JP7391388B2 - 吸収体処理方法及び吸収体処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、使い捨て紙オムツをはじめとする吸収性ポリマーを含む物品（以下「吸収体」という）の処理に用いる方法及び装置に関し、より詳しくは、吸収体を破砕物と処理排液とに分離して処理するのに用いる吸収体処理方法及び吸収体処理装置に関する。

介護や育児等の現場では、使い捨て紙オムツが広く利用されている。使用のたびに洗濯をしなければならない布オムツと異なり、使い捨て紙オムツは洗濯が不要であるため、介護や育児等にかかわる人々の負担軽減に貢献している。

使い捨て紙オムツは一回使いきりであるため、使用後には適切に処分する必要がある。使用後の紙オムツ（使用済み紙オムツ）は焼却や埋め立てなどによって処理されることもあるが、近年では、環境への影響を考慮して、専用の処理装置が用いられることもある。

従来、使用済み紙オムツの処理装置として、使用済み紙オムツを回転ドラムで落下させ、その落下による衝撃によって、使い捨て紙オムツを解体するものが知られている（特許文献１及び２）。特許文献１及び２の処理装置によれば、使用済み紙オムツを破砕物と処理排液とに分離して処理することができる。

特開２００３－０１９１６９号公報 特開２００３－１９０９２８号公報

ところで、使用済み紙オムツを処理する際には、吸収性ポリマーから水を除去して吸収性ポリマーの体積を縮小するために塩化カルシウム溶液等の処理液が用いられる。処理に用いられた処理液（処理排液）は最終的に下水に排出されるため、下水処理や下水道施設への悪影響がないように留意する必要がある。

ところが、下水処理や下水道施設への悪影響がないように、ある特定の物質の濃度の低い処理液（たとえば、法令やガイドライン等で定められる排出基準値以下の濃度の処理液）を用いる場合、吸収性ポリマーから水を除去して吸収性ポリマーの体積を縮小するのに時間がかかるという難点がある。現状では、吸収性ポリマーからの体積を短時間で縮小することができ、下水処理や下水道施設への影響が少ない処理方法や処理装置はなく、それらを実現できる方法や装置の提案が待望されている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、紙オムツをはじめとする各種吸収体の処理に用いることのできる方法及び装置であって、吸収性ポリマーの体積を短時間で縮小することができ、下水処理や下水道施設への影響が少ない吸収体処理方法及び吸収体処理装置を提供することにある。

［吸収体処理方法］
本発明の吸収体処理方法は、吸収体の処理方法であって、吸収体を破砕する工程と、吸収体に第一の濃度の処理液を供給する工程と、吸収体の破砕物及び処理排液を撹拌して当該破砕物に含まれる吸収性ポリマーの体積を縮小する工程と、吸収性ポリマーの体積を縮小する工程後の処理排液を第一の濃度よりも濃度の低い第二の濃度以下に希釈する工程と、前記第二の濃度以下に希釈された処理排液を排出する工程を備えた方法である。

［吸収体処理装置］
本発明の吸収体処理装置は、吸収体の処理装置であって、吸収体を破砕する破砕装置と、吸収体に第一の濃度の処理液を供給する処理液供給装置と、破砕装置で破砕された吸収体に含まれる吸収性ポリマーの体積を縮小して、当該吸収性ポリマーの体積を縮小した後の処理排液を排出する破砕物処理装置と、破砕物処理装置から排出された処理排液を希釈する排液希釈装置と、排液希釈装置によって第二の濃度以下に希釈された処理排液を排液希釈装置外に排出する排出手段を備えた装置である。

本発明の吸収体処理方法及び吸収体処理装置は、吸収性ポリマーの体積を縮小するときには第一の濃度の処理液（排出時よりも高濃度の処理液）を使用するため、吸収性ポリマーの体積を短時間で縮小することができ、排出する前に第一の濃度よりも濃度の低い第二の濃度以下に希釈するため、下水処理や下水道施設への影響を少なくすることができる。

（ａ）は本発明の吸収体処理装置（オムツ処理装置）の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の吸収体処理装置を別の角度から見た場合の斜視図。 （ａ）は図１（ａ）の吸収体処理装置に外壁材が取り付けられた状態の斜視図、（ｂ）は図１（ｂ）の吸収体処理装置に外壁材が取り付けられた状態の斜視図。 破砕装置の一例を示す斜視図。 （ａ）は図３の破砕装置のタンクカバーを外した状態の斜視図、（ｂ）は（ａ）の破砕装置を別の角度から見た場合の斜視図。 （ａ）は破砕装置を正面側から見た場合の内部構造説明図、（ｂ）は破砕装置を右側面側から見た場合の内部構造説明図。 （ａ）は破砕物処理装置とシュートの一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）からシュートを外した状態の斜視図。 （ａ）はスクレーパとスクレーパ駆動手段を備えた破砕物剥離手段の説明図、（ｂ）はスクレーパの移動位置の説明図。 ベルトコンベアの裏面側に設けられた剥離スクレーパの説明図。 処理液タンクと排液希釈装置の一例を示す斜視図。 処理液用ポンプに接続された処理液通路の一例を示す説明図。

（実施形態）
本発明の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。本願の処理対象である吸収体には使い捨て紙オムツや生理用品等の吸収性ポリマー（高分子ポリマー）を備えた各種物品が含まれるが、ここでは、吸収体が使い捨て紙オムツの場合を一例とする。なお、本願において、「破砕物」には使い捨て紙オムツ（吸収体）を構成する不織布、ビニール、吸収性ポリマー、テープ、汚物などが含まれ、「処理排液」には処理に使用された処理液や尿などの液体が含まれる。

一例として図１（ａ）（ｂ）に示す吸収体処理装置（以下、「オムツ処理装置」という）は、破砕装置１０と、脱臭装置２０と、破砕物処理装置３０と、処理液供給装置４０と、排液希釈装置５０と、制御盤６０と、ダストボックス７０を備えている。脱臭装置２０、破砕物処理装置３０、処理液供給装置４０、排液希釈装置５０、制御盤６０及びダストボックス７０はラック８０に搭載されている。図２（ａ）（ｂ）に示すように、ラック８０内の臭気を漏れにくくするため、ラック８０の外周は外壁材９０で覆われている。

前記破砕装置１０は使用済み紙オムツを破砕する装置である。一例として図３～図５（ａ）（ｂ）に示す破砕装置１０は、使用済み紙オムツを投入する破砕タンク１１と、破砕タンク１１内に配置された固定破砕具１２及び可動破砕具１３と、可動破砕具１３を駆動する破砕具駆動手段１４を備えている。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、前記破砕タンク１１は、固定破砕具１２及び可動破砕具１３が配置されるタンク本体１１ａと、タンク本体１１ａの上方に取り付けられたタンクカバー１１ｂを備えている。

前記タンク本体１１ａは、前方、後方、左側方及び右側方が囲われた上下面開口の角筒状の中空体である。図５（ｂ）に示すように、タンク本体１１ａの前後両面には開口部が設けられている。各開口部の周縁には、複数枚の固定破砕具１２が間隔をあけて固定された破砕具台座１２ａが開口部を閉塞するように取り付けられ、複数枚の固定破砕具１２がタンク本体１１ａ内に突出するようにしてある。この実施形態では、各破砕具台座１２ａに六枚の固定破砕具１２が取付けられた場合を一例としているが、固定破砕具１２は六枚より多くても少なくてもよい。

図５（ａ）に示すように、タンク本体１１ａの左側面と右側面には回転軸１４ｃが架設されている。回転軸１４ｃは、その長手方向両端が左側面と右側面の外側に配置されたピローブロック１５ａ、１５ｂで回転可能に支持されている。回転軸１４ｃのうち、左側面の外側に突出した部分には、破砕具駆動手段１４として駆動モータ１４ａ及びギヤボックス１４ｂが接続されている。

前記回転軸１４ｃには、固定破砕具１２と協働して使用済み紙オムツを破砕する可動破砕具１３が取り付けられている。可動破砕具１３は回転軸の長手方向に間隔をあけて複数枚設けられ、各可動破砕具１３の間に固定破砕具１２が配置されるように構成されている。可動破砕具１３と固定破砕具１２の間には、各可動破砕具１３の間に固定破砕具１２が配置されたときに、各破砕具間に若干のクリアランスが確保されるようにしてある。駆動モータ１４ａによって回転軸１４ｃが回転すると、回転軸１４ｃに固定された可動破砕具１３が回転し、可動破砕具１３と固定破砕具１２によって使用済み紙オムツが破砕される。

タンク本体１１ａの後方側の面の下端側には、破砕タンク１１内に処理液を供給（噴霧）する処理液ノズル４２ｊが導入されている。この処理液ノズル４２ｊには後述する処理液供給装置４０が接続され、その処理液供給装置４０から供給された処理液が破砕タンク１１内に噴霧されるようにしてある。処理液には、たとえば、塩化カルシウム溶液を用いることができる。

処理液ノズル４２ｊから噴霧される処理液の濃度は、１～５％程度、好ましくは１～３％程度、さらに好ましくは２％程度とすることができる。いずれの場合も、後述する排出基準値よりも高い濃度とする。高濃度の処理液を噴霧することで、吸収性ポリマーの離水を促進させる（体積を縮小させる）とともに、吸収余力のある吸収性ポリマーの再膨潤を防ぐことができる。

タンク本体１１ａの下端側には、破砕タンク１１内で破砕された使用済み紙オムツを破砕タンク１１外に排出するための排出口が設けられている。排出口の周縁には破砕物処理装置３０に通じるシュート１６（図６（ａ））が取り付けられ、破砕タンク１１内の破砕物や処理液がシュート１６を通じて破砕物処理装置３０に排出されるようにしてある。

図示は省略しているが、破砕物や処理液がシュート１６の途中で止まることなく破砕物処理装置３０に確実に排出できるように、シュート１６の途中には高圧ノズルを配置することもできる。この場合、高圧ノズルから噴射される液体（水道水や処理液など）によって、破砕物や処理液を破砕物処理装置３０に確実に排出することができる。

前記タンクカバー１１ｂは、前方、後方、左側方、右側方及び上方が囲われた下方開口の直方体状の中空体である。図５（ｂ）に示すように、タンクカバー１１ｂの前方面には、使用済み紙オムツを投入するオムツ投入口１７が設けられている。オムツ投入口１７の周縁には当該オムツ投入口１７を開閉する投入口扉１８が設けられている。

投入口扉１８の前面上部には、投入口扉１８を操作するための持ち手具１８ａが取り付けられている。投入口扉１８は下端側が蝶番でタンク本体１１ａに連結されており、持ち手具１８ａを手前に引くと、蝶番での連結部分を回転軸として投入口扉１８が回転するように構成されている。図示は省略しているが、投入口扉１８が不用意に開くのを防止するため、使用時に投入口扉１８が開くのを防止する電磁ロックが設けられている。

この実施形態では、オムツ投入口１７の手前側に悪臭の流出を軽減する可動式のスクリーン１９が設けられている。図５（ｂ）に示すように、この実施形態のスクリーン１９は、オムツ投入口１７の略全面を覆うことのできるサイズの平板材であり、上端側がタンクカバー１１ｂの上面に連結されている。スクリーン１９の下端側はフリーにしてあり、使用済み紙オムツが投入されると、当該使用済み紙オムツの重さによってスクリーン１９の下端側が後方に押され、使用済み紙オムツがタンク本体１１ａ内に到達するようにしてある。

タンクカバー１１ｂの上方面には、破砕タンク１１内に水道水を供給（噴射）する水道水ノズル５３ｂが導入されている。この水道水ノズル５３ｂは、図示しない水道水供給部に接続され、水道水供給部から供給される水道水が破砕タンク１１内に噴射されるようにしてある。

ここで噴射される水道水は、破砕タンク１１内（内部の固定破砕具１２や可動破砕具１３等を含む）を洗浄するとともに、処理液の濃度を希釈するために利用される。処理液を確実に希釈するため、水道水ノズル５３ｂから噴射される水道水の量は、処理液ノズル４２ｊから噴霧される処理液の量よりも多くなるように設定される。

具体的には、破砕物処理装置３０内に排出されたときに、処理排液が濃度０．４％程度まで希釈される量の水道水が噴射される。この実施形態では、水道水ノズル５３ｂとして噴射角度が７０度程度のものを用いている。洗浄力向上の観点から、水道水ノズル５３ｂには高圧噴射可能なものを用いるのが好ましい。

前記脱臭装置２０は、破砕タンク１１内やオムツ処理装置内の臭いの原因物質を除去する装置である。図１（ａ）（ｂ）に示すように、この実施形態の脱臭装置２０は、二本の吸気ダクト２１と、脱臭機本体２２と、排気ダクト２３を備えている。図示は省略しているが、脱臭機本体２２には吸気用のファン及び排気用のファンが設けられている。吸気用のファンは両吸気ダクト２１に、排気用のファンは排気ダクト２３に設けることもできる。

前記二本の吸気ダクト２１の一方（以下「第一吸気ダクト」という）２１ａは、破砕タンク１１内の臭いの原因物質を吸引して脱臭機本体２２に送出するものであり、一端側が破砕タンク１１に、他端側が脱臭機本体２２に接続されている。

前記二本の吸気ダクト２１の他方（以下「第二吸気ダクト」という）２１ｂは、オムツ処理装置全体の臭いの原因物質を吸引して脱臭機本体２２に送出するものであり、一端側がダストボックス７０の上方に配置され、他端側が脱臭機本体２２に接続されている。

図示は省略しているが、脱臭機本体２２は両吸気ダクト２１から導入された臭いの原因物質を除去する複数本の吸排気ホースを備えている。吸排気ホースには、たとえば、光触媒を利用した脱臭機を用いることができる。この実施形態では、吸排気ホースを四本用いる場合を一例としているが、吸排気ホースは四本より多くても少なくてもよい。

脱臭機本体２２には脱臭効果に加えて、滅菌効果を備えたものを用いることもできる。なお、ここでいう滅菌とは、菌を死滅或いは減少させる程度の意味であり、厳密な意味で菌が全滅していない状態をも含む概念である。

前記破砕物処理装置３０は、破砕タンク１１から排出された破砕物に含まれる吸収性ポリマーの還元、処理排液の脱水、処理排液の排出、脱水後の破砕物の排出を行う装置であり、撹拌手段や脱水手段、排水手段として機能する。ここでいう還元とは、処理液を吸収した吸収性ポリマーから処理排液を排出して、その体積を縮小することをいう。

一例として図６（ａ）（ｂ）に示す破砕物処理装置３０は、回転ドラム（撹拌槽）３１と、ドラムカバー３２と、ドラム駆動手段３３と、破砕物剥離手段３４と、破砕物搬出コンベア３５を備えている。これらの各構成は受け体３６に載置されている。受け体３６には、たとえば、リキッドパンなどを用いることができる。この実施形態の破砕物処理装置３０は、後述する排出管３２ｂの電磁バルブ（切替えバルブ）３２ｃを閉じた状態で運転する撹拌モードと、当該電磁バルブ３２ｃを開いた状態で運転する脱水モードの二つのモードに切り替えられるように構成されている。

この実施形態の回転ドラム３１は前面開口の有底筒状の容器である。回転ドラム３１は底面が横を向く横倒しの状態で設置されている。図示は省略しているが、回転ドラム３１の周面及び底面には処理排液を排出するための排液排出口が設けられている。この実施形態では、排液排出口として幅０．５ｍｍ未満のスリットが複数設けているが、排液排出口は直径０．５ｍｍ未満の孔等であってもよい。

排液排出口を０．５ｍｍ未満としたのは、処理排液が通過し、破砕物や還元後の（体積縮小後の）吸収性ポリマーが通過しないようにするためである。ただし、この寸法は一例であり、所期の目的を達成できる限り、排液排出口のサイズはこれより大きくすることも小さくすることもできる。

この実施形態のドラムカバー３２は、内部に回転ドラム３１が収まる収容部を備えた前面開口のリング状ケースである。図示は省略しているが、ドラムカバー３２の前面開口には破砕物や処理排液の飛散を防止する飛散防止パネルが設けられている。飛散防止パネルには、シュート１６を導入するためのシュート導入口と、後述するベルトコンベア３５ａを導入するためのコンベア導入口が開口されている。

ドラムカバー３２の周面の下端側には、ドラムカバー３２内の処理排液を外部に排出するための排出口３２ａが開口されている。排出口３２ａは、回転ドラム３１の回転方向先方側に、換言すると、回転ドラム３１の回転によって回転ドラム３１内に発生する気流の流れ方向先方側に設けられている。排出口３２ａをこのような位置に設けることにより、脱水により生じた処理排液が気流によって流れやすくなり、ドラムカバー３２内で滞ることなくスムーズに排出口３２ａから流れ出るというメリットがある。

前記排出口３２ａには排出管３２ｂが接続され、排出口３２ａから排出される処理排液が排出管３２ｂに送出されるようにしてある。排出管３２ｂには電磁バルブ３２ｃが接続され、当該電磁バルブ３２ｃが閉じられるとドラムカバー３２内の処理排液（処理液）がドラムカバー３２内に貯留し、電磁バルブ３２ｃが開かれるとドラムカバー３２内の処理排液がドラムカバー３２外に排出される。

ドラムカバー３２内に収容された回転ドラム３１にはドラム駆動手段３３が連結され、当該ドラム駆動手段３３の動力によって回転ドラム３１がドラムカバー３２内で正逆方向に回転するようしてある。この実施形態のドラム駆動手段３３は、ドラム用モータ３３ａと、第一プーリー３３ｂと、第二プーリー３３ｃと、伝達ベルト３３ｄと、回転軸３３ｅを備えている。

第一プーリー３３ｂはドラム用モータ３３ａの出力軸に、第二プーリー３３ｃは回転軸３３ｅの一端側にそれぞれ連結され、それら第一プーリー３３ｂと第二プーリー３３ｃに伝達ベルト３３ｄが巻回されている。回転軸３３ｅの他端側は回転ドラム３１の底面に連結されており、ドラム用モータ３３ａの動力によって回転軸３３ｅが回転することで、回転ドラム３１が回転するようにしてある。

前記破砕物剥離手段３４は、回転ドラム３１の内周面に付着した破砕片を回転ドラム３１から剥離するための手段である。一例として図７（ａ）（ｂ）に示す破砕物剥離手段３４は、スクレーパ３４ａと、スクレーパ駆動手段３４ｂを備えている。

この実施形態のスクレーパ３４ａは平板材である。スクレーパ３４ａは、スクレーパ駆動手段３４ｂによって、先端部が回転ドラム３１の内面に当接する位置（以下「剥離位置」という）と、回転ドラム３１の内面に当接しない位置（以下「退避位置」という）に回転するように（切り替えられるように）構成されている。

この実施形態のスクレーパ駆動手段３４ｂは、ロータリーアクチュエータ３４ｃと、主動ギヤ３４ｄと、従動ギヤ３４ｅと、スクレーパ軸３４ｆを備えている。主動ギヤ３４ｄはロータリーアクチュエータ３４ｃの出力軸に、従動ギヤ３４ｅはスクレーパ軸３４ｆの一端側に接続されている。スクレーパ軸３４ｆにはスクレーパ３４ａが取り付けられ、ロータリーアクチュエータ３４ｃの動力によってスクレーパ軸３４ｆを正回転させることで、退避位置にあるスクレーパ３４ａが剥離位置まで回転し、スクレーパ軸３４ｆを逆回転させることで、剥離位置にあるスクレーパ３４ａが退避位置に戻るようにしてある。

図６（ａ）（ｂ）に示すように、破砕物搬出コンベア３５は、ベルトコンベア３５ａと、コンベア駆動モータ３５ｂと、排出ガイド３５ｃを備えている。この実施形態のベルトコンベア３５ａは、間隔をあけて配置された前後のローラに無端ベルトが周回されたベルトコンベアである。ベルトコンベア３５ａはコンベア駆動モータ３５ｂによって回転する。

ベルトコンベア３５ａの幅方向側方には、搬送中の破砕物が側方から落下するのを防止するこぼれ止め材３５ｄが設けられている。ベルトコンベア３５ａの排出方向先方側には、ベルトコンベア３５ａの搬送方向に対して斜めに配置された排出ガイド３５ｃが設けられている。ベルトコンベア３５ａで搬送された破砕物は排出ガイド３５ｃによってダストボックス７０内に排出される。

図８に示すように、ベルトコンベア３５ａの裏面側には剥離スクレーパ３５ｅが設けられている。剥離スクレーパ３５ｅは薄板状であり、その先端辺がベルトコンベア３５ａの裏面側に接触するようにしてある。

破砕物処理装置３０内で撹拌及び脱水を行う際には、ベルトコンベア３５ａ上に破砕物や処理排液が付着することがある。この実施形態では、ベルトコンベア３５ａに付着した破砕物や処理排液を回転ドラム３１内に戻せるように、撹拌時及び脱水時にベルトコンベア３５ａが排出方向と反対方向（図８の矢印方向）に回転するようにしてある。

このとき、ベルトコンベア３５ａに付着した破砕物や処理排液は剥離スクレーパ３５ｅによって剥離され、回転ドラム３１内に戻される。これにより、処理が完了していない破砕片がダストボックス７０に回収されたり、破砕物や処理排液が回転ドラム３１外に排出されたりするのを効果的に防止することができる。

前記受け体３６は、還元（撹拌）時や脱水時に回転ドラム３１からこぼれる破砕物や処理排液を受けるための部材である。受け体３６には、受け体３６にこぼれ落ちた破砕物や処理排液を排出するための補助排出管３６ａが連結されている。図示は省略しているが、補助排出管３６ａの先端側は排出管３２ｂに連結されており、補助排出管３６ａを通過した破砕物や処理排液は排出管３２ｂを流れる処理排液と合流して希釈タンク５１の分離小室５１ｂに排出されるようにしてある。受け体３６の底面側には稼働時の振動を防止する防振ゴム３６ｂが設置されている。

前記処理液供給装置４０は、破砕装置１０内に処理液を供給するための装置である。この実施形態の処理液供給装置４０は、処理液タンク４１と、処理液通路４２と、処理液用ポンプ４３と、水道水通路４４を備えている。処理液用ポンプ４３にはマグネットポンプなどを用いることができる。

前記処理液タンク４１は、破砕装置１０に供給する処理液を生成して貯留するためのタンクである。図９に示すように、この実施形態の処理液タンク４１は直方体状の中空容器であり、上面には塩化カルシウムを投入するための処理液投入口４１ａが設けられている。処理液投入口４１ａの周縁には持ち手付きの開閉蓋４１ｂが設けられ、開閉蓋４１ｂを手前に引くことで処理液投入口４１ａに塩化カルシウムを投入することができる。この実施形態では、処理液タンク４１内に濃度２％程度の処理液が保持されるようにしてある。

処理液タンク４１の内部には、処理液タンク４１内の処理液量を検知する空検知センサ４１ｃ及び満タン検知センサ４１ｄが設けられている。この実施形態では、処理液タンク４１内の処理液量が、処理液タンク４１の底面から２０ｍｍ未満となったときに空検知センサ４１ｃで検知され、処理液タンク４１内の処理液量が、処理液タンク４１の底面から３４０ｍｍに達したときに満タン検知センサ４１ｄで検知されるようにしてある。空検知センサ４１ｃ及び満タン検知センサ４１ｄによって検知されると、そのことが音や光などによって外部に報知されるようにしてある。

図１０に示すように、この実施形態では、処理液通路４２として、処理液タンク４１と処理液用ポンプ４３の間に接続された第一処理液通路４２ａと、処理液用ポンプ４３の第一吐出路４３ａに接続された第二処理液通路４２ｂと、処理液用ポンプ４３の第二吐出路４３ｂに接続された第三処理液通路４２ｃと、処理液用ポンプ４３の第三吐出路４３ｃに接続された第四処理液通路４２ｄを備えている。

第二処理液通路４２ｂ及び第三処理液通路４２ｃは処理液用ポンプ４３から吐出された処理液を処理液タンク４１内に帰還させるための通路である。第二処理液通路４２ｂ及び第三処理液通路４２ｃの先方には２ポートバルブ４２ｅが接続され、２ポートバルブ４２ｅには二本の帰還パイプ４２ｆ、４２ｇが接続されている。第二処理液通路４２ｂ及び第三処理液通路４２ｃを通過した処理液は、２ポートバルブ４２ｅ及び二本の帰還パイプ４２ｆ、４２ｇを通じて処理液タンク４１内に戻るようにしてある。

なお、両帰還パイプ４２ｆ、４２ｇの先端には図示しないエルボが接続され、帰還した処理液を横向きに排出できるようにしてある。帰還した処理液が処理液タンク４１内で横向きに排出されるようにすることで、帰還した処理液によって処理液タンク４１内が撹拌され、処理液タンク４１内の処理液の濃度の偏りを防止することができる。

前記第四処理液通路４２ｄは処理液用ポンプ４３から吐出された処理液を破砕装置１０に供給するための通路である。第四処理液通路４２ｄの先方側には流量センサ４２ｈ及び２ポートバルブ４２ｉが接続されている。第四処理液通路４２ｄの先方側は処理液ノズル４２ｊ（図５（ａ）（ｂ））に接続され、第四処理液通路４２ｄを通過した処理液が、当該処理液ノズル４２ｊから破砕装置１０内に噴霧されるようにしてある。

前記排液希釈装置５０は、処理排液が所定の排出基準値を満たすように、破砕物処理装置３０から排出された処理排液を一旦保持して希釈するためのタンクである。ここでいう排出基準値とは、２０１９年９月に国土交通省水管理・国土保全局下水道部が公表した「Ｂａタイプ（Ｂタイプ破砕回収一体型）の実証試験棟実施における基本的な考え方」において示された、塩化カルシウムを使用する場合における塩化物イオン濃度が１０００ｍｇ／Ｌ以下（０．１％以下）を意味する。

この実施形態の排液希釈装置５０は、希釈タンク５１と、水道水供給部から供給される水道水を希釈タンク５１に導入する水道水導入通路５２と、水道水供給部から供給される水道水を破砕装置１０及び処理液タンク４１に供給する水道水供給通路５３と、希釈タンク５１内の処理排液（希釈液）を排出する排出手段５４を備えている。

前記希釈タンク５１は破砕物処理装置３０から排出された処理排液を一旦保持して希釈するためのタンクである。図９に示すように、この実施形態の希釈タンク５１は処理液タンク４１よりも薄型の直方体状の中空容器である。希釈タンク５１の内部は、仕切板によって希釈室５１ａと分離小室５１ｂに仕切られている。

希釈室５１ａと分離小室５１ｂの上面は開口しており、それぞれ、希釈室用蓋部材５１ｃと分離小室用蓋部材５１ｄで閉じられている。希釈室用蓋部材５１ｃには導入パイプ５２ｄを導入するための導入パイプ用開口５１ｅが、分離小室用蓋部材５１ｄには排出管３２ｂを導入するための排出管用開口５１ｆが開口されている。

図示は省略しているが、分離小室５１ｂには、排出管３２ｂから排出された破砕物を回収する破砕物回収手段として、ソックスフィルタが装着されている。ソックスフィルタで回収された破砕物は、適宜取り出して他の破砕物とともに廃棄することができる。なお、分離小室５１ｂに排出された処理排液は、分離小室５１ｂを構成する仕切板をオーバーフローしたもののみが希釈室５１ａに流れ込むようにしてある。

この実施形態では、希釈室５１ａの容量を３０リットル、分離小室５１ｂの容量を３リットルとしている。ただし、この数値は一例であり、希釈室５１ａ及び分離小室５１ｂの容量はこれより大きくすることも小さくすることもできる。

前記水道水導入通路５２は、蛇口などの水道水供給部から供給される水道水を希釈タンク５１に導入するための通路である。この実施形態の水道水導入通路５２には、ジョイント５２ａ、流量センサ５２ｂ、２ポートバルブ５２ｃ及び導入パイプ５２ｄが接続されている。導入パイプ５２ｄは希釈タンク５１の希釈室５１ａに導入され、水道水導入通路５２を通過した水道水が希釈室５１ａに供給されるようにしてある。

水道水導入通路５２が接続されたジョイントには水道水供給通路５３が接続されている。水道水供給通路５３の先端側には２ポートバルブ５３ａが接続され、一方のポートが破砕装置１０の水道水ノズル５３ｂ（図５（ａ）（ｂ））に接続され、水道水供給通路５３を通過した水道水を当該水道水ノズル５３ｂから破砕装置１０内に噴射できるように構成されている。

前記２ポートバルブ５３ａのうち、他方のポートには処理液タンク４１側へ水道水を送出する水道水送出路５３ｃが接続されている。水道水送出路５３ｃには流量センサ５３ｄ、２ポートバルブ５３ｅ及び導入パイプ５３ｆが接続されている。この導入パイプ５３ｆは処理液タンク４１内に導入され、水道水送出路５３ｃを通過した水道水が処理液タンク４１に導入されるようにしてある。

前記排出手段５４は希釈タンク５１内の液（水道水及び処理排液）を排出するための手段である。この実施形態の排出手段５４は通常排出路５４ａと、強制排出路５４ｂを備えている。通常排出路５４ａは、排出基準値以下の希釈タンク５１内の処理排液を下水として排出するための通路であり、２ポートバルブ５４ｃが接続されている。強制排出路５４ｂは強制的に処理排液を排出する場合に使用するものであり、手動バルブ５４ｄが接続されている。

前記制御盤６０は、オムツ処理装置を構成する各装置の操作及び制御をするための装置である。制御盤６０によって、ポンプやモータなどの制御を行うほか、各種設定の変更などを行うことができる。

前記ダストボックス７０は、破砕物処理装置３０から排出される脱水後の破砕物を収容するものである。図示は省略しているが、ダストボックス７０には上下開口の有底容器等を用いることができる。上方の開口部は破砕物処理装置３０から排出される破砕物を全て回収できる形状及び大きさとするのが好ましい。破砕物がはりつきにくいように、ダストボックス７０の内面にはフッ素コート層などを設けることもできる。ダストボックス７０の内面には、フッ素コート層以外の撥水層を設けることもできる。

次に、本実施形態のオムツ処理装置の動作（使用済み紙オムツの処理方法）について説明する。

オムツ投入口１７から破砕タンク１１内に使用済み紙オムツを投入して図示しないスタートボタンを押すと、駆動モータ１４ａによって回転軸１４ｃが回転し、回転軸１４ｃに固定された可動破砕具１３と固定破砕具１２によって使用済み紙オムツが破砕される。このとき、可動破砕具１３は正転と逆転を繰り返し、使用済み紙オムツを引きちぎるように破砕する（破砕工程）。

破砕装置１０の破砕タンク１１内では処理液ノズル４２ｊから処理液が噴霧され、使用済み紙オムツに付着する。破砕する段階で処理液を噴霧する（使用済み紙オムツに付着させる）ことで、使用済み紙オムツに含まれる吸収性ポリマーの還元が促進されるとともに、吸収性ポリマーが再膨潤しにくくなるという効果がある。

このとき噴霧される処理液の濃度（第一の濃度）は、排出基準値（第二の濃度）よりも高いもの、たとえば、１～５％程度、好ましくは１～３％程度、さらに好ましくは２％程度とすることができる。処理液の濃度は高すぎると希釈に大量の水が必要になり資源の浪費を引き起こし、濃度が低すぎると吸収性ポリマーの還元に時間がかかる。

可動破砕具１３が正逆方向に所定回数回転し、使用済み紙オムツの破砕が完了すると、破砕された破砕物及び処理排液がタンク本体１１ａからシュート１６を通じて破砕物処理装置３０の回転ドラム３１内に排出される。このとき、破砕タンク１１内に導入された水道水ノズル５３ｂから水道水が噴射され、破砕タンク１１の内部（破砕タンク１１内の各部材を含む）が洗浄される。

水道水ノズル５３ｂから噴射される水道水は、洗浄水として利用されるほか、処理排液を希釈（一次希釈）するための水としても利用される。噴射される水道水の量はオムツの量や大きさ等によって変えることができるが、回転ドラム３１内に排出されたときの処理排液の濃度（第三の濃度）が０．２～１．０％程度、好ましくは０．３～０．７％程度、より好ましくは０．４％程度となるような量を噴射するのが好ましい。いずれの場合も、処理排液を希釈できるように、処理液ノズル４２ｊから噴霧される処理液の量よりも多く噴射する必要がある。

破砕物及び処理排液が回転ドラム３１内に排出されると、ドラム駆動手段３３によって回転ドラム３１が回転し、回転ドラム３１内の破砕物及び処理液が撹拌されて破砕物中の吸収性ポリマーの還元が行われる（撹拌工程）。

撹拌工程での回転ドラム３１の回転数及び回転時間は、破砕物の量（使用済み紙オムツの量）や破砕物の大きさ等によっても異なるが、たとえば、１５０～４５０ｒｐｍで５分程度とすることができる。回転数や回転時間は一例であり、これ以外であってもよい。回転ドラム３１が所定回数及び所定時間回転して還元処理が完了すると、排出管３２ｂの電磁バルブ３２ｃが開いてドラムカバー３２内の処理排液が排出される。

その後、排出管３２ｂの電磁バルブ３２ｃが開いた状態で回転ドラム３１がさらに回転し、当該回転ドラム３１内の破砕物が脱水される（脱水工程）。脱水時の回転ドラム３１の回転速度は、１００ｒｐｍ、２００ｒｐｍ、３００ｒｐｍのように段階的に上がるように設定しておくのが好ましい。脱水時に生じた処理排液は排出管３２ｂを通って希釈タンク５１の分離小室５１ｂに排出される。

前記撹拌工程や脱水工程の際に回転ドラム３１からこぼれた破砕物や処理排液は受け体３６で受けられ、受け体３６の排出口（図示しない）から補助排出管３６ａに流出する。補助排出管３６ａに流出した破砕物や処理排液は、補助排出管３６ａの先端側に連結された排出管３２ｂを通過して希釈タンク５１の分離小室５１ｂに排出される。

排出管３２ｂから分離小室５１ｂに排出された破砕物や処理排液中に含まれる残渣は分離小室５１ｂに装着されたソックスフィルタで回収され、処理排液のうち分離小室５１ｂを構成する仕切板をオーバーフローした処理排液が希釈室５１ａに流入する（処理排液分離工程）。

希釈タンク５１の希釈室５１ａに流入した処理排液は、水道水が貯留された希釈室５１ａ内で濃度が希釈（二次希釈）される（希釈工程）。希釈室５１ａ内で水道水によって希釈された希釈液は、塩分濃度計などのセンサによって塩分濃度がモニタリングされ、塩分濃度が所定の排出基準値を下回ると、排出手段５４を介して下水として排出される。

一方、脱水工程の終了後、回転ドラム３１の内周面に付着した破砕物は破砕物剥離手段３４で剥離される（破砕物剥離工程）。具体的には、スクレーパ駆動手段３４ｂによって、退避位置にあるスクレーパ３４ａが剥離位置に移動し、その状態で回転ドラム３１が回転することで、回転ドラム３１の内周面に付着した脱水後の破砕物がスクレーパ３４ａによって剥離される。このとき、スクレーパ駆動手段３４ｂによって、スクレーパ３４ａが回転ドラム３１の内周面に当接するように角度が調整される。

スクレーパ３４ａで剥離された破砕物は、回転ドラム３１内に位置するベルトコンベア３５ａ上に落下し、当該ベルトコンベア３５ａによって先方に搬送される（破砕物搬出工程）。ベルトコンベア３５ａで搬送された破砕物は排出ガイド３５ｃによってダストボックス７０内に排出される。ダストボックス７０に排出された破砕物は、適宜取り出して廃棄することができる。

説明は省略しているが、前述の一連の工程が行われる間、脱臭装置２０によって、使用済み紙オムツの処理に際して生じる臭いの原因物質が除去されるようにしてある。

なお、この実施形態のオムツ処理装置では、使用済み紙オムツを一枚ずつ処理することも複数枚をまとめて処理することもできる。使用済み紙オムツの処理量や大きさによっても異なるが、使用済み紙オムツを投入してから破砕物をダストボックス７０に排出するまでの全処理が５～１０分程度で完了するようにしてある。

（その他の実施形態）
前記実施形態は、吸収体が使い捨て紙オムツの場合を一例としているが、本発明の吸収体処理方法及び吸収体処理装置は、生理用品その他の吸収体の処理に用いることもできる。

前記実施形態のオムツ処理装置の各構成は、すべてが必須の構成というわけではなく、不要な構成は適宜省略あるいは他の構成で代替することができる。また、前記実施形態のオムツ処理装置の各構成は、個別の装置として製造販売等することもできる。

前記実施形態の構成は一例であり、本発明は、その要旨を逸脱しない限りにおいて種々の変形、変更が可能である。

本発明の吸収体処理方法及び吸収体処理装置は、介護施設や支援施設、保育園、幼稚園、こども園をはじめ、一般家庭、公共施設など、様々な施設のトイレ（個々のトイレブースを含む）に設置して使用することができる。

１０ 破砕装置
１１ 破砕タンク
１１ａ タンク本体
１１ｂ タンクカバー
１２ 固定破砕具
１２ａ 破砕具台座
１３ 可動破砕具
１４ 破砕具駆動手段
１４ａ 駆動モータ
１４ｂ ギヤボックス
１４ｃ 回転軸
１５ａ ピローブロック
１５ｂ ピローブロック
１６ シュート
１７ オムツ投入口
１８ 投入口扉
１８ａ 持ち手具
１９ スクリーン
２０ 脱臭装置
２１ 吸気ダクト
２１ａ 第一吸気ダクト
２１ｂ 第二吸気ダクト
２２ 脱臭機本体
２３ 排気ダクト
３０ 破砕物処理装置
３１ 回転ドラム（撹拌槽）
３２ ドラムカバー
３２ａ 排出口
３２ｂ 排出管
３２ｃ 電磁バルブ（切替えバルブ）
３３ ドラム駆動手段
３３ａ ドラム用モータ
３３ｂ 第一プーリー
３３ｃ 第二プーリー
３３ｄ 伝達ベルト
３３ｅ 回転軸
３４ 破砕物剥離手段
３４ａ スクレーパ
３４ｂ スクレーパ駆動手段
３４ｃ ロータリーアクチュエータ
３４ｄ 主動ギヤ
３４ｅ 従動ギヤ
３４ｆ スクレーパ軸
３５ 破砕物搬出コンベア
３５ａ ベルトコンベア
３５ｂ コンベア駆動モータ
３５ｃ 排出ガイド
３５ｄ こぼれ止め材
３５ｅ 剥離スクレーパ
３６ 受け体
３６ａ 補助排出管
３６ｂ 防振ゴム
４０ 処理液供給装置
４１ 処理液タンク
４１ａ 処理液投入口
４１ｂ 開閉蓋
４１ｃ 空検知センサ
４１ｄ 満タン検知センサ
４２ 処理液通路
４２ａ 第一処理液通路
４２ｂ 第二処理液通路
４２ｃ 第三処理液通路
４２ｄ 第四処理液通路
４２ｅ ２ポートバルブ
４２ｆ 帰還パイプ
４２ｇ 帰還パイプ
４２ｈ 流量センサ
４２ｉ ２ポートバルブ
４２ｊ 処理液ノズル
４３ 処理液用ポンプ
４３ａ 第一吐出路
４３ｂ 第二吐出路
４３ｃ 第三吐出路
４４ 水道水通路
５０ 排液希釈装置
５１ 希釈タンク
５１ａ 希釈室
５１ｂ 分離小室
５１ｃ 希釈室用蓋部材
５１ｄ 分離小室用蓋部材
５１ｅ 導入パイプ用開口
５１ｆ 排出管用開口
５２ 水道水導入通路
５２ａ ジョイント
５２ｂ 流量センサ
５２ｃ ２ポートバルブ
５２ｄ 導入パイプ
５３ 水道水供給通路
５３ａ ２ポートバルブ
５３ｂ 水道水ノズル
５３ｃ 水道水送出路
５３ｄ 流量センサ
５３ｅ ２ポートバルブ
５３ｆ 導入パイプ
５４ 排出手段
５４ａ 通常排出路
５４ｂ 強制排出路
５４ｃ ２ポートバルブ
５４ｄ 手動バルブ
６０ 制御盤
７０ ダストボックス
８０ ラック
９０ 外壁材

Claims (11)

1. 吸収体の処理方法であって、
   前記吸収体を破砕する工程と、
   前記吸収体に第一の濃度の処理液を供給する工程と、
   前記吸収体の破砕物及び前記処理液を回転ドラム内に排出する工程と、
   前記吸収体の破砕物及び処理液を前記回転ドラム内で撹拌して当該破砕物に含まれる吸収性ポリマーの体積を縮小する工程と、
   前記回転ドラムによって前記吸収性ポリマーの体積を縮小した後の破砕物を脱水する工程と、
   前記吸収性ポリマーの体積を縮小する工程及び破砕物を脱水する工程後の処理排液を第一の濃度より濃度の低い第二の濃度以下に希釈する工程と、
   前記第二の濃度以下に希釈された処理排液を排出する工程と、
   前記脱水後の破砕物を、前記回転ドラム内に導入された破砕物搬出コンベアで、当該回転ドラム外に搬出する工程を備えた、
   ことを特徴とする吸収体処理方法。
2. 請求項１記載の吸収体処理方法において、
   回転ドラムの内周面に付着した破砕物を、破砕物剥離手段によって当該回転ドラムの内周面から剥離する工程を更に含む、
   ことを特徴とする吸収体処理方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の吸収体処理方法において、
   吸収性ポリマーの体積を縮小する工程後の処理排液及び破砕物の脱水後の処理排液を排液希釈装置に排出する工程と、
   吸収性ポリマーの体積を縮小する工程後の処理排液及び破砕物の脱水後の処理排液を前記排液希釈装置で第二の濃度以下に希釈する工程を更に含む、
   ことを特徴とする吸収体処理方法。
4. 請求項３記載の吸収体処理方法において、
   排液希釈装置に排出された破砕物及び処理排液中に含まれる残渣を破砕物回収手段で回収する工程を更に含む、
   ことを特徴とする吸収体処理方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の吸収体処理方法において、
   破砕物に処理液を供給したのち、当該処理液の量よりも多い量の水を当該破砕物に供給して処理液を希釈する、
   ことを特徴とする吸収体処理方法。
6. 吸収体の処理装置であって、
   吸収体を破砕する破砕装置と、
   前記吸収体に第一の濃度の処理液を供給する処理液供給装置と、
   前記破砕装置で破砕された前記吸収体の破砕物を処理する破砕物処理装置と、
   前記破砕物処理装置から排出された処理排液を第一の濃度より濃度の低い第二の濃度以下に希釈する排液希釈装置と、
   前記排液希釈装置によって前記第二の濃度以下に希釈された処理排液を当該排液希釈装置外に排出する排出手段を備え、
   前記破砕物処理装置は、前記破砕物及び処理液を撹拌して当該破砕物に含まれる吸収性ポリマーの体積を縮小する工程及び吸収性ポリマーの体積を縮小した後の破砕物を脱水する工程を実行する回転ドラムと、当該回転ドラム内に導入され、前記脱水後の破砕物を当該回転ドラム外に搬出する破砕物搬出コンベアを備えた、
   ことを特徴とする吸収体処理装置。
7. 請求項６記載の吸収体処理装置において、
   破砕物処理装置は、回転ドラムの内周面に付着した破砕物を剥離する破砕物剥離手段を備えた、
   ことを特徴とする吸収体処理装置。
8. 請求項６又は請求項７記載の吸収体処理装置において、
   破砕物処理装置は、回転ドラムを収容するドラムカバーを備え、
   前記ドラムカバーに、前記回転ドラムから当該ドラムカバーに排出された処理排液を排液希釈装置に排出する排出管が連結され、
   前記排出管に当該排出管の開閉を切り替える切替えバルブが設けられた、
   ことを特徴とする吸収体処理装置。
9. 請求項８記載の吸収体処理装置において、
   回転ドラムからこぼれおちる破砕物及び処理排液を受ける受け体を備え、
   前記受け体に、当該受け体に排出された破砕物及び処理排液を外部に排出する補助排出管が連結された、
   ことを特徴とする吸収体処理装置。
10. 請求項９記載の吸収体処理装置において、
    排液希釈装置は希釈タンクを備え、
    前記希釈タンクは希釈室と分離小室に仕切られ、
    ドラムカバーに連結された排出管に、受け体に連結された補助排出管が連結され、
    前記分離小室に、前記排出管及び補助排出管を通過して当該分離小室に排出された破砕物を回収する破砕物回収手段が設けられた、
    ことを特徴とする吸収体処理装置。
11. 請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の吸収体処理装置において、
    破砕物搬出コンベアに、当該破砕物搬出コンベアに付着した破砕物及び処理排液を剥離する剥離スクレーパが設けられ、
    回転ドラムでの撹拌時及び脱水時に前記破砕物搬出コンベアが搬出方向と反対方向に回転すると、当該回転ドラムでの撹拌時及び脱水時に当該破砕物搬出コンベアに付着した破砕物及び処理排液が前記剥離スクレーパで剥離され、当該剥離スクレーパで剥離された破砕物及び処理排液が前記破砕物搬出コンベアによって前記回転ドラム内に戻される、
    ことを特徴とする吸収体処理装置。

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