JP2023553087A - ヒトの代謝に由来する有機化合物によって汚染された使用済み吸収性衛生製品を滅菌及び除染するための方法 - Google Patents

Abstract

ヒトの代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって汚染された使用済み吸収性衛生製品を滅菌及び除染するための方法であって、当該使用済み吸収性衛生製品が、プラスチック、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、及び任意選択でセルロースの画分を含み、この方法が、少なくとも、ｉ）当該使用済み吸収性衛生製品を、１４０℃以下の温度に、１バール～３．６バールに含まれる圧力で加熱することによって滅菌して、滅菌された使用済み吸収性衛生製品を得る工程（ＳＲ）と、ｉｉ）当該滅菌された使用済み吸収性衛生製品を、酸化処理によって有機化合物から除染する工程（ＤＣ）と、を含む、方法。酸化処理は、滅菌された使用済み吸収性衛生製品を、好ましくは６０℃以上、より好ましくは６０℃～８０℃に含まれる温度でオゾン含有ガスと接触させることによって実施される。除染工程に供された、滅菌された使用済み吸収性衛生製品は、８０％未満、好ましくは６０％～７５％に含まれる湿度を有する。

Description

本開示は、使用済み吸収性衛生製品のリサイクルに関する。具体的には、本開示は、ヒト用の使用済み吸収性衛生製品を、ヒトの代謝に由来する有機化合物から滅菌及び除染するための方法に関する。

ヒト用の吸収性衛生製品は、一般に、様々な材料から構成され、その中には、例えば、プラスチック材料のフィルム、セルロース軟毛、超吸収性ポリマー（superabsorbent polymer、ＳＡＰ）、及び合成繊維材料から作製された蒸散シートがある。したがって、このような衛生製品は、高品質の材料を含有するため、市場での再利用にその材料を回収することが、決定的に望ましい目的である。

使用済み吸収性衛生製品の処理に関連する重要な態様は、有機排泄物及び細菌汚染の存在だけでなく、特定の治療処置のために使用者が使用する薬物に由来する代謝後の性質の化合物の存在にも関する。

したがって、使用済み吸収性衛生製品は、後にリサイクルしてリサイクル原料として（廃棄物としてではなく）販売するためには、滅菌するだけでなく、化学的観点から除染しなければならない。

しかしながら、使用済み吸収性衛生製品を滅菌温度に曝露することは、例えば薬物に由来する代謝後の性質の有機残留物からの除染も得るには十分ではない場合がある。

一方、使用済み吸収性衛生製品を非常に高い温度及び圧力での加熱工程に供することを想定する方法は、無視できない致命的な態様を提示し得る。現在、例えば欧州特許第３１６２４５５（Ｂ１）号の明細書に記載されている方法が知られており、この方法は、少なくとも２００℃の温度及び２０バールより高い圧力での使用済み吸収性衛生製品の処理を想定している。しかしながら、このような温度及び圧力レジームは、代謝後の性質の化学残留物からの除染の観点からも潜在的に有効であるが、処理に供される混合材料に対して決定的に攻撃的であることが証明され得る。具体的には、セルロース系成分（グルコース単位からなる炭水化物）は、１４０℃を超えると褐変し、１６０℃を超えるとカラメル化し、２００℃を超えると解重合し、その結果として柔軟性及び吸収能力が低下し、プラスチックは、１６０℃を超えると軟化し始め、溶融して他の材料を包み込み、その結果、その固有の機械的特性を失う。したがって、リサイクルされる材料の収率及び品質が損なわれる可能性がある。

代替として、吸収性衛生製品は、過酸化水素、過硫酸塩、ペルオキシ一硫酸塩、及びオゾンなどの化学酸化剤で処理されてもよい。

例えば、国際公開第２０１９／０８４２０３（Ａ１）号、ルーマニア特許第１２９ ９４８（Ｂ１）号、及び米国特許出願公開第２０１１／０７６１９２（Ａ１）号の明細書に記載されているように、このような化合物の酸化作用は、手術器具、医療デバイス、電子デバイス、表面（例えば、作業空間、病室、及び有機材料）を処理するための方法に使用されてきた。

しかしながら、利便性の高いリサイクルのために処理される使用済み吸収性衛生製品の場合、前述の化合物の酸化作用（化学除染だけでなく、殺菌、漂白、及び脱臭作用にも限定されてはならない）は、ＳＡＰの破壊及びセルロース繊維の解重合を伴う可能性がある。

更に、過酸化水素及びオゾンなどの酸化剤は、それらがそれぞれ水と酸素とに分解するときに特定の汚染物質を放出しないとしても、それらは、所与の動作条件において、その場で形成し、存在する固体有機材料の燃焼を引き起こし得る、特に反応性の種である過酸化物の形成を引き起こす場合がある。

例えば、韓国特許第１０１ ０４４ ４３９（Ｂ１）号の明細書は、使用済みおむつを洗浄及び滅菌工程に曝露することによって使用済みおむつを処理するための方法を記載しており、ここで、オゾンは、使用済み吸収性衛生製品の水流への曝露と同時に滅菌反応器内に導入される。

しかしながら、水に溶解したオゾンは、ガス状オゾンの反応性よりも低い反応性を提示し、更に、水流に曝露された材料の湿度が高いことは、ｉ）滅菌工程後に材料を圧搾すること、及びｉｉ）材料をその後の乾燥工程に曝露するために材料を開放することの必要性を示唆する。更に、材料を洗浄工程及び水流に曝露することは、廃水の処理及び処分を想定する必要性を伴う。

欧州特許第３１６２４５５（Ｂ１）号 国際公開第２０１９／０８４２０３（Ａ１）号 ルーマニア特許第１２９ ９４８（Ｂ１）号 米国特許出願公開第２０１１／０７６１９２（Ａ１）号 韓国特許第１０１ ０４４ ４３９（Ｂ１）号

本明細書の目的は、前述の欠点を克服すること、並びにヒトの代謝に由来する有機化合物、例えば薬物残留物からの滅菌及び除染を可能にし、同時に、市場での利便性の高い再利用又はリサイクルのために、使用済み材料（プラスチック、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、及び任意選択でセルロース）から回収された製品の品質を維持する、使用済み吸収性衛生製品をリサイクルするための方法を提供することである。

本開示の方法に供される使用済み吸収性衛生製品は、例えば、乳児用おむつ、成人用失禁パッド、女性用生理用ナプキン、及びベッドライニングを含み得る。これらの吸収性衛生製品は、プラスチック、超吸収性ポリマー、セルロース、又は単にプラスチック及び超吸収性ポリマーを含み得る。

本明細書によれば、上記目的は、添付の特許請求の範囲の主題を形成する特性を有する方法によって達成される。特許請求の範囲は、記載される方法に関して本明細書に提供される教示の不可欠な部分を形成する。

本開示のある実施形態は、ヒトの代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって汚染された使用済み吸収性衛生製品を滅菌及び除染するための方法であって、当該使用済み吸収性衛生製品が、プラスチック、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、及び任意選択でセルロースの画分を含み、この方法が、
－当該使用済み吸収性衛生製品を、１４０℃以下の温度に、１バール～３．６バールに含まれる圧力で加熱することによって滅菌して、滅菌された使用済み吸収性衛生製品を得る工程ＳＲと、
－当該滅菌された使用済み吸収性衛生製品を、酸化処理によって当該有機化合物から除染する工程ＤＣと、を含み、
当該酸化処理が、滅菌された使用済み吸収性衛生製品を、６０℃以上、好ましくは６０℃～８０℃に含まれる温度でオゾン含有ガスと接触させることによって実施される、方法、を提供する。

オゾンによる処理に供された、滅菌された使用済み吸収性衛生製品は、８０％未満、好ましくは６０％～７５％に含まれる湿度を有する。

試料の湿度は、試料中に含有される水の百分率であり、既知量の試料を一定重量まで乾燥させることによって得られる乾燥物質の含有量を１００から差し引くことによって計算される（ＩＲＳＡ－ＣＮＲ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ １－１０－ｍａｎｕａｌｅ＿３＿２０１１＿ｃｏｍｐｏｓｔ－２：Ｕｍｉｄｉｔａ ｅ ｓｏｓｔａｎｚａ ｓｅｃｃａ）。

使用済み吸収性衛生製品の湿度を８０％未満の値に維持しながら（したがって、洗浄及び水への浸漬の工程に曝露せずに）、使用済み吸収性衛生製品をガス状オゾンで処理することにより、水の使用を企図した酸化処理よりも一連の利点が提示される。第１に、ガス状オゾンは、水に溶解したオゾンよりも反応性が高いことが証明されており、酸化処理のためのプラントは、より簡略化され、ひいては経済的により有利になる。次いで、処理された材料は、圧搾工程に供される必要はなく、乾燥機内に直接搬送される。更に、この方法は、処理された後に処分されなければならない廃水及び汚水を発生させない。

本開示の主題を形成する方法は、滅菌及び除染された使用済み吸収性衛生製品を細断して、１０ｃｍ未満、好ましくは３ｃｍ未満、更により好ましくは１ｃｍ未満の粒径を有する、細断された使用済み吸収性衛生製品を得る工程ＳＨを更に含み得る。

この方法は、細断された使用済み吸収性衛生製品を乾燥させて、プラスチック、ＳＡＰ、及び任意選択でセルロースを含む、細断及び乾燥された使用済み吸収性衛生製品を得る工程ＤＲを更に含み得る。

更に、この方法は、プラスチック、セルロース、及びＳＡＰを、当該細断及び乾燥された使用済み吸収性衛生製品から分離する工程を含み得る。

１つ以上の実施形態では、除染工程ＤＣは、滅菌工程ＳＲの後、かつ細断工程ＳＨの前に実施され得る。

本開示の主題を形成する方法は、薬物に由来する代謝後の性質の残留物などの有機化合物によって除染された、セルロース、プラスチック、及びＳＡＰの別個の滅菌された成分を得ることに有利に働く。これらの成分は、漂白されており、不快な臭気がない。これらの特徴によって、これらの成分は、利便性の高い再利用に適したものになる。

更に、本開示の主題は、ヒトの代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって除染された使用済み吸収性衛生製品から分離された、記載された方法で得られたプラスチック、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、及びセルロースである。

この方法は、純粋に非限定的な例として提供される添付の図面を参照して詳細に記載される。
使用済み吸収性衛生製品からプラスチック、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、及びセルロースを滅菌及び分離するための当該技術分野で既知の方法の図を示す。 図１に概略的に表された方法に使用することができる装置の上部平面図である。 滅菌工程の下流で、細断工程の前に実施される化合物からの除染の工程が想定される本明細書のある実施形態による方法の図を示す。 本明細書の一実施形態によるガス状オゾンの生成及び反応器内への導入に関する図を示す。

以下の説明では、実施形態の徹底的な理解を可能にするために多数の特定の詳細が提供される。実施形態は、特定の詳細のうちの１つ以上を含まずに、又は他の方法、成分、材料などを含んで実装されてもよい。他の事例では、周知の構造、材料、又は動作は、実施形態の態様が不明瞭にならないように、詳細に図示又は記載されない。

全ての添付の図面において、別途文脈において指定のない限り、同様である部分又は要素は、同一符号及び番号によって指定され、簡潔化のために対応する説明は繰り返さない。

本明細書全体を通した「一実施形態」又は「ある実施形態」への言及は、その実施形態に関連して記載される特定の態様、構造、又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを示す。したがって、説明の様々な点に存在し得る「一実施形態では」又は「ある実施形態では」などの句は、必ずしも全てが１つの同じ実施形態を指すわけではない。更に、特定の態様、構造、又は特性は、１つ以上の実施形態において任意の好適な方式で組み合わせてもよい。本明細書で使用されるセクションの見出しは、単に便宜的に提供されており、実施形態の範囲又は目的を解釈するものではない。

前述のセクションで予想されるように、使用済み吸収性衛生製品を滅菌するための方法は、代謝後の性質の有機残留物、例えば薬物に由来する残留物からの除染を保証しない場合がある。

本発明者らは、セルロース、プラスチック、及び超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）などのこのような使用済み吸収性衛生製品から分離及び回収される成分の品質を損なう可能性がある動作条件（例えば、２００℃より高い温度に、２０バールより高い圧力で加熱する工程）に頼る必要なく、使用済み吸収性衛生製品の滅菌及び同時に有機化合物からの除染に有利に働くことができる方法の特定の動作条件を特定した。

具体的には、本開示の主題を形成する方法は、ヒトの代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって汚染された使用済み吸収性衛生製品を滅菌及び除染するための方法であって、当該使用済み吸収性衛生製品が、プラスチック、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、及び任意選択でセルロースの画分を含み、この方法が、
－当該使用済み吸収性衛生製品を、１４０℃以下の温度に、１バール～３．６バールに含まれる圧力で加熱することによって滅菌して、滅菌された使用済み吸収性衛生製品を得る工程ＳＲと、
－滅菌された使用済み吸収性衛生製品を、酸化処理によって当該有機化合物から除染する工程ＤＣと、を含み、
当該酸化処理が、滅菌された使用済み吸収性衛生製品をオゾン含有ガスと接触させることによって実施され、
当該酸化処理が、６０℃以上、及び好ましくは６０℃～８０℃に含まれる温度で実施される、方法である。

除染工程に供された、滅菌された使用済み吸収性衛生製品は、８０％未満、好ましくは６０％～７５％に含まれる湿度の含有量を有する。

試料の湿度は、試料中に含有される水の量（百分率量として表される）を示し、既知量の試料を一定重量に達するまで乾燥させることによって得られる乾燥物質の含有量を１００から差し引くことによって計算される。予め秤量された試料Ｐ°の乾燥は、一般に、ストーブ内で、１０３℃～１０５℃に含まれる温度で少なくとも４時間にわたって、通常は一定重量で実行される。ストーブ内での乾燥の終わりに、試料を再び秤量し、Ｐ、乾燥物質の含有量、ＤＳ、を以下の式：ＤＳ＝Ｐ／Ｐ°×１００を適用することによって得、式中、Ｐは、脱水後の試料のグラム単位の重量であり、Ｐ°は、脱水前の試料のグラム単位の重量である。試料の湿度は、乾燥物質の含有量ＤＳを１００から差し引くことによって計算される（ＩＲＳＡ－ＣＮＲ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｌ－１０－ｍａｎｕａｌｅ＿３＿２０１１＿ｃｏｍｐｏｓｔ－２：Ｕｍｉｄｉｔａ ｅ ｓｏｓｔａｎｚａ ｓｅｃｃａ：ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ＩＲＳＡ－ＣＮＲ １９８４及びＵＮＩＣＨＩＭ １０７８０／１９９８）。

有利には、この方法の様々な工程に供される使用済み吸収性衛生製品は、水溶液と接触せず、また、水溶液に浸漬されない。この方法は、処理された後に処分される汚泥が結果として形成される、水中で洗浄する工程を想定していない。

「吸収性衛生製品」という表現は、一般に、使い捨て吸収性衛生製品、例えば、乳児用おむつ、成人用失禁パッド、女性用生理用ナプキン、及びベッドライニングを示す。吸収性衛生製品は、プラスチック、ＳＡＰ、セルロース、又は単にプラスチック及びＳＡＰを含み得る。

１つ以上の実施形態では、滅菌工程は、使用済み吸収性衛生製品を１２０℃～１４０℃に含まれる温度に加熱することによって実施され得る。滅菌工程が実施される時間間隔は、２０分～２時間の範囲であり得る。

滅菌工程は、除染工程と同様に、密閉反応器内で、好ましくはオートクレーブ内で、より好ましくは使用済み衛生製品の移動を維持することを可能にする回転オートクレーブ内で実施され得る。

１つ以上の実施形態では、この方法は、滅菌工程及び除染工程に供された使用済み吸収性衛生製品を移動させる工程を含む。

除染工程の酸化処理は、滅菌された使用済み吸収性衛生製品をオゾン含有ガスと接触させることを想定し、好ましくはそれからなる。この処理は、使用済み吸収性衛生製品を水又は水溶液に浸漬する工程を含まない。酸化処理による除染工程は、オゾン以外の更なる酸化剤の使用を含まない。

吸収性衛生製品の湿度を８０％未満の値に維持すること（ひいては、洗浄及び水への浸漬の工程への製品の曝露を防止すること）は、オゾンのより大きな反応性に有利に働き、製品を圧搾工程に供する必要性を回避し、かつ処理された後に処分されなければならない廃水及び汚泥を発生させない。

オゾン含有ガスによる酸化処理は、６０℃以上、好ましくは６０℃～８０℃に含まれる温度で実施される。

ガス中のオゾン濃度は、０．０６ｋｇ／ｍ^３～０．１４ｋｇ／ｍ^３に含まれ得る。好ましくは、ガス中のオゾン濃度は、０．０８ｋｇ／ｍ^３に等しい。ガス状オゾンによる酸化処理は、０．３バール～１バールに含まれる圧力、好ましくは０．５バールに等しい圧力で実施され得る。

好ましくは、酸化処理は、３０分～９０分に含まれる期間、好ましくは６０分の期間にわたって実施され得る。

特定の動作条件のおかげで、本開示の主題を形成する方法により、使用済み材料から回収される製品（セルロース、プラスチック、ＳＡＰ）が得られることが可能になり、品質は、再利用のために便利に販売され得るように保たれる。

例えば図１及び図３に概略的に示されるように、この方法は、例えば本出願人の名義で出願された国際公開第２０１８／０６０８２７号の明細書に記載されているように、使用済み吸収性衛生製品を細断する工程ＳＨと、細断された製品を乾燥させる工程ＤＲと、細断及び乾燥された製品をプラスチック及びセルロースに分離する工程ＳＥＰ Ｉと、セルロースをＳＡＰ及びセルロース軟毛に分離する工程ＳＥＰ ＩＩとを、更に含み得る。

具体的には、本開示の主題を形成する方法は、分別収集から来る使用済み吸収性衛生製品を蓄積容器内に収集する工程ＳＴを含み得る。図２は、蓄積容器が参照番号１２で示される装置１０を示す。ごみ収集車は、使用済み吸収性衛生製品を投棄領域１４に降ろし、コンベヤ１６が使用済み吸収性衛生製品を蓄積容器１２内に装填する。収集された使用済み吸収性衛生製品は、１５０～３００ｋｇ／ｍ^３の範囲の密度及び６５～８０％の範囲の湿度を提示し得る。

材料中に含有される水の百分率量として理解される材料の湿度は、試料の乾燥重量から計算される（ＩＲＳＡ－ＣＮＲ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｌ－１０－ｍａｎｕａｌｅ＿３＿２０１１＿ｃｏｍｐｏｓｔ－２：Ｕｍｉｄｉｔａ ｅ ｓｏｓｔａｎｚａ ｓｅｃｃａ：ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ＩＲＳＡ－ＣＮＲ １９８４及びＵＮＩＣＨＩＭ １０７８０／１９９８）。

収集工程ＳＴに続いて滅菌工程ＳＲが行われ、この滅菌工程ＳＲは、例えば製品を回転オートクレーブ１８内に装填することによって実施される。図２に示す例では、装置１０は、蓄積容器１２から来る使用済み吸収性衛生製品が交互に装填される２つのオートクレーブ１８を備える。コンベヤ２８は、蓄積容器１２から製品を拾い上げ、それらをオートクレーブ１８に搬送する。２つのローダ３０は、それぞれのオートクレーブ１８内に製品を装填する。製品の装填中、オートクレーブのハッチ２０は開いており、円筒形本体を回転駆動させて、製品を後方部分に徐々に移動させる。装填が完了すると、ハッチ２０は閉じられ、オートクレーブ１８は、約１３５℃の温度及び約３．１バールの内圧に達するまで、蒸気の直接及び間接供給によって加熱及び加圧される。滅菌処理中、オートクレーブは、その中に収容された製品の移動を可能にするために、それ自体の軸を中心に時計回り方向及び反時計回り方向に交互に回転駆動し得る。滅菌工程ＳＲは、製品の温度を１２１℃超、すなわち、細菌負荷の完全な滅菌を得ることが可能な温度まで上昇させる目的を有する。滅菌工程は、２０分～２時間に含まれる時間間隔で実施され得る。

滅菌処理の終わりに、オートクレーブ１８内に収容された蒸気が抽出され、スクラバ３４内で浄化される。次いで、ハッチ２０を開き、本体が回転駆動して製品を取り出す。図２の例では、交互に動作する２つのオートクレーブ１８が設けられている。第１のオートクレーブ１８は、滅菌処理を実行し、他方のオートクレーブ１８は、滅菌された材料の取り出し及び新しいバッチの装填の動作を実行する。このようにして、オートクレーブ１８の下流で、滅菌された材料の実質的に連続した流れを得ることが可能である。滅菌された材料は、約３００～４００ｋｇ／ｍ^３の密度、８０～１００℃の温度、及び約７０～８５％の湿度を有し得る。

本開示の主題を形成する方法は、図３に概略的に表されるように、滅菌された使用済み吸収性衛生製品を、滅菌工程ＳＲの下流で、例えば薬物に由来する化合物から除染する工程ＤＣを実施することを想定する。具体的には、オゾン含有ガスを使用する酸化処理は、既に滅菌に供され、かつオートクレーブ内に収容された使用済み吸収性衛生製品の装填に対して実施される。

本発明者らは、オゾン含有ガスの導入に先立って反応器内に真空状態が作られる場合、除染の有効性が増加することに注目した。真空状態は、例えば、図４に概略的に表されるように、反応器に接続された真空ポンプを使用して得られる。真空ポンプＶＰは、－０．６バール～－０．８バールに含まれ得る相対圧力を反応器内に発生させる。オゾン含有ガスの導入に先立って反応器内に真空を作り、空気の含有量を低下させることによって、ガス状オゾンの含有量を最適化することが可能になる。

真空が作られた後、ガス状オゾンを含有するガスがオートクレーブＡＣ内に導入され、この段階で８０％未満、好ましくは６０％～７５％に含まれる湿度を有する滅菌製品と接触する。

オゾン含有ガスによる処理は、オートクレーブ内の温度を６０℃以上、好ましくは６０℃～８０℃に含まれる温度に維持しながら実施される。

オゾン含有ガスは、例えばオゾン発生器を使用して生成され得る。図４に概略的に示されるように、ガス状オゾンの生成のために、液体酸素（Ｏ_２）を使用してもよく、これは、２００バールの圧力でタンクに収容され、例えば、それをタンカーで輸送する専門企業によって供給される。減圧器ＰＲを介して得られた１．５バールへの圧力の低下の後に、ガス状酸素が得られる。

オゾン発生器又はイオナイザ（ozone generator、ＯＧ）は、酸素分子の一部をイオン化してオゾン（Ｏ_３）に変換する高電圧発生器を備える。オゾン発生器によって発生したガスは、０．０６ｋｇ／ｍ^３～０．１４ｋｇ／ｍ^３、好ましくは０．０８ｋｇ／ｍ^３の濃度のガス状オゾンを含む。

１つ以上の実施形態では、オゾン含有ガスは、滅菌された材料が収容されている反応器内に、好ましくはオートクレーブ内に直接導入される。圧力下（最大圧力１．５バール）のオゾン含有ガスは、オゾン発生器ＯＧとオートクレーブＡＣの内部との間の圧力差によって、蒸気入口ダクトを通してオートクレーブＡＣ内に徐々に注入され得る。

オートクレーブＡＣの内部は、最初は負圧であり、オゾン含有ガスを導入することによって徐々に圧力が増加し、０．３バール～１．５バールに含まれる値、好ましくは０．５バールに等しい値に達する。

滅菌された使用済み吸収性衛生製品のガス状オゾンによる処理は、３０分～９０分に含まれる期間、好ましくは６０分に等しい期間にわたって実施され得る。示された期間の終わりに、反応しなかった過剰のオゾン含有ガスが、図４に概略的に示されるように、例えば真空ポンプＶＰによってオートクレーブＡＣから排除される。

酸化処理の終わりに、オートクレーブからの出力における材料は、例えば図２に示される貯蔵容器３２内に収集され得る。オゾンによる処理工程の後、製品は、以下に記載されるように、細断工程、乾燥工程、及び分離工程に供され得る。

滅菌及び除染された材料は、貯蔵容器３２からコンベヤベルト３８を介して細断機３６に送られる。細断機は、例えば、モータによって駆動される２つのロータを備え得る。ロータには、材料の細断を実施する歯が設けられている。細断によって、１０ｃｍ未満、好ましくは３ｃｍ未満、より好ましくは１ｃｍ未満の粒径を有する、細断された材料を得ることが可能になる。細断ＳＨの後、材料は、４００～５００ｋｇ／ｍ^３の範囲の密度、約７５～９５℃の温度、及び７０～８５％の範囲の湿度を提示し得る。

滅菌工程ＳＲ、除染工程ＤＣ、及び細断工程ＳＨに供された材料は、コンベヤ４４を介して乾燥機４２に送られ、そこで乾燥工程ＤＲが実施される。乾燥機４２は、ケーシングを備え、ケーシング内には、交互に反対方向に駆動し、垂直方向に互いの上に設置された有孔水平コンベヤが格納されている。コンベヤ４４は、材料を上部コンベヤに降ろす。各水平コンベヤからの出力において、材料は、下にあるコンベヤ上に落下する。材料が水平方向に搬送され、一方のコンベヤから下にあるコンベヤへと順次通過する間に、加熱された空気流がケーシングを下から上へと横切る。空気流は、有孔コンベヤ及びその上に置かれた材料を横断する。空気流は、フィルタに接続されたファン５０によって発生する。空気流は、蒸気が供給される一連の熱交換器５４において加熱される。熱交換器４２からの出力における空気流は、第２のファンによって吸い込まれ、凝縮排出デバイス及びスクラバに送られる。乾燥機４２からの出力において、材料は、コンベヤベルト６２上に降ろされる。乾燥機４２には、材料の加熱を加速し、ひいては乾燥効果を増加させるために、上部コンベヤに面するマイクロ波発生器が設けられ得る。乾燥機への入口における材料は、約７０～９０℃の温度を有する。乾燥機４２内の乾燥空気の温度は、約１４０℃である。乾燥機４２からの出力における製品は、約５０～７０℃の温度、約３５～５０ｋｇ／ｍ^３の密度、及び５％～２０％の湿度を有する。

乾燥工程ＤＲの下流で、滅菌、除染、細断、及び乾燥された材料は、分離アセンブリ６４に送られ、そこで、プラスチック及びセルロースの分離工程（ＳＥＰ Ｉ）が実施される。分離アセンブリ６４は、基部を含み、かつ分離される材料のための入口を有する、少なくとも１つの第１の遠心分離機を備え得る。図２に示す例では、カスケード式に配置された２つの遠心分離機６６、６７が設けられている。遠心分離機６６は、ロータが水平軸を中心に回転可能に取り付けられている有孔円筒形フィルタが中に格納された分離チャンバを備え得る。入口における材料は、有孔フィルタに対して内側から外側に、半径方向に投入される。セルロースは、プラスチックよりも小さい粒径を有し、フィルタを通過して第１の出口で収集されるが、プラスチックは、フィルタに対して内側に留まり、第２の出口で収集される。好ましくは、第１の遠心分離機６６からの出力におけるプラスチックは、より小さい穿孔を有するフィルタを有する第２の遠心分離機６７に送られる。第１の遠心分離機からの出力において、８５％～９５％の範囲の純度を有するセルロース及び６０％～８０％の範囲の純度を有するプラスチックが得られる。第２の遠心分離機からの出力において、８５％～９５％の範囲の純度を有するセルロース及び８５％～９７％の範囲の純度を有するプラスチックが得られる。

分離機６６からの出力におけるプラスチックは、プラスチック細断機８４に送られ、次いで、押出機又は高密度化機８６に送られ得る。

図２を参照すると、遠心分離機６６からの出力において、セルロース８０の流れは、セルロース細断機及びセルロースペレタイザ８２に送られ得る。代替的に、セルロースの流れは、更なる分離工程ＳＥＰ ＩＩのために、セルロース及びＳＡＰの分離のための更なる分離装置に送られて、より高い純度のセルロース及びＳＡＰを得ることができる。具体的には、工程ＳＥＰ ＩＩにおけるセルロースからのＳＡＰの分離は、２つの工程を含み得る。

第１の分離工程ＳＥＰ ＩＩは、有孔固定シールド及び中央ロータを装備した機械的分離機の使用を想定し得る。より大きなサイズのセルロース繊維は、スクリーンによって引き留められたままであるが、ＳＡＰを含む画分は、２ｍｍ～５ｍｍに含まれるサイズを有する穴を通過し、第２の機械的分離機を通して搬送され、第２の分離工程を受ける。第２の機械的分離機からの出力において、ＳＡＰの画分は、機械的分離機のシールドによって引き留められなかった小さいサイズのセルロース繊維を含み得る。

第２の分離工程ＳＥＰ ＩＩは、約４５００ｒｐｍの速度で回転することができる金属ホイールを装備したサイクロンシステムを有する空気分級機などの更なる分級機を使用し得る。分離される材料は、分級機の上部に挿入され、１０ｍ^３／分～３０ｍ^３／分の流量の空気流が当てられる。分離機は、高純度ＳＡＰの画分及びセルロース繊維の画分がそれぞれ搬送される２つの出口を備える。

１つ以上の実施形態では、オゾンによる酸化処理による除染工程は、滅菌工程の下流で、滅菌された吸収性衛生製品の細断工程の前に実施される（図３）。

本開示の主題を形成する方法は、使用済み吸収性衛生製品の滅菌に有利に働き、また、薬剤の使用にも由来する代謝後の性質の可能性のある有機残留物量の低減として有機化合物からの有効な除染にも有利に働く。

オゾン含有ガスによる処理工程を、滅菌された製品に対して直接実施することから得られる利点は、以下の点にある：
－滅菌工程ＳＲの終わりに、オートクレーブからの出力における製品は、６０％～７５％の範囲の湿度及び６０℃以上の温度を有し、これにより、ガス状オゾンによる酸化処理に供される材料の加熱及び加湿の工程を排除することが可能になる；
－ガス状オゾンによる処理は、製品の滅菌工程ＳＲが実施されたのと同じ反応器、好ましくはオートクレーブ内で実施することができる；
－滅菌工程ＳＲは、分別収集に由来する使用済み衛生製品に作用して、オゾン含有ガスとのより有効な接触のためにそれらを調製する。

本発明者らは更に、記載された方法を使用して回収されたＳＡＰが有意な吸収能力（absorption capacity、ＡＣ）を維持することに注目した。具体的には、吸収能力は、元のＳＡＰの吸収能力と比較して４％未満の低下を提示する。前述の吸収能力は、予め秤量した量Ｍｉの試料を、過剰の脱イオン水（１００ｇ／ｍｌの液体対固体比）に分配することによって測定される。完全に膨張した後、混合物を１３５０ｒｐｍで３分間遠心分離する。質量Ｍ_２を有する膨化した材料を秤量する。吸収能力は、式：ＡＣ＝（Ｍ_２Ｍ_１）／Ｍ_１（ｇ／ｇ）を適用することによって計算され、式中、Ｍ_１及びＭ_２は、それぞれ無水材料及び膨化材料の重量（グラム単位）である。

したがって、本明細書に記載の方法によって、（廃棄物としてではなく）回収された原材料として処理された衛生製品のリサイクル及び販売が可能になる。

以下の説明は、処理された使用済み吸収性衛生製品の残留化合物からの除染を得る際の、本開示の主題を形成する方法の有効性を試験するために行われた実験的試験に関する。以下の結果は、滅菌に供された使用済み衛生製品をガス状オゾンで処理することによって実施される除染工程によって、９５％より高いレベルであっても、残留有機化合物の有意な低減を得ることが可能になることを実証する。

滅菌に供された使用済み衛生製品の化学的汚染
オゾンを使用して実行した酸化分解の有効性を、２０１９年５月１５日の法令第６２^１の表３ｂに記載の物質の低減に従って評価した。１３５℃の温度及び３．１バールの内部圧力で、２０分間にわたってオートクレーブ内で実施される滅菌に供された使用済み吸収性衛生製品に由来するセルロース試料を、前述の物質で、具体的には、法令自体に記載の限界よりも１００倍高い濃度を使用して強化した。異なる圧力条件及び異なる処理時間を使用して、試料（６０％～７５％に含まれる湿度）をガス状オゾンによる処理に供した。
^１ジアゼパムを除いて、その購入は、それが麻薬性物質であるため、政府による制約によって制限される。

最初に強化された後に処理された材料の水性抽出物に対して行われた分析によって、動作条件に従って、汚染指標として使用される物質が、前述の法令に示された限界よりも多い量で存続し得ることが明らかになった。

予備的な結果によって、０．０８ｋｇ／ｍ^３の濃度及び１．５バールの圧力でオゾン含有ガスを用いて合計６０分間にわたって実施された処理が、試料が上流で強化された指標物質の低減に関してより大きな有効性を得ることを可能にすることが示された。

酸化処理が１．５バールの圧力で６０分間実施されたとき、低減は全初期汚染の９３％に等しかった。低減率は、圧力の低下とともに降下した。具体的には、低減率は、ガスへの曝露の等圧値に移動して８９％に降下したが、２０分未満の曝露時間では、等時性曝露値への切り替えに移動して８７％に降下したが、圧力は最も極端な条件と比較して３分の１に低下した。１．５バールへの圧力の増加は、除染の観点から有効性の増加を引き起こすが、しかしながら、ＳＡＰ及びセルロースそれぞれの装填下での脱架橋及び解重合の反応をもたらし得る。漂白効果に関して、これは、圧力ではなくガス状オゾンへの曝露時間と相関するようである。最適な漂白効果は、実際、材料をオゾン含有ガスに０．５バールの圧力で合計６０分間にわたって曝露することによって得られる。

更なる実験試験を、強化セルロース試料に対して、予備試験と同様に、前述の法令（２０１９年５月１５日付けの法令第６２の表３ｂ）に記載の限界値よりも１００倍高い濃度で、上記の試験に既に用いられ、以下の表１に示される物質を使用して繰り返した。試料を、０．５バールの圧力、７０℃の温度で６０分間にわたってガス状オゾンによる処理に供し、移動した状態で維持した。結果を以下の表１に提供し、９５％より高い総低減率を実証する。

^＊ジアゼパム、トラセミド、及びクラブラン酸による強化は、対照試料に対して実施しなかった。値は、重量比（一定重量まで１０５℃で乾燥させた試料の質量に対する物質の質量）として表される。放出試験は、Ｌ／Ｓ＝１００ｍＬ／ｇ（２４時間の浸漬での溶出液の回収）に等しい液体対固体比において水中で実施した。物質は、法律（２０１９年５月１５日付けの法令第６２）に従ってアルカリ性ｐＨで抽出された。

本開示の主題を形成する方法の工程の特定の動作条件によって、有効な除染に有利に働くこと、漂白及び臭気の排除の効果を得ること、同時に、再利用のために回収及び販売される材料の劣化に対抗することが可能になる。

当然ながら、本発明の原理を損なうことなく、構成及び実施形態の詳細は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、広く変更することができる。

Claims (15)

1. リサイクルされる使用済み吸収性衛生製品を滅菌及び除染するための方法であって、前記使用済み吸収性衛生製品が、ヒトの代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって汚染されており、前記使用済み吸収性衛生製品が、プラスチック、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、及び任意選択でセルロースの画分を含み、前記方法が、
   －前記使用済み吸収性衛生製品を、１４０℃以下の温度に、１バール～３．６バールに含まれる圧力で加熱することによって滅菌して、滅菌された使用済み吸収性衛生製品を得る工程（ＳＲ）と、
   －前記滅菌された使用済み吸収性衛生製品を、酸化処理によって前記有機化合物から除染する工程（ＤＣ）と、を含み、
   前記酸化処理が、前記滅菌された使用済み吸収性衛生製品をオゾン含有ガスと接触させることによって実施され、
   前記酸化処理が、６０℃以上の温度で実施され、
   前記酸化処理による前記除染工程（ＤＣ）に供された前記滅菌された使用済み吸収性衛生製品が、８０％未満の湿度を有する、方法。
2. リサイクルされる前記使用済み吸収性衛生製品が、プラスチック、セルロース、及びＳＡＰの画分を含み、かつ乳児用おむつ、成人用失禁パッド、生理用ナプキン、ベッドライニングを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ガス中のオゾンの濃度が、０．６ｋｇ／ｍ^３～０．１４ｋｇ／ｍ^３に含まれ、好ましくは０．０８ｋｇ／ｍ^３に等しい、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記除染工程（ＤＣ）の前記酸化処理が、０．３バール～１．５バールに含まれる圧力、好ましくは０．５バールに等しい圧力で実施される、請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記除染工程（ＤＣ）の前記酸化処理が、３０分～９０分に含まれる期間、好ましくは６０分に等しい期間にわたって実施される、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記方法が、前記使用済み吸収性衛生製品を水又は水溶液に浸漬する工程を含まない、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記滅菌工程（ＳＲ）及び後続の前記除染工程（ＤＣ）が、密閉反応器、好ましくはオートクレーブ、より好ましくは回転オートクレーブ内で実施される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記除染工程（ＤＣ）の前記酸化処理が、前記オゾン含有ガスを前記反応器内に導入することによって実施される、請求項７に記載の方法。
9. 前記除染工程（ＤＣ）が、前記反応器内に真空状態を作る工程を含み、前記真空を作る工程が、前記反応器内への前記オゾン含有ガスの導入に先行する、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記方法が、前記有機化合物から滅菌及び除染された前記使用済み吸収性衛生製品を細断し、１０ｃｍ未満、好ましくは３ｃｍ未満、より好ましくは１ｃｍ未満の粒径を有する、細断された使用済み吸収性衛生製品を得る工程（ＳＨ）を更に含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記方法が、前記細断された使用済み吸収性衛生製品を乾燥させ、プラスチック、ＳＡＰ、及び任意選択でセルロースを含む、細断及び乾燥された使用済み吸収性衛生製品を得る工程（ＤＲ）を更に含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記方法が、前記細断及び乾燥された使用済み吸収性衛生製品から、プラスチック、任意選択でセルロース、及びＳＡＰを分離する工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. 請求項１２に記載の方法によって得られる、使用済み吸収性衛生製品から分離されたプラスチックであって、前記プラスチックが、ヒトの代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって除染されている、プラスチック。
14. 請求項１２に記載の方法によって得られる、使用済み吸収性衛生製品から分離されたセルロースであって、前記セルロースが、ヒトの代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって除染されている、セルロース。
15. 請求項１２に記載の方法によって得られる、使用済み吸収性衛生製品に由来する超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）であって、前記ＳＡＰが、ヒト代謝に由来しかつ薬物残留物を含む有機化合物によって除染され、吸収能力（ＡＣ）が、元のＳＡＰの吸収能力と比較して４％未満の低下を有する、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）。

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