JP5147960B2 - 攪拌分離槽 - Google Patents

Description

本発明は攪拌分離槽に関し、特に大きさの異なる２つの物質を適切に分離する攪拌分離槽に関する。

医療の発達や生活環境の進歩に伴う長寿命化を背景として老年人口が増大している昨今、紙おむつの需要が増大してきている。使用済の紙おむつは、焼却処理されるのが一般的である。その一方で、地球温暖化ガスの排出抑制の観点から、ごみの減量化、資源の再利用、循環型社会の形成がグローバル社会のコンセンサスとなっている。このような時代の要請を背景に、使用済紙おむつを再利用する試みが始まっている。使用済紙おむつを再利用する技術として、使用後の紙おむつを予備洗浄した後に適度な大きさに分断し、分断された紙おむつを脱水剤と共に洗浄水中に投下し攪拌して、ビニールと高分子吸収ポリマーとパルプとに分解し、無端ベルトの上部の掻き取り手段で槽内の洗浄水に浮かせたビニールを掻き集めて無端スクリーンで搬出し、無端ベルトの下部の沈降物送り手段で沈降したパルプ・高分子吸収ポリマーを排出口に送って取り出し、高品位の再生パルプを得る技術がある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−２７３２５９号公報（段落０００８−００１１、図１）

しかしながら、掻き取り手段と沈降物送り手段とを兼用した無端ベルトや、無端スクリーンを用いることとすると、装置が大掛かりで複雑になる。

本発明は上述の課題に鑑み、簡便な構成で大きさの異なる２つの物質を適切に分離することができる攪拌分離槽を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る攪拌分離槽は、例えば図２に示すように、第１の物質Ｖと、第１の物質Ｖよりも小さい第２の物質Ｐと、が投入された処理用液体Ｑを収容する収容容器１０ｃと；第２の物質Ｐを通すが第１の物質Ｖは通さない大きさの孔が複数形成された多孔板１０ｐであって、収容容器１０ｃの内部に傾斜させて設置され、収容容器１０ｃの内部を上方の攪拌部１０ｔと下方の沈殿部１０ｓとに区画する多孔板１０ｐと；攪拌部１０ｔの下部から収容容器１０ｃの外側に延びる導出管１０ｄであって、攪拌部１０ｔに連通し、第１の物質Ｖを収容容器１０ｃの外部へ導出する導出管１０ｄとを備え；沈殿部１０ｓの収容容器１０ｃに、第２の物質Ｐを収容容器１０ｃの外部へ排出する排出口１０ｈが形成されている。

このように構成すると、導出管から処理用液体を導出させたときに、液位の低下に伴って沈殿部から攪拌部に向かう処理用液体の流れが生じることとなり、多孔板に付着して孔を塞いでいた第１の物質を剥離させることができ、簡便な構成で第１の物質と第２の物質とを適切に分離することができる。

また、本発明の第２の態様に係る攪拌分離槽は、例えば図２及び図３に示すように、上記本発明の第１の態様に係る攪拌分離槽１０において、収容容器１０ｃ内に投入された処理用液体Ｑを、水平方向成分が旋回するように流動させる攪拌装置１０ｍを備え；多孔板１０ｐが、収容容器１０ｃの外周から旋回の流れＲの中心に向かって下り勾配となるように放射状に傾斜させて設置されると共に、放射状の放射線に沿った高さが旋回Ｒの方向に見て順次高くなった後に順次低くなる突部１０ｐｒが形成されるように設置されている。

このように構成すると、旋回流を受ける多孔板の裏側に面する多孔板が、第１の物質によって閉塞されることを回避することができる。

また、本発明の第３の態様に係る攪拌分離槽は、例えば図２に示すように、上記本発明の第１の態様又は第２の態様に係る攪拌分離槽１０において、収容容器１０ｃの内部に処理用液体Ｑを供給する処理用液体供給管２４であって、導出管１０ｄに接続された処理用液体供給管２４を備える。

このように構成すると、導出管から攪拌部へ向かう処理用液体の上方流が生じることとなり、導出管に入り込んだ第２の物質を再び攪拌部へ戻すことが可能になって、第２の物質の沈殿部への捕集効率を向上させることができる。

また、本発明の第４の態様に係る攪拌分離槽は、例えば図２に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る攪拌分離槽１０において、一端が排出口１０ｈに接続され、収容容器１０ｃから下方に延びる排出管１８、１９であって、排出口１０ｈから収容容器１０ｃの外部へ第２の物質Ｐと共に排出された処理用液体Ｑを受け入れる回収槽１１、１２（例えば図１参照）内における所定の高液位の直近上方で他端が開口した排出管１８、１９を備える。

このように構成すると、排出管の他端の静水頭を大きくすることができ、排出口からの処理用液体の排出時間の短縮化を図ることができる。

本発明によれば、導出管から処理用液体を導出させたときに、液位の低下に伴って沈殿部から攪拌部に向かう処理用液体の流れが生じることとなり、多孔板に付着して孔を塞いでいた第１の物質を剥離させることができ、簡便な構成で第１の物質と第２の物質とを適切に分離することができる。

本発明の実施の形態に係る使用済紙おむつの処理装置を含む使用済紙おむつの処理システムの模式的系統図である。 本発明の実施の形態に係る使用済紙おむつの処理装置を構成する攪拌分離槽の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る使用済紙おむつの処理装置を構成する攪拌分離槽を説明する図である。（ａ）は概略平面図、（ｂ）は部分側面断面図である。 本発明の実施の形態に係る使用済紙おむつの処理装置の処理手順のフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る使用済紙おむつの処理システムを構成する洗浄装置の別の実施の形態を示す模式的系統図である。 本発明の実施の形態に係る使用済紙おむつの処理システムの別の実施の形態を示す模式的系統図である。 図６に示す使用済紙おむつの処理システムにおける物質のフローを示す系統図である。 変形例に係る攪拌分離槽の構成を説明する図である。（ａ）は側面断面図、（ｂ）は概略平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る攪拌分離槽１０を有する使用済紙おむつの処理装置１を備える使用済紙おむつの処理システム１０１を説明する。図１は、使用済紙おむつの処理システム１０１（以下、単に「処理システム１０１」という。）の模式的系統図である。紙おむつＤは、主要材料である母材分としてのパルプＰＬと、吸水性物質分としてのポリマーＰＭと、テープや不織布や防水シート等のプラスチック分としてのビニールＶ（第１の物質）とを含んで構成されている。本実施の形態では、パルプＰＬ及びポリマーＰＬをまとめて「脱プラ原料Ｐ」という場合もある。脱プラ原料Ｐは、再生用物質の一形態であり、第２の物質に相当する。処理システム１０１は、汚物（し尿）を含んだ使用済の紙おむつＤから、ポリマーＰＭ、パルプＰＬ、ビニールＶを分離し、再生可能な資源を取り出すシステムである。なお、処理システム１０１で処理される際、ポリマーＰＭは薬品によって吸水性が失われている。処理システム１０１は、使用済紙おむつの処理装置１（以下、単に「処理装置１」という。）と、洗浄装置としてのすすぎ洗浄装置４０とを備えている。処理装置１は、攪拌分離槽１０と、第１の回収槽としての重汚水槽１１と、第２の回収槽としての軽汚水槽１２と、分別装置２０と、制御装置６０とを備えている。主要機器を、攪拌分離槽１０、重汚水槽１１、軽汚水槽１２として、攪拌分離装置を構成している。

ここで図２を参照して、攪拌分離槽１０の構成を説明する。図２は、攪拌分離槽１０の縦断面図である。攪拌分離槽１０は、予備洗浄が行われずに裁断された使用済の紙おむつＤを洗浄すると共にビニールＶを粗方取り除くものである。攪拌分離槽１０は、処理用液体としての処理液体Ｑを収容する収容容器１０ｃと、脱プラ原料Ｐが拡散した処理液体Ｑを通すがほとんどのビニールＶは通さない大きさの孔が複数形成された多孔板１０ｐと、ビニールＶを収容容器１０ｃの外へ導出する導出管１０ｄと、脱プラ原料Ｐが拡散した処理液体Ｑを収容容器１０ｃの外へ排出する第１の排出管としての重汚水排出管１８及び第２の排出管としての軽汚水排出管１９と、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑを水平方向成分が旋回すると同時に鉛直方向成分が上昇及び下降するように流動させて攪拌する攪拌装置としてのミキサー１０ｍとを有している。

収容容器１０ｃは、円筒状の部材の下部に、円錐状の部材がその頂点を下にして接続した形状となっている。収容容器１０ｃは、円筒状の部材の軸線が鉛直になるように配置され、円錐状の部材の頂点が円筒状の部材の軸線の延長線上に位置するように構成されている。円筒状の部材の軸線の延長線上には、導出管１０ｄが設けられている。導出管１０ｄは、円錐状の部材の頂部を貫通し、一端が収容容器１０ｃの内部に突き出ており、他端は収容容器１０ｃの外側に延びている。導出管１０ｄの他端の先には、導出された処理液体ＱからビニールＶを除去するビニール除去スクリーン１０ｅが設置されている。ビニール除去スクリーン１０ｅでビニールＶが除去されて残った処理液体Ｑは、配管１０ｅｒを介して軽汚水槽１２（図１参照）に導入されるように構成されている。導出管１０ｄには、収容容器１０ｃの外側で、流路を開閉する開閉弁１０ｖが配設されている。開閉弁１０ｖは、本実施の形態ではピンチバルブが用いられている。多孔板１０ｐは、本実施の形態ではパンチングメタルが用いられており、収容容器１０ｃの外周の側壁の内側から導出管１０ｄの一端に向かって下り勾配となるように設けられている。

図３に、多孔板１０ｐの設置態様をより詳細に示す。図３（ａ）は攪拌分離槽１０の平面図、図３（ｂ）は多孔板１０ｐまわりの部分側面断面図である。多孔板１０ｐは、複数に分割されたものが収容容器１０ｃの周方向に配列されて放射状に傾斜させて設置されており、本実施の形態では、１２分割された三角形状の部材が導出管１０ｄを囲むように配列されて構成されている。また、本実施の形態では、ミキサー１０ｍによって処理液体Ｑが旋回する方向（円形断面の収容容器１０ｃの周方向）Ｒ（図３（ｂ）参照）において、平らに配置された多孔板１０ｐａと、順次高くなるように傾けて配置された多孔板１０ｐｂと、順次低くなるように傾けて配置された多孔板１０ｐｃとで１単位の多孔板１０ｐＵが構成され、この１単位の多孔板１０ｐＵが旋回方向Ｒに繰り返して配列されている。多孔板１０ｐｂと多孔板１０ｐｃとで、両者の接続部が頂上となる突部１０ｐｒが形成される。１単位を構成する各多孔板１０ｐａ、１０ｐｂ、１０ｐｃは、旋回方向Ｒに辿って見れば、平らであったり、上りあるいは下りといった高さに変化が現れるが、放射状に配設された多孔板１０ｐの放射線（ある一点から四方八方に広がっている線）の方向（円形断面の収容容器１０ｃの半径方向）に辿って見ると、どの部分でも収容容器１０ｃの外周から中心に向かって下り勾配に傾斜して設置されている。

図２に示すように、収容容器１０ｃは、多孔板１０ｐによって、多孔板１０ｐよりも上方の攪拌部１０ｔと下方の沈殿部１０ｓとに区画されている。攪拌部１０ｔには、ミキサー１０ｍが配設されている。ミキサー１０ｍは、垂直に立設する軸１０ｍａと、軸１０ｍａの端部に取り付けられて軸１０ｍａを軸線まわりに回転させるモータ１０ｍｅと、攪拌部１０ｔ内で処理液体Ｑの旋回流れを作り出すフィン１０ｍｆとを有している。軸１０ｍａは、その軸線が収容容器１０ｃの円筒状部材の軸線と一致するように設置されている。フィン１０ｍｆは、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑを、旋回方向Ｒ（図３参照）に流動させながら上方にも向けて動かすことができる羽根形状に形成されている。フィン１０ｍｆは、多孔板１０ｐの近くで軸１０ｍａに取り付けられている。

導出管１０ｄは、攪拌部１０ｔに開口しており、沈殿部１０ｓには直接開口していない。このように構成されていることにより、沈殿部１０ｓの処理液体Ｑが直接（攪拌部１０ｔを経由せずに）導出管１０ｄに流入することがないようになっている。収容容器１０ｃの沈殿部１０ｓの部分には、脱プラ原料Ｐが拡散した処理液体Ｑを排出する２つの排出口１０ｈが形成されている。排出口１０ｈは、収容容器１０ｃの円錐状の部材の頂点付近に形成されている。２つの排出口１０ｈのうち、一方の排出口１０ｈａには第１の排出管としての重汚水排出管１８が接続されており、他方の排出口１０ｈｂには第２の排出管としての軽汚水排出管１９が接続されている。重汚水排出管１８は、重汚水槽１１（図１参照）内における所定の高液位の直近上方で他端が開口する長さまで下方に延びている。直近上方とは、所定の高液位に対し、上方であって極力近い位置である。軽汚水排出管１９も、重汚水排出管１８に倣い、軽汚水槽１２（図１参照）内における所定の高液位の直近上方で他端が開口する長さまで下方に延びている。このように構成することで、重汚水排出管１８及び軽汚水排出管１９の下端の静水頭を大きくすることができ、排出時間の短縮化を図ることができる。重汚水排出管１８には、流路を開閉する第１の開閉弁としての開閉弁１８ｖが配設されている。軽汚水排出管１９には、流路を開閉する第２の開閉弁としての開閉弁１９ｖが配設されている。開閉弁１８ｖ及び開閉弁１９ｖは、本実施の形態ではピンチバルブあるいはバタフライ弁が用いられている。

再び図１に戻って処理装置１の説明を続ける。重汚水槽１１及び軽汚水槽１２は、攪拌分離槽１０の下方に設けられている。重汚水槽１１及び軽汚水槽１２は、重汚水槽１１が重汚水排出管１８側に、軽汚水槽１２が軽汚水排出管１９側になるように配置されている。このように構成されていることにより、開閉弁１８ｖを開けると処理液体Ｑが重汚水槽１１に流入し、開閉弁１９ｖを開けると処理液体Ｑが軽汚水槽１２に流入することとなる。本実施の形態では、予備洗浄されていない使用済紙おむつＤを初めて洗浄した処理液体Ｑあるいはし尿の含有量が許容範囲に低減されるまで洗浄した処理液体Ｑを重汚水槽１１へ導入し、し尿の含有量が許容範囲に低減された後に洗浄した処理液体Ｑを軽汚水槽１２へ導入することを想定しており、重汚水槽１１へ導入される処理液体Ｑを重汚水Ｑ１といい、軽汚水槽１２へ導入される処理液体Ｑを軽汚水Ｑ２ということとする。

軽汚水槽１２の上方には再生用物質抽出分別機としての振動スクリーン１５が設置されている。振動スクリーン１５は、重汚水槽１１内の重汚水Ｑ１を導入し、重汚水Ｑ１内に含まれる脱プラ原料Ｐを分別する機器である。振動スクリーン１５は、分別した脱プラ原料Ｐを軽汚水槽１２内に落下させることができるように、軽汚水槽１２の上方に配設されている。重汚水槽１１には、重汚水Ｑ１を振動スクリーン１５へ導く重汚水搬送管１６の一端が接続されており、重汚水搬送管１６の他端は振動スクリーン１５の上方で開口している。重汚水搬送管１６は、振動スクリーン１５に接続されていてもよい。重汚水搬送管１６には、重汚水Ｑ１を振動スクリーン１５へ圧送する重汚水ポンプ１３が配設されている。振動スクリーン１５には、重汚水Ｑ１から脱プラ原料Ｐが除かれた後の処理液体Ｑである濃汚水Ｑ３を流す被処理液管８２の一端が接続されている。被処理液管８２の他端は、濃汚水Ｑ３を浄化する汚水処理槽８１に接続されている。汚水処理槽８１は、浄化槽８１Ｂと、濃汚水Ｑ３の浄化槽８１Ｂへの供給流量を調節するために浄化槽８１Ｂの前段に設けられる流量調整槽８１Ａと、濃汚水Ｑ３が浄化された処理液体Ｑである処理済水Ｑ４を貯留する貯留槽８１Ｃとに分割されていてもよい。このように分割すると、汚水処理槽８１への濃汚水Ｑ３の導入流量の変動にかかわらず浄化処理を平準化することができると共に、処理済水Ｑ４の需要の変化に対応することができる。汚水処理槽８１（貯留槽８１Ｃ）には、また、処理済水Ｑ４の一部を排水Ｙとして系外に排出する排水管８９の一端と、処理済水Ｑ４を流す浄化液管８４の一端とが接続されている。浄化液管８４には、処理済水Ｑ４を圧送する浄化液ポンプ８５が配設されている。軽汚水槽１２には、軽汚水Ｑ２を流す軽汚水搬送管１７の一端が接続されている。軽汚水搬送管１７には、軽汚水Ｑ２を圧送する軽汚水ポンプ１４が配設されている。

分別装置２０は、脱プラ原料Ｐを含んでいる軽汚水Ｑ２を、脱プラ原料Ｐと分別水Ｑ５（軽汚水Ｑ２から脱プラ原料Ｐが除去された処理液体Ｑ）とに分別し、分別水Ｑ５を再び攪拌分離槽１０で使用可能にする装置であり、分別液体槽としての循環水槽２１と、再生用物質含有液体分別機としての分別スクリーン２３と、分別液体管としての分別水管２４とを含んで構成されている。

分別スクリーン２３は、処理液体Ｑを通すが脱プラ原料Ｐは通さないスクリーンを有しており、軽汚水Ｑ２から脱プラ原料Ｐが除かれた分別水Ｑ５を導出し、残った脱プラ原料Ｐを側方から搬出することができるように構成されている。分別スクリーン２３には、軽汚水搬送管１７の端部が接続されており、軽汚水槽１２から搬送されてきた軽汚水Ｑ２を分別スクリーン２３内に導入することができるように構成されている。また、分別スクリーン２３には、分別水Ｑ５を循環水槽２１に導く配管２３Ｄが接続されている。さらに、分別スクリーン２３には、脱プラ原料Ｐを洗浄する液体を導入する配管２８が接続されている。配管２８の他端には浄化液管８４の他端が接続されており、処理済水Ｑ４を脱プラ原料Ｐの洗浄用の液体とするために分別スクリーン２３に導入することができるように構成されている。また、分別スクリーン２３には、脱プラ原料Ｐを洗浄した後の液体を循環水槽２１に導く配管２３Ｅが接続されている。分別スクリーン２３の下方には、分別スクリーン２３の側方より搬出された脱プラ原料Ｐから水分を除去する脱水機２９が設けられている。脱水機２９には、脱プラ原料Ｐから除去した水分を循環水槽２１に導く配管２９Ｄが接続されている。

循環水槽２１は、分別スクリーン２３で分別された分別水Ｑ５を受けやすくするために、分別スクリーン２３の近傍に配置されているとよい。循環水槽２１は、攪拌分離槽１０で攪拌洗浄を行う際に用いられる処理液体Ｑの量（攪拌洗浄時水量）以上の有効容量を持つ大きさに形成されていると、少なくとも１回の攪拌洗浄に必要な水量を確保することができるため好ましく、攪拌洗浄時の処理液体Ｑの不足を回避する観点からは攪拌洗浄時水量の２倍以上の有効容量を持つことがより好ましく、設置スペースを抑制する観点からは攪拌洗浄時水量の５倍以下の有効容量であることが好ましい。循環水槽２１の下部には、分別水管２４の一端が接続されている。分別水管２４の他端は、開閉弁１０ｖ（図２参照）よりも上流側の導出管１０ｄに接続されている。分別水管２４は、処理用液体供給管の一形態である。また、分別水管２４が導出管１０ｄに接続される態様を、導出管１０ｄの軸直角断面が現れる平面視において、分別水管２４の軸線の仮想延長線が導出管１０ｄの中心を外れ、分別水管２４が導出管１０ｄの外周の接線に重なるようにすると、分別水管２４から導出管１０ｄに流入した分別水Ｑ５が旋回しながら導出管１０ｄ内を流れることとなるため好ましい。分別水管２４には、攪拌分離槽１０に向けて分別水Ｑ５を圧送する分別水ポンプ２５が配設されている。また、分別水ポンプ２５よりも下流側（好ましくは導出管１０ｄの直近）の分別水管２４には、流路を開閉する開閉弁２４ｖ（図２参照）が配設されている。

制御装置６０は、処理装置１の運転を制御する。制御装置６０は、ミキサー１０ｍのモータ１０ｍｅ（図２参照）、ビニール除去スクリーン１０ｅ、振動スクリーン１５、及び分別スクリーン２３の動力源と信号ケーブルで接続されており、これらの発停を制御することができるように構成されている。また、制御装置６０は、重汚水ポンプ１３、軽汚水ポンプ１４、分別水ポンプ２５、及び浄化液ポンプ８５の動力源と信号ケーブルで接続されており、これらの発停を制御することができるように構成されている。また、制御装置６０は、開閉弁１０ｖ、１８ｖ、１９ｖ、２４ｖ（図２参照）とそれぞれ信号ケーブルで接続されており、流路の開閉を制御することができるように構成されている。

引き続き図１を参照して、処理システム１０１が備える洗浄装置としてのすすぎ洗浄装置４０の構成を説明する。すすぎ洗浄装置４０は、処理装置１で抽出した脱プラ原料ＰをパルプＰＬと吸水性が失われたポリマーＰＭとに分離してパルプＰＬを抽出する装置であり、拡散槽としてのすすぎ濃調槽４１と、母材分分離手段としての精選スクリーン４２と、母材分分別機としてのパルプ分別スクリーン４３と、洗浄液体導入管としての工業用水管７４と、洗浄液体導出管としてのすすぎ洗浄液体管４７と、吸水性物質分分別機としてのポリマー分別スクリーン９４と、後述する循環手段とを備えている。

すすぎ濃調槽４１は、脱水機２９から（脱水機２９が省略される場合は分別スクリーン２３から）脱プラ原料Ｐを受け入れて、洗浄液体Ｓに脱プラ原料Ｐが拡散したすすぎ原料水Ｓ４を生成する槽である。すすぎ濃調槽４１は、脱プラ原料Ｐが拡散したすすぎ原料水Ｓ４をポンプで搬送可能な濃度にすることができる量の洗浄液体Ｓを収容可能な有効容量に構成されている。すすぎ原料水Ｓ４の濃度は、すすぎ濃調槽４１内の洗浄液体Ｓの量を多くすることで薄く、洗浄液体Ｓの量を少なくすることで濃くすることができ、すすぎ濃調槽４１で濃度を調節することができる。すすぎ濃調槽４１の下部には、すすぎ原料水管４４の一端が接続されている。すすぎ原料水管４４の他端は、精選スクリーン４２に接続されている。すすぎ原料水管４４には、精選スクリーン４２に向けてすすぎ原料水Ｓ４を圧送するすすぎ原料水ポンプ４５が配設されている。

精選スクリーン４２は、すすぎ原料水Ｓ４を導入し、すすぎ原料水Ｓ４に拡散している脱プラ原料ＰからパルプＰＬを抽出する装置である。精選スクリーン４２は、パルプＰＬを通すがポリマーＰＭは通さないスクリーンを有しており、すすぎ原料水Ｓ４からパルプＰＬが除かれたポリマー含有水Ｓ５と、抽出されたパルプＰＬを含むパルプ水Ｓ６とを導出することができるように構成されている。精選スクリーン４２には、すすぎ原料水管４４と、ポリマー含有水Ｓ５を流すポリマー含有水管４２Ｍと、パルプ水Ｓ６をパルプ分別スクリーン４３に導くパルプ水管４２Ｌと、後述するすすぎ洗浄液体管４７Ａとが接続されている。ポリマー含有水管４２Ｍは、ポリマー含有水Ｓ５を、ポリマーＰＭを抽出するポリマー分別スクリーン９４へ導くように敷設されている。ポリマー分別スクリーン９４には、ポリマー含有水Ｓ５からポリマーＰＭを除去した後の水分をすすぎ濃調槽４１に導く配管９４Ｄが接続されている。

パルプ分別スクリーン４３は、精選スクリーン４２からパルプ水Ｓ６を導入すると共に工業用水管７４を介して工業用水Ｗを導入し、パルプＰＬを洗浄すると共にパルプＰＬに付着している洗浄液体Ｓを除去する装置である。パルプ分別スクリーン４３は、典型的には、精選スクリーン４２よりも下方、かつ、すすぎ濃調槽４１よりも上方に配設されている。パルプ分別スクリーン４３には、パルプ水管４２Ｌ及び工業用水管７４のほか、パルプＰＬから除去した洗浄液体Ｓをすすぎ洗浄水タンク４６へ導く配管４３Ｄと、パルプＰＬから除去した洗浄液体Ｓをすすぎ濃調槽４１へ向けて導出する配管４３Ｅとが接続されている。パルプ分別スクリーン４３の下方には、パルプ分別スクリーン４３の側方より搬出されたパルプＰＬからさらに水分を除去する脱水機４９が設けられている。脱水機４９には、パルプＰＬから除去した水分をすすぎ濃調槽４１に導く配管４９Ｄが接続されている。本実施の形態では、パルプ分別スクリーン４３で除去された洗浄液体Ｓを流す配管４３Ｅが、配管４９Ｄに接続されているが、配管４３Ｅが洗浄液体Ｓを直接すすぎ濃調槽４１へ導くように構成されていてもよい。

すすぎ洗浄水タンク４６は、パルプ分別スクリーン４３でパルプＰＬから除去された洗浄液体Ｓを一旦貯留し、洗浄液体Ｓを、状況に応じて、すすぎ濃調槽４１、処理装置１、あるいは精選スクリーン４２へ分配するバッファタンクである。すすぎ洗浄水タンク４６の内部には、決められた液位を越えた洗浄液体Ｓをすすぎ濃調槽４１へ導くオーバーフロー管４６Ｆが設けられている。すすぎ洗浄水タンク４６の下部には、洗浄液体Ｓを処理装置１及び精選スクリーン４２へ向けて流すすすぎ洗浄液体管４７の一端が接続されている。すすぎ洗浄液体管４７には、洗浄液体Ｓを圧送するすすぎ洗浄液体ポンプ４８が配設されている。すすぎ洗浄液体管４７は、すすぎ洗浄液体ポンプ４８の下流側で、２本のすすぎ洗浄液体管４７Ａ、４７Ｂに分岐している。すすぎ洗浄液体管４７Ａは、精選スクリーン４２の上部に接続されている。すすぎ洗浄液体管４７Ｂは、処理装置１の配管２８に接続されている。なお、本実施の形態では、パルプ水管４２Ｌ、配管４３Ｄ、４３Ｅ、すすぎ原料水管４４、すすぎ洗浄水タンク４６、すすぎ洗浄液体管４７、配管４９Ｄを含めて循環手段を構成している。

引き続き図１乃至図３を参照して処理システム１０１の作用について説明する。なお、処理装置１の作用の説明は処理システム１０１の作用の一環として説明し、攪拌分離槽１０の作用の説明は処理装置１の作用の一環として説明する。処理システム１０１で処理される紙おむつＤは、本実施の形態では、使用状況によって変動があるが、し尿が約６〜８割（典型的には７割程度）を占めており、１日の処理量は例えば１０ｔである。紙おむつＤは、攪拌分離槽１０に投入される前に裁断される。紙おむつＤは、裁断前に洗浄しなくてよく、収集された状態のままのものを裁断にかけることができる。

ここで図４を併せて参照して、処理装置１における処理の手順も併せて説明する。図４は、処理装置１における処理の手順を示すフローチャートである。使用済紙おむつＤの処理を開始する際、裁断された紙おむつＤが収容容器１０ｃに投入される前に、収容容器１０ｃ内に処理液体Ｑが導入される（Ｓｔ１）。その際、各開閉弁１０ｖ、１８ｖ、１９ｖ、２４ｖは閉じた状態になっている。なお、収容容器１０ｃへの処理液体Ｑの導入は、開閉弁２４ｖを開いて分別水ポンプ２５を起動することで循環水槽２１内の分別水Ｑ５を導入することにより、導出管１０ｄを介して行われる。また、収容容器１０ｃへ処理液体Ｑを導入する際には、ポリマーＰＭのさらなる吸水を妨げるための薬品も投入される。収容容器１０ｃに処理液体Ｑが導入されたら、収容容器１０ｃ内に、裁断された紙おむつＤが投入される（Ｓｔ２）。なお、収容容器１０ｃ内に処理液体Ｑ（及び薬品）を導入する工程（Ｓｔ１）と収容容器１０ｃ内に裁断された紙おむつを投入する工程（Ｓｔ２）とは、同時に行われてもよく、順序が逆でもよい。

紙おむつＤが投入されたら、制御装置６０はミキサー１０ｍのモータ１０ｍｅを起動して、裁断された紙おむつＤが投入された処理液体Ｑを攪拌する（Ｓｔ３）。モータ１０ｍｅが起動するとフィン１０ｍｆが軸１０ｍａの周りに旋回方向Ｒへ回転する。すると、処理液体Ｑは、フィン１０ｍｆの構造上、水平方向成分において旋回方向Ｒに回転すると共に、鉛直方向成分において軸１０ｍａ付近で上昇し外周付近で下降するように流動する。紙おむつＤが投入された処理液体Ｑが攪拌されることにより、ビニールＶが剥離すると共に、パルプＰＬ及びポリマーＰＭ並びにし尿が処理液体Ｑに拡散又は溶解する。処理液体Ｑが攪拌される際、２枚の多孔板１０ｐｂ、１０ｐｃで突部１０ｐｒが形成されているので、処理液体Ｑの水平方向成分の流れが旋回流方向Ｒに上向き傾斜している多孔板１０ｐｂに衝突して、紙おむつＤの分解が促進される。剥離されたビニールＶは、密度の差から、概ね処理液体Ｑの表面に上昇する傾向にあるが、処理液体Ｑ中にとどまるものも存在する場合もある。このとき、処理液体Ｑ中にとどまるビニールＶが多孔板１０ｐに付着して多孔板１０ｐの孔を閉塞する場合も考えられるが、少なくとも、多孔板１０ｐｂの裏側の多孔板１０ｐｃには処理液体Ｑの流れが衝突せずにビニールＶの付着が回避されるため、多孔板１０ｐのすべての孔がビニールＶで塞がれてしまうことを回避することができる。

攪拌（Ｓｔ３）が終了したら、制御装置６０は、開閉弁１８ｖを開にして、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑを重汚水槽１１に抜き出す（Ｓｔ４）。このとき、処理液体Ｑは、沈殿部１０ｓから重汚水排出管１８に流入することになるので、多孔板１０ｐを通過した後の処理液体Ｑが重汚水槽１１に排出されることなり、重汚水槽１１内の処理液体Ｑ（重汚水Ｑ１）は原則としてビニールＶが含まれていないこととなる。収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑを重汚水槽１１に抜き出す工程（Ｓｔ４）においては、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑのすべてを抜き出そうとしても、拡散したパルプＰＬ及びポリマーＰＭによって粘度が増加している（パルプＰＬ及びポリマーＰＭがすべて多孔板１０ｐの孔を通過するほどほぐれていない）ため、多くのパルプＰＬ及びポリマーＰＭが、ビニールＶと共に、多孔板１０ｐ上に残ることとなる。他方、使用済紙おむつＤの６〜８割を占めるし尿は、処理液体Ｑに溶解して重汚水槽１１に抜き出される割合が多くなる。処理液体Ｑを重汚水槽１１に抜き出す工程（Ｓｔ４）では、パルプＰＬ及びポリマーＰＭを可能な限り抜き出さず、し尿を可能な限り抜き出すことが好ましい。１回の重汚水槽１１への抜き出しではし尿が十分に抜けきれず、次に処理液体Ｑを補充したときに許容範囲を超えるし尿が含まれる場合は、重汚水槽１１への抜き出し及び処理液体Ｑの補充を複数回繰り返してもよい。つまり、重汚水槽１１への抜き出し及び処理液体Ｑの補充は、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑの汚れ具合に応じて複数回繰り返してもよい。処理液体Ｑを重汚水槽１１に抜き出したら、開閉弁１８ｖを閉じる。重汚水槽１１に排出された重汚水Ｑ１の処理については後述する。

制御装置６０は、開閉弁１８ｖを閉じたら、処理液体Ｑを収容容器１０ｃに補充する（Ｓｔ５）。ここでの処理液体Ｑの補充は、多孔板１０ｐ上に残っているパルプＰＬ及びポリマーＰＭを、多孔板１０ｐの孔を通過させることができるように処理液体Ｑ中に拡散させると共に、ビニールＶから十分に剥離させることができるようにする観点から適切な量の処理液体Ｑが収容容器１０ｃに導入される。処理液体Ｑを補充する工程（Ｓｔ５）の際は、ポリマーＰＭのさらなる吸水を妨げるための薬品を投入しなくてよい。収容容器１０ｃへの処理液体Ｑの補充は、開閉弁２４ｖを開いて分別水ポンプ２５を起動することで循環水槽２１内の分別水Ｑ５を導入することにより、導出管１０ｄを介して行われる。このように、導出管１０ｄを介して処理液体Ｑの補充を行うことにより、導出管１０ｄに入り込んでいるパルプＰＬ等を再び攪拌部１０ｔへ戻すことができ、沈殿部１０ｓにおけるパルプＰＬの捕集率を上昇させることが可能になる。また、分別水管２４から導出管１０ｄに流入した分別水Ｑ５が旋回しながら導出管１０ｄ内を流れることとすることで、パルプＰＬ等の攪拌部１０ｔへの戻し率を向上させることができる。

処理液体Ｑが補充されたら、制御装置６０は、ミキサー１０ｍのモータ１０ｍｅを起動して、攪拌部１０ｔの処理液体Ｑを攪拌する（Ｓｔ６）。すると、多孔板１０ｐ上に残存していたパルプＰＬ及びポリマーＰＭが、補充された処理液体Ｑに拡散することとなる。なお、ここでの攪拌（Ｓｔ６）においても、１回目の攪拌（Ｓｔ３）と同様に、処理液体Ｑの流れが２枚の多孔板１０ｐｂ、１０ｐｃで形成された突部１０ｐｒの表側の多孔板１０ｐｂに衝突するため、紙おむつＤの分解が促進されつつ多孔板１０ｐのすべての孔がビニールＶで塞がれてしまうことを回避することができる。

攪拌（Ｓｔ６）が終了したら、制御装置６０は、開閉弁１９ｖを開にして、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑを軽汚水槽１２に取り出す（Ｓｔ７）。このとき、処理液体Ｑは、沈殿部１０ｓから軽汚水排出管１９に流入することになるので、多孔板１０ｐを通過した後の処理液体Ｑが軽汚水槽１２に排出されることなり、軽汚水槽１２内の処理液体Ｑ（軽汚水Ｑ２）は原則としてビニールＶが含まれていないこととなる。収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑを軽汚水槽１２に取り出す工程（Ｓｔ７）においては、本実施の形態では、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑの一部を取り出したところで開閉弁１９ｖを閉じる。なお、収容容器１０ｃに入っていた処理液体Ｑの全部を軽汚水槽１２に取り出すこととしてもよい。軽汚水槽１２に排出された軽汚水Ｑ２の処理については後述する。

制御装置６０は、開閉弁１９ｖを閉じたら、収容容器１０ｃ内の処理液体Ｑの軽汚水槽１２への取り出し（Ｓｔ７）が、所定の回数に達したか否かを判断する（Ｓｔ８）。所定の回数は、典型的には、収容容器１０ｃ内に残存しているパルプＰＬの量が、許容できる程度まで低減したか（軽汚水槽１２に取り出されたか）という観点から決定される。収容容器１０ｃ内に残存しているパルプＰＬの量は、処理液体Ｑを軽汚水槽１２へ取り出す前の収容容器１０ｃ内のパルプＰＬ等の濃度及び軽汚水槽１２へ取り出される１回当たりの処理液体Ｑの量に基づいて、あらかじめ把握されている。換言すれば、軽汚水槽１２へ取り出される１回当たりの処理液体Ｑの量が決まっているときに、処理液体Ｑの補充（Ｓｔ５）及び取り出し（Ｓｔ７）を何回行えば残存するパルプＰＬの量が許容できる程度まで低下するかが、あらかじめ把握されている。本実施の形態では、所定の回数を６回としている。処理液体Ｑの取り出しが所定の回数に達したか否かを判断する工程（Ｓｔ８）で、所定の回数に達していないときは、パルプＰＬ及びポリマーＰＭ並びにビニールＶの洗浄過程に応じた適切な量（一般に、処理液体Ｑの取り出し回数が多くなるほど１回あたりに補充する処理液体Ｑの量が少なくて済む）の処理液体Ｑを収容容器１０ｃに補充する工程（Ｓｔ５）に戻り、以下、攪拌工程（Ｓｔ６）、処理液体Ｑの軽汚水槽１２への取り出し工程（Ｓｔ７）、処理液体Ｑの取り出しが所定の回数に達したか否かを判断する工程（Ｓｔ８）を繰り返す。

他方、処理液体Ｑの取り出しが所定の回数に達したか否かを判断する工程（Ｓｔ８）において、所定の回数に到達しているときは、制御装置６０は、必要に応じて、開閉弁２４ｖを開くと共に分別水ポンプ２５を起動して、ビニールＶを取り出すための分別水Ｑ５（残水）を収容容器１０ｃに供給する（Ｓｔ９）。その後、制御装置６０は、導出管１０ｄの開閉弁１０ｖを開にし、攪拌部１０ｔ内の処理液体Ｑと共にビニールＶを、導出管１０ｄを介して収容容器１０ｃの外に導出する（Ｓｔ１０）。このとき、多孔板１０ｐが収容容器１０ｃの外周から中心部の導出管１０ｄに向かって下り勾配に配設されているので、ビニールＶが、多孔板１０ｐ上に残存することが低減されて導出管１０ｄから導出される。この説明を以下に補足する。開閉弁１０ｖを開けると、まず、攪拌部１０ｔ内の液位が低下して行く。液位が低下し、収容容器１０ｃの外周と多孔板１０ｐとの接続点よりも下になると、多孔板１０ｐの孔を介して攪拌部１０ｔと連通している沈殿部１０ｓの液位も低下して行く。このとき、処理液体Ｑの導出口は導出管１０ｄだけとなっているため、導出管１０ｄと直接連通している攪拌部１０ｔを介して、沈殿部１０ｓの処理液体Ｑも収容容器１０ｃの外に導出されることとなる。このとき、沈殿部１０ｓ内の処理液体Ｑは、沈殿部１０ｓから攪拌部１０ｔにほぼ水平（あるいはやや斜め下方）に移動するため、仮に多孔板１０ｐに貼り付いているビニールＶがあったとしても、沈殿部１０ｓから攪拌部１０ｔへ移動する処理液体Ｑによって剥離される。このような作用により、ビニールＶが、多孔板１０ｐ上に残存することが低減されて、導出管１０ｄから導出される。

上述の、収容容器１０ｃでの処理と並行して、あるいは適宜のタイミングで、重汚水槽１１に抜き出された重汚水Ｑ１の処理、軽汚水槽１２に取り出された軽汚水Ｑ２の処理、導出管１０ｄから導出された処理液体Ｑの処理が、以下のように行われる。導出管１０ｄから導出された処理液体Ｑは、ビニール除去スクリーン１０ｅに導入される。ビニール除去スクリーン１０ｅに導入された処理液体Ｑは、ふるいにかけられてビニールＶが捕捉され、ビニールＶが除去された処理液体Ｑは配管１０ｅｒで軽汚水槽１２へ導かれる。導出管１０ｄから導出される処理液体Ｑは、所定の回数処理液体Ｑが補充されて希釈されたものであるので、既に軽汚水槽１２に取り出されている処理液体Ｑよりも清浄であり、脱プラ原料Ｐも含まれているので、軽汚水槽１２へ導くのが好ましい。

重汚水槽１１内に排出された重汚水Ｑ１は、重汚水ポンプ１３の起動により、重汚水搬送管１６を介して振動スクリーン１５に搬送される。振動スクリーン１５に導入された重汚水Ｑ１は、ふるいにかけられ、重汚水Ｑ１に含まれていた脱プラ原料Ｐが軽汚水槽１２に投入され、脱プラ原料Ｐが抽出されて残った濃汚水Ｑ３は被処理液管８２へ導出される。被処理液管８２を流れる濃汚水Ｑ３は、汚水処理槽８１に導入され、浄化されて、処理済水Ｑ４となる。浄化された処理済水Ｑ４は、汚水処理槽８１（貯留槽８１Ｃ）に貯留され、一部が排水Ｙとして排水管８９を介して処理システム１０１の外部へ排出され、制御装置６０からの指令によって浄化液ポンプ８５が起動されたときに、分別スクリーン２３へ向けて浄化液管８４を流れる。

軽汚水槽１２内に排出された軽汚水Ｑ２は、軽汚水ポンプ１４の起動により、軽汚水搬送管１７を介して分別スクリーン２３に搬送される。分別スクリーン２３に導入された軽汚水Ｑ２は、すすぎ洗浄装置４０のすすぎ洗浄水タンク４６から送られてきた洗浄液体Ｓ及び／又は汚水処理槽８１からの処理済水Ｑ４により洗浄されると共に、スクリーンを通過する際に脱プラ原料Ｐが捕捉され、捕捉された脱プラ原料Ｐは、本実施の形態では脱水機２９を介して、すすぎ濃調槽４１に投入される。他方、分別スクリーン２３で脱プラ原料Ｐが抽出された後の処理液体Ｑは、配管２３Ｄ及び／又は配管２３Ｅを流れて循環水槽２１に導入されて分別水Ｑ５として貯留される。循環水槽２１に貯留された分別水Ｑ５は、制御装置６０からの指令によって分別水ポンプ２５が起動されたときに、攪拌分離槽１０の導出管１０ｄへ向けて分別水管２４を流れる。

すすぎ濃調槽４１に投入された脱プラ原料Ｐは、すすぎ濃調槽４１に貯留されていた洗浄液体Ｓに拡散されてすすぎ原料水Ｓ４となり、すすぎ原料水ポンプ４５に搬送されて精選スクリーン４２に導入される。精選スクリーン４２では、すすぎ原料水Ｓ４に拡散しているパルプＰＬとポリマーＰＭとの分離が行われる。このとき、スクリーンの目詰まり防止のために、すすぎ洗浄液体管４７Ａを介して、洗浄液体Ｓを精選スクリーン４２に導入するとよい。精選スクリーン４２に導入される洗浄液体Ｓは、スクリーンの目詰まりを防ぐことができる流量で足り、連続的に導入することとしても間欠的に導入することとしてもよい。精選スクリーン４２では、すすぎ原料水Ｓ４をスクリーンに通し、ポリマーＰＭが拡散したポリマー含有水Ｓ５と、パルプＰＬが拡散したパルプ水Ｓ６とに分けられる。ポリマー含有水Ｓ５は、ポリマー含有水管４２Ｍを流れてポリマー分別スクリーン９４に至り、ここでポリマーＰＭが抽出され、ポリマーＰＭ抽出後の残りの洗浄液体Ｓはすすぎ濃調槽４１に投入される。ポリマー分別スクリーン９４で抽出されたポリマーＰＭは、例えば他の用途の原料として適宜再利用に供される。

精選スクリーン４２で分離抽出されたパルプ水Ｓ６は、パルプ分別スクリーン４３に導入される。パルプ水Ｓ６は、パルプ分別スクリーン４３にて、工業用水Ｗで洗浄された後、付着している洗浄液体Ｓ（洗浄に用いられた工業用水Ｗを含む）が除去される。パルプ分別スクリーン４３で除去された洗浄液体Ｓは、配管４３Ｄを介してすすぎ洗浄水タンク４６へ導入され、あるいは、配管４３Ｅ及び配管４９Ｄを介してすすぎ濃調槽４１に導入される。すすぎ洗浄水タンク４６に導入された洗浄液体Ｓは、すすぎ洗浄液体ポンプ４８により、すすぎ洗浄液体管４７Ａを介して精選スクリーン４２に搬送されると共に、すすぎ洗浄液体管４７Ｂ（及び配管２８）を介して分別スクリーン２３に搬送される。精選スクリーン４２へ搬送される洗浄液体Ｓは、上述のようにスクリーンの目詰まりを防ぐことができる流量であり、分別スクリーン２３へ搬送される洗浄液体Ｓは、典型的には、パルプ分別スクリーン４３に導入された工業用水Ｗと同等の流量である。すすぎ洗浄水タンク４６から精選スクリーン４２及び分別スクリーン２３への洗浄液体Ｓの配分は、不図示の流量調節弁やオリフィス等を設けることで行うことができる。他方、パルプ分別スクリーン４３で洗浄液体Ｓが除去されたパルプＰＬは、脱水機４９に投入されて脱水された後に取り出される。脱水機４９における脱水が終了したパルプＰＬは、紙おむつの原料等として再利用される。脱水機４９でパルプＰＬから除去された洗浄液体Ｓは、収集され、配管４９Ｄを介してすすぎ濃調槽４１に導入される。すすぎ濃調槽４１に導入された洗浄液体Ｓは、再びすすぎ原料水Ｓ４に利用される。このように洗浄液体Ｓが循環されるので、すすぎ原料水ポンプ４５の流量を変えることで、すすぎ濃調槽４１に戻ってくる洗浄液体Ｓの流量を変化させ、すすぎ原料水Ｓ４の濃度を調節することができる。

次に図５を参照して、本発明の実施の形態に係る処理システム１０１（図１参照）の変形例を説明する。図５は、変形例に係る処理システムが備える洗浄装置としての中間洗浄装置３０の系統図である。中間洗浄装置３０は、処理システム１０１（図１参照）において、すすぎ洗浄装置４０（図１参照）の代わりに設置される。処理装置１（図１参照）の構成は、処理システム１０１（図１参照）と同様である。中間洗浄装置３０は、すすぎ洗浄装置４０（図１参照）と同様、処理装置１で抽出した脱プラ原料ＰからパルプＰＬを抽出する装置であるが、パルプＰＬの分離のレベルがすすぎ洗浄装置４０（図１参照）と異なっている。中間洗浄装置３０は、拡散槽としての中間濃調槽３１と、母材分分離手段としての液体サイクロン３２と、母材分分別機としての中間分別スクリーン３３と、洗浄液体導入管としての工業用水管７４と、洗浄液体導出管としての中間洗浄液体管３７と、吸水性物質分分別機としてのポリマー分別スクリーン９３と、後述する循環手段とを備えている。本変形例に係る処理システムの中間洗浄装置３０では、処理システム１０１（図１参照）におけるすすぎ洗浄装置４０（図１参照）のすすぎ濃調槽４１、精選スクリーン４２、パルプ分別スクリーン４３、すすぎ洗浄液体管４７、ポリマー分別スクリーン９４、及び配管９４Ｄが、それぞれ、中間濃調槽３１、液体サイクロン３２、中間分別スクリーン３３、中間洗浄液体管３７、ポリマー分別スクリーン９３、配管９３Ｄに対応する。

中間濃調槽３１は、脱水機２９（図１参照）から脱プラ原料Ｐを受け入れて、洗浄液体Ｓに脱プラ原料Ｐが拡散した中間原料水Ｓ１を生成する槽である。中間濃調槽３１は、脱プラ原料Ｐが拡散した中間原料水Ｓ１をポンプで搬送可能な濃度にすることができる量の洗浄液体Ｓを収容可能な有効容量に構成されている。中間濃調槽３１の下部には、中間原料水管３４の一端が接続されている。中間原料水管３４の他端は、液体サイクロン３２に接続されている。中間原料水管３４には、液体サイクロン３２に向けて中間原料水Ｓ１を圧送する中間原料水ポンプ３５が配設されている。

液体サイクロン３２は、中間原料水Ｓ１を導入し、中間原料水Ｓ１に拡散している脱プラ原料ＰからパルプＰＬを抽出する装置である。液体サイクロン３２は、逆三角錐状に形成されており、導入した中間原料水Ｓ１を逆三角錐の側壁に沿って旋回させることにより、主にパルプＰＬを含むパルプ含有水Ｓ３が上部から導出され、主にポリマーＰＭを含むポリマー水Ｓ２が下部から導出されるように構成されている。液体サイクロン３２には、逆三角錐の側面に、中間原料水管３４が接続されている。中間原料水管３４は、液体サイクロン３２に導入された中間原料水Ｓ１が逆三角錐の側面に沿うような向きで、液体サイクロン３２に接続されている。液体サイクロン３２の底部には、ポリマー水Ｓ２をポリマー分別スクリーン９３に導くポリマー水管３２Ｍが接続されている。液体サイクロン３２の上部には、パルプ含有水Ｓ３を中間分別スクリーン３３に導くパルプ含有水管３２Ｌが接続されている。

中間分別スクリーン３３は、液体サイクロン３２からパルプ含有水Ｓ３を導入すると共に工業用水管７４から工業用水Ｗを導入してパルプＰＬを洗浄すると共にパルプＰＬを抽出する装置である。中間分別スクリーン３３は、典型的には、液体サイクロン３２よりも下方、かつ、中間濃調槽３１よりも上方に配設されている。中間分別スクリーン３３には、パルプ含有水管３２Ｌ及び工業用水管７４のほか、パルプＰＬを抽出して残った洗浄液体Ｓを中間洗浄水タンク３６へ導く配管３３Ｄと、パルプＰＬを抽出して残った洗浄液体Ｓを中間濃調槽３１へ向けて導出する配管３３Ｅとが接続されている。中間分別スクリーン３３の下方には、中間分別スクリーン３３の側方より搬出されたパルプＰＬからさらに水分を除去する脱水機３９が設けられている。脱水機３９には、パルプＰＬから除去した水分を中間濃調槽３１に導く配管３９Ｄが接続されており、本実施の形態では、配管３３Ｅが配管３９Ｄに接続されている。中間洗浄水タンク３６は、すすぎ洗浄水タンク４６（図１参照）と同様に構成されており、すすぎ洗浄水タンク４６まわりにおける、オーバーフロー管４６Ｆ、すすぎ洗浄液体管４７、すすぎ洗浄液体ポンプ４８が、それぞれ、オーバーフロー管３６Ｆ、中間洗浄液体管３７、中間洗浄液体ポンプ３８に対応する。ただし、中間洗浄液体管３７は、すすぎ洗浄液体管４７（図１参照）のように分岐しておらず、処理装置１の配管２８（図１参照）に接続されている。なお、本実施の形態では、パルプ含有水管３２Ｌ、配管３３Ｄ、３３Ｅ、中間原料水管３４、中間洗浄水タンク３６、配管３９Ｄを含めて循環手段を構成している。

上述のように構成された変形例に係る処理システムでは、処理装置１（図１参照）内の作用は、処理システム１０１（図１参照）と同様である。処理装置１（図１参照）の分別スクリーン２３（図１参照）で捕捉された脱プラ原料Ｐは、中間濃調槽３１に投入される。中間濃調槽３１に投入された脱プラ原料Ｐは、中間濃調槽３１に貯留されていた洗浄液体Ｓに拡散されて中間原料水Ｓ１となり、中間原料水ポンプ３５に搬送されて液体サイクロン３２に導入される。液体サイクロン３２に導入された中間原料水Ｓ１は、側壁に沿って旋回し、繊維状のパルプＰＬと粒状のポリマーＰＭとの形状の相違あるいは比重差により、ポリマーＰＭを含むポリマー水Ｓ２が底部に落下し、パルプＰＬを含むパルプ含有水Ｓ３が上方へ排出される。なお、液体サイクロン３２と精選スクリーン４２（図１参照）との特性の相違から、パルプ含有水Ｓ３の方がパルプ水Ｓ６（図１参照）よりも、混入する細かいビニールＶのくずが多くなる傾向にある。

液体サイクロン３２の底部に落下したポリマー水Ｓ２は、ポリマー水管３２Ｍを流れ、ポリマー分別スクリーン９３にてポリマーＰＭが抽出され、ポリマーＰＭ抽出後の残りの洗浄液体Ｓは中間濃調槽３１に投入される。ポリマー分別スクリーン９３で抽出されたポリマーＰＭは、例えば他の用途の原料として適宜再利用に供される。液体サイクロン３２の上方に排出されたパルプ含有水Ｓ３は、パルプ含有水管３２Ｌを介して中間分別スクリーン３３に導入される。パルプ含有水Ｓ３は、中間分別スクリーン３３にて、工業用水Ｗで洗浄された後、付着している洗浄液体Ｓ（洗浄に用いられた工業用水Ｗを含む）が除去される。中間分別スクリーン３３で除去された洗浄液体Ｓは、配管３３Ｄを介して中間洗浄水タンク３６へ導入され、あるいは、配管３３Ｅ及び配管３９Ｄを介して中間濃調槽３１に導入される。中間洗浄水タンク３６に導入された洗浄液体Ｓは、中間洗浄液体ポンプ３８により、中間洗浄液体管３７（及び配管２８）を介して分別スクリーン２３（図１参照）に搬送される。分別スクリーン２３へ搬送される洗浄液体Ｓは、典型的には、中間分別スクリーン３３に導入された工業用水Ｗと同等の流量である。他方、中間分別スクリーン３３で洗浄液体Ｓが除去されたパルプＰＬは、脱水機３９に投入されて脱水された後に取り出される。脱水機３９における脱水が終了したパルプＰＬは、紙おむつの原料等として再利用される。脱水機３９でパルプＰＬから除去された洗浄液体Ｓは、収集されて中間濃調槽３１に導入される。中間濃調槽３１に導入された洗浄液体Ｓは、再び中間原料水Ｓ１に利用される。

次に図６を参照して、本発明の別の実施の形態に係る処理システム１０２を説明する。図６は、処理システム１０２の模式的系統図である。処理システム１０２は、処理システム１０１（図１参照）と比較して、処理装置１とすすぎ洗浄装置４０との間に、図５に示す中間洗浄装置３０が設けられている点が異なっている。処理システム１０２では、中間洗浄装置３０が第１の洗浄装置として、すすぎ洗浄装置４０が第２の洗浄装置として機能し、処理装置１とすすぎ洗浄装置４０との間に中間洗浄装置３０を設けることで、取り出されるパルプＰＬの清浄度をより向上させることができると共に、取り出されたパルプＰＬに混入するパルプＰＬ以外の物質を低減することができる。

また、処理システム１０２では、分別スクリーン２３で分別されて脱水機２９で脱水された脱プラ原料Ｐが中間濃調槽３１に投入され、中間分別スクリーン３３で分別されて脱水機３９で脱水されたパルプＰＬ（又は残存するポリマーＰＭを含む脱プラ原料Ｐ）がすすぎ濃調槽４１に投入されるように構成されている。また、変形例に係る処理システムの中間洗浄装置３０（図５参照）では中間分別スクリーン３３に接続されていた工業用水管７４（図５参照）に代えて、処理システム１０２ではすすぎ洗浄液体管４７Ｂが中間分別スクリーン３３に接続されている。換言すれば、処理システム１０１（図１参照）では処理装置１の配管２８に接続されていたすすぎ洗浄液体管４７Ｂが、配管２８ではなく中間分別スクリーン３３に接続されている。処理システム１０２の、上記以外の構成は、処理システム１０１（図１参照）と同様である。

上述のように構成された処理システム１０２は、処理装置１、中間洗浄装置３０、すすぎ洗浄装置４０における作用は、処理システム１０１（図１参照）の処理装置１及びすすぎ洗浄装置４０、並びに変形例に係る処理システムの中間洗浄装置３０（図５参照）における作用と同じである。概観すると、処理システム１０２は、最も汚れた紙おむつＤが最初に処理装置１で処理され、最終的に取り出すパルプＰＬは、処理装置１から中間洗浄装置３０、すすぎ洗浄装置４０へと送られるにしたがって段階的に清浄度が増して行く。他方、最も清浄な工業用水Ｗが最初にすすぎ洗浄装置４０のパルプ分別スクリーン４３に導入され、すすぎ洗浄装置４０で循環利用された後は、中間洗浄装置３０、処理装置１の順に段階的に利用されて、最終的には排水Ｙが汚水処理槽８１から排出される。このように、処理システム１０２は、システム全体で見れば、出入りする液体が、汚水処理槽８１から排出された排水Ｙの流量に相当する工業用水Ｗがすすぎ洗浄装置４０に導入されることで足り、途中での洗浄や攪拌処理には液体の流れの上流側から導入された液体Ｓ、Ｑが効率よく循環利用されるので、工業用水Ｗの使用量を最小限に抑制することができる。

図７の系統図を参照して、上述したパルプＰＬの流れ及び液体Ｗ、Ｓ、Ｑの流れの概要を説明する。図７では、左から右に向かって、処理装置１、中間洗浄装置３０、すすぎ洗浄装置４０が配設されている。概観すると、図７において、紙おむつＤを構成する物質は、その流れが破線で示されており、左端の処理装置１に使用済紙おむつＤが投入され、使用済紙おむつＤに含まれるパルプＰＬは攪拌洗浄されながら左から右へ流れて右端のすすぎ洗浄装置４０から取り出される。他方、図７において、洗浄や処理に用いられる液体は、その流れが実線で示されており、右端のすすぎ洗浄装置４０に工業用水Ｗが投入され、右から左へ流れて左端の処理装置１から排出される。すすぎ洗浄装置４０に投入された工業用水Ｗは、洗浄液体Ｓとしてすすぎ洗浄装置４０内を循環し、これによってパルプＰＬの洗浄及び搬送が行われる。すすぎ洗浄装置４０を循環する洗浄液体Ｓのうち、投入された工業用水Ｗに相当する流量が中間洗浄装置３０に導入される。中間洗浄装置３０に導入される洗浄液体Ｓは、すすぎ洗浄装置４０に投入される工業用水Ｗよりも清浄度が低くなっているが、中間洗浄装置３０に投入されるパルプＰＬはすすぎ洗浄装置４０に投入されるパルプＰＬよりも汚れているので、洗浄を行うことができる。

中間洗浄装置３０に導入された洗浄液体Ｓは、中間洗浄装置３０内を循環することでパルプＰＬ及びポリマーＰＭの洗浄及び搬送を行い、導入された洗浄液体Ｓに相当する流量が処理装置１に導入される。処理装置１に導入される洗浄液体Ｓは、すすぎ洗浄装置４０及び中間洗浄装置３０で使用されたものであるが、し尿を含む使用済紙おむつＤの処理装置１における処理に用いることができる清浄度である。処理装置１に導入された洗浄液体Ｓは、処理液体Ｑとして処理装置１内を循環することで使用済紙おむつＤの攪拌、分離、洗浄が行われる。処理装置１内を循環する処理液体Ｑのうち、導入された洗浄液体Ｓに相当する流量が汚水処理槽８１を介して処理システム１０２外へ排出される。

以上のように、処理システム１０２は、洗浄装置あるいは処理装置の単元で液体Ｓ、Ｑを循環させ、出入りする液体Ｗ、Ｓ、Ｑを最小限に抑制した、持続可能なシステムである。なお、本実施の形態では、パルプＰＬの洗浄が中間洗浄装置３０及びすすぎ洗浄装置４０の二段で行われることとしたが、図７から予測可能なように、最終的に取り出されるパルプＰＬに求められる清浄度や異物混入度に応じて、中間洗浄装置３０及び／又はすすぎ洗浄装置４０を多段に構成することができる。多段に構成しても、単位時間に消費する液体（工業用水Ｗ）の量は、二段あるいは一段に構成した場合と同等である。

また、処理システム１０２は、以下に説明するように、保守（点検、清掃）を行う際にも工業用水Ｗの使用量を抑制することができる。まず、攪拌分離槽１０内のビニールＶを導出するために導出管１０ｄから処理液体Ｑを導出して空になった収容容器１０ｃの保守を行う。このとき、開閉弁１８ｖ、１９ｖを開いて沈殿部１０ｓの処理液体Ｑを排出してから収容容器１０ｃの保守を行ってもよい。次に、重汚水槽１１の重汚水Ｑ１を、汚水処理槽８１を介して排出すると共に、軽汚水槽１２の軽汚水Ｑ２を循環水槽２１に搬送し、重汚水槽１１及び軽汚水槽１２を空にしてこれらの保守を行う。このとき、循環水槽２１の液位が高くなりすぎる場合は、既に保守が完了した収容容器１０ｃへ分別水管２４を介して循環水槽２１内の分別水Ｑ５を搬送すればよい。

次に、循環水槽２１の分別水Ｑ５を収容容器１０ｃへ搬送し、循環水槽２１の保守を行う。このとき、収容容器１０ｃの液位が高くなりすぎる場合は、開閉弁１８ｖ及び／又は開閉弁１９ｖを開にして、重汚水槽１１及び／又は軽汚水槽１２へ処理液体Ｑを排出するとよい。循環水槽２１の保守が終了したら、中間濃調槽３１の洗浄液体Ｓを、中間洗浄水タンク３６を介して循環水槽２１へ搬送し、中間濃調槽３１の保守を行う。次に、すすぎ濃調槽４１の洗浄液体Ｓを、すすぎ洗浄水タンク４６を介して中間濃調槽３１へ搬送し、すすぎ濃調槽４１の保守を行う。そして、保守が完了した処理システム１０２を再び作動させる際には、パルプ分別スクリーン４３を介して工業用水Ｗをすすぎ濃調槽４１へ導入すればよい。

このように、保守が完了した装置には、処理液体及び洗浄液体の流れの上流側の液体Ｑ、Ｓが導入されることとなるので、清浄のレベルを低下させることなく、液体Ｑ、Ｓを転送することができ、処理システム１０２に出入りする液体を最小限に抑制することができる。このように、処理システム１０２は、処理の際も、保守の際も、出入りする液体Ｑ、Ｓを最小限に抑制してできる限り循環利用させることとした、持続可能なシステムである。この効果は、洗浄装置が一段少ない処理システム１０１（図１参照）及び中間洗浄装置３０を備えた変形例に係る処理システム（図１及び図５参照）においても、同様に奏することができる。

以上の説明では、攪拌分離槽１０が１つである状態を例にしたが、同様の構成の攪拌分離槽１０を２つ設け、一方が作動中に他方を準備中の状態として、使用済紙おむつＤを連続的に処理することができるように構成してもよい。この場合、複数の攪拌分離槽１０のそれぞれにおいて、重汚水排出管１８の下端が重汚水槽１１の上方で開口し、軽汚水排出管１９の下端が軽汚水槽１２の上方で開口する配置となる。

以上の説明では、多孔板１０ｐに突部ｐｒが形成されていることとしたが、突部ｐｒが形成されていなくてもよい。突部ｐｒがなくフラットであると、ビニールＶの排出の際にビニールＶが多孔板１０ｐ上に残存することを低減することができる。また、多孔板１０ｐがパンチングメタルであるとしたが、多孔板１０ｐに形成された孔は、円形のほかに楕円状やスリット状でもよく、つまり、脱プラ原料Ｐを通すがビニールＶを通さなければよい。

以上の説明では、攪拌分離槽１０が有する攪拌装置として、垂直に立設する軸１０ｍａの上端にモータ１０ｍｅが取り付けられたミキサー１０ｍを用いることとしたが、処理液体Ｑ中に沈めて用いられる水中ミキサーを、水平方向成分の旋回流と鉛直方向成分の上下流とを作り出すことができるように複数設置することとしてもよい。攪拌装置として水中ミキサーを用いることとすると、収容容器１０ｃ上部の開口に、使用済紙おむつＤを投入する際の障害が緩和される。

以上の説明では、攪拌分離槽１０の収容容器１０ｃが円筒状の部材を含んで構成されているとしたが、円筒状以外の、例えば図８に示す角柱状の部材で構成されていてもよい。図８は、変形例に係る攪拌分離槽７１０の構成を説明する図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は概略平面図である。攪拌分離槽７１０は、収容容器７１０ｃが、底板が一本調子で斜めに傾斜した、矩形の四角柱状に形成されている。多孔板７１０ｐは、矩形に形成され、底板の傾斜とは逆方向に傾斜させて、収容容器７１０ｃの底板と、底板の最下部と交差する側面とに、対向する両辺がそれぞれ接続されて取り付けられている。多孔板７１０ｐの、収容容器７１０ｃの底板に接する辺に直交する２つの辺も、収容容器７１０ｃの側壁に接続されている。このように多孔板７１０ｐが取り付けられることで、収容容器７１０ｃの内部が、上側の攪拌部１０ｔと、下側の沈殿部１０ｓとに区画されている。また、導出管１０ｄが、収容容器７１０ｃの底板と多孔板７１０ｐとが接する位置、すなわち攪拌部１０ｔの最下部に一端がくるように設けられている。導出管１０ｄの他端は収容容器７１０ｃの外側に延びている。沈殿部１０ｓの最下部には、重汚水排出管１８と、軽汚水排出管１９とが接続されている。なお、図示は省略しているが、攪拌分離槽７１０も、攪拌分離槽１０（図２参照）と同様、ミキサー１０ｍ（図２参照）を有している。上記のように構成された攪拌分離槽７１０でも、沈殿部１０ｓの液位が低下して行くようになると、沈殿部１０ｓ内の処理液体Ｑが、沈殿部１０ｓから攪拌部１０ｔにほぼ水平（あるいはやや斜め下方）に移動し、仮に多孔板７１０ｐに貼り付いているビニールＶがあったとしても、沈殿部１０ｓから攪拌部１０ｔへ移動する処理液体Ｑによって剥離される。

以上の説明では、処理済水Ｑ４を流す浄化液管８４の他端が、分別スクリーン２３に接続されていることとしたが、開閉弁１０ｖよりも上流側の導出管１０ｄに接続し、導出管１０ｄを介して処理済水Ｑ４を収容容器１０ｃに導入することとしてもよい。処理済水Ｑ４を、導出管１０ｄと分別スクリーン２３のどちらに導くかは、処理済水Ｑ４の清浄度に応じて決定するとよい。

以上の説明では、分別水ポンプ２５の作動により分別水Ｑ５を処理装置１に搬送することとしたが、収容容器１０ｃよりも上方の分別水管２４の経路中に高架タンクを設け、重力により分別水Ｑ５を処理装置１に供給することとしてもよい。このようにすると、分別水ポンプ２５の作動のタイミングを収容容器１０ｃ内への処理液体Ｑの導入のタイミングと合わせなくて済むため、分別水ポンプ２５の発停回数及び／又は分別水ポンプ２５の容量を減少させることができる。

以上の説明では、処理システム１０２（図６参照）において、中間洗浄装置３０用のポリマー分別スクリーン９３と、すすぎ洗浄装置４０用のポリマー分別スクリーン９４とが、それぞれ別々に設けられているとしたが、ポリマー分別スクリーン９３を、中間洗浄装置３０とすすぎ洗浄装置４０とで兼用としてポリマー含有水管４２Ｍをポリマー分別スクリーン９３に接続し、ポリマー分別スクリーン９４を省略することとしてもよい。このようにすると、システム構成を簡略化することができる。他方、中間洗浄装置３０用のポリマー分別スクリーン９３と、すすぎ洗浄装置４０用のポリマー分別スクリーン９４とを、それぞれ別々に設けることとすると、中間洗浄装置３０及びすすぎ洗浄装置４０のそれぞれで循環する洗浄液体Ｓのバランスを調整しやすい。

１ 使用済紙おむつの処理装置
１０ 攪拌分離槽
１０ｃ 収容容器
１０ｄ 導出管
１０ｈ 排出口
１０ｍ ミキサー
１０ｐ 多孔板
１０ｐｒ 突部
１０ｓ 沈殿部
１０ｔ 攪拌部
１１ 重汚水槽
１２ 軽汚水槽
１５ 振動スクリーン
１８ 重汚水排出管
１８ｖ 開閉弁
１９ 軽汚水排出管
１９ｖ 開閉弁
２１ 循環水槽
２３ 分別スクリーン
２４ 分別水管
２５ 分別水ポンプ
３１ 中間濃調槽
３２ 液体サイクロン
３３ 中間分別スクリーン
３４ 中間原料水管
３２Ｍ ポリマー水管
４１ すすぎ濃調槽
４２ 精選スクリーン
４３ パルプ分別スクリーン
４４ すすぎ原料水管
４２Ｍ ポリマー含有水管
６０ 制御装置
８１ 汚水処理槽
８４ 浄化液管
１０１、１０２ 使用済紙おむつの処理システム
Ｄ 使用済紙おむつ
ＰＬ パルプ
ＰＭ ポリマー
Ｐ 脱プラ原料
Ｑ 液体
Ｑ１ 重汚水
Ｑ２ 軽汚水
Ｑ３ 濃汚水
Ｑ４ 処理済水
Ｑ５ 分別水
Ｒ 旋回の方向
Ｓ 洗浄液体
Ｓ１ 中間原料水
Ｓ２ ポリマー水
Ｓ４ すすぎ原料水
Ｓ５ ポリマー含有水
Ｖ ビニール

Claims (3)

1. 第１の物質と、前記第１の物質よりも小さい第２の物質と、が投入された処理用液体を収容する収容容器と；
   前記第２の物質を通すが前記第１の物質は通さない大きさの孔が複数形成された多孔板であって、前記収容容器の内部に傾斜させて設置され、前記収容容器の内部を上方の攪拌部と下方の沈殿部とに区画する多孔板と；
   前記攪拌部の下部から前記収容容器の外側に延びる導出管であって、前記攪拌部に連通し、前記第１の物質を前記収容容器の外部へ導出する導出管とを備え；
   前記沈殿部の前記収容容器に、前記第２の物質を前記収容容器の外部へ排出する排出口が形成され；
   前記収容容器内に投入された前記処理用液体を、水平方向成分が旋回するように流動させる攪拌装置を備え；
   前記多孔板が、前記収容容器の外周から前記旋回の流れの中心に向かって下り勾配となるように放射状に傾斜させて設置されると共に、前記放射状の放射線に沿った高さが前記旋回の方向に見て順次高くなった後に順次低くなる突部が形成されるように設置された；
   攪拌分離槽。
2. 前記収容容器の内部に前記処理用液体を供給する処理用液体供給管であって、前記導出管に接続された処理用液体供給管を備える；
   請求項１に記載の攪拌分離槽。
3. 一端が前記排出口に接続され、前記収容容器から下方に延びる排出管であって、前記排出口から前記収容容器の外部へ前記第２の物質と共に排出された前記処理用液体を受け入れる回収槽内における所定の高液位の直近上方で他端が開口した排出管を備える；
   請求項１又は請求項２に記載の攪拌分離槽。

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