JP6993996B2 - 使用済み紙おむつ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、使用済み紙おむつに含まれる高吸水性ポリマーから水分を離水させることで、減量する使用済み紙おむつ処理装置に関する。

より詳細には、本発明は、排泄物に含まれる水分を吸収した高吸水性ポリマーと２価の金属イオンなどを含む薬品とを混合することで、高吸水性ポリマーが持つ吸水機能を低下させて水分を離水させ、使用済み紙おむつが含む水分量を低下させた後に、脱水することで重量を減量する使用済み紙おむつ処理装置に関する。

使用済み紙おむつは、大量の水分を含むために、介護施設など、多量の使用済み紙おむつを扱う場合に、その重量が課題になることがある。紙おむつには、高吸水性ポリマーが含まれており、大量の水分を保持することが可能になっている。また、一度、高吸水性ポリマーに吸水された水分は、そのままでは離水することが難しいものになっている。

そこで、水に浸漬した使用済み紙おむつを、水溶物と不溶物とに分離解体し、分離解体された水溶物を汚水とともに下水処理施設側へ排出することで、紙おむつを減量及び減量減容化する使用済み紙おむつ処理装置が提案されている（特許文献１参照）。

図６に、特許文献１に記載されている従来の使用済み紙おむつ処理装置１０１の例を示しており、図６の（ａ）は、従来の使用済み紙おむつ処理装置１０１の正面図であり、図６の（ｂ）は、側面図を示す。図６において、１０２は開閉蓋、１０６は外胴、１０７は回転ドラム、１１１は貫通孔、１１２は攪拌突起、１１６はモータ、１３３は水供給管、１３５、１３７は排出管、１３６は開閉弁である。

次に、従来の使用済み紙おむつ処理装置１０１の動作を説明する。

使用済み紙おむつは、開閉蓋１０２から回転ドラム１０７に投入される。

次に、水供給管１３３から外胴１０６内に所定量（回転ドラム１０７の下部が浸る量）の水が給水された後、モータ１１６を始動して回転ドラム１０７を回転させて、回転ドラム１０７内に水流を発生させる。これにより、回転ドラム１０７内の紙おむつを水に浸漬した状態で分離解体することが可能となる。このとき、攪拌突起１１２があることで、紙おむつの攪拌処理が促され、分離解体処理が促進されるようになっている。分離解体された紙おむつは、貫通孔１１１を介して排出管１３５、１３７を通り、下水処理施設に連通された下水管に排水される。

しかしながら、特許文献１に記載の使用済み紙おむつ処理装置１０１では、その処理工程において紙おむつを分離解体し、解体された紙おむつの繊維成分を下水処理施設に対して、直接、排出するため、下水処理施設での排水処理において解体された紙おむつの繊維成分を処理するための負荷が増大してしまう課題が発生する。そのため、下水管に排出する際には、解体された紙おむつの繊維成分をフィルタ除去するなどの装置を導入する必要がある。

そこで、別の処理方式として、２価の金属イオンなどを含む薬品と反応させることで、高吸水性ポリマーから水分を離水させて、紙おむつを減量する使用済み紙おむつ処理装置も提案されている（特許文献２参照）。

図７に特許文献２に記載されている従来の使用済み紙おむつ処理装置２０１の例を示す。図７において、２０２は石灰、２０３は次亜塩素、２０４は処理槽、２０５は使用済み紙おむつ、２０６は水、２０７は液体、２０８は排水である。

続いて、従来の使用済み紙おむつ処理装置２０１の動作を説明する。

まず、図７の（ａ）に示すように、処理槽２０４に、石灰２０２、次亜塩素２０３および使用済み紙おむつ２０５を投入する。

次に、図７の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、処理槽２０４内で攪拌可能になるように水２０６を投入した後、所定の時間攪拌する。この状態で攪拌を続けると、石灰の中に含まれるＣａイオンが紙おむつの高吸水性ポリマーと反応し、高吸水性ポリマーが含有していた水分が離水される。

最後に、図７の（ｄ）に示すように、処理槽２０４内の液体２０７を処理槽２０４の外に排出させるとともに脱水し、排水２０８を排出する。

特開２００１－１０４９２９号公報 特開２０１０－８４０３１号公報

しかしながら、特許文献２に記載の使用済み紙おむつ処理装置２０１では、処理槽２０４の中で高吸水性ポリマーが含む水を離水させた後に、脱水処理を行い、紙おむつ部分のみが処理槽２０４の中に残るようになっている。残った使用済み紙おむつを取り出すには、作業者が上方から取り出し作業を行う必要があり、取り出した使用済み紙おむつを別途、ビニール袋などの廃棄用袋に詰め替える作業が必要になることから、作業者への作業負担及び衛生上の負担を強いることになってしまう課題が発生する。

本発明は、このような点に鑑み、使用済み紙おむつを２価の金属イオンなどを含む薬品と一緒に攪拌して、高吸水性ポリマーが持つ吸水機能を低下させることで水分を離水させた後に、脱水処理を行うことで使用済み紙おむつが含む水分量を低下させて重量を減量する使用済み紙おむつ処理装置において、紙おむつを分離解体することなく減量処理し、処理後の使用済み紙おむつの取り出し動作までの一連の動作を処理装置内で実現することで、下水処理場の排水処理の負担を増大させることなく、介護施設などでの作業者の作業負担・衛生上の負担を軽減した使用済み紙おむつ処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の１つの態様にかかる使用済み紙おむつ処理装置は、使用済み紙おむつを処理する処理槽と、
前記処理槽に処理液を供給する液供給部と、
前記処理槽から前記処理液を排出する液排出部と、
前記処理槽の下方に配置されかつ前記処理槽で処理した紙おむつを前記処理槽外に取り出して保持する取出部とを備える使用済み紙おむつ処理装置であって、
前記処理槽は、前記使用済み紙おむつを収納可能でかつ側面または底面の少なくとも一方に前記紙おむつより小さい複数の貫通穴を有する円筒形状の内槽と、前記内槽の側面と底面とを囲う外槽とを有し、
前記内槽を前記内槽の軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記処理槽で処理した紙おむつを前記処理槽の底部から前記取出部に排出する開閉部とを備えるとともに、
前記開閉部は、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連結しており、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連動して開閉し、
前記内槽が鉛直方向を回転軸として回転可能な縦型ドラムである。
上記課題を解決するために、本発明の別の態様にかかる使用済み紙おむつ処理装置は、
使用済み紙おむつを処理する処理槽と、
前記処理槽に処理液を供給する液供給部と、
前記処理槽から前記処理液を排出する液排出部と、
前記処理槽の下方に配置されかつ前記処理槽で処理した紙おむつを前記処理槽外に取り出して保持する取出部とを備える使用済み紙おむつ処理装置であって、
前記処理槽は、前記使用済み紙おむつを収納可能でかつ側面または底面の少なくとも一方に前記紙おむつより小さい複数の貫通穴を有する円筒形状の内槽と、前記内槽の側面と底面とを囲う外槽とを有し、
前記内槽を前記内槽の軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記処理槽で処理した前記紙おむつを前記処理槽の底部から前記取出部に排出する開閉部とを備えるとともに、
前記開閉部は、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連結しており、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連動して開閉し、
前記内槽が鉛直方向を回転軸として回転可能な縦型ドラムである。
使用済み紙おむつを処理する処理槽と、
前記処理槽に処理液を供給する液供給部と、
前記処理槽から前記処理液を排出する液排出部と、
前記処理槽の下方に配置されかつ前記処理槽で処理した紙おむつを前記処理槽外に取り出して保持する取出部とを備える使用済み紙おむつ処理装置であって、
前記処理槽は、前記使用済み紙おむつを収納可能でかつ側面または底面の少なくとも一方に前記紙おむつより小さい複数の貫通穴を有する円筒形状の内槽と、前記内槽の側面と底面とを囲う外槽とを有し、
前記内槽を前記内槽の軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記処理槽で処理した前記紙おむつを前記処理槽の底部から前記取出部に排出する開閉部とを備えるとともに、
前記開閉部は、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連結しており、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連動して開閉し、
前記内槽が、鉛直方向に対して斜め方向を回転軸として回転可能な斜めドラムである。

本発明の前記態様にかかる使用済み紙おむつ処理装置によれば、外槽の底部と内槽の底部とが開閉することができ、処理後のおむつを落下させて下方から取り出すことができ、作業者の作業負担及び衛生上の負担を軽減することが可能である。

本発明の実施形態１にかかる使用済み紙おむつ処理装置の構成を示す側面断面図 本発明の実施形態１において、処理槽内に使用済み紙おむつが配置され、攪拌動作を行っている状態を示す側面断面図 本発明の実施形態１において、処理槽底部を開き、処理後の使用済み紙おむつの取り出し動作を行っている状態を示す側面断面図 本発明の実施形態２にかかる使用済み紙おむつ処理装置の構成を示す側面断面図 本発明の実施形態３にかかる使用済み紙おむつ処理装置の構成を示す側面断面図 従来の使用済み紙おむつ処理装置液体処理装置の断面図 従来の使用済み紙おむつ処理装置液体処理装置の断面図

［実施形態１］
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る使用済み紙おむつ処理装置１を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［全体構成］
まず、使用済み紙おむつ処理装置１の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態１にかかる使用済み紙おむつ処理装置１の構成を示す側面断面図である。

使用済み紙おむつ処理装置１は、少なくとも、処理槽２０と、液供給部１０と、液排出部９と、取出部６とを備えている。より詳しくは、使用済み紙おむつ処理装置１は、さらに、投入扉２と、装置本体３と、格納容器７と、廃棄用袋８と、制御装置１１と、回転駆動部７０とを備えている。

使用済み紙おむつを処理する処理槽２０は、装置本体３内の上部に配置され、例えば円形の筒状の外槽４及び例えば円形の筒状の内槽５で構成されている。内槽５は外槽４内に配置されている。

投入扉２は、装置本体３の上部に開閉可能に取り付けられている。使用済み紙おむつは、投入扉２を開けて、内槽５内に投入される。

外槽４は、水を溜めることができる容器になっており、液供給部１０から水を外槽４内に導入することで貯水することが可能であるとともに、薬剤も液供給部１０から外槽４内に導入することができる。この結果、液供給部１０から外槽４内に処理液１９を供給することができる。なお、詳しくは後述するが、水と薬剤とを混合した処理液１９を液供給部１０から外槽４内に供給することもできる。

また、液排出部９を用いて、外槽４内の液体を外部に排出する。外槽４の内部には、少なくとも側面または底面のどちらかに複数の貫通穴５ａを持つ円筒形状の内槽５が配置されている。

また、内槽５は、回転駆動部７０に回転可能に接続されている。回転駆動部７０は、制御装置１１の制御の下に駆動される。回転駆動部７０は、一例として、内槽５の回転軸沿いに内槽５に固定されたシャフト１３と、シャフト１３と係合してシャフト１３を回転させるベルト１４と、ベルト１４が係合したギヤが固定された回転軸を有するモータ１２とで構成されており、制御装置１１の制御の下にモータ１２の駆動で内槽５を外槽４に対して回転することが可能である。内槽５の回転軸は、一例として、鉛直方向沿いに配置することができる。

外槽底部１５と内槽底部１７とは、外槽４と内槽５とに対して、それぞれ、開閉部の一例としてのヒンジ部７１，７２により、回動軸周りに開閉することが可能になっている。外槽底部１５と内槽底部１７との下方の装置本体３内の下部には、取出部６が配置されている。

処理後の紙おむつは、取出部６から取り出すことが可能になっている。取出部６の内部には、廃棄用袋８が取り付けられた格納容器７が配置されている。廃棄用袋８は内槽底部１７の直下に配置されている。格納容器７の開口を内槽５の底部の開口よりも大きくすることにより、処理後の紙おむつが格納容器７の廃棄用袋８内に円滑に落下させることができる。

［動作］
次に、使用済み紙おむつ処理装置１の動作について説明する。以下では、説明の便宜上、内槽５内に使用済み紙おむつ１８を投入して配置されたのち、攪拌動作を処理を行っている状態（図２）と、外槽底部１５および内槽底部１７を開き、処理後の使用済み紙おむつ１８の取出部６への取り出し動作を行っている状態（図３）とを分けて説明する。

図２において、液供給部１０から水が外槽４に投入され、一定量の水が外槽４内に蓄えられる。

次に、高吸水性ポリマーの吸水機能を低下させる薬剤を液供給部１０から外槽４に投入して、外槽４内に既に投入された水と混合し、外槽４内に処理液１９を貯水する。高吸水性ポリマーの吸水機能を低下させる薬剤としては、金属イオンを含むものが好ましく、特に２価の金属を含む、塩化カルシウム、又は、石灰などを用いることが可能である。

次に、使用済み紙おむつ１８が、投入扉２から内槽５内に投入され、制御装置１１の制御の下にモータ１２が回転制御されて攪拌処理を実行する。具体的には、モータ１２が回転することで、ベルト１４を介してシャフト１３が回転し、内槽５が外槽４に対して回転する。これにより、処理液１９と使用済み紙おむつ１８とが攪拌される。しばらく攪拌動作を続けると、使用済み紙おむつ１８の高吸水性ポリマーと薬剤中の例えば２価の金属イオンとが反応することで、高吸水性ポリマーに含有されていた水分が、使用済み紙おむつ１８から離水し、離水した水が処理液１９と混合される。攪拌動作を続ける時間の例としては、塩化カルシウム濃度に依存するが、最小５分でも離水できる。実際の装置としては、１０分から３０分程度の時間が実用的である。ここでの攪拌処理は、処理液１９と使用済み紙おむつ１８の高吸水性ポリマーとが反応すればよく、攪拌処理によって、使用済み紙おむつ１８が分離解体しない様に、制御装置１１の制御の下に緩やかに攪拌することが重要である。緩やかに攪拌するとは、例えば、４０～１６０ｒｐｍぐらいが好ましい。

薬剤が混合された処理液１９が外槽４に貯水した状態で、使用済み紙おむつ１８を投入することで、使用済み紙おむつ１８が内槽５内で膨張することを防止することが可能である。もし、薬剤を含む処理液１９を貯水せずに、水だけを貯水した状態で使用済み紙おむつ１８を投入すると、高吸水性ポリマーが水を吸収し、使用済み紙おむつ１８が大きく膨張してしまう。この場合、内槽５内に一度に投入できる使用済み紙おむつ１８の数が限定される課題、及び、内槽５を大きくしなければならない課題が発生する。これに対して、薬剤が混合された処理液１９が外槽４に貯水すれば、これらの課題の発生を抑制することができる。

次に、液排出部９から、外槽４に溜まっている処理液等の液体を排出した後、内槽５を外槽４に対して高速に回転させることで、使用済み紙おむつ１８を脱水することができ、使用済み紙おむつ１８を減量することができる。高速回転の例としては、８００ｒｐｍ程度で、最大１１００ｒｐｍぐらいが好ましい。

次に、使用済み紙おむつ１８の取り出し動作について、図３を用いて説明する。脱水が終わった状態で、ヒンジ部７１，７２を介して外槽底部１５および内槽底部１７を開口すると、使用済み紙おむつ１８は、格納容器７に設置された廃棄用袋８内に落下する。使用済み紙おむつ１８を排出する場合には、装置本体３に対して取出部６を横方向にスライドさせるなどして装置本体３から取り出し、格納容器７から廃棄用袋８を取り出すだけで排出が可能となる。

以上、説明した本実施形態１によれば、金属イオンなどを含む薬剤で減量処理した紙おむつ１８は、処理槽２０内で分離解体されることなく繊維部分が残っている。また、処理後の紙おむつ１８を内槽上方から作業者が直接取り出す必要がなく、作業者の手を煩わせることなく廃棄用袋８に格納することが可能であり、作業者の作業負担及び衛生上の負担を軽減することが出来る。

なお、本実施形態１では、格納容器７に廃棄用の廃棄用袋８を設置しているが、廃棄用袋８を設置せず、直接、格納容器７に格納するようにしても良い。

また、外槽４に水を貯水した後に、金属イオンなどを含む薬剤を投入して、処理液１９を作成する代わりに、予め、水と薬剤とを混合した処理液１９を別途作成しておき、作成した処理液１９を、直接、外槽４に貯留する構成にしても良い。

また、内槽５を回転させるのに、ベルト１４を用いることなく、直接、モータ１２で駆動することも可能である。

［実施形態２］
本実施形態１では、外槽底部１５と内槽底部１７は、分離されている。しかし、外槽底部１５と、内槽底部１７とを連結させるように構成することで、より簡便な方法で使用済み紙おむつ１８を取り出すことが可能である。

図４は、本発明の実施形態２の装置構成を示している。実施形態１に対して、外槽底部１５と内槽底部１７とが回転中心部で回転軸受け１６を介して連結されている点が相違する。このような構成によれば、外槽底部１５の開閉動作に対して、回転軸受け１６を介して、内槽底部１７も外槽底部１５と一体的に連動して開閉動作を行うことができる。一方、回転軸受け１６により、内槽底部１７は、内槽５が回転する場合には、外槽底部１５とは別に、内槽５と一緒に回転することができる。

このような構成を取ることで、外槽底部１５を開口するだけで、内槽底部１７も一緒に開口させることができ、より簡便な方法で使用済み紙おむつ１８を取り出すことが可能である。

以上、説明した本実施形態２によれば、より簡便な方法で使用済み紙おむつ１８を取り出すことが可能となる。

［実施形態３］
本実施形態１及び２では、内槽５は、回転軸が鉛直方向と一致する縦型ドラムの内槽で構成されている。しかしながら、この構成に限られるものではなく、回転軸が鉛直方向に対して斜め方向に傾いた斜め型ドラムの内槽で構成することによって、処理液１９の使用量を削減することができる。

図５は、本発明の実施形態３の装置構成を示している。実施形態１に対して、外槽４及び内槽５が斜めに傾いている点が相違する。

このような構成を取ることで、少ない処理液１９で内槽５内の水深を確保することが可能となる。また、使用済み紙おむつ１８は、内槽５が回転することで上下に動くため、処理液１９との攪拌が進展しやすくなる効果もある。

なお、外槽底部１５および内槽底部１７との連結構成は、図１のように連結しない構成、又は、図４のように回転軸受け１６で連結した構成としてもよい。

以上、説明した本実施形態３によれば、少ない処理液１９で使用済み紙おむつ１８を処理することが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

例えば、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様にかかる使用済み紙おむつ処理装置は、排泄物に含まれる水分を吸収した高吸水性ポリマーと２価の金属イオンなどを含む薬品を混合することで、高吸水性ポリマーが持つ吸水機能を低下させることで水分を離水させ、使用済み紙おむつが含む水分量を低下させることで重量を減量することが可能である。また、本発明の前記態様にかかる使用済み紙おむつ処理装置は、処理後の使用済み紙おむつを作業者が直接、内槽から取り出す必要がないため、作業者の作業負担及び衛生面での負担を低減することが可能であり、紙おむつを多量に使う高齢者施設、又は、保育施設での作業改善等に利用することが可能である。

１ 使用済み紙おむつ処理装置
２ 投入扉
３ 装置本体
４ 外槽
５ 内槽
５ａ 貫通穴
６ 取出部
７ 格納容器
８ 廃棄用袋
９ 液排出部
１０ 液供給部
１１ 制御装置
１２ モータ
１３ シャフト
１４ ベルト
１５ 外槽底部
１６ 回転軸受け
１７ 内槽底部
１８ 使用済み紙おむつ
１９ 処理液
２０ 処理槽
７０ 回転駆動部
７１，７２ ヒンジ部
１０１ 使用済み紙おむつ処理装置
１０２ 開閉蓋
１０７ 回転ドラム
１１１ 貫通孔
１１２ 攪拌突起
１１６ モータ
１３３ 水供給管
１３５ 排出管
１３６ 開閉弁
１３７ 排出管
２０１ 使用済み紙おむつ処理装置
２０２ 石灰
２０３ 次亜塩素
２０４ 処理槽
２０５ 使用済み紙おむつ
２０６ 水
２０７ 液体
２０８ 排水

Claims (2)

1. 使用済み紙おむつを処理する処理槽と、
   前記処理槽に処理液を供給する液供給部と、
   前記処理槽から前記処理液を排出する液排出部と、
   前記処理槽の下方に配置されかつ前記処理槽で処理した紙おむつを前記処理槽外に取り出して保持する取出部とを備える使用済み紙おむつ処理装置であって、
   前記処理槽は、前記使用済み紙おむつを収納可能でかつ側面または底面の少なくとも一方に前記紙おむつより小さい複数の貫通穴を有する円筒形状の内槽と、前記内槽の側面と底面とを囲う外槽とを有し、
   前記内槽を前記内槽の軸周りに回転させる回転駆動部と、
   前記処理槽で処理した前記紙おむつを前記処理槽の底部から前記取出部に排出する開閉部とを備えるとともに、
   前記開閉部は、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連結しており、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連動して開閉し、
   前記内槽が鉛直方向を回転軸として回転可能な縦型ドラムである、使用済み紙おむつ処理装置。
2. 使用済み紙おむつを処理する処理槽と、
   前記処理槽に処理液を供給する液供給部と、
   前記処理槽から前記処理液を排出する液排出部と、
   前記処理槽の下方に配置されかつ前記処理槽で処理した紙おむつを前記処理槽外に取り出して保持する取出部とを備える使用済み紙おむつ処理装置であって、
   前記処理槽は、前記使用済み紙おむつを収納可能でかつ側面または底面の少なくとも一方に前記紙おむつより小さい複数の貫通穴を有する円筒形状の内槽と、前記内槽の側面と底面とを囲う外槽とを有し、
   前記内槽を前記内槽の軸周りに回転させる回転駆動部と、
   前記処理槽で処理した前記紙おむつを前記処理槽の底部から前記取出部に排出する開閉部とを備えるとともに、
   前記開閉部は、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連結しており、前記外槽の底部と前記内槽の底部とが連動して開閉し、
   前記内槽が、鉛直方向に対して斜め方向を回転軸として回転可能な斜めドラムである、使用済み紙おむつ処理装置。

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