（温度センサー）を取り付けて分解ガスの温度を測定することにより行う。すなわち、熱分解室１は密閉状態にあるため吸引ファン６により吸気しても熱分解の終息状態では、ガスの流れが少ない真空状態に近くなり、ガス温度も低下する。熱板１１に接触している紙おむつ７が熱分解すると分解ガスが発生し始め、高温度で熱膨張した分解ガスは熱分解室１から圧力上昇により自然排出されるのでガス温度も高くなる。その熱分解ガスの温度推移を測定することで熱分解の開始や終息が判定できる。
【００３５】
熱分解が終息した場合、次の紙おむつを投入できる状態になるが、密閉された熱分解室では残留ガスが滞留する場合がある。従って、温度センサーで熱分解の終息を検知した場合、熱分解室に通じる残渣通路１５の下方の残渣収納室３に設置された空気流入バルブ３４を開けて外気を熱分解室１に一時的に流入させ、その外気とともにガスを完全に排出させた後、空気流入バルブ３４を閉じるようにしている。これにより熱分解室には残留ガスが無くなり、次の紙おむつの投入の際に投入蓋を開けても熱分解室からのガスの流出はおきない。
【００３６】
熱分解ガスは、図８の黒色矢印で示すように、熱分解室出口１４ｂ、熱分解ガス通路１４、ガス燃焼室入口２２を経てガス燃焼室２に流入し、８００〜９００℃に加熱された電気ヒーター２１により着火され燃焼する（図８参照）。
ガス燃焼室２内が熱分解ガスの燃焼により高温に維持されている間、ガス燃焼室２の熱板１１も、紙おむつの熱分解温度に維持されているので、電気ヒーター２１をＯＦＦの状態にすることができ、電気ヒーターの電気代を大幅に節約することが可能である。
ガス燃焼室２に供給される燃焼に必要な空気は、白色矢印で示すように、吸引ファン６より強制的に供給される。供給される空気量は、外部に取り付けた空気調整バルブ２７により調整され、空気取入れパイプ２６の空気口２８から供給されて熱分解ガスと混合される。
【００３７】
ガス燃焼室２内で空気と混合される熱分解ガスが過剰で酸素不足になると不完全燃焼となり未燃焼ガスが発生する場合に備えて、ガス燃焼室２の下流に白金等の貴金属をハニカム状及び粒状セラミック担体に担持した酸化触媒４１が配置されており、黒色と白色の太破線矢印に示す未燃焼ガスは浄化される。この酸化触媒４１は３００〜５００℃程度の比較的温度が高い未燃焼ガスが流入するため、容易に酸化反応することができ、追加の電気ヒーター２１等の熱源は不要である。
一般に、５０％以上の水分を含有する紙おむつ１０ｋｇから１時間あたりに発生するガス量は、２〜３ｋｇ程度に相当する少量であり、酸化触媒４１は環境保全と安全性の担保のために設置されている。
【００３８】
一方、熱分解室１で熱分解された紙おむつの残渣８は、炭化と灰化された状態になり残渣通路１５から残渣収納室３に蓄積される。本発明の装置を用いると、１回の処理量１０ｋｇの紙おむつが熱分解室で熱分解された後では、残渣が約５００ｇ程度の重量となり、重量が大幅に減少する。
熱分解室１で発生する残渣８は、熱分解室下方の残渣通路１５を通じて残渣収納室３内の残渣収納ボックス３２内に収納される。収納ボックスの容量は３０リットル程度であり、重量にして１０ｋｇ程度であり、１日１００ｋｇ程度の処理量では１日あたりの残渣量は５ｋｇ程度で２日に１回の割合で作業終了時に取出して処理することができる。残渣は、高温で熱分解処理され、滅菌されているので、産業廃棄物の燃え殻として処理できる。
【００３９】
熱分解の終了後、次の使用済み紙おむつを熱分解室１に投入する前に、熱分解室１内に滞留している残留ガスを排出することが好ましい。残留ガスは残渣収納室３に配置した空気流入バルブ３４を開放し、空気流入パイプ３３から吸引ファン６の吸引力で、熱分解室２内に外気を送り込み、浄化された後、排気口５１から外気へ排出される。
【００４０】
次に、図9により、熱分解室１の紙おむつの熱分解工程を説明する。（ａ）は紙おむつ7の投入直後の状態を表しており、紙おむつ７は押付けプレート１２で斜線矢印方向に押付けられているが、熱分解開始時は、熱板１１と紙おむつ7の接触面は隙間が多い状態である。（ｂ）は熱分解が進行した状態を表しており、紙おむつが熱板１１に接触した部分は熱分解が進行し炭化状態になり、熱板１１に接触していない上部付近でも使用済み紙おむつは１００℃以上に昇温して水分が盛んに蒸発している状態で、紙おむつの重量の半分以上を占める水分蒸発と炭化状態で容積も減少し、斜線矢印方向に押付けられた押付けプレート１２の自重を受けやすくなり熱分解が急速に促進する。上方を示す黒色矢印は、熱分解ガスが排出される方向を表し、下方を示す破線黒色矢印は、残渣が落下する方向を表している。（ｃ）紙おむつの熱分解が終息した状態を表しており、押付けプレート１２は押付け限界まで傾斜しており、紙おむつの全体が炭化及び灰化される。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ    使用済み紙おむつの処理装置、１    熱分解室、２    ガス燃焼室、３    残渣収納室、４    ガス浄化室、７    使用済み紙おむつ、１０  本体ケーシング、１１    熱板、１２    押付けプレート、１２ａ  押付けプレート開閉レバー、１３    投入蓋、１３ａ  投入蓋開閉レバー、２１    電気ヒーター、３２    残渣収納ボックス、４１    酸化触媒、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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