(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済み紙おむつを収容する回転ドラムと、
この回転ドラムの少なくとも下端部分を収納して内部に水を溜める水槽部と、
この水槽部内へ水を供給する水供給手段と、
回転ドラムを回転駆動して水に浸漬した紙おむつを水溶物と不溶物と分離解体にする駆動手段と、
分離解体された水溶物を汚水とともに下水処理施設側へ排出する排出手段と、
を備え、
前記回転ドラムが、周壁に貫通孔を複数開設して前記駆動手段に接続された内胴で構成され、
内胴の外側に密閉性を有する外胴を設け、
この外胴の下端部分に箱状の深底部を形成して該深底部を含めた外胴の下半部分を水槽部とし、
前記排出手段の排水管の上端部を上記深底部の底部に接続したことを特徴とする紙おむつ処理装置。
【請求項２】
前記内胴に形成された貫通孔が、４〜１０ｍｍφの開口径を有することを特徴とする請求項１に記載の紙おむつ処理装置。
【請求項３】
使用済み紙おむつを浸漬する水を加熱するための加熱手段を前記深底部に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の紙おむつ処理装置。
【請求項４】
前記排出手段にスイングドア式開閉弁が備えられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の紙おむつ処理装置。
【請求項５】
前記外胴には通気機構が備えられ、
この通気機構は、外胴の外部へ延出された通気管と、該通気管の上端部に設けられた脱臭フィルタと、通気管の途中に設けられた開閉弁とを有し、排水手段による排水工程では開閉弁を開いて外胴を大気開放する一方、紙おむつの解体処理中は開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の紙おむつ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済みの紙おむつを水溶物と不溶物とに分離解体して処理する紙おむつ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、紙おむつは使い捨てできるという利便性から、従来の布製おむつの代替品として需要が増大している。また紙おむつは、乳幼児用だけでなく、大人の介護用品として盛んに使用されており、高齢化社会の到来へ向けて益々需要が増大してきている。
【０００３】
この紙おむつは、例えば表面材が合成繊維不織布でプラスチック、吸水材が綿状パルプまたは吸水紙、高分子吸着剤等から構成されている。このように紙おむつは、その構成材料としてプラスチックを含んでいるため、廃棄が問題となる。特に、病院や老人ホームでは大量の使用済み紙おむつが発生するため、その処理に困っているのが現状である。
【０００４】
従来、使用済み紙おむつは、家庭では一般廃棄物としてそのまま廃棄しているが、病院や老人ホームでは感染源となることもあるため、処理施設で滅菌処理した後に一般廃棄物として廃棄している。また、専用の小型焼却炉を有する施設では、使用済み紙おむつを焼却処理することにより、燃焼灰として減量化し、その灰を一般廃棄物として廃棄している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の使用済み紙おむつの処理方法にあっては、次のような問題があった。
使用済み紙おむつを一般廃棄物として原量のまま廃棄する場合には、廃棄容量及び重量が大きく、廃棄物回収日まで放置すると臭気が増大するという問題があった。
また、焼却処理する場合には、ダイオキシン等の有害物質の発生を防止するため、高温で焼却する必要があり、このような焼却炉の設備コストは非常に高く、処理時間がかかり過ぎるという問題があり、さらには設置場所についても地域住民や周囲の環境にも配慮しなければならず、大きく限定されてしまう。
そして、病院や老人ホーム等の施設では、看護する者が合間に使用済み紙おむつを所定の場所、あるいは焼却器まで運んだり、保管しなければならず、後処理や管理に関する労力について大きな負担となっていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用済み紙おむつの減量及び減容化を図ることができ、有害物質を発生させることなく、衛生的に使用済み紙おむつを処理することができ、設置場所についても比較的自由に選択できる簡便な紙おむつ処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、使用済み紙おむつを収容する回転ドラムと、
この回転ドラムの少なくとも下端部分を収納して内部に水を溜める水槽部と、
この水槽部内へ水を供給する水供給手段と、
回転ドラムを回転駆動して水に浸漬した紙おむつを水溶物と不溶物と分離解体にする駆動手段と、
分離解体された水溶物を汚水とともに下水処理施設側へ排出する排出手段と、
を備え、
前記回転ドラムが、周壁に貫通孔を複数開設して前記駆動手段に接続された内胴で構成され、
内胴の外側に密閉性を有する外胴を設け、
この外胴の下端部分に箱状の深底部を形成して該深底部を含めた外胴の下半部分を前記水槽部とし、
前記排出手段の排水管の上端部を上記深底部の底部に接続したことを特徴とする紙おむつ処理装置である。
【０００８】
請求項２に記載のものは、前記内胴に形成された貫通孔が、４〜１０ｍｍφの開口径を有することを特徴とする請求項１に記載の紙おむつ処理装置である。
【０００９】
請求項３に記載のものは、使用済み紙おむつを浸漬する水を加熱するための加熱手段を前記深底部に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の紙おむつ処理装置である。
【００１０】
請求項４に記載のものは、前記排出手段にスイングドア式開閉弁が備えられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の紙おむつ処理装置である。
【００１１】
請求項５に記載のものは、前記外胴には通気機構が備えられ、
この通気機構は、外胴の外部へ延出された通気管と、該通気管の上端部に設けられた脱臭フィルタと、通気管の途中に設けられた開閉弁とを有し、排水手段による排水工程では開閉弁を開いて外胴を大気開放する一方、紙おむつの解体処理中は開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の紙おむつ処理装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は本実施の形態に限られない。
図１及び図２に示するように、本実施の形態の紙おむつ処理装置１は、前面に開閉蓋２を有する筺体３の内部に、基台４上に設けられた外胴６と、該外胴６内に回転自在に設けられ、使用済みの紙おむつを収容する回転ドラム７と、回転ドラム７を回転駆動する駆動手段と、回転ドラム７内へ水を供給する水供給手段５と、回転ドラム７内で分離解体された紙おむつの水溶物を汚水とともに下水処理施設へ排水する排出手段とを備えている。
【００１８】
回転ドラム７は、外胴６に対する内胴となるもので、前面に円形の投入口１０を開口した有底円筒体を横置きした形状を呈しており、例えばステンレス鋼や硬質プラスチック等によって成形されている。また回転ドラム７は、その周壁に例えば４〜１０ｍｍφの貫通孔１１が多数形成されている。貫通孔１１の開口径を４〜１０ｍｍφに設定したのは、実際に紙おむつで実験を行なったところ、４ｍｍφ未満では分離解体された混濁物となった水溶物であっても通過し得ず、１０ｍｍφを超えると分離解体されて回収すべきビニール等の不溶物も貫通孔１１を通過してしまうからである。なお、貫通孔１１の最適な開口径は、実験では６〜８ｍｍφであった。
【００１９】
さらに回転ドラム７の内周壁には、回転中に使用済み紙おむつを引っ掛けて撹拌するための撹拌突起１２が軸方向に形成されている。この撹拌突起１２は、内胴の内周方向に沿って等角度で複数、例えば３〜６箇所に配置されている。このように内胴の内周壁に撹拌突起１２が形成されているので、使用済み紙おむつの解体分離の処理を促進することができる。
なお、この撹拌突起１２は、紙おむつを撹拌することによって解体分離を促進する形状であればどのような構成でもよく、例えば断面矩形のいわゆるハット、板状の撹拌翼、パドル、棒などでもよく、紙おむつに引っ掛かり易い方が好ましい。
【００２０】
上記した構成から成る回転ドラム７は、後端面から後方に突出した軸１３を、外胴６の背面に設けた軸受１４に通して外胴６内に支持される。そして、軸受１４から突出した軸の先端にプーリ１５を固定し、このプーリ１５とモータ１６のプーリ１７とにベルト１９を張設し、モータ１６の作動により回転ドラム７が往復回転して解体処理したり、一方向に高速回転して脱水処理したりできるように構成する。したがって、本実施形態では、モータ１６やプーリ１５，１７等が駆動手段として機能する。なお、モータ１６をインバーター制御等により可変にすると、分離解体を効率良く行なうことができる。
【００２１】
回転ドラム７の外側に設けた外胴６は、下端に箱状の深底部２０を形成した密閉性の略円筒体であり、深底部２０を含めた下半部分が水を溜める水槽部２１として機能し、本実施形態では、深底部２０に加熱手段を設けてある。この加熱手段には、例えば密閉ガラス等により防水処理された電気ヒータ２２が設けられ、回転ドラム７内に水が収容されている時に作動するようになっている。また加熱手段の加熱温度は、摂氏４０〜１００度に適宜設定され、回転ドラム７内に収容された汚物を含む汚水を加熱して滅菌処理するようになっている。また外胴６内には、図示しない温度センサが備えられている。したがって、この温度センサからの信号に基づいて、紙おむつを浸漬する水の温度を操作パネル等で設定した温度に制御することができる。
【００２２】
また、外胴６の前面には、回転ドラム７の投入口１０に連通する開口部を開設し、前記開閉蓋２を閉めると、その開口部を覆って密閉できるようシール材２３を開口部と開閉蓋２との双方あるいは一方に設けてある。なお、開閉蓋２は、回転ドラム７内部を視認可能な円板状の耐圧ガラスや強化プラスチック製の窓２４を有する。
【００２３】
さらに本実施形態における外胴６には、その上端部に、外胴６内に消臭剤を投入する消臭剤投入器２５と、殺菌剤や抗菌剤等の薬品を投入する薬品投入器２６と通気機構が備えられている。消臭剤投入器２５と薬品投入器２６は、いずれも添加剤投入器として機能するものであり、投入した添加剤と共に紙おむつを撹拌して分離解体する。
通気機構は、外部へと延出された通気管３０と、通気管３０の上端部に設けられた脱臭フィルタ３１とから構成されている。また通気管３０には、必要に応じて開閉弁３２が介設される。この通気機構は、後述する排水工程のときに、外胴６内を大気開放して排水が円滑に行なわれるようにする機構であり、紙おむつの解体処理中は、開閉弁３２を閉じて、内部の臭気が外部に漏れることを防止する。
【００２４】
上記水供給手段５は、外胴６の上端部に接続された水供給管３３と、該水供給管３３に介設された開閉弁３４とから構成されている。水供給管３３は、図示しないホース等により上水道に接続している。なお、水供給管３３から回転ドラム７内へ供給する水は、必ずしも上水である必要はなく、下水の再処理水であっても構わない。
【００２５】
上記排出手段は、外胴６の深底部２０の底部に一方の上端部が接続されたＵ字状の排水管３５と、該排水管３５の他方の上端部に設けた開閉弁３６とから構成されている。開閉弁３６の排出口は、排水管３７を介して下水管に接続され、最終的には下水管を介して浄化槽等の下水処理施設へと連通されている。なお、排水管３５がＵ字状に屈曲してトラップとして機能するので、下水処理施設側の悪臭が紙おむつ処理装置１内に戻ることはない。
【００２６】
開閉弁３６には、図３に示すように、排水管３５の詰まりを防止するため、例えば全面開放型のスイングドア式開閉弁等を採用することが好ましい。
スイングドア式開閉弁は、図３に示すように、下方へ向けて設けられたエルボ管からなる排水管３５の上端部に取り付けられており、回動可能なヒンジ部４０と、ヒンジ部４０に基端部が接続されたアーム部４１と、アーム部４１の先端部が接続された円板状の弁体４２とから構成されている。そして弁体４２の周縁部内面には、シール部材４３が取り付けられている。したがって、図３中実線で示す閉状態では排水管３５からの流れを止めて、図３中鎖線で示すように、弁体４２を回動して開くと、排水管３５からの水を排水管３７を介して下水処理施設側に流下させることができ、しかも弁体４２が開くと、排水管３５の口を大きく開いて水流を妨げる部材をなくせるので、汚水中にパルプ等が混ざっていても詰まりを防止できる。
【００２７】
本発明の紙おむつ処理装置１は以上のように構成されており、以下に、本発明の紙おむつ処理方法と共に紙おむつ処理装置１の作用について説明する。
本発明の紙おむつ処理方法は、まず、開閉蓋２を開放し、回転ドラム７の内胴内に使用済み紙おむつを収容する（紙おむつ投入工程）。
【００２８】
そして、開閉蓋２を閉めた後、水供給手段５の開閉弁３４を開放して水供給管３３から外胴６内に水を供給し、外胴６内に所定量（回転ドラム７の下部が浸る量であり、例えば図２に示す水位）の水が溜ったならば開閉弁３４を閉成して給水を停止する（給水工程）。このとき、排出手段の開閉弁３６は閉成されている。なお、外胴６内に供給する水の量は、回転ドラム７の中心と下端との間を１０等分した水位計（図示せず）を設けておき、この水位計の目盛（下端が零で回転ドラム７の中心高さが１０とする。）で２〜７の範囲とする。目盛７を越えて水を供給すると、回転ドラム７を往復回動しても紙おむつが浮遊してしまい解体分離の効率が低下し、目盛２以下であると水不足となって解体機能が低下する。そして、目盛３〜５の範囲の水位とすると、最も効率良く解体分離することができる。また、外胴６内の水には、前記消臭剤投入器２５や薬品投入器２６により、必要に応じて消臭剤や殺菌剤等を添加する。
また、本実施形態では、外胴６の上部と排水弁の出口側との間をオーバーフロー管４４で接続しているので、万一、水を供給し過ぎた場合には、オーバーフロー管４４を介して余剰水を排水できる。また、このオーバーフロー管４４は、途中を旋回させて臭気トラップを形成してある。
【００２９】
次に、ヒータ２２の電源をオンし、回転ドラム７内に収容した使用済み紙おむつが浸漬している水を加熱して滅菌処理する（滅菌工程）。この滅菌処理の加熱温度は、例えば摂氏８０度に設定されており、温度センサにより加熱温度が確認される。加熱手段の加熱温度が摂氏８０度以上であるので、汚物を含む汚水の滅菌処理を効果的に行うことができる。なお、回転ドラム７内の水に殺菌剤を添加すると、滅菌効果を高めることができる。
【００３０】
その後、あるいは前記滅菌工程の開始と同時に、モータ１６を始動して回転ドラム７を回転させて回転ドラム７内に水流を発生させ、これにより回転ドラム７内の紙おむつを水に浸漬した状態で分離解体する（解体工程）。水流は、モータ１６を正逆駆動することにより、すなわち回転ドラム７を往復回動することにより正逆反転水流とする。この反転水流により、回転ドラム７内に収容された使用済み紙おむつが水溶物（紙、排泄物等）と不溶物（プラスチック）とに分離解体される。また、本実施形態では、回転ドラム７に撹拌突起１２を設けて紙おむつを撹拌突起１２に引っ掛けて撹拌するので、分離解体が促進される。
なお、回転ドラム７の回転速度は、ドラム外周の周速が６０〜１２０ｍ／ｍｉｎの範囲とすると、効率良く分離解体を行なうことができる。また、回転ドラム７を一方向に回転しても分離解体を行なうことができるが、往復回動した方が効率がよい。
【００３１】
使用済み紙おむつが分離解体されると、水溶物は回転ドラム７の貫通孔１１を通過し得るような混濁物となるが、不溶物は反転水流では破損しないので貫通孔１１を通過し得ない。
なお、全体の処理時間を短縮するため、この解体工程は、前記滅菌工程と併行することが望ましい。
【００３２】
この解体工程が終了すると、排出手段の開閉弁３６を開放し、排水管３５，３７を介して水溶物を汚水とともに下水処理施設に連通された下水管へ排水する（排水工程）。
なお、この排水工程に際して、高温排水を防止するため、水供給手段５の開閉弁を開放して水供給管３３から外胴６内に加水し、汚水の温度を下げても良い。
【００３３】
排水工程が終了した後、排出手段の開閉弁３６を閉成し、水供給手段５の開閉弁３４を開放して水供給管３３から外胴６内に水を供給しながら、モータ１６を駆動することにより回転ドラム７を回転し、回転ドラム７内に残留した不溶物の浄化処理を行う（浄化工程）。
【００３４】
浄化工程が終了すると、水供給手段５の開閉弁３４を閉成した後、排出手段の開閉弁３６を開放し、排水管３５，３７を介して水を下水管へ排水する（排水工程）。
【００３５】
排水工程が終了した後、排出手段の開閉弁３６を閉成し、モータ１６を駆動することにより回転ドラム７を高速回転させて、回転ドラム７内に残留した不溶物の脱水処理を行なう（脱水工程）。
【００３６】
脱水工程が終了すると、プラスチック等の不溶物は使用済み紙おむつの重量に対して１／４〜１／１５程度に減量減容化され、しかも滅菌されているので、開閉蓋２を開いて回転ドラム７内の不溶物を衛生的に回収することができる（回収工程）。そして、この不溶物は、し尿も殆ど除去されているので悪臭もないので、その後は通常の一般廃棄物と同様に廃棄することができる。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限られない。
本発明の紙おむつ処理装置１及び紙おむつ処理方法の作用効果を確認すべく、次のような条件で模擬実験を行った。
使用済み紙おむつの模擬試材として、紙おむつ２０ｓｅｔ（８００ｇ）に、水分２００ｃｃ／ｓｅｔ、味噌１００ｇ／ｓｅｔを吸着させたものを使用した。この模擬試材の全体重量は６０００ｇであり、使用前の紙おむつに対して７．５倍となる。
【００３８】
処理条件は、滅菌処理の設定温度を摂氏８０度、解体処理時間を１５分、浄化処理時間を８分、脱水時間を５分とし、全工程時間で２８分間の処理を行った。
このような処理条件で、前記各工程を順次行ったところ、消臭剤を使用していないので処理後に多少の臭気が残留したものの、脱水処理後の不溶物（プラスチック）の重量は４００ｇとなり、使用前の紙おむつに対して１／２、使用済み紙おむつに対して１／１５の減量化を図ることができた。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、回転ドラムを駆動して水流により使用済み紙おむつを水溶物と不溶物とに分離解体することができるので、水溶物は汚水とともに下水処理施設へと排水して容易に処理することができ、残留した不溶物は脱水処理することにより減量減容化して回収され、一般廃棄物として処理することができる。したがって、紙おむつを焼却する従来の処理装置に比較して、短時間で大量の紙おむつを処理することができる。また、燃焼を必要としないので、ダイオキシン等の有害物質発生の心配もない。
そして、外胴の下端部分に箱状の深底部を形成して該深底部を含めた外胴の下半部分を水槽部とし、排出手段の排水管の上端部を上記深底部の底部に接続したので、分解されたパルプなどの水溶物が回転ドラムの貫通孔を通過して箱状の深底部に溜まり、この水溶物を排水工程で汚水と共に排水管から排出することができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、回転ドラムの貫通孔が、４〜１０ｍｍφの開口径を有するので、分離解体された水溶物は混濁物となって貫通孔を通過し得るが、不溶物は破損しないので貫通孔を通過し得ない。したがって、紙おむつを構成している素材を水溶物と不溶物とに確実に分離することができる。
【００４３】
請求項３に記載の発明によれば、使用済み紙おむつを浸漬する水を加熱するための加熱手段を外胴の深底部に備えたので、加熱により汚物を含む汚水の滅菌処理を行うことができ、衛生的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は紙おむつ処理装置の正面図、（ｂ）はその内部構成を示す側面図である。
【図２】（ａ）は紙おむつ処理装置の正面からの内部構成を示す説明図、（ｂ）は側面からの内部構成を示す説明図である。
【図３】排出手段の開閉弁の断面図である。
【符号の説明】
１  紙おむつ処理装置
２  開閉蓋
３  筺体
４  基台
５  水供給手段
６  外胴
７  回転ドラム
１０  投入口
１１  貫通孔
１２  撹拌突起
１３  軸
１４  軸受
１５，１７  プーリ
１９  ベルト
２０  深底部
２１  水槽部
２２  ヒータ
２３  シール材
２４  窓
２５  消臭剤投入器
２６  薬品投入器
３０  通気管
３１  脱臭フィルタ
３２  開閉弁
３３  水供給管
３４  開閉弁
３５  排水管
３６  開閉弁
３７  排水管
４０  ヒンジ部
４１  アーム部
４２  弁体
４３  シール部材
４４  オーバーフロー管
【図１】
0003895081.tif 000002
【図２】
0003895081.tif 000003
【図３】
0003895081.tif 000004