JP6664672B2 - 衛生用品の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、使用済みの紙おむつや尿取りパッド等の衛生用品と水と分解剤とを分離機に投入して、衛生用品を構成する複数種の素材に分離して処理する衛生用品の処理方法に関する。

近年、病院や老人ホーム等では、布おむつに替わって使い捨ておむつとして紙おむつや尿取りパッド等の衛生用品が使用されている。この衛生用品は、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（プラスチック等）などの素材から構成されている。

使用した後の使用済みの衛生用品は、現状ではその大部分が一般廃棄物として処理される。ところが、衛生用品を一般廃棄物として、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。そこで、衛生的、環境的な観点から使用済みの紙おむつを素材ごとに分解して処理する衛生用品としての使用済みの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。

特許文献１、２、３において提案されている使用済みの紙おむつの処理装置では、回転するドラム内で、使用済みの紙おむつを処理液と混合させることで、パルプ、高分子ポリマー、プラスチック等の複数種の素材に分解している。

特許第３８９５０８１号公報 特許第３５９７４９２号公報 特許第３５６９２６０号公報

ところが、回転ドラム内に投入される衛生用品としての使用済みの紙おむつに含まれる水分量（高分子ポリマーが吸収している尿等の水分の量）は、個々の使用済みの紙おむつによって異なるため、一定量の処理液を回転ドラム内に投入すると、回転ドラム内での水分量が多すぎたり、あるいは少なすぎたりする。すなわち、使用済みの紙おむつに含まれる水分量は、吸収した尿の量や汚物に含まれる水分量によって異なり、複数種の素材に使用済みの紙おむつを分解したときに使用済みの紙おむつから出る水分の量は個々の使用済みの紙おむつによって異なる。このため、回転ドラム内での全体の水分量は、使用済みの紙おむつに含まれる水分量によって変わる。

また、回収される使用済みの紙おむつや尿取りパッドは、紙おむつや尿取りパッドの最大吸収量まで便や尿を吸収しているものはほとんどなく、中には未使用状態で廃棄され、回収されるものもある。このため、使用済みの紙おむつに含まれる水分量は、個々の使用済みの紙おむつによって異なる。

しかし、回転ドラム内への処理液の投入量を一定とすると、回転ドラム内での水分量が多い場合や、水分量が少ない場合が生じる。このため、ドラム内で使用済みの紙おむつを処理する場合に、使用済みの紙おむつを処理する毎に水分量が異なるので、安定して使用済みの紙おむつを処理（分解）することができない。このため、使用済みの紙おむつを分解するのに時間がかかる場合が生じてしまい、使用済みの紙おむつの処理時間が長くなるという問題を有している。

そこで、本発明は、使用済みの紙おむつや尿取りパッド等の衛生用品を処理する際に、一定の水分量で処理することができ、安定して衛生用品を処理することができ、処理効率が向上し、処理時間の短縮を図ることができる衛生用品の処理方法の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の態様は、使用済み衛生用品を分離機の回転ドラム内に投入し、水と分解剤とを内胴分離槽内に供給して前記衛生用品を、衛生用品を構成する素材に分離して処理する衛生用品の処理方法であって、前記衛生用品は充分な水を予め含み、水を含んだ複数の衛生用品を計量容器内に所定の重さとなるまで投入し、所定の重さの複数の衛生用品を前記分離機の内胴分離槽内に投入することを特徴とする。

本発明の第２の態様では、使用済み衛生用品を分離機の回転ドラム内に投入し、水と分解剤とを内胴分離槽内に供給して前記衛生用品を、衛生用品を構成する素材に分離して処理する衛生用品の処理方法であって、前記衛生用品は、所定の個数が計量容器内に投入されて重さが測定され、測定した結果が所定の値より低いとき、所定の値になるまで水を計量容器内に投入して衛生用品に吸収させることを特徴とする。

本発明によれば、衛生用品を処理する際に、衛生用品が一定の水分を含んだ状態で処理することができるので、処理効率が上がり、処理時間の短縮が図れ、分離機により安定して衛生用品を処理することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る衛生用品の処理方法によって衛生用品を分離する分離機を示す概略構成図。 図２は、本発明の実施の形態に係る衛生用品の処理方法における衛生用品に水分を含ませる工程を示し、個々の衛生用品に水を供給する工程を示す説明図。 図３は、本発明の実施の形態に係る衛生用品の処理方法における衛生用品に水分を含ませる工程を示し、所定の個数の衛生用品が収容された計量箱内に水を供給する工程を示す説明図。

以下、本発明の実施の形態に係る衛生用品の処理方法について説明する。本発明の実施の形態に係る衛生用品の処理方法は、衛生用品としての使用済みの紙おむつを分離機の内胴分離槽内に投入し、水と分解剤とを回転ドラム内に供給して使用済みの紙おむつを、紙おむつを構成する素材に分離して処理する衛生用品の処理方法であって、分離機内への投入前に、使用済みの紙おむつに水を含ませて所定の重さにすることを特徴とする。
初めに、本発明の実施の形態に係る衛生用品の処理方法に用いる分離機について説明する。

［分離機］
図１に示すように、分離機１は、筐体２と、外胴分離槽３と、回転ドラムとしての内胴分離槽４と、分解水供給部５とで構成されている。外胴分離槽３は筐体２に固定されている。内胴分離槽４は、外胴分離槽３内に回転自在に配置されている。分解水供給部５は、内胴分離槽４内の使用済みの紙おむつ６に分解水７を供給する。

筐体２は、箱形形状で、前面側には円形の投入・取出口８が設けられている。この投入・取出口８からは、使用済みの紙おむつ６が内胴分離槽４内に投入され、使用済みの紙おむつ６を分解処理した後には、内胴分離槽４内に残った固形物が排出される。投入・取出口８には、円形状の投入・取出扉９が回動自在に設けられている。この筐体２の内部に外胴分離槽３が固定されている。

外胴分離槽３は、円筒形状で、一方の端面に筐体２の投入・取出口８に連通する開口部１０が形成され、他方の端面は閉塞されている。投入・取出扉９が投入・取出口８を閉塞している状態では、外胴分離槽３は内部が密封されている。この外胴分離槽３内に内胴分離槽４が回転自在に配置されている。

内胴分離槽４は、外胴分離槽３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。内胴分離槽４の一方の端面側が筐体２の前面側に位置し、他方の端面が筐体２の後面側に位置している。一方の端面側には、筐体２の投入・取出口８とを連通する開口部１１が形成されている。他方の端面からは、回転駆動軸１２が突出している。この回転駆動軸１２には、図示しない駆動モータからの回転駆動力が伝達され、内胴分離槽４が回転駆動する。この内胴分離槽４内には、使用済みの紙おむつ６が投入されるとともに、分解水供給部５により分解水が供給される。

分解水供給部５は、分解剤タンク１３と、洗剤タンク１４と、分解水供給口１５と、供給ポンプ１６と、管路１７、１８とで構成されている。分解剤タンク１３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７が貯留されている。供給ポンプ１６は、分解剤と水と消毒剤とが混合された分解水を内胴分離槽４内に供給する分解水供給口１５に送る。また、洗剤タンク１４からは、使用済みの紙おむつ６を洗浄する洗剤が内胴分離槽４内に供給される。

そして、分解水７が使用済みの紙おむつ６の上部から降り注がれる状態で内胴分離槽４が回転駆動される。これにより、供給された分解水７によって、使用済みの紙おむつ６は、構成する複数種の素材と、使用済みの紙おむつ６に吸収されている汚物（汚水）とが分離される。この場合、分解水が使用済みの紙おむつ６に満遍なく浸漬（浸透）し、使用済みの紙おむつ６が複数種の素材と汚物（汚水）に分離される。

分解水７に溶けることのない固形物（分解水に溶けなかったパルプ、プラスチック）は内胴分離槽４内に残り、分解水に溶けたパルプや汚物（汚水）は、排出部１９に排出される。排出部１９は、外胴分離槽３内の分解水が排出される排水受け槽２０と、排水を濾過して一旦貯留する排水ピット２１と、排水ピット２１内から排水をパルプ回収装置に送るポンプ２２とで形成されている。なお、排水ピット２１からパルプ回収装置（不図示）に送られる排水内には、パルプが溶解して含まれており、パルプ回収装置によって排水内のパルプが回収される。

次に、分離機１に投入される前に使用済みの紙おむつ６に水を含ませて所定の重さにする方法について説明する。分離機１に投入される前に使用済みの紙おむつ６は、水を含ませられ所定の重さにされ、投入機２３によって分離機１の内胴分離槽４内に投入される。

図２に示すように、一般家庭や、病院、老人ホーム等の施設から集積された複数個の使用済みの紙おむつ６は、搬送コンベア２４上に載置される。搬送コンベア２４上に載置された個々の使用済みの紙おむつ６が含んでいる水分量は、個々の使用済みの紙おむつ６によって異なっている。これらの複数個の使用済みの紙おむつ６には、搬送コンベア２４の上部に搬送コンベア２４の搬送方向に沿って配置された複数の水供給ノズル２５から水２６が吹き付けられる。水供給ノズル２５から使用済みの紙おむつ６に水２６が吹き付けられると、使用済みの紙おむつ６は、吹き付けられた水を高分子ポリマーが吸収する。

高分子ポリマーが水を吸収すると、使用済みの紙おむつ６の一つの重さは最大で約４０００ｇとなる。この場合、例えば、水分を含まない状態の紙おむつの重さは約１００ｇであり、１回の尿を吸収すると約４００ｇになる。この約４００ｇの状態から水供給ノズル２５によって水２６を供給すると、使用済みの紙おむつ６は水を吸収して最大で約４０００ｇの重さになる。

このように、水を充分に吸収した使用済みの紙おむつ６は、計量搬送コンベア２７上の計量容器２８内に投入される。計量搬送コンベア２７の内面側には、計量容器２８の重量を測定する測定器２９が配置されており、計量容器２８の重量が測定される。水を充分に吸収した使用済みの紙おむつ６は、搬送コンベア２４により搬送されて計量容器２８に次々に投入される。水を吸収した複数個の使用済みの紙おむつ６が投入された計量容器２８の重さが所定の重さになると、計量搬送コンベア２７が可動して、計量容器２８ごと投入機２３側へ移動する。

そして、計量容器２８が投入機２３に近接すると、計量搬送コンベア２７の反転移動により計量容器２８も反転し、計量容器２８内の複数の使用済みの紙おむつ６が投入機２３内に投入される。投入機２３内に所定の重量の使用済みの紙おむつ６が投入されると、投入機２３は、図１に示すように、分離機１の投入・取出口８へ移動し、使用済みの紙おむつ６を内胴分離槽４内に投入する。

内胴分離槽４内に投入された使用済みの紙おむつ６は、所定量の水を含んだ状態で内胴分離槽４内で分解水とともに混ぜ合わされて紙おむつの複数種の素材に分離される。このとき、内胴分離槽４内に供給される分解水の量は分離機１の使用済みの紙おむつの処理能力に応じて一定量に設定されている。また、使用済みの紙おむつ６は水分を一定量吸収している。したがって、分離機１内での全体としての水分量は、内胴分離槽４内で使用済みの紙おむつ６を分解するのに適度な量となっている。

すなわち、内胴分離槽４内に投入される使用済みの紙おむつ６が吸収する水の量は、分離機１が使用済みの紙おむつ６を処理（分解）可能な使用済みの紙おむつ６の重さとなるように測定器２９によって測定されている。この結果、分離機１の内胴分離槽４が、使用済みの紙おむつ６を処理（分解）するのに最適な量に設定されることになる。

なお、計量容器２８内に投入された水を吸収した使用済みの紙おむつ６の個々の水の吸収量は、それぞれ異なっている。また、計量容器２８内に投入された複数個の使用済みの紙おむつ６の全重量が所定の重量になったとき、投入機２３により内胴分離槽４内に使用済みの紙おむつ６が投入される。これにより、内胴分離槽４内で分解水によって個々の使用済みの紙おむつ６が分解され、内胴分離槽４内に出てくる水の量は全体として所定の量となる。

次に、使用済みの紙おむつ６に水を含ませる方法として、図３に示す他の方法について説明する。図３に示すように、計量搬送コンベア３０には、複数個の計量容器３１が設けられている。また、計量搬送コンベア３０の内側には、測定器３２、３３が計量搬送コンベア３０と相対移動不能な状態で配置されている。測定器３２は、複数個の使用済みの紙おむつ６が投入された計量容器３１の重量を測定する。測定器３３は、計量容器３１内の使用済みの紙おむつ６に水が供給された状態の計量容器３１の重量を測定する。また、測定器３２と測定器３３との間には、計量搬送コンベア３０の上部に水供給ノズル３４が設けられている。

空の状態の計量容器３１内に所定の個数の使用済みの紙おむつ６を投入した後に、測定器３２により計量容器３１の重量を測定する。測定器３２の測定結果により、複数個の使用済みの紙おむつ６が投入された計量容器３１の重量が、分離機１によって適度に処理（分解）可能な所定の重量より低いと、水供給ノズル３４により計量容器３１内に水が供給される。

この場合、測定器３２による測定結果が所定の重量よりどの程度低いかによって水供給ノズル３４による水２６の供給量が設定されている。計量容器３１内に水２６を供給すると計量容器３１内の使用済みの紙おむつ６の高分子ポリマーが水２６を吸収する。水を吸収した複数個の使用済みの紙おむつ６が投入された計量容器３１は、測定器３３によって重量が測定される。計量容器３１の重量が所定量の重さであることが確認されると、計量容器３１内の複数個の使用済みの紙おむつ６が投入機２３内に移される。投入機２３は、水を吸収した所定の重量の複数個の使用済みの紙おむつ６を、分離機１の内胴分離槽４内に投入する。

次に、病院や施設等によって使用され、回収される使用済みの紙おむつや尿取りパッドの使用の状態と、使用済みの紙おむつの処理について以下に説明する。病院や介護施設、一般家庭から回収され、処理工場に搬入される使用済みの紙おむつ（テープ止めタイプ、パンツタイプ、尿取りパッド）は、紙おむつを製造したメーカーが公表している最大吸収量まで便や尿を吸収しているものはほとんどない。なかには未使用状態で廃棄されているものもある。

通常、病院や施設では時間ごとに紙おむつの交換を１日に５〜６回実施している。多くの病院や施設では、テープ止めタイプ、パンツタイプをアウターとして１日１枚使用、インナーには尿取りパッドを装着し、これを１日５〜６枚交換している。

したがって、定時になると病院、施設の入院、入居している方全員が紙おむつ交換の対象となり、仮に汚れていなくても尿取りパッド、あるいはテープ止めタイプ、パンツタイプは替えられることとなる。

このことは、紙おむつを処理する処理工場に搬入される段階において、高分子吸収体の吸収能力にまだ余裕があるため、紙おむつを処理する際の紙おむつの分解速度を遅くする、所謂、処理時間が一定でなく効率の悪い処理を行うこととなる。また、紙おむつの種類によってもそれぞれ吸収量が異なるため、給水し、分解が始まる時間帯も一定でないという問題を有している。

使用済みの紙おむつが廃棄後どれだけの水分を吸収するかについて、「福岡都市圏紙おむつリサイクルシステム検討委員会報告書」によれば、大人用紙おむつは未使用状態での重量は約５０ｇであるが、使用後はその重量が２１０ｇで約４倍となると記述されている。

しかしながら、尿等を吸収し約４〜５倍の重量となってもまだ吸収能力があり、これが人の排泄過程以外からの水分を吸収してしまう要因となっている。例えば、約４０ｇの尿取りパッドが２２．５倍の９００ｇに、また１００ｇのテープ止めタイプの紙おむつも実に４０倍の３，９６０ｇの重量となり、大量の水分を吸収してしまう。

使用済みの紙おむつを処理する処理工程で、分離機内に給水を開始し、２０〜４０倍の水分を吸収させた後、またはその給水過程において、使用済み紙おむつが保有する水分を吐き出させ、分解が開始することを考えると、分離機投入前に水分を均一化し、処理時間の短縮を図ることにより、パルプを安定して取り出すことが可能となる。

現状では、使用済みの紙おむつは、主に一般廃棄物として自治体の清掃工場に搬入される。清掃工場に搬入された使用済みの紙おむつは、清掃工場のごみピット内に集積され、その後、焼却炉に投入される。ごみピット内では、水分が高い状態（プール状態となっている所もある）なので、高分子吸収体の吸収能力に十分な余力を残した使用済みの紙おむつはごみピット内の水分を最大限に吸収してしまう。つまり、清掃工場のごみピットは、使用済みの紙おむつにとって水分を最大限に吸収してしまう環境となっている。

このように、使用済みの紙おむつを一般廃棄物として自治体の清掃工場の焼却炉によって焼却する場合、使用済み紙おむつがごみピットに集積されている間に水分を最大限に吸収してしまい、焼却する重量が増えてしまうとともに、水分を大量に含んだ使用済みの紙おむつを焼却する際に、炉内温度を低下させてしまうなどの問題が生じる。

このため、使用済みの紙おむつを焼却することなく処理するのに、本実施の形態では、分離機によって使用済みの紙おむつを、紙おむつを構成する素材に分解している。分離機によって使用済みの紙おむつを素材ごとに分解する際に最も効率良く分解処理するために、本願発明では、使用済みの紙おむつに一定量の水分を予め含ませている。これにより以下の効果が得られる。

本実施の形態に係る使用済みの紙おむつの処理方法によれば、分離機１の内胴分離槽４内に所定の重さ、すなわち所定量の水を吸収した使用済みの紙おむつ６が投入されるので、一定の水分量で使用済みの紙おむつ６を処理することができ、処理効率が上がり、処理時間の短縮が図れ、分離機により安定して使用済みの紙おむつを処理することができる。

また、本実施の形態に係る使用済みの紙おむつの処理方法によれば、水分量が異なる使用済みの紙おむつ６であっても、分離機１内に投入する際に、複数個の使用済みの紙おむつ全体での水分量を一定量にしてから分離機１に投入するので、分離機１に供給する分解剤の量、洗剤の量を常に一定量とすることができる。

なお、上述の実施の形態では、外胴分離槽３と内胴分離槽４からなる分離機１に使用済みの紙おむつ６を投入する場合の処理方法について説明したが、使用済みの紙おむつ６が投入される分離機として、複数の分離槽が直線的に配列されて使用済みの紙おむつが順に各分離槽に搬送されて分解水によって複数種の素材に分解される連続分離機に使用済みの紙おむつ６を投入する場合にも本発明を適用することができる。例えば、筒状の外胴分離槽内に、筒状で内部にスクリューコンベアが固定され正転、逆転、揺動自在な内胴分離槽が設けられた連続分離機に使用済みの紙おむつを投入する際にも、本発明を適用することができる。

また、上記実施の形態では、衛生用品としての紙おむつを処理する方法について説明したが、本発明の衛生用品の処理方法は、高分子ポリマーによって尿を吸収する尿取りパッドを処理する場合にも適用することができる。

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請求項に含まれることが意図されている。

本発明に係る衛生用品の処理方法は、衛生用品としての使用済みの紙おむつを複数種の素材に分解して処理する衛生用品の処理装置に利用可能であり、特に、衛生用品を構成する素材の高分子ポリマーを分解水によって分離することができる衛生用品の処理装置に効果的に利用することができる。

１ 分離機
４ 内胴分離槽
６ 使用済みの紙おむつ
７ 分解水
２８ 計量容器
３１ 計量容器

Claims (2)

1. 使用済み衛生用品を分離機の回転ドラム内に投入し、水と分解剤とを内胴分離槽内に供給して前記衛生用品を、衛生用品を構成する素材に分離して処理する衛生用品の処理方法であって、
   前記衛生用品は充分な水を予め含み、水を含んだ複数の衛生用品を計量容器内に所定の重さとなるまで投入し、所定の重さの複数の衛生用品を前記分離機の内胴分離槽内に投入することを特徴とする衛生用品の処理方法。
2. 使用済み衛生用品を分離機の回転ドラム内に投入し、水と分解剤とを内胴分離槽内に供給して前記衛生用品を、衛生用品を構成する素材に分離して処理する衛生用品の処理方法であって、
   前記衛生用品は、所定の個数が計量容器内に投入されて重さが測定され、測定した結果が所定の値より低いとき、所定の値になるまで水を計量容器内に投入して衛生用品に吸収させることを特徴とする衛生用品の処理方法。

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