JP6280262B1 - 使用済み衛生用品の処理装置用分離機 - Google Patents

Abstract

【課題】衛生用品を構成する複数種の素材に使用済み衛生用品を分離し、複数種の素材ごとに選別することができる使用済み衛生用品の処理装置において、処理時間を短縮することができる使用済み衛生用品の処理装置用分離機を提供する。【解決手段】本発明の使用済み衛生用品の処理装置用分離機４は、筐体７と、外胴分離槽８と、内胴分離槽９と、筐体７に設けられ内胴分離槽９内に、少なくとも水と石灰と殺菌剤とが所定の割合で混合された分解水３を、内胴分離槽９内に投入された使用済み衛生用品２の上部から使用済み衛生用品２上に撒き散らして供給する分解水供給部１０と、外胴分離槽８の下部側と連通され外胴分離槽８内の分解水とともに汚物を含む排水を外部へ排出する排出部５と、を備え、内胴分離槽９の回動により、投入された使用済み衛生用品２が分解水に浸漬されて衛生用品２を構成する複数種の素材に分離され、分離された複数種の素材が脱水される。【選択図】 図３

Description

本発明は、使用済みの紙おむつや尿漏れパッド等の衛生用品の処理装置に用いられる使用済み衛生用品の処理装置用分離機に関する。

近年、病院や老人ホーム等では、衛生用品である使い捨てのおむつとして紙製のおむつが使用されている。この紙製のおむつは、パルプ等からなる吸収体と、吸収体が吸収した水分を保持する高分子吸収体（高分子ポリマー）と、これらを包む防水材（プラスチック）などの素材から構成されている。また、尿漏れパッド等もパルプ等からなる吸収体と、吸収体が吸収した水分を保持する高分子吸収体（高分子ポリマー）と、これらを包む防水材（プラスチック）などの素材から構成されている。これらの使用した後の使用済みの紙おむつや尿漏れパッド等の衛生用品は、現状では一般廃棄物として処理（処分）されている。

しかし、これらの使用済み紙おむつや尿漏れパッド等の衛生用品をそのまま一般廃棄物として、例えば焼却処分すると有害物質が生成されたり、埋め立て処分すると感染物質等により土壌が悪化する可能性がある。

そこで、衛生的、環境的な観点から、衛生用品としての使用済み紙おむつを素材ごとに分解して処理する使用済み紙おむつの処理装置が、特許文献１、２、３において提案されている。同文献１、２、３にて提案されている使用済み紙おむつの処理装置では、回転するドラム内で、使用済み衛生用品を処理液と混合させることで、パルプ、高分子ポリマー、プラスチックの素材に分解している。

使用済紙おむつをドラム内で処理液と混合させるには、ドラム内あるいはドラムの下部に設けた浴槽に処理液を供給し、処理液が供給された状態のドラム内に使用済み衛生用品を投入している。そして、ドラムを回転させることにより使用済紙おむつに処理液を染み込ませている。これにより、使用済紙おむつがパルプ、高分子ポリマー、プラスチックに分離される。その後、ドラム内の処理液をドラム内から排出させ、ドラム内に残った固形物（処理液に溶け込まなかったパルプ、プラスチック、高分子ポリマー）が取り出される。排出された処理液は、水質処理した後に下水等に排出され、固形物は一般廃棄物として処理されている。

特許第３８９５０８１号 特許第３５９７４９２号 特許第３５６９２６０号

しかしながら、ドラム内あるいはドラムの下部に設けた浴槽内に予め処理液を供給し、このドラム内に使用済紙おむつを投入すると、投入された使用済紙おむつが処理液に浮いてしまう。このような状態でドラムを回転させると、浮いてしまっている使用済紙おむつに処理液が染みこむまで時間がかかる。この結果、使用済紙おむつを処理する処理時間が長くなってしまう。
また、処理液が完全に染みこまない状態の使用済紙おむつが存在する場合もあり、この場合には、使用済み紙おむつを素材ごとに分離していない状態で、一般廃棄物として処理されることになる。

そこで、本発明は、紙おむつや尿漏れパッド等の衛生用品を構成する複数種の素材に使用済み衛生用品を分離する使用済み衛生用品の処理装置に用いられる分離機において、処理時間を短縮することができる使用済み衛生用品の処理装置用分離機の提供を目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一態様は、使用済み衛生用品を、衛生用品を構成する複数種の素材に分離するとともに、使用済み衛生用品内の汚物を分離する使用済み衛生用品の処理装置用分離機であって、筐体と、この筐体に固定支持された外胴分離槽と、前記外胴分離槽内に回転可能に配置され外周面に前記外胴分離槽と連通する複数の穴が設けられ内部に使用済み衛生用品が投入される内胴分離槽と、
前記筐体に設けられ前記内胴分離槽内に、少なくとも水と石灰と殺菌剤とが所定の割合で混合された分解水を、前記内胴分離槽内に投入された使用済み衛生用品の上部から使用済み衛生用品上に撒き散らして供給する分解水供給部、前記外胴分離槽の下部側と連通され前記外胴分離槽内の前記分解水とともに前記汚物を含む排水を外部へ排出する排出部と、を備え、前記筐体には、前記内胴分離槽内に使用済み衛生用品を投入するとともに、複数種の素材に分解された使用済み衛生用品を取り出す投入・取出扉が設けられ、この投入・取出扉に前記分解水供給部の分解水供給口が上部側に設けられ、前記内胴分離槽の回転により、投入された使用済み衛生用品が分解水に浸漬されて衛生用品を構成する複数種の素材に分離され、分離された複数種の素材が脱水されることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、前記内胴分離槽が円筒状に形成され、円筒状の内胴分離槽内の内壁には、周方向に等間隔に、内壁から中心部に向けて突出し、軸方向に長尺な４つの突起が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、使用済み衛生用品を内胴分離槽内に投入し、内胴分離槽を回転させた状態で、分解水供給部が分解水を内胴分離槽内の使用済み衛生用品の上部から使用済み衛生用品に撒き散らして供給する。

これにより、分解水に浮いた状態で使用済み衛生用品に分解水を浸漬させる場合に比較して、使用済み衛生用品に素早く分解水を染みこませることができる。この結果、短時間で使用済み衛生用品を複数種の素材に分離させることができるので、処理時間を短縮することができる。

本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置の概略構成を示す概略構成図。 本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置の分離機を示す正面図。 本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置の分離機を示し、図２のIII−III線に沿って切断した断面図。 本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置の分離機が傾斜した状態を示す側面図。 本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置に用いられるパルプ回収装置の概略を示す概略構成図。 パルプ回収装置のロータリスクリーンを示す断面構成図。 本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置の選別機を示す正面図。 本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置の選別機を示し、図７のIIIV−IIIV線に沿って切断した断面図。 本発明の実施の形態に係る使用済み衛生用品の処理装置の選別機を示し、図７の矢視IX方向から見た側面図。 選別機に用いられるパルプ取出コンベアを示し、（ａ）はコンベアベルトを示す断面図、（ｂ）はパルプ取出コンベアの構成を示す断面図。

以下、本発明に係る使用済み衛生用品の処理装置（以下、「処理装置」という）用分離機の実施の形態について説明する。本発明に係る処理装置用分離機（以下「分離機」という）は、使用済み衛生用品を、衛生用品を構成する複数種の素材と、使用済み衛生用品に吸収されている汚物とを分離し、分離した素材を回収する。

本実施の形態において処理される衛生用品としての紙おむつは、表面材、漏れ防止の立体ギャザー、吸水材、防水材、その他によって構成されている。表面材は、ポリエステルやポリプロピレンの不織布などが使用されている。漏れ防止の立体ギャザーは不織布と伸縮性素材が使用されている。吸水材は、吸水紙、綿状パルプ、高分子吸収材などの組み合わせで構成されている。防水材は、紙おむつの外側を覆う防水シートで合成繊維等からなる不織布が使用されている。その他に、紙おむつを止める粘着テープ、止着材等が使用されている。本実施の形態において、素材とは、紙おむつの高分子吸収体、表面材、立体ギャザー等に用いられているプラスチック、吸水紙等に用いられているパルプ、粘着テープやゴム等のその他を意味する。

また、本実施の形態における処理装置に用いられる分解水は、分解剤としての石灰と、消毒剤（殺菌剤）としての次亜塩素酸と、水とを混合したものであり、処理する使用済み紙おむつの種類、処理する使用済み紙おむつの量によって、石灰、次亜塩素、水の配合量が設定されている。また、必要に応じて、洗浄剤や漂白剤等の添加剤を加えても良い。なお、分解水として石灰と水とを混合したものを用い、消毒剤としての次亜塩素酸は、石灰と水とを混合した分解水とは別に処理装置に供給しても良い。本実施の形態では、分解剤としての石灰と、水と、消毒剤としての次亜塩素酸とを混合したものを分解水としている。
以下、本実施の形態の処理装置用分離機機が用いられた処理装置について説明する。本実施の形態では、衛生用品として使用済紙おむつを処理する例について説明する。

［処理装置の全体構成］
図１に示すように、本実施の形態の処理装置１は、使用済み紙おむつ２と、この紙おむつ２を分解する分解水（図２参照）３とが投入され、投入された分解水３と使用済み紙おむつ２を混ぜ合わせて使用済み紙おむつ２を複数種の素材に分離するとともに使用済み紙おむつ２に吸収されている汚物（汚水）を分離し、複数種の素材を脱水する分離機４とを備えている。また、本実施の形態の処理装置１は、分離機４内の分解水３とともに汚物含む排水を外部へ排出する排出部５と、分離機４によって分離された素材が投入され乾燥させることで使用済み紙おむつ２を構成する少なくともパルプとプラスチックを選別可能な選別機６とを備えている。

［実施の形態の処理装置用分離機の特徴］
使用済み紙おむつ２を、紙おむつを構成する複数種の素材に分離するとともに、使用済み紙おむつ内の汚物を分離する使用済み衛生用品の処理装置用分離機（以下、「分離機」という）４であって、筐体７と、この筐体７に固定支持された外胴分離槽８と、前記外胴分離槽８内に回転可能に配置され外周面に前記外胴分離槽８と連通する複数の穴が設けられ内部に使用済み紙おむつ２が投入される内胴分離槽９と、前記筐体７に設けられ前記内胴分離槽９内に、少なくとも水と石灰と消毒剤とが所定の割合で混合された分解水３を、前記内胴分離槽９内に投入された使用済み紙おむつ２の上部から使用済み紙おむつ２上に撒き散らして供給する分解水供給部１０と、前記外胴分離槽８の下部側と連通され前記外胴分離槽８内の前記分解水３とともに前記汚物を含む排水を外部へ排出する排出部５と、を備え、前記内胴分離槽９の回動により、投入された使用済み紙おむつ２が分解水３に浸漬されて紙おむつ２を構成する複数種の素材に分離され、分離された複数種の素材が脱水されることを特徴とする。

［分離機］
図２、図３に示すように、分離機４は、筐体７と、外胴分離槽８と、内胴分離槽９と、分解水供給部１０とで構成されている。外胴分離槽８は筐体７に固定されている。内胴分離槽９は、外胴分離槽８内に回転自在に配置されている。分解水供給部１０は、内胴分離槽９内の使用済み紙おむつ２に分解水３を供給する。

筐体７は、箱形形状に形成されている。筐体７の前面側１１には、円形の投入・取出口１２と、投入・取出捕捉板１３とが設けられている。投入・取出口１２からは、使用済み紙おむつ２が内胴分離槽９内に投入され、内胴分離槽９に残った固形物が排出される。投入・取出捕捉板１３は、内胴分離槽９内に残った固形物を排出する際に、投入・取出口１２の周囲に固形物が散在しないように捕捉する。

投入・取出口１２の開口縁部には、円形状の投入・取出扉１４が回動自在に設けられている。投入・取出扉１４は、筐体７の前面側１１に位置している状態で投入・取出口１２を閉塞する。また、投入・取出扉１４は、筐体７の前面側１１に対して略１８０度回動した状態で投入・取出口１２を開放する。

筐体７の下部底部の基台１５には、図示しない傾斜装置が設けられている。この傾斜装置により、筐体７は、前面側１１の下部角部１６を支点として図４において時計回り方向に回動して傾斜し、後面側１７の下部角部１８を支点として図４において反時計回り方向に回動して傾斜する。

使用済紙おむつ２を筐体７内の内胴分離槽９内に投入する場合は、投入・取出口１２を開放状態にし、筐体７を、後面側１７の下部角部１８を支点として図４において反時計回り方向に回動させる。この状態で使用済み紙おむつ２が内胴分離槽９内に投入される。

また、内胴分離槽９内に残っている固形物を筐体７の内胴分離槽９から排出する場合は、投入・取出口１２を開放状態にし、筐体７を、前面側１１の下部角部１６を支点して時計回り方向に回動させる。この状態では、内胴分離槽９内の固形物が投入・取出捕捉板１３上に排出され、後述するコンベア６８上に排出される。

使用済み紙おむつ２は、一般家庭や、病院、老人ホーム等から集積された後に、図１に示すように、計量コンベア１９によって計量されて所定量の重さの一塊とされる。この一塊とされた使用済みおむつ２が、投入機２０によって吊り下げられ、分離機４の前面側１１まで移動される。分離機４の前面側１１まで、投入機２０によって移動した使用済み紙おむつ２は、投入・取出口１２から筐体７の内部、すなわち、外胴分離槽８の内側の内胴分離槽９内に投入される。

外胴分離槽８は、図３に示すように、円筒形状で、一方の端面２１側が筐体７の前面側１１の内面に密着した状態で固定されている。一方の端面２１には、筐体７の投入・取出口１２に連通する開口部２２が形成されている。他方の端面２３は閉塞されている。このため、投入・取出扉１４が投入・取出口１２を閉じている状態では、外胴分離槽８は内部が密封されている。この外胴分離槽８内に内胴分離槽９が回転自在に配置されている。

内胴分離槽９は、外胴分離槽８の内径より小さい内径の円筒形状で、外周面（側面）全体に小径の穴が、パンチング等によって形成されている。また内胴分離槽９の内壁には、４つの突起９ａが周方向に等間隔に設けられている。これらの突起９ａは、断面形状が内胴分離槽９の中心に向かって鋭角状に突出し、内胴分離槽９の軸方向に沿って長尺に形成されている。内胴分離槽９の一方の端面２４側が筐体７の前面側１１に位置し、他方の端面２５が筐体７の後面側１７に位置している。一方の端面２４側には、筐体７の投入・取出口１２と連通する開口部２６が形成されている。他方の端面２５側からは、回転駆動軸２７が筐体７の後面側１７に向けて突出している。

この回転駆動軸２７は、外胴分離槽８の他方の端面２３を貫通して、筐体７の後面側１７側まで延設されている。回転駆動軸２７には、図示しない駆動モータから回転駆動力が伝達され、内胴分離槽９が回転駆動する。回転する内胴分離槽９内には、使用済み紙おむつ２が投入されているとともに、分解水供給部１０により分解水が供給される。

分解水供給部１０は、図１及び図２に示すように、分解剤タンク２８と、洗剤タンク２９と、分解水供給口３０と、供給ポンプ３１と、管路３２、３３とで構成されている。分解剤タンク２８には、所定の割合に配合された分解剤と水と消毒剤とを混合した分解水３が貯留されている。洗剤タンク２９には、洗剤が貯留されている。なお、分解水として石灰と水とを混合したものを用い、消毒剤としての次亜塩素酸は、石灰と水とを混合した分解水とは別に処理装置に供給しても良い。この場合には、洗剤と同様の別の管路で消毒剤（次亜塩素酸）を内胴分離槽９内に送っても良い。分解水供給口３０は、図２、図３に示すように、投入・取出扉１４の中心より上部側の位置に設けられている。

このため、内胴分離槽９の中心位置より上部側から分解剤と水と消毒剤とを混合した分解水３が内胴分離槽９内に供給される。供給ポンプ３１は、分解剤と水と消毒剤とが混合された分解水を供給する分解水供給口３０に送る。管路３２は、分解剤タンク２８から分解水供給口３０まで分解剤を送る。管路３３は、洗剤タンク２９から洗剤を内胴分離槽９内まで送る。

分解水供給口３０に送られた分解水は、図３に示すように、内胴分離槽９内に投入されている使用済み紙おむつ２に上部側から降り注がれる（使用済み紙おむつ２上に分解水が撒き散らされる。）。内胴分離槽９内の使用済み紙おむつ２に、分解水が上部側から降り注ぐことにより使用済み紙おむつ２には、満遍なく分解水が染み渡り、いわゆるナイアガラ方式によって分解水が内胴分離槽９内に投入された使用済み紙おむつ２に注がれる。

そして、分解水がナイアガラ方式によって使用済み紙おむつ２に上部から降り注がれる状態で内胴分離槽９が回転駆動されることにより、供給された分解水によって、使用済み紙おむつ２は、構成する複数種の素材と、使用済み紙おむつ２に吸収されている汚物（汚水）とが分離される。この場合、使用済紙おむつ２は、内胴分離槽９内の突起９ａによってかき回されるので、下部側の使用済紙おむつ２も上部側に移動し、分解水が上部から降り注がれる。これにより、分解水が使用済紙おむつ２に満遍なく浸漬（浸透）して、使用済紙おむつ２が分離される。分解水に溶けることのない固形物（溶けなかったパルプ、プラスチック）は内胴分離槽９内に残り、分解水に溶けたパルプや汚物（汚水）は、排出部５に排出される。

［排出部］
排出部５は、図２、図３に示すように、外胴分離槽８内の分解水が排出される排水受け槽３４と、排水を濾過して一旦貯留する排水ピット３５と、排水受け槽３４と排水ピット３５とを連通し排水を排水ピット３５に流す排水管３６とで構成されている。排水受け槽３４は、外胴分離槽８の下部側に配置され、筐体７に固定されている。排水受け槽３４からは回収管３７が突出している。この回収管３７は、外胴分離槽８内まで延設されている。回収管３７は、排水受け槽３４と外胴分離槽８内とを連通している。

そして、回収管３７は、外胴分離槽８内の排水、すなわち、供給された分解水によって使用済み紙おむつ２から分解され、高分子ポリマーに含まれていた汚物（尿等の汚水）、付着していた汚物、パルプが混在した分解水を排水受け槽３４内に排出する。排水受け槽３４に排水されたパルプを含む分解水は、排水管３６を通って排水ピット３５に貯留される。排水ピット３５に貯留された分解水中には、パルプが大量に含まれており、パルプ回収装置３８によってパルプが分解水と分離されて回収される。

パルプ回収装置３８は、図５に示すように、一次ピット３９と、一次ロータリスクリーン４０ａと、一次スクリュウ脱水機４２ａと、排水パルプ洗浄槽４１と、二次ロータリスクリーン４０ｂと、二次スクリュウ脱水機４２ｂとで構成されている。一次ピット３９には、内胴分離槽９内から排出されたパルプと汚物（汚水）が溶け込んだ分解水が、排水ピット３５からポンプ４３によって送られる。排水ピット３５、一次ピット３９を通すことにより、分解水中に混在している大きな部材が分離される。排水ピット３５、一次ピット３９を通って混在している大きな部材が分離された分解水は、ポンプ４４によって一次ロータリスクリーン４０ａに送られる。

一次ロータリスクリーン４０ａは、図６に示すように、ロータリーシャフト４６と、このロータリーシャフト４６を回転駆動させるモータ４７と、ロータリーシャフト４６の回転により回転するスクリーンドラム４８とが筐体４５内に設けられて概略構成されている。二次ロータリスクリーン４０ｂは一次ロータリスクリーン４０ａと同構成なので説明は省略する。

スクリーンドラム４８内には、一次ピット３９から、パルプと汚物（汚水）が溶け込んでいる分解水が供給口４９より投入される。この一次ロータリスクリーン４０ａによって、分解水中の固形物（パルプ）が分解水の水分と分離され、分解水から分離された水分は筐体４５の下部に集められて回収される。分解水から分離されたパルプは、一次スクリュウ脱水機４２ａに送られる。一次スクリュウ脱水機４２ａに送られたパルプは、脱水された後に排水パルプ洗浄槽４１に送られる。排水パルプ洗浄槽４１内でパルプは洗浄液（水）と混ぜ合わされて洗浄され、ポンプ５１によって二次ロータリスクリーン４０ｂに送られる。二次ロータリスクリーン４０ｂに送られた洗浄後のパルプは、固形物（パルプ）と洗浄液（水）とに分離される。洗浄液（水）と分離された固形物（パルプ）は二次スクリュウ脱水機４２ｂに送られ、固形物（パルプ）と分離された洗浄液（水）は一次ロータリスクリーン４０ａにより回収される分解水と同様に回収される。二次スクリュウ脱水機４２ｂに送られた水分を含んだ固形物（水）は、脱水されて、回収槽５０に回収される。

また、パルプを含む分解水が外胴分離槽８から排出部５に排出されると、内胴分離槽９内には固形物として、水分を含んだ状態のプラスチック（分解された高分子ポリマーを含む）と、分解水中に溶けることのなかった固形物としてのパルプが残る。

内胴分離槽９が回転している状態で、分解水を内胴分離槽９内に供給することで使用済み紙おむつはパルプ、プラスチック、高分子ポリマーから分解された汚物等に分解される。分解水に溶け出したものは排出部５によって外部に排出され、分解水に溶けることのない固形物が内胴分離槽９内に残る。分解水に溶け出したものは、パルプ、高分子ポリマーから出た汚物（汚水）であり、これらは排出部５から排出される。この場合、分解水に溶け出たパルプが、排出部５によって内胴分離槽９から排出されるので、内胴分離槽９内の内容物（分解水に溶けることのなかったパルプ、プラスチック）の容量は少なくなっている。

内胴分離槽９内への分解水の供給を停止した後に、内胴分離槽９を回転させることにより、固形物であるパルプとプラスチックに残っていた水分が脱水される。この脱水によってパルプとプラスチックから取り出された分解水は排出部５により排出される。脱水後の固形物、すなわち分解水に溶けることのなかった固形物であるパルプとプラスチックは内胴分離槽９内に残る。これらのプラスチックとパルプが混在した固形物は、投入・取出口１２からコンベア６８によって選別機６へと送られる。

［選別機］
選別機６は、図７、８、９に示されるように、筐体５３と、外胴選別槽５４と、内胴選別槽５５と、取出搬送部５６と、乾燥風供給部５７とで構成されている。外胴選別槽５４は、筐体５３内に固定、支持されている。内胴選別槽５５は、外胴選別槽５４内に回転可能に配置されている。取出搬送部５６は、外胴選別槽５４の下部に設けられて、選別されたパルプが取り出されて搬送される。乾燥風供給部５７は、筐体５３の上部に配置されて外胴選別槽５４内に乾燥風を供給する。

筐体５３は、箱型形状に形成され、基台５８上に設置されている。基台５８は、載置台５９と、この載置台５９の四隅に設けられた４本の脚部６０と形成されている。載置台５９には、筐体５３を図９において反時計回りに回動させる傾斜装置６１が設けられている。この傾斜装置６１は、筐体５３の一面側６２の下部に配置されたエアシリンダ６３と、筐体５３の他面側６４の下部に配置された回動支持部６５とで形成されている。

筐体５３の一面側６２には、矩形状の投入口６６が形成されている。投入口６６は、筐体５３に設けられ上下方向にスライドする投入口扉６７によって開閉可能となっている。また、投入口６６には、分離機４の投入・取出口１２との間に掛け渡されたコンベア６８の一端６８ａが連結されている。

そして、分離機４によって、分離され脱水された状態のパルプとプラスチックの固形物が、分離機４の投入・取出口１２からコンベア６８によって搬送され選別機６の投入口６６から選別機６の内部に投入される。これにより、選別機６の内部に設けられている内胴選別槽５５内に、脱水された状態のパルプとプラスチックの固形物が投入される。

筐体５３の他面側６４には、円形状の取出口６９が形成されている。この取出口６９は、筐体５３の上部に回動自在に支持された取出口扉７０によって開閉可能となっている。また、取出口６９の左右の開口縁には、取出用側壁７１、７１が設けられている。そして、選別機６によって選別されたプラスチックが取出口６９から取り出される。

外胴選別槽５４は、円筒形状で、一方の端面７２側が筐体５３の一面側６２の内面に密着され、他方の端面７３側が筐体５３の他面側６４の内面に密着された状態で筐体５３に固定されている。また、一方の端面７２には、筐体５３の投入口６６に連通する投入側の開口部７４が形成され、他方の端面７３には、筐体５３の取出口６９に連通する取出側の開口部７５が形成されている。

外胴選別槽５４の外周側面７６には、図７に示すように、外胴選別槽５４の上部側であって上端から周方向の一側に偏った位置に、乾燥風が内部に供給される乾燥風導入口７７が形成されている。さらに、外周側面７６には、外胴選別槽５４の上部側であって上端から周方向の他側に偏った位置に、乾燥風が外部に排出される乾燥風排出口７８が形成されている。乾燥風導入口７７は、後述する乾燥風供給部５７の乾燥風導入路１０５と連通され、乾燥風排出口７８は、後述する乾燥風供給部５７の乾燥風排出路１０６と連通されている。

そして、乾燥風導入口７７から導入された乾燥風は、内胴選別槽５５内に送られて、内胴選別槽５５内で、パルプとプラスチックを乾燥させた後に、乾燥風排出口７８から外部に排出される。外胴選別槽５４の外周側面７６の下部には、パルプ排出口７９が、外胴選別槽５４の軸方向の全域に亘って、かつ外胴選別槽５４の直径の略半分の幅寸法に形成されている。このパルプ排出口７９からは内胴選別槽５５の外周から外側に排出されたパルプが、後述する取出搬送部５６に排出される。

内胴選別槽５５は、外胴選別槽５４より若干小径の円筒形状で、軸方向の両端面は開口され、外胴選別槽５４の開口部７４、７５と連通されている。また、周方向の側面には、パンチング等によって形成された複数の貫通穴が全体的に形成されている。さらに、内胴選別槽５５の内部には、６個の突起（桟）８６が内周壁に等間隔で設けられている。

内胴選別槽５５は、４個の駆動ローラ８７によって外胴選別槽５４内で回転自在に支持されている。駆動ローラ８７は、筐体５３に支持されており、外周の一部が外胴選別槽５４の外周を貫通している。外胴選別槽５４の外周を貫通した駆動ローラ８７の外周は、外胴選別槽５４内の内胴選別槽５５の外周に当接している。これらの駆動ローラ８７には、図示しない駆動モータからの回転駆動力がベルト等を介して伝達される。駆動ローラ８７に伝達された回転駆動力によって、内胴選別槽５５は、外胴選別槽５４内で一方向に回転する。回転している内胴選別槽５５内には、乾燥風供給部５７から乾燥風が導入され、投入されている水分を含んだパルプとプラスチックが乾燥される。

乾燥風供給部５７は、ヒータ１０３と、ファン１０４と、乾燥風導入路１０５と、乾燥風排出路１０６とで構成されている。ヒータ１０３は、ヒータボックス１０７と、このヒータボックス１０７内に配置されたヒータ本体１０８とで構成されている。ヒータ１０３は、筐体５３の天板５３ａ上に載置されている。ヒータボックス１０７は、上下の対向する両面がそれぞれ開口されている。一方の開口は外方に向けて開口され、他方の開口は乾燥風導入路１０５に連通されている。ヒータ本体１０８は、複数の熱交換用のパイプ（不図示）で形成されている。このパイプには、高温の蒸気が供給される。パイプの周囲を外気が通過することで外気が加熱される。そして、一方の開口から導入された外気を、ヒータ本体１０８によって加熱して乾燥風を生成し、この乾燥風を他方の開口から乾燥風導入路１０５内に送り込む。

ファン１０４は、送風ボックス１０９と、この送風ボックス１０９内に配置されたブロアファン本体１１０とで構成されている。ファン１０４は、筐体５３の天板５３ａ上に、ヒータ１０３に隣設して載置されている。送風ボックス１０９には、乾燥風排出路１０６と連通する開口と、ダクト１１１と連通する開口とが設けられている。そして、ファン１０４は、外胴選別槽５４内の乾燥風を乾燥風排出路１０６を通して吸い出してダクト１１１内へ送風する。

ダクト１１１はバグフィルタを有するパルプ回収装置１１２に接続されている。ファン１０４が、外胴選別槽５４内から乾燥風を排出（吸い出す）することにより、ヒータ１０３に外気が導入され、ヒータ本体１０８により加熱された乾燥風が外胴選別槽５４内に供給される。これにより、回転する内胴選別槽５５内のパルプとプラスチックとから水分が蒸発しパルプとプラスチックが乾燥されて選別される。また、ファン１０４によって外胴選別槽５４から吸い出された乾燥風は、ダクト１１１を介してパルプ回収装置１１２に送られ、バグフィルタによって乾燥風に含まれるパルプが回収される。

パルプとプラスチックとが乾燥されると、パルプとプラスチックは分離されて選別される。選別されたパルプとプラスチックのうちパルプは、パルプ受け槽８０内に集積される。集積されたパルプ受け槽８０内のパルプは、取出搬送部５６によって外部に取り出される。

取出搬送部５６は、外胴選別槽５４の下部に設けられて複数種の素材のうちのパルプが貯留されるパルプ受け槽８０と、このパルプ受け槽８０の底部８１を開閉する扉８２と、パルプ受け槽８０の下部側に配置されてパルプ受け槽８０から扉８２の開放で落下したパルプを外部へ搬送するパルプ取出コンベア８５とで構成されている。

パルプ受け槽８０の底部８１には、底部８１を開放可能な観音開きの扉８２が形成されている。扉８２は、底部８１の対向する開口縁部に回動自在にそれぞれ支持された一対の蓋板８３、８３と、これらの蓋板８３、８３が底部８１を閉塞する位置と開放する位置に回動させるエアシリンダ８４とで形成されている。エアシリンダ８４は、載置台５９の下部に揺動自在に支持され、駆動軸８４ａ、８４ａの先端部はそれぞれ蓋板８３、８３に連結されている。

この観音開きの扉８２は、駆動軸８４ａ、８４ａがシリンダ内に引き込んだ状態で、蓋板８３、８３が底部８１を閉塞する。底部８１を扉８２が閉塞した状態では、内胴選別槽５５内で選別されパルプが内胴選別槽５５の外周の穴を通過して外胴選別槽５４内に排出され、パルプ受け槽８０内に集積（貯留）される。また、駆動軸８４ａ、８４ａがシリンダから突出した状態で、蓋板８３、８３を互いに離間する方向に回動させて底部８１を開放すると、集積（貯留）されているパルプ受け槽８０内のパルプが後述するパルプ取出コンベア８５上に落下する。

パルプ取出コンベア８５は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、フレーム８８と、駆動ロール８９及び従動ロール９０と、駆動モータ９４と、コンベアベルト９２と、拡散防止片９３、９３とで構成されている。駆動ロール８９には駆動モータ９４の回転駆動力が伝達され、駆動ロール８９に伝達された回転駆動力はコンベアベルト９２を介して従動ロール９０に伝達される。駆動ロール８９の回転により、コンベアベルト９２が一方向に移動し、コンベアベルト９２上のパルプが搬送される。

上記フレーム８８は、長尺状の底壁９５と、この底壁９５の両側部から同方向に立ち上がる一対のガイド側壁９６、９６とで形成されている。駆動ロール８９は、ガイド側壁９６、９６間に配置された本体部９７と、この本体部９７の両端面から突出しガイド側壁９６、９６に回転可能に支持された回転軸９７ａ、９７ａとで形成されている。一方の回転軸９７ａは、駆動モータ９４と連結されて、駆動モータ９４の回転駆動力が伝達される。駆動モータ９４は、一方のガイド側壁９６の外側に配置されている。

従動ロール９０は、ガイド側壁９６、９６間に配置された本体部９８と、この本体部９８の両端面から突出しフレーム８８に回転可能に支持された回転軸９８ａ、９８ａとで形成されている。また、駆動ロール８９と従動ロール９０間にコンベアベルト９２が巻き掛けられている。そして、従動ロール９０は、駆動ロール８９の回転駆動力がコンベアベルト９２を介して伝達されて回転する。

駆動ロール８９の本体部９７には、軸方向の中間位置が縮径されて溝９９が設けられている。一方、駆動ロール８９の本体部９７の外周に巻き掛けられるコンベアベルト９２の裏面側には、幅方向（ガイド側壁間）の中間部に、本体部９７の溝９９に挿入される突起１００が形成されている。

コンベアベルト９２は、駆動ロール８９に巻き掛けられるベルト中央部１０１と、このベルト中央部１０１の両側に一体に設けられた傾斜部１０２、１０２とで形成されている。上記突起１００は、ベルト中央部１０１の裏面側に搬送方向（コンベアベルト９２が移動する方向）に沿って全周にわたり設けられている。そして、突起１００が駆動ロール８９の溝９９内に嵌合されることにより、コンベアベルト９２がガイド側壁９６、９６間で駆動ロール８９の軸方向に移動することがなく、コンベアベルト９２が蛇行することがない。

傾斜部１０２、１０２は、駆動ロール８９の溝９９と両端面との中間位置からガイド側壁９６、９６に向けてそれぞれ登り傾斜に形成されている。傾斜部１０２、１０２の側端部１０２ａ、１０２ａはガイド側壁９６、９６にそれぞれ接触している。側端部１０２ａ、１０２ａの上部に、拡散防止片９３、９３がそれぞれ設けられている。

拡散防止片９３、９３は、ガイド側壁９６、９６の内面９６ａ、９６ａに一端が固定され、他端側が、コンベアベルト９２の傾斜部１０２、１０２上に当接している。この状態ではコンベアベルト９２の側端部１０２ａ、１０２ａとガイド側壁９６、９６との接触部分が拡散防止片９３、９３によっって覆われている。これにより、乾燥風供給部５７によって供給された乾燥風によって乾燥されてプラスチックと選別されたパルプがコンベアベルト９２の裏面側に飛び散ることがなく、コンベアベルト９２の裏面側にパルプが入り込むことがない。

次に、処理装置１による、使用済み紙おむつ２の処理手順について説明する。
図１に示すように、所定の重さに計量されて一塊とされた使用済み紙おむつ２は、投入機２０によって分離機４の前面側１１に運ばれる。

分離機４は、投入・取出扉１４が、投入・取出口１２を開放した状態で、下部角部１８を中心に図４において反時計回り方向に回動し傾斜している。この状態の分離機４の投入・取出口１２から、所定に重さに計量され一塊とされた使用済み紙おむつ２が内胴分離槽９内に投入される。使用済紙おむつ２が内胴分離槽９内に投入された後に、分離機４を傾斜した状態から元の位置に戻す。

次に、内胴分離槽９を所定の回転数で回転させる。内胴分離槽９を所定の回転数で回転させた状態で、供給ポンプ３１によって分解水を分解水供給口３０から内胴分離槽９内に供給する。これとともに、洗剤を内胴分離槽９内に供給する。

内胴分離槽９を回転させながら分解水を内胴分離槽９内に供給すると、突起９ａにより使用済紙おむつ２がかき回されて、下部側の使用済紙おむつ２も上部側に移動し、上部側から分解水が降り注がれ分解水が染みこんでいく。これによりパルプ、プラスチックが使用済み紙おむつ２から分離される。これとともに、分解水中の水と石灰により高分子ポリマーが分解され、高分子ポリマーに吸収されている尿等の汚物（汚水）が水分となって内胴分離槽９内に出てくる。

したがって、使用済み紙おむつ２は、分解水中に溶け込んだパルプ、尿等の汚物（水分）、プラスチック、その他に分離される。内胴分離槽９を所定の回転数で回転させながら、所定量の分解水と洗剤を内胴分離槽９内に投入し、所定時間内胴分離槽９を回転させた後に、パルプや尿等の汚物（水分）を含む分解水を、排出部５から外部に排出する。内胴分離槽９内には、分解水に溶け込まなかったパルプ、プラスチック、その他の素材が残る。

内胴分離槽９内に、所定量の分解水を供給した状態で、内胴分離槽９を所定時間回転させた後、分解水を排出部５から排出し、内胴分離槽９を一定時間回転させる。これにより、内胴分離槽９内の、分解水に溶け込まなかったパルプとプラスチックが脱水される。脱水した水分（分解水と高分子ポリマーから出た尿等の汚水）は排出部５に排出される。排出部５に排出された分解水は、排水管３６を通って排水ピット３５に貯留され、パルプ回収装置３８によってパルプが回収される。

なお、分解水を排出部５から排出した後に、内胴分離槽９内に洗浄水を所定量投入し、内胴分離槽９を所定時間回転させ、その後、内胴分離槽９内の洗浄水を排出部５に排出させても良い。すなわち、使用済紙おむつ２をパルプとプラスチックに分離し、高分子ポリマーを分解水によって分解した後に、洗浄水によって内胴分離槽９のパルプ、プラスチック、分解した高分子ポリマーを洗浄、すなわちすすぎを行っても良い。この場合でもすすぎに使用した洗浄水中には、パルプが混在しているので、排出部５に排出し、パルプ回収装置３８によって回収することができる。

内胴分離槽９を回転させて脱水を所定時間行った後に、分離機４の投入・取出口１２を開放した状態で、分離機４を下部角部１６を中心に回動させる。分離機４を下部角部１６を中心に回動させると、内胴分離槽９内の脱水された状態のパルプとプラスチックが混在したものが、コンベア６８上に取り出される。コンベア６８上に取り出されたパルプとプラスチックが混在したものは、搬送されて選別機６の投入口６６から内胴選別槽５５内に投入される。

内胴選別槽５５内にパルプとプラスチックとを投入した後に、投入口６６を投入口扉６７によって閉塞する。この状態で内胴選別槽５５を所定の回転数で回転させるとともに、ヒータ１０３のヒータ本体１０８に高温の蒸気を投入し、ファン１０４を駆動する。外胴選別槽５４内には、外気がヒータ１０３により加熱され、乾燥風となって乾燥風導入口７７から導入され、内胴選別槽５５の外周面の穴から内胴選別槽５５内に導入される。これにより、内胴選別槽５５内の脱水後の、若干水分を含むパルプとプラスチックが乾燥される。

内胴選別槽５５内で乾燥されたパルプは、内胴選別槽５５の外周に設けた穴を通過して外胴選別槽５４に入り、パルプ受け槽８０内に集積され貯留される。これとともに、ファン１０４によって吸い出された乾燥風は、ダクト１１１を通してパルプ回収装置１１２に送られ、バグフィルタによって捕捉される。この結果、内胴選別槽５５内には、乾燥したプラスチックが残る。

そして、パルプ受け槽８０に集積（貯留）されたパルプは、観音開きの扉８２を開放して底部８１を開放させることにより、パルプ取出コンベア８５に排出され、回収される。また、ファン１０４により内胴選別槽５５内から乾燥風と共に吸い出されたパルプは、パルプ回収装置１１２によって回収される。また、内胴選別槽５５に残った乾燥したプラスチックは、取出口６９から取り出される。

内胴選別槽５５に残った乾燥したプラスチックを取出口６９から取り出す際には、筐体５３を傾斜装置６１によって傾斜させて内胴選別槽５５内から取り出す。

以上説明したように、本実施の形態によれば、分離機４によって投入された分解水と使用済み紙おむつ２とを混ぜ合わせることにより、使用済み紙おむつ２が複数種の素材（パルプ、プラスチック、その他）に分離される。これとともに使用済み紙おむつ２内の汚物（尿等の汚水）が分離され、排出部５によって分解水ともに外部へ排出される。また、選別機６によって、分離機４にて分離されたパルプとプラスチックを乾燥させることで少なくともパルプとプラスチックとが選別される。

これにより、紙おむつを構成する複数種の素材（パルプ、プラスチック、その他）に使用済み紙おむつを分離することができ、これと共に高分子ポリマーに吸収されている汚物も高分子ポリマーから分離され、使用済み紙おむつ２を少なくともパルプとプラスチックに選別することができる。

また、上記実施の形態では、分離機４で、使用済み紙おむつ２から分離しパルプ回収装置３８で回収されるパルプと、選別機６で選別されパルプ受け槽８０に集積されて回収されるパルプと、乾燥風内に含まれパルプ回収装置１１２によって回収されるパルプとを使用済み紙おむつ２から回収している。これにより、使用済み紙おむつ２からパルプを効率良くもれなく回収することができる。

また、上記実施の形態では、最終的に乾燥したプラスチックを回収することができる。これにより、回収したプラスチックを再利用することもできる。

また、上記実施の形態では、分解水を内胴分離槽９内の使用済み紙おむつ２に浸漬（浸透）させる際に、内胴分離槽９内の使用済み紙おむつ２の上部から降り注ぐ（撒き散らす）ので、使用済み紙おむつ２に素早く分解水が染みとおり、内胴分離槽９内での使用済み紙おむつの分離時間、分解時間を短縮することが可能となる。

すなわち、内胴分離槽９内に分解水を予め供給した状態では、分解水は内胴分離槽９の下部側に貯まっているため、この状態で内胴分離槽９内に使用済み紙おむつ２を投入すると、内胴分離槽９の下部側に貯まっている分解水によって投入された使用済み紙おむつが浮いた状態となる。このように、分解水内で使用済み紙おむつ２が浮いた状態で内胴分離槽９を回転させると、分解水に浸かっていない使用済み紙おむつが存在し、使用済み紙おむつの分離、分解に時間がかかる。

これに対して、分解水を内胴分離槽９内の使用済み紙おむつの上部から降り注ぐように、すなわちナイアガラ方式にて供給することにより、分解水が使用済み紙おむつ２に素早く浸透し、分離、分解が促進される。加えて、突起９ａにより内胴分離槽９内の使用済紙おむつ２がかき回されるので、下部側の使用済紙おむつ２も上部側に移動し、上部から分解水が降り注がれるので、使用済紙おむつ２の全体に、素早く分解水が浸透する。

また、上記実施の形態において、分解水中の石灰によって内胴分離槽９内で高分子ポリマーが分解して内胴分離槽９内に出てきた尿等の汚物（汚水）は、分解水とともに使用済紙おむつ２を分離させるので、無駄な量の分解水を投入する必要がない。また、高分子ポリマー内の汚物（汚水）も使用済紙おむつ２の分離に寄与するので、余分な量の分解水を投入する必要がなく、分解水中に溶け出したパルプとともに分解水を排出部５に排出する際にも短時間で排出することができるので、内胴分離槽９内で、分離、分解のための作業時間を大幅に短縮することができる。

すなわち、一定量の分解水を内胴分離槽９内に投入し、この分解水によって使用済み紙おむつを分解して高分子ポリマーから出た尿等の汚水も、使用済紙おむつ２の分離に寄与するため、内胴分離槽９内に投入する分解水の量を少なくすることができ、排出部５に排出する場合にも短時間で排出することができる。これにより、分離，分解のための作業時間を短縮することが可能となる。

また、上記実施の形態によれば、選別機６からパルプ受け槽８０に回収されたパルプを取り出すパルプ取出コンベア８５は、コンベアベルト９２の両側部に傾斜部１０２、１０２を設けたことにより、粉体状のパルプをコンベアベルト９２の幅方向の中心側に集めることができる。

また、上記実施の形態によれば、パルプ取出コンベア８５のガイド側壁９６、９６に拡散防止片９３、９３を設けたことにより、粉状のパルプがコンベアベルト９２の裏面側に飛散するのを防止することができる。

また、上記実施の形態のパルプ取出コンベア８５では、駆動ロールの軸方向の中間部に溝９９を設け、この溝９９にコンベアベルト９２の幅方向の中間部に設けた突起１００を嵌合させることにより、コンベアベルト９２の蛇行を防止することができる。

なお、上記実施の形態では、洗剤は、分解水とは別の管路にて内胴分離槽９内に供給したが、分解水と共に内胴分離槽９内に供給してもよい。この場合、洗剤は、分解水中の石灰によって高分子ポリマーが分解して出てくる尿等の汚物（汚水）とともに内胴分離槽９の回転によってパルプやプラスチックを洗浄する。そして、最終的に分解水とともに排出部５により回収されるので、分解水とともに使用済み紙おむつの上部から供給する必要はなく、排出部５から排出される直前で尿等の汚物（汚水）に加えれば良い。

また、上記実施の形態では、衛生用品として使用済紙おむつを処理する例について説明したが、上記処理装置１は、尿漏れパッド、生理用ナプキン等高分子ポリマーにより水分を吸収する衛生用品であれば、パルプとプラスチックと汚物（汚水）を分離し、分解して回収することができる。

上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

本発明に係る使用済み紙おむつの処理装置は、使用済みの紙おむつの処理以外に、高分子ポリマーによって尿等の汚物を吸収させる衛生用品、例えば生理用用ナプキンや、尿漏れパッド等を処理する際にも利用可能である。

１ 使用済み紙おむつの処理装置
２ 使用済み紙おむつ
３ 分解水
４ 分離機
５ 排出部
７ 筐体
８ 外胴分離槽
９ 内胴分離槽
１０ 分解水供給部

Claims (2)

1. 使用済み衛生用品（２）を、衛生用品を構成する複数種の素材に分離するとともに、使用済み衛生用品内の汚物を分離する使用済み衛生用品の処理装置用分離機（４）であって、 筐体（７）と、
   この筐体（７）に固定支持された外胴分離槽（８）と、
   前記外胴分離槽（８）内に回転可能に配置され外周面に前記外胴分離槽（８）と連通する複数の穴が設けられ内部に使用済み衛生用品（２）が投入される内胴分離槽（９）と、
   前記筐体（７）に設けられ前記内胴分離槽（９）内に、少なくとも水と石灰と殺菌剤とが所定の割合で混合された分解水（３）を、前記内胴分離槽（９）内に投入された使用済み衛生用品（２）の上部から使用済み衛生用品（２）上に撒き散らして供給する分解水供給部１０と、
   前記外胴分離槽（８）の下部側と連通され前記外胴分離槽（８）内の前記分解水とともに前記汚物を含む排水を外部へ排出する排出部（５）と、
   を備え、
   前記筐体（７）には、前記内胴分離槽（９）内に使用済み衛生用品（２）を投入するとともに、複数種の素材に分解された使用済み衛生用品（２）を取り出す投入・取出扉（１４）が設けられ、
   この投入・取出扉（１４）に前記分解水供給部（１０）の分解水供給口（３０）が上部側に設けられ、
   前記内胴分離槽（９）の回転により、投入された使用済み衛生用品（２）が分解水（３）に浸漬されて衛生用品を構成する複数種の素材に分離され、分離された複数種の素材が脱水されることを特徴とする使用済み衛生用品の処理装置用分離機（４）。
2. 前記内胴分離槽（９）が円筒状に形成され、円筒状の内胴分離槽（９）内の内壁には、周方向に等間隔に、内壁から中心部に向けて突出し、軸方向に長尺な４つの突起（９ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の使用済み衛生用品の処理装置用分離機。

Images