(57)【要約】【課題】木質繊維板への着臭抑制方法、および、木質繊維板製造設備を提供する。【解決手段】上記課題を解決するため、湿式抄造法で製造する木質繊維板への着臭抑制方法であって、抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、生物処理を行った水を前記抄造工程で再び使用する。また、湿式抄造法で木質繊維板を製造する木質繊維板製造設備において、抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、当該生物処理を行った水を前記抄造工程で再び使用するための生物処理装置を備えることとした。【選択図】図１
2019167659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式抄造法で製造する木質繊維板への着臭抑制方法であって、
抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、当該生物処理を行った水を前記抄造工程で再び使用することを特徴とする木質繊維板への着臭抑制方法。
【請求項２】
前記抄造工程から回収した水の生物化学的酸素要求量を４５００ｍｇ／Ｌ以下となるように前記生物処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の木質繊維板への着臭抑制方法。
【請求項３】
前記生物処理が、活性汚泥処理、膜分離活性汚泥処理、流動床式生物処理、および、担体添加活性汚泥処理のいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木質繊維板への着臭抑制方法。
【請求項４】
前記生物処理が、膜分離活性汚泥処理であることを特徴とする請求項３に記載の木質繊維板への着臭抑制方法。
【請求項５】
湿式抄造法で木質繊維板を製造する木質繊維板製造設備において、
抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、当該生物処理を行った水を前記抄造工程で再び使用するための生物処理装置を備えていることを特徴とする木質繊維板製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質繊維板への着臭抑制方法、および、木質繊維板製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、畳における畳床のように床材のマトリックスとして使用されるインシュレーションボードは、木質繊維板であって、一般的に湿式抄造法で作られる。具体的には、木質繊維、バインダー、薬剤等を多量の水に分散させ、金網で抄き上げて得られた湿潤マットを乾燥して製造される。
【０００３】
ここで、上述のような木質繊維板の製造工程では系内の水が循環使用されているため、その系内の水に木質繊維からの溶出物や製品に定着しなかった薬剤等が蓄積するようになる。
そして、系内の水を長時間循環させると、係る薬剤等の蓄積や蓄積した薬剤等の腐敗・発酵などにより独特の臭気が生じ、抄造した木質繊維板にその臭気が残留するようになる。人によって感じ方の度合いに差は有るものの、一般的に係る臭気は快い匂いではない。このため、当該臭気が顕著な場合には、木質繊維板を畳床などの内装用途として施工した後に苦情やクレームが発生することがある。
【０００４】
なお、従来は、畳表として独特の強い芳香を持つイ草が使用されていたため、畳床となる木質繊維板の臭いが目立つことはほとんどなかったが、畳表として和紙や樹脂を原料とした無臭の筒状抄繊糸が多用されて以降、係る問題が顕在化してきた。
【０００５】
そこで、上述のような臭気への対策として、特許文献１には、木質繊維板に消臭剤や香料を塗布し、木質繊維板からの臭気を低減、あるいは抑制する技術が開示されている。
しかし、この技術は単なるマスキングであって、木質繊維板の臭い自体を抑制するものではなく、根本的な解決に至っていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９９５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決する、木質繊維板への着臭抑制方法、および、木質繊維板製造設備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】
【０００８】
本発明の木質繊維板への着臭抑制方法は、上記課題を解決するために、湿式抄造法で製造する木質繊維板への着臭抑制方法であって、抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、当該生物処理を行った水を前記抄造工程で再び使用することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の木質繊維板への着臭抑制方法は、上記構成に加え、前記抄造工程から回収した水の生物化学的酸素要求量を４５００ｍｇ／Ｌ以下となるように前記生物処理を行う構成とすることができる。
【００１０】
また、本発明の木質繊維板への着臭抑制方法は、上記構成に加え、前記生物処理が、活性汚泥処理、膜分離活性汚泥処理、流動床式生物処理、および、担体添加活性汚泥処理のいずれか１つ以上である構成とすることができる。
【００１１】
また、本発明の木質繊維板への着臭抑制方法は、直上の構成に加え、前記生物処理が、膜分離活性汚泥処理である構成とすることができる。
【００１２】
本発明の木質繊維板製造設備は、上記課題を解決するために、湿式抄造法で木質繊維板を製造する木質繊維板製造設備において、抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、当該生物処理を行った水を前記抄造工程で再び使用するための生物処理装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の木質繊維板への着臭抑制方法は、湿式抄造法で製造する木質繊維板への着臭抑制方法であって、抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、生物処理を行った水を抄造工程で再び使用する構成により、製品である木質繊維板への着臭を効果的に抑制することが可能となる。
【００１４】
また、上記構成に加え、抄造工程から回収した水の生物化学的酸素要求量を４５００ｍｇ／Ｌ以下となるように生物処理を行う構成により、木質繊維板への着臭抑制効果が高くなるので好ましい。
【００１５】
また、上記構成に加え、生物処理が、活性汚泥処理、膜分離活性汚泥処理、流動床式生物処理、および、担体添加活性汚泥処理のいずれか１つ以上である構成とすることにより、より効果的な着臭抑制が可能となる。
【００１６】
また、直上の構成に加え、生物処理が膜分離活性汚泥処理である構成とすることにより、設備のコンパクト化が可能となるとともに、さらに効果的な着臭抑制が可能となる。
【００１７】
本発明の木質繊維板製造設備は、湿式抄造法で木質繊維板を製造する木質繊維板製造設備において、抄造工程で循環使用する水に対して生物処理を行い、この生物処理を行った水を抄造工程で再び使用するための生物処理装置を備えている構成により、製品である木質繊維板への着臭を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の木質繊維板製造設備の一例のモデル図である。
【図２】基礎検討で行った、木質繊維板製造設備の水の入れ替え後の循環水の生物化学的酸素要求量の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について図１および図２を用いて説明する。
＜生物処理対象水＞
本発明で生物処理の対象となる水は、木質繊維板を湿式抄造法で生産するために抄造工程で循環使用する水である。さらに抄造工程で循環する系から抜き出した水であってその後この循環する系に戻す水を含み、そして、これらの水のうち少なくとも一方の水を、原料スラリーを調製するときに原料スラリー調製用の水として用いる場合には、この原料スラリー調製用の水も本発明で生物処理の対象となる水に含む。
【００２０】
＜木質繊維板製造設備＞
図１に本発明の木質繊維板製造設備の一例Ａのモデル図を示す。
【００２１】
図中、符号Ｐ１を付した破線で囲んだ部分は原料スラリー調製部、符号Ｐ２を付した破線で囲んだ部分は、循環水、原料スラリー、バインダー、さらに必要に応じて消泡剤等によりパルプスラリーを調製し、このパルプスラリーから木質繊維板を抄造するとともに抄造で用いた水を循環する抄造・水循環部、符号Ｐ３を付した破線で囲んだ部分は抄造・水循環部Ｐ２の水の量を調整するとともに、木質繊維板製造設備Ａの循環水量の増減時に抄造・水循環部Ｐ２の水を待避させるためのバッファ部、符号Ｐ４を付した破線で囲んだ部分は水を生物処理して再利用するための生物処理部である。
【００２２】
原料スラリー調製部Ｐ１の、図示しない攪拌装置を備えたチェスト１で、主原料の木材チップ等と原料調製用の水から原料スラリーを調製する。
【００２３】
このような原料スラリー調製部Ｐ１で調製した原料スラリーをチェスト１からポンプ２ａを備えた配管２により抄造・水循環部Ｐ２に送る。
【００２４】
水循環ライン３の水槽８内の水をポンプ３ａにより抄造機４に送る。その過程で、必要に応じて消泡剤を添加し、さらに原料スラリー調製部Ｐ１からの原料スラリー、および、でんぷんなどのバインダー成分を添加してパルプスラリー５とし、抄造機４のスラリー槽４ａに送る。
スラリー槽４ａには円筒面の一部が液面上に位置して回転するドラム４ｂがあり、パルプスラリー５中の固形分はドラム４ｂの円筒面に吸着して層状となる。この層状となった固形分をドラム４ｂの回転により液面上に連続的に引き上げ、フォーミングプレス４ｃによって一部の水分を除去して湿潤マット６とする。
【００２５】
液面上で湿潤マット６をドラム４ｂの円筒面から剥がし、ロールコンベア４ｄ上を搬送してウェットプレス７で表面を整え、その後、乾燥工程などの後工程へ送って製品である木質繊維板を得る。
【００２６】
なお、上記例では抄造機４として丸網式湿式抄造機を用いたが、その他の湿式抄造機、たとえば短網式や長網式の湿式抄造機を用いて抄造工程を行ってもよい。
【００２７】
抄造機による上記の抄造工程において、抄造機４から回収した水や必要に応じて湿潤マット６から回収した水は再度、水槽８に戻り、水循環ライン３内を循環する。
【００２８】
この例では消泡剤や原料スラリーを含む水の一部を、水循環ライン３からポンプ９ａを備えた配管９によりバッファ部Ｐ３の、図示しない攪拌装置を備えたバッファータンク１０に送る。
このバッファータンク１０は、水循環ライン３内の水を所定量に保つとともに、木質繊維板製造設備Ａの休転時に抄造・水循環部Ｐ２内の水を待避させて抄造・水循環部Ｐ２の清掃やメンテナンスを可能とする機能を備える。
そして、図示しない液面センサで検知する、抄造・水循環部Ｐ２の水槽８内の水位が所定位置よりも低くなったときには、バッファータンク１０内の水を、ポンプ１５ａを備えた配管１５により水槽８へ返送する。
なお、上記では水循環ライン３から消泡剤や原料スラリーを含む水をバッファータンク１０に送った例を示したが、消泡剤や原料スラリーを添加する前の水、たとえば、水槽８内の水をバッファータンク１０に送ってもよい。
【００２９】
本発明の木質繊維板製造設備の例Ａは、さらに、水中のＢＯＤ成分を処理する生物処理部Ｐ４を備えている。
【００３０】
水循環ライン３から配管９によりバッファ部Ｐ３へ送られる水の一部を、配管９の水流れ方向、ポンプ９ａの下流で配管９から分岐する、弁９ｃを備えた配管９ｂにより、生物処理部Ｐ４の生物処理装置、この例ではろ過膜モジュール１２を備えた膜分離活性汚泥処理装置１１の曝気槽１１ａに送る。
【００３１】
膜分離活性汚泥処理装置１１はこの例では、互いに隔壁１１ｃにより隔たれた曝気槽１１ａと膜分離槽１１ｂの二槽を有し、これら二槽の底部にはエアポンプ１１ｅからの空気により槽内をエアレーションするためのエアレーション管１１ｄがある。
【００３２】
曝気槽１１ａで活性汚泥処理した処理水を、隔壁１１ｃの上端からのオーバーフローにより膜分離槽１１ｂに供給する。膜分離槽１１ｂとその底部近くに接続する、ポンプ１３ａを備えた返送スラリー配管１３により、膜分離槽１１ｂのスラリーを曝気槽１１ａに返送する。
なお、水循環ライン３から導入処理した過剰のスラリー等についても、返送スラリー配管１３から分岐する、この例では電動弁１３ｂを備えた配管１３ｃにより木質繊維板製造設備Ａの外部の、図示しないスラリー貯槽に送り、適宜、水循環ライン３に戻す。
【００３３】
膜分離槽１１ｂの水中に、精密ろ過膜モジュールや限外ろ過膜モジュールなどの浸漬型のろ過膜モジュール１２を配置し、ろ過膜モジュール１２はポンプ１４ａを備えた配管１４に接続している。
膜分離槽１１ｂ内の、活性汚泥処理した水をろ過膜モジュール１２によりろ過し、この例ではバッファータンク１０に送り、膜分離活性汚泥処理した水はバッファータンク１０内の水に加わる。
【００３４】
なお、上記の木質繊維板製造設備の例Ａでは、生物処理として膜分離活性汚泥処理を行うが、本発明はこの例に限定されず、活性汚泥処理、流動床式生物処理、および、担体添加活性汚泥処理のいずれか、あるいはこれら３つの処理と膜分離活性汚泥処理を含めた計４つの処理を２つ以上組み合わせて行ってもよい。
ただし、膜分離活性汚泥処理であると抄造工程から回収した水の生物化学的酸素要求量（以下、「ＢＯＤ」と略記する）を所望の範囲とすることが容易であり、また、装置をコンパクト化できるので好ましい。
【００３５】
このような木質繊維板製造設備Ａにおける生物処理部Ｐ４での生物処理は、抄造工程から回収された水、たとえば、水槽８などから採取した水のＢＯＤが４５００ｍｇ／Ｌ（リットル）以下となるように行うことが、木質繊維板への着臭抑制効果が高くなるので好ましい。より好ましい範囲は３５００ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましい範囲は２５００ｍｇ／Ｌ以下である。
【００３６】
なお、木質繊維板製造設備Ａ内部の水を新水に入れ替ることにより、水のＢＯＤを４５００ｍｇ／Ｌ以下に保つことは、後述する図２に示す、新水への水の入れ替え後の循環水のＢＯＤの変化を示す結果から理解されるように、約２０時間毎に水の入れ替えを行うこととなるため、実用的ではない。
【００３７】
また、抄造工程から回収された水のＢＯＤが生物処理を行うには高い場合など、必要に応じてバッファ部Ｐ３、および／または、生物処理部Ｐ４に水で希釈するための設備を設けてもよく、また、水循環ライン３での水の温度が高い場合などには、必要に応じてバッファ部Ｐ３、および／または、生物処理部Ｐ４に冷却塔などの冷却設備を設けることもできる。
【００３８】
また、本発明の木質繊維板製造設備では各水槽や配管に攪拌装置（ラインミキサや曝気装置等を含む）、水位センサや有機物センサ、溶存酸素計、汚泥濃度計、液量計、ｐＨ計、液温計、臭気計などの各種センサ類、また、これらセンサの測定結果やタイマにより各種バルブや各種ポンプを制御する各種制御機器、あるいは、ろ過膜モジュール等の洗浄用の薬注装置、逆洗設備などを設けることができる。
【００３９】
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の木質繊維板への着臭抑制方法、および、木質繊維板製造設備は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【００４０】
当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の木質繊維板への着臭抑制方法、および、木質繊維板製造設備を適宜改変することができる。このような改変によってもなお、本発明の木質繊維板への着臭抑制方法、および、木質繊維板製造設備の構成を備えている限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。
【実施例】
【００４１】
以下に本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４２】
＜基礎検討：木質繊維板サンプルの作成＞
図１に概略を示した木質繊維板製造設備Ａ（抄造・水循環部Ｐ２の保有水量６００ｍ３、バッファ部Ｐ３のバッファータンク１０（容量：６００ｍ３）の保有水量は２００ｍ３程度、曝気槽１１ａと膜分離槽１１ｂとの合計保有水量は１２００ｍ３）を用い、ただし、生物処理部Ｐ４での生物処理を行わずに基礎検討を行った。
【００４３】
まず、木質繊維板製造設備Ａ内部の生物処理部Ｐ４以外の水を未使用の工業用水に入れ替え、その後、木質繊維板の生産を開始した。このとき、抄造・水循環部Ｐ２の水槽８内の水、すなわち抄造工程から回収した水のＢＯＤの経時変化を図２に示す。
この水のＢＯＤは生産開始後、急激に上昇し、約２０時間経過後には４０００ｍｇ／Ｌ程度、約１４０時間経過後には１００００ｍｇ／Ｌ程度となり、その後はこの１００００ｍｇ／Ｌレベルを維持した。
【００４４】
＜基礎検討：住宅での臭気の官能評価＞
上記での水入れ替え後の、生産開始から１４０時間以内に生産された木質繊維板のうち、抄造工程から回収した水のＢＯＤが、それぞれ１０００ｍｇ／Ｌ近傍、２０００ｍｇ／Ｌ近傍、４０００ｍｇ／Ｌ近傍、５０００ｍｇ／Ｌ近傍、そして、１００００ｍｇ／Ｌ近傍のときに生産された計５種類の木質繊維板を用いて住宅での臭気の官能評価を行った。
これら木質繊維板をそれぞれ、広さが約３畳のプレハブ住宅に敷き詰め、相対湿度８０％、２５℃に保ち、２８日間に亘って７日毎に計４回、これら住宅内の臭気についてパネル１０名による官能評価を行った。
【００４５】
その結果、抄造工程から回収した水のＢＯＤが、１０００ｍｇ／Ｌ近傍のとき、２０００ｍｇ／Ｌ近傍のとき、および、４０００ｍｇ／Ｌ近傍のときにそれぞれ生産された木質繊維板ではパネル全員が無臭と判断した。
しかし、同ＢＯＤが５０００ｍｇ／Ｌ近傍のときに生産された木質繊維板、および、同ＢＯＤが１００００ｍｇ／Ｌ近傍のときに生産された木質繊維板では、それぞれ、１０名中２名、および、１０名中１０名が異臭を感じたため、これら２つの木質繊維板は畳のインシュレーションボードとして不適切であると判断した。
【００４６】
＜実施例＞
上記の基礎検討の結果を受けて、木質繊維板の通常の生産を、ろ過膜モジュール１２として中空糸型精密ろ過膜モジュールを備えた生物処理部Ｐ４での膜分離活性汚泥処理を行いながら、抄造・水循環部Ｐ２の、水槽８から採取される水のＢＯＤを２０００ｍｇ／Ｌ近傍（１８００〜２０００ｍｇ／Ｌ）に保って木質繊維板の生産を行った。
このとき生産された木質繊維板について上記と同様にして住宅での臭気の官能評価を行ったところ、１０名のパネル全員が臭気を感じないと回答した。
【００４７】
さらに、生物処理部Ｐ４での膜分離活性汚泥処理量を変更して、水槽８から採取される水のＢＯＤを４０００ｍｇ／Ｌ近傍（３７００〜４０００ｍｇ／Ｌ）に保って木質繊維板の生産を行った。得られた木質繊維板についての官能評価を行ったところ、１０名のパネル全員が畳のインシュレーションボードとしての使用に適していると評価した。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ      木質繊維板製造設備の一例
Ｐ１    原料スラリー調製部
Ｐ２    抄造・水循環部
Ｐ３    バッファ部
Ｐ４    生物処理部
１      チェスト
２      配管
２ａ    ポンプ
３      水循環ライン
３ａ    ポンプ
４      抄造機
４ａ    スラリー槽
４ｂ    ドラム
４ｃ    フォーミングプレス
４ｄ    ロールコンベア
５      パルプスラリー
６      湿潤マット
７      ウェットプレス
８      水槽
９      配管
９ａ    ポンプ
９ｂ    配管
９ｃ    弁
１０    バッファータンク
１１    膜分離活性汚泥処理装置
１１ａ  曝気槽
１１ｂ  膜分離槽
１１ｃ  隔壁
１１ｄ  エアレーション管
１１ｅ  エアポンプ
１２    ろ過膜モジュール
１３    返送スラリー配管
１３ａ  ポンプ
１３ｂ  電動弁
１３ｃ  配管
１４    配管
１４ａ  ポンプ
１５    配管
１５ａ  ポンプ
【図１】
2019167659.tif 000003
【図２】
2019167659.tif 000004