(57)【要約】【課題】コンパクトな装置でしかも少ない人手で操作可能であり、資源の有効利用を図りながら衛生的に使用済み紙おむつを処理する方法・装置を提供する。【解決手段】使用済み紙おむつ（図示せず）を破砕機１で破砕し、水混合槽２で破砕物に水を加えて紙おむつ破砕物からなる懸濁水性液とし、浮遊物回収・沈殿槽３で懸濁液の上層に浮上する浮遊物を分離・回収した後、脱水和槽４で前記紙おむつ成分である高吸水性高分子の水和性を失わせる脱水和剤および脱臭用吸着剤（いずれも図示せず）を前記懸濁液に混入し、高吸水性を失った前記高吸水性高分子などの固形分と、水中に分散又は溶解した糞尿を含む水性液とを固液分離機５で分離・回収するものである。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み紙おむつを破砕し、該破砕物に水を加えて紙おむつ破砕物からなる水性懸濁水液とし、該懸濁液面に浮上する浮遊物を分離・回収した後、前記紙おむつ成分である高吸水性高分子の水和性を失わせる脱水和剤および脱臭用吸着剤を前記懸濁液に混入して、前記高吸水性高分子のゲル状態を解消し、固液分離を容易にした脱臭された水性懸濁液とする紙おむつ処理方法。
【請求項２】
前記脱水和剤がポルトランドセメント、粉末状硫酸カルシウムとホワイトセメントと混合したものの少なくともいずれかである請求項１記載の紙おむつ処理方法。
【請求項３】
前記浮遊物を分離回収後、乾燥・溶融整形してプラスチック再生材料として利用することからなる請求項１または２記載の紙おむつ処理方法。
【請求項４】
水に乳酸菌および酵母の少なくともいずれかと不足する栄養分とを添加した水性液と、破砕した前記使用済み紙おむつとを混合し、病原菌などの有害微生物および雑菌の増殖の防止と臭いの発生を抑制するようにした請求項１〜３記載のいずれかに記載の紙おむつ処理方法。
【請求項５】
高吸水性を失った前記高吸水性高分子などの固形分を分離・回収後に微生物により発酵させ、有機肥料を製造することからなる請求項１〜４のいずれかに記載の紙おむつ処理方法。
【請求項６】
使用済み紙おむつ破砕手段、紙おむつ破砕物と水とを混合し、前記紙おむつ成分である高吸水性高分子の水和ゲル状物の水性懸濁液を造る水混入手段、前記水性懸濁液から浮上する浮遊物を分離する浮遊物分離手段、前記浮遊物を分離した前記水性懸濁液に脱水和剤および脱臭用吸着剤を混入する前記高吸水性高分子から水和した水を分離させる脱水和・脱臭手段、該脱水和・脱臭した高吸水性高分子を含む固形分を水性液から分離し、固形分として回収する固形分回収手段からなる紙おむつ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙おむつ処理方法およびその装置に関し、更に詳細には汚物を含む使用済み紙おむつを破砕後水性懸濁液にし、固形物と水性液とに分離することにより処理能率を向上させた紙おむつ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在紙おむつは乳幼児だけでなく、大人の介護用品として広く使用されるようになり、高齢化社会の本格化に向けて益々需要が増大している。
【０００３】
紙おむつは、尿などを吸収する部分の外側をポリエチレンなどのプラスチックで覆った中に、多量の水分を吸収することのできる高吸水性高分子を紙で包むなどして肌触りをよくし、合成繊維不織布などで外装し、着脱自在に腰部に取り付け可能にしたものであることは周知である。なお高吸水性高分子は、一般に吸収性ポリマー、高吸水性ポリマー、高分子吸収体など各種の名称が付けられているが、本明細書では高級水性高分子ということにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、使用済み紙おむつを廃棄する際には、汚物を含むことの外に、上記のように多様な素材を一体化して構成されているため廃棄処理が難しく、実用的解決されるに至っていない。
【０００５】
例えば、老人ホームなど大量の使用済み紙おむつが排出される施設では、紙おむつを水で洗い汚泥処理しようとすると、処理過程で高吸水性高分子が大量の水を含んでゲル状化し水との分離ができなくなるという問題がある。更に、病院などでは病原菌が付着した使用済み紙おむつが出るため、殺菌処理してからでないと廃棄処理できないという問題もある。
【０００６】
高吸水性高分子は、電解質ポリマー、デンプン−ポリアクリロニトリル加水分解物、デンプン−ポリアクリル酸塩架橋物、カルボキシメチルセルローズ系、酢酸ビニルーアクリル酸メチル共重合体のケン化物、ポリアクリル酸ソーダ架橋物などが知られており、一般に高分子中にナトリウムイオンとカルボキシル基、スルホン基などの親水基のイオンがあり、これが水分子と結合しているといわれており、一般に自重の１００〜１０００倍の水を吸収できるものが紙おむつに使用されている。
【０００７】
上記説明から理解されるように使用済み紙おむつは、おむつとして高い機能を発揮する前記高級水性高分子が、廃棄処分する際には汚物中の水分と強く結びついており、しかも汚物を洗い流そうとすると、新たに加えた水とも強く結びついてしまい、膨潤した高吸水性高分子を水と分離することが困難になるという問題がある。
【０００８】
したがって現状は、家庭から出る使用済み紙おむつは一般廃棄物としてそのまま廃棄されており、病院や老人ホームなど大量に廃棄する必要のある施設では、病原菌の混入を考慮して滅菌処理をしてから一般廃棄物として廃棄している。また専用の焼却炉を有する施設では、焼却処理した後の灰を一般廃棄物として埋め立て処分している。
【０００９】
しかしながら、紙おむつは使用感をよくするために嵩高に作られており、しかも使用後は吸水して重量が増し、しかも悪臭を放つので、廃棄物回収日まで保管することは保管場所、衛生の両面から見て難しいという問題がある。また焼却処理する場合には、焼却炉の設備コストが非常に高く、水分を含むので焼却に時間が掛かりすぎるという問題がある。
【００１０】
本発明は、以上の問題に着目してなされたものであり、処理施設をコンパクトにして病院、老人ホームなどの敷地内に比較的容易に設備可能、且つ少ない人手で操作可能であり、資源の有効利用を図りながら衛生的に使用済み紙おむつを処理する方法およびその装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の紙おむつの処理方法は、使用済み紙おむつを破砕し、該破砕物に水を加えて紙おむつ破砕物からなる水性懸濁液とし、該懸濁液面に浮上する浮遊物を分離・回収した後、前記紙おむつ成分である高吸水性高分子の水和性を失わせる脱水和剤および脱臭用吸着剤を前記懸濁液に混入して、前記高吸水性高分子のゲル状態を解消し、固液分離を容易にした無臭の水性懸濁液とするものである。このようにすることにより下水道に水性分散液を放流したり、浄化槽で微生物処理したりすることができる。
【００１２】
使用可能な前記脱水和剤としては、特に限定はないが、ポルトランドセメント、粉末状硫酸カルシウムとホワイトセメントと混合したものなどを使用することができる。硫酸カルシウムは家屋の解体時などに大量に出る石膏ボード廃材を粉末にしたものを使用することができる。
【００１３】
前記脱臭用吸着剤としては特に限定はないが、活性炭、木炭、ＰＳ灰（製紙工場で出る汚泥を乾燥した木炭質のもの）などを使用することができる。
【００１４】
本明細書では、高吸水性高分子が吸水し膨潤することを水和と言い、高吸水性を失わせることを脱水和、脱水和させる薬剤を脱水和剤と言うことにする。一旦脱水和した高吸水性高分子は、大量の水を吸水する性質を失う。
【００１５】
前記破砕は、紙おむつを構成する素材および汚物をバラバラにすることによって前記脱水和を容易にすると共に、プラスチックの分別回収、脱水和後の固形分の取り扱いを容易にするという作用が得られる。
【００１６】
前記破砕物と混合する水の量は特に限定はなく、十分な流動性を与えるに要する量を、使用する各装置の特性などを考慮し、実際に即して適宜決定すればよい。
【００１７】
前記分離・回収した浮遊物は、素材的には、通常ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が使用されている。したがって回収後洗浄・乾燥し、溶融整形するプラスチック再生材料として利用することができる。
【００１８】
本発明は、更に前記水性懸濁液から前記破砕された固形分を分離・回収することができる。このようにすることにより、固形分を肥料として再利用することも可能になる。この場合糞尿を含む水性液は、直接または浄化槽で活性汚泥処理した後下水道などに放流することができる。
【００１９】
高吸水性を失った高吸水性高分子その他の固形分を微生物発酵させ、有機肥料を製造することができる。
【００２０】
前記水中に分散又は溶解した糞尿を含む水性液は、雑菌の外、場合によって有害菌が混入している可能性がある。したがって、使用済み紙おむつは殺菌処理することが好ましい。殺菌方法には特に限定はなく、例えば塩素その他の殺菌剤による殺菌が可能である、下水道に放流する場合には残留塩素など、残留殺菌剤の管理が必要になる。
【００２１】
また紙おむつ処理中の殺菌および臭い消しに、水に乳酸菌および酵母の少なくともいずれかと不足する栄養分とを添加した水性液と、破砕した前記使用済み紙おむつとを混合することもできる。
【００２２】
また上記目的を達成するための本発明の紙おむつ処理装置は、使用済み紙おむつ破砕手段、紙おむつ破砕物と水とを混合し、前記紙おむつ成分である高吸水性高分子の水和ゲル状物の水性懸濁液を造る水混入手段、前記水性懸濁液から浮上する浮遊物を分離する浮遊物分離手段、前記浮遊物を分離した前記水性懸濁液に脱水和剤および脱臭用吸着剤を混入する前記高吸水性高分子から水和した水を分離させる脱水和・脱臭手段、前記脱水和した高吸水性高分子を水から分離し、固形分として回収する固形分回収手段からなるものである。
【００２３】
前記破砕手段には特に限定はないが、破砕対象にポリエチレンなどのプラスチックシート、不織布などがあり、高速で刃を回転させ、引き裂き状に破砕する手段が好ましい。
【００２４】
本発明の紙おむつの処理方法は、使用済み紙おむつを大量の水の中で処理することにより流動体として扱うことを可能にし、脱水和剤・吸着剤処理を施すことにより、ポンプ輸送、攪拌などによる処理材混入、固液分離などの操作が容易となるので遠隔制御、自動化が可能である。しかも強い不潔感を有する作業を大幅に減らし、少ない人員で扱うことが可能となると言う作用が得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照する一実施の形態により本発明を具体的に説明する。
【００２６】
図１に示す本発明の一実施の形態である紙おむつ処理装置は、破砕機１、水混合槽２、浮遊物回収・沈殿槽３、脱水和槽４および固液分離機５から成るものである。
【００２７】
図１に示すように破砕機１は、水混合層２の上に取り付けられており、中間部におむつ投入口１ａを開口したホッパー１ｂの底部排出口（図示せず）の下側にカッター１ｃを配置したものであり、カッター１ｃは、複数の歯車状の回転刃により引き裂き状に破砕し、破砕された紙おむつはそのまま水混合層２に落下するように構成した。
【００２８】
水混合槽２は、攪拌機２ａを備え、液面２ｂより上方に壁部が伸び出しており、浮遊物回収・沈殿槽３側の前記壁部に網（スリットでもよい）２ｃを取り付けたものであり、前記おむつ投入口１ａから投入するおむつ（図示せず）の量に合わせ吸水口から用水（通常水道水）を吸水管２ｄから供給し、おむつが投入されると網２ｃからおむつ破砕物を懸濁する水性分散液２ｅが溢れ出るようにした。なお図１に示す符号２ｆは攪拌機用電動機である。
【００２９】
水混合槽２内は、温度を一定に保つために温度センサー２ｇとヒーター２ｈとを設けた。この設備は、使用済み紙おむつ処理中の臭い消しと、殺菌とを乳酸菌、酵母などで、病原菌や雑菌を殺菌ないし増殖抑制するためのものである。
【００３０】
浮遊物回収・沈殿槽３は、槽内の懸濁水３ａを静置して比重が１未満のプラスチック類からなる浮遊物３ｂと、高吸水性高分子が水と十分に水和すると比重が１以上のゲル状物３ｃとなる。これらを分離回収するためのものであり、可及的に床面積を大きくした層を使用することが望ましい。そして浮遊物３ｂとゲル状物３ｃとの分離を確実にするため浮遊物レベルセンサー３ｄを浮遊物回収・沈殿槽３の中間部付近に取り付けた。
【００３１】
浮遊物回収・沈殿槽３の上部に溢れ口３ｅを設け、水切りコンベア−６ａ上に溢れ出た水と共に浮遊物３ｂを流出させ、水切り後浮遊物受籠６に回収する。浮遊物３ｂから分離した水は排水口６ｂから排水受槽（図示せず）に流出させる。この部分で高吸水性高分子と一部の水とが分離される。
【００３２】
浮遊物回収・沈殿槽３の底部を漏斗状に形成しその先端部を開口しゲル状物３ａの取り出し口３ｆ（図１では３個）設け、搬送ポンプ７により脱水和槽４にゲル状物３ａを輸送する。
【００３３】
脱水和槽４は底部に排出バルブ４ａ，攪拌機４ｂ、脱水和剤および脱臭用吸着剤（いずれも図示せず）貯蔵タンク４ｃを設けており、前記搬送ポンプ７によって所定量のゲル状物３ａを含む水性懸濁液を脱水和槽４に送り、攪拌しながら所定量の脱水和剤と吸着剤の混合物をスクリュウコンベア４ｄで脱水和槽４に投入する。なお図１に示す符号４ｅは攪拌機４ｂを駆動する電動機である。
【００３４】
脱水和と脱臭とは極めて短時間に進行する。脱水和が終了すると、排出バルブ４ａを開き、周壁をフィルターとしたスクリュー圧縮機から成る固液分離機５に水性懸濁液を排出させ、水を絞りながら排出口５ａから固形物５ｂを容器５ｃに排出させる。圧縮性がある固形物５ｂの水切り状態は良好に行なわれ、分離された水分は排出管５ｄから処理槽（図示せず）に流出させる。
【００３５】
浮遊物３ｂおよび固形物５ｂを除いた水性液（図示せず）は、下水道完備状態に合わせ必要な処理、例えば殺菌、　固形物除去なの処理を行なった後、後放流する。
【００３６】
前記浮遊物３ｂは、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が主体であるので、　洗浄・乾燥などの処理をした後再生樹脂として利用することができる。また固形物５ｂは、可燃物であるので償却用廃棄物として処分することができるが、栄養バランスが十分でないときは栄養分を補充し微生物処理を行い、土壌改良剤、　肥料などとして使用することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の紙おむつの処理方法およびその装置は、紙おむつは大量の水を吸収でき、水分の染み出し防止、着脱用部材の取り付けなど、各パーツを縫製などで一体にし、使用後は汚物で汚れ、悪臭を放つなど取り扱いが困難な物品であるが、上記説明のように破砕、大量の水に分散、比重差による分離、脱水和処理をすることにより、後処理を従来の作業から格段に容易にし、不潔感の強い作業から開放することができる。
【００３８】
更に本発明は、紙おむつを流体として扱えるようにしたので、装置のコンパクト化可能で、移動が容易になり、少ない人手で大量の使用済み紙おむつを処理することができるので遠隔制御、自動化が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による紙おむつ処理装置の概要説明図である。
【符号の説明】
１　破砕機
２　水混合槽
３　浮遊物回収・沈殿槽
４　脱水和槽
５　固液分離機
【図１】
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