JP3378204B2 - 使用済み紙おむつの使用材料の再生処理方法 - Google Patents
使用済み紙おむつの使用材料の再生処理方法Info
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Description
使用材の再生処理技術及び紙おむつに使われているパル
プ成分及び不織布・ビニールを再利用できるように回収
する技術に関する。
には多量の紙おむつが使用されている。未使用の紙おむ
つAは略80重量%の吸水材としての綿状パルプdと、
略10重量%の吸水ポリマーeと、8重量%に近い外装
のビニールaの素材と少量の不織布bとから構成されて
いる(図3,4参照)。紙おむつAは使用されると、屎
尿の液成分が吸水ポリマーeに吸収され、吸水したポリ
マーが90重量%以上となって大部分の重量となってい
る。この紙おむつは、幼児用おむつと老人・障害者等の
大人用おむつとして大量に販売されていて、これに使用
されているパルプは日本国内1年間で約30万トン以上
となっていて、このため、地球上の広い森林面積(九州
と略同じ程の広さの森林伐採面積)の木が伐採され、環
境破壊の一因となっている。又、大量の使用済み紙おむ
つは、一般廃棄物として年間150万トン程が焼却処分
で処分されている。この焼却方法ではダイオキシンの排
出・排気ガスによる地球温暖化の問題及び焼却灰の最終
処分の埋め立て地問題が発生していた。
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、使用済み
紙おむつのパルプ成分の大部分を分離回収して再利用可
能にし、森林伐採及び地球温暖化等の環境破壊を少なく
する事を可能にする新しい構想による使用済み紙おむつ
の使用材料の再生処理方法を提供することにある。
発明の構成は、 1) 使用済み紙おむつを破砕した後、ポリマー分解剤
が水に混入され且つ撹拌されるポリマー分解槽中に破砕
した使用済み紙おむつを投入し、ポリマー分解槽より排
出される汚水中からポリマー分解剤を含んだ水を微生物
を用いて浄化する浄化槽で浄化し、その浄化された水の
一部又は全部をポリマー分解槽に戻し、ポリマー分解剤
を循環使用し、ポリマー分解槽内で紙おむつに含まれる
吸水ポリマーをモノマーに分解してから紙おむつに含ま
れるパルプ成分を分離回収することを特徴とする使用済
み紙おむつの使用材料の再生処理方法 2) 使用済み紙おむつを破砕した後、ポリマー分解剤
が水に混入され且つ撹拌されるポリマー分解槽中に破砕
した使用済み紙おむつを投入し、ポリマー分解槽から排
出される汚水をスクリーンにかけてパルプ成分を分離
し、同分離されたパルプ成分を清水で洗浄し、その後脱
水してパルプ成分を回収し、スクリーンを通過した汚水
を浄化槽で微生物によって浄化し、浄化された処理水の
一部又は全部をポリマー分解槽へ戻し、又汚水分の沈澱
した汚泥を汚泥貯槽を経て脱水機にて脱水して固形状で
排出し、ポリマー分解槽内で紙おむつに含まれる吸水ポ
リマーをモノマーに分解してから紙おむつに含まれるパ
ルプ成分を分離回収することを特徴とする使用済み紙お
むつの使用材料の再生処理方法 3) ポリマー分解槽から排出される汚水をスクリーン
にかけてパルプ成分を分離し、同分離されたパルプ成分
を清水で洗浄し、その後脱水してパルプ成分を回収し、
スクリーンを通過した汚水を浄化槽で微生物によって浄
化し、浄化された処理水の一部又は全部をポリマー分解
槽へ戻し、又汚水分の沈澱した汚泥を汚泥貯槽を経て脱
水機にて脱水して固形状で排出する前記1)記載の使用
済み紙おむつの使用材料の再生処理方法 4) ポリマー分解槽から排出される汚水をスクリーン
にかけてパルプ成分を分離し、同分離されたパルプ成分
を清水で洗浄し、その後脱水してパルプ成分を回収する
前記1)記載の使用済み紙おむつの使用材料の再生処理
方法 5) ポリマー分解槽からビニール掻き上げ装置によっ
て破砕したビニール片を 分離除去し、その後にパルプ成
分を分離回収するようにした前記1)〜4)いずれか記
載の使用済紙おむつの使用材料の再生処理方法にある。
て、外装のビニール部分・不織布・吸収紙を分断し、内
部のパルプ成分とポリマー成分を引き出してこれらと不
織布・ビニール等を分離できるようにする。その後に吸
水ポリマーのポリマー分解剤を入れたポリマー分解槽
(水路のようなものも含む)中に投入し、攪拌して吸水
ポリマーをモノマーに分解し、それから残りの不織布・
ビニール・パルプ成分を別々に分離回収する。吸水ポリ
マーはそのままの形ではゲル状に膨張しているため、ビ
ニール・パルプ成分はこれらによって包被・連結され分
離することが難しいが、吸水ポリマーをモノマーにする
ことで水溶化され、固形分であるビニール・パルプ成分
の分離・回収は通常のスクリーン掻き集め等のビニール
掻き上げ装置によって簡単に行える。ポリマー分解槽の
汚水には、水及びモノマーの他に屎尿成分があり、これ
を浄化槽で微生物を用いて分解・沈澱させて浄化し、そ
の浄化した水をポリマー分解槽に戻して使用する。この
浄化した水には、まだポリマー分解剤があるためこれが
ポリマー分解槽の希釈水及びポリマー分解剤として使用
でき、ポリマー分解剤及び水の使用量を低減できる。こ
れはポリマー分解槽からスクリーン等のビニール掻き上
げ装置で分離・回収する行程及びパルプ成分の分離・脱
水する行程で回収する汚水を浄化した後、ポリマー分解
槽に戻す場合でも同様なポリマー分解剤の繰り返し使用
を可能としている。又使用水量も低くできることにな
る。又、パルプ成分の分離回収方法の中で、ポリマー分
解槽でのビニール除去後の汚水をスクリーンでパルプ成
分を分離・脱水して回収する方法が容易確実に行える方
法である。
は、多価金属イオンのCa,Na,Mg等が使用でき、
安価な塩化カルシウム(CaCl2 )が好ましい。又汚
水中の屎尿の分解分離は、微生物を用いて分解させ、残
りを沈澱させ、沈澱したものは汚泥濃縮槽で更に沈澱さ
せて濃縮した後脱水機で脱水して固形化し、炭化装置に
て炭化処理する方法が好ましい。浄化槽としては流動床
式のものが好ましく、又ビニールの分離除去作業は掻き
上げスクリーン方式で分離回収し、プレス加工等をして
油化装置又は炭化装置で油又は炭原料として再利用する
ことが好ましい。処理途中においてパルプを蒸気によっ
て加熱殺菌を行い、その後アルカリ性水等で調質後、脱
水回収を行うのが望ましい。分離回収された成分の利用
方法としては、パルプ成分は主に紙おむつのパルプとし
て、ビニール類は油化する事で燃料、その他の素材に、
炭化する事で土地の改良材燃料、肥料、その他カーボン
素材等がある。汚水処理で生じる汚泥も肥料・堆肥の他
に炭化する事でビニール類と同様の利用方法がある。し
たがって本発明の再生処理方法においては、ほとんどを
再利用し、廃棄物の発生を極力小さく出来る。
する。図1は、実施例の廃棄処理行程図である。図2
は、実施例の廃棄処理設備を示す説明図である。図3
は、紙おむつの素材成分の処分の状態を示す説明図であ
る。図4は、紙おむつの内部を示す説明図である。図4
中、Aは紙おむつ、aは同紙おむつの塩化ビニール製の
外装ビニール、bは内側表面材となるパルプ製の不識
布、cは吸収紙、dは綿状パルプ、eは高分子吸水ポリ
マーである。図2中、1は破砕機、1aは破砕物投入
口、2は攪拌装置を備えた二つの水槽に分れたポリマー
分解槽、2aは攪拌装置、2bはビニールだけを掻き上
げる掻き上げスクリーン方式のビニール掻き上げ装置、
2cはスクリュープレスを用いたビニール圧縮機、2d
は圧縮ビニール受容器、2eは排出ポンプ、2fは中継
槽、3はポリマー分解剤のCaCl2 (塩化カルシウ
ム)をポリマー分解槽3に供給するポリマー分解剤供給
装置、3aは塩化カルシウム供給ホッパー、3bは再利
用水タンク、3cはポンプ、3dは攪拌機、4はパルプ
成分分離部、4aは第1スクリーン、4bは分離水槽、
4cは中継槽、4dは清水タンク、4eは第2スクリー
ン、4fはパルプ脱水機、4gはコンベア、4hは脱水
パルプ成分受ホッパー、4iは加熱殺菌器、4jは調質
器、5は微生物を用いた浄化槽、5aは浄化槽5の浄化
された水をポリマー分解槽2に戻す水戻し管、5bは汚
泥処理部7への汚泥送り管、6は微生物を用いた第2浄
化槽、6aは第2処理水槽6の浄化された水をパルプ成
分分離部4へ戻す水戻し管、6bは汚泥処理部7への汚
泥送り管、6cは第2スクリーン4e及びパルプ脱水機
4fからの汚水導入管、6dは沈澱したパルプの返送
管、7は汚泥処理部、7aは汚泥貯槽、7bは汚泥脱水
機、7cは脱水汚泥受槽である。
砕機投入口1aから投入され、破砕機1によって外装ビ
ニールa、不識布b、吸収紙c、綿状パルプdは分断さ
れ、分離状態になりポリマー分解槽2へ投入される。同
ポリマー分解槽2にはポリマー分解剤供給装置3からポ
リマー分解剤である塩化カルシウムと水がポンプ3cを
介してポリマー分解槽2へ投入され、同ポリマー分解槽
2中で攪拌装置2aで攪拌され、切断された外装ビニー
ルb、パルプd、吸収紙c、不識布bは分散される。又
パルプd、高分子吸水ポリマーe、不識布b、吸収紙c
は水を吸水してふやけ、高分子吸水ポリマーeは吸水す
ると大きく膨張してゲル化するが、ポリマー分解槽2中
の塩化カルシウムのポリマー分解剤によってモノマーに
分解され、水溶化し、パルプd等の攪拌・分散を容易に
行えるようにしている。ポリマー分解槽2中を浮遊する
外装ビニール2bはビニール掻き上げ装置2bによって
掬い上げられて、ビニール圧縮機2cへ送られ、圧縮さ
れて圧縮ビニール受容器2dへ収容する。この回収され
た圧縮ビニールは油化することで燃料・その他の素材
に、炭化する事で土地の改良材・燃料・肥料・その他カ
ーボン系材等にかえて利用する。ポリマー分解槽2の汚
水は排出ポンプ2eによってパルプ成分分離部4の第1
スクリーン4aに送られ、スクリーン4aを流下した屎
尿・モノマー・ポリマー分解剤を含んだ汚水分は浄化槽
5へ送られる。第1スクリーン4aで捕捉脱水されたパ
ルプ成分は分離槽4bに投入され、清水タンク4dの清
水で脱水されたパルプ成分は洗われ、中断槽4cに収容
され、更にポンプで第2スクリーン4eへ送られ、パル
プ成分と液分が分離され、パルプ成分はスチームによる
加熱殺菌器4iで殺菌され、調質器4jで調質された
後、パルプ脱水機4fによって脱水されてコンベア1g
によって脱水パルプ成分受ホッパー4hへ収容される。
第2スクリーン4e,脱水機4fから出される汚水は第
2浄化槽6に入れ、まず微量のパルプ成分を沈降分離し
た後第2流動床(図示せず)に入れられ、微生物を用い
て屎尿及び細かいパルプ成分、繊維成分が分解され、次
の第2沈澱槽(図示せず)で比重分離し、上澄水を第2
処理水槽(図示せず)に送り、その浄化された上澄水を
水戻し管6aでパルプ成分分離部4及び第2スクリーン
4eへ戻す。一方第2沈澱槽(図示せず)の沈澱物は汚
泥送り管6bを介して汚泥処理部7へ送られる。又第2
浄化槽6で沈降濃縮されたパルプ成分は汚泥送り管6b
にてパルプ成分分離部4へ戻される。第1スクリーン4
aから排出される汚水は浄化槽5へ送られ、その第1流
動床(図示せず)で微生物を用いて汚水を分解処理し、
次に第1沈澱槽(図示せず)によって比重分離し、その
上澄水は第1処理水槽(図示せず)へ送り、その浄化し
た水を水戻し管5a,再利用水タンク3bを介してポリ
マー分解槽2へ戻している。第1沈澱槽(図示せず)の
沈澱物は汚泥処理部7へ送られる。
して汚泥貯槽7aで収容され、汚泥脱水機7bで脱水さ
れて固形状態で汚泥受槽7cに収容される。水戻し管6
a,5aでポリマー分解槽2,パルプ成分分離部4へ戻
される水には、ポリマー分解剤のCaCl2が含まれて
いるので、CaCl2 の消費量は少なくできる。モノマ
ーは浄化槽を介して放流される。以上の様に、本実施例
では使用済み紙おむつは、破砕して分断した後内部のポ
リマーをポリマー分解剤でモノマーにしてから他成分を
分離回収するので、分離回収が容易に且つ確実になされ
る。又、浄化槽で浄化されたポリマー分解剤を含んだ水
をポリマー分解槽2で再利用するのでポリマー分解剤及
び水の消費量を少なくしている。この実施例で回収され
たパルプ成分は、紙おむつのパルプとして、ダンボール
等の紙製品の原料として利用でき、他に土地の改良剤・
燃料・肥料として使用できる。
おむつの各成分を、まずポリマー分解槽でポリマーをポ
リマー分解剤でモノマーにしてから分離回収するもので
あるので、ビニール・パルプ成分・屎尿・ビニール等の
成分(素材)の分離回収並びに再利用が容易且つ確実に
行え、焼却方法でなく公害の発生を極力少なく大量処理
を可能とした。又パルプを再利用できるようにして資源
の有効利用を図ることができる。又汚水とともに混入さ
れたポリマー分解剤を浄化した水と一緒にして戻して循
環使用するものでは、ポリマー分解剤・水の使用量を少
なくできる。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 使用済み紙おむつを破砕した後、ポリマ
ー分解剤が水に混入され且つ撹拌されるポリマー分解槽
中に破砕した使用済み紙おむつを投入し、ポリマー分解
槽より排出される汚水中からポリマー分解剤を含んだ水
を微生物を用いて浄化する浄化槽で浄化し、その浄化さ
れた水の一部又は全部をポリマー分解槽に戻し、ポリマ
ー分解剤を循環使用し、ポリマー分解槽内で紙おむつに
含まれる吸水ポリマーをモノマーに分解してから紙おむ
つに含まれるパルプ成分を分離回収することを特徴とす
る使用済み紙おむつの使用材料の再生処理方法。 - 【請求項2】 使用済み紙おむつを破砕した後、ポリマ
ー分解剤が水に混入され且つ撹拌されるポリマー分解槽
中に破砕した使用済み紙おむつを投入し、ポリマー分解
槽から排出される汚水をスクリーンにかけてパルプ成分
を分離し、同分離されたパルプ成分を清水で洗浄し、そ
の後脱水してパルプ成分を回収し、スクリーンを通過し
た汚水を浄化槽で微生物によって浄化し、浄化された処
理水の一部又は全部をポリマー分解槽へ戻し、又汚水分
の沈澱した汚泥を汚泥貯槽を経て脱水機にて脱水して固
形状で排出し、ポリマー分解槽内で紙おむつに含まれる
吸水ポリマーをモノマーに分解してから紙おむつに含ま
れるパルプ成分を分離回収することを特徴とする使用済
み紙おむつの使用材料の再生処理方法。 - 【請求項3】 ポリマー分解槽から排出される汚水をス
クリーンにかけてパルプ成分を分離し、同分離されたパ
ルプ成分を清水で洗浄し、その後脱水してパルプ成分を
回収し、スクリーンを通過した汚水を浄化槽で微生物に
よって浄化し、浄化された処理水の一部又は全部をポリ
マー分解槽へ戻し、又汚水分の沈澱した汚泥を汚泥貯槽
を経て脱水機にて脱水して固形状で排出する請求項1記
載の使用済み紙おむつの使用材料の再生処理方法。 - 【請求項4】 ポリマー分解槽から排出される汚水をス
クリーンにかけてパルプ成分を分離し、同分離されたパ
ルプ成分を清水で洗浄し、その後脱水してパルプ成分を
回収する請求項1記載の使用済み紙おむつの使用材料の
再生処理方法。 - 【請求項5】 ポリマー分解槽からビニール掻き上げ装
置によって破砕したビニール片を分離除去し、その後に
パルプ成分を分離回収するようにした請求項 1〜4いず
れか記載の使用済紙おむつの使用材料の再生処理方法。
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JP28200798A JP3378204B2 (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 使用済み紙おむつの使用材料の再生処理方法 |
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