特開 2024-39806 吸水性物品処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024039806

(43)【公開日】2024-03-25

(54)【発明の名称】吸水性物品処理システム

(51)【国際特許分類】

   B09B 5/00 20060101AFI20240315BHJP

   B01F 21/00 20220101ALI20240315BHJP

   B01F 31/10 20220101ALI20240315BHJP

   B01F 35/52 20220101ALI20240315BHJP

   B01D 29/01 20060101ALI20240315BHJP

   B09B 101/67 20220101ALN20240315BHJP

【ＦＩ】

B09B5/00 Z ZAB

B01F21/00

B01F31/10

B01F35/52

B01D29/04 510C

B01D29/04 530A

B09B101:67

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022144438

(22)【出願日】2022-09-12

(71)【出願人】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 茂広

【テーマコード（参考）】

4D004

4D116

4G035

4G036

4G037

【Ｆターム（参考）】

4D004AA07

4D004AA12

4D004BA07

4D004CA13

4D004CA15

4D004CA34

4D004CA41

4D004CB28

4D004CC11

4D004DA03

4D004DA20

4D116AA27

4D116BB01

4D116BC01

4D116FF17B

4D116GG02

4D116KK01

4D116VV16

4G035AA23

4G035AA28

4G035AB43

4G036AB14

4G037DA30

4G037EA05

(57)【要約】

【課題】比較的少ない水量で吸収性物品を処理できる吸水性物品処理システムを提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る吸水性物品処理システム１は、中心軸を横倒しにした円筒状に形成され、内側下部に吸水性ポリマーを不活化させつつ吸水性物品を溶解する不活化溶解液を貯留し、前記中心軸を中心に回転可能な溶解シリンダ１１と、前記溶解シリンダ１１の内側下部空間を前記中心軸方向に複数の貯留部に分割し、前記溶解シリンダ１１の正回転により前記不活化溶解液を下流側に流出させるよう配設される隔壁１２と、前記溶解シリンダ１１の回転を制御する制御装置３０と、を備え、前記制御装置３０は、前記溶解シリンダ１１を実質的に同じ角度位置で正方向および逆方向に交互に繰り返し回転させる攪拌動作と、前記溶解シリンダ１１を所定の移送角度だけ回転させる移送動作と、を交互に実行させるよう、前記溶解シリンダ１１を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸を横倒しにした円筒状に形成され、内側下部に吸水性ポリマーを不活化させつつ吸水性物品を溶解する不活化溶解液を貯留し、前記中心軸を中心に回転可能な溶解シリンダ、および
前記溶解シリンダの内側下部空間を前記中心軸方向に複数の貯留部に分割し、前記溶解シリンダの正回転により前記不活化溶解液を下流側に流出させるよう配設される隔壁、
を有する溶解装置と、
前記溶解シリンダの回転を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記溶解シリンダを実質的に同じ角度位置で正方向および逆方向に交互に繰り返し回転させる攪拌動作と、
前記溶解シリンダを所定の移送角度だけ回転させる移送動作と、
を交互に実行させるよう、前記溶解シリンダを制御する、吸水性物品処理システム。

【請求項2】

前記隔壁は、螺旋状に連続して配設され、
前記攪拌動作は、前記溶解シリンダを３６０°以上５４０°以下の攪拌角度だけ正方向および逆方向に交互に回転させる動作である、請求項１に記載の吸水性物品処理システム。

【請求項3】

前記溶解シリンダの下流端から流出する前記不活化溶解液を濾過する濾過装置をさらに備える、請求項１または２に記載の吸水性物品処理システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記攪拌動作の間に、前記濾過装置に漉し取った固形物を排出する排出動作を実行させる、請求項３に記載の吸水性物品処理システム。

【請求項5】

前記濾過装置は、濾過部材と、前記濾過部材を通過した前記不活化溶解液を回収する回収タンクと、前記濾過部材を移動および反転させることにより前記排出動作を実行させる駆動機構と、を含む、請求項４に記載の吸水性物品処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸水性物品処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、使用済みの紙おむつ、衛生ナプキン等の吸水性物品は焼却処理されることが多いが、環境負荷を低減するために、使用済みの吸水性物品からプラスチックを分離し、パルプ等の素材を回収して再利用することが検討されている。具体例として、使用済みの吸水性物品を破砕し、吸水性ポリマーを不活化させる不活化水溶液（不活化溶解液）で溶解し、プラスチックを漉し取ることが提案されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４６８５９７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、破砕した吸収性物品を不活化水溶液に溶解するために、不活化水溶液を貯留する水槽の中に、プラスチックを漉し取ることが可能な多孔性のドラムを部分的に浸漬状態で回転可能に配設している。このような処理装置では、吸収性物品を溶解するために多量の水が必要である。

【0005】

このため、本発明は、比較的少ない水量で吸収性物品を処理できる吸水性物品処理システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る吸水性物品処理システムは、中心軸を横倒しにした円筒状に形成され、内側下部に吸水性ポリマーを不活化させつつ吸水性物品を溶解する不活化溶解液を貯留し、前記中心軸を中心に回転可能な溶解シリンダと、前記溶解シリンダの内側下部空間を前記中心軸方向に複数の貯留部に分割し、前記溶解シリンダの正回転により前記不活化溶解液を下流側に流出させるよう配設される隔壁と、前記溶解シリンダの回転を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記溶解シリンダを実質的に同じ角度位置で正方向および逆方向に交互に繰り返し回転させる攪拌動作と、前記溶解シリンダを所定の移送角度だけ回転させる移送動作と、を交互に実行させるよう、前記溶解シリンダを制御する。

【0007】

上述の吸水性物品処理システムにおいて、前記隔壁は、螺旋状に連続して配設され、前記攪拌動作は前記溶解シリンダを３６０°以上５４０°以下の攪拌角度だけ正方向および逆方向に交互に回転させる動作であってもよい。

【0008】

上述の吸水性物品処理システムにおいて前記溶解シリンダの下流端から流出する前記不活化溶解液を濾過する濾過装置をさらに備えてもよい。

【0009】

上述の吸水性物品処理システムにおいて前記制御装置は、前記攪拌動作の間に、前記濾過装置から漉し取った固形物を排出する排出動作を実行させてもよい。

【0010】

上述の吸水性物品処理システムにおいて前記濾過装置は、濾過部材と、前記濾過部材を通過した前記不活化溶解液を回収する回収タンクと、前記濾過部材を移動および反転させることにより前記排出動作を実行させる駆動機構と、を含んでもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様に係る吸水性物品処理システムによれば、比較的少ない水量で吸収性物品を処理できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態に係る吸水性物品処理システムの構成を示す模式図である。

【図2】本発明の第２実施形態に係る吸水性物品処理システムの構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る吸水性物品処理システム１の構成を示す模式図である。

【0014】

吸水性物品処理システム１は、吸水性ポリマーを不活化させつつ吸水性物品を溶解（パルプ等を懸濁状態に分散させることを含む）する不活化溶解液により吸水性物品を溶解し、吸水性物品から例えばプラスチックフィルム等の不溶性の固形物を分離する。吸水性物品処理システム１から排出される不活化溶解液からは、不図示の処理設備において溶解している吸水性ポリマーおよびパルプがそれぞれ分離して回収される。

【0015】

吸水性物品処理システム１は、吸水性ポリマーを不活化させつつ吸水性物品を溶解する不活化溶解液を貯留する溶解装置１０と、溶解装置１０から排出される不活化溶解液を濾過する濾過装置２０と、溶解装置１０および濾過装置２０を制御する制御装置３０と、を備える。

【0016】

溶解装置１０は、回転可能な溶解シリンダ１１と、溶解シリンダ１１の内側に配設される隔壁１２と、を有する。また、溶解装置１０は、溶解シリンダ１１の回転により吸水性物品を周方向に移動させるよう溶解シリンダ１１の内部に設けられる突起１３を有してもよい。

【0017】

溶解シリンダ１１は、中心軸を横倒しにした円筒状に形成され、内側下部に不活化溶解液を貯留し、中心軸を中心に回転可能に構成される。溶解シリンダ１１における不活化溶解液の液面高さとしては、不活化溶解液と吸水性物品を効率よく攪拌して吸水性物品の溶解を促進するために、溶解シリンダ１１の内径の０．１倍以上０．４倍以下が好ましい。なお、「横倒し」とは、水平に限られず、例えば不活化溶解液の下流側への移動を促進または抑制するような傾斜を有してもよい。

【0018】

隔壁１２は、溶解シリンダ１１の内側下部空間を中心軸方向に複数の貯留部Ｓに分割し、溶解シリンダ１１の正回転により不活化溶解液を下流側に流出させるよう配設される。本実施形態の隔壁１２は、螺旋状に連続して配設され、溶解シリンダ１１の回転角度に応じて溶解シリンダ１１の内側下部空間を区分する位置が変化し、貯留部Ｓを中心軸方向に移動させる。

【0019】

突起１３は、吸水性物品が溶解シリンダ１１の内周面に沿って滑動することを阻害できればよく、吸水性物品が絡みつかないような大きさおよび形状を有することが好ましい。具体例として、突起１３は、例えば軸方向に延びるリブ状に形成され得る。溶解装置１０は、ドラム式洗濯槽のように水槽内で回転する内側ドラムを使用せず、不活化溶解液および吸水性物品を溶解シリンダ１１に設けた突起１３によって攪拌するため、比較的少量の不活化溶解液により吸水性物品を溶解することができる。突起１３の高さとしては、例えば溶解シリンダ１１の内径の０．０２倍以上０．１倍以下とすることができる。

【0020】

濾過装置２０は、溶解シリンダ１１の下流端から流出する不活化溶解液を濾過する濾過部材２１と、濾過部材２１を通過した不活化溶解液を回収する回収タンク２２と、濾過部材２１を移動および反転させることにより排出動作を実行させる駆動機構２３と、を含む構成とすることができる。このような構成の濾過装置２０を備えることにより、吸水性物品処理システム１は、比較的容易に不溶性のプラスチック片を除去できる。

【0021】

濾過部材２１は、不活化溶解液が投入される枠体と、枠体の下部を封止するよう配設され、不活化溶解液中のプラスチックフィルム等の細分化して不活化溶解液に分散しない固形物を漉し取るスクリーンと、を有する構成とされ得る。枠体は、１つの貯留部Ｓに貯留される不活化溶解液の全量を受け入れることができる容積を有することが好ましい。スクリーンは、例えばパンチングメタル等から形成され得る。

【0022】

回収タンク２２は、濾過部材２１によりプラスチック片等の不溶性の固形物が除去され、吸水性ポリマーおよびパルプを含む不活化溶解液を回収する。回収された不活化溶解液は、さらに吸水性ポリマーおよびパルプを分離して回収する不図示の処理設備に移送され得る。

【0023】

駆動機構２３は、濾過部材２１から漉し取った固形物を排出する排出動作を実行する。また、駆動機構２３は、例えば濾過部材２１を上下に揺動させる等の固形物からの不活化溶解液の分離を促進する補助動作を実行してもよい。駆動機構２３は、濾過部材２１を回収タンク２２に貯留される不活化溶解液に浸漬状態で揺動させて固形物を漉し取るよう構成されてもよい。

【0024】

制御装置３０は、溶解シリンダ１１を実質的に同じ角度位置で正方向および逆方向に交互に繰り返し回転させる攪拌動作と、溶解シリンダ１１を所定の移送角度だけ正方向に回転させる移送動作と、を交互に実行させるよう、溶解シリンダを制御する。また、制御装置３０は、攪拌動作の間に、濾過装置から漉し取った固形物を排出する排出動作を実行させる。

【0025】

制御装置３０は、メモリ、プロセッサ、入出力インターフェイス等を備える１または複数のコンピュータ装置に適切な制御プロフラムを実行させることによって実現することができる。また、制御装置３０は、物理的なシーケンス回路によって構成されてもよい。

【0026】

攪拌動作は、例えば攪拌角度だけ正方向および逆方向に交互に繰り返し回転させる動作とすることができる。攪拌角度の下限としては、３６０°が好ましく、４００°がより好ましい。一方、攪拌角度の上限としては、５４０°が好ましく、５００°がより好ましい。攪拌角度を前記下限以上とすることにより、吸水性物品の上下を入れ換えるような攪拌が可能となるため、溶解を促進できる。また、攪拌角度を前記上限以下とすることにより、正方向の回転時に下流端に達する貯留部Ｓを少なくして有効な貯留部Ｓ（攪拌動作中に溶解シリンダ１１の下流端に開放されない貯留部Ｓ）の数を確保できるので処理量を大きくできる。

【0027】

攪拌角度は、厳密に一定でなくてもよく、揺動工程全体として実質的に不活化溶解液を下流側に移動させないように設定されれば、攪拌角度を変化させてもよい。例として、正方向に５４０°回転、逆方向に３６０°回転、正方向に３６０°回転、逆方向に５４０°回転をこの順番に繰り返してもよい。攪拌動作は、吸水性物品を完全に溶解するために必要な合計浸漬時間（例えば１０分以上３０分以下）を有効な貯留部Ｓの数（例えば５以上１０以下）で除した時間以上、正方向および逆方向の回転を繰り返す。攪拌動作は、途中で動作を止める休止を挟んでもよい。また、最初と最後の回転の攪拌角度を小さくすることで、揺動の中心位置を調節してもよい。

【0028】

移送動作は、最下流の有効な貯留部Ｓに貯留される不活化溶解液を溶解シリンダ１１の下流端から排出するために、移送角度だけ溶解シリンダ１１を正方向に回転させる。移送角度は、溶解シリンダ１１の構成にもよるが、本実施形態では貯留部Ｓの１つ分に対応する３６０°である。なお、攪拌動作と移送動作は明確に分離される必要はなく、移送動作の次の攪拌動作の最初の正方向の回転角度を、攪拌角度に移送角度を加えた角度とするような制御も攪拌動作と移送動作とを実行するものと解釈される。

【0029】

以上の吸水性物品処理システム１は、溶解シリンダ１１の最上流（図面左端）の貯留部Ｓに不活化溶解液の原液（吸水性物品を溶解する前の不活化溶解液）および吸水性物品が投入される。不活化溶解液および吸水性物品は、攪拌動作により攪拌されてから移送動作により１つの貯留部Ｓの分だけ下流側に移動することを繰り返す。最終的に吸水性物品を溶解した不活化溶解液は、溶解シリンダ１１の下流端から排出される。移送動作により不活化溶解液および吸水性物品が下流側に移動して空になった最上流の貯留部Ｓには、新たな不活化溶解液および吸水性物品が投入される。つまり、吸水性物品処理システム１は、複数の貯留部Ｓを用いてタイミングをずらして不活化溶解液に吸水性物品を溶解する複数のバッチ処理を行うバッチ連続処理を行うことができる。また、吸水性物品処理システム１は、攪拌動作の間に排出動作を行って濾過部材の閉塞を防止するので、比較的長時間の連続運転も可能である。

【0030】

この吸水性物品処理システム１は、溶解シリンダ１１を隔壁１２で区分した貯留部Ｓに不活化溶解液を貯留し、内側ドラムを用いずに溶解シリンダ１１自体を正方向および逆方向に繰り返し回転させる攪拌動作を行うことにより吸水性物品の不活化溶解液による溶解を促進する。このため、吸水性物品処理システム１は、比較的少量の不活化溶解液により、効率よく吸水性物品を溶解できる。具体的には、吸水性物品処理システム１では、使用済み紙おむつ１ｋｇあたりの原液として１．５Ｌから２．０Ｌ程度の不活化溶解液での処理が可能である。

【0031】

図２は、本発明の第２実施形態に係る吸水性物品処理システム１Ａの構成を示す模式図である。本実施形態に関する以下の説明において、図１の吸水性物品処理システム１と同様の構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略することがある。

【0032】

本実施形態の吸水性物品処理システム１Ａは、吸水性ポリマーを不活化させつつ吸水性物品を溶解する不活化溶解液を貯留する溶解装置１０Ａと、溶解装置１０Ａから排出される不活化溶解液を濾過する濾過装置２０と、溶解装置１０Ａおよび濾過装置２０を制御する制御装置３０Ａと、を備える。

【0033】

溶解装置１０Ａは、回転可能な溶解シリンダ１１と、溶解シリンダ１１の内側に配設される複数の円盤状の隔壁１２Ａと、溶解シリンダ１１の内部に設けられる突起１３と、を有する。つまり、溶解装置１０Ａでは、隣接する貯留部ＳＡの間をそれぞれ独立した１つの隔壁１２Ａによって区分している。

【0034】

隔壁１２Ａは、一定の角度位置に隣接する貯留部ＳＡに不活化溶解液を流出させる開口１２１が形成されている。つまり、溶解装置１０Ａは、溶解シリンダ１１の回転位置を、開口１２１下方に配置する位置とすることにより、不活化溶解液を下流側に移動させ得る。

【0035】

このため、制御装置３０Ａは、開口１２１を不活化溶解液の液面より上方に保持できる角度範囲内で溶解シリンダ１１を正方向および逆方向に交互に繰り返し回転させる攪拌動作と、溶解シリンダ１１を開口１２１を下端に配置できる所定の移送角度だけ回転させる移送動作とを、交互に繰り返し実行する。

【0036】

本実施形態の吸水性物品処理システム１Ａでは、複数の円盤状の隔壁１２Ａにより貯留部ＳＡを画定するため、攪拌動作により貯留部ＳＡが軸方向に移動しない。これにより、吸水性物品処理システム１Ａは、溶解シリンダ１１の長さを短くできる。

【0037】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。本発明に係る吸水性物品処理システムにおいて、濾過装置は任意の構成であり、例えば沈降分離、浮上分離等の方法により不溶性の固形分を取り除いてもよい。

【符号の説明】

【0038】

１，１Ａ 吸水性物品処理システム
１０，１０Ａ 溶解装置
１１ 溶解シリンダ
１２，１２Ａ 隔壁
１２１ 開口
１３ 突起
２０ 濾過装置
２１ 濾過部材
２２ 回収タンク
２３ 駆動機構
３０，３０Ａ 制御装置
Ｓ，ＳＡ 貯留部

【図1】

【図2】