JP6134888B2 - 塊状処理剤 - Google Patents
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Description
(1)塊状処理剤
本発明の第1は、消石灰または石灰石と、吸水性ポリマーと、バインダと、を含む、塊状処理剤である。上記のように、本発明の処理剤は、バインダを含むことによって固形化されてなるため、取り扱い性に優れる。なお、本発明の第1の塊状処理剤を構成する成分は、バインダによって相互に結着した状態で存在する。
本発明の第1の塊状処理剤に含まれうる消石灰(Ca(OH)2)は、強アルカリであるため、糞尿処理の際(特に大便)の殺菌効果が大きい。また、***や鳥インフルエンザなどに感染した動物や家畜あるいはその死骸、その動物や家畜が食べていた餌(植物など)、その動物や家畜が存在していた、または、存在している家畜舎、あるいは、その家畜舎付近の土壌や道路などを、殺菌、滅菌、消毒、消臭することなどに効果がある。これにより、有機物の発酵・分解が止まる。すると、殺菌、滅菌、消毒される。そして、臭気を低減させる効果を得ることができる。また、消石灰は、主に硫化物を吸着するため、この点からも消石灰を使用することによる臭気の低減効果が大きいと言える。
本発明の第1の塊状処理剤に含まれうる、石灰石(炭酸カルシウム)は、組成式CaCO3で表されるカルシウムの炭酸塩である。石灰石は、アルカリ性であるため、消石灰と同様の効果がある。
本発明の第1の塊状処理剤に含まれる吸水性ポリマー(吸水剤)は、消石灰または石灰石を補助する役割をする。つまり、例えば、処理剤として、消石灰または石灰石だけを用いた場合、被処理物(例えば糞尿中)の水分を吸収しきれず泥状となる場合がある。消石灰が湿ると、消石灰自身が独特の悪臭を放つ場合がある。また、糞尿が泥状のままであれば、糞尿が空気に触れ、糞尿の発酵・分解が進む虞がある。
本発明の第1の塊状処理剤に含まれるバインダは、下記で説明する有機系バインダであっても、重曹などの無機系バインダであってもよい。しかし、結着性を鑑みると、好ましくは、本発明の第1の塊状処理剤に含まれるバインダは、セルロース系バインダ、高分子系バインダおよびでんぷん系バインダからなる群から選択される少なくとも1種の有機系バインダであることが好ましく、特には、前記バインダが、セルロース系バインダであると好ましい。
本発明の第1の塊状処理剤の特に好ましい形態は、酸性固形物質を含む。本発明の第1の塊状処理剤が、酸性固形物質を含むことによって、被処理物(例えば、大便、小便)から発生しうるアンモニアを中和させることができる。よって、悪臭をさらに抑制することができる。上記でも述べたが、酸性固形物質を入れる際も相互に結着した状態で存在することになる。
本発明の第1の塊状処理剤の他の好ましい形態は、添加剤を含む。本発明の第1の塊状処理剤の添加剤としては、ゼオライト、活性炭、重曹および潤滑剤からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本発明の第1の塊状処理剤は、ゼオライトである添加剤をさらに含むとよい。「ゼオライト」とは沸石類と呼ばれる鉱物の総称で、天然のゼオライトは約40種類発見されている。ゼオライトが含まれると、被処理物(例えば、糞尿)に含まれるアンモニア成分を吸着し、消臭、脱臭に効果がある。ゼオライトを含むことによって、ゼオライトの細孔が、悪臭を取り込んで、悪臭を抑制することができる。
活性炭は、上記の消石灰が放つことがある悪臭を抑制する観点から添加されると好ましい。また、活性炭は、糞尿処理中に発生する悪臭を抑制する働きをも有する。
重曹(炭酸水素ナトリウム)は、消石灰や石灰石のアルカリ成分の補助を行う成分である。
本発明の第1の塊状処理剤に含まれうる潤滑剤は、本発明の第1の塊状処理剤を作製する際に、特に、打錠機の臼へのフィードをスムーズになるために用いられるものである。潤滑剤の種類としては、従来公知のものを適宜選択して、あるいは、組み合わせて使用することができる。例えば、ショ糖脂肪酸エステルなどのエステル系、二酸化ケイ素などのケイ素系、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カリウムなどが使われ、エステル系、ケイ素系、ステアリン酸カルシウムが好ましい。潤滑剤の含有量は、本発明の第1の塊状処理剤の総量に対して、0.5〜20質量%程度、あるいは、0.8〜17質量%程度であることが好ましい。かかる範囲であると、原料のフィード、崩壊性を高める。
本発明の処理剤は、本発明において悪影響を及ぼさない限り、その他の添加剤をさらに含有していてもよい。かかる添加剤の例としては、臭気対策の観点から、香料、消臭剤、または脱臭剤;アルコール等の親水性有機化合物、または界面活性剤;糞尿中の水分含有量を制御するという観点から、シリカゲル、無水硫酸ナトリウム等の乾燥剤;殺菌・脱臭の観点から、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素含有化合物;糞尿処理時のアルカリ性条件を補完する観点から、水酸化ナトリウム等の第1族元素の水酸化物等が挙げられる。これらの添加剤は、単独で使用してもよいし2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の第1の塊状処理剤は、上記の組成を、混合し、所望の大きさあるいは重量になるように、圧縮することによって、作製することができる。この際、混合する方法は、各成分を一度に混合してもよいし、各成分を順次混合してもよい。
卓上式手動の打錠機(杵と臼はそれぞれ一つ)で固化するために、まず、杵には、固化をする各成分を手でスプーンにて入れる。この際、フィードの難しさは考える必要はない。その後、手動(油圧)にてレバーを下して圧力をかけて、各成分を固化させることによって、第1の塊状処理剤を作製する。なお、卓上式手動の打錠機の利点は、かなりの時間、滞留させて圧力をかけるので固まりにくい組み合わせであっても固化できるというところである。なお、例えば口径の小さい杵(直径7mm:上下円版型)を用いた場合、口径が小さい方が面積当たりにより高い圧力がかかるので固化しにくいものでも固まる傾向がある。一方で、例えば口径の大きい杵(直径15mm:上下平版型)を用いる場合、口径が大きい方が面積当たりに小さい圧力になるので固化しにくいものには不利になるが、口径の大きい分、杵へのフィードは有利になり、生産性は向上する。
また、連続式の打錠機は、直打式であってもなくてもよいが、前処理の手間(例えば、造粒工程;本発明では、吸水性ポリマーが使用されるため乾式が好ましい)を省くことができるという点で生産性が向上する直打式を採用することも好ましい。ただ、本発明の主成分として用いられうる消石灰は、その粒子径が小さいため、そのような微粉のものをフィードしやすくするために潤沢剤を入れることが好ましい。一方で、前処理を行う場合は、例えば、ローラーコンパクターを用いて大きな圧力をかけて圧延して微粉を造粒したものにバインダ(結合剤)を混合したものを打錠することによって、本発明の第1の塊状処理剤を作製してもよい。大量生産を鑑みると、例えば、株式会社畑鐵工所製の打錠機(型式AP18−SSなど)を使用することが好ましい。この際の杵臼の直径は、13mm程度であり、杵立数は、18本程度である。かかる打錠機を使用すれば、原料を所望の割合となるように調製し、混合し、打錠機のホッパーに混合した原料を入れ、打錠機で回転式に打錠をしていくだけで生産が可能であり、好ましい。
本発明の第1の塊状処理剤の用途は特に制限されない。例えば、糞尿、有機性汚泥、動植物、家畜、家畜舎または土壌の処理に用いられうる。本発明の第1の塊状処理剤が、糞尿処理剤、有機性汚泥処理剤、動植物処理剤、家畜処理剤、家畜舎処理剤または土壌処理剤として使用されることによって、様々な効果を奏する。具体的には、本発明の第1の塊状処理剤が、糞尿処理剤に含まれることによって、本発明の処理剤は、固形化されているため、処理剤を使用する際に、粉塵が舞わないため、取り扱い性が向上する。具体的には、糞尿の処理は、災害用トイレ、渋滞用トイレ(渋滞時に車内で使用するトイレ)、工事現場等の仮設トイレ、ペット用トイレ(猫砂や犬のトイレ)、海外での水洗インフラのない地域での応用などがある。なお、本発明の第1の塊状処理剤が、糞尿処理に用いられる場合、かかる糞尿は、人糞尿のみならず、例えば、牛糞尿、豚糞尿、鶏糞尿等の畜糞尿等も包含する。また、前記糞尿は、大便単独でもよいし、小便単独でもよいし、大便と小便との混合物であってもよい。大便単独の場合、水分を多く含むことが好ましい。また、有機性汚泥の処理は、汚染された河川の処理、外食店舗から排出される食品残さ、感染症患者の嘔吐物の処理、血液の処理等の用途に好適に用いられうる。
本発明の第2は、本発明の第1の塊状処理剤を粉砕することによってなる、顆粒状処理剤である。本発明の第2のように、顆粒状処理剤であると、塊状処理剤のように固形状態を長持間保つ必要がないのでバインダの量を少なくできるとの観点で、塊状処理剤の単位重量当たりの有効成分の割合を高めることができる。
本発明の第3は、本発明の第1の塊状処理剤または本発明の第2の顆粒状処理剤が予め配置されてなる、便器である。本発明の第3の便器は、本発明の第1の塊状処理剤や本発明の第2の顆粒状処理剤を含んでいるので、本発明の第1の塊状処理剤、本発明の第2の顆粒状処理剤の効果を有する。ここで、特には、本発明の第3の便器は、本発明の第1の塊状処理剤が含まれると、取り扱い性の観点から非常に好ましい。無論、本発明の第3の便器が、本発明の第2の顆粒状処理剤を含むことも好ましく、その際は、表面積が大きくなり反応性のより良くなる効果がある。
本発明の第4は、本発明の第1の塊状処理剤または本発明の第2の顆粒状処理剤を含んで成形されてなる、吸収性物品である。本発明の第4にかかる吸収性物品は、上記した本発明の第1の塊状処理剤または本発明の第2の顆粒状処理剤、液透過性を有する表面シート、液不透過性を有する背面シートを備えると好ましい。
原薬剤 0.8g、およびバインダとして、セルロース系のバインダであるKCフロック(登録商標)0.2gを、卓上打錠機(株式会社菊水製作所製)の臼に入れ、40kNの圧力をかけて打錠し、処理剤の錠剤(平均直径:15mm、平均厚さ:5mm)を得た。なお、使用した杵は、直径15mmの上下平版型であった。なお、ゾルバリット(活性炭を10重量%含む消石灰、宇部マテリアルズ株式会社製)80重量部、および、吸水性ポリマー(「吸水剤」とも称する)(品名:ハイモサブ HS−960(ハイモ株式会社製))20重量部からなる混合物を、「原薬剤」と称する。以下、同じである。
原薬剤の量を0.9gとし、KCフロック(登録商標)の量を0.1gとしたこと以外は、実施例1と同様にして処理剤の錠剤(平均直径:15mm、平均厚さ:5mm)を得た。
原薬剤 0.8gを準備し、ローラーコンパクター(ターボ工業株式会社製)を用いて、加圧固化し、粒状の混合物を得た。この粒状の混合物と、バインダとしてKCフロック(登録商標)0.2gとを卓上打錠機(株式会社菊水製作所製)の臼に入れ、40kNの圧力をかけて打錠し、処理剤の錠剤(平均直径:15mm、平均厚さ:5mm)を得た。なお、使用した杵は、直径15mmの上下平版型であった。
原薬剤 0.8gを準備し、卓上打錠機(株式会社菊水製作所製)を用いて、加圧固化し、粒状物を得た。この粒状物を、乳鉢および乳棒を用いて粉状に粉砕し、得られた原薬剤の粉状物と、バインダとしてKCフロック(登録商標)0.2gとを卓上打錠機(株式会社菊水製作所製)の臼に入れ、40kNの圧力をかけて打錠し、処理剤の錠剤(平均直径:15mm、平均厚さ:5mm)を得た。なお、使用した杵は、直径15mmの上下平版型であった。
ゾルバリット(活性炭を10重量%含む消石灰、宇部マテリアルズ株式会社製)0.3gと、吸水剤(ハイモサブ HS−960)0.3gと、バインダとしてKCフロック(登録商標)0.65gと、潤滑剤としてエステルとケイ素(ショ糖脂肪酸エステル DKエステル メーカー名:第一工業製薬(株)製と、微粒二酸化ケイ素 サイロページ720 メーカー名:富士シリシア化学(株)製) 0.24g(エステル:ケイ素(重量比)=2:3)とを、高速回転式打錠機(株式会社菊水製作所製)の臼に入れ、本圧2t(処理剤1粒当たりの圧力)をかけて打錠し、処理剤の錠剤(平均直径:15mm、平均厚さ:7mm)を得た。なお、使用した杵は、直径15mmの上下円版型であった。
ゾルバリット(活性炭を5重量%含む消石灰、宇部マテリアルズ株式会社製)0.5gとし、吸水剤(ハイモサブ HS−960)を0.3gとし、バインダとしてKCフロック(登録商標)0.4gとした以外は、実施例5と同様に、処理剤の錠剤(平均直径:15mm、平均厚さ:5mm)を得た。
原薬剤 0.5gを、卓上打錠機(株式会社菊水製作所製)の臼に入れ、2kNの圧力をかけて打錠し、処理剤の錠剤を得た。なお、使用した杵は、直径15mmの上下平版型であった。
圧力を4kNとしたこと以外は、比較例1と同様にして、処理剤の錠剤を得た。
原薬剤 1.0gを、卓上打錠機(株式会社菊水製作所製)の臼に入れ、20kNの圧力をかけて打錠し、処理剤の錠剤を得た。なお、使用した杵は、直径15mmの上下平版型であった。
圧力を40kNとしたこと以外は、比較例1と同様にして、処理剤の錠剤を得た。
・検体(性別:男、年齢:38歳の糞尿)
・臭気実験の条件:温度20℃、相対湿度55%
大便臭(主には、スカトールとインドール、硫化化合物)については、2段階の官能評価で行った。
「1」が、処理前の大便の臭いと同等である。
糞尿を受ける内面が撥水性を有する容器(ビニール袋)状のトイレパックに、実施例5で得られた処理剤50gを配置した。その配置された処理剤の上に、小便50gを添加し、その後、大便200gを添加した。接触後、30分経過した際の臭気は殆どなく(臭気レベル:0)、2週間経過しても、臭気は殆どなかった(臭気レベル:0)。
糞尿を受ける内面が撥水性を有する容器(ビニール袋)状のトイレパックに、実施例5で得られた処理剤100gを配置した。その配置された処理剤の上に、小便50gを添加し、その後、大便200gを添加した。接触後、30分経過した際の臭気は殆どなく(臭気レベル:0)、2週間経過しても、臭気は殆どなかった(臭気レベル:0)。
処理剤を75gとした以外は、実施例8と同様に、処理を行った。接触後、30分経過した際の臭気は殆どなく(臭気レベル:0)、2週間経過しても、臭気は殆どなかった(臭気レベル:0)。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、50gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物50gを(株)富士薬品機械の打錠機(HSシリーズ)で、φ15mmの杵と臼を用いて、本圧1.5kN、30rpm打錠することによって、塊状処理剤 50粒を作製した(1粒1g、平均直径:15mm、平均厚さ:6mm)。取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度12kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、50gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物50gを(株)富士薬品機械の打錠機(HSシリーズ)で、φ15mmの杵と臼を用いて、本圧1.5kN、30rpm打錠することによって、塊状処理剤 50粒を作製した(1粒1g、平均直径:15mm、平均厚さ:6mm)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度12kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、45gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物45gを(株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧1.5kN、30rpm打錠することによって、塊状処理剤 45粒を作製した(1粒1g、平均直径:13mm、平均厚さ:6mm)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度12kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、50gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物50gを(株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧6.5kN、20rpm打錠することによって、塊状処理剤 77粒を作製した(1粒約0.65g、平均直径:13mm、平均厚さ:5.5mm)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度13kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、50gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物50gを(株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧5.58kN、20rpm打錠することによって、塊状処理剤 67粒を作製した(1粒約0.75g、平均直径:13mm、平均厚さ:5mm)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度12kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、50gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物50gを(株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧5.54kN、30rpm打錠することによって、塊状処理剤 83粒を作製した(1粒約0.6g、平均直径:13mm、平均厚さ:5.5mm)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度8kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、50gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物50gを(株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧7.5kN、20rpm打錠することによって、塊状処理剤 83粒を作製した(1粒約0.6g、平均直径:13mm、平均厚さ:5.5mm)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度12kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、38.5gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物38.5gを(株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧10kN、40rpm打錠することによって、塊状処理剤 39粒を作製した(1粒約1g、平均直径:13mm、平均厚さ:7mm)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度7kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、45gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物45gを (株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧1.5kN、30rpm打錠することによって、塊状処理剤 45粒を作製した(1粒1g)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度12kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
下記表に示される成分を、下記表に示される混合割合で(合計100質量%)、50gとなるように混合することによって混合物を作製した。かかる混合物50gを(株)畑鉄工所製 HT−AP18SS−II 連続式打錠機で、φ13mmの杵と臼を用いて、本圧5.54kN、30rpm打錠することによって、塊状処理剤 83粒を作製した(1粒約0.6g)。ホッパーからのフィードもスムーズに行うことができた。また、取り扱い性は、非常に優れていた。なお、塊状処理剤の硬度は、硬度8kgfであった。この際の硬度の測定は、錠剤破壊強度測定器(硬度計)TH−203MPにて行った。
糞尿を受ける内面が撥水性を有する容器(ビニール袋)状のトイレパックに、小便50gを添加し、その後、大便300gを添加した。その後、吸水性ポリマー(住友精化株式会社製 アクアキープSA−50II)10gを添加した。
Claims (14)
- 消石灰と、
吸水性ポリマーと、
バインダと、
を含む、塊状の人糞尿処理剤。 - 酸性固形物質をさらに含む、請求項1に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- 平均直径が3〜100mmである、請求項1または2に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- ゼオライト、活性炭、重曹および潤滑剤からなる群から選択される少なくとも1種の添加剤をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- 前記添加剤が、前記塊状の人糞尿処理剤の総質量に対して、0.8〜30質量%含まれる、請求項4に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- 前記吸水性ポリマーが、前記塊状の人糞尿処理剤の総質量に対して、10質量%以上含まれる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- 前記塊状の人糞尿処理剤を構成する各成分が混合され、圧縮されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- 前記消石灰が、前記塊状の人糞尿処理剤の総質量に対して、10質量%以上含まれる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- 前記バインダが、前記塊状の人糞尿処理剤の総質量に対して、8質量%以上含まれる、請求項1〜8のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤。
- 消石灰と、
吸水性ポリマーと、
バインダと、
を含む、顆粒状の人糞尿処理剤。 - 平均粒径が、150μm超〜3mm未満である、請求項10に記載の顆粒状の人糞尿処理剤。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤または請求項10もしくは11に記載の顆粒状の人糞尿処理剤が予め配置されてなる、便器。
- 水の非存在下に、請求項1〜9のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤または請求項10もしくは11に記載の顆粒状の人糞尿処理剤が予め配置されてなる、請求項12に記載の便器。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の塊状の人糞尿処理剤または請求項10もしくは11に記載の顆粒状の人糞尿処理剤を含んで成形されてなる、人糞尿の吸収性物品。
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