(57)【要約】【課題】本発明の課題は、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品に対してアルコール等の駆水効果を有する液体を添加した後に脱水を行い、または添加の際に使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品に対して衝撃波を負荷することで脱水効果を向上させ、膨大な燃料の使用や焼却温度の低下なく焼却などの処分を簡便化し、更に殺菌を行う、前処理技術の提供にある。【解決手段】本発明は、上記課題を解決するために使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の焼却およびその他の処理の前処理技術として、アルコール等の駆水効果を有する液体の添加による駆水効果を利用すること、またはアルコール等の駆水効果を有する液体の添加の際に衝撃波を負荷することで、吸水性ポリマーならびにそれを含む製品に含まれる水分を脱水することおよび殺菌を行うことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を吸収した使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品に対して、アルコール等の駆水効果を有する液体を添加することにより脱水を行う、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の脱水処理法。
【請求項２】
請求項１の処理においてアルコール等の駆水効果を有する液体の添加の際に衝撃波を負荷し、脱水効果を向上させる、請求項１に記載の使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の脱水処理法。
【請求項３】
請求項１の処理におけるアルコール等の駆水効果を有する液体、および請求項２の処理における衝撃波の負荷による、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の殺菌法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品（例えば、使用済み紙おむつ）の廃棄処分を目的とした焼却およびその他の処理を簡便化するための、前処理法としての脱水と殺菌の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の廃棄処分方法は、そのほとんどが焼却処分である。
しかしそれ自体が大量の水を含む吸水性ポリマーならびにそれを含む製品は、焼却のために膨大な燃料を必要とし、更に水分によって焼却温度が低くなるためダイオキシン発生の可能性が高くなるといった課題が残されている。赤ん坊用の紙おむつだけでなく老人用の紙おむつなど、今後使用量が増大すると思われる吸水性ポリマーならびにそれを含む製品は、廃棄処分問題の早急な解決が強く求められている。
【０００３】
焼却を簡便化する目的での吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の脱水技術には、薬品の添加による前処理を施したものがある。
また吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の殺菌技術には、乾燥や粉砕と同時に殺菌効果をもつ薬剤等の添加による処理を施すものがある。
【特許文献１】特開２００３−２２６７７７号公報
【特許文献２】特開２００４−００００９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品に対して、アルコール等の駆水効果を有する液体を添加した後に脱水を行い、または添加の際に使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品に対して衝撃波を負荷することで脱水効果を向上させ、膨大な燃料の使用や焼却温度の低下なく焼却などの処分を簡便化する前処理技術の提供にある。
吸水性ポリマーは架橋構造をもちイオン電荷によって水分子が内部に引き寄せられているため、脱水の手段として通常用いられる加圧方式では脱水効果が期待できない。このため吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の廃棄に関する従来の手法としては、通常より多くの燃料を用いた焼却処分が一般的に行われている。
【０００５】
しかし、本発明によれば、アルコール等の駆水効果を有する液体の添加による駆水効果、または衝撃波の負荷によるアルコール等の駆水効果を有する液体駆水の効果向上によって、通常の加圧方式による吸水性ポリマーならびにそれを含む製品からの脱水を実現できる。使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品から脱水を行うことによって、焼却処分の際の水分が減り、少量の燃料によって焼却することができる。
このことは使用燃料のコスト低下だけでなく、二酸化炭素排出量の削減による環境問題への貢献効果が期待できる。また水分含有量を減少させることで焼却炉内の温度低下を防ぎ、ダイオキシン発生の危険性をも下げることができる。
【０００６】
また使用済みの吸水性ポリマーならびにそれを含む製品は、従来は通常の廃棄物としての焼却処理がなされており、殺菌処理の工程を経ていないのが普通である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の焼却およびその他の処理の前処理技術として、アルコール等の駆水効果を有する液体の添加による駆水効果を利用すること、またはアルコール等の駆水効果を有する液体の添加の際に衝撃波を負荷することで、吸水性ポリマーならびにそれを含む製品に含まれる水分を脱水することを特徴とする。またアルコール等の駆水効果を有する液体および衝撃波の負荷によって、殺菌を行うことをも特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載のものは、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の焼却およびその他の処理の前処理方法において、容器内充填水にアルコール等の駆水効果を有する液体を添加し加圧を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載のものは、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の焼却およびその他の処理の前処理方法において、衝撃波の負荷によってアルコール等の駆水効果を有する液体の浸透性を上げ脱水の効率化を図り、少量のアルコール等の駆水効果を有する液体添加による高い脱水効果の実現を特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のものは、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の焼却およびその他の処理の前処理方法において、アルコール等の駆水効果を有する液体の添加および衝撃波の負荷によって殺菌を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば次に記述する効果を奏する。
吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の廃棄に際し、本発明の請求項１に記載の手段を用いることによって、アルコール等の駆水効果を有する液体の駆水効果により従来は効果が期待されなかった通常の加圧脱水を行うことが可能となる。
さらに、請求項２に記載の手段を用いることによって、衝撃波によるアルコール等の駆水効果を有する液体の駆水効果の効率化を図ることができ、添加するアルコール等の駆水効果を有する液体量が少量でも高い脱水効果を上げることができる。
同時に、請求項１および請求項２に記載の手段を用いることによって、請求項３に示すように、アルコール等の駆水効果を有する液体および衝撃波の効果として殺菌の効果を上げることができる。
【００１２】
吸水性ポリマーを含む製品には、代表的な例として紙おむつがあげられる。高齢化社会に伴い大人用紙おむつの使用量が近年増加し、今後も増加を続けることが予想される。しかし紙おむつは多量の水分を含み、かつその脱水が困難なことから、焼却処分に要する燃料の増加を招いている。このことは焼却処分のためのコスト高という経済的な問題だけでなく、二酸化炭素排出量の増大という環境面での問題をも含んでいる。また一方で多量の水分が焼却炉内の温度低下を招き、ダイオキシン発生の危険性を高めている。
本発明によって容易に吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の脱水を実現することによって、これらの経済的問題、環境問題の解決という社会的な効果が期待される。
さらに、従来は使用済みの吸水性ポリマーならびにそれを含む製品は通常の廃棄物としての焼却処理がなされており、殺菌処理の工程を経ていないのが普通である。しかし高齢化社会に伴い使用済みの吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の量は増加し続けている。特に医療機関から排出される使用済みの吸水性ポリマーならびにそれを含む製品には感染性物質の付着の可能性もあり、廃棄作業従事者または処分場や運搬通路近辺住人等の衛生上の安全を確保するために、殺菌の工程を経ることは重要である。
【００１３】
図５に、本発明の効果を確認する実験結果を示す。この実験では吸水性ポリマーにポリアクリル酸ナトリウムを、尿の代用品として生理食塩水を、駆水に用いるアルコール等の駆水効果を有する液体に100%のエタノールを用い、衝撃波の発生源には導爆線および電気雷管を用いた。
なお、以下に説明する含水率は、実験に用いた吸水性ポリマーの重量をＷ０、生理食塩水ならびにエタノールを吸収した吸水性ポリマーの重量をＷとして、含水率＝（Ｗ−Ｗ０）／Ｗの計算式により求めた湿潤含水率である。
衝撃波を負荷していない吸水性ポリマーは、添加するエタノール量の増加に伴い、30kg程度の加圧によって含水率がほぼ0%となるまでの脱水効果を示した。更に多量のエタノールを用いることによって、衝撃負荷の有無にかかわらず、吸水性ポリマーからの生理食塩水の脱水が確認された。
衝撃波を負荷した吸水性ポリマーの含水率がほぼ0%となるためには、衝撃波を負荷していない吸水性ポリマーの含水率がほぼ0%となるために添加したエタノールの0.5倍以上のエタノール添加によって実現した。つまり、衝撃波を負荷した吸水性ポリマーは、衝撃波を負荷しない吸水性ポリマーよりも少量のエタノールの使用により脱水効果を示している。
【００１４】
これにより本発明によれば、簡便な前処理だけで、使用済み吸水性ポリマーならびにそれを含む製品の、焼却およびその他の処理ならびに殺菌処理を、低コストかつより環境に配慮した安全な方法で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明を具体化した実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、一般的な吸水性ポリマーを用いた吸収材の断面図である。吸水性ポリマーは綿状パルプおよび吸水紙によって包まれ、吸収材として紙おむつなどの製品に使用されている。
【００１７】
図２は、吸水性ポリマーの架橋構造の模式図である。水分子はイオン電荷によりこの架橋構造内に引き寄せられ、通常の加圧による脱水を困難なものとしている。
【００１８】
図３は、アルコール等の駆水効果を有する液体の駆水を用いた脱水処理装置の断面図である。処理容器内に脱水対象となる吸水性ポリマーならびにそれを含む製品とアルコール等の駆水効果を有する液体の駆水に使用するアルコール等の駆水効果を有する液体を封入し、加圧を行う。吸水性ポリマーならびにそれを含む製品から脱水された水分は、処理容器下部に設置した脱水口より処理容器外部に排出される。アルコール等の駆水効果を有する液体の駆水に用いられたアルコール等の駆水効果を有する液体も水分と共に脱水口より排出され、最終的に処理容器内には脱水が完了した吸水性ポリマーならびにそれを含む製品のみが残る。
【実施例２】
【００１９】
図４は、衝撃波を用いた脱水処理の断面図である。処理容器内に脱水対象となる吸水性ポリマーならびにそれを含む製品とアルコール等の駆水効果を有する液体の駆水に使用するアルコール等の駆水効果を有する液体を封入し、紐状爆薬である導爆線を設置する。電気雷管は処理容器の外に突出した導爆線の一端に設置し、通電によって起爆し、処理容器内部に衝撃波を発生させる。衝撃波処理の後は図３に示す手法と同様に加圧脱水を行う。
【００２０】
図５は、本発明の効果を確認する実験結果である。グラフからわかるように、衝撃波を用いることで吸水ポリマーに対するアルコール等の駆水効果を有する液体の駆水による脱水効率が格段に向上し、わずかなアルコール等の駆水効果を有する液体量で充分な脱水効果が上げられることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
回収した使用済み紙おむつに代表される吸水性ポリマーならびにそれを含む製品を、本発明による手法で脱水を行った後、通常の焼却処分を行うと、水分含有量が低いため焼却炉内の温度低下を招くことがないので、ダイオキシンの発生の危険性が下がる。また本発明はアルコールおよび衝撃波による殺菌効果によって作業者の衛生面における安全性を高める。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】吸水性ポリマーを用いた吸収材の断面図である。
【図２】吸水性ポリマーの架橋構造の模式図である。
【図３】アルコール等の駆水効果を有する液体の駆水を用いた脱水処理装置の断面図である。（実施例１）
【図４】衝撃波を用いた脱水処理の断面図である。（実施例２）
【図５】本発明の効果を確認する実験結果である。
【符号の説明】
【００２３】
１１ 吸水性ポリマーならびにそれを含む製品
１２ 綿状パルプ
１３ 吸水紙
２１ COO-などのマイナスイオン
２２ Na+などのプラスイオン
２３ 親水基
３１ 処理容器
３２ 加圧部
３３ アルコール等の駆水効果を有する液体
３４ 吸水性ポリマーならびにそれを含む製品
３５ 脱水口
４１ 処理容器
４２ 処理容器蓋
４３ 電気雷管
４４ 導爆線
４５ アルコール等の駆水効果を有する液体
４６ 吸水性ポリマーならびにそれを含む製品
【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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