JP4501151B2 - 衛生用品溶解処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、衛生用品溶解処理装置に関するものである。

おむつや生理用品は、ゴミとして焼却処理され、又は埋め立て処理されている。高齢化社会の到来により大人用おむつの使用量が飛躍的に増加している現状に鑑みると、おむつや生理用品をゴミとして処理するのは、焼却設備や埋め立地の取得の観点から最早限界に近づいていると思料される。

ｐＨ９〜１０の比較的低いアルカリ度のアルカリ水にも溶解するアルカリ水溶解性樹脂が近年開発された（例えば、米国特許第６，５３４，６１０号、６，２８８，１８４号）。本発明は、アルカリ水溶解性樹脂の開発に鑑みてなされたものであり、ゴミとして処理される、おむつや生理用品等の衛生用品の量を飛躍的に減少させることができる衛生用品処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、水道水を電気分解してアルカリ水と酸性水とを生成する電解装置と、アルカリ水貯留部と衛生用品投入口とを有する溶解槽と、溶解槽内に配設された攪拌装置と、浄化槽とを備え、少なくとも一部がアルカリ水溶解性樹脂から成る衛生用品と電解装置が生成したアルカリ水とを溶解槽内で攪拌して衛生用品をアルカリ水に溶解させ、溶解液を溶解槽から排出して浄化槽に貯留すると共に、電解装置が生成した酸性水を浄化槽に供給することを特徴とする衛生用品溶解処理装置を提供する。
衛生用品のアルカリ水溶解性樹脂から成る部分を、アルカリ水に溶解させて、浄化槽に排出することにより、衛生用品のゴミとして処理される部位の量が飛躍的に減少する。
アルカリ性の溶解液に加えて電解装置が生成した酸性水をも浄化槽に貯留して、浄化槽内の液を略中性化することにより、前記液中の微生物の働きを良い状態に維持することができ、浄化槽の性能を向上させることができる。

本発明の好ましい態様においては、衛生用品溶解処理装置は、電解装置が生成した酸性水を貯留する酸性水貯留槽を備え、酸性水貯留槽から浄化槽に酸性水を供給する。
酸性水貯留槽から浄化槽に酸性水を供給する場合には、浄化槽への酸性水の供給量を可変制御して、浄化槽内の液のｐＨを最適値に可変制御することが可能になる。

本発明の好ましい態様においては、電解装置が生成した酸性水の一部を浄化槽から延びる浄化液排水管に排出する。
電解装置が生成したアルカリ水は、衛生用品を溶解する過程で水酸化物イオンの一部を失いｐＨが低下する。電解装置が生成した酸性水の一部を浄化槽から延びる浄化液排水管に排出し、浄化槽に流入した溶解液中に含まれる水酸化物イオンに見合った量の酸性水を浄化槽に供給することにより、浄化槽内の液をより一層中性に近づけることができる。

本発明の好ましい態様においては、衛生用品溶解処理装置は、水道水の電気伝導度検知装置と、水道水の電気伝導度に応じて電解装置の作動を制御する制御装置とを有する。
水道水を電気分解して、所望ｐＨのアルカリ水を得るためには、水道水中の水酸化物イオンの残存を抑制する炭酸水素イオン等のｐＨ緩衝物質の水道水中濃度を検知し、ｐＨ緩衝物質の濃度に応じて電解時間を制御する必要がある。水道水の電気伝導度を検知することにより、ｐＨ緩衝物質の水道水中濃度を検知することができる。

本発明の好ましい態様においては、衛生用品溶解処理装置は、衛生用品量検知装置と、衛生用品量に応じてアルカリ水供給量及び／又はアルカリ水ｐＨ及び／又は攪拌時間を制御する制御装置を備える。
衛生用品量に応じて、アルカリ水供給量及び／又はアルカリ水ｐＨ及び／又は攪拌時間を制御することにより、必要充分の程度に衛生用品をアルカリ水に溶解させることができる。

本発明の好ましい態様においては、衛生用品溶解処理装置は、溶解度検知装置と、衛生用品の溶解度に応じて溶解槽からの溶解液の排出時期を制御する制御装置を備える。
衛生用品の溶解度に応じて溶解槽からの溶解液の排出時期を制御することにより、溶解度が不十分な衛生用品を排出してしまうのを防止することができる。

本発明に係る衛生用品溶解処理装置は、衛生用品のアルカリ水溶解性樹脂から成る部分を、アルカリ水中に溶解させて、トイレなどに排出することにより、衛生用品のゴミとして処理される部位の量を飛躍的に減少させることができる。
アルカリ性の溶解液に加えて電解装置が生成した酸性水をも浄化槽に貯留して、浄化槽内の液を略中性化することにより、前記液中の細菌の働きを良い状態に維持することができ、浄化槽の性能を向上させることができる。

本発明の実施例に係る衛生用品溶解処理装置を説明する。

図１に示すように、衛生用品溶解処理装置Ａは、水道水を電気分解してアルカリ水と酸性水とを生成する電解装置１と、溶解槽２と、溶解液圧送装置３と、これらの機器の作動を制御する制御装置４と、浄化槽５とを備えている。
電解１は、給水弁６を介して図示しない水道配管に接続すると共に、溶解槽２に接続している。
溶解槽２は、電解装置１に接続すると共に、圧送装置３に接続している。
圧送装置３は、溶解槽２に接続すると共に、配管７を介して、便器Ｂから浄化槽５へ延びる配管８に接続している。
電解装置１から延びる酸性水排出管９が、配管８に接続している。
浄化槽５から浄化液排出管１０が延びている。

図２に示すように、電解装置１は、電解槽１１と、電解槽１１内に配設された少なくとも一対の陽極板１２と陰極板１３と、両電極板の間に配設された隔膜１４と、陽極板１２と陰極板１３との間に電圧を印加する直流電源１５とを有している。隔膜１４と陽極板１２、陰極板１３との間に形成された通水路１６、１７を流れる水道水が電気分解され、通水１６で酸性水が生成され、通水路１７でアルカリ水が生成される。通水路１６は配管９に接続している。図示しない水道水電気伝導度検知装置が電解装置内又は電解装置の近傍に配設されている。水道水電気伝導度検知装置は、電解槽１１に供給される水道水の電気伝導度を検知する。

図３に示すように、溶解槽２は、槽本体２１を有している。槽本体２１の側壁上部に、片開きドア２１ａにより開閉される衛生用品投入口２１ｂが形成されている。
槽本体２１の側壁上部に、開口２１ｂに対峙して、アルカリ水供給弁２２が取り付けられている。アルカリ水供給弁２２は配管を介して電解装置１の通水路１７に接続している。
槽本体２１の側壁下部に、複数の刃からなる破砕装置２３と、発光部２４ａと受光部２４ｂとから成る溶解度検知装置２４とが取り付けられている。溶解度検知装置２４は、発光部２４ａの発光量と、受光部２４ｂの受光量との比から溶解液中の衛生用品の残存量と溶解液の濁度とを検知し、衛生用品の溶解度を検知する。
槽本体２１内に攪拌装置２５が配設されている。攪拌装置２５は、破砕装置２３に対峙して配設された攪拌羽根２５ａと、攪拌羽根２５ａの駆動軸２５ｂと、槽本体２１の底壁下面に取り付けられた駆動モータ２５ｃとを有している。
槽本体２１の底壁下面に重量センサー２６が取り付けられている。重量センサー２６は衛生用品量検知装置として機能する。
槽本体２１の底壁に、排出口２７と、排出口２７を覆うフィルター２８とが配設されている。排出口２７は、排水弁２９に接続している。排水弁２９は、配管を介して溶解液圧送装置３に接続している。

衛生用品溶解処理装置Ａの作動を図４のフローチャートを参照しながら説明する。
少なくとも一部がアルカリ水溶解性樹脂から成る衛生用品が、投入口２１ｂを介して溶解槽２の槽本体２１に投入され、ドア２１ａが閉じられ、衛生用品溶解処理装置Ａの図示しないスタートスイッチがＯＮされると（Ｓ１）、重量センサー２６の検知信号に基づいて、制御装置４が衛生用品の投入量を認識する。投入量が過少の場合には、制御装置４は、所定時間に亙って図示しない警報装置に警報を表示し、衛生用品の更なる投入を促す（Ｓ２〜Ｓ５）。

投入量が所定値に達していると、或いは警報の開始から所定時間が経過すると、制御装置４は、重量センサー２６の検知信号に基づいて衛生用品の投入量を認識し、予め記憶した衛生用品の投入量とアルカリ水のｐＨの適正値、アルカリ水の適正供給量、適正攪拌時間との相関データに基づいて、アルカリ水のｐＨと、アルカリ水の供給量と、攪拌時間の目標値を決定する。
制御装置４は、給水弁５を開いて電解装置１の電解槽１１に水道水を供給すると共に、水道水電気伝導度検知装置の検知信号に基づいて、水酸化物イオンの残存を抑制するｐＨ緩衝物質である炭酸（H2CO3）、炭酸水素イオン（HCO3^-）の水道水中濃度を認識し、目標ｐＨのアルカリ水を生成するのに必要な目標電流値を算出し、目標値の電流を電解槽１１の電極板１２、１３間に流す（Ｓ６）。
制御装置４は、電気分解電流値決定サブルーチンを実施して目標電流値を決定する。通常の水道水の場合炭酸濃度は地域の如何に関わらず低く且つ略一定であることを勘案して、地域毎の電気伝導度と炭酸水素イオン濃度との相関データ、ひいては地域毎の電気伝導度とｐＨ緩衝物質濃度との相関データを、予め制御装置４に記憶させている。制御装置４は、水道水電気伝導度検知装置の検知信号を受信すると、前記相関データからｐＨ緩衝物質濃度を算出し、ｐＨ緩衝物質濃度が零の場合に目標ｐＨのアルカリ水を生成するのに必要な電流値と、ｐＨ緩衝物質により消費されるｐＨ干渉物質濃度に比例する濃度の水酸イオンを生成するのに必要な電流値との和を算出して、両者の和を目標電流値とする（Ｓ６１〜Ｓ６３）。電気伝導度は電極板間に印加する電圧と、電極板間に流れる電流値とから求めることができる。電極板として電解装置１の電極板１２、１３を利用しても良い。

制御装置４は、アルカリ水供給弁２２を開いて、目標ｐＨ（ｐＨ９〜１０）の目標量のアルカリ水を、溶解槽２の槽本体２１に供給する（Ｓ７）。
電解槽１１で生成された酸性水は、酸性水排出管９と配管７とを介して、配管８に排出され、配管８を通って浄化槽５へ流入する。
制御装置は次に、目標時間ｔ０に亙って攪拌装置２５を作動させ、破砕装置２３によって衛生用品を破砕しつつ、衛生用品の破砕片とアルカリ水とを攪拌し、衛生用品の破砕片をアルカリ水に溶解させる（Ｓ８〜Ｓ９）。

制御装置４は、攪拌開始からｔ０時間経過後に、溶解度検知装置２４の検知信号に基づいて衛生用品の溶解度を認識し、溶解度が所定値まで達すると、攪拌装置２５を停止させ、排水弁２９を開いて溶解水を溶解槽２から排出する（Ｓ１０〜Ｓ１２）。
衛生用品の畳み方、溶解槽２内での衛生用品の浮き方、衛生用品内の汚物の量等により衛生用品の溶解性は変化するので、目標ｐＨのアルカリ水を目標量使って目標時間に亙って攪拌しても、所望程度にまで衛生用品が溶解するとは限らない。従って、溶解状態を確認しながら攪拌を行うのが肝要である。衛生用品の溶解度が上昇すると溶解液の濁度が上昇するので、溶解液の濁度に基づいて衛生用品の溶解度を検知することができる。溶解液の濁度は、光の透過率から検知できるので、溶解度検知装置２４を用いて溶解度を検知することができる。
制御装置４は次に、溶解液圧送装置３のポンプを所定時間作動させて、衛生用品の溶解液を配管８に排出する（Ｓ１３）。溶解液は配管８を通って浄化槽５に流入する。
衛生用品の破砕片であって、溶解されなかった残存物は、フィルター２８により捕捉されるので溶解槽２からは排出されない。

制御装置４は次に、溶解槽洗浄サブルーチンを実施する。制御装置４は、アルカリ水給水弁２２を開いて所定量のアルカリ水を槽本体２１に供給し、所定時間ｔ１に亙って攪拌装置２５を作動させて槽本体２１の内部を洗浄し、槽本体２１の囲壁や破砕装置２３や攪拌装置２５に付着した未溶解物の残滓を洗い落とし、（Ｓ１４〜Ｓ１６）、攪拌装置２５を停止させた後排水弁２９を開き、溶解液圧送装置３のポンプを作動させて洗浄排水を配管８に排出する（Ｓ１７〜Ｓ１８）。洗浄排水は配管８を通って浄化槽５に流入する。

以上により衛生用品の溶解処理が完了する。衛生用品溶解処理装置Ａの図示しないスタートスイッチがＯＦＦされると、制御装置４の作動が停止し、給水弁５、アルカリ水供給弁２２、排水弁２９が閉じ、電解装置１、溶解槽２、溶解液圧送装置３への電力供給が停止して、衛生用品溶解処理装置Ａの作動が停止する。
フィルター２８により捕捉された未溶解の残存物は、投入口２１ｂを介して、人手により除去する。

浄化槽５に流入した溶解液は、電解装置１から供給された酸性水と、便器Ｂから浄化槽５に流入した汚物と共に、浄化槽５に一時的に貯留され、浄化槽内で微生物により無機物に分解された後、浄化液排水管１０を通って公共下水管に排出される。

衛生用品溶解処理装置Ａを使用すれば、衛生用品のアルカリ水溶解性樹脂から成る部分を、アルカリ水中に溶解させて、配管８に排出することにより、衛生用品のゴミとして処理される部位の量が飛躍的に減少する。
アルカリ性の溶解液に加えて電解装置１が生成した酸性水をも浄化槽５に貯留して、浄化槽５内の液を略中性化することにより、前記液中の微生物の働きを良い状態に維持することができ、浄化槽５の性能を向上させることができる。
衛生用品溶解処理装置Ａは、水道水を電解してアルカリ水を生成する電解装置１を備え、また水道水電気伝導度検知装置を備えるので、容易且つ簡便に所望ｐＨのアルカリ水を得るこができる。
衛生用品溶解処理装置Ａは、溶解槽２に投入された衛生用品の量を検知する重量センサー２６と、衛生用品の量に応じてアルカリ水供給量と、アルカリ水ｐＨと、攪拌時間とを制御する制御装置４を備えているので、衛生用品の投入量に応じて、アルカリ水供給量とアルカリ水ｐＨと攪拌時間とを制御し、必要充分の程度に衛生用品をアルカリ水中に溶解させることができる。
衛生用品溶解処理装置Ａは、溶解度検知装置２４と、衛生用品の溶解度に応じて溶解槽２からの溶解液の排出時期を制御する制御装置４を備えているので、溶解度が不十分な衛生用品を排出してしまうおそれは無い。

実施例１では、衛生用品の量に応じてアルカリ水供給量と、アルカリ水ｐＨと、攪拌時間とを制御したが、アルカリ水供給量及び／又はアルカリ水ｐＨを制御し、攪拌時間は所定値に固定しても良く、或いはアルカリ水供給量とアルカリ水ｐＨとを所定値に固定し、攪拌時間を制御しても良い。
圧送装置３を廃止し、溶解槽の排出口２７から重力を利用して配管７に溶解液を排出するように構成しても良い。
実施例１における攪拌装置２５の回転軸２５ａは垂直に延在しても良く、或いは水平に延在しても良い。
攪拌装置２５は攪拌羽根に限定されない。図５に示すように、槽本体２１の底壁に開口２７′を形成し、開口２７′を覆うフィルター２８′を配設し、開口２７′からポンプ３０を介して吸い込んだアルカリ水を、槽本体２１の側壁に設けたノズル３１から噴射して、アルカリ水の旋回流を形成しても良い。槽本体２１を回転させても良い。
アルカリ水の溶解能力を向上させるために、アルカリ水を加熱する装置を溶解槽２内に配設しても良く、或いは加熱した水道水を電解装置１に供給しても良い。

実施例１において、図１に一点鎖線で示すように、配管９の途上に、酸性水を貯留する酸性水貯留槽１１を配設し、酸性水貯留槽に溜めた酸性水を、配管７に排出するように構成しても良い。
酸性水貯留槽１１から浄化槽５に酸性水を供給することにより、浄化槽５への酸性水の供給量を可変制御して、浄化槽５内の液のｐＨを最適値に可変制御することが可能になる。

実施例１及び実施例３において、図１に二点鎖線で示すように、配管９の配管７への接続部に近接する部位から分岐管９ａを分岐させ、分岐管９ａを浄化液排水管１０に接続して、酸性水の一部を浄化槽５を迂回して浄化槽５よりも下流に排出するように構成しても良い。
電解装置１が生成したアルカリ水は、衛生用品を溶解する過程で水酸化物イオンの一部を失いｐＨが低下する。電解装置１が生成した酸性水の一部を浄化槽５から延びる浄化液排水管１０に排出し、浄化槽５に流入した溶解液中に含まれる水酸化物イオンに見合った量の酸性水を浄化槽５に供給することにより、浄化槽５内の液をより一層中性に近づけることができる。
浄化槽５に供給する酸性水の量と、浄化槽５を迂回させる酸性水の量との比は、電解装置１から供給されるアルカリ水のｐＨ、量、衛生用品の量等に基づいて決定しても良く、或いは浄化槽５に貯留された液のｐＨに基づいて決定しても良い。

本発明は、少なくとも一部がアルカリ水溶解性樹脂から成る衛生用品の処理に使用可能である。

本発明の実施例に係る衛生用品溶解処理装置のブロック図である。 本発明の実施例に係る衛生用品溶解処理装置が備える電解装置の構造図である。 本発明の実施例に係る衛生用品溶解処理装置が備える溶解槽の構造図である。（ａ）は外観斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 本発明の実施例に係る衛生用品溶解処理装置の作動のフローチャートである。 本発明の他の実施例に係る衛生用品溶解処理装置が備える溶解槽の構造図である。（ａ）は断面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。

符号の説明

Ａ 衛生用品溶解処理装置
Ｂ 便器
１ 電解装置
２ 溶解槽
３ 圧送装置
４ 制御装置
５ 浄化槽
６ 給水弁
７、８ 配管
９ 酸性水排出管
９ａ 分岐管
１０ 浄化液排水管
１１ 酸性水貯留槽

Claims (6)

1. 水道水を電気分解してアルカリ水と酸性水とを生成する電解装置と、アルカリ水貯留部と衛生用品投入口とを有する溶解槽と、溶解槽内に配設された攪拌装置と、浄化槽とを備え、少なくとも一部がアルカリ水溶解性樹脂から成る衛生用品と電解装置が生成したアルカリ水とを溶解槽内で攪拌して衛生用品をアルカリ水に溶解させ、溶解液を溶解槽から排出して浄化槽に貯留すると共に、電解装置が生成した酸性水を浄化槽に供給することを特徴とする衛生用品溶解処理装置。
2. 電解装置が生成した酸性水を貯留する酸性水貯留槽を備え、酸性水貯留槽から浄化槽に酸性水を供給することを特徴とする請求項１に記載の衛生用品溶解処理装置。
3. 電解装置が生成した酸性水の一部を浄化槽から延びる浄化液排水管に排出することを特徴とする請求項１又は２に記載の衛生用品溶解処理装置。
4. 水道水の電気伝導度を検知する電気伝導度検知装置と、水道水の電気伝導度に応じて電解装置の作動を制御する制御装置とを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の衛生用品溶解処理装置。
5. 衛生用品量検知装置と、衛生用品量に応じてアルカリ水供給量及び／又はアルカリ水ｐＨ及び／又は攪拌時間を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の衛生用品溶解処理装置。
6. 溶解度検知装置と、衛生用品の溶解度に応じて溶解槽からの溶解液の排出時期を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の衛生用品溶解処理装置。

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