JP4685973B1 - 使用済み紙おむつの分離方法及びそれに用いる使用済み紙おむつ分離装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 分離後のビニールを迅速に自動回収できるようにする。
【解決手段】 片面が開放された回転ドラム２３の周面にビニールＶは通過できないがそれ以外は通過できる排水孔を形成し、その回転ドラム２３を密閉可能な外槽２２内に横向きの姿勢で且つ一部が水中に浸漬する位置に回転自在に軸支し、外槽２２の底部に排出弁２２ｂ付きの沈殿室２２ａを形成し、回転ドラム２３の開放位置にビニールＶを吸引手段で外部へ吸引するビニール回収ダクト３４を配管する。また、回転ドラム２３の外周面に圧縮空気を吹き付けるエアーノズル２７を設け、外槽２２と回転ドラム２３の間に水管を配管し、その水管を通じて外槽２２内の水Ｗを回転ドラム２３内へ送水して循環させる循環ポンプを設ける。
【選択図】 図６
【解決手段】 片面が開放された回転ドラム２３の周面にビニールＶは通過できないがそれ以外は通過できる排水孔を形成し、その回転ドラム２３を密閉可能な外槽２２内に横向きの姿勢で且つ一部が水中に浸漬する位置に回転自在に軸支し、外槽２２の底部に排出弁２２ｂ付きの沈殿室２２ａを形成し、回転ドラム２３の開放位置にビニールＶを吸引手段で外部へ吸引するビニール回収ダクト３４を配管する。また、回転ドラム２３の外周面に圧縮空気を吹き付けるエアーノズル２７を設け、外槽２２と回転ドラム２３の間に水管を配管し、その水管を通じて外槽２２内の水Ｗを回転ドラム２３内へ送水して循環させる循環ポンプを設ける。
【選択図】 図６
Description
本発明は、使用済み紙おむつをビニールとそれ以外に分離する使用済み紙おむつの分離方法及びそれに用いる使用済み紙おむつ分離装置に関する。
従来、使用済み紙おむつをビニールとそれ以外に分離する技術が特許文献１，２に開示されている。特許文献１記載の技術は、使用済み紙おむつを裁断し、これを水及び塩化カルシウムとともに分解槽に投入して攪拌し、使用済み紙おむつに含まれる吸水ポリマーを塩化カルシウムと反応させて脱水するとともにパルプ・不織布・吸収紙・屎尿を溶解して沈殿させ、分解槽の水面近傍を浮遊するビニールをスクリーンで掬い上げることで分離できるようにした、というものである。
また、特許文献２記載の技術は、多孔を有する回転ドラムと、その回転ドラムの下部を収容する外槽と、その外槽に配管した排水管とで構成した使用済み紙おむつ分離装置であり、使用済み紙おむつと水を回転ドラムに投入し、回転ドラムの回転により攪拌して使用済み紙おむつを分離溶解し、その溶解物を回転ドラムの多孔を通過させて外槽に沈殿させ、その沈殿した溶解物を排水管で排出して不溶物であるビニールを回転ドラム内に残留させることで分離できるようにした、というものである。
ところで、特許文献１記載の技術では、スクリーンによる掬い上げは動作が遅く、ビニールの回収に時間を要して効率が悪いものであった。また、特許文献２記載の技術では、回転ドラム内に残留したビニールは回転ドラムを停止させて作業者が手作業で取り出す必要があるから、ビニールの回収の自動化や連続処理が困難であり、多量の使用済み紙おむつの処理には向かない技術であった。
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、分離後のビニールを迅速に自動回収できるようにすることにある。
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 使用済み紙おむつをビニールとそれ以外に分離する使用済み紙おむつの分離方法であって、裁断又は破砕された使用済み紙おむつに水と脱水剤を加えて混合し、使用済み紙おむつに含まれる吸水ポリマーを脱水剤と反応させて脱水させる反応工程と、その脱水済みの混合物を回転ドラムに投入して溶解し、ビニール以外の溶解物を沈殿させて回転ドラム外に排出させ、ビニールを回転ドラム内に残留させる分離工程と、その残留したビニールを回転ドラム外に吸引して回収する回収工程とを有することを特徴とする、使用済み紙おむつの分離方法
２） 裁断又は破砕された使用済み紙おむつと水を混合した混合物を溶解してビニールとそれ以外に分離する使用済み紙おむつ分離装置であって、片面が開放された回転ドラムの周面にビニールは通過できないがそれ以外は通過できる排水孔を形成し、その回転ドラムを密閉可能な外槽の内部に横向きの姿勢で且つ一部が水中に浸漬する位置に回転自在に軸支し、外槽の底部に排出弁付きの沈殿室を形成し、回転ドラムの開放位置にビニールを吸引手段で外槽の外へ吸引するビニール回収ダクトを配管したことを特徴とする、使用済み紙おむつ分離装置
３） 回転ドラムの外周面に圧縮空気を吹き付けるエアーノズルを設けた、前記２）記載の使用済み紙おむつ分離装置
４） 外槽の下部と回転ドラムの開放位置との間に水管を配管し、その水管を通じて外槽内の水を回転ドラム内へ送水して循環させる循環ポンプを設けた、前記２）又は３）記載の使用済み紙おむつ分離装置
５） 吸引手段が、片面が開放された乾燥ドラムの周面にビニールは通過できないがそれ以外は通過できる通気孔を形成し、その乾燥ドラムを密閉可能な箱体の内部に回転自在に軸支し、箱体の上部に乾燥用ヒーターを取り付け、その乾燥用ヒーターの上方位置に箱体の上面を開閉する開閉ダンパーを取り付け、箱体の下部に排気向きに作動するブロワーを取り付け、ビニール回収ダクトを乾燥ドラムの開放位置に配管した構造である、前記２）〜４）いずれか記載の使用済み紙おむつ分離装置
６） 裁断又は破砕した使用済み紙おむつに水と脱水剤を加えて混合する攪拌装置付きの反応槽を外槽とは別に設け、その反応槽と外槽との間に混合物を回転ドラム内へ投入する開閉弁付きの投入シュートを取り付けた、前記２）〜５）いずれか記載の使用済み紙おむつ分離装置
７） 攪拌装置の回転方向と同一方向の水流が形成される向きに噴水して水を供給するノズルを反応槽に取り付けた、前記６）記載の使用済み紙おむつ分離装置
８） 開閉弁に噴水して洗浄する洗浄ノズルを設けた、前記６）又は７）記載の使用済み紙おむつ分離装置
にある。
１） 使用済み紙おむつをビニールとそれ以外に分離する使用済み紙おむつの分離方法であって、裁断又は破砕された使用済み紙おむつに水と脱水剤を加えて混合し、使用済み紙おむつに含まれる吸水ポリマーを脱水剤と反応させて脱水させる反応工程と、その脱水済みの混合物を回転ドラムに投入して溶解し、ビニール以外の溶解物を沈殿させて回転ドラム外に排出させ、ビニールを回転ドラム内に残留させる分離工程と、その残留したビニールを回転ドラム外に吸引して回収する回収工程とを有することを特徴とする、使用済み紙おむつの分離方法
２） 裁断又は破砕された使用済み紙おむつと水を混合した混合物を溶解してビニールとそれ以外に分離する使用済み紙おむつ分離装置であって、片面が開放された回転ドラムの周面にビニールは通過できないがそれ以外は通過できる排水孔を形成し、その回転ドラムを密閉可能な外槽の内部に横向きの姿勢で且つ一部が水中に浸漬する位置に回転自在に軸支し、外槽の底部に排出弁付きの沈殿室を形成し、回転ドラムの開放位置にビニールを吸引手段で外槽の外へ吸引するビニール回収ダクトを配管したことを特徴とする、使用済み紙おむつ分離装置
３） 回転ドラムの外周面に圧縮空気を吹き付けるエアーノズルを設けた、前記２）記載の使用済み紙おむつ分離装置
４） 外槽の下部と回転ドラムの開放位置との間に水管を配管し、その水管を通じて外槽内の水を回転ドラム内へ送水して循環させる循環ポンプを設けた、前記２）又は３）記載の使用済み紙おむつ分離装置
５） 吸引手段が、片面が開放された乾燥ドラムの周面にビニールは通過できないがそれ以外は通過できる通気孔を形成し、その乾燥ドラムを密閉可能な箱体の内部に回転自在に軸支し、箱体の上部に乾燥用ヒーターを取り付け、その乾燥用ヒーターの上方位置に箱体の上面を開閉する開閉ダンパーを取り付け、箱体の下部に排気向きに作動するブロワーを取り付け、ビニール回収ダクトを乾燥ドラムの開放位置に配管した構造である、前記２）〜４）いずれか記載の使用済み紙おむつ分離装置
６） 裁断又は破砕した使用済み紙おむつに水と脱水剤を加えて混合する攪拌装置付きの反応槽を外槽とは別に設け、その反応槽と外槽との間に混合物を回転ドラム内へ投入する開閉弁付きの投入シュートを取り付けた、前記２）〜５）いずれか記載の使用済み紙おむつ分離装置
７） 攪拌装置の回転方向と同一方向の水流が形成される向きに噴水して水を供給するノズルを反応槽に取り付けた、前記６）記載の使用済み紙おむつ分離装置
８） 開閉弁に噴水して洗浄する洗浄ノズルを設けた、前記６）又は７）記載の使用済み紙おむつ分離装置
にある。
本発明の前記１）記載の構成によれば、裁断又は破砕された使用済み紙おむつに水と脱水剤が加えられて混合され、使用済み紙おむつに含まれる吸水ポリマーが脱水剤と反応して脱水され、その脱水済みの混合物が回転ドラムに投入されて溶解し、ビニール以外の溶解物が沈殿して回転ドラム外に排出され、ビニールが回転ドラム内に残留し、その分離された回転ドラム内のビニールが吸引されて回転ドラム外に回収される。このように、特許文献１記載の技術のスクリーンによる掬い上げと比較してビニールを短時間で効率的に回収できる。また、特許文献２記載の技術のように作業者の手作業を要しないから、ビニールの回収の自動化や連続処理が容易となる。
本発明の前記２）記載の構成によれば、混合物を回転ドラム内に投入して回転させると、その回転で混合物が溶解し、ビニール以外の溶解物が回転ドラムの排水孔を通過して外槽の沈殿室に沈殿し、排出弁を開放すると、水及び沈殿室内の溶解物が排出してビニールのみが回転ドラム内に残る。排出弁を閉塞して外槽を密閉し、回転ドラムを回転させた状態で吸引手段で吸引すると、外槽とビニール回収ダクトの内部が負圧になり、回転ドラム内のビニールがビニール回収ダクトに吸い込まれて回収される。このように、特許文献１記載の技術のスクリーンによる掬い上げと比較してビニールを短時間で効率的に回収できる。また、特許文献２記載の技術のように作業者の手作業を要しないから、ビニールの回収の自動化や連続処理が容易となる。
本発明の前記３）記載の構成によれば、エアーノズルの圧縮空気が回転ドラムの排水孔を通気する際、その勢いで回転ドラムの内面に付着しているビニールが剥離し、ビニールを取り残すことなく確実に回収できる。
本発明の前記４）記載の構成によれば、循環ポンプで吸引された外槽内の水が回転ドラム内に送水され、その流れでビニールがそれ以外の溶解物と分離し易くなる。したがって、多量の水を投入したり回転ドラムを高回転させることなくビニールの分離効果を高めることができる。
本発明の前記５）記載の構成によれば、分離したビニールを回収する際、開閉ダンパーを閉塞してブロワーを作動させると、外槽と箱体とビニール回収ダクトの内部が負圧になり、回転ドラム内のビニールがビニール回収ダクトに吸い込まれて箱体内へ回収される。また、回収したビニールを乾燥する際、開閉ダンパーを開放して乾燥用ヒーターとブロワーを作動させると、ブロワーの吸引で外気が乾燥用ヒーターを通過して加熱され、その熱が箱体内へ導入されてビニールが乾燥される。このように、ビニールの回収と乾燥を１台のブロワーで行うことができ、設備の低コスト化及び省スペース化を図ることができる。
本発明の前記６）記載の構成によれば、使用済み紙おむつに含まれる吸水ポリマーが脱水剤と反応して脱水し、吸水ポリマーの膨潤が抑制されて素材の分離が容易になる。
本発明の前記７）記載の構成によれば、攪拌装置を高回転させることなく使用済み紙おむつと水と脱水剤が効率的に攪拌され、混合及び吸水ポリマーの脱水を早めることができる。
本発明の前記８）記載の構成によれば、混合物を回転ドラムへ投入する際、混合物が開閉弁に付着して投入シュートの途中が詰まりやすくなることがあるが、洗浄ノズルで開閉弁に噴水することで、付着した混合物を流し落として混合物を円滑に通過させることができる。
以下、本発明を実施するための形態を実施例と図面に基づいて具体的に説明する。
図１〜８に示す実施例は、３体の使用済み紙おむつ分離装置と３体のビニール乾燥装置で多量の使用済み紙おむつを並列に分離処理できるようにした使用済み紙おむつ処理設備の例である。図１は実施例の使用済み紙おむつ処理設備の全体図、図２は実施例の使用済み紙おむつ分離装置の正面図、図３は実施例の使用済み紙おむつ分離装置の側面図、図４は実施例の使用済み紙おむつ分離装置の横断面図、図５，６は実施例の使用済み紙おむつ分離装置の縦断面図、図７は実施例のビニール乾燥装置の説明図、図８は実施例の使用済み紙おむつの分離工程図である。
図中、１０は裁断装置、１１は待機コンベヤ、１２は振分けコンベヤ、２０は使用済み紙おむつ分離装置、２１はフレーム、２２は外槽、２２ａは沈殿室、２２ｂは排出弁、２３は回転ドラム、２３ａは攪拌羽根、２３ｂはモーター、２４は反応槽、２４ａは攪拌装置、２４ｂは水位検知機、２４ｃはノズル、２４ｄは投入路、２４ｅは投入シュート、２４ｆは開閉弁、２４ｇは洗浄ノズル、２５は給水管、２６は供給管、２７はエアーノズル、２８は水管、２９は循環ポンプ、３０はビニール乾燥装置、３１はフレーム、３２は箱体、３２ａは扉、３２ｂは傾斜用シリンダー、３３は乾燥ドラム、３４はビニール回収ダクト、３５は乾燥用ヒーター、３６は開閉ダンパー、３７はブロワー、３８は搬送コンベヤ、３９はリント回収装置、３９ａは排気ダクト、Ａは使用済み紙おむつ、Ｂは混合物、Ｂａは溶解物、Ｃは塩化カルシウム（脱水剤）、Ｖはビニール、Ｗは水である。
本実施例の使用済み紙おむつ処理設備は、図１に示すように、投入された使用済み紙おむつＡを裁断する裁断装置１０と、その裁断装置１０で裁断した使用済み紙おむつＡを振分け時まで貯溜する待機コンベヤ１１と、その待機コンベヤ１１から投入された使用済み紙おむつＡを待機コンベヤ１１の下方位置で移動して振り分ける振分けコンベヤ１２と、その振分けコンベヤ１２の移動位置の下方で振分けコンベヤ１２から振り分けられた使用済み紙おむつＡを分離する３体の使用済み紙おむつ分離装置２０と、その使用済み紙おむつ分離装置２０で分離されたビニールＶを回収して乾燥する３体のビニール乾燥装置３０とで構成している。
使用済み紙おむつ分離装置２０は、図２〜６に示すように、フレーム２１に外槽２２を所定高さに取り付け、その外槽２２の底部に溶解物Ｂａを沈殿させる沈殿室２２ａを形成し、その沈殿室２２ａの底面を開口してエアーシリンダーの上下動で溶解物Ｂａを水Ｗとともに排出する排出弁２２ｂを取り付けている。
外槽２２の内部には前面が開放され且つ周面に排水孔が形成されたステンレス製の回転ドラム２３を横向きの姿勢に軸支し、その回転ドラム２３の内面に攪拌羽根２３ａを取り付け、回転ドラム２３を正逆回転させるモーター２３ｂを外槽２２の後面に取り付けている。回転ドラム２３は外槽２２の軸線よりやや上方に偏心した位置に設け、その外径及び長さは１５００ｍｍ×１０００ｍｍで、排水孔は水Ｗ及び溶解物Ｂａが通過でき且つビニールＶが通過できない径（孔径５ｍｍ、開口率３０％）に形成している。
フレーム２１の上部には攪拌装置２４ａと水位検知機２４ｂを備えた反応槽２４を取り付け、反応槽２４の側面に水Ｗを供給する給水管２５と塩化カルシウムＣを供給する供給管２６を配管している。脱水剤としては、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）の他、多価金属イオンのＣａ，Ｎａ，Ｍｇ等が使用できる。給水管２５の先端には供給された水Ｗを攪拌装置２４ａの回転方向と同じ方向の水流が形成される向きにジェット噴射するノズル２４ｃを取り付け、水位検知機２４ｂが槽内の所定水位を検知すると水Ｗと塩化カルシウムＣの供給が停止するようになっている。
反応槽２４の内底は前方へ下向きに傾斜させ、その傾斜面の終端位置と外槽２２の前面との間に投入路２４ｄと投入シュート２４ｅを取り付けて連通し、その投入路２４ｄにエアーシリンダーの上下動で混合物Ｂを投入する開閉弁２４ｆを取り付け、その開閉弁２４ｆに噴水して洗浄する洗浄ノズル２４ｇを開閉弁２４ｆの上方位置に取り付けている。
外槽２２の上部にはコンプレッサー（図示せず）で供給した０．５ＭＰａ程度の圧縮空気を回転ドラム２３の外周面に吹き付けるエアーノズル２７を取り付け、外槽２２の下部側面から投入シュート２４ｅの下部に渡って水管２８を配管し、その水管２８を通じて外槽２２内の水Ｗを回転ドラム２３内に送水する循環ポンプ２９を取り付けている。
ビニール乾燥装置３０は、図７に示すように、フレーム３１にビニール排出用の扉３２ａを備えた密閉可能な箱体３２を下端部で枢支し、その箱体３２を前方へ傾動させる傾斜用シリンダー３２ｂを取り付け、箱体３２の内部に片面が開放された横向きの乾燥ドラム３３をモーター（図示せず）で回転自在に軸支している。箱体３２の前面と使用済み紙おむつ分離装置２０の回転ドラム２３の開放位置との間にはビニール回収ダクト３４を配管している。乾燥ドラム３３の外径及び長さは１２００ｍｍ×１０００ｍｍで、ビニールＶが通過できない径の通気孔（図示せず）を全面に形成している。
箱体３２の上面には熱風入口温度１００℃、排気出口温度８０℃前後となるようにサーモスタットと電磁弁（図示せず）で調整しながら発熱する乾燥用ヒーター３５を取り付け、その乾燥用ヒーター３５の上面に開閉ダンパー３６を取り付け、箱体３２の下部に排気向きに作動するブロワー３７を取り付けている。吸引時は開閉ダンパー３６が閉塞した状態でブロワー３７が作動し、乾燥時は開閉ダンパー３６が開放した状態でブロワー３７が作動するようになっている。
箱体３２の扉３２ａの直下位置には排出したビニールＶを搬送する搬送コンベヤ３８を設置している。ビニール乾燥装置３０の隣接位置にはサイクロン式のリント回収装置３９を設置し、そのリント回収装置３９と箱体３２の後部との間に排気ダクト３９ａを配管している。
以下、本実施例の使用済み紙おむつ処理設備を用いた使用済み紙おむつＡの分離とビニールＶの回収について説明する。
＜裁断工程＞
まず、裁断装置１０と待機コンベヤ１１が作動する。振分けコンベヤ１２は待機コンベヤ１１の終端位置で待機している。使用済み紙おむつＡを裁断装置１０に投入すると裁断されながら右方向へ搬送され、終端口から待機コンベヤ１１に排出される。使用済み紙おむつＡは単品の他、ゴミ袋にまとめて収容したものが含まれる。
まず、裁断装置１０と待機コンベヤ１１が作動する。振分けコンベヤ１２は待機コンベヤ１１の終端位置で待機している。使用済み紙おむつＡを裁断装置１０に投入すると裁断されながら右方向へ搬送され、終端口から待機コンベヤ１１に排出される。使用済み紙おむつＡは単品の他、ゴミ袋にまとめて収容したものが含まれる。
＜投入工程＞
待機コンベヤ１１は裁断された使用済み紙おむつＡを右方向に搬送し、振分けコンベヤ１２に投入する。振分けコンベヤ１２に１バッチ分の量が溜まると、振分けコンベヤ１２が待機中の使用済み紙おむつ分離装置２０の位置に移動し、その反応槽２４に投入する。投入後、振分けコンベヤ１２は待機コンベヤ１１の終端位置に戻り、次の１バッチ分の使用済み紙おむつＡが投入されると、他の待機中の使用済み紙おむつ分離装置２０に移動して反応槽２４に投入し、これを常に繰り返す。
待機コンベヤ１１は裁断された使用済み紙おむつＡを右方向に搬送し、振分けコンベヤ１２に投入する。振分けコンベヤ１２に１バッチ分の量が溜まると、振分けコンベヤ１２が待機中の使用済み紙おむつ分離装置２０の位置に移動し、その反応槽２４に投入する。投入後、振分けコンベヤ１２は待機コンベヤ１１の終端位置に戻り、次の１バッチ分の使用済み紙おむつＡが投入されると、他の待機中の使用済み紙おむつ分離装置２０に移動して反応槽２４に投入し、これを常に繰り返す。
＜混合・反応工程＞
使用済み紙おむつ分離装置２０では、反応槽２４に水Ｗと塩化カルシウムＣが供給され、攪拌装置２４ａが作動する。開閉弁２４ｆは閉塞している。水Ｗはノズル２４ｃから噴射して攪拌装置２４ａの回転方向と同一方向の水流が形成され、効率的に攪拌される。水位検知機２４ｂが槽内の所定水位を検知すると水Ｗと塩化カルシウムＣの供給が停止し、その後およそ６分間攪拌される。この工程で使用済み紙おむつＡに含まれる吸水ポリマーが塩化カルシウムＣと反応して脱水し、吸水ポリマーの膨潤が抑制されて素材の分離が容易になる。
使用済み紙おむつ分離装置２０では、反応槽２４に水Ｗと塩化カルシウムＣが供給され、攪拌装置２４ａが作動する。開閉弁２４ｆは閉塞している。水Ｗはノズル２４ｃから噴射して攪拌装置２４ａの回転方向と同一方向の水流が形成され、効率的に攪拌される。水位検知機２４ｂが槽内の所定水位を検知すると水Ｗと塩化カルシウムＣの供給が停止し、その後およそ６分間攪拌される。この工程で使用済み紙おむつＡに含まれる吸水ポリマーが塩化カルシウムＣと反応して脱水し、吸水ポリマーの膨潤が抑制されて素材の分離が容易になる。
混合及び吸水ポリマーの脱水が完了すると、攪拌装置２４ａが停止して開閉弁２４ｆが開放し、反応槽２４内の混合物Ｂが投入路２４ｄ及び投入シュート２４ｅを通じて回転ドラム２３内に移送される。このとき、開閉弁２４ｆに混合物Ｂが付着して詰まりやすくなることがあるが、洗浄ノズル２４ｇで開閉弁２４ｆに連続的又は間欠的に噴水することで、付着した混合物Ｂを流し落として混合物Ｂの通過を円滑にする。回転ドラム２３の１／３ほどが浸漬するの水位（水面がビニール回収ダクト３４の直下位置となる水位）に混合物Ｂが溜まると開閉弁２４ｆが閉塞し、次の１バッチ分の使用済み紙おむつＡが投入されると、混合及び脱水して回転ドラム２３へ移送し、これを常に繰り返す。
＜溶解・分離工程＞
開閉弁２４ｆが閉塞すると、回転ドラム２３が回転するとともに循環ポンプ２９が作動する。回転ドラム２３はおよそ２０ｒｐｍほどの回転数で正転・停止・逆転を繰り返して混合物Ｂを溶解し、その溶解物Ｂａが回転ドラム２３の排水孔を通過して沈殿室２２ａに沈殿し、不溶のビニールＶ（ゴミ袋のビニールを含む）は排水孔を通過せずに回転ドラム２３内に残留する。循環ポンプ２９で吸引された外槽２２内の水Ｗは回転ドラム２３内に送水され、その流れと攪拌羽根２３ａでビニールＶがそれ以外の溶解物Ｂａと分離し易くなり、多量の水Ｗを投入したり回転ドラム２３を高回転させることなくビニールＶの分離効果が高まる。
開閉弁２４ｆが閉塞すると、回転ドラム２３が回転するとともに循環ポンプ２９が作動する。回転ドラム２３はおよそ２０ｒｐｍほどの回転数で正転・停止・逆転を繰り返して混合物Ｂを溶解し、その溶解物Ｂａが回転ドラム２３の排水孔を通過して沈殿室２２ａに沈殿し、不溶のビニールＶ（ゴミ袋のビニールを含む）は排水孔を通過せずに回転ドラム２３内に残留する。循環ポンプ２９で吸引された外槽２２内の水Ｗは回転ドラム２３内に送水され、その流れと攪拌羽根２３ａでビニールＶがそれ以外の溶解物Ｂａと分離し易くなり、多量の水Ｗを投入したり回転ドラム２３を高回転させることなくビニールＶの分離効果が高まる。
回転ドラム２３内の溶解物Ｂａが沈殿室２２ａに全量沈殿すると、回転ドラム２３と循環ポンプ２９が停止して排出弁２２ｂが開放し、水Ｗ及び溶解物Ｂａが排出されて排水処理設備（図示せず）へ搬送される。溶解物Ｂａ中の純度の高い上質のパルプ成分は紙おむつや紙製品のパルプとして再利用され、吸水ポリマーや不純物を含む低質のパルプ成分はコンポスト（堆肥）等に利用される。屎尿は微生物で分解して濃縮し、脱水固形化して炭化処理される。
＜回収・乾燥工程＞
水Ｗ及び溶解物Ｂａが全量排出されると、排出弁２２ｂとビニール乾燥装置３０の開閉ダンパー３６が閉塞して回転ドラム２３とブロワー３７が作動する。このブロワー３７で外槽２２とビニール乾燥装置３０の箱体３２とビニール回収ダクト３４の内部が負圧になり、回転ドラム２３内のビニールＶがビニール回収ダクト３４に勢い良く吸い込まれてビニール乾燥装置３０へ回収される。同時にエアーノズル２７から圧縮空気が回転ドラム２３の外周面に吹き付けられ、その圧縮空気が回転ドラム２３の排水孔を通気する際の勢いで回転ドラム２３の内面に付着しているビニールＶが剥離し、確実に回収される。このように、本実施例によれば、分離後のビニールＶを迅速に自動回収できる。ビニールＶが全量回収されると回転ドラム２３が停止し、次の混合物Ｂが移送されると回転ドラム２３が回転して溶解・分離し、これを常に繰り返す。
水Ｗ及び溶解物Ｂａが全量排出されると、排出弁２２ｂとビニール乾燥装置３０の開閉ダンパー３６が閉塞して回転ドラム２３とブロワー３７が作動する。このブロワー３７で外槽２２とビニール乾燥装置３０の箱体３２とビニール回収ダクト３４の内部が負圧になり、回転ドラム２３内のビニールＶがビニール回収ダクト３４に勢い良く吸い込まれてビニール乾燥装置３０へ回収される。同時にエアーノズル２７から圧縮空気が回転ドラム２３の外周面に吹き付けられ、その圧縮空気が回転ドラム２３の排水孔を通気する際の勢いで回転ドラム２３の内面に付着しているビニールＶが剥離し、確実に回収される。このように、本実施例によれば、分離後のビニールＶを迅速に自動回収できる。ビニールＶが全量回収されると回転ドラム２３が停止し、次の混合物Ｂが移送されると回転ドラム２３が回転して溶解・分離し、これを常に繰り返す。
ビニール乾燥装置３０では開閉ダンパー３６が開放し、乾燥用ヒーター３５とリント回収装置３９が作動するとともに乾燥ドラム３３が回転する（ブロワー３７は作動のまま）。ブロワー３７の吸引で外気が乾燥用ヒーター３５を通過して加熱され、その熱が箱体３２内へ導入される。乾燥ドラム３３内のビニールＶはその回転により解れて分散し、通気孔を通過した熱風で残水率が２０％以下になるまで乾燥される。熱風は排気ダクト３９ａを通じてリント回収装置３９へ排気される。
ビニールＶの乾燥が完了すると、乾燥ドラム３３と乾燥用ヒーター３５とブロワー３７とリント回収装置３９が停止し、傾斜用シリンダー３２ｂが伸張して箱体３２が前方へ傾斜する。搬送コンベヤ３８は箱体３２の扉３２ａの直下位置に待機している。扉３２ａを開放すると、乾燥ドラム３３内のビニールＶが搬送コンベヤ３８上に排出され、プレス装置（図示せず）へ搬送されて圧縮され、ビニール製品に再利用したり燃料として利用される。ビニールＶが排出されると傾斜用シリンダー３２ｂが収縮して箱体３２が元の姿勢に戻り、次の混合物Ｂが溶解・分離されるとビニールＶを回収して乾燥し、これを常に繰り返す。
このようにして、各工程が図８に示すように連続且つ並行して繰り返され、多量の使用済み紙おむつＡが効率的に分離処理される。
本発明の技術は、多量の使用済み紙おむつのリサイクルに有用である。
１０ 裁断装置
１１ 待機コンベヤ
１２ 振分けコンベヤ
２０ 使用済み紙おむつ分離装置
２１ フレーム
２２ 外槽
２２ａ 沈殿室
２２ｂ 排出弁
２３ 回転ドラム
２３ａ 攪拌羽根
２３ｂ モーター
２４ 反応槽
２４ａ 攪拌装置
２４ｂ 水位検知機
２４ｃ ノズル
２４ｄ 投入路
２４ｅ 投入シュート
２４ｆ 開閉弁
２４ｇ 洗浄ノズル
２５ 給水管
２６ 供給管
２７ エアーノズル
２８ 水管
２９ 循環ポンプ
３０ ビニール乾燥装置
３１ フレーム
３２ 箱体
３２ａ 扉
３２ｂ 傾斜用シリンダー
３３ 乾燥ドラム
３４ ビニール回収ダクト
３５ 乾燥用ヒーター
３６ 開閉ダンパー
３７ ブロワー
３８ 搬送コンベヤ
３９ リント回収装置
３９ａ 排気ダクト
Ａ 使用済み紙おむつ
Ｂ 混合物
Ｂａ 溶解物
Ｃ 塩化カルシウム（脱水剤）
Ｖ ビニール
Ｗ 水
１１ 待機コンベヤ
１２ 振分けコンベヤ
２０ 使用済み紙おむつ分離装置
２１ フレーム
２２ 外槽
２２ａ 沈殿室
２２ｂ 排出弁
２３ 回転ドラム
２３ａ 攪拌羽根
２３ｂ モーター
２４ 反応槽
２４ａ 攪拌装置
２４ｂ 水位検知機
２４ｃ ノズル
２４ｄ 投入路
２４ｅ 投入シュート
２４ｆ 開閉弁
２４ｇ 洗浄ノズル
２５ 給水管
２６ 供給管
２７ エアーノズル
２８ 水管
２９ 循環ポンプ
３０ ビニール乾燥装置
３１ フレーム
３２ 箱体
３２ａ 扉
３２ｂ 傾斜用シリンダー
３３ 乾燥ドラム
３４ ビニール回収ダクト
３５ 乾燥用ヒーター
３６ 開閉ダンパー
３７ ブロワー
３８ 搬送コンベヤ
３９ リント回収装置
３９ａ 排気ダクト
Ａ 使用済み紙おむつ
Ｂ 混合物
Ｂａ 溶解物
Ｃ 塩化カルシウム（脱水剤）
Ｖ ビニール
Ｗ 水
Claims (8)
- 使用済み紙おむつをビニールとそれ以外に分離する使用済み紙おむつの分離方法であって、裁断又は破砕された使用済み紙おむつに水と脱水剤を加えて混合し、使用済み紙おむつに含まれる吸水ポリマーを脱水剤と反応させて脱水させる反応工程と、その脱水済みの混合物を回転ドラムに投入して溶解し、ビニール以外の溶解物を沈殿させて回転ドラム外に排出させ、ビニールを回転ドラム内に残留させる分離工程と、その残留したビニールを回転ドラム外に吸引して回収する回収工程とを有することを特徴とする、使用済み紙おむつの分離方法。
- 裁断又は破砕された使用済み紙おむつと水を混合した混合物を溶解してビニールとそれ以外に分離する使用済み紙おむつ分離装置であって、片面が開放された回転ドラムの周面にビニールは通過できないがそれ以外は通過できる排水孔を形成し、その回転ドラムを密閉可能な外槽の内部に横向きの姿勢で且つ一部が水中に浸漬する位置に回転自在に軸支し、外槽の底部に排出弁付きの沈殿室を形成し、回転ドラムの開放位置にビニールを吸引手段で外槽の外へ吸引するビニール回収ダクトを配管したことを特徴とする、使用済み紙おむつ分離装置。
- 回転ドラムの外周面に圧縮空気を吹き付けるエアーノズルを設けた、請求項２記載の使用済み紙おむつ分離装置。
- 外槽の下部と回転ドラムの開放位置との間に水管を配管し、その水管を通じて外槽内の水を回転ドラム内へ送水して循環させる循環ポンプを設けた、請求項２又は３記載の使用済み紙おむつ分離装置。
- 吸引手段が、片面が開放された乾燥ドラムの周面にビニールは通過できないがそれ以外は通過できる通気孔を形成し、その乾燥ドラムを密閉可能な箱体の内部に回転自在に軸支し、箱体の上部に乾燥用ヒーターを取り付け、その乾燥用ヒーターの上方位置に箱体の上面を開閉する開閉ダンパーを取り付け、箱体の下部に排気向きに作動するブロワーを取り付け、ビニール回収ダクトを乾燥ドラムの開放位置に配管した構造である、請求項２〜４いずれか記載の使用済み紙おむつ分離装置。
- 裁断又は破砕した使用済み紙おむつに水と脱水剤を加えて混合する攪拌装置付きの反応槽を外槽とは別に設け、その反応槽と外槽との間に混合物を回転ドラム内へ投入する開閉弁付きの投入シュートを取り付けた、請求項２〜５いずれか記載の使用済み紙おむつ分離装置。
- 攪拌装置の回転方向と同一方向の水流が形成される向きに噴水して水を供給するノズルを反応槽に取り付けた、請求項６記載の使用済み紙おむつ分離装置。
- 開閉弁に噴水して洗浄する洗浄ノズルを設けた、請求項６又は７記載の使用済み紙おむつ分離装置。
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| JP2010230807A JP4685973B1 (ja) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | 使用済み紙おむつの分離方法及びそれに用いる使用済み紙おむつ分離装置 |
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