JP2020028828A - 使用済み紙おむつの処理装置および処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】使用済みの紙おむつを、衛生的にかつ容易に焼却できる使用済み紙おむつの処理装置および処理方法の提供。【解決手段】使用済み紙おむつの処理装置1は、非透水性カバーシートと透水性不織布との間に吸水性ポリマーが内包され使用済みとなった使用済み紙おむつUDDを凍結する凍結装置2と、凍結された前記使用済み紙おむつが含まれる空間領域を、前記使用済み紙おむつに有する水分が昇華可能となるまで気圧を下げて真空とする真空装置3と、凍結され前記真空の状態にある前記空間領域に配された前記使用済み紙おむつの水分の昇華を進行させる昇華進行装置5よりなる。【選択図】図1
Description
本発明は、使用された紙おむつの処理装置および処理方法に関する。
一般に、紙おむつは、非透水性カバーシートと、透水性不織布と、非透水性カバーシートと透水性不織布との間に収容された高吸水性高分子材とを備えている。高吸水性高分子材は、細かい粉の状態で収容されている。
紙おむつの使用の際、多く水分を含む***物は、高吸水性高分子材に吸収され、高吸水性高分子材は、ゲル状となって、水分を保水する。ゲル状となった高吸水性高分子材は、外側から押圧されても水分を漏らすことなく閉じ込めるので、多く水分を含む***物が漏れることがないようになっている。このような紙おむつは、多くの場合使用後に焼却処理される。
特許文献1には、使用済みの紙おむつを粉砕機で粉砕した後、高温で加熱し、炭化することが記載されている。
紙おむつの使用の際、多く水分を含む***物は、高吸水性高分子材に吸収され、高吸水性高分子材は、ゲル状となって、水分を保水する。ゲル状となった高吸水性高分子材は、外側から押圧されても水分を漏らすことなく閉じ込めるので、多く水分を含む***物が漏れることがないようになっている。このような紙おむつは、多くの場合使用後に焼却処理される。
特許文献1には、使用済みの紙おむつを粉砕機で粉砕した後、高温で加熱し、炭化することが記載されている。
しかし、高吸水性高分子材は、植物育成の保水材としても使われるように一旦保水すると乾燥しにくく、燃焼しづらいものであるため、特許文献1のように炭化させるためには膨大な熱エネルギーを要した。また、特許文献1のように汚物の水分を含む紙おむつをそのまま粉砕するのは、不衛生な作業環境を生じるものであった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、使用済みの紙おむつを、衛生的にかつ容易に焼却処分できる使用済み紙おむつの処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1に係る使用済み紙おむつの処理装置は、非透水性カバーシートと透水性不織布との間に吸水性ポリマーが内包され使用済みとなった使用済み紙おむつを凍結する凍結装置と、凍結された前記使用済み紙おむつが含まれる空間領域を、前記使用済み紙おむつに有する水分が昇華可能となるまで気圧を下げて真空とする真空装置と、凍結され前記真空の状態にある前記空間領域に配された前記使用済み紙おむつの水分の昇華を進行させる昇華進行装置と、を備えた。
なお、本明細書において真空とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう。
なお、本明細書において真空とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう。
これによると、使用され水分を吸水性ポリマーに含んだ使用済み紙おむつは、凍結装置により凍結され、かつ真空装置により真空状態とされることで、凍結した水分は、氷の状態から水蒸気に変化する昇華が可能となる。昇華の際、昇華潜熱を必要とするため、昇華によって凍結された使用済み紙おむつの水分は、熱量が奪われてさらに温度が低下する。温度が低下すると、低下した温度の水分をさらに昇華するためには、真空度を上げるか、温度の低下を防ぐことが必要となる。そして、昇華進行装置により、真空度を上げる或いは昇華潜熱を補う加熱をおこなうことで、昇華が進行されて水分を氷の状態から水蒸気に変化させる。このように、昇華によって、常温や大気圧では乾燥が困難であった吸水性ポリマーに膨潤された水分を容易かつ迅速に取り除き、使用済み紙おむつを乾燥させることができる。昇華により水分が取り除かれた吸水性ポリマーは、乾燥することに加えて氷が含まれていた部分が多孔質状となることで燃焼し易くなり、きわめて容易に焼却処分することが可能となる。
(第一実施形態)
本発明に係る使用済み紙おむつの処理装置を具体化した実施形態について、図1〜図4を参照して以下に説明する。図1は、本発明に係る使用済み紙おむつの処理装置1の全体の概要を示している。使用済み紙おむつの処理装置1は、凍結装置2と、真空装置3と、コールドトラップ4と、昇華進行装置5と、粉砕装置6とを備えている。
本発明に係る使用済み紙おむつの処理装置を具体化した実施形態について、図1〜図4を参照して以下に説明する。図1は、本発明に係る使用済み紙おむつの処理装置1の全体の概要を示している。使用済み紙おむつの処理装置1は、凍結装置2と、真空装置3と、コールドトラップ4と、昇華進行装置5と、粉砕装置6とを備えている。
(凍結装置)
凍結装置2は、例えば、気化圧縮型冷凍機を使用する。気化圧縮型冷凍機は、公知技術であるため、説明を省略する。純水の場合、0℃以下で凍結するが、使用済み紙おむつUDDに含まれる水分は、様々な不純物を含む。そのため、凍結乾燥のためには、安全を見込んで少なくとも−20℃〜−40℃まで冷却する冷凍能力を持つものが望ましい。後述する真空容器31内の温度を冷却することで、真空容器31内に収容された使用済み紙おむつUDDの主に水分を凍結させる。
凍結装置2は、例えば、気化圧縮型冷凍機を使用する。気化圧縮型冷凍機は、公知技術であるため、説明を省略する。純水の場合、0℃以下で凍結するが、使用済み紙おむつUDDに含まれる水分は、様々な不純物を含む。そのため、凍結乾燥のためには、安全を見込んで少なくとも−20℃〜−40℃まで冷却する冷凍能力を持つものが望ましい。後述する真空容器31内の温度を冷却することで、真空容器31内に収容された使用済み紙おむつUDDの主に水分を凍結させる。
(真空装置・真空容器)
真空装置3は、真空容器31および真空ポンプ32を備えている。真空容器31は、例えば、ステンレス鋼部材により円筒状に形成されている。上端部には使用済み紙おむつUDDを投入する投入口31aが形成され、投入口31aは気密蓋311で密閉されるようになっている。真空容器31の底部には、後述する粉砕装置6側に連通する排出口31bが形成されている。排出口31bの周囲には、中央側に向って低くなる逆円錐形の傾斜ガイド31cが設けられている。排出口31bは、スライドして開閉するスライド扉312により密閉される。真空容器31の上方には、コンベヤCVが設けられ、使用済み紙おむつUDDを投入口31aの上方まで搬送する。
真空装置3は、真空容器31および真空ポンプ32を備えている。真空容器31は、例えば、ステンレス鋼部材により円筒状に形成されている。上端部には使用済み紙おむつUDDを投入する投入口31aが形成され、投入口31aは気密蓋311で密閉されるようになっている。真空容器31の底部には、後述する粉砕装置6側に連通する排出口31bが形成されている。排出口31bの周囲には、中央側に向って低くなる逆円錐形の傾斜ガイド31cが設けられている。排出口31bは、スライドして開閉するスライド扉312により密閉される。真空容器31の上方には、コンベヤCVが設けられ、使用済み紙おむつUDDを投入口31aの上方まで搬送する。
(棚部)
真空容器31の内側下部には、使用済み紙おむつUDDが配置される棚部313が設けられている。棚部313は、例えば、ステンレス鋼部材により、対となった半円形の二つの板状部313aで形成されている。各板状部313aは、直径に沿って延在する辺に平行な回転軸313bによって、水平位置と垂直位置との間で回動可能となっている。回転軸313bは、図略の電動モータを備えた回動機構によって、正逆方向に回動する。二つの板状部313aは、水平位置に位置決めすると、円盤状になり、真空容器31の内周壁を閉鎖して使用済み紙おむつUDDを載置可能とする。二つの板状部313aを垂直位置に位置決めすると、載置された使用済み紙おむつUDDを下方に落下させる。
(真空計・温度計)
真空容器31には真空計(図略)が設けられ、真空容器31内の圧力を検知する。真空計は、例えば、ピラニ真空計を使用する。
温度計(図略)は、使用済み紙おむつUDDおよび棚部313の温度を検出する。温度計は、例えば、低温域で使用されるシリコンダイオード温度計、白金抵抗温度計を使用する。
真空容器31の内側下部には、使用済み紙おむつUDDが配置される棚部313が設けられている。棚部313は、例えば、ステンレス鋼部材により、対となった半円形の二つの板状部313aで形成されている。各板状部313aは、直径に沿って延在する辺に平行な回転軸313bによって、水平位置と垂直位置との間で回動可能となっている。回転軸313bは、図略の電動モータを備えた回動機構によって、正逆方向に回動する。二つの板状部313aは、水平位置に位置決めすると、円盤状になり、真空容器31の内周壁を閉鎖して使用済み紙おむつUDDを載置可能とする。二つの板状部313aを垂直位置に位置決めすると、載置された使用済み紙おむつUDDを下方に落下させる。
(真空計・温度計)
真空容器31には真空計(図略)が設けられ、真空容器31内の圧力を検知する。真空計は、例えば、ピラニ真空計を使用する。
温度計(図略)は、使用済み紙おむつUDDおよび棚部313の温度を検出する。温度計は、例えば、低温域で使用されるシリコンダイオード温度計、白金抵抗温度計を使用する。
(真空ポンプ)
真空ポンプ32は、例えば、ロータリポンプを使用する。ロータリポンプは、公知技術であるため、説明を省略する。真空ポンプ32は、真空容器31に第一流通路321、コールドトラップ4および第二流通路322を経由して連通している。真空ポンプ32には、排気口323が設けられている。真空容器31を密封し、真空ポンプ32を駆動させることで、真空容器31内の圧力を低下させる。真空ポンプ32の能力は、100Pa〜1Paの気圧を長時間維持できるものが望ましい。
真空ポンプ32は、例えば、ロータリポンプを使用する。ロータリポンプは、公知技術であるため、説明を省略する。真空ポンプ32は、真空容器31に第一流通路321、コールドトラップ4および第二流通路322を経由して連通している。真空ポンプ32には、排気口323が設けられている。真空容器31を密封し、真空ポンプ32を駆動させることで、真空容器31内の圧力を低下させる。真空ポンプ32の能力は、100Pa〜1Paの気圧を長時間維持できるものが望ましい。
(コールドトラップ)
コールドトラップ4は、水蒸気を捕集する装置である。コールドトラップ4は、冷媒を冷却するコールドトラップ用冷凍機41と、内部に冷媒が循環するとともに外表面が水蒸気に接する冷却管群42とを有する。コールドトラップ4は、公知技術であるため、説明を省略する。凍結乾燥の際、除去される水分は、氷から直接水蒸気になるが、真空中では水蒸気の容積が非常に大きく、気体をもう一度氷に戻す必要があるために使用される。また、真空ポンプ32は、水蒸気を嫌うため、真空排気を行なう前に、水蒸気をコールドトラップ4で捕集する。コールドトラップ4は、真空容器31内の温度よりも低い温度で使用される。
コールドトラップ4は、水蒸気を捕集する装置である。コールドトラップ4は、冷媒を冷却するコールドトラップ用冷凍機41と、内部に冷媒が循環するとともに外表面が水蒸気に接する冷却管群42とを有する。コールドトラップ4は、公知技術であるため、説明を省略する。凍結乾燥の際、除去される水分は、氷から直接水蒸気になるが、真空中では水蒸気の容積が非常に大きく、気体をもう一度氷に戻す必要があるために使用される。また、真空ポンプ32は、水蒸気を嫌うため、真空排気を行なう前に、水蒸気をコールドトラップ4で捕集する。コールドトラップ4は、真空容器31内の温度よりも低い温度で使用される。
(昇華進行装置)
昇華進行装置5は、使用済みおむつに含まれる水分を継続して昇華するのに必要な昇華潜熱を与える。昇華潜熱は、氷1Kgを水蒸気にするために、675kCal必要とする。昇華進行装置5は、例えば、赤外線放射部51aを備えた電気ヒータ51で構成される。赤外線放射部51aは、例えば、真空容器31の投入口31aの周囲の天井部に配置される。電気ヒータ51は、赤外線による熱放射で、凍結した使用済み紙おむつUDDに昇華潜熱を供給する。
図4に示すように、例えば−K℃まで冷却され昇華が可能となった使用済み紙おむつUDDの水分Wは、昇華の際、昇華潜熱が使用済み紙おむつUDDから奪われ、水分Wの温度はさらに低下する。温度が下がれば、さらに圧力を下げることが昇華には必要であるが、圧力が一定な場合、使用済み紙おむつUDDの温度の低下により、昇華は停止する。そのため、圧力が一定な状態で継続して昇華するのに必要な熱量を昇華進行装置5により供給する。
昇華進行装置5は、使用済みおむつに含まれる水分を継続して昇華するのに必要な昇華潜熱を与える。昇華潜熱は、氷1Kgを水蒸気にするために、675kCal必要とする。昇華進行装置5は、例えば、赤外線放射部51aを備えた電気ヒータ51で構成される。赤外線放射部51aは、例えば、真空容器31の投入口31aの周囲の天井部に配置される。電気ヒータ51は、赤外線による熱放射で、凍結した使用済み紙おむつUDDに昇華潜熱を供給する。
図4に示すように、例えば−K℃まで冷却され昇華が可能となった使用済み紙おむつUDDの水分Wは、昇華の際、昇華潜熱が使用済み紙おむつUDDから奪われ、水分Wの温度はさらに低下する。温度が下がれば、さらに圧力を下げることが昇華には必要であるが、圧力が一定な場合、使用済み紙おむつUDDの温度の低下により、昇華は停止する。そのため、圧力が一定な状態で継続して昇華するのに必要な熱量を昇華進行装置5により供給する。
(粉砕装置)
粉砕装置6は、凍結乾燥により乾燥した使用済み紙おむつUDDを粉状に粉砕する。粉砕装置6は、図1に示すように、真空容器31の下方に設けられ、例えば、水平方向に平行に並んだ回転軸61a,62aの周りに夫々周設された第一・第二粉砕刃61,62と、第一・第二粉砕刃61,62を回転させる電動モータ(図略)と、第一・第二粉砕刃61,62を同じ回転速度で逆方向に回転させる歯車機構(図略)と、を備えている。第一・第二粉砕刃61,62は、刃の間を使用済み紙おむつUDDが上から下に通過するように、回転する。その際、第一・第二粉砕刃61,62は、噛合するため、使用済み紙おむつUDDを通過する間に粉砕する。
粉砕され粉状となった粉状紙おむつPDDは、収容器8に貯められる。
粉砕装置6は、凍結乾燥により乾燥した使用済み紙おむつUDDを粉状に粉砕する。粉砕装置6は、図1に示すように、真空容器31の下方に設けられ、例えば、水平方向に平行に並んだ回転軸61a,62aの周りに夫々周設された第一・第二粉砕刃61,62と、第一・第二粉砕刃61,62を回転させる電動モータ(図略)と、第一・第二粉砕刃61,62を同じ回転速度で逆方向に回転させる歯車機構(図略)と、を備えている。第一・第二粉砕刃61,62は、刃の間を使用済み紙おむつUDDが上から下に通過するように、回転する。その際、第一・第二粉砕刃61,62は、噛合するため、使用済み紙おむつUDDを通過する間に粉砕する。
粉砕され粉状となった粉状紙おむつPDDは、収容器8に貯められる。
(紙おむつ)
紙おむつDDは、図3に示すように、表面層(透水性不織布)71、吸水層(吸水性ポリマー等)72、防水層(非透水性カバーシート)73を備えている。
表面層71は、例えばポリプロピレン製の不織布により形成されている。表面層の端縁には、ギャザー711が形成され、大便漏れ等の防止をしている。吸水層72は、吸水紙721、綿状パルプ722および高分子吸収材723(吸水性ポリマー)より形成されている。高分子吸収材723は、水分を含むとゲル状となって、圧力が負荷されても、水分が染み出すことなく、尿戻りを防止する。防水層73は、例えば、ポリプロピレン製フィルムにより形成されている。防水層73の端縁にはギャザー或いはテープ731が設けられ尿漏れ等を防止している。紙おむつDDの構成材の内、高分子吸収材723(吸水性ポリマー)は、前述のように特に尿などの水分を含んでゲル状となり、含まれた水分は蒸発しにくく難燃性を示すところから、使用済み紙おむつUDDの焼却処理に高い燃焼エネルギーを要している。
紙おむつDDは、図3に示すように、表面層(透水性不織布)71、吸水層(吸水性ポリマー等)72、防水層(非透水性カバーシート)73を備えている。
表面層71は、例えばポリプロピレン製の不織布により形成されている。表面層の端縁には、ギャザー711が形成され、大便漏れ等の防止をしている。吸水層72は、吸水紙721、綿状パルプ722および高分子吸収材723(吸水性ポリマー)より形成されている。高分子吸収材723は、水分を含むとゲル状となって、圧力が負荷されても、水分が染み出すことなく、尿戻りを防止する。防水層73は、例えば、ポリプロピレン製フィルムにより形成されている。防水層73の端縁にはギャザー或いはテープ731が設けられ尿漏れ等を防止している。紙おむつDDの構成材の内、高分子吸収材723(吸水性ポリマー)は、前述のように特に尿などの水分を含んでゲル状となり、含まれた水分は蒸発しにくく難燃性を示すところから、使用済み紙おむつUDDの焼却処理に高い燃焼エネルギーを要している。
(作動)
上記のように構成された使用済み紙おむつの処理装置1の作動について、図2のフローチャートに基づいて以下に説明する。
まず、真空容器31の気密蓋311を開けられた状態にある。コンベヤCVを作動させ、真空容器31の投入口より、予定した重量となる複数の使用済み紙おむつUDDを投入する。気密蓋311を閉じて真空容器31内を密封する。
次に、凍結装置2を作動させる(凍結工程・ステップ101(以下、S101という。))。温度計で使用済み紙おむつUDDの凍結温度が−20℃以下に到達したことを確認する(S102)。
上記のように構成された使用済み紙おむつの処理装置1の作動について、図2のフローチャートに基づいて以下に説明する。
まず、真空容器31の気密蓋311を開けられた状態にある。コンベヤCVを作動させ、真空容器31の投入口より、予定した重量となる複数の使用済み紙おむつUDDを投入する。気密蓋311を閉じて真空容器31内を密封する。
次に、凍結装置2を作動させる(凍結工程・ステップ101(以下、S101という。))。温度計で使用済み紙おむつUDDの凍結温度が−20℃以下に到達したことを確認する(S102)。
凍結温度が−20℃以下であると確認された場合は、ステップ103へ移行し、真空ポンプ32を作動させる(真空処理工程・S103)。−20℃以下に到達していないと確認された場合は、ステップ101へ戻り、凍結工程を継続させる。
次に、真空計で真空容器31内が、所定の真空度、例えば100Paに到達していることを確認する(S104)。
真空容器31内が、100Paに到達していると確認された場合は、ステップ105に移行し、電気ヒータ51をONして、昇華潜熱の供給を開始する(昇華進行処理工程・S105)。
真空容器31内が、100Paに到達していると確認された場合は、ステップ105に移行し、電気ヒータ51をONして、昇華潜熱の供給を開始する(昇華進行処理工程・S105)。
次に、昇華潜熱の供給が所定のA時間経過したかを確認する(S106)。所定の時間Aは、経験上或いは実験上、全ての氷が昇華する時間として求められた時間である。投入される使用済みおむつUDDの重量、紙おむつのタイプ等より演算される。
所定の時間Aを経過したと確認された場合、電気ヒータ51をOFFにし、真空ポンプ32および凍結装置2の作動を停止する(S107)。
所定の時間Aを経過したと確認された場合、電気ヒータ51をOFFにし、真空ポンプ32および凍結装置2の作動を停止する(S107)。
次に、スライド扉312を開放し、乾燥した使用済み紙おむつUDDを粉砕装置6に投入して粉砕する(粉砕工程・S108)。使用済み紙おむつUDDは、粉砕されて粉状となる。凍結乾燥した使用済み紙おむつUDDを粉砕するので、極めて衛生的に粉砕することができる。
粉状となった使用済み紙おむつUDDを、例えば焼却処分する。昇華により凍結乾燥された使用済み紙おむつUDDは、氷のあったところが多孔質状態となり燃焼し易く、粉状とされたことで、焼却処分或いは埋立処分が極めて容易となる。
粉状となった使用済み紙おむつUDDを、例えば焼却処分する。昇華により凍結乾燥された使用済み紙おむつUDDは、氷のあったところが多孔質状態となり燃焼し易く、粉状とされたことで、焼却処分或いは埋立処分が極めて容易となる。
上記の記載で明らかなように、第一実施形態に係る使用済み紙おむつの処理装置1は、防水層73と表面層71との間に高分子吸収材723が内包され使用済みとなった使用済み紙おむつUDDを凍結乾燥するものである。
使用済み紙おむつの処理装置1は、凍結する凍結装置2と、凍結された使用済み紙おむつUDDが含まれる空間領域を、使用済み紙おむつUDDに有する水分が昇華可能となるまで気圧を下げて真空とする真空装置3と、凍結され真空の状態にある空間領域に配された使用済み紙おむつUDDの水分の昇華を進行させる昇華進行装置5と、を備えている。
これによると、使用され水分を高分子吸収材723に含んだ使用済み紙おむつUDDは、凍結装置2により凍結され、かつ真空装置3により昇華が可能となるまで気圧を下げられる。昇華の際、昇華潜熱を必要とするため、昇華によって使用済み紙おむつUDDの水分は、熱量が奪われてさらに温度が低下する。温度が低下すると、使用済み紙おむつUDDの水分をさらに昇華するためには、真空度を上げるか、温度の低下を防ぐことが必要となる。そこで、昇華進行装置5により、真空度を上げる或いは昇華潜熱を補う加熱をおこなうことで、昇華が進行されて水分を氷の状態から水蒸気に変化させる。
このように、昇華によって、常温や大気圧では乾燥が困難であった高分子吸収材723に膨潤された水分を容易かつ確実に取り除き、使用済み紙おむつUDDを乾燥させることができる。昇華により水分が取り除かれた高分子吸収材723は、乾燥することに加えて氷が含まれていた部分により多孔質状態にできることで燃焼し易くなり、きわめて容易に焼却処分することが可能となる。
また、水分が昇華した使用済み紙おむつUDDを粉砕する粉砕装置6を、さらに備えた。
これによると、充分に乾燥された使用済み紙おむつUDDを粉砕するので、糞尿の臭いを撒き散らすことなく、極めて衛生的に粉砕処理することができる。粉砕処理を行うことで、焼却や埋め立て、再生材料の取り出し等を容易に行なうことができる。
これによると、充分に乾燥された使用済み紙おむつUDDを粉砕するので、糞尿の臭いを撒き散らすことなく、極めて衛生的に粉砕処理することができる。粉砕処理を行うことで、焼却や埋め立て、再生材料の取り出し等を容易に行なうことができる。
また、凍結装置2は、使用済みおむつを−20℃以下の温度で凍結する。
これによると、充分に低い凍結温度であるため、使用済み紙おむつUDDに含まれる水分を水に変化させることなく確実に昇華させることができる。
これによると、充分に低い凍結温度であるため、使用済み紙おむつUDDに含まれる水分を水に変化させることなく確実に昇華させることができる。
また、真空装置3は、使用済み紙おむつUDDが含まれる空間領域の気圧を100Pa以下とする。
これによると、充分に低い気圧であるため、使用済み紙おむつUDDに含まれる水分を水に変化させることなく確実に昇華させることができる。
これによると、充分に低い気圧であるため、使用済み紙おむつUDDに含まれる水分を水に変化させることなく確実に昇華させることができる。
(第二実施形態)
次に、使用済み紙おむつの処理装置の第二実施形態について、図5に基づいて以下に説明する。
第二実施形態の使用済み紙おむつの処理装置101は、真空装置130の真空容器132が水平に延在する回転軸108R,108L周りに回転可能となっている。昇華進行装置が真空容器132内の棚部1313を加熱する電熱器105である。これらの点において第一実施形態と相違する。その他の点について第一実施形態と同様であるため、同じ符号を付与して説明を省略する。
以下、主に相違点について詳述する。
次に、使用済み紙おむつの処理装置の第二実施形態について、図5に基づいて以下に説明する。
第二実施形態の使用済み紙おむつの処理装置101は、真空装置130の真空容器132が水平に延在する回転軸108R,108L周りに回転可能となっている。昇華進行装置が真空容器132内の棚部1313を加熱する電熱器105である。これらの点において第一実施形態と相違する。その他の点について第一実施形態と同様であるため、同じ符号を付与して説明を省略する。
以下、主に相違点について詳述する。
真空容器132は、図5における左右方向に回転軸108R,108Lが水平に突設されている。回転軸108R,108Lは、真空容器132の外壁と一体に形成され筒状に形成されている。回転軸108R,108Lは、夫々左右の支柱109R,109Lに設けられた軸受BRに回転自在に支持されている。右側の回転軸108Rには、真空容器の内部と連通する第一流通路321が回転軸108Rの軸心に沿って貫通されている。第一流通路321は、回転軸108Rが回転する際には、連動して回転することなく固定されるようになっている。
左側の回転軸108Lの外周には、大径の第一平歯車111が周設されている。左側の回転軸108Lの下方には、電動モータEMが配置され電動モータEMの出力軸には小径の第二平歯車112が周設されている。第一平歯車111と第二平歯車112とは、対向して設けられ、第一平歯車111と第二平歯車112との間にはチェーンベルト113が張架されている。
これらの回転軸108R,108L、第一平歯車111、第二平歯車112、チェーンベルト113および電動モータEMが、回転装置を構成する。
左側の回転軸108Lには、凍結装置2の冷媒循環パイプ21と電熱器105の電気コード105aとが、挿通されている。凍結装置2の冷媒循環パイプ21と電熱器105の電気コード105aは、回転軸108Lの回転に連動することなく固定されている。
これらの回転軸108R,108L、第一平歯車111、第二平歯車112、チェーンベルト113および電動モータEMが、回転装置を構成する。
左側の回転軸108Lには、凍結装置2の冷媒循環パイプ21と電熱器105の電気コード105aとが、挿通されている。凍結装置2の冷媒循環パイプ21と電熱器105の電気コード105aは、回転軸108Lの回転に連動することなく固定されている。
真空容器132には、筒状の棚部1313が内周壁に沿って周設された二条の脚条1314に支持されて設けられている。使用済みおむつUDDを投入する投入口と昇華された使用済みおむつUDDを排出する排出口とは、一つの投入排出口132aである。
これによると、真空容器132を回転させることで、投入された使用済み紙おむつUDDを撹拌しながら凍結乾燥することができる。使用済み紙おむつUDD同士が、重なり合うのを防止し、高い効率で凍結した使用済み紙おむつUDDの水分を昇華させることができる。
これによると、真空容器132を回転させることで、投入された使用済み紙おむつUDDを撹拌しながら凍結乾燥することができる。使用済み紙おむつUDD同士が、重なり合うのを防止し、高い効率で凍結した使用済み紙おむつUDDの水分を昇華させることができる。
なお、上記凍結工程において、凍結温度を温度計で計測して所定温度以下となった場合に真空ポンプを作動させたが、これに限定されない。例えば、凍結装置2を作動させてから、最低温度到達時間(例えば、80分)を超えたら、真空ポンプ32を作動させてもよい。
また、昇華進行処理工程における昇華継続を所定の時間Aで管理したが、使用済み紙おむつUDDおよび棚部313の温度で管理してもよい。昇華が継続している場合、使用済み紙おむつUDDの温度は、低下する。昇華が終了すると、使用済み紙おむつUDDの温度の低下は停止し、或いは上昇するので、この温度変化を検知して昇華の終了を判定する。
また、昇華進行処理工程における昇華継続を所定の時間Aで管理したが、使用済み紙おむつUDDおよび棚部313の温度で管理してもよい。昇華が継続している場合、使用済み紙おむつUDDの温度は、低下する。昇華が終了すると、使用済み紙おむつUDDの温度の低下は停止し、或いは上昇するので、この温度変化を検知して昇華の終了を判定する。
また、使用済み紙おむつを粉々に粉砕する粉砕処理を、凍結乾燥後に行ったが、これに限定されない。例えば、凍結前或いは凍結後昇華進行前に行なっても良い。使用済み紙おむつUDDを粉状とすることで、全体の表面積が大きくなり、昇華による乾燥時間を短縮することができる。
また、凍結乾燥後、使用済み紙おむつUDDを粉砕装置6で粉砕したが、粉砕装置6はなくても良い。凍結乾燥によって、氷を含んでいた部分が多孔質状態となり、焼却が容易となる。
また、凍結乾燥後、使用済み紙おむつUDDを粉砕装置6で粉砕したが、粉砕装置6はなくても良い。凍結乾燥によって、氷を含んでいた部分が多孔質状態となり、焼却が容易となる。
本発明は、上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
1・・・使用済み紙おむつの処理装置、2・・・凍結装置、3・・・真空装置、31・・・真空容器、32・・・真空ポンプ、4・・・コールドトラップ、5・・・昇華進行装置、6・・・粉砕装置、71・・・表面層、72・・・吸水層、723・・・高分子吸収材(吸収性ポリマー)、101・・・使用済み紙おむつ処理装置、131・・・真空容器、105・・・電熱器(昇華進行装置)、DD・・・紙おむつ、UDD・・・使用済み紙おむつ。
Claims (7)
- 非透水性カバーシートと透水性不織布との間に吸水性ポリマーが内包され使用済みとなった使用済み紙おむつを凍結する凍結装置と、
凍結された前記使用済み紙おむつが含まれる空間領域を、前記使用済み紙おむつに有する水分が昇華可能となるまで気圧を下げて真空とする真空装置と、
凍結され前記真空の状態にある前記空間領域に配された前記使用済み紙おむつの水分の昇華を進行させる昇華進行装置と、
を備えた使用済み紙おむつの処理装置。 - 水分が昇華した前記使用済み紙おむつを粉砕する粉砕装置を、さらに備えた請求項1に記載の使用済み紙おむつの処理装置。
- 前記真空装置は、前記使用済み紙おむつを収容する真空容器を備え、
前記真空容器を回転させて収容された前記使用済み紙おむつを撹拌する回転装置をさらに備えた請求項1または2に記載の使用済み紙おむつの処理装置。 - 前記凍結装置は、前記使用済みおむつを−20℃以下の温度で凍結する請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の使用済み紙おむつの処理装置。
- 前記真空装置は、前記使用済み紙おむつが含まれる前記空間領域の気圧を100Pa以下とする請求項4に記載の使用済み紙おむつの処理装置。
- 非透水性カバーシートと透水性不織布との間に吸水性ポリマーが内包され使用済みとなった使用済み紙おむつを凍結させる凍結工程と、
凍結された前記使用済み紙おむつが含まれる空間領域を、前記使用済み紙おむつに含まれる水分が昇華可能となるまで気圧を下げて真空とする真空処理工程と、
凍結され前記真空の状態にある前記空間領域におかれた前記使用済み紙おむつの水分の昇華を進行させる昇華進行処理工程と、
を備えた使用済み紙おむつの処理方法。 - 前記昇華進行処理工程の後に、水分が昇華した前記使用済み紙おむつを粉砕して粉々にする粉砕工程を備えた請求項6に記載の使用済み紙おむつの処理方法。
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