WO2019123580A1 - リサイクルパルプ繊維を製造する方法 - Google Patents

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孝義 小西
利夫 平岡
加藤 孝
範朋 栗田
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ユニ・チャーム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method of producing recycled pulp fibers from a mixture of pulp fibers and superabsorbent polymer.
  • Patent Document 1 discloses a method of producing recycled pulp from used sanitary products. This method exerts a physical force on used sanitary goods in an acidic aqueous solution or the like to decompose the used sanitary goods into pulp fibers and other materials, and a mixture of pulp fibers and other materials And separating the pulp fibers from the pulp and treating the separated pulp fibers with an aqueous solution containing ozone.
  • Patent Document 1 by treating pulp fibers with an aqueous solution containing ozone, the highly water-absorptive polymer remaining not less than a little in the separated pulp fibers is oxidatively decomposed, reduced in molecular weight, and solubilized, It can be removed from pulp fibers.
  • a method of treating pulp fibers with an aqueous solution containing ozone a method of placing an aqueous solution containing ozone in a treatment tank and placing the separated pulp fibers in the aqueous solution containing ozone may be mentioned.
  • the ozone-containing aqueous solution may be appropriately stirred to create a water flow, or the ozone gas may be blown into the aqueous solution contained in a container to generate a water flow in the ozone-containing aqueous solution by rising bubbles of ozone gas. Good.
  • the method for producing recycled pulp fibers in the present invention is as follows. (1) A method for producing recycled pulp fiber from a mixture of pulp fiber and superabsorbent polymer separated from a used absorbent article, wherein an aqueous solution containing the mixture is supplied to a drive fluid supply port of an ejector.
  • the aqueous solution and the gaseous substance are very well mixed by supplying the above-mentioned aqueous solution as the driving fluid and the above-mentioned gaseous substance as the suction fluid to the ejector and mixing them in the ejector.
  • the superabsorbent polymer and the gas both in the pulp fiber containing the superabsorbent polymer in the mixture discharged from the ejector, as well as in the pulp fiber containing the superabsorbent polymer in the treatment liquid in the treatment tank The reaction with the substance can proceed extremely efficiently. Then, the highly water-absorptive polymer in the mixture can be appropriately oxidized and decomposed to be dissolved and removed in the treatment liquid, and unevenness in the treatment of pulp fibers can be suppressed. Thereby, it is possible to increase the purity of regenerated pulp fibers, that is, recycled pulp fibers, and to produce recycled pulp fibers that are easy to reuse. Thus, the superabsorbent polymer can be appropriately removed from the pulp fiber, and the recycled pulp fiber can be efficiently produced.
  • the supplying step includes the step of extracting at least a part of the treatment liquid containing the mixture from the lower part of the treatment tank and supplying the solution as the aqueous solution to the driving fluid supply port. It may be the method described in 1).
  • the processing steps are substantially performed a plurality of times. As a result, the reaction between the superabsorbent polymer and the gaseous substance can proceed more reliably. Therefore, the highly water-absorptive polymer can be oxidized and decomposed more appropriately, and can be dissolved and removed in the treatment liquid, whereby unevenness in the treatment of pulp fibers can be further suppressed.
  • the present method comprises (3) a pretreatment feeding step of feeding the mixture into the pretreatment liquid in the pretreatment tank before the feeding step and the treatment step; and the pretreatment in the pretreatment tank. From the lower side of the mixture toward the mixture present in the pretreatment liquid away from the bottom of the tank, a gaseous substance for pretreatment for dissolvably dissolving the superabsorbent polymer in the pretreatment tank A pretreatment step of reducing the superabsorbent polymer of the mixture by being dissipated by the gaseous substance emission unit in the inner side, and the pretreatment liquid containing the mixture in which the superabsorbent polymer is reduced in the pretreatment step Further comprising a pretreatment liquid transfer step of extracting at least a part of the above from the lower part of the pretreatment tank, and transferring the treatment liquid from the upper part of the treatment tank to the treatment liquid.
  • the superabsorbent polymer can cause the viscosity of the mixture to be relatively high. In that case, even in the treatment process using an ejector with high treatment efficiency, it is conceivable that the ejector is clogged with the pulp fiber and the superabsorbent polymer. Thus, in the present method, the superabsorbent polymer attached to the pulp fibers of the mixture by the pretreatment step is reduced before the feeding step and the treatment step.
  • the mixture in the aqueous solution supplied to the drive fluid supply port in the supply step is brought into contact with the gaseous substance for pretreatment (example: ozone gas) in the pretreatment step before the supply step.
  • the gaseous substance for pretreatment example: ozone gas
  • the pulp fiber and the superabsorbent polymer are oxidized and decomposed to some extent and dissolved in the pretreatment liquid. Can be removed. That is, in the pretreatment process, the superabsorbent polymer in the mixture can be reduced to some extent.
  • the superabsorbent polymer in the mixture can be reduced even in the treatment liquid.
  • the ejector with the mixture in the aqueous solution, that is, the pulp fiber and the superabsorbent polymer in the treatment process. Therefore, even if the amount of the mixture in the aqueous solution is increased, a mixture of the mixture and the gaseous substance can be formed and stably discharged into the processing tank. Therefore, the mixture in the aqueous solution that can be treated in the treatment process can be increased, and recycled pulp fibers can be produced more efficiently.
  • the superabsorbent polymer to be removed in the treatment process is reduced, it is possible to further suppress unevenness in the treatment of pulp fibers. As a result, it is possible to increase the purity of regenerated pulp fibers, that is, recycled pulp fibers, and to produce recycled pulp fibers that are easier to reuse. Therefore, the super absorbent polymer can be more appropriately removed from the pulp fiber, and the recycled pulp fiber can be more efficiently produced.
  • the superabsorbent polymer can cause the viscosity of the mixture to be relatively high. In that case, even in the treatment process using an ejector with high treatment efficiency, it is conceivable that the ejector is clogged with the pulp fiber and the superabsorbent polymer. Thus, in the present method, the superabsorbent polymer attached to the pulp fibers of the mixture by the pretreatment step is reduced before the feeding step and the treatment step.
  • the mixture in the aqueous solution supplied to the drive fluid supply port in the supply step is brought into contact with the gaseous substance for pretreatment (example: ozone gas) in the pretreatment step before the supply step.
  • the gaseous substance for pretreatment example: ozone gas
  • the pulp fiber and the superabsorbent polymer are oxidized and decomposed to some extent and dissolved in the pretreatment liquid. Can be removed. That is, in the pretreatment process, the superabsorbent polymer in the mixture can be reduced to some extent.
  • the treatment step clogging of the ejector with the mixture in the aqueous solution, that is, the pulp fiber and the superabsorbent polymer can be suppressed. Therefore, even if the amount of the mixture in the aqueous solution is increased, a mixture of the mixture and the gaseous substance can be formed and stably discharged into the processing tank. Therefore, the mixture in the aqueous solution that can be treated in the treatment process can be increased, and recycled pulp fibers can be produced more efficiently. In addition, since the superabsorbent polymer to be removed in the treatment process is reduced, it is possible to further suppress unevenness in the treatment of pulp fibers.
  • the super absorbent polymer can be more appropriately removed from the pulp fiber, and the recycled pulp fiber can be more efficiently produced.
  • the pre-treatment solution containing the mixture is extracted from the lower part of the pre-treatment vessel, and from above the pre-treatment vessel into the pre-treatment solution It may be the method described in the above (3) or (4), including the step of supplying.
  • at least a portion of the pretreatment liquid is withdrawn from the lower part of the pretreatment tank and circulated to the upper part of the pretreatment tank in the pretreatment supply step. That is, the pretreatment process is substantially performed a plurality of times.
  • the treatment tank and the pretreatment tank are the same tank, the treatment liquid and the pretreatment liquid are the same liquid, and the mixed fluid discharge port of the ejector is
  • the treatment process is performed above the vessel, and the treatment process is performed below the vessel, and the pretreatment process is performed above the vessel.
  • the method according to any one of (3) to (5) may be used. This method can perform the pretreatment step and the treatment step in the same vessel, and the mixture subjected to the pretreatment step does not need to be transferred to another vessel to carry out the treatment step. Processing efficiency can be increased.
  • the gaseous substance comprises ozone.
  • the superabsorbent polymer contained in the fiber can be oxidized and decomposed with ozone by the superabsorbent polymer contained in the pulp fiber, so that the product resulting from the oxidation and decomposition can be reliably dissolved in the treatment liquid. That is, the superabsorbent polymer can be properly removed from the pulp fiber.
  • fibers can be bleached, and the color of recycled pulp fibers can be made closer to white.
  • pulp fibers can be sterilized, and recycled pulp fibers can be made more clean. Therefore, recycled pulp fibers that are easy to reuse can be manufactured.
  • the superabsorbent polymer can be appropriately removed from the pulp fiber, and the recycled pulp fiber can be efficiently produced.
  • the method comprises (8) treating the mixture with an aqueous solution capable of inactivating the water absorption performance of the superabsorbent polymer before reducing the superabsorbent polymer in the mixture, and The method according to any one of the above (1) to (7), further comprising an inactivation step of inactivating the water absorption performance of the superabsorbent polymer.
  • the high water absorption polymer is more easily obtained in the subsequent steps. It can be oxidatively decomposed in a short time by gaseous substances.
  • the apparatus for producing recycled pulp fibers in the present invention is as follows. (9) An apparatus for producing recycled pulp fibers from a mixture of pulp fibers and superabsorbent polymer separated from used absorbent articles, comprising: a drive fluid supply port; a suction fluid supply port; a mixed fluid discharge port; An ejector having an ejector, an aqueous solution supply section for supplying an aqueous solution containing the mixture to the drive fluid supply port, and a gaseous substance for supplying a gaseous substance capable of dissolving the superabsorbent polymer in a dissolvable manner to the suction fluid supply port A processing tank including a supply part, a processing liquid, and a mixed liquid in which the aqueous solution and the gaseous substance are mixed in the ejector is supplied from the mixed fluid discharge port connected to the lower part into the processing liquid. And an apparatus.
  • the present apparatus can execute the method described in the above (1), and therefore can exert the same effects as the method.
  • the apparatus includes: (10) a treatment liquid circulating unit for extracting at least a part of the treatment liquid containing the mixture from the lower part of the treatment tank and supplying the solution as the aqueous solution to the drive fluid supply port. And the apparatus as described in said (9) may be sufficient. Since the present apparatus can execute the method described in (2) above, the same effects as the method can be exhibited.
  • the apparatus is provided in (11) a pretreatment tank containing a pretreatment liquid and in the pretreatment tank, and is present in the pretreatment liquid apart from the bottom of the pretreatment tank in the pretreatment liquid.
  • Part and at least a part of the pretreatment liquid containing the mixture in which the superabsorbent polymer has been reduced in the pretreatment tank is extracted from the lower part of the pretreatment tank, and the treatment liquid from the upper part of the treatment tank.
  • the present apparatus is provided in (12) a pretreatment tank containing a pretreatment liquid and in the pretreatment tank, and is present in the pretreatment liquid apart from the bottom of the pretreatment tank in the pretreatment liquid.
  • the apparatus according to any one of (9) to (11), further including a treatment liquid transfer unit. Since this device can execute the method described in (4) above, it can exhibit the same effects as the method.
  • the pretreatment tank extracts at least a portion of the pretreatment liquid containing the mixture from the lower part of the pretreatment tank and supplies it from the upper part of the pretreatment tank into the pretreatment liquid.
  • the treatment tank and the pretreatment tank are the same tank, the treatment liquid and the pretreatment liquid are the same liquid, and the mixed fluid discharge port of the ejector is (11)
  • the apparatus according to any one of (11) to (13), which is located in a lower part of the tank than the gaseous substance diffusion part. Since the present apparatus can execute the method described in (6) above, the same effects as the method can be exerted.
  • a used absorbent article is an absorbent article used by the user, and includes an absorbent article in a state where it absorbs and holds the user's excrement, and although it is used, it absorbs the excrement. It includes items that are not held and those that are unused but discarded.
  • a disposable diaper, a urine absorption pad, a sanitary napkin, a bed sheet, and a pet sheet are mentioned, for example.
  • the nonwoven fabric of liquid permeability, the synthetic resin film which has a liquid permeation hole, the composite sheet of these, etc. are mentioned, for example.
  • the liquid impervious nonwoven fabric, the liquid impervious synthetic resin film, and these composite sheets are mentioned, for example.
  • a structural member of a diffusion sheet a liquid permeable nonwoven fabric is mentioned, for example.
  • the component of the leak-proof wall include a liquid-impervious non-woven fabric, and may include an elastic member such as rubber.
  • the material of the non-woven fabric and the synthetic resin film is not particularly limited as long as it can be used as an absorbent article.
  • the material examples include olefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyamide resins such as 6-nylon and 6,6-nylon, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT).
  • olefin resins such as polyethylene and polypropylene
  • polyamide resins such as 6-nylon and 6,6-nylon
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • the components of the absorber include absorber materials, i.e. pulp fibers and superabsorbent polymers.
  • the pulp fiber is not particularly limited as long as it can be used as an absorbent article, and examples thereof include cellulosic fibers.
  • Examples of cellulose fibers include wood pulp, crosslinked pulp, non-wood pulp, regenerated cellulose, semi-synthetic cellulose and the like.
  • As the size of the pulp fiber for example, an average value of the major axis of the fiber may be several tens ⁇ m, preferably 20 to 40 ⁇ m, an average value of the fiber length may be several mm, for example 2 to 5 mm.
  • the super absorbent polymer (SuperAbsorbent Polymer: SAP) is not particularly limited as long as it can be used as an absorbent article, but for example, a polyacrylate based, polysulfonate based, and anhydrous maleate based water absorbing polymer It can be mentioned.
  • the size (at the time of drying) of the superabsorbent polymer is, for example, several hundred ⁇ m in average particle diameter, preferably 200 to 500 ⁇ m.
  • One side and the other side of the absorber are respectively bonded to the top sheet and the back sheet via an adhesive.
  • a portion (peripheral portion) of the top sheet extending to the outside of the absorber so as to surround the absorber is a portion on the outside of the absorber so as to surround the absorber of the back sheet. It is joined with the extended part (peripheral part) via an adhesive. Therefore, the absorber is encased within the joined body of the top sheet and the back sheet.
  • the adhesive is not particularly limited as long as it can be used as an absorbent article, and examples thereof include hot melt adhesives.
  • a hot-melt adhesive for example, a pressure-sensitive adhesive or a heat-sensitive adhesive mainly composed of rubber such as styrene-ethylene-butadiene-styrene, styrene-butadiene-styrene, styrene-isoprene-styrene or olefin based such as polyethylene Agents.
  • a method and apparatus for producing recycled pulp fibers from a mixture of pulp fibers and superabsorbent polymer separated from a used absorbent article will be described.
  • a mixture of pulp fiber and super absorbent polymer is separated from separated used absorbent articles by recovering or acquiring used absorbent articles from the outside for recycling, and the separated absorbent articles.
  • a plurality of used absorbent articles are put together, enclosed in a collection bag (hereinafter also referred to as "collection bag") and collected etc. so that dirt or excrement of excrement does not leak to the outside.
  • Collection bag hereinafter also referred to as "collection bag”
  • Each used absorbent article is rolled or folded with the top sheet inside so that odor and waste do not diffuse around.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a system 1 according to the present embodiment.
  • the system 1 comprises an oxidizing agent processing unit 19, preferably a bag breaking unit 11, a crushing unit 12, a first separating unit 13, a first dust removing unit 14, a second dust removing unit 15, and a third dust removing unit. 16, a second separation device 17, a third separation device 18, and a fourth separation device 20.
  • the bag-breaking device 11 pierces the collection bag in which the used absorbent article is sealed in the inactivated water solution.
  • the bag-breaking device 11 includes, for example, a solution tank, a stirrer, and a crushing blade.
  • the solution tank stores the inactivated aqueous solution.
  • a stirrer is provided in the solution tank and stirs the inactivating aqueous solution to produce a swirling flow.
  • the crushing blade is provided at the lower part of the solution tank and pierces the collection bag drawn downward of the inactivating solution in the solution tank by the swirling flow.
  • the inactivating aqueous solution is an aqueous solution that inactivates the superabsorbent polymer. Deactivation reduces the water absorption performance of the superabsorbent polymer.
  • the crusher 12 crushes the used absorbent articles in the acidic aqueous solution, which is sunk below the surface of the acidic aqueous solution, together with the collection bag.
  • the crushing apparatus 12 includes, for example, a crushing unit and a pump. The crushing part is connected to the solution tank, and the used absorbent article (mixed liquid 91) in the collection bag delivered from the solution tank with the aqueous acid solution is crushed together with the collection bag in the acidic aqueous solution.
  • the crusher examples include a twin-screw crusher (example: twin-screw rotary crusher, twin-screw differential crusher, twin-screw shear crusher), and more specifically, a sumi cutter (Sumitomo Heavy Industries Enviro Co., Ltd.) Mento Co., Ltd.).
  • the pump is connected to the downstream side of the crushing part, and the crushed material obtained in the crushing part is withdrawn from the crushing part together with the acidic aqueous solution and delivered to the next step (mixed liquid 92).
  • the crushed material includes pulp fiber and super absorbent polymer and other materials (material of collection bag, film, nonwoven fabric, elastic body, etc.).
  • the first separation device 13 stirs the mixed solution 92 containing the crushed material obtained by the crushing device 12 and the acidic aqueous solution, removes dirt such as excrement from the crushed material by washing, and removes pulp fiber from the mixed solution 92
  • the superabsorbent polymer and the acidic aqueous solution are separated (mixed liquid 93) and delivered to the first dust removing device.
  • the first separation device 13 may be, for example, a washing tub and a dewatering tub, and a washing machine provided with a water tub surrounding the washing tub. Specifically, a horizontal washing machine ECO-22B (manufactured by Inamoto Seisakusho Co., Ltd.) may be mentioned.
  • a washing tub and a dewatering tub are used as a washing tub and a sieving tub (separation tub).
  • the size of the plurality of through holes provided on the circumferential surface of the washing tub is, for example, 5 to 20 mm in diameter in the case of a round hole and 5 to 20 mm in width in the case of a slit.
  • the first dust remover 14 is made of pulp fibers in the acidic aqueous solution and a high concentration aqueous solution (mixed liquid 93) containing pulp fibers and super absorbent polymer delivered from the first separation device 13 by a screen having a plurality of openings. It separates into a water absorbing polymer (mixed liquid 94) and other materials (foreign matter). It is preferable that the pH of the acidic aqueous solution be maintained within a predetermined range in terms of inactivation of the superabsorbent polymer (including adjustment of size and specific gravity). The predetermined range means that the fluctuation of pH is within ⁇ 1.0 and is adjusted by adding an acidic solution or the like as necessary.
  • the first dust remover 14 may be, for example, a screen separator, and specifically, a pack pulper (manufactured by Satomi Seisakusho Co., Ltd.).
  • the size of the opening of the screen (sieve) is, for example, a diameter of 2 to 5 mm in the case of a round hole and a width of 2 to 5 mm in the case of a slit. Other materials (foreign matter) of at least about 10 mm square can be removed.
  • the second dust remover 15 is made of pulp fibers and a superabsorbent polymer from the first dust remover 14 (mixed liquid 94) by a screen having a plurality of openings, pulp fibers in the acidic aqueous solution and high It separates into a water absorbing polymer (mixed liquid 95) and other materials (foreign matter).
  • the pH of the acidic aqueous solution is preferably maintained within a predetermined range as described above.
  • the second dust remover 15 may be, for example, a screen separator, and more specifically, Lamo Screen (manufactured by Aikawa Tekko Co., Ltd.).
  • the size of the opening of the screen is, for example, 0.2 to 0.5 mm in width in the case of a slit and 0.2 to 0.5 mm in diameter in the case of a round hole. Other materials of at least about 3 mm square can be removed.
  • the third dust remover 16 centrifuges the acidic aqueous solution (mixed liquid 95) containing the pulp fibers and the superabsorbent polymer delivered from the second dust remover 15 into the pulp fibers in the acidic aqueous solution and the superabsorbent polymer ( It separates into liquid mixture 96) and other materials (foreign material with large specific gravity).
  • the pH of the acidic aqueous solution is preferably maintained within a predetermined range as described above.
  • the third dust remover 16 may be, for example, a cyclone separator, and specifically, ACT low concentration cleaner (manufactured by Aikawa Tekko Co., Ltd.).
  • the mixed liquid 95) is fed into the reverse cone housing of the third dust remover 16.
  • the second separation device 17 mixes the pulp fiber in the acidic aqueous solution (mixture 96) with the pulp aqueous solution (mixed liquid 96) containing the pulp fiber and the superabsorbent polymer delivered from the third dust collector 16 by the screen having a plurality of openings.
  • the solution 97) and the superabsorbent polymer in an acidic aqueous solution are separated.
  • the second separation device 17 include a drum screen separator, and specifically, a drum screen dehydrator (manufactured by Toyo Screen Co., Ltd.).
  • the size of the opening of the drum screen is, for example, 0.2 to 0.8 mm in width in the case of a slit and 0.2 to 0.8 mm in diameter in the case of a round hole. At least many superabsorbent polymers can be removed.
  • the third separation device 18 is a pulp fiber and a high water content polymer that has been delivered from the second separation device 17, and the superabsorbent polymer remaining after separation and the acidic aqueous solution (mixture liquid 97) with a screen having a plurality of openings. While separating into a solid (mixture 98) containing a water absorbing polymer and a liquid containing a high water absorbing polymer and an acidic aqueous solution, pressure is applied to the solid to crush the high water absorbing polymer in the solid. However, the solid contains some acidic water solubility.
  • Examples of the third separation device 18 include a screw press dehydrator, and specifically, a screw press dehydrator (manufactured by Kawaguchi Seiki Co., Ltd.).
  • the size of the opening of the drum screen is, for example, 0.1 to 0.5 mm in width in the case of a slit, and 0.1 to 0.5 mm in diameter in the case of a round hole.
  • the third separation device 18 delivers the liquid containing the superabsorbent polymer and the acidic aqueous solution from the slit of the side surface of the drum screen, and the pulp fiber and the superabsorbent polymer from the gap of the lid in which the pressure of the tip of the drum screen is adjusted.
  • the solids contained are delivered while crushing the superabsorbent polymer.
  • the pressure applied to the lid is, for example, 0.01 MPa or more and 1 MPa or less.
  • the bag-breaking device 11 to the third separating device 18 can be viewed as a device for preparing a mixture 98 of pulp fibers and superabsorbent polymer separated from the used absorbent article.
  • the apparatus for preparing the mixture 98 of pulp fiber and super absorbent polymer separated from the used absorbent article is not limited to each apparatus described above, and pulp fiber and super absorbent from the used absorbent article Other devices may be used as long as a mixture of polymers can be obtained.
  • the oxidizing agent processing unit 19 is a gaseous substance which decomposes the superabsorbent polymer so that the pulp fiber (mixture 98) containing the crushed superabsorbent polymer in the solid delivered from the third separation unit 18 can be dissolved.
  • treatment solution aqueous solution containing an oxidizing agent
  • the superabsorbent polymer is oxidatively decomposed, dissolved in the treatment liquid, removed from the pulp fibers, and the pulp fiber containing no superabsorbent polymer is delivered together with the treatment liquid (mixed liquid 99).
  • FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example of the oxidizing agent processing apparatus 19.
  • the oxidant treatment device 19 includes a pretreatment device 19-1 and a treatment device 19-2.
  • the pretreatment device 19-1 removes at least a portion of the superabsorbent polymer from the pulp fibers of the mixture 98. Thereby, the viscosity of the pulp fibers comprising the superabsorbent polymer of mixture 98 is reduced.
  • the processor 19-2 removes at least a portion of the superabsorbent polymer in the pretreatment unit 19-1 to further remove the superabsorbent polymer from the pulp fibers of the mixture 98 whose viscosity has been reduced.
  • the pretreatment device 19-1 includes a pretreatment tank 101, a gaseous substance diffusion device 102, a pump 122 (pretreatment liquid transfer unit), a pump 121 (pretreatment liquid circulation unit), and a gaseous substance decomposition device 103. And.
  • the pretreatment tank 101 is a tank containing the pretreatment liquid P1.
  • the pretreatment liquid P1 is, for example, water initially, and as the treatment of the pretreatment device 19-1 proceeds, the gaseous substance Z1 (described later) for pretreatment dissolves in, or in advance, the gaseous substance Z1 may be melted in.
  • the gaseous substance diffusion device 102 is a device for diffusing the gaseous substance Z1 for pretreatment into the pretreatment liquid P1 in the pretreatment tank 101, and includes a gaseous substance diffusion unit 102a and a gaseous substance generation unit 102b. And.
  • the gaseous substance producing unit 102b produces a gaseous substance Z1 for pretreatment, which decomposes the superabsorbent polymer into the pretreatment liquid P1 so that it can be dissolved.
  • the gaseous substance Z1 is a gaseous substance containing an oxidizing agent, and examples of the oxidizing agent include gaseous ozone and chlorine dioxide, and preferably ozone from the viewpoint of oxidizing power and the like.
  • the gaseous substance emission unit 102a is provided in the pretreatment tank 101, and is a mixture 98 which is separated from the bottom of the pretreatment tank 101 and is present in the pretreatment liquid P1 in the pretreatment liquid P1.
  • the gaseous substance Z1 for pretreatment is dissipated from the lower side of the mixture 98.
  • the gaseous substance Z1 is dissipated, for example, in the form of a large number of fine bubbles.
  • the oxidizing agent does not have to be a gas, and may be a liquid or solid melted in a liquid, and such an oxidizing agent may, for example, be peracetic acid, sodium hypochlorite or hydrogen peroxide . In that case, the gaseous substance emission unit 102a releases the liquid in which the oxidizing agent is melted.
  • the pump 122 (pretreatment liquid transfer unit) connects the delivery port 101c provided in the lower part of the pretreatment tank 101 and the supply port 105a provided in the upper part of the treatment tank 105 (described later) of the treatment apparatus 19-2. Provided in the middle of the piping 135. The pump 122 extracts at least a part of the pretreatment liquid P1 containing the mixture 98 in which the superabsorbent polymer is reduced in the pretreatment tank 101 from the lower part of the pretreatment tank 101, and treats the treatment liquid P2 from the upper part of the treatment tank 105.
  • the pump 121 (pretreatment liquid circulation unit) is provided in the middle of a pipe 132 connecting the delivery port 101b provided in the lower part of the pretreatment tank 101 and the supply port 101a provided in the upper part of the pretreatment tank 101. .
  • the pump 121 extracts at least a portion of the pretreatment liquid P1 containing the mixture 98 from the lower part of the pretreatment tank 101, and supplies it from the upper part of the pretreatment tank 101 into the pretreatment liquid P1.
  • the pump 121 receives an aqueous solution obtained by mixing the mixture 98 and water via the pipes 131 and 132, and supplies the aqueous solution from the supply port 101a to the pretreatment tank 101 via the pipe 132.
  • the flow of the liquid in the pipes 131 and 132 is controlled by the valve V1 of the pipe 131 and the valve V2 of the pipe 132.
  • the gaseous substance decomposition apparatus 103 receives the gaseous substance Z1 accumulated in the upper part of the pretreatment tank 101 via the pipe 134, decomposes the gaseous substance to be harmless, and discharges it to the outside.
  • the pretreatment liquid P1 in the pretreatment tank 101 is initially only the pretreatment liquid P1, and after the start, the pretreatment liquid P1 is mixed with the mixture 98 and the gaseous substance Z1 for pretreatment.
  • the liquid is a liquid, in the present embodiment, the liquid in the pretreatment tank 101 is also used as the pretreatment liquid P1.
  • the processing apparatus 19-2 includes a processing tank 105, a gaseous substance supply apparatus (gaseous substance supply unit) 106, an ejector 107, a pump 123 (aqueous solution supply part, treatment liquid circulation part), a pump 124, a gas Substance decomposition apparatus 108.
  • the processing tank 105 is a tank containing the processing liquid P2, and is preferably cylindrical from the viewpoint of facilitating the generation of a swirling flow in the processing liquid P2 of the mixed liquid 98L (described later) discharged from the ejector 107.
  • the treatment liquid P2 is, for example, water initially, and as the treatment of the treatment apparatus 19 proceeds, the gaseous substance Z2 (described later) for treatment dissolves in, and the treatment of the pretreatment apparatus 19-1 proceeds. Then, the pretreatment liquid P1 containing the mixture 98 (superabsorbent polymer and pulp fiber) is contained. Alternatively, the gaseous substance Z2 may be dissolved in advance.
  • the gaseous substance supply device 106 generates a gaseous substance Z2 which decomposes the superabsorbent polymer into the processing liquid P2 so as to be soluble, and supplies the gaseous substance Z2 to the ejector 107.
  • the gaseous substance Z2 is similar to the gaseous substance Z1, but the type of substance may be different.
  • the pump 123 aqueous solution supply unit, treatment liquid circulation unit
  • the pump 123 is provided in the middle of the pipe 136, and the pipe 136 connects the delivery port 105b at the lower part of the processing tank 105 and the supply port 105c at the lower part of the processing tank 105 and above the delivery port 105b. ing.
  • the pipe 136 in the vicinity of the supply port 105c is preferably inclined slightly upward from the viewpoint of facilitating the rise of the swirling flow formed in the treatment liquid P2 by the mixed liquid 98L discharged from the ejector 107.
  • the ejector 107 (aspirator) is provided in the middle of the pipe 136, and has a drive fluid supply port DI, a suction fluid supply port AI, and a mixed fluid discharge port CO.
  • the ejector 107 causes the drive fluid to flow from the drive fluid supply port DI to the mixed fluid discharge port CO, brings the narrowed portion in the middle of the flow path into a reduced pressure state by the Venturi effect, and draws the suction fluid from the suction fluid supply port AI into the narrowed portion. It is mixed with the drive fluid and discharged from the mixed fluid discharge port CO as a mixed fluid.
  • the treatment liquid P2 containing the superabsorbent polymer and the pulp fibers (mixture) in the treatment tank 105 is supplied to the drive fluid supply port DI by the pump 123, and flows toward the mixed fluid discharge port CO. Accordingly, the gaseous substance Z2 from the gaseous substance supply device 106 is sucked into the ejector 107 from the suction fluid supply port AI. As a result, the processing liquid P2 containing the superabsorbent polymer and the pulp fiber and the gaseous substance Z2 are mixed, and are discharged as the mixed liquid 98L from the mixed fluid discharge port CO into the processing tank 105.
  • the discharged liquid mixture swirls in the processing tank 105 while the highly water-absorptive polymer is oxidized and decomposed by the gaseous substance Z2 and removed, and gradually rises upward while stirring the processing liquid P2.
  • the pump 124 is provided in the middle of the pipe 139 which connects the delivery port 105 d provided in the lower part of the processing tank 105 and the device (not shown) in the latter stage.
  • the pump 124 extracts at least a part of the treatment liquid P2 including the mixture 98 from which the superabsorbent polymer has been removed in the treatment tank 105 from the lower part of the treatment tank 105, and transfers it to the downstream device.
  • the gaseous substance decomposition apparatus 108 receives the gaseous substance Z2 accumulated in the upper part of the processing tank 105 through the pipe 138, decomposes the gaseous substance Z2 into harmless, and discharges the substance to the outside.
  • the treatment liquid P2 in the treatment tank 105 is initially only the treatment liquid P2, and after the start, it becomes a liquid in which the treatment liquid P2 is mixed with a mixture or a gaseous substance, but in the present embodiment
  • the liquid in the processing tank 105 is a processing liquid P2 including the liquid.
  • the reason why the pretreatment device 19-1 and the treatment device 19-2 are used in combination in the oxidant treatment device 19 is as follows. In terms of processing efficiency, it is better to use only the processing device 19-2 provided with the ejector 107. However, in the aqueous solution containing the mixture 98 supplied to the oxidizing agent processing unit 19, if the concentration of the superabsorbent polymer attached to the pulp fiber is high, the viscosity of the mixture 98 may be high and the ejector 107 may be clogged. .
  • the aqueous solution containing the mixture 98 is first treated by the pretreatment device 19-1 to reduce the viscosity of the mixture 98 to the extent that the ejector 107 is not clogged. That is, the super absorbent polymer is reduced.
  • the fourth separation device 20 separates the treatment liquid (mixed liquid 99) containing the pulp fibers treated by the oxidant treatment device 19 into the treatment liquid and the pulp fibers by a screen having a plurality of openings. Thereby, pulp fibers are recovered and recycled pulp fibers are produced.
  • the fourth separation device 20 include a screen separator.
  • the size of the openings of the screen (sieve) is, for example, 0.2 to 0.8 mm in width in the case of slits, and 0.2 to 0.8 mm in diameter in the case of round holes.
  • the system 1 preferably includes an ozone treatment device 22, a pH adjustment device 23, and a water storage tank 24 as devices for regenerating and reusing the acidic aqueous solution used in the system 1. Reuse of the acidic aqueous solution can reduce the cost of the acidic aqueous solution.
  • the ozone treatment device 22 sterilizes the superabsorbent polymer separated by the second separator 17 and the acidic aqueous solution after the superabsorbent polymer is further separated from the acidic aqueous solution with an ozone-containing aqueous solution.
  • the pH adjusting device 23 adjusts the pH of the acidic aqueous solution sterilized with the ozone-containing aqueous solution to generate a regenerated acidic aqueous solution.
  • the water storage tank 24 stores the surplus of the regenerated acidic aqueous solution.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of a method according to the present embodiment.
  • This method comprises an oxidizing agent treatment step S19, preferably, a drilling step S11, a crushing step S12, a first separation step S13, a first dust removal step S14, a second dust removal step S15, and a third dust removal.
  • a process S16, a second separation process S17, a third separation process S18, and a fourth separation process S20 are provided. The details will be described below.
  • the punching process S11 is performed by the bag opening apparatus 11.
  • a collection bag in which a used absorbent article is sealed is put into a solution tank containing an acidic aqueous solution, and a hole is made in the surface of the collection bag in contact with the acidic aqueous solution.
  • the acidic aqueous solution seals around the collecting bag so that dirt, fungi and odors of the used absorbent articles in the collecting bag are not released to the outside when the collecting bag is punctured.
  • the acidic aqueous solution infiltrates into the collecting bag from the hole, the gas in the collecting bag escapes to the outside of the collecting bag A, the specific gravity of the collecting bag becomes heavier than the acidic aqueous solution, and the collecting bag settles deeper in the acidic aqueous solution of the solution tank .
  • the acidic aqueous solution deactivates the superabsorbent polymer in the used absorbent article in the collection bag.
  • the superabsorbent polymer in the used absorbent article is inactivated and its ability to absorb water is reduced, whereby the superabsorbent polymer is dehydrated and the particle size is reduced.
  • the reason for using an acidic aqueous solution is that no ash remains in the pulp fiber and inactivation of the superabsorbent polymer as compared with the case of using an aqueous solution such as lime or calcium chloride. (Size of particle diameter and specific gravity) can be easily adjusted by pH.
  • the pH of the acidic aqueous solution is preferably 1.0 or more and 4.0 or less, and more preferably 1.2 or more and 2.5 or less.
  • the pH is preferably 1.0 or more and 4.0 or less, and more preferably 1.2 or more and 2.5 or less.
  • the pH is too high, the water absorption capacity of the superabsorbent polymer can not be sufficiently reduced, and the sterilization capacity may be further reduced.
  • the pH is too low, there is a risk of corrosion of the equipment, and waste water treatment requires many alkali chemicals for neutralization treatment.
  • the size and specific gravity of the pulp fiber be relatively close to the size and specific gravity of the superabsorbent polymer.
  • the superabsorbent polymer can be made smaller by inactivation, whereby the size and specific gravity of the pulp fiber and the superabsorbent polymer are mutually determined. It can be relatively close.
  • the organic acid include citric acid, tartaric acid, gluconic acid, glycolic acid, malic acid and the like, and hydroxycarbonate organic acids such as citric acid are particularly preferable.
  • examples of the inorganic acid include sulfuric acid, hydrochloric acid and nitric acid, but sulfuric acid is preferable from the viewpoint of containing no chlorine and cost.
  • the pH in the present invention refers to the pH measured at an aqueous solution temperature of 20 ° C.
  • the organic acid concentration of the organic acid aqueous solution is not particularly limited, but when the organic acid is citric acid, 0.5 mass% or more and 4 mass% or less is preferable.
  • the inorganic acid concentration of the inorganic acid aqueous solution is not particularly limited, but when the inorganic acid is sulfuric acid, 0.1 mass% or more and 0.5 mass% or less is preferable.
  • the crushing step S12 is performed by the crushing device 12.
  • the used absorbent article in the collection bag is crushed in the acidic aqueous solution together with the collection bag while the aqueous solution containing the collection bag which the hole is opened and which is sunk under the surface of the acidic aqueous solution, ie, the mixed solution 91 is discharged from the solution tank. Be done. Then, the acidic aqueous solution (mixed liquid 92) containing the crushed material obtained in the crushing part is drawn out from the crushing part by a pump and delivered to the next process.
  • the used absorbent article is preferably crushed together with the collection bag so that the average value of the size of the crushed material is 5 cm or more and 10 cm or less.
  • the absorbent article a length of about 15 to 100 cm and a width of 10 to 100 cm are assumed.
  • the first separation step S13 is performed by the first separation device 13.
  • the mixed solution 92 containing the crushed material obtained by the crushing apparatus 12 and the acidic aqueous solution is stirred, and while the washing to remove dirt from the crushed material is performed, the mixed solution 92 is pulp fiber, super absorbent polymer and acidic aqueous solution Separated from other materials.
  • the pulp fiber, the superabsorbent polymer, and the acidic aqueous solution (including a part, other materials, etc.) in the mixed solution 92 are separated through the through holes and delivered from the first separation device 13 ( Liquid mixture 93).
  • the pulp fiber, the superabsorbent polymer, and other materials other than the acidic aqueous solution in the liquid mixture 92 can not pass through the through holes and remain or separately delivered into the first separation device 13.
  • the present method includes at least a drilling step S11 in a crushing process (punching step S11 (bag opening apparatus 11) to first separation step S13 (first separation device 13)) for crushing used absorbent articles.
  • the bag-breaking device 11 is provided with a crushing step S12 (crushing device 12). Therefore, since the used absorbent articles contained in the collection bag are crushed together with the collection bag in the inactivated water solution, the inactivated water solution mixes excrement dirt and fungi at least until crushing starts, or odor is generated. There is little to do.
  • the used absorbent article may be crushed together with the collection bag in a gas (eg, in the air) without crushing the used absorbent article together with the collection bag in the inactivated aqueous solution.
  • the drilling step S11 is unnecessary, and the crushing step S12 performs the crushing in the air without the inactivated aqueous solution.
  • the inactivated aqueous solution is supplied to the first separation step S13 together with the crushed material in the crushing step S12.
  • the first dust removing step S14 is performed by the first dust removing device 14.
  • the acidic aqueous solution containing the pulp fibers and the superabsorbent polymer delivered from the first separation device 13, ie, the mixed liquid 93 is made acidic by the screen with the pulp fibers and the superabsorbent polymer while the pH is maintained within the predetermined range. It is separated into aqueous solution and other materials.
  • the pulp fiber, the superabsorbent polymer, and the acidic aqueous solution (including a part, other materials, etc.) in the mixed liquid 93 are separated through the screen and delivered from the first dust removing device 14 ( Liquid mixture 94).
  • the pulp fiber, the superabsorbent polymer, and the other materials except the acidic aqueous solution in the mixed solution 93 can not pass through the screen and remain in the first dust remover 14 or are separately delivered.
  • the concentration of the pulp fiber and the superabsorbent polymer in the acidic solution is, for example, 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the ratio of pulp fiber to super absorbent polymer in the acidic solution is, for example, 50 to 90% by mass: 50 to 10% by mass.
  • the pH of the acidic aqueous solution is adjusted so that the difference between the specific gravity and the size of the superabsorbent polymer and the specific gravity and the size of the pulp fiber is within a predetermined range at least by the first dust removal step S14, and the third separation It is preferable to be maintained until step S18.
  • the predetermined range is, for example, 0.2 to 5 times that of the other.
  • an acidic aqueous solution whose pH has been adjusted so that the difference in specific gravity and size between the superabsorbent polymer and the pulp fiber is within the predetermined range, pulp fiber and It can be seen as an inactivation step of inactivating the superabsorbent polymer by mixing it with the superabsorbent polymer.
  • the second dust removing step S15 is executed by the second dust removing device 15.
  • An acidic aqueous solution containing pulp fibers and a superabsorbent polymer delivered from the first dust collector 14, ie, a mixed liquid 94 is made acidic by the screen including pulp fibers and a superabsorbent polymer while the pH is maintained within a predetermined range. It is separated into aqueous solution and other materials.
  • the pulp fiber, the superabsorbent polymer and the acidic aqueous solution (including a part, other materials, etc.) of the mixed solution 94 pass through the screen and are separated, and are delivered from the second dust remover 15 (mixture Liquid 95).
  • the pulp fiber, the superabsorbent polymer, and the other materials except the acidic aqueous solution in the mixed solution 94 can not pass through the screen and remain in the second dust remover 15 or are separately delivered.
  • the third dust removing step S16 is executed by the third dust removing device 16.
  • An acidic aqueous solution containing pulp fibers and a superabsorbent polymer delivered from the second dust remover 15, ie, a mixed solution 95 is centrifuged in the reverse conical housing while the pH is maintained within a predetermined range, so that the acid solution is acidic It is separated into pulp fiber and super absorbent polymer in aqueous solution and other materials (foreign matter with large specific gravity).
  • the pulp fiber, the superabsorbent polymer and the acidic aqueous solution in the mixed solution 95 are delivered from the upper part of the third dust remover 16 (cyclone separator) (mixed solution 96).
  • other materials having a large specific gravity such as pulp fiber, super absorbent polymer, and metal other than the acidic aqueous solution in the mixed liquid 95 are delivered from the lower part of the third dust remover 16 (cyclone separator).
  • the present method includes at least a second dust removing process (a first dust removing step S14 (first dust removing device 14) to a third dust removing step S16 (third dust removing device 16)) for removing foreign substances (other materials).
  • Step S15 (second dust remover 15) and third dust remover S16 (third dust remover 16)) are provided. Therefore, pulp fibers and superabsorbent polymers are easily separated in size from mainly resin materials among other materials of used absorbent articles other than pulp fibers and superabsorbent polymers (second dust removing step) S15 (second dust remover 15)) can be easily separated from the other material having a large specific gravity, such as a metal material, by specific gravity (third dust remover step S16 (third dust remover 16)).
  • pulp fibers and the superabsorbent polymer are separated from each other thereafter (second and third separation steps S17 and S18 (second and third separation devices 17 and 18)), pulp fibers from used absorbent articles and The superabsorbent polymer can be easily recovered. At this time, the number of processes for separating the pulp fibers and the superabsorbent polymer from the other materials can be reduced, and the processing efficiency can be enhanced.
  • the second separation step S17 is performed by the second separation device 17.
  • An acidic aqueous solution containing pulp fibers and a superabsorbent polymer delivered from the third dust collector 16, ie, a mixed liquid 96 is separated by a drum screen into pulp fibers in an acidic aqueous solution and a superabsorbent polymer in an acidic aqueous solution Ru.
  • the acidic aqueous solution containing the superabsorbent polymer is separated from the mixed solution 96 through the drum screen and delivered from the second separation device 17.
  • the acidic aqueous solution containing pulp fibers in the mixed solution 96 can not pass through the drum screen and is separately delivered from the second separation device 17 (mixed solution 97).
  • the superabsorbent polymer can be recovered by separating the superabsorbent polymer from the separated superabsorbent polymer and the acidic aqueous solution using a screen separator or the like.
  • the third separation step S18 is performed by the third separation device 18.
  • Pulp fibers having non-separable remaining super absorbent polymer delivered from the second separation device 17 and acidic aqueous solution that is, the mixed liquid 97 contains pulp fibers and super absorbent polymer which could not be separated by the drum screen It is separated into a solid, ie a mixture 98, and a liquid comprising a superabsorbent polymer and an acidic aqueous solution. And with the separation, the superabsorbent polymer in the solid is pressurized and crushed. As a result, the acidic aqueous solution containing the superabsorbent polymer is separated from the mixed solution 97 through the drum screen and delivered from the third separation device 18. Pulverized fibers of the superabsorbent polymer in the mixed solution 97 can not be added to the drum screen and are delivered to the outside of the third separating device 18 through the gap of the lid of the drum screen (mixture 98) .
  • the drilling step S11 to the third separation step S18 can be viewed as a step of preparing a mixture 98 of pulp fiber and super absorbent polymer separated from the used absorbent article.
  • the step of preparing the mixture 98 of pulp fiber and super absorbent polymer separated from the used absorbent article is not limited to the above steps, and pulp fiber derived from used absorbent article and super absorbent material Other processes may be used as long as a mixture of polymers can be obtained.
  • the oxidizing agent processing step S19 is performed by the oxidizing agent processing device 19. Pulp fibers in solid and crushed superabsorbent polymer (mixture 98) delivered from the third separator 18 are treated with an aqueous solution containing an oxidizing agent. Thereby, the superabsorbent polymer is oxidatively decomposed and removed from the pulp fiber.
  • the superabsorbent polymer adhering to the pulp fibers of mixture 98 is oxidized and decomposed by an aqueous solution (treatment liquid) containing an oxidizing agent (example: ozone) to obtain an aqueous solution It is removed from pulp fibers by converting it to soluble low molecular weight organic matter.
  • aqueous solution treatment liquid
  • an oxidizing agent example: ozone
  • the state in which the superabsorbent polymer is oxidatively decomposed to change to a low molecular weight organic substance soluble in an aqueous solution means that the superabsorbent polymer passes through a 2 mm screen.
  • pulp fibers with high purity can be generated, and sterilization, bleaching and deodorization of pulp fibers can be performed by oxidizing agent treatment.
  • ozone is used as the oxidant.
  • the oxidizing agent processing unit 19 shown in FIG. 2 uses the pre-processing unit 19-1 to perform the pre-processing supply step S19-1 a, the pre-processing step S19-1 b, and the pre-processing liquid transfer step S19- 1c is performed, and further, the supply process S19-2a and the process process S19-2b are performed in the processing apparatus 19-2.
  • the pretreatment supply process S 19-1 a supplies the mixture 98 into the pretreatment liquid P 1 in the pretreatment tank 101.
  • the gaseous substance Z1 is separated from the bottom of the mixture toward the mixture 98 present in the pretreatment liquid P1 away from the bottom of the pretreatment tank 101,
  • the highly absorbent polymer of the mixture 98 is reduced by the gaseous substance emission unit 102 a in the pretreatment tank 101 to dissipate.
  • the pretreatment liquid transfer step S19-1c at least a portion of the pretreatment liquid P1 including the mixture 98 in which the superabsorbent polymer has been reduced in the pretreatment step S19-1b is extracted from the lower portion of the pretreatment tank 101, From the upper part of the processing tank 101, it transfers to the processing liquid P2.
  • the pretreatment supply step S19-1a the mixture 98 containing the pulp fiber (the superabsorbent polymer remaining) separated in the third separation step S18 is added with water to form an aqueous solution.
  • the aqueous solution is supplied to the pretreatment liquid P1 from the supply port 101a at the top of the pretreatment tank 101 by the pump 121 through the pipes 131 and 132 (V1 open and V2 closed).
  • the pretreatment liquid P1 is an acidic aqueous solution (for the suppression of the deactivation of ozone and the inactivation of the superabsorbent polymer), and the specific gravity is approximately 1.
  • the pulp fibers settle from the top to the bottom of the pretreatment liquid P1.
  • the gaseous substance Z 1 containing ozone generated in the gaseous substance generation unit 102 b is dissipated from the gaseous substance diffusion unit 102 a to the pretreatment tank 101 through the pipe 133.
  • the gaseous substance Z1 is continuously dissipated in the state of fine bubbles (example: micro bubbles or nano bubbles) from near the lower part of the pretreatment tank 101 into the pretreatment liquid P1, and proceeds from the lower part to the upper part of the pretreatment liquid P1. Going up.
  • the ozone in the gaseous substance Z1 reacts with the superabsorbent polymer in the pulp fiber to oxidatively decompose the superabsorbent polymer and dissolve it in the pretreatment liquid P1.
  • the countercurrent flow can increase the probability of contact between the superabsorbent polymer contained in the pulp fiber and the gaseous substance Z1.
  • the pretreatment liquid transfer step S19-1c at least a portion of the pretreatment liquid P1 containing the mixture 98 reduced in superabsorbent polymer in the pretreatment step S19-1b It is drawn out from 101c by a pump 122 through a pipe 135, and is supplied into the processing liquid P2 from a supply port 105a at the top of the processing tank 105.
  • the ozone of the gaseous substance Z1 containing ozone accumulated in the upper part of the pretreatment tank 101 is decomposed by the gaseous substance decomposing apparatus 103, rendered harmless, and released to the outside.
  • the pretreatment liquid P1 containing the mixture is extracted from the lower part of the pretreatment tank 101 and supplied from the upper part of the pretreatment tank 101 into the pretreatment liquid P1.
  • at least a portion of the pretreatment liquid P1 containing the mixture is drawn from the outlet 101b at the bottom of the pretreatment tank 101 via the pipes 131 and 132 (V1 closed, V2 open) by the pump 121, The solution is supplied into the pretreatment liquid P1 from the supply port 101a at the top of the treatment tank 101.
  • the supply step S19-2a supplies the gaseous substance Z2 to the suction fluid supply port AI of the ejector 107 while supplying the aqueous solution containing the mixture 98 to the drive fluid supply port DI of the ejector 107.
  • the mixed liquid 98L in which the aqueous solution and the gaseous substance Z2 are mixed in the ejector 107 is mixed with the mixed fluid discharge port CO of the ejector 107 connected to the lower portion of the processing tank 105 to the inside of the processing tank 105.
  • the mixture is discharged into the treatment liquid P2 to reduce the superabsorbent polymer in the mixture 98.
  • the pretreatment liquid transfer step S19-1c at least a portion of the pretreatment liquid P1 containing the mixture 98 reduced in superabsorbent polymer is supplied into the treatment liquid P2 of the treatment tank 105, and the mixture 98 is treated as the treatment liquid P2. And is contained in the treatment liquid P2.
  • the treatment liquid P2 is an acidic aqueous solution (for suppressing the inactivation of ozone and inactivating the super absorbent polymer) and has a specific gravity of approximately 1.
  • the supply step S19-2a at least a portion of the treatment liquid P2 containing the mixture 98 is drawn from the lower part of the treatment tank 105 and supplied as an aqueous solution to the drive fluid supply port DI.
  • the treatment liquid P2 containing the pretreatment liquid P1 containing the mixture 98 is drawn from the delivery port 105b in the lower part of the treatment tank 105 by the pump 123 through the pipe 136 and the fluid for driving the ejector 107 as an aqueous solution It is supplied to the supply port DI. Further, the gaseous substance Z 2 containing ozone generated by the gaseous substance supply device 106 is supplied to the suction fluid supply port AI of the ejector 107 through the pipe 137.
  • the mixed liquid 98L generated by mixing the processing liquid P2 containing the mixture 98 and the gaseous substance Z2 by the ejector 107 is generated from the mixed fluid discharge port CO into the processing liquid P2 in the processing tank 105. It is discharged.
  • the treatment liquid P2 containing the mixture 98 and the gaseous substance Z2 are mixed in a very narrow area in the ejector 107, the mixture 98 of the pulp fiber and the superabsorbent polymer and the gaseous substance Z2 are in close contact with each other.
  • a mixed solution 98L can be formed. Further, by discharging the mixed liquid 98L into the processing liquid P2 in the processing tank 105, the processing liquid P2 can be stirred.
  • the gaseous substance Z2 is discharged continuously in the state of fine bubbles (example: micro bubble or nano bubble) when discharged into the processing liquid P2, it can be diffused extremely widely in the processing liquid P2. .
  • the contact probability between the superabsorbent polymer contained in the pulp fibers in the treatment tank 105 and the ozone contained in the gaseous substance Z2 can be made extremely high. Thereby, the superabsorbent polymer of pulp fibers is removed.
  • the treatment liquid P2 containing the pulp fiber from which the superabsorbent polymer has been removed in the treatment step S19-2b is drawn by the pump 124 from the delivery port 105d in the lower part of the treatment tank 105 via the piping 139
  • the liquid mixture 99 is transferred to the subsequent device.
  • the ozone of the gaseous substance Z2 containing ozone accumulated in the upper part of the treatment tank 105 is decomposed by the gaseous substance decomposition apparatus 108, rendered harmless, and released to the outside.
  • the ozone concentration in the pretreatment liquid P1 and the treatment liquid P2 is, for example, 1 to 50 mass ppm.
  • the ozone concentration in the gaseous substances Z1 and Z2 is, for example, 40 to 200 g / m 3 .
  • the concentration of pulp fibers (including super absorbent polymer) in the gaseous substances Z1 and Z2 may be, for example, 0.1 to 20% by mass.
  • the time for which the pulp fibers are present in the pretreatment tank 101 and the treatment tank 105 may be, for example, 2 minutes to 60 minutes.
  • the gaseous substances Z1 and Z2 are preferably supplied as microbubbles or nanobubbles into the pretreatment liquid P1 and the treatment liquid P2.
  • the microbubbles have a bubble diameter of about 1 to 1000 ⁇ m, and the nanobubbles have a bubble diameter of about 100 to 1000 nm.
  • the microbubbles or nanobubbles are fine bubbles, have a large surface area per unit volume, and have a slow rising rate in the liquid, so that the probability of the bubbles contacting the pulp fibers can be increased and the surface of many pulp fibers can be contacted . Thereby, the pulp fibers can be uniformly wrapped with fine air bubbles, and the contact area between the pulp fibers and the gaseous substance can be further increased.
  • the buoyancy of the air bubbles can lower the settling speed of the pulp fibers containing the superabsorbent polymer and can further increase the contact time between the pulp fibers and the gaseous substance. Therefore, the superabsorbent polymer contained in the pulp fibers can be more surely oxidized and decomposed to be removed from the pulp fibers.
  • the oxidizing agent is ozone
  • the deactivation of the ozone can be suppressed by converting the treatment solution to an acidic aqueous solution, and the effect of ozone (oxidative decomposition, sterilization, bleaching, deodorization of super absorbent polymer) can be obtained. It can be enhanced.
  • ozone oxidative decomposition, sterilization, bleaching, deodorization of super absorbent polymer
  • the aqueous solution differs among the processes. There is no risk of problems occurring, and stable and reliable processing can be performed.
  • organic acids among the acidic aqueous solutions are preferable, and among them, citric acid is preferable from the viewpoint of metal removal.
  • the fourth separation step S20 is executed by the fourth separation device 20, and the treatment liquid containing pulp fibers processed by the oxidant treatment device 19, that is, the mixed liquid 99 passes through a screen having a plurality of openings, Pulp fibers and the treatment liquid are separated from the liquid mixture 99.
  • the treatment liquid P2 is separated from the liquid mixture 99 through the screen and is delivered from the fourth separation device 20.
  • the separated processing liquid P2, ie, the oxidizing agent processing liquid may be returned to the oxidizing agent processing device 19 and reused. The cost of the oxidant treatment solution can be reduced.
  • pulp fibers in the mixed solution 99 can not pass through the screen and remain in the fourth separation device 20 or are separately delivered.
  • the above process can be said to be a process of recovering pulp fibers, and thus a process of producing recycled pulp fibers.
  • the specific gravity of the superabsorbent polymer was measured by the pycnometer method of the method for measuring the density and specific gravity of chemical products according to JIS K 0061.
  • the size (diameter) of the superabsorbent polymer (after water absorption) was calculated as follows, assuming that the superabsorbent polymer is a sphere, because measurement is difficult. That is, the average diameter of the superabsorbent polymer before water absorption is 200 ⁇ m, and the size (diameter) of the superabsorbent polymer after water absorption is estimated from the amount of water in the aqueous solution in which the superabsorbent polymer has absorbed water by volume expansion calculation. did.
  • the ratio of pulp fiber and super absorbent polymer in the acidic aqueous solution was measured as follows. First, a part of the acidic aqueous solution was taken as a sample, and the sample was put into a 200 mesh filter to measure the sample weight W0. Next, the sample on the filter was suspended for 5 minutes, drained, and was completely dried by a predetermined method of drying (heating at 120 ° C. for 10 minutes and drying), and the bone-dry weight W1 of the resulting bone-dry material was measured. . Subsequently, the fasted material was immersed in an aqueous solution containing ozone, and the obtained material was completely dried by the above-described fast drying method to measure a dead weight W2 as pulp fiber.
  • This method preferably includes an ozone treatment step S22 and a pH adjustment step S23. These steps are steps for regenerating and reusing the acidic aqueous solution after use, and can reduce the cost of the acidic aqueous solution.
  • the ozone treatment step S22 the acidic aqueous solution is separated from the superabsorbent polymer and the acidic aqueous solution separated in the second separation step S17, and sterilized with an aqueous solution containing ozone.
  • the pH adjustment step S23 adjusts the pH of the sterilized acidic aqueous solution to generate a regenerated acidic aqueous solution.
  • the regenerated acidic aqueous solution is supplied to the bag-breaking device 11 or supplied to the first separation step S13 in the case of crushing without using the inactivating aqueous solution in the crushing step S12.
  • the surplus portion of the acidic aqueous solution is stored in the water storage tank 24.
  • This method includes at least the oxidizing agent treatment step S19 in the recovery process (second separation step S17 (second separation device 17) to fourth separation step S20 (fourth separation device 20)) for recovering pulp fibers and the like. (Oxidizer processing device 19). Then, at least the supplying step S19-2a and the processing step S19-2b (processing unit 19-2) are provided in the oxidizing agent processing step S19 (oxidizing agent processing unit 19).
  • an aqueous solution (containing a mixture 98 containing a super absorbent polymer and pulp fibers) which is a driving fluid and a gaseous substance Z2 which is a suction fluid
  • a aqueous solution which is a driving fluid and a gaseous substance Z2 which is a suction fluid
  • the mixture 98 of pulp fiber and super absorbent polymer and the gaseous substance Z2 can be brought into close contact with each other. Further, by discharging the liquid mixture 98L into the treatment liquid P2 in the treatment tank 105, the treatment liquid P2 can be stirred.
  • the gaseous substance Z2 is discharged continuously in the form of fine bubbles when discharged to the processing liquid P2, it can be diffused extremely widely in the processing liquid P2.
  • both of the pulp fibers containing the superabsorbent polymer in the mixed liquid 98L discharged from the ejector 107 and the pulp fibers containing the superabsorbent polymer in the processing liquid in the processing tank 105 are highly absorbent.
  • the reaction of the polymer with the gaseous substance Z2 can proceed extremely efficiently.
  • the highly water-absorptive polymer in the mixture 98 can be appropriately oxidized and decomposed, and can be dissolved and removed in the treatment liquid P2, and unevenness in the treatment of pulp fibers can be suppressed.
  • the processing efficiency of the processing step S19-2b is higher than that of the preprocessing step S19-1b (preprocessing device 19-1).
  • the superabsorbent polymer can cause the viscosity of the mixture 98 to be relatively high.
  • the pretreatment step S19-1b (pretreatment device 19) is performed before the supply step S19-2a and the treatment step S19-2b (treatment device 19-2). -1) reduce the superabsorbent polymer adhering to the pulp fibers of mixture 98.
  • the mixture 98 in the aqueous solution supplied to the drive fluid supply port DI in the supply step S19-2a is gaseous before the supply step S19-2a in the pretreatment step S19-1b.
  • substance Z1 example: ozone gas
  • the superabsorbent polymer can be oxidized and decomposed to a certain extent, and can be dissolved and removed in the pretreatment liquid P1. That is, in the pretreatment step S19-1b, the superabsorbent polymer in the mixture 98 can be reduced to some extent.
  • the present embodiment by transferring a part of the pretreatment liquid P1 after the pretreatment step S19-1b to the treatment liquid P2, before the mixture 98 is supplied to the drive fluid supply port DI of the ejector 107.
  • the super absorbent polymer in the mixture 98 can be reduced even in the treatment liquid P2.
  • clogging of the ejector 107 with the mixture 98 in the aqueous solution, that is, the pulp fiber and the superabsorbent polymer can be suppressed.
  • the pretreatment step S19-1b pretreatment device
  • the pretreatment supply process S19-1a and the pretreatment process S19-1b can be omitted.
  • the aqueous solution containing the mixture 98 supplied to the oxidizing agent processing apparatus 19 is at least one of the drive fluid supply port DI of the ejector 107 and the supply port 105a at the upper portion of the processing tank 105 of the processing apparatus 19-2 (second embodiment The form (see FIG. 4) can be supplied. Even in such a case, the effects of the embodiment described above, that is, the effects of more efficiently producing recycled pulp fibers can be exhibited. Furthermore, since the pretreatment supply process S19-1a and the pretreatment process S19-1b (pretreatment device 19-1) can be omitted, the processing efficiency can be further improved, and the space can be saved.
  • the pretreatment supply step S19-1a And pre-processing step S19-1b pre-processing device 19-1) can be omitted.
  • the treatment liquid P2 containing the mixture 98 is extracted from the delivery port 105b in the lower part of the treatment tank 105, and the treatment tank is processed via the ejector 107. It is circulated to the upper part above the lower part at 105. Pulp fibers in the lower part of the processing tank 105 once pass through the ejector 107 and move to the upper part of the processing tank 105 in a swirling flow, and those which have finally settled in the lower part and the gaseous substance Z2 dissolves It has been immersed in the treatment liquid P2. Thus, such pulp fibers can be viewed as having already performed process step S19-2b at least once.
  • a part of the treatment liquid P2 is extracted from the lower part of the treatment tank 105 and circulated to the upper part of the treatment tank 105 via the ejector 107, thereby substantially removing the treatment step S19-2b. It can be run multiple times. As a result, the reaction between the superabsorbent polymer and the gaseous substance Z2 can proceed more reliably. Therefore, the highly water-absorptive polymer can be oxidized and decomposed more appropriately, and can be dissolved and removed in the treatment liquid P2, thereby suppressing unevenness in the treatment of pulp fibers.
  • the pretreatment liquid P1 is extracted from the delivery port 101b in the lower part of the pretreatment tank 101 and the supply port in the upper part of the pretreatment tank 101 in the pretreatment supply process S19-1a. It is circulated to 101a.
  • the pulp fibers in the lower part of the pretreatment tank 101 are once supplied from the supply port 101a to the upper part of the pretreatment tank 101 and finally settled in the lower part, or the pretreatment liquid P1 in which the gaseous substance Z1 is dissolved. It was immersed in it. Therefore, such pulp fibers can be viewed as having already performed the pretreatment step S19-1b at least once.
  • a portion of the pretreatment liquid P1 is extracted from the lower part of the pretreatment tank 101 and circulated to the upper part of the pretreatment tank 101, substantially the pretreatment process S19-1b. Can be run multiple times.
  • clogging of the ejector 107 with the mixture 98 in the aqueous solution, that is, the pulp fiber and the superabsorbent polymer can be further suppressed. Therefore, even if the amount of the mixture 98 in the aqueous solution is further increased, the mixed solution 98 and the gaseous substance Z2 mixed liquid 98L can be formed and discharged into the processing tank 105 more stably.
  • the mixture 98 in the aqueous solution that can be treated in the treatment step S19-2b can be further increased, and recycled pulp fibers can be produced more efficiently. Since the superabsorbent polymer to be removed in the treatment step S19-2b decreases, it is possible to further suppress unevenness in the treatment of pulp fibers.
  • the admixture 98 is treated with an aqueous solution capable of inactivating the water absorption performance of the superabsorbent polymer to increase the concentration in the mixture 98.
  • the method further comprises an inactivation step of inactivating the water absorption performance of the water absorbent polymer. For example, since at least one of the hole making step S11 to the third separation step S18 is performed in an acidic aqueous solution as an inactivatable aqueous solution, it can be referred to as an inactivation step.
  • the superabsorbent polymer can be more easily oxidized and decomposed by the gaseous substance in a short time in the subsequent oxidizing agent treatment step. That is, the superabsorbent polymer can be more reliably removed from the pulp fiber.
  • the aqueous solution capable of inactivating the water absorption performance of the superabsorbent polymer include, for example, an acidic aqueous solution (example: pH of 2.5 or less). Since the acidic aqueous solution has a high effect of inactivating the superabsorbent polymer, the water absorption performance of the superabsorbent polymer can be more reliably suppressed at the stage of the inactivation step.
  • Second Embodiment A method and apparatus for producing recycled pulp fibers from a mixture of pulp fibers and superabsorbent polymer separated from a used absorbent article according to the second embodiment will be described.
  • the oxidizing agent processing step S19a and the oxidizing agent processing device 19a are different from the oxidizing agent processing step S19 and the oxidizing agent processing device 19 of the first embodiment. The differences are mainly described below.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration example of the oxidizing agent processing apparatus 19a.
  • the oxidant treatment device 19a includes a pretreatment device 19a-1 and a treatment device 19a-2.
  • the basic configurations of the preprocessing device 19a-1 and the processing device 19a-2 are the same as those of the preprocessing device 19-1 and the processing device 19-2 of the first embodiment.
  • the pipe 135 is branched at a branch point Q1 in the middle, and the branched pipe 135a which is branched joins with the pipe 136 at the junction point Q2 and is connected to the drive fluid supply port DI of the ejector 107. It is different.
  • the oxidizing agent processing apparatus 19a can select at least one of the processing tank 105 and the ejector 107 as a supply destination of the pretreatment liquid P1 of the pretreatment tank 101.
  • the oxidizing agent processing apparatus 19a includes a valve V3 located downstream of a branch point Q1 in the middle of the pipe 135, a valve V4 located in the middle of the branch pipe 135a between the branch point Q1 and the junction point Q2, and a pipe And a valve V5 located upstream of the junction point Q2 on the way of 136.
  • the supply destination of the pretreatment liquid P1 and the treatment of the treatment liquid P2 can be selected by opening and closing each of the valve V3, the valve V4, and the valve V5.
  • the opening and closing of each of the valves V3, V4 and V5 are for example, the following cases (A) to (D) can be considered.
  • the pretreatment liquid P1 (containing the mixture 98 containing the super absorbent polymer and the pulp fiber) of the pretreatment tank 101 is treated via the pipe 135. It is supplied to the supply port 105 a of 105.
  • the treatment liquid P2 (containing the mixture 98 containing the super absorbent polymer and the pulp fiber) of the treatment tank 105 is supplied to the drive fluid supply port DI of the ejector 107 via the pipe 136.
  • This case is the same as the case of the first embodiment (FIG. 2). Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the processing liquid P2 of the processing tank 105 is not supplied to the ejector 107.
  • all of the pretreatment liquid P1 of the pretreatment tank 101 is directly supplied to the drive fluid supply port DI of the ejector 107, as compared with the first embodiment (FIG. 2), that is, the case of (A). Therefore, since all the pulp fibers pass through the ejector 107, all the pulp fibers can be brought into contact with the gaseous substance Z2 by the ejector 107, and the processing efficiency of the super absorbent polymer removal can be improved.
  • At least a portion of the pulp fibers which have passed through the ejector 107 can be passed through the ejector 107 further. That is, at least a portion of the pulp fibers can be brought into contact with the gaseous substance Z2 by the ejector 107 a plurality of times, and the processing efficiency of removal of the superabsorbent polymer can be further improved.
  • the pretreatment liquid P1 of the pretreatment tank 101 is supplied to the supply port 105a of the treatment tank 105 through the pipe 135.
  • the pretreatment liquid P1 of the pretreatment tank 101 is supplied to the drive fluid supply port DI of the ejector 107 via the pipe 135 and the branch pipe 135a.
  • the treatment liquid P2 (including the superabsorbent polymer and the pulp fiber) of the treatment tank 105 is supplied to the drive fluid supply port DI of the ejector 107 through the pipe 136.
  • a part of the pretreatment liquid P1 of the pretreatment tank 101 is directly supplied to the drive fluid supply port DI of the ejector 107 as compared with the first embodiment (FIG. 2), ie, (A). . Therefore, since a part of pulp fiber certainly passes ejector 107, a part of pulp fiber can be certainly contacted to gaseous substance Z2 by ejector 107, and processing efficiency of removal of super absorbent polymer is improved it can.
  • the oxidizing agent processing step S19b and the oxidizing agent processing device 19b are different from the oxidizing agent processing step S19 and the oxidizing agent processing device 19 of the first embodiment. The differences are mainly described below.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a configuration example of the oxidizing agent processing apparatus 19b.
  • the oxidizing agent processing apparatus 19b is different from the oxidizing agent processing apparatus 19 of the first embodiment in that the pre-processing apparatus and the (main) processing apparatus are integrated. That is, the pretreatment tank and the treatment tank are the same tank 101R. The pretreatment liquid and the treatment liquid are the same liquid P3.
  • the mixed fluid discharge port CO of the ejector 107 is located in the lower part of the tank 101R than the gaseous substance diffusion part 102a.
  • the pretreatment step S19-1b is performed above the tank, and the treatment step S19-2b is performed below the tank, whereby the oxidizing agent processing apparatus 19b includes one pretreatment tank (or treatment tank). A space of a minute and a space of a pipe 135 connecting the pretreatment tank and the treatment tank are unnecessary, and it can be said to be a space-saving device.
  • the pretreatment step S19-1b and the treatment step S19-2b can be performed in the same tank, and the mixture 98 subjected to the pretreatment step S19-1b is subjected to the treatment step S19-2b.
  • the efficiency of the process can be increased because it is not necessary to transfer it to another tank.
  • Example 1 In the oxidizing agent treatment step S19, only the treatment step S19-2b was performed without performing the pretreatment step S19-1b.
  • processing step S19-2b an aqueous solution containing the mixture 98 was supplied to the processing layer 105.
  • the viscosity of the mixture 98 that is, the solid viscosity was 31.5 mPa ⁇ s, and the concentration of the mixture 98 in the processing liquid P2, that is, the solid concentration was 0.7%.
  • the solid viscosity after carrying out treatment step S19-2b (ozone concentration: 200 g / m 3 ; ozone supply amount: 100 g / h) for 20 minutes was 22.0 mPa ⁇ s.
  • the treatment step S19-2b is performed.
  • the aqueous solution containing the mixture 98 was supplied to the pretreatment layer 101.
  • the viscosity of the mixture 98, that is, the solid viscosity was 78.6 mPa ⁇ s on average, and the concentration of the mixture 98 in the pretreatment liquid P1, that is, the solid concentration was 1%.
  • the solid viscosity after performing the pretreatment step S19-1b (ozone concentration: 200 g / m 3 ; ozone supply amount: 100 g / h) for 10 minutes was 31.2 mPa ⁇ s on average.
  • the pretreatment liquid P1 containing the mixture 98 was supplied to the processing layer 105.
  • the concentration of the mixture 98 in the treatment liquid P2, that is, the solid concentration was less than 1%.
  • the solid viscosity after carrying out treatment step S19-2b (ozone concentration: 200 g / m 3 ; ozone supply amount: 100 g / h) for 20 minutes was 21.7 mPa ⁇ s on average.
  • Example 7 The content of the treatment is the same as in the pretreatment step S19-1b except that the viscosity of the mixture 98, ie, the solid viscosity, is 385 mPa ⁇ s, and the concentration of the mixture 98 in the pretreatment liquid P1, ie, the solid concentration is 2%.
  • the solid viscosity after carrying out the pretreatment step S19-1b for 10 minutes was 42.0 mPa ⁇ s.
  • the solid viscosity after carrying out process step S19-2b for 20 minutes was 23.0 mPa ⁇ s. Comparative Example 1 In the oxidizing agent treatment step S19, only the pretreatment step S19-1b was performed, and the treatment step S19-2b was not performed.
  • the aqueous solution containing the mixture 98 was supplied to the pretreatment layer 101.
  • the viscosity of the mixture 98 that is, the solid viscosity was 31.5 mPa ⁇ s
  • the concentration of the mixture 98 in the pretreatment liquid P1 that is, the solid concentration was 0.7%.
  • the solid viscosity after carrying out the pretreatment step S19-1b ozone concentration: 200 g / m 3 ; ozone supply amount: 100 g / h) for 40 minutes was 22.0 mPa ⁇ s.
  • Comparative Example 2 The processing content is the same as Comparative Example 1 except that the viscosity of mixture 98, that is, the solid viscosity is 80.0 mPa ⁇ s, and the concentration of mixture 98 in pretreatment liquid P1, that is, the solid concentration is 1%. .
  • the solid viscosity after performing the pretreatment step S19-1b for 40 minutes was 21.0 mPa ⁇ s.
  • Comparative Example 3 The processing content is the same as in Example 1 except that the viscosity of mixture 98, that is, the solid viscosity is 79.0 mPa ⁇ s, and the concentration of mixture 98 in processing solution P2, that is, the solid concentration is 1%. In this case, the solid viscosity was too high, and pulp fibers containing the superabsorbent polymer could not pass through the inside of the ejector 107. Therefore, the oxidant treatment could not be performed substantially.
  • the measurement of viscosity was performed by the following method. 100 ml of a solution of a sample was put in a 200 ml beaker and measured with a viscometer TVB-10M (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). However, the viscosity before oxidizing agent treatment was measured by the TM2 rotor of the viscometer, and the other viscosities were measured by the TM1 rotor. The measurement time was 30 seconds, and the rotational speed of each rotor at the time of measurement was 60 rpm.
  • the above embodiment describes the case where the component of the back sheet is a film and the component of the top sheet is a non-woven fabric.
  • the constituent member of the back sheet is a non-woven fabric and the constituent member of the top sheet is a film, or when the constituent members of both the back sheet and the top sheet are films, the same as the above embodiment. This can be realized by the following method, and the same function and effect can be achieved.
  • the absorbent article of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately combined or changed without departing from the object and the purpose of the present invention.

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Abstract

パルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造するとき、パルプ繊維から高吸水性ポリマーを適切に除去しつつ、リサイクルパルプ繊維を効率よく製造する方法を提供する。この方法は、混合物(98)を含む水溶液をエジェクタ(107)の駆動流体供給口(DI)に供給しつつ、高吸水性ポリマーを溶解可能に分解するガス状物質(Z2)をエジェクタの吸引流体供給口(AI)に供給する供給工程(S19-2a)と、水溶液とガス状物質とがエジェクタ内で混合された混合液を、処理槽(105)の下部に連接されたエジェクタの混合流体吐出口(CO)から、処理槽内の処理液(P2)中に吐出して、混合物中の高吸水性ポリマーを低減する処理工程(S19-2b)と、を備える。

Description

リサイクルパルプ繊維を製造する方法
 本発明は、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法に関する。
 使用済みの使い捨ておむつ等の吸収性物品からパルプ繊維を回収し、リサイクルパルプ繊維を製造する方法が知られている。例えば、特許文献1に、使用済み衛生用品からリサイクルパルプを製造する方法が開示されている。この方法は、酸性水溶液等の中で使用済み衛生用品に物理的な力を作用させて、使用済み衛生用品をパルプ繊維とその他の素材とに分解する工程、パルプ繊維とその他の素材との混合物からパルプ繊維を分離する工程、及び、分離されたパルプ繊維をオゾン含有水溶液で処理する工程、を備える。特許文献1によれば、パルプ繊維をオゾン含有水溶液で処理することにより、分離されたパルプ繊維に少なからず残存している高吸水性ポリマーを、酸化分解し、低分子量化し、可溶化して、パルプ繊維から除去することができる。パルプ繊維をオゾン含有水溶液で処理する方法としては、処理槽にオゾン含有水溶液を入れ、そのオゾン含有水溶液の中に分離されたパルプ繊維を入れる方法が挙げられる。処理中、オゾン含有水溶液を適度に攪拌して水流を作り出してもよいし、容器に入れた水溶液の中にオゾンガスを吹き込み、オゾンガスの気泡の上昇によって、オゾン含有水溶液中に水流を発生させてもよい。
特開2016-881号公報
 使用済み吸収性物品から回収されたパルプ繊維をより有用とするためには、パルプ繊維の不純物である高吸水性ポリマーの濃度の低減や、高吸水性ポリマーの濃度を低減するためのパルプ繊維の処理効率の向上が重要である。特許文献1の方法において、パルプ繊維中の高吸水性ポリマーの濃度をできるだけ低減しようとすれば、オゾン含有水溶液を攪拌するなどの方法で、オゾン含有水溶液中のオゾンがパルプ繊維に接触し易くすることが好ましい。一方、パルプ繊維の処理効率をできるだけ向上させようとすれば、オゾン含有水溶液に投入するパルプ繊維を増やして、処理されるパルプ繊維をできるだけ多くすることが好ましい。しかし、オゾン含有水溶液に投入するパルプ繊維を多くすると、個々のパルプ繊維にオゾンが接触し難くなるおそれがある。そうなると、高吸水性ポリマーがオゾンに接触し難くなるので、高吸水性ポリマーの除去が不十分になる、すなわちパルプ繊維の処理のムラが生じる。そして、その結果、再生されたパルプ繊維、すなわちリサイクルパルプ繊維の純度が低下してしまい、再利用の用途が限定されるなど、再利用し難くなってしまう。そうかといって、オゾン含有水溶液中のオゾンの量を増やしたり、処理時間を長くしたりすることで高吸水性ポリマーの除去を十分に行おうとすれば、パルプ繊維の処理効率が低下して、リサイクルパルプ繊維を効率的に製造することが困難となる。
 本発明の目的は、高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維から高吸水性ポリマーを除去してリサイクルパルプ繊維を製造する方法において、パルプ繊維から高吸水性ポリマーを適切に除去しつつ、リサイクルパルプ繊維を効率よく製造することが可能な方法を提供することにある。
 本発明におけるリサイクルパルプ繊維を製造する方法は次のとおりである。(1)使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法であって、前記混合物を含む水溶液をエジェクタの駆動流体供給口に供給しつつ、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解するガス状物質を前記エジェクタの吸引流体供給口に供給する供給工程と、前記水溶液と前記ガス状物質とが前記エジェクタ内で混合された混合液を、処理槽の下部に連接された前記エジェクタの混合流体吐出口から、前記処理槽内の処理液中に吐出して、前記混合物中の前記高吸水性ポリマーを低減する処理工程と、を備える、方法。
 本方法は、駆動流体としての上記の水溶液と吸引流体としての上記のガス状物質とをそれぞれエジェクタに供給し、エジェクタ内で混合することで、水溶液とガス状物質とが非常によく混合された混合流体としての混合液を効率的に形成できる。すなわち、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物とガス状物質とが極めて密接した混合液を形成できる。そして、その混合液を処理槽内の処理液中に吐出することで、処理液を撹拌することができる。更に、ガス状物質は、処理液に吐出されるとき、細かい気泡の状態で連続的に吐出されるので、処理液内で極めて広く拡散できる。それらにより、エジェクタから吐出される混合液中の高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維だけでなく、処理槽内の処理液中の高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の両方において、高吸水性ポリマーとガス状物質との反応を極めて効率的に進行させることができる。そして、混合物中の高吸水性ポリマーを適切に酸化分解して、処理液中に溶解させて除去できると共に、パルプ繊維の処理のムラを抑制できる。それにより、再生されたパルプ繊維、すなわちリサイクルパルプ繊維の純度を高くすることができ、再利用し易いリサイクルパルプ繊維を製造できる。
 よって、パルプ繊維から高吸水性ポリマーを適切に除去できると共に、リサイクルパルプ繊維を効率よく製造することが可能となる。
 本方法は、(2)前記供給工程は、前記混合物を含む前記処理液の少なくとも一部を、前記処理槽の下部から抜き出し、前記水溶液として前記駆動流体供給口に供給する工程を含む、上記(1)に記載の方法、であってもよい。
 本方法は、供給工程において、混合物を含有する処理液の少なくとも一部を処理槽の下部から抜き出し、処理槽の上部へ循環させる。すなわち、実質的に処理工程を複数回実行する。それにより、高吸水性ポリマーとガス状物質との反応をより確実に進行させることができる。したがって、高吸水性ポリマーをより適切に酸化分解して、処理液中により溶解させて除去でき、パルプ繊維の処理のムラをより抑制できる。
 本方法は、(3)前記供給工程及び前記処理工程の前に、前記混合物を、前処理槽内の前処理液中に供給する前処理供給工程と、前記前処理槽内において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を、前記前処理槽内のガス状物質放散部により放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減する前処理工程と、前記前処理工程において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記処理槽の上部から前記処理液へ移送する前処理液移送工程と、を更に備える、上記(1)又は(2)に記載の方法、であってもよい。
 パルプ繊維に付着する高吸水性ポリマーが多い場合には、高吸水性ポリマーにより混合物の粘度が比較的高くなることがあり得る。その場合、処理効率の高いエジェクタを用いた処理工程であっても、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーでエジェクタが詰まることが考え得る。そこで、本方法では、供給工程及び処理工程の前に、前処理工程により混合物のパルプ繊維に付着した高吸水性ポリマーを低減する。具体的には、供給工程にて駆動流体供給口に供給される水溶液中の混合物を、供給工程の前に、前処理工程において前処理用のガス状物質(例示:オゾンガス)に接触させる。それにより、供給工程の前に、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーと前処理用のガス状物質とを接触させることができ、高吸水性ポリマーをある程度酸化分解させて、前処理液中に溶解させて除去できる。すなわち、前処理工程において、混合物中の高吸水性ポリマーを、ある程度低減できる。更に、本方法では、前処理工程後の前処理液の一部を、処理液へ移送することで、処理液中でも混合物中の高吸水性ポリマーを低減することができる。それらにより、処理工程において、水溶液中の混合物、すなわちパルプ繊維及び高吸水性ポリマーでエジェクタが詰まることを抑制できる。したがって、水溶液中の混合物の量を多くしても、混合物とガス状物質との混合液を形成して、処理槽内へ安定的に吐出できる。したがって、処理工程で処理できる水溶液中の混合物を増加でき、リサイクルパルプ繊維をより効率よく製造することが可能となる。また、処理工程で除去すべき高吸水性ポリマーが減少するので、パルプ繊維の処理のムラをより抑制できる。それらにより、再生されたパルプ繊維、すなわちリサイクルパルプ繊維の純度をより高くすることができ、より再利用し易いリサイクルパルプ繊維を製造できる。よって、パルプ繊維から高吸水性ポリマーをより適切に除去できると共に、リサイクルパルプ繊維をより効率よく製造することが可能となる。
 本方法は、(4)前記供給工程及び前記処理工程の前に、前記混合物を、前処理槽内の前処理液中に供給する前処理供給工程と、前記前処理槽内において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を、前記前処理槽内のガス状物質放散部により放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減する前処理工程と、前記前処理工程において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記駆動流体供給口に移送する前処理液移送工程と、を更に備える、上記(1)乃至(3)のいずれか一項に記載の方法、であってもよい。
 パルプ繊維に付着する高吸水性ポリマーが多い場合には、高吸水性ポリマーにより混合物の粘度が比較的高くなることがあり得る。その場合、処理効率の高いエジェクタを用いた処理工程であっても、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーでエジェクタが詰まることが考え得る。そこで、本方法では、供給工程及び処理工程の前に、前処理工程により混合物のパルプ繊維に付着した高吸水性ポリマーを低減する。具体的には、供給工程にて駆動流体供給口に供給される水溶液中の混合物を、供給工程の前に、前処理工程において前処理用のガス状物質(例示:オゾンガス)に接触させる。それにより、供給工程の前に、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーと前処理用のガス状物質とを接触させることができ、高吸水性ポリマーをある程度酸化分解させて、前処理液中に溶解させて除去できる。すなわち、前処理工程において、混合物中の高吸水性ポリマーを、ある程度低減できる。それにより、処理工程において、水溶液中の混合物、すなわちパルプ繊維及び高吸水性ポリマーでエジェクタが詰まることを抑制できる。したがって、水溶液中の混合物の量を多くしても、混合物とガス状物質との混合液を形成して、処理槽内へ安定的に吐出できる。したがって、処理工程で処理できる水溶液中の混合物を増加でき、リサイクルパルプ繊維をより効率よく製造することが可能となる。また、処理工程で除去すべき高吸水性ポリマーが減少するので、パルプ繊維の処理のムラをより抑制できる。それらにより、再生されたパルプ繊維、すなわちリサイクルパルプ繊維の純度をより高くすることができ、より再利用し易いリサイクルパルプ繊維を製造できる。よって、パルプ繊維から高吸水性ポリマーをより適切に除去できると共に、リサイクルパルプ繊維をより効率よく製造することが可能となる。
 本方法は、(5)前記前処理供給工程は、前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出し、前記前処理槽の上部から前記前処理液中に供給する工程を含む、上記(3)又は(4)に記載の方法、であってもよい。
 本方法は、前処理供給工程において、前処理液の少なくとも一部を前処理槽の下部から抜き出し、前処理槽の上部へ循環させる。すなわち、実質的に前処理工程を複数回実行する。それにより、後段の処理工程において、水溶液中の混合物、すなわちパルプ繊維及び高吸水性ポリマーでエジェクタが詰まることをより抑制できる。したがって、水溶液中の混合物の量をより多くしても、混合物とガス状物質との混合液を形成して、処理槽内へより安定的に吐出できる。それにより、処理工程で処理できる水溶液中の混合物をより増加でき、リサイクルパルプ繊維を更により効率よく製造することが可能となる。また、処理工程で除去すべき高吸水性ポリマーが減少するので、パルプ繊維の処理のムラを更により抑制できる。
 本方法は、(6)前記処理槽と前記前処理槽とは、同一の槽であり、前記処理液と前記前処理液とは、同一の液であり、前記エジェクタの前記混合流体吐出口は、前記ガス状物質放散部よりも前記槽の下方の部分に位置しており、前記前処理工程は、前記槽の上方で実施され、前記処理工程は、前記槽の下方で実施される、上記(3)乃至(5)のいずれか一項に記載の方法、であってもよい。
 本方法は、同一の槽において、前処理工程と処理工程とを行うことができ、前処理工程を実施した混合物を、本処理工程を実施するために他の槽に移送する必要が無いため、処理の効率を高めることができる。
 本方法は、(7)前記ガス状物質は、オゾンを含む、上記(1)乃至(6)のいずれか一項に記載の方法、でもよい。
 本方法は、繊維に含まれる高吸水性ポリマーを、オゾンにより、パルプ繊維に含まれる高吸水性ポリマーを酸化・分解できるので、その酸化・分解による生成物を処理液に確実に溶解できる。すなわち、パルプ繊維から高吸水性ポリマーを適切に除去できる。その結果、再生されたパルプ繊維、すなわちリサイクルパルプ繊維の純度をより高くすることができる。更に、ガス状物質としてオゾンを用いることで、繊維を漂白することができ、リサイクルパルプ繊維の色をより白色に近づけることができる。更に、ガス状物質としてオゾンを用いることで、パルプ繊維を殺菌することができ、リサイクルパルプ繊維をより清潔にすることができる。したがって、再利用し易いリサイクルパルプ繊維を製造できる。よって、パプル繊維から高吸水性ポリマーを適切に除去できると共に、リサイクルパルプ繊維を効率よく製造することが可能となる。
 本方法は、(8)前記混合物における前記高吸水性ポリマーを低減する前に、前記高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液を用いて前記混合物を処理して、前記混合物中の前記高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化する不活化工程を更に備える、上記(1)乃至(7)のいずれか一項に記載の方法、であってもよい。
 本方法では、不活化工程において、高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液で、高吸水性ポリマーの吸水性能を抑制するので、後続の工程において、より容易に、高吸水性ポリマーをガス状物質により短時間で酸化分解できる。すなわち、高吸水性ポリマーをパルプ繊維からより確実に除去できる。高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液としては、例えば、酸性水溶液(例示:pH2.5以下)が挙げられる。酸性水溶液は高吸水性ポリマーを不活化する効果が高いので、不活化工程の段階で、高吸水性ポリマーの吸水性能をより確実に抑制することができる。
 本発明におけるリサイクルパルプ繊維を製造する装置は次のとおりである。(9)使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する装置であって、駆動流体供給口と、吸引流体供給口と、混合流体吐出口とを有するエジェクタと、前記混合物を含む水溶液を前記駆動流体供給口に供給する水溶液供給部と、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解するガス状物質を前記吸引流体供給口に供給するガス状物質供給部と、処理液を含み、前記水溶液と前記ガス状物質とが前記エジェクタ内で混合された混合液が、下部に連接された前記混合流体吐出口から前記処理液中に供給される処理槽と、を備える、装置。
 本装置は、上記(1)に記載の方法を実行できるので、その方法と同様の作用効果を奏することができる。
 本装置は、(10)前記処理槽は、前記混合物を含む前記処理液の少なくとも一部を、前記処理槽の下部から抜き出し、前記水溶液として前記駆動流体供給口に供給する処理液循環部を含む、上記(9)に記載の装置、であってもよい。
 本装置は、上記(2)に記載の方法を実行できるので、その方法と同様の作用効果を奏することができる。
 本装置は、(11)前処理液を含む前処理槽と、前記前処理槽内に設けられ、前記前処理液中において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減するガス状物質放散部と、前記前処理槽において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記処理槽の上部から前記処理液へ移送する前処理液移送部と、を更に備える、上記(9)又は(10)に記載の装置、であってもよい。
 本装置は、上記(3)に記載の方法を実行できるので、その方法と同様の作用効果を奏することができる。
 本装置は、(12)前処理液を含む前処理槽と、前記前処理槽内に設けられ、前記前処理液中において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減するガス状物質放散部と、前記前処理槽において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記駆動流体供給口へ移送する前処理液移送部と、を更に備える、上記(9)乃至(11)のいずれか一項に記載の装置、であってもよい。
 本装置は、上記(4)に記載の方法を実行できるので、その方法と同様の作用効果を奏することができる。
 本装置は、(13)前記前処理槽は、前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出し、前記前処理槽の上部から前記前処理液中に供給する前処理液循環部を含む、上記(11)又は(12)に記載の装置、であってもよい。
 本装置は、上記(5)に記載の方法を実行できるので、その方法と同様の作用効果を奏することができる。
 本装置は、(14)前記処理槽と前記前処理槽とは、同一の槽であり、前記処理液と前記前処理液とは、同一の液であり、前記エジェクタの前記混合流体吐出口は、前記ガス状物質放散部よりも前記槽の下方の部分に位置している、上記(11)乃至(13)のいずれか一項に記載の装置、であってもよい。
 本装置は、上記(6)に記載の方法を実行できるので、その方法と同様の作用効果を奏することができる。
 本発明の方法によれば、高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維から、高吸水性ポリマーを除去して、リサイクルパルプ繊維を製造する方法において、パルプ繊維から高吸水性ポリマーを適切に除去しつつ、リサイクルパルプ繊維を効率よく製造することが可能となる。
実施形態に係るシステムの一例を示すブロック図である。 第1実施形態に係る酸化剤処理装置の構成例を示す模式図である。 実施形態に係る方法の一例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る酸化剤処理装置の構成例を示す模式図である。 第3実施形態に係る酸化剤処理装置の構成例を示す模式図である。
 [第1実施形態]
 以下、第1実施形態に係る、使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法及び装置について説明する。ただし、使用済み吸収性物品とは、使用者によって使用された吸収性物品であって、使用者の排泄物を吸収・保持した状態の吸収性物品を含み、使用されたが排泄物を吸収・保持していないものや未使用だが廃棄されたものも含む。吸収性物品としては、例えば紙おむつ、尿取りパッド、生理用ナプキン、ベッドシート、ペットシートが挙げられる。
 まず、吸収性物品の構成例について説明する。吸収性物品は、表面シートと、裏面シートと、表面シートと裏面シートとの間に配置された吸収体とを備える。吸収性物品の大きさの一例としては長さ約15~100cm、幅5~100cmが挙げられる。なお、吸収性物品は、一般的な吸収性物品が備える更に他の部材、例えば拡散シートや防漏壁などを含んでもよい。
 表面シートの構成部材としては、例えば液透過性の不織布、液透過孔を有する合成樹脂フィルム、これらの複合シート等が挙げられる。裏面シートの構成部材としては、例えば液不透過性の不織布、液不透過性の合成樹脂フィルム、これらの複合シートが挙げられる。拡散シートの構成部材としては、例えば液透過性の不織布が挙げられる。防漏壁の構成部材としては、例えば液不透過性の不織布が挙げられ、ゴムのような弾性部材を含んでもよい。ここで、不織布や合成樹脂フィルムの材料としては、吸収性物品として使用可能であれば特に制限はない。その材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、6-ナイロン、6,6-ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂等が挙げられる。本実施形態では、裏面シートの構成部材をフィルムとし、表面シートの構成部材を不織布とする吸収性物品を例にして説明する。
 吸収体の構成部材としては吸収体材料、すなわちパルプ繊維及び高吸水性ポリマーが挙げられる。パルプ繊維としては、吸収性物品として使用可能であれば特に制限はないが、例えば、セルロース系繊維が挙げられる。セルロース系繊維としては、例えば木材パルプ、架橋パルプ、非木材パルプ、再生セルロース、半合成セルロース等が挙げられる。パルプ繊維の大きさとしては、繊維の長径の平均値が例えば数十μmが挙げられ、20~40μmが好ましく、繊維長の平均値が例えば数mmが挙げられ、2~5mmが好ましい。高吸水性ポリマー(SuperAbsorbent Polymer:SAP)としては、吸収性物品として使用可能であれば特に制限はないが、例えばポリアクリル酸塩系、ポリスルホン酸塩系、無水マレイン酸塩系の吸水性ポリマーが挙げられる。高吸水性ポリマーの大きさ(乾燥時)としては、粒径の平均値が例えば数百μmが挙げられ、200~500μmが好ましい。
 吸収体の一方の面及び他方の面は、それぞれ表面シート及び裏面シートに接着剤を介して接合されている。平面視で、表面シートのうちの、吸収体を囲むように、吸収体の外側に延出した部分(周縁部分)は、裏面シートのうちの、吸収体を囲むように、吸収体の外側に延出した部分(周縁部分)と接着剤を介して接合されている。したがって、吸収体は表面シートと裏面シートとの接合体の内部に包み込まれている。接着剤としては、吸収性物品として使用可能であれば特に制限はないが、例えばホットメルト型接着剤が挙げられる。ホットメルト型接着剤としては、例えばスチレン-エチレン-ブタジエン-スチレン、スチレン-ブタジエン-スチレン、スチレン-イソプレン-スチレン等のゴム系主体、又はポリエチレン等のオレフィン系主体の感圧型接着剤又は感熱型接着剤が挙げられる。
 次に、実施形態に係る使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法及び装置について説明する。本実施形態では、リサイクルのために使用済みの吸収性物品を外部から回収又は取得し、回収等された使用済み吸収性物品からパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物を分離し、分離された混合物を、リサイクルパルプ繊維の製造に用いる。その際、使用済み吸収性物品が、複数個まとめられ、排泄物の汚れや菌類が外部に漏れないように収集用の袋(以下「収集袋」ともいう。)に封入されて回収等される。各使用済み吸収性物品は、臭気や排泄物が周囲に拡散しないように表面シートを内側にして丸められ又は折り畳まれる。
 まず、使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法に使用されるシステム1について説明する。システム1は、使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収し、リサイクルパルプ繊維を製造するシステムである。図1は、本実施形態に係るシステム1の一例を示すブロック図である。システム1は、酸化剤処理装置19を備え、好ましくは破袋装置11と、破砕装置12と、第1分離装置13と、第1除塵装置14と、第2除塵装置15と、第3除塵装置16と、第2分離装置17と、第3分離装置18と、第4分離装置20と、を備えている。
 破袋装置11は、使用済み吸収性物品が封入された収集袋に、不活化水溶液中で穴を開ける。破袋装置11は、例えば溶液槽と、攪拌機と、破砕刃とを備える。溶液槽は、不活化水溶液を貯留する。攪拌機は、溶液槽内に設けられ、不活化水溶液を撹拌して、旋回流を生じさせる。破砕刃は、溶液槽の下部に設けられ、旋回流により溶液槽内の不活化水溶液の下方へ引き込まれた収集袋に穴を開ける。ただし、不活化水溶液とは、高吸水性ポリマーを不活化する水溶液である。不活化により、高吸水性ポリマーの吸水性能は低下する。その結果、高吸水性ポリマーは、吸水性能で許容できる量まで水を放出する、すなわち脱水する。以下では、不活化水溶液として酸性水溶液を用いる場合を例に説明する。
 破砕装置12は酸性水溶液の水面下に沈んだ酸性水溶液中の使用済み吸収性物品を収集袋ごと破砕する。破砕装置12は、例えば破砕部と、ポンプと、を含む。破砕部は、溶液槽と連接されており、溶液槽から酸性水溶液と共に送出された収集袋内の使用済み吸収性物品(混合液91)を、収集袋ごと酸性水溶液中で破砕する。破砕部としては、例えば二軸破砕機(例示:二軸回転式破砕機、二軸差動式破砕機、二軸せん断式破砕機)が挙げられ、具体的にはスミカッター(住友重機械エンバイロメント株式会社製)が挙げられる。ポンプは、破砕部の下流側に連接されており、破砕部で得られる破砕物を酸性水溶液と共に破砕部から引き出し(混合液92)次工程へ送出する。破砕物は、パルプ繊維及び高吸水性ポリマー及びその他の資材(収集袋の素材、フィルム、不織布、弾性体等)を含む。
 第1分離装置13は、破砕装置12で得られた破砕物と酸性水溶液とを含む混合液92を撹拌し、排泄物等の汚れを洗浄で破砕物から除去しつつ、混合液92からパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液を分離し(混合液93)、第1除塵装置14へ送出する。第1分離装置13としては例えば洗濯槽兼脱水槽及びそれを囲む水槽を備える洗濯機が挙げられ、具体的には横型洗濯機ECO-22B(株式会社稲本製作所製)が挙げられる。洗濯槽兼脱水槽(回転ドラム)が洗浄槽兼ふるい槽(分離槽)として用いられる。洗濯槽の周面に設けられた複数の貫通孔の大きさは、例えば、丸孔の場合、直径5~20mmφ、スリットの場合、幅5~20mmである。
 第1除塵装置14は、第1分離装置13から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液(混合液93)を、複数の開口を有するスクリーンにより、酸性水溶液中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマー(混合液94)と他の資材(異物)とに分離する。酸性水溶液のpHは所定範囲内で維持されることが、高吸水性ポリマーの不活化(大きさ、比重の調整を含む)の点で好ましい。所定範囲とはpHの変動が±1.0以内の範囲であり、必要に応じて酸性の溶液等を付加して調整する。第1除塵装置14としては例えばスクリーン分離機が挙げられ、具体的にはパックパルパー(株式会社サトミ製作所製)が挙げられる。スクリーン(ふるい)の開口の大きさは例えば、丸孔の場合、直径2~5mmφ、スリットの場合、幅2~5mmである。少なくとも10mm角程度以上の他の資材(異物)を除去できる。
 第2除塵装置15は、第1除塵装置14から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液(混合液94)を、複数の開口を有するスクリーンにより、酸性水溶液中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマー(混合液95)と他の資材(異物)とに分離する。酸性水溶液のpHは上記のように所定範囲内で維持されることが好ましい。第2除塵装置15としては例えばスクリーン分離機が挙げられ、具体的にはラモスクリーン(相川鉄工株式会社製)が挙げられる。スクリーンの開口の大きさは例えば、スリットの場合、幅0.2~0.5mm、丸孔の場合、直径0.2~0.5mmφである。少なくとも3mm角程度以上の他の資材を除去できる。
 第3除塵装置16は、第2除塵装置15から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液(混合液95)を、遠心分離で、酸性水溶液中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマー(混合液96)と他の資材(比重の大きい異物)とに分離する。酸性水溶液のpHは上記のように所定範囲内で維持されることが好ましい。第3除塵装置16としては例えばサイクロン分離機が挙げられ、具体的にはACT低濃度クリーナー(相川鉄工株式会社製)が挙げられる。相対的に比重の軽い酸性水溶液中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーが上昇し、比重の重い異物(金属など)が下降するように所定の流速でパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液(混合液95)を、第3除塵装置16の逆向き円錐筐体内に供給する。
 第2分離装置17は、第3除塵装置16から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液(混合液96)を、複数の開口を有するスクリーンにより、酸性水溶液中のパルプ繊維(混合液97)と、酸性水溶液中の高吸水性ポリマーとに分離する。第2分離装置17としては例えばドラムスクリーン分離機が挙げられ、具体的にはドラムスクリーン脱水機(東洋スクリーン株式会社製)が挙げられる。ドラムスクリーンの開口の大きさは例えば、スリットの場合、幅0.2~0.8mm、丸孔の場合、直径0.2~0.8mmφである。少なくとも多くの高吸水性ポリマーを除去できる。
 第3分離装置18は、第2分離装置17から送出されたパルプ繊維、分離できず残った高吸水性ポリマー及び酸性水溶液(混合液97)を、複数の開口を有するスクリーンにより、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む固体(混合物98)と、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液を含む液体とに分離しつつ、固体に圧力を印加して、固体中の高吸水性ポリマーを押し潰す。ただし、固体は若干の酸性水溶性気を含んでいる。第3分離装置18としては例えばスクリュープレス脱水機が挙げられ、具体的にはスクリュープレス脱水機(川口精機株式会社製)が挙げられる。ドラムスクリーンの開口の大きさは例えば、スリットの場合、幅0.1~0.5mm、丸孔の場合、直径0.1~0.5mmφである。第3分離装置18は、ドラムスクリーン側面のスリットから高吸水性ポリマーと酸性水溶液を含む液体を送出しつつ、ドラムスクリーン先端の押圧が調整された蓋体の隙間からパルプ繊維と高吸水性ポリマーを含む固体を、高吸水性ポリマーを押し潰しつつ送出する。蓋体に印加される押圧の圧力は例えば0.01MPa以上、1MPa以下が挙げられる。
 破袋装置11から第3分離装置18までは、使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物98を準備する装置と見ることができる。使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物98を準備する装置は、上記の各装置に限定されるものではなく、使用済み吸収性物品由来のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物を得られれば、他の装置であってもよい。
 酸化剤処理装置19は、第3分離装置18から送出された固体中の押し潰された高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維(混合物98)を、高吸水性ポリマーを溶解可能に分解するガス状物質(例示:酸化剤)を含む水溶液(処理液)で処理する。それにより、高吸水性ポリマーを酸化分解し、処理液中に溶解させて、パルプ繊維から除去して、高吸水性ポリマーを含まないパルプ繊維を処理液と共に送出する(混合液99)。
 図2は、酸化剤処理装置19の構成例を示す模式図である。酸化剤処理装置19は、前処理装置19-1と処理装置19-2とを備える。前処理装置19-1は、混合物98のパルプ繊維から高吸水性ポリマーの少なくとも一部を除去する。それにより、混合物98の高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の粘度を低下させる。処理装置19-2は、前処理装置19-1で高吸水性ポリマーの少なくとも一部を除去され、粘度を低下された混合物98のパルプ繊維から更に高吸水性ポリマーを除去する。
 前処理装置19-1は、前処理槽101と、ガス状物質放散装置102と、ポンプ122(前処理液移送部)と、ポンプ121(前処理液循環部)と、ガス状物質分解装置103と、を備える。
 前処理槽101は、前処理液P1を含む槽である。前処理液P1は、例えば初期的には水であり、前処理装置19-1の処理が進行するに連れて前処理用のガス状物質Z1(後述)が溶け込む、又は、事前にガス状物質Z1を溶け込ませてもよい。
 ガス状物質放散装置102は、前処理槽101内の前処理液P1中に前処理用のガス状物質Z1を放散するための装置であり、ガス状物質放散部102aとガス状物質生成部102bとを含む。ガス状物質生成部102bは、高吸水性ポリマーを前処理液P1に溶解可能に分解する前処理用のガス状物質Z1を生成する。ガス状物質Z1は酸化剤を含むガス状の物質であり、酸化剤としては例えばガス状のオゾン、二酸化塩素が挙げられ、酸化力等の観点から好ましくはオゾンである。ガス状物質放散部102aは、前処理槽101内に設けられており、前処理液P1中にて、前処理槽101の底部から離れて前処理液P1中に存在する混合物98(高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維)に向い、混合物98の下方から前処理用のガス状物質Z1を放散する。ガス状物質Z1は例えば多数の細かい気泡状に放散される。それにより、混合物98の高吸水性ポリマーが酸化分解し、前処理液P1中に溶解して、低減される。すなわち、パルプ繊維の高吸水性ポリマーが低減されて、高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の粘度が低下する。
 なお、酸化剤は、ガスでなくてもよく、液体や固体を液体中に溶融させたものでもよく、そのような酸化剤としては例えば過酢酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素が挙げられる。その場合、ガス状物質放散部102aは酸化剤が溶融した液体を放出する。
 ポンプ122(前処理液移送部)は、前処理槽101の下部に設けられた送出口101cと、処理装置19-2の処理槽105(後述)の上部に設けられた供給口105aとを連接する配管135の途中に設けられる。ポンプ122は、前処理槽101において高吸水性ポリマーが低減された混合物98を含む前処理液P1の少なくとも一部を、前処理槽101の下部から抜き出して、処理槽105の上部から処理液P2へ移送する。
 ポンプ121(前処理液循環部)は、前処理槽101の下部に設けられた送出口101bと、前処理槽101の上部に設けられた供給口101aとを連接する配管132の途中に設けられる。ポンプ121は、混合物98を含む前処理液P1の少なくとも一部を、前処理槽101の下部から抜き出し、前処理槽101の上部から前処理液P1中に供給する。なお、ポンプ121は、混合物98と水とを混合した水溶液を、配管131、132を介して受け取り、配管132を介して供給口101aから前処理槽101へ供給する。配管131、132の液体の流通は、配管131のバルブV1及び配管132のバルブV2で制御される。
 ガス状物質分解装置103は、前処理槽101の上部に蓄積したガス状物質Z1を、配管134を介して受け取り、ガス状物質を分解し無害化して外部へ放出する。
 なお、前処理槽101内の前処理液P1は、初期的には前処理液P1のみであり、開始後は前処理液P1と混合物98や前処理用のガス状物質Z1とが混合された液となるが、本実施形態ではその液も含めて、前処理槽101内の液を前処理液P1とする。
 処理装置19-2は、処理槽105と、ガス状物質供給装置(ガス状物質供給部)106と、エジェクタ107と、ポンプ123(水溶液供給部、処理液循環部)と、ポンプ124と、ガス状物質分解装置108と、を備える。
 処理槽105は、処理液P2を含む槽であり、エジェクタ107から吐出される混合液98L(後述)が処理液P2に旋回流を生じさせ易くする観点から、円筒形が好ましい。処理液P2は、例えば初期的には水であり、処理装置19-2の処理が進行するに連れて処理用のガス状物質Z2(後述)が溶け込み、前処理装置19-1の処理が進行するに連れて、混合物98(高吸水性ポリマーとパルプ繊維)を含む前処理液P1が含有される。又は、事前にガス状物質Z2を溶け込ませてもよい。
 ガス状物質供給装置106は、高吸水性ポリマーを処理液P2に溶解可能に分解するガス状物質Z2を生成し、エジェクタ107に供給する。ガス状物質Z2は、ガス状物質Z1と同様であるが、物質の種類が違っていてもよい。
 ポンプ123(水溶液供給部、処理液循環部)は、高吸水性ポリマーとパルプ繊維の混合物98を含む水溶液をエジェクタ107に供給する。ポンプ123は、配管136の途中に設けられ、配管136は、処理槽105の下部の送出口105bと、処理槽105の下部であって送出口105bよりも上方の供給口105cと、を連接している。供給口105c近傍の配管136は、エジェクタ107から吐出される混合液98Lが処理液P2に形成する旋回流を上昇させ易くする観点から、少し上向に傾いていることが好ましい。
 エジェクタ107(アスピレータ)は、配管136の途中に設けられており、駆動流体供給口DIと、吸引流体供給口AIと、混合流体吐出口COとを有する。エジェクタ107は、駆動流体を駆動流体供給口DIから混合流体吐出口COへ流して、流路途中の狭窄部をベンチュリ効果で減圧状態にし、吸引流体を吸引流体供給口AIから狭窄部に引き込み、駆動流体と混合させ、混合流体として混合流体吐出口COから吐出する。ここでは、ポンプ123により処理槽105における高吸水性ポリマーとパルプ繊維(混合物)を含む処理液P2が、駆動流体供給口DIに供給され、混合流体吐出口COへ向かって流される。それに伴い、ガス状物質供給装置106からのガス状物質Z2が吸引流体供給口AIからエジェクタ107内に吸引される。それにより、高吸水性ポリマーとパルプ繊維を含む処理液P2とガス状物質Z2とが混合されて、混合液98Lとして混合流体吐出口COから処理槽105に吐出される。吐出された混合液は、高吸水性ポリマーがガス状物質Z2により酸化分解され、除去されつつ、処理槽105内を旋回し、処理液P2を攪拌しながら、上方へ徐々に上昇する。
 ポンプ124は、処理槽105の下部に設けられた送出口105dと、後段の機器(図示されず)とを連接する配管139の途中に設けられる。ポンプ124は、処理槽105において高吸水性ポリマーが除去された混合物98を含む処理液P2の少なくとも一部を、処理槽105の下部から抜き出して、後段の機器へ移送する。
 ガス状物質分解装置108は、処理槽105の上部に蓄積したガス状物質Z2を、配管138を介して受け取り、ガス状物質Z2を分解し無害化して外部へ放出する。
 なお、処理槽105内の処理液P2は、初期的には処理液P2のみであり、開始後は処理液P2と混合物やガス状物質とが混合された液となるが、本実施形態ではその液も含めて、処理槽105内の液を処理液P2とする。
 ここで、酸化剤処理装置19において、前処理装置19-1と処理装置19-2とを併用しているのは以下の理由による。処理効率という点では、エジェクタ107を備える処理装置19-2のみを用いる方がよい。しかし、酸化剤処理装置19に供給される、混合物98を含んだ水溶液において、パルプ繊維に付着する高吸水性ポリマーの濃度が高いと混合物98の粘度が高くなり、エジェクタ107が詰まることが考え得る。そこで、それに対処するために、本実施形態では、まず、混合物98を含んだ水溶液を前処理装置19-1で処理することで、エジェクタ107が詰まらない程度に、混合物98の粘度を低下させる、すなわち高吸水性ポリマーを低減している。
 次いで、第4分離装置20は、酸化剤処理装置19にて処理されたパルプ繊維を含む処理液(混合液99)を、複数の開口を有するスクリーンにより、処理液とパルプ繊維とに分離する。それにより、パルプ繊維が回収され、リサイクルパルプ繊維が生成される。第4分離装置20としては、例えばスクリーン分離機が挙げられる。スクリーン(ふるい)の開口の大きさは例えば、スリットの場合、幅0.2~0.8mm、丸孔の場合、直径0.2~0.8mmφである。
 なお、システム1は、好ましくはシステム1で使用する酸性水溶液を再生し、再利用するための装置として、オゾン処理装置22とpH調整装置23と貯水槽24とを備える。酸性水溶液の再利用により、酸性水溶液のコストを削減できる。オゾン処理装置22は、第2分離装置17で分離された高吸水性ポリマー及び酸性水溶液から更に高吸水性ポリマーを分離された後の酸性水溶液を、オゾン含有水溶液で殺菌処理する。pH調整装置23は、オゾン含有水溶液で殺菌処理された酸性水溶液のpHを調整して、再生された酸性水溶液を生成する。貯水槽24は、再生された酸性水溶液のうちの余剰分を貯留する。
 次に、使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法について説明する。この方法は、使用済み吸収性物品からパルプ繊維を回収し、したがってリサイクルパルプ繊維を生成する方法である。図3は、本実施形態に係る方法の一例を示すフローチャートである。この方法は、酸化剤処理工程S19を備え、好ましくは、穴開け工程S11と、破砕工程S12と、第1分離工程S13と、第1除塵工程S14と、第2除塵工程S15と、第3除塵工程S16と、第2分離工程S17と、第3分離工程S18と、第4分離工程S20と、を備える。以下、詳細に説明する。
 穴開け工程S11は、破袋装置11により実行される。使用済み吸収性物品を封入した収集袋が、酸性水溶液を溜めた溶液槽に投入され、収集袋における酸性水溶液に接する表面に穴が開けられる。酸性水溶液は、収集袋に穴が開けられると、収集袋内の使用済み吸収性物品の汚れや菌類や臭気が外部に放出されぬよう、収集袋の周りを囲んで封止する。穴から酸性水溶液が収集袋内に浸入すると、収集袋内の気体が収集袋Aの外部へ抜け、収集袋の比重が酸性水溶液より重くなり、収集袋が溶液槽の酸性水溶液内により深く沈降する。酸性水溶液は、収集袋内の使用済み吸収性物品内の高吸水性ポリマーを不活化する。
 使用済み吸収性物品内の高吸水性ポリマーが不活化し、その吸水能力が低下することで、高吸水性ポリマーが脱水して、粒径が小さくなる。その結果、後続の各工程において、高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の取り扱いが容易になり、処理効率が向上する。不活化水溶液として酸性水溶液(無機酸又は有機酸の水溶液)を用いる理由は、石灰や塩化カルシウムなどの水溶液を用いる場合と比較して、パルプ繊維に灰分が残らず、高吸水性ポリマーの不活化の程度(粒径や比重の大きさ)をpHで調整し易いからである。酸性水溶液のpHとしては1.0以上、4.0以下が好ましく、1.2以上、2.5以下がより好ましい。pHが高過ぎると、高吸水性ポリマーの吸水能力を十分に低下できず、更に殺菌能力が低下するおそれもある。pHが低過ぎると、設備の腐食のおそれがあり、排水処理で中和処理に多くのアルカリ薬品が必要となる。特に、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーと、他の資材とに分離するためには、パルプ繊維の大きさや比重と高吸水性ポリマーの大きさや比重とが比較的近い方が好ましい。したがって、酸性水溶液のpHを1.0以上、4.0以下とすることで、不活化により高吸水性ポリマーをより小さくでき、それにより、パルプ繊維と高吸水性ポリマーとの大きさや比重を互いに比較的近くできる。有機酸としては、例えばクエン酸、酒石酸、グルコン酸、グリコール酸、リンゴ酸、等が挙げられるが、クエン酸等のヒドロキシカーボネート系の有機酸が特に好ましい。クエン酸のキレート効果により、排泄物中の金属イオン等がトラップされ除去でき、かつクエン酸の洗浄効果で、高い汚れ除去効果が期待できる。一方、無機酸としては、例えば硫酸、塩酸、硝酸が挙げられるが、塩素を含まないことやコスト等の観点から硫酸が好ましい。pHは水温により変化するため、本発明におけるpHは、水溶液温度20℃で測定したpHをいうものとする。有機酸水溶液の有機酸濃度は、特に限定されないが、有機酸がクエン酸の場合は、0.5質量%以上4質量%以下が好ましい。無機酸水溶液の無機酸濃度は、特に限定されないが、無機酸が硫酸の場合は、0.1質量%以上0.5質量%以下が好ましい。
 破砕工程S12は、破砕装置12により実行される。穴が開いて酸性水溶液の水面下に沈んだ収集袋を含む酸性水溶液、すなわち混合液91が溶液槽から排出されつつ、収集袋内の使用済み吸収性物品が、収集袋ごと酸性水溶液中で破砕される。そして、ポンプにより、破砕部で得られた破砕物を含む酸性水溶液(混合液92)が破砕部から引き出され、次工程へ送出される。
 ここで、破砕工程S12において、破砕物の大きさの平均値が5cm以上、10cm以下となるように、使用済み吸収性物品が収集袋ごと破砕されることが好ましい。吸収性物品としては、長さ約15~100cm、幅10~100cmが想定されている。破砕物の大きさの平均値を5cm以上、10cm以下となるように破砕することで、各使用済み吸収性物品の裏面シート及び/又は表面シートに確実に切れ目を入れることができる。それにより、各使用済み吸収性物品において切れ目から概ね残らずパルプ繊維を取り出すことができるので、パルプ繊維の回収率(再生されるパルプ繊維の総量/供給される使用済み吸収性物品のパルプ繊維の総量)を高めることができる。大きさの平均値を5cm未満にすると、パルプ繊維以外の他の資材(例示:フィルム(収集袋の素材、裏面シートなど)、不織布(表面シートなど)、弾性体(防漏壁用ゴムなど))が小さく切断され過ぎて、後続の工程においてそれら資材とパルプ繊維とを分離し難くなり、パルプ繊維の回収率が低下する。一方、大きさの平均値を10cmより大きくすると、使用済みの吸収性物品に切り目を入れ難くなり、パルプ繊維の回収率が低下する。
 第1分離工程S13は、第1分離装置13により実行される。破砕装置12で得られた破砕物と酸性水溶液とを含む混合液92が撹拌され、破砕物から汚れを除去する洗浄が行われつつ、混合液92がパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液と他の資材とに分離される。その結果、混合液92のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液(一部、他の資材等を含む)が貫通孔を通過して分離され、第1分離装置13から送出される(混合液93)。混合液92のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液を除いた他の資材が貫通孔を通過できず第1分離装置13内に残存又は別途送出される。
 本方法(システム)は、使用済み吸収性物品を破砕する破砕処理(穴開け工程S11(破袋装置11)~第1分離工程S13(第1分離装置13))において、少なくとも、穴開け工程S11(破袋装置11)、破砕工程S12(破砕装置12)を備える。したがって、収集袋に入った使用済み吸収性物品を収集袋ごと不活化水溶液中で破砕するので、少なくとも破砕を開始するまでは不活化水溶液に排泄物の汚れや菌類が混ざったり、臭気が生じたりすることはほとんどない。そして、使用済み吸収性物品が破砕されるとき、不活化水溶液に汚れや菌類が混ざったり、臭気が生じたりするとしても、破砕とほぼ同時に、汚れや菌類の混入した不活化水溶液が破砕物と共に溶液槽から送出されるので、溶液槽に汚れや菌類をほとんど残さず、流し去ることができる。加えて、臭気を不活化水溶液で封止できるので、臭気の発生も低く抑えられる。それにより、使用済み吸収性物品の破砕のときに、汚れや菌類が飛散したり、臭気が放出されたりすることを抑制できる。
 なお、不活化水溶液中で収集袋ごと使用済み吸収性物品を破砕せず、気体中(例示:空気中)で収集袋ごと使用済み吸収性物品を破砕してもよい。その場合には、穴開け工程S11は不要であり、不活化水溶液の無い状態の空気中で破砕工程S12は破砕を行う。その後、破砕工程S12の破砕物と共に不活化水溶液を第1分離工程S13に供給する。
 次いで、第1除塵工程S14は、第1除塵装置14により実行される。第1分離装置13から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液、すなわち混合液93は、pHが所定範囲内で維持されつつ、スクリーンにより、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液と他の資材とに分離される。その結果、混合液93のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液(一部、他の資材等を含む)がスクリーンを通過して分離されて、第1除塵装置14から送出される(混合液94)。混合液93のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液を除いた他の資材がスクリーンを通過できず第1除塵装置14内に残存又は別途送出される。酸性溶液中のパルプ繊維と高吸水性ポリマーとを合わせた濃度としては、例えば0.1質量%以上、10質量%以下が挙げられ、0.1質量%以上、5質量%以下が好ましい。また、酸性溶液中のパルプ繊維と高吸水性ポリマーとの比は、例えば50~90質量%:50~10質量%が挙げられる。
 なお、酸性水溶液は、少なくとも第1除塵工程S14までに、高吸水性ポリマーの比重及び大きさとそれぞれパルプ繊維の比重及び大きさとの相違が所定範囲内になるようにpHを調整され、第3分離工程S18まで維持されることが好ましい。所定範囲内とは、例えば一方が他方の0.2~5倍の範囲内とする。この場合、第1除塵工程S14以前の工程は、高吸水性ポリマーとパルプ繊維とにおける比重及び大きさの相違がいずれも所定範囲内になるようにpHを調整された酸性水溶液と、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーとを混合して、高吸水性ポリマーを不活化する不活化工程と見ることができる。
 第2除塵工程S15は、第2除塵装置15により実行される。第1除塵装置14から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液、すなわち混合液94が、pHが所定範囲内で維持されつつ、スクリーンにより、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液と他の資材とに分離される。その結果、混合液94のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液(一部、他の資材等を含む)がスクリーンを通過して分離され、第2除塵装置15から送出される(混合液95)。混合液94のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液を除いた他の資材がスクリーンを通過できず第2除塵装置15内に残存又は別途送出される。
 第3除塵工程S16は、第3除塵装置16により実行される。第2除塵装置15から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液、すなわち混合液95が、pHが所定の範囲内で維持されつつ、逆向き円錐筐体内で遠心分離されて、酸性水溶液中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーと他の資材(比重の大きい異物)とに分離される。その結果、混合液95のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液が第3除塵装置16(サイクロン分離機)の上部から送出される(混合液96)。一方、混合液95のうちのパルプ繊維、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液を除いた金属のような比重の大きい他の資材が第3除塵装置16(サイクロン分離機)の下部から送出される。
 本方法(システム)は、異物(他の資材)を除去する除塵処理(第1除塵工程S14(第1除塵装置14)~第3除塵工程S16(第3除塵装置16))に少なくとも第2除塵工程S15(第2除塵装置15)、第3除塵工程S16(第3除塵装置16))を備える。したがって、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーを除いた使用済み吸収性物品の他の資材のうちの主に樹脂材料から大きさで容易に分離し(第2除塵工程S15(第2除塵装置15))、他の資材のうちの比重の大きい材料、例えば金属材料から比重で容易に分離できる(第3除塵工程S16(第3除塵装置16))。そして、その後にパルプ繊維と高吸水性ポリマーとを互いに分離することで(第2、3分離工程S17、S18(第2、3分離装置17、18))、使用済み吸収性物品からパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを容易に回収できる。このとき、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーと他の資材とを分離する処理の回数を低減でき、処理効率を高めることができる。
 次いで、第2分離工程S17は、第2分離装置17により実行される。第3除塵装置16から送出されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液、すなわち混合液96が、ドラムスクリーンにより、酸性水溶液中のパルプ繊維と酸性水溶液中の高吸水性ポリマーとに分離される。その結果、混合液96から高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液がドラムスクリーンを通過して分離され、第2分離装置17から送出される。混合液96のうちのパルプ繊維を含む酸性水溶液がドラムスクリーンを通過できず第2分離装置17から別途送出される(混合液97)。分離された高吸水性ポリマー及び酸性水溶液から高吸水性ポリマーをスクリーン分離機等で分離することで、高吸水性ポリマーを回収できる。
 第3分離工程S18は、第3分離装置18により実行される。第2分離装置17から送出された、分離できず残った高吸水性ポリマーを有するパルプ繊維及び酸性水溶液、すなわち混合液97が、ドラムスクリーンにより、パルプ繊維及び分離できなかった高吸水性ポリマーを含む固体、すなわち混合物98と、高吸水性ポリマー及び酸性水溶液を含む液体とに分離される。そして分離と共に、固体中の高吸水性ポリマーが加圧されて押し潰される。その結果、混合液97から高吸水性ポリマーを含む酸性水溶液がドラムスクリーンを通過して分離され、第3分離装置18から送出される。混合液97のうちの高吸水性ポリマーが押し潰されたパルプ繊維がドラムスクリーンを追加できず、ドラムスクリーン先端部の蓋体の隙間から第3分離装置18の外側へ送出される(混合物98)。
 穴開け工程S11から第3分離工程S18までは、使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物98を準備する工程と見ることができる。使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物98を準備する工程は、上記の各工程に限定されるものではなく、使用済み吸収性物品由来のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物を得られれば、他の工程であってもよい。
 酸化剤処理工程S19は、酸化剤処理装置19により実行される。第3分離装置18から送出された固体中のパルプ繊維及び押し潰された高吸水性ポリマー(混合物98)が、酸化剤を含む水溶液で処理される。それにより、高吸水性ポリマーが酸化分解してパルプ繊維から除去される。その結果、混合物98のパルプ繊維に付着(例示:パルプ繊維の表面に残存)していた高吸水性ポリマーが、酸化剤(例示:オゾン)を含む水溶液(処理液)により酸化分解して、水溶液に可溶な低分子量の有機物に変化することで、パルプ繊維から除去される。ここで、高吸水性ポリマーが酸化分解し、水溶液に可溶な低分子量の有機物に変化した状態とは、高吸水性ポリマーが2mmのスクリーンを通過する状態をいう。それにより、パルプ繊維に含まれる高吸水性ポリマー等の不純物を除去し、純度の高いパルプ繊維を生成でき、酸化剤処理によるパルプ繊維の殺菌、漂白及び消臭を行うことができる。本実施形態では、酸化剤としてオゾンを用いる。
 例えば図2に示す酸化剤処理装置19は、酸化剤処理工程S19として、前処理装置19-1にて、前処理供給工程S19-1a、前処理工程S19-1b及び前処理液移送工程S19-1cを行い、更に、処理装置19-2にて、供給工程S19-2a及び処理工程S19-2bを行う。
 前処理供給工程S19-1aは、混合物98を、前処理槽101内の前処理液P1中に供給する。
 前処理工程S19-1bは、前処理槽101内にて、前処理槽101の底部から離れて前処理液P1中に存在する混合物98に向って、混合物の下方から、ガス状物質Z1を、前処理槽101内のガス状物質放散部102aにより放散して、混合物98の高吸水性ポリマーを低減する。
 前処理液移送工程S19-1cは、前処理工程S19-1bにおいて高吸水性ポリマーが低減された混合物98を含む前処理液P1の少なくとも一部を、前処理槽101の下部から抜き出して、前処理槽101の上部から処理液P2へ移送する。
 具体的には次のとおりである。
 前処理供給工程S19-1aにおいて、第3分離工程S18にて分離されたパルプ繊維(高吸水性ポリマーが残存)を含む混合物98は、水を追加されて水溶液となっている。その水溶液は、配管131、132を介して(V1開、V2閉)、ポンプ121で、前処理槽101の上部の供給口101aから前処理液P1中に供給される。
 次いで、前処理工程S19-1bにおいて、前処理液P1は酸性水溶液(オゾンの失活抑制及び高吸水性ポリマーの不活化のため)であり、比重としては概ね1である。したがって、パルプ繊維は、前処理液P1の上部から下部へ向かって沈降してゆく。一方、ガス状物質生成部102bで生成されたオゾンを含有するガス状物質Z1は、配管133を介してガス状物質放散部102aから前処理槽101に放散される。ガス状物質Z1は、前処理槽101の下部付近から前処理液P1内に細かい気泡の状態(例示:マイクロバブル又はナノバブル)で連続的に放散され、前処理液P1の下部から上部へ向かって上昇してゆく。次いで、前処理液P1内を、上部から下部へ向かって沈降するパルプ繊維と、下部から上部へ向かって上昇するガス状物質Z1とが、対向して進みつつ衝突し合う。そして、ガス状物質Z1は、パルプ繊維の表面に、パルプ繊維を包み込むように付着する。そのとき、ガス状物質Z1中のオゾンが、パルプ繊維中の高吸水性ポリマーと反応し、高吸水性ポリマーを酸化分解して、前処理液P1に溶解させる。対向流なので、パルプ繊維に含まれる高吸水性ポリマーとガス状物質Z1との接触確率を高めることができる。それによりパルプ繊維の高吸水性ポリマーが低減され、高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の粘度が低減される。よって、後段の処理工程S19-2bにおいて、エジェクタ107が高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維により詰まるということを防止できる。
 次いで、前処理液移送工程S19-1cにおいて、前処理工程S19-1bにおいて高吸水性ポリマーが低減された混合物98を含む前処理液P1の少なくとも一部が、前処理槽101の下部の送出口101cから配管135を介してポンプ122により引き出され、処理槽105の上部の供給口105aから処理液P2中へ供給される。なお、前処理槽101の上部に蓄積したオゾンを含有するガス状物質Z1のオゾンはガス状物質分解装置103で分解され無害化されて外部へ放出される。
 ただし、前処理供給工程S19-1aは、混合物を含む前処理液P1の少なくとも一部を、前処理槽101の下部から抜き出し、前処理槽101の上部から前処理液P1中に供給する工程を有してもよい。具体的には、混合物を含む前処理液P1の少なくとも一部が、前処理槽101の下部の送出口101bから配管131、132を介して(V1閉、V2開)ポンプ121により引き出され、前処理槽101の上部の供給口101aから前処理液P1中へ供給される。
 供給工程S19-2aは、混合物98を含む水溶液をエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給しつつ、ガス状物質Z2をエジェクタ107の吸引流体供給口AIに供給する。
 処理工程S19-2bは、水溶液とガス状物質Z2とがエジェクタ107内で混合された混合液98Lを、処理槽105の下部に連接されたエジェクタ107の混合流体吐出口COから、処理槽105内の処理液P2中に吐出して、混合物98中の高吸水性ポリマーを低減する。
 具体的には次のとおりである。前処理液移送工程S19-1cにおいて、高吸水性ポリマーが低減された混合物98を含む前処理液P1の少なくとも一部が、処理槽105の処理液P2中へ供給され、混合物98が処理液P2に沈降しつつ、処理液P2に含有される。処理液P2は酸性水溶液(オゾンの失活抑制及び高吸水性ポリマーの不活化のため)であり、比重としては概ね1である。
 供給工程S19-2aでは、混合物98を含む処理液P2の少なくとも一部が、処理槽105の下部から引き出され、水溶液として駆動流体供給口DIに供給される。すなわち、混合物98を含む前処理液P1を含有した処理液P2の少なくとも一部が、配管136を介してポンプ123により処理槽105の下部の送出口105bから引き出され、水溶液としてエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。更に、ガス状物質供給装置106で生成されたオゾンを含有するガス状物質Z2が、配管137を介してエジェクタ107の吸引流体供給口AIに供給される。
 続く処理工程S19-2bにおいて、エジェクタ107で混合物98を含む処理液P2とガス状物質Z2とが混合されて生成された混合液98Lが混合流体吐出口COから処理槽105内の処理液P2に吐出される。このとき、混合物98を含む処理液P2とガス状物質Z2とはエジェクタ107内の極めて狭い領域で混合されるので、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物98とガス状物質Z2とが極めて密接した混合液98Lを形成できる。また、混合液98Lが処理槽105内の処理液P2中に吐出されることで、処理液P2を撹拌することができる。更に、ガス状物質Z2は、処理液P2に吐出されるとき、細かい気泡の状態(例示:マイクロバブル又はナノバブル)で連続的に吐出されるので、処理液P2内で極めて広く拡散することができる。これらによって、処理槽105中のパルプ繊維に含まれる高吸水性ポリマーと、ガス状物質Z2に含まれるオゾンとの接触確率を極めて高くできる。それにより、パルプ繊維の高吸水性ポリマーが除去される。
 その後、処理工程S19-2bにおいて高吸水性ポリマーが除去されたパルプ繊維を含む処理液P2の少なくとも一部が、処理槽105の下部の送出口105dから配管139を介してポンプ124により引き出され、混合液99として後段の機器へ移送される。なお、処理槽105の上部に蓄積したオゾンを含有するガス状物質Z2のオゾンはガス状物質分解装置108で分解され無害化されて外部へ放出される。
 前処理液P1、処理液P2にオゾンを含有するガス状物質Z1、Z2を供給する場合、前処理液P1、処理液P2中のオゾン濃度は、例えば1~50質量ppmが挙げられる。ガス状物質Z1、Z2中のオゾン濃度は、例えば40~200g/mが挙げられる。ガス状物質Z1、Z2中のパルプ繊維(高吸水性ポリマーを含む)の濃度は、例えば0.1~20質量%が挙げられる。パルプ繊維が前処理槽101、処理槽105内に存在する時間は、例えば2分~60分が挙げられる。ガス状物質Z1、Z2は、好ましくは、マイクロバブル又はナノバブルで前処理液P1、処理液P2中に供給される。マイクロバブルは気泡の直径が1~1000μm程度、ナノバブルは気泡の直径が100~1000nm程度である。マイクロバブル又はナノバブルは微細な気泡であり、単位体積当たりの表面積が大きく、液中の上昇速度が遅いため、気泡がパルプ繊維に接触する確率を高められると共に、多くのパルプ繊維の表面に接触できる。それにより、パルプ繊維を微細な気泡で満遍なく包み込み、パルプ繊維とガス状物質との接触面積をより増加させることができる。更に、気泡の浮力により、高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の沈降速度を低下させ、パルプ繊維とガス状物質との接触時間をより増加させることができる。よって、パルプ繊維に含まれる高吸水性ポリマーをより確実に酸化分解させて、パルプ繊維から除去できる。
 ただし、酸化剤がオゾンの場合、処理液を酸性水溶液にすることで、オゾンの失活を抑制することができ、オゾンの効果(高吸水性ポリマーの酸化分解、殺菌、漂白、消臭)を高めることができる。加えて、高吸水性ポリマーを不活化できる他、破砕処理や除塵処理で酸性水溶液を用いている場合には、各処理間に連続性があるので、各処理間で水溶液が相違することで何らかの不都合が生じるおそれがなく、安定的かつ確実に処理を行うことができる。更に、酸による作業者や装置への影響の低減の観点から、酸性水溶液のうちの有機酸が好ましく、中でも金属の除去の観点からクエン酸が好ましい。
 第4分離工程S20は、第4分離装置20により実行され、酸化剤処理装置19にて処理されたパルプ繊維を含む処理液、すなわち混合液99が、複数の開口を有するスクリーンを通過して、混合液99からパルプ繊維と処理液とが分離される。その結果、混合液99から処理液P2がスクリーンを通過して分離され、第4分離装置20から送出される。分離された処理液P2、すなわち酸化剤処理液は、酸化剤処理装置19に戻して再利用してもよい。酸化剤処理液のコストを削減できる。一方、混合液99のうちのパルプ繊維がスクリーンを通過できず第4分離装置20に残存、又は別途送出される。以上の工程は、パルプ繊維を回収する工程、したがってリサイクルパルプ繊維を製造する工程といえる。
 ただし、高吸水性ポリマーの比重は、JIS K 0061の化学製品の密度及び比重測定方法の比重瓶法で測定した。
 一方、高吸水性ポリマー(吸水後)の大きさは、実測が難しいため、高吸水性ポリマーを球と仮定して、その大きさ(直径)を以下のようにして算出した。すなわち、高吸水性ポリマーの吸水前の平均直径を200μmとし、高吸水性ポリマーが吸水した水溶液中の水の量から体積膨張計算により、高吸水性ポリマーの吸水後の大きさ(直径)を推定した。ここで、体積膨張計算は以下のようにして行った。まず、高吸水性ポリマーが吸水した水の量(1粒当たり)を計測した。次いで、その水の量に相当する水の体積を吸水後の高吸水性ポリマーの体積Vと仮定して、V=4/3πrに基づいて、吸水後の高吸水性ポリマーの半径rを求めた。そして、半径rを2倍である直径を、高吸水性ポリマー(吸水後)の大きさとした。
 ただし、酸性水溶液中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの割合は以下のようにして測定した。まず、酸性水溶液の一部を試料として採取して、その試料を200メッシュのフィルターに入れて試料重量W0を測定した。次いで、フィルター上の試料を5分間吊るして水切りし、所定の絶乾方法(120℃で10分間加熱し、乾燥させる方法)で絶乾し、得られた絶乾物の絶乾重量W1を測定した。次いで、絶乾物を、オゾンを含有する水溶液中に浸漬して、得られた物を上記の絶乾方法で絶乾し、パルプ繊維として絶乾重量W2を測定した。そして、絶乾重量W1から絶乾重量W2を引いた重量を高吸水性ポリマーの重量とし、酸性水溶液中のパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの割合を、以下の式で計算した。すなわち、(パルプ繊維の割合)=(絶乾重量W2)/(試料重量W0)とし、(高吸水性ポリマーの割合)=(絶乾重量W1-絶乾重量W2)/(試料重量W0)とした。重量割合的には、汚物の固形重量は極めて小さいので無視できる。
 ただし、水溶液中のオゾンの濃度は、以下のようにして測定した。まず、ヨウ化カリウム約0.15gと10%のクエン酸溶液5mLを入れた100mLメスシリンダーに、オゾンが溶解した水溶液85mLを入れた。反応後、200mLの三角フラスコに移した。そこに、デンプン溶液を加え、紫色に着色させた後、0.01mol/Lチオ硫酸ナトリウムで無色になるまで撹拌しながら滴定を行った。滴定値より以下の式を用いて、水溶液中のオゾンの濃度を算出した。水溶液中のオゾンの濃度(質量ppm)=滴定に要した0.01mol/Lチオ硫酸ナトリウム(mL)×0.24×0.85(mL)
 この方法は、好ましくは、オゾン処理工程S22と、pH調整工程S23と、を備える。これらの工程は、使用後の酸性水溶液を再生し、再利用するための工程であり、酸性水溶液のコストを削減できる。オゾン処理工程S22は、第2分離工程S17で分離された高吸水性ポリマー及び酸性水溶液から酸性水溶液を分離して、オゾン含有水溶液で殺菌処理する。pH調整工程S23は、殺菌処理された酸性水溶液のpHを調整し、再生された酸性水溶液を生成する。再生された酸性水溶液は、破袋装置11へ供給されるか、又は、破砕工程S12で不活化水溶液を用いずに破砕する場合には第1分離工程S13に供給される。酸性水溶液の余剰分は貯水槽24に貯留される。
 本方法(システム)は、パルプ繊維などを回収する回収処理(第2分離工程S17(第2分離装置17)~第4分離工程S20(第4分離装置20))において、少なくとも酸化剤処理工程S19(酸化剤処理装置19)、を備えている。そして、酸化剤処理工程S19(酸化剤処理装置19)において、少なくとも供給工程S19-2a及び処理工程S19-2b(処理装置19-2)を備えている。供給工程S19-2a及び処理工程S19-2b(処理装置19-2)において、駆動流体である水溶液(高吸水性ポリマーとパルプ繊維を含む混合物98を含有)と吸引流体であるガス状物質Z2とをそれぞれエジェクタ107に供給し、エジェクタ107内で混合して、両者がよく混合された混合流体である混合液98Lを効率的に形成できる。このとき、パルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物98とガス状物質Z2とを極めて密接させることができる。また、その混合液98Lを処理槽105内の処理液P2中に吐出することで、処理液P2を撹拌することができる。更に、ガス状物質Z2は、処理液P2に吐出されるとき、細かい気泡の状態で連続的に吐出されるので、処理液P2内で極めて広く拡散することができる。それらにより、エジェクタ107から吐出される混合液98L中の高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維だけでなく、処理槽105内の処理液中の高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維の両方で、高吸水性ポリマーとガス状物質Z2との反応を極めて効率的に進行できる。そして混合物98中の高吸水性ポリマーを適切に酸化分解して、処理液P2中に溶解させて除去できると共に、パルプ繊維の処理のムラを抑制できる。それにより、再生されたパルプ繊維、すなわちリサイクルパルプ繊維の純度を高くすることができ、再利用し易いリサイクルパルプ繊維を製造できる。よって、パルプ繊維から高吸水性ポリマーを適切に除去できると共に、リサイクルパルプ繊維を効率よく製造することが可能となる。
 上述のように、供給工程S19-2a及び処理工程S19-2b(処理装置19-2)では、高吸水性ポリマーが付着したパルプ繊維とガス状物質との密接な接触や、混合液98Lによる処理液の攪拌や、気泡の広範囲な拡散などが、高吸水性ポリマーの除去に対して効果的に機能する。したがって、前処理工程S19-1b(前処理装置19-1)と比較して、処理工程S19-2b(処理装置19-2)の方が、処理効率が高い。ただし、パルプ繊維に付着する高吸水性ポリマーが多い場合には、高吸水性ポリマーにより混合物98の粘度が比較的高くなり得る。その場合、酸化剤処理工程S19(酸化剤処理装置19)に供給される、混合物98を含む水溶液を直接に処理装置19-2に供給すると、混合物98によりエジェクタ107が詰まることが考え得る。そこで、そのような場合に対処できるように、本実施形態では、供給工程S19-2a及び処理工程S19-2b(処理装置19-2)の前に、前処理工程S19-1b(前処理装置19-1)により混合物98のパルプ繊維に付着した高吸水性ポリマーを低減する。具体的には、供給工程S19-2aにて駆動流体供給口DIに供給される水溶液中の混合物98を、供給工程S19-2aの前に、前処理工程S19-1bにおいて前処理用のガス状物質Z1(例示:オゾンガス)に接触させる。それにより、供給工程S19-2aの前に、高吸水性ポリマーをある程度酸化分解させて、前処理液P1中に溶解させて除去できる。すなわち、前処理工程S19-1bにおいて、混合物98中の高吸水性ポリマーを、ある程度低減できる。更に、本実施形態では、前処理工程S19-1b後の前処理液P1の一部を、処理液P2へ移送することで、混合物98がエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される前に、処理液P2中でも混合物98中の高吸水性ポリマーを低減することができる。それらにより、処理工程S19-2bにおいて、水溶液中の混合物98、すなわちパルプ繊維及び高吸水性ポリマーでエジェクタ107が詰まることを抑制できる。したがって、水溶液中の混合物98の量を多くしても、混合物98とガス状物質Z2との混合液98Lを形成して、処理槽105内へ安定的に吐出できる。それにより、処理工程S19-2bで処理できる水溶液中の混合物98を増加でき、リサイクルパルプ繊維をより効率よく製造することが可能となる。また、処理工程S19-2bで除去すべき高吸水性ポリマーが減少するので、パルプ繊維の処理のムラをより抑制できる。それらにより、再生されたパルプ繊維、すなわちリサイクルパルプ繊維の純度をより高くすることができ、より再利用し易いリサイクルパルプ繊維を製造できる。よって、パルプ繊維から高吸水性ポリマーをより適切に除去できると共に、リサイクルパルプ繊維をより効率よく製造することが可能となる。
 ただし、酸化剤処理工程S19(酸化剤処理装置19)に供給される混合物98の粘度が低い場合や、水溶液中の混合物98の濃度が低い場合などでは、前処理工程S19-1b(前処理装置19-1)で混合物98の高吸水性ポリマーを低減する必要はなくなる。その場合、前処理供給工程S19-1a及び前処理工程S19-1b(前処理装置19-1)を省略できる。その際、酸化剤処理装置19に供給される混合物98を含む水溶液は、エジェクタ107の駆動流体供給口DI及び処理装置19-2の処理槽105の上部の供給口105aの少なくとも一方(第2実施形態(図4)参照)に供給することができる。このような場合でも、上述された本実施形態の効果、すなわちリサイクルパルプ繊維をより効率よく製造する効果を奏することができる。更に、前処理供給工程S19-1a及び前処理工程S19-1b(前処理装置19-1)を省略でき、処理効率を更に向上できると共に、省スペースである。
 なお、酸化剤処理工程S19(酸化剤処理装置19)に供給される混合物98の粘度が比較的低い場合や、水溶液中の混合物98の濃度が比較的低い場合などであっても、処理すべき混合物98の量が多い場合には、複数のエジェクタ107(及びポンプ123と配管136)を処理槽105に設けてもよい。この場合でも、上述の本実施形態の効果、すなわちリサイクルパルプ繊維をより効率よく製造する効果を奏することができると共に、より多くの混合物98を処理することができ、処理効率をより向上することができる。また、複数のエジェクタ107を処理槽105に設けると、一つのエジェクタ107に供給する混合物98を少なくすることができるので、混合物98の粘度が高い場合であっても、前処理供給工程S19-1a及び前処理工程S19-1b(前処理装置19-1)を省略できる。
 また、本実施形態において好ましい態様として、供給工程S19-2aにおいて、混合物98を含有する処理液P2の少なくとも一部を処理槽105の下部の送出口105bから抜き出し、エジェクタ107を介して、処理槽105における下部よりも上方の上部へ循環させている。この処理槽105の下部のパルプ繊維は、一度、エジェクタ107を通過し、旋回流で処理槽105の上方へ移動しつつ、最終的に下部に沈降してきたものや、ガス状物質Z2が溶け込んだ処理液P2中に浸漬されていたものである。したがって、そのようなパルプ繊維は、すでに処理工程S19-2bを少なくとも一度実行されたものと見ることができる。よって、供給工程S19-2aにて、処理液P2の一部を処理槽105の下部から抜き出し、エジェクタ107を介して処理槽105の上部へ循環させることで、実質的に処理工程S19-2bを複数回実行することができる。それにより、高吸水性ポリマーとガス状物質Z2との反応をより確実に進行させることができる。したがって、高吸水性ポリマーをより適切に酸化分解して、処理液P2中により溶解させて除去でき、パルプ繊維の処理のムラをより抑制できる。
 また、本実施形態における好ましい態様として、前処理供給工程S19-1aにおいて、前処理液P1の少なくとも一部を前処理槽101の下部の送出口101bから抜き出し、前処理槽101の上部の供給口101aへ循環させている。この前処理槽101の下部のパルプ繊維は、一度、供給口101aから前処理槽101の上部に供給され、最終的に下部に沈降してきたものや、ガス状物質Z1が溶け込んだ前処理液P1中に浸漬されていたものである。したがって、そのようなパルプ繊維は、すでに前処理工程S19-1bを少なくとも一度実行されたものと見ることができる。よって、前処理供給工程S19-1aにて、前処理液P1の一部を前処理槽101の下部から抜き出し、前処理槽101の上部へ循環させることで、実質的に前処理工程S19-1bを複数回実行することができる。それにより、後段の処理工程S19-2bにおいて、水溶液中の混合物98、すなわちパルプ繊維及び高吸水性ポリマーでエジェクタ107が詰まることをより抑制できる。したがって、水溶液中の混合物98の量をより多くしても、混合物98とガス状物質Z2との混合液98Lを形成して、処理槽105内へより安定的に吐出できる。それにより、処理工程S19-2bで処理できる水溶液中の混合物98をより増加でき、リサイクルパルプ繊維を更により効率よく製造することが可能となる。処理工程S19-2bで除去すべき高吸水性ポリマーが減少するので、パルプ繊維の処理のムラを更により抑制できる。
 また本実施形態は好ましい態様として、混合物98における高吸水性ポリマーを低減する前に、高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液を用いて混合物98を処理して、混合物98中の高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化する不活化工程を更に備える。例えば、穴開け工程S11から第3分離工程S18の少なくとも一つは、不活化可能な水溶液として酸性水溶液中で行われているので、不活化工程ということができる。不活化工程を有することで、高吸水性ポリマーの吸水性能を抑制できるので、後続の酸化剤処理工程において、より容易に、高吸水性ポリマーをガス状物質により短時間で酸化分解できる。すなわち、高吸水性ポリマーをパルプ繊維からより確実に除去できる。高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液としては、例えば、酸性水溶液(例示:pH2.5以下)が挙げられる。酸性水溶液は高吸水性ポリマーを不活化する効果が高いので、不活化工程の段階で、高吸水性ポリマーの吸水性能をより確実に抑制することができる。
 [第2実施形態]
 第2実施形態に係る使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法及び装置について説明する。本実施形態では、酸化剤処理工程S19a及び酸化剤処理装置19aが第1実施形態の酸化剤処理工程S19及び酸化剤処理装置19と相違する。以下、主に相違点について説明する。
 図4は、酸化剤処理装置19aの構成例を示す模式図である。酸化剤処理装置19aは、前処理装置19a-1と処理装置19a-2とを備える。前処理装置19a-1及び処理装置19a-2の基本構成は、第1実施形態の前処理装置19-1及び処理装置19-2と同じである。ただし、配管135が途中の分岐点Q1で分岐し、分岐された分岐管135aが配管136と合流点Q2で合流して、エジェクタ107の駆動流体供給口DIに連接している点で、両者は相違している。それにより、酸化剤処理装置19aは、前処理槽101の前処理液P1の供給先として、処理槽105及びエジェクタ107の少なくとも一方を選択し得る。例えば、酸化剤処理装置19aは、配管135途中の分岐点Q1よりも下流側に位置するバルブV3と、分岐点Q1と合流点Q2との間の分岐管135a途中に位置するバルブV4と、配管136途中の合流点Q2の上流側に位置するバルブV5と、を更に備えている。そして、バルブV3、バルブV4及びバルブV5の各々の開閉により、前処理液P1の供給先や処理液P2の処理などを選択できる。
 酸化剤処理工程S19aにおいて、エジェクタ107の駆動流体供給口DIに前処理液P1及び処理液P2のうちの少なくとも一方が供給されることを条件として、バルブV3、V4、V5の各々の開閉は、例えば、以下の(A)~(D)の場合が考え得る。(A)バルブV3、V4、V5をそれぞれ開、閉、開とする。(B)バルブV3、V4、V5をそれぞれ閉、開、閉とする。(C)バルブV3、V4、V5をそれぞれ閉、開、開とする。(D)バルブV3、V4、V5をそれぞれ開、開、開とする。
 上記(A)の場合、前処理液移送工程S19a-1cにおいて、前処理槽101の前処理液P1(高吸水性ポリマーとパルプ繊維を含む混合物98を含有)が、配管135を介して処理槽105の供給口105aへ供給される。一方、供給工程S19a-2aにおいて、処理槽105の処理液P2(高吸水性ポリマーとパルプ繊維を含む混合物98を含有)が配管136を介してエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。この場合は、第1実施形態(図2)の場合と同一である。したがって、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
 上記(B)の場合、前処理液移送工程S19a-1cにおいて、前処理槽101の前処理液P1が、配管135及び分岐管135aを介してエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。したがって、前処理液移送工程S19a-1c=供給工程S19a-2aとなる。このとき、処理槽105の処理液P2はエジェクタ107に供給されない。この場合には、第1実施形態(図2)、すなわち(A)の場合と比較して、前処理槽101の前処理液P1が全て直接エジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。したがって、パルプ繊維が全てエジェクタ107を通過するので、パルプ繊維を全てエジェクタ107でガス状物質Z2に接触させることができ、高吸水性ポリマーの除去の処理効率を向上できる。
 上記(C)の場合、前処理液移送工程S19a-1cにおいて、前処理槽101の前処理液P1が、配管135及び分岐管135aを介してエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。したがって、前処理液移送工程S19a-1c=供給工程S19a-2aとなる。更に、供給工程S19a-2aにおいて、処理槽105の処理液P2(高吸水性ポリマーとパルプ繊維を含む)が配管136を介してエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。この場合には、(B)の場合と比較して、更に、処理槽105の処理液P2がエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。したがって、一度エジェクタ107を通過したパルプ繊維の少なくとも一部を、更にエジェクタ107を通過させることができる。すなわち、パルプ繊維の少なくとも一部を、複数回、エジェクタ107でガス状物質Z2に接触させることができ、高吸水性ポリマーの除去の処理効率をより向上できる。
 上記(D)の場合、前処理液移送工程S19a-1cにおいて、前処理槽101の前処理液P1は、配管135を介して処理槽105の供給口105aへ供給される。それと共に、供給工程S19a-2aにおいて、前処理槽101の前処理液P1が配管135、分岐管135aを介してエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。更に、供給工程S19a-2aにおいて、処理槽105の処理液P2(高吸水性ポリマーとパルプ繊維を含む)は配管136を介してエジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。この場合には、第1実施形態(図2)すなわち(A)の場合と比較して、前処理槽101の前処理液P1の一部が直接エジェクタ107の駆動流体供給口DIに供給される。したがって、パルプ繊維の一部は確実にエジェクタ107を通過するので、パルプ繊維の一部をエジェクタ107でガス状物質Z2に確実に接触させることができ、高吸水性ポリマーの除去の処理効率を向上できる。
 [第3実施形態]
 第3実施形態に係る使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法及び装置について説明する。本実施形態では、酸化剤処理工程S19b及び酸化剤処理装置19bが第1実施形態の酸化剤処理工程S19及び酸化剤処理装置19と相違する。以下、主に相違点について説明する。
 図5は、酸化剤処理装置19bの構成例を示す模式図である。酸化剤処理装置19bは、前処理装置と(本)処理装置とが一体化している点で、第1実施形態の酸化剤処理装置19と相違している。すなわち、前処理槽と処理槽とは、同一の槽101Rである。前処理液と処理液とは、同一の液P3である。エジェクタ107の混合流体吐出口COは、ガス状物質放散部102aよりも槽101Rの下方の部分に位置している。前処理工程S19-1bは、槽の上方で実施され、処理工程S19-2bは、槽の下方で実施される、それにより、酸化剤処理装置19bは、前処理槽(又は処理槽)一つ分のスペース及び前処理槽と処理槽とを連接する配管135のスペースが不要であり、省スペースな装置ということができる。
 本実施形態では、同一の槽にて前処理工程S19-1bと処理工程S19-2bとを行うことができ、前処理工程S19-1bを実施した混合物98を、処理工程S19-2bを実施するために他の槽に移送する必要が無いため、処理の効率を高めることができる。
 以下では、第1実施形態における酸化剤処理工程S19における前処理工程S19-1b及び/又は処理工程S19-2bに関する実施例及び比較例について説明する。
<実施例1>
 酸化剤処理工程S19において、前処理工程S19-1bを行わず、処理工程S19-2bのみを行った。処理工程S19-2bでは、混合物98を含む水溶液を処理層105へ供給した。混合物98の粘度、すなわち固体粘度は31.5mPa・sであり、処理液P2中の混合物98の濃度、すなわち固体濃度は0.7%であった。処理工程S19-2b(オゾン濃度:200g/m;オゾン供給量:100g/h)を20分間実施した後の固体粘度は、22.0mPa・sであった。
<実施例2~6>
 酸化剤処理工程S19において、前処理工程S19-1bを行った後、処理工程S19-2bを行った。前処理工程S19-1bでは、混合物98を含む水溶液を前処理層101へ供給した。混合物98の粘度、すなわち固体粘度は平均で78.6mPa・sであり、前処理液P1中の混合物98の濃度、すなわち固体濃度は1%であった。前処理工程S19-1b(オゾン濃度:200g/m;オゾン供給量:100g/h)を10分間実施した後の固体粘度は、平均で31.2mPa・sであった。続いて、処理工程S19-2bでは、混合物98を含む前処理液P1を処理層105へ供給した。処理液P2中の混合物98の濃度、すなわち固体濃度は1%未満であった。処理工程S19-2b(オゾン濃度:200g/m;オゾン供給量:100g/h)を20分間実施した後の固体粘度は、平均で21.7mPa・sであった。
<実施例7>
 処理内容は、前処理工程S19-1bにおいて、混合物98の粘度、すなわち固体粘度が385mPa・sであり、前処理液P1中の混合物98の濃度、すなわち固体濃度が2%である他は、実施例2~6と同じである。前処理工程S19-1bを10分間実施した後の固体粘度は、42.0mPa・sであった。処理工程S19-2bを20分間実施した後の固体粘度は、23.0mPa・sであった。
<比較例1>
 酸化剤処理工程S19において、前処理工程S19-1bのみを行い、処理工程S19-2bを行わなかった。前処理工程S19-1bでは、混合物98を含む水溶液を前処理層101へ供給した。混合物98の粘度、すなわち固体粘度は31.5mPa・sであり、前処理液P1中の混合物98の濃度、すなわち固体濃度は0.7%であった。前処理工程S19-1b(オゾン濃度:200g/m;オゾン供給量:100g/h)を40分間実施した後の固体粘度は、22.0mPa・sであった。
<比較例2>
 処理内容は、混合物98の粘度、すなわち固体粘度が80.0mPa・sであり、前処理液P1中の混合物98の濃度、すなわち固体濃度が1%である他は、比較例1と同じである。前処理工程S19-1bを40分間実施した後の固体粘度は、21.0mPa・sであった。
<比較例3>
 処理内容は、混合物98の粘度、すなわち固体粘度が79.0mPa・sであり、処理液P2中の混合物98の濃度、すなわち固体濃度が1%である他は、実施例1と同じである。この場合、固体粘度が高すぎて、高吸水性ポリマーを含むパルプ繊維がエジェクタ107内を通過できなかった。そのため、実質的に酸化剤処理が行えなかった。
 ただし、粘度の測定は、以下の方法で行った。200mlのビーカーに試料の溶液を100ml入れて、粘度計TVB-10M(東機産業株式会社製)で測定した。ただし、酸化剤処理前粘度は、粘度計のTM2ローターで測定し、それ以外の粘度はTM1ローターで測定した。測定時間は30秒、測定時の各ローターの回転数は60rpmとした。
 上記の各実施例等において、酸化剤処理により最終的に得られる混合物98の粘度、すなわち固体粘度が25mPa・s以下(例えば、19~25mPa・sの範囲内)になったときに、十分に高吸水性ポリマーが除去されたと判断した。また、各実施例等において、酸化剤処理の総処理時間が35分以内であれば、効率的な処理が行われたと判断した。その結果、実施例1~7については、固体粘度が25mPa・s以下であり、総処理時間30分以内であったので、効率的な処理が行われたと判断した。比較例1、2については、固体粘度が25mPa・s以下であったが、総処理時間が35分を超えていたので、効率的な処理が行われなかったと判断した。比較例3は酸化剤処理を行えなかった。以上の結果から、エジェクタを用いた処理により、短時間で効率的に高吸水性ポリマーを除去できることが確認された。以上の結果を、下記の表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上記の実施形態は、裏面シートの構成部材をフィルムとし、表面シートの構成部材を不織布とする場合について説明している。しかし、裏面シートの構成部材を不織布とし、表面シートの構成部材をフィルムとする場合や、裏面シート及び表面シートの両方の構成部材をフィルムとする場合の実施形態についても、上記の実施形態と同様の方法で実現でき、同様の作用効果を奏することができる。
 本発明の吸収性物品は、上述した各実施形態に制限されることなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内において、適宜組合せや変更等が可能である。
 19-2a 供給工程
 19-2b 処理工程
    98 混合物
   105 処理槽
   107 エジェクタ
    AI 吸引流体供給口
    CO 混合流体吐出口
    DI 駆動流体供給口
    P2 処理液
    Z2 ガス状物質

Claims (14)

  1.  使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する方法であって、
     前記混合物を含む水溶液をエジェクタの駆動流体供給口に供給しつつ、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解するガス状物質を前記エジェクタの吸引流体供給口に供給する供給工程と、
     前記水溶液と前記ガス状物質とが前記エジェクタ内で混合された混合液を、処理槽の下部に連接された前記エジェクタの混合流体吐出口から、前記処理槽内の処理液中に吐出して、前記混合物中の前記高吸水性ポリマーを低減する処理工程と、
     を備える、
     方法。
  2.  前記供給工程は、前記混合物を含む前記処理液の少なくとも一部を、前記処理槽の下部から抜き出し、前記水溶液として前記駆動流体供給口に供給する工程を含む、
     請求項1に記載の方法。
  3.  前記供給工程及び前記処理工程の前に、前記混合物を、前処理槽内の前処理液中に供給する前処理供給工程と、
     前記前処理槽内において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を、前記前処理槽内のガス状物質放散部により放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減する前処理工程と、
     前記前処理工程において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記処理槽の上部から前記処理液へ移送する前処理液移送工程と、
     を更に備える、
     請求項1又は2に記載の方法。
  4.  前記供給工程及び前記処理工程の前に、前記混合物を、前処理槽内の前処理液中に供給する前処理供給工程と、
     前記前処理槽内において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を、前記前処理槽内のガス状物質放散部により放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減する前処理工程と、
     前記前処理工程において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記駆動流体供給口に移送する前処理液移送工程と、
     を更に備える、
     請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
  5.  前記前処理供給工程は、前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出し、前記前処理槽の上部から前記前処理液中に供給する工程を含む、
     請求項3又は4に記載の方法。
  6.  前記処理槽と前記前処理槽とは、同一の槽であり、
     前記処理液と前記前処理液とは、同一の液であり、
     前記エジェクタの前記混合流体吐出口は、前記ガス状物質放散部よりも前記槽の下方の部分に位置しており、
     前記前処理工程は、前記槽の上方で実施され、前記処理工程は、前記槽の下方で実施される、
     請求項3乃至5のいずれか一項に記載の方法。
  7.  前記ガス状物質は、オゾンを含む、
     請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。
  8.  前記混合物における前記高吸水性ポリマーを低減する前に、前記高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化可能な水溶液を用いて前記混合物を処理して、前記混合物中の前記高吸水性ポリマーの吸水性能を不活化する不活化工程を更に備える、
     請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。
  9.  使用済み吸収性物品から分離されたパルプ繊維及び高吸水性ポリマーの混合物からリサイクルパルプ繊維を製造する装置であって、
     駆動流体供給口と、吸引流体供給口と、混合流体吐出口とを有するエジェクタと、
     前記混合物を含む水溶液を前記駆動流体供給口に供給する水溶液供給部と、
     前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解するガス状物質を前記吸引流体供給口に供給するガス状物質供給部と、
     処理液を含み、前記水溶液と前記ガス状物質とが前記エジェクタ内で混合された混合液が、下部に連接された前記混合流体吐出口から前記処理液中に供給される処理槽と、
     を備える、
     装置。
  10.  前記処理槽は、前記混合物を含む前記処理液の少なくとも一部を、前記処理槽の下部から抜き出し、前記水溶液として前記駆動流体供給口に供給する処理液循環部を含む、
     請求項9に記載の装置。
  11.  前処理液を含む前処理槽と、
     前記前処理槽内に設けられ、前記前処理液中において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減するガス状物質放散部と、
     前記前処理槽において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記処理槽の上部から前記処理液へ移送する前処理液移送部と、
     を更に備える、
     請求項9又は10に記載の装置。
  12.  前処理液を含む前処理槽と、
     前記前処理槽内に設けられ、前記前処理液中において、前記前処理槽の底部から離れて前記前処理液中に存在する前記混合物に向って、前記混合物の下方から、前記高吸水性ポリマーを溶解可能に分解する前処理用のガス状物質を放散して、前記混合物の前記高吸水性ポリマーを低減するガス状物質放散部と、
     前記前処理槽において前記高吸水性ポリマーが低減された前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出して、前記駆動流体供給口へ移送する前処理液移送部と、
     を更に備える、
     請求項9乃至11のいずれか一項に記載の装置。
  13.  前記前処理槽は、前記混合物を含む前記前処理液の少なくとも一部を、前記前処理槽の下部から抜き出し、前記前処理槽の上部から前記前処理液中に供給する前処理液循環部を含む、
     請求項11又は12に記載の装置。
  14.  前記処理槽と前記前処理槽とは、同一の槽であり、
     前記処理液と前記前処理液とは、同一の液であり、
     前記エジェクタの前記混合流体吐出口は、前記ガス状物質放散部よりも前記槽の下方の部分に位置している、
     請求項11乃至13のいずれか一項に記載の装置。
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