(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙再生処理系を構成する複数の処理部のうちの一つである脱墨処理部から排出する脱墨排液を脱墨排液処理部に供給し、脱墨排液処理部で脱墨排液に凝集剤を添加して脱墨排液中の浮遊物質を凝集処理し、
脱墨処理部が脱墨処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、脱墨処理部が洗浄処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は低繊維濃度と判断し、脱墨処理部が異常停止後に行う異常停止処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、
前記各判断による脱墨排液の繊維濃度に応じて脱墨排液処理部の凝集処理条件を変更調整し、脱墨排液が高繊維濃度である場合に凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に凝集処理条件を弱めることを特徴とする脱墨排液処理方法。
【請求項２】
脱墨排液の繊維濃度に応じて変更調整する脱墨排液処理部の凝集処理条件が、脱墨排液の凝集剤濃度条件、脱墨排液の凝集処理時間条件、脱墨排液に対する撹拌強度条件の少なくも何れかの条件であることを特徴とする請求項１に記載の脱墨排液処理方法。
【請求項３】
古紙再生処理系を構成する複数の処理部を有する古紙再生処理装置において、パルプ混合液を脱墨処理し、複数の運転モードを有する脱墨処理部と、脱墨処理部から排出する脱墨排液に凝集剤を添加して脱墨排液中の浮遊物質を凝集処理する脱墨排液処理部と、脱墨処理部および脱墨排液処理部を制御する制御部を備え、
制御部は、脱墨処理部が脱墨処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、脱墨処理部が洗浄処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は低繊維濃度と判断し、脱墨処理部が異常停止後に行う異常停止処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、
前記各判断による脱墨排液が高繊維濃度である場合に脱墨排液処理部の凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に脱墨排液処理部の凝集処理条件を弱めることを特徴とする古紙再生処理装置。
【請求項４】
制御部は、脱墨排液の繊維濃度に応じて脱墨排液処理装置の凝集処理条件である脱墨排液の凝集剤濃度条件、脱墨排液の凝集処理時間条件、脱墨排液に対する撹拌強度条件の少なくも何れかの条件を変更調整し、脱墨排液が高繊維濃度である場合に凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に凝集処理条件を弱めることを特徴とする請求項３に記載の古紙再生処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、古紙再生処理装置に関し、脱墨排液の処理に係る技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来の脱墨処理に係る技術としては、例えば特許文献１に記載するものがある。これは、古紙を離解させたパルプ混合液の脱墨を行う脱墨槽と、脱墨槽から溢流する泡沫状の脱墨排液を受け止めるオーバーフロー槽と、オーバーフロー槽に収容した脱墨排液の処理を行う排液処理部とを設けており、排液処理部が、脱墨排液に凝集剤を添加する凝集剤添加部と、凝集剤が添加された脱墨排液を貯留し、凝集処理により生じた凝集物を沈殿させる凝集沈殿槽と、凝集沈殿槽内の上澄み液を外部に排出する外部排出流路とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２６０２１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に記載する構成において、凝集沈殿槽に移送される脱墨排液は、脱墨槽の運転状態によって繊維濃度が大きく変化する。その結果、凝集沈殿槽における凝集処理条件、例えば凝集剤の添加量、凝集剤を含む脱墨排液を撹拌する撹拌強度等々を一定に維持する状態では、脱墨排液に含まれる浮遊物質を十分に凝集できない場合も起こり得る。
【０００５】
しかし、凝集処理に影響を与える繊維濃度を簡便にかつ安価に検出できるセンサは、現状において存在しない。
本発明は、上記した課題を解決するものであり、脱墨槽の運転状態の遷移に伴って脱墨排液の繊維濃度が変化する場合にあっても、脱墨排液に含まれる浮遊物質を十分に凝集処理できる脱墨排液処理方法および古紙再生処理装置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】
上記課題を解決するために、本発明の脱墨排液処理方法は、古紙再生処理系を構成する複数の処理部のうちの一つである脱墨処理部から排出する脱墨排液を脱墨排液処理部に供給し、脱墨排液処理部で脱墨排液に凝集剤を添加して脱墨排液中の浮遊物質を凝集処理し、脱墨処理部が脱墨処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、脱墨処理部が洗浄処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は低繊維濃度と判断し、脱墨処理部が異常停止後に行う異常停止処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、前記各判断による脱墨排液の繊維濃度に応じて脱墨排液処理部の凝集処理条件を変更調整し、脱墨排液が高繊維濃度である場合に凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に凝集処理条件を弱めることを特徴とする。
【０００７】
本発明の脱墨排液処理方法において、脱墨排液の繊維濃度は、脱墨処理部が脱墨処理運転モードであるときに高繊維濃度と判断し、脱墨処理部が洗浄処理運転モードであるときに低繊維濃度と判断し、脱墨処理部が異常停止後に行う異常停止処理運転モードであるときに高繊維濃度と判断し、脱墨処理部が長時間停止後に行う運転再開処理運転モードであるときに低繊維濃度と判断することを特徴とする。
【０００８】
本発明の脱墨排液処理方法において、脱墨排液の繊維濃度に応じて変更調整する脱墨排液処理部の凝集処理条件が、脱墨排液の凝集剤濃度条件、脱墨排液の凝集処理時間条件、脱墨排液に対する撹拌強度条件の少なくも何れかの条件であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の古紙再生処理装置は、古紙再生処理系を構成する複数の処理部を有する古紙再生処理装置において、パルプ混合液を脱墨処理し、複数の運転モードを有する脱墨処理部と、脱墨処理部から排出する脱墨排液に凝集剤を添加して脱墨排液中の浮遊物質を凝集処理する脱墨排液処理部と、脱墨処理部および脱墨排液処理部を制御する制御部を備え、制御部は、脱墨処理部が脱墨処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、脱墨処理部が洗浄処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は低繊維濃度と判断し、脱墨処理部が異常停止後に行う異常停止処理運転モードであるときに脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度は高繊維濃度と判断し、前記各判断による脱墨排液が高繊維濃度である場合に脱墨排液処理部の凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に脱墨排液処理部の凝集処理条件を弱めることを特徴とする。
【００１０】
本発明の古紙再生処理装置において、制御部は、脱墨処理部が脱墨処理運転モードであるときに脱墨排液が高繊維濃度であると判断し、脱墨処理部が洗浄処理運転モードであるときに脱墨排液が低繊維濃度であると判断し、脱墨処理部が異常停止後に行う異常停止処理運転モードであるときに高繊維濃度である判断し、脱墨処理部が長時間停止後に行う運転再開処理運転モードであるときに低繊維濃度である判断することを特徴とする。
【００１１】
本発明の古紙再生処理装置において、制御部は、脱墨排液の繊維濃度に応じて脱墨排液処理装置の凝集処理条件である脱墨排液の凝集剤濃度条件、脱墨排液の凝集処理時間条件、脱墨排液に対する撹拌強度条件の少なくも何れかの条件を変更調整し、脱墨排液が高繊維濃度である場合に凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に凝集処理条件を弱めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、脱墨処理部の運転モードと脱墨排液の繊維濃度との相関に基づいて脱墨排液処理部に流入する脱墨排液の繊維濃度を判断し、脱墨排液の繊維濃度に応じて脱墨排液処理部の凝集処理条件を変更調整し、脱墨排液が高繊維濃度である場合に凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に凝集処理条件を弱めることで、脱墨排液の繊維濃度の変化に追従して凝集処理条件を変更し、脱墨排液に含まれる浮遊物質を十分に凝集処理することができる。凝集処理条件の変更の程度は任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における脱墨排液処理装置の構成を示す模式図
【図２】同実施の形態における古紙再生処理装置の要部を示す模式図
【図３】同実施の形態における古紙再生処理装置の全体構成を示すブロック図
【図４】同実施の形態における脱墨処理部の運転モードと脱墨排液の繊維濃度と凝集処理条件との関係を定義するデータテーブルを示す図表
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図３において、古紙再生処理装置１は、使用済みの古紙２（故紙）を細断した紙材から再生紙４を製造するものであり、古紙再生処理系を構成する複数の処理部と、各処理部を制御する制御部１００を備えている。
【００１５】
各処理部は、細断された紙材を離解してパルプ混合液を製造するパルパー装置６と、紙材をパルパー装置６へ供給する紙材供給装置８と、パルパー装置６で得られたパルプ混合液からトナー等の印刷用着色成分を分離して除去する脱墨処理部をなす脱墨装置１０と、脱墨装置１０において脱墨されたパルプ混合液を脱水して湿紙を製造する抄紙装置１２と、湿紙を脱水する湿紙脱水装置１３と、脱水した湿紙を乾燥して再生紙４にする湿紙乾燥装置１４と、再生紙４に対して仕上工程を行う仕上装置１５と、脱墨装置１０から排出された脱墨排液１６を処理する脱墨排液処理部をなす脱墨排液処理装置１７と、白水タンク１８等からなり、白水タンク１８に上水の供給源１９が連通している。
【００１６】
パルパー装置６と脱墨装置１０の間にはパルプ混合液を供給するパルプ混合液供給ポンプ２０が設けてあり、白水タンク１８と脱墨装置１０の間には希釈液供給ポンプ２１が設けてあり、脱墨装置１０と抄紙装置１２の間には脱墨パルプ混合液供給ポンプ２２を設けている。
【００１７】
図２に示すように、パルプ混合液供給ポンプ２０および脱墨パルプ混合液供給ポンプ２２はチューブポンプからなる。脱墨装置１０は、脱墨槽２３と、脱墨槽２３内の底部から気泡を放出する気泡放出装置２４と、気泡放出装置２４に空気を供給する空気供給装置（エアポンプ等）２５とを有している。気泡放出装置２４は、脱墨槽２３内の底部に配置され、通気性を有する多孔質のエアストーン等で構成されており、上面が気泡放出面として形成されている。
【００１８】
また、脱墨槽２３には、脱墨槽２３の外部へ泡沫として溢流する脱墨排液を脱墨排液処理装置１７へ排出する受泡部２６が設けられている。
図１に示すように、脱墨排液処理装置１７は、受泡部２６から取り出した脱墨排液が流入する凝集槽２７と、凝集槽２７に凝集剤を供給する凝集剤添加部２８と、ろ過部２９と、排液タンク３０からなる。
【００１９】
凝集槽２７は、液面上に位置して脱墨排液の泡沫を消泡する消泡羽根３１と、槽内の液中に位置して凝集剤を含む脱墨排液を撹拌する撹拌手段をなす撹拌羽根３２と、消泡羽根３１および撹拌羽根３２を回転駆動するモータ３３を備えている。なお、撹拌羽根３２に代えて撹拌手段として散気装置を設けることも可能である。凝集槽２７は底部に接続した凝集処理液排出管３４を介してろ過部２９の一次側に連通しており、凝集処理液排出管３４の途中に開閉バルブ３５を介装している。
【００２０】
ろ過部２９は、凝集槽２７から排出する凝集処理液に含まれる浮遊物質（印刷用着色成分等）の凝集物をろ過するフィルタ３６を備えている。フィルタ３６は、濾紙や活性炭、金属製メッシュ、合成樹脂製メッシュ、フェルト等からなる。ろ過部２９は二次側に接続したろ液排出管３７を介して排液タンク３０に連通している。
【００２１】
排液タンク３０は、底部に排水バルブ３８を備え、循環流路３９を介して脱墨槽２３に連通しており、循環流路３９に循環ポンプ４０を介装している。
制御部１００には、凝集処理条件として例えば脱墨排液の凝集剤濃度条件、脱墨排液の凝集処理時間条件、脱墨排液に対する撹拌強度条件が設定されており、脱墨装置１０の運転モードとして例えば脱墨処理運転モード、洗浄処理運転モード、異常停止後に行う異常停止処理運転モード、長時間停止後に行う運転再開処理運転モードが設定されている。
【００２２】
脱墨排液の凝集剤濃度条件は、脱墨排液に添加する凝集剤量の増減によって強弱を操作する。凝集槽２３において脱墨排液の繊維濃度に対する適正値よりも凝集剤濃度が高すぎる場合にはフロックの生成量は適正値の時と同じであるが、水の粘度が上がり、ろ過部２９のフィルタ３６の目詰まりが生じ易くなる。また、凝集槽２３において脱墨排液の繊維濃度に対する適正値よりも凝集剤濃度が低すぎる場合にはフロックの生成量が適正値の時より少なくなり、フィルタ３６を通過する脱墨排液の浮遊物質が増加し、排液タンク３０に浮遊物質が溜まる。よって、脱墨排液の繊維濃度に対して脱墨排液の凝集剤濃度を適値に維持することが重要である。
【００２３】
脱墨排液の凝集処理時間条件は、脱墨排液に凝集剤を添加した後、排水するまで脱墨排液が凝集槽２３に滞留する時間の増減によって強弱を操作する。
脱墨排液に対する撹拌強度条件は、撹拌羽根３２の回転速度の増減によって強弱を操作する。本実施の形態では、撹拌羽根３２は常に回転しているが、撹拌羽根３２が稼働する時間の増減によって撹拌強度条件の強弱を操作することも可能である。また、撹拌手段として散気装置を使用する場合には、空気量の増減および稼働時間の増減によって撹拌強度条件の強弱を操作することも可能である。
【００２４】
脱墨処理運転モードは、脱墨装置１０において脱墨処理を行う運転である。
洗浄処理運転モードは、脱墨装置１０において脱墨処理後に脱墨槽２３の内部に洗浄水を供給して槽内を洗浄する運転である。
【００２５】
異常停止処理運転モードは、脱墨装置１０のみならず古紙再生処理装置１が異常停止した場合に、運転の再開に先立って脱墨槽２３の槽内に残留するパルプ混合液を廃棄する運転である。
【００２６】
運転再開処理運転モードは、脱墨槽２３の槽内に残留するパルプ混合液を長時間放置した場合に、運転の再開に先立って脱墨槽２３の槽内に残留するパルプ混合液を廃棄する運転である。
【００２７】
本実施の形態では、脱墨装置１０の運転モードと脱墨排液の繊維濃度との相関に着目し、この相関に基づいて脱墨排液の繊維濃度を判断するものであり、図４に示すように、データテーブルとして、脱墨装置１０の運転モードと脱墨排液の繊維濃度と脱墨排液の凝集剤濃度条件、脱墨排液の凝集処理時間条件、脱墨排液に対する撹拌強度条件の関係を定義している。
【００２８】
すなわち、脱墨処理運転モードでは、脱墨排液の繊維濃度が１％前後であると判断し、脱墨排液の凝集剤濃度を高くして０．００５％に維持し、凝集処理時間を長く３０Ｓに設定し、撹拌強度を強くする。洗浄処理運転モードでは、脱墨排液の繊維濃度が０．２から０．５％であると判断し、脱墨排液の凝集剤濃度を低くして０．００３％に維持し、凝集処理時間を短く２０Ｓに設定し、撹拌強度を弱くする。この洗浄処理運転モードでは脱墨排液の繊維濃度は大きく変動するが、濃度自体が低いので、この凝集処理条件で適切な運転が可能である。異常停止処理運転モードでは、脱墨排液の繊維濃度が０．５から０．６％であると判断し、脱墨排液の凝集剤濃度を高くして０．００４％に維持し、凝集処理時間を長く３０Ｓに設定し、撹拌強度を強くする。運転再開処理運転モードでは、脱墨排液の繊維濃度が０．１％以下であると判断し、脱墨排液の凝集剤濃度を低くして０．００２％以下に維持し、凝集処理時間を短く２０Ｓに設定し、撹拌強度を弱くする。
【００２９】
また、制御部１０により、脱墨排液の繊維濃度に応じて脱墨排液処理装置の凝集処理条件である脱墨排液の凝集剤濃度条件、脱墨排液の凝集処理時間条件、脱墨排液に対する撹拌強度条件の少なくも何れかの条件を変更調整することもでき、事前のテスト結果に基づいて最適な凝集処理条件を定義する。この凝集処理条件の設定はユーザーが任意に設定することも可能である。
【００３０】
以下、上記した構成の作用を説明する。
[古紙再生処理]
図３に示すように、古紙再生処理装置１で古紙２から再生紙４を製造する工程では、古紙２を細断して得られた紙材は紙材供給装置８によってパルパー装置６へ供給され、パルパー装置６において離解処理されてパルプ混合液が製造される。パルパー装置６で得られたパルプ混合液は繊維濃度が７％であり、パルプ混合液は繊維濃度を約２．５％にまで希釈してパルプ混合液供給ポンプ２０で脱墨装置１０に供給し、さらに、希釈液供給ポンプ２１で白水タンク１８の白水を供給して、繊維濃度を０．５％から０．６％に希釈する。
【００３１】
脱墨装置１０ではパルプ混合液から印刷用着色成分が除去され、脱墨装置１０から脱墨パルプ混合液が抄紙装置１２に供給されて湿紙が製造される。
このようにして製造された湿紙は、湿紙脱水装置１３で脱水された後、湿紙乾燥装置１４で乾燥されて再生紙４が製造される。この再生紙４は仕上装置１５で仕上げられた後に、古紙再生処理装置１から排出される。
[脱墨処理]
脱墨装置１０では、図２に示すように、パルパー装置６からパルプ混合液がパルプ混合液供給ポンプ２０で脱墨槽２３内に導入されるとともに、パルプ混合液に脱墨剤が投入される。空気供給装置２５から供給する空気が泡放出装置２４の泡放出面から脱墨槽２３内のパルプ混合液中に多数の微細な泡沫として放出され、パルプ混合液中の印刷用着色成分が泡沫に付着する。その後、泡沫は脱墨槽２３内のパルプ混合液の液面に浮上し、受泡部２６へ溢れ出る。
[脱墨排液処理]
脱墨排液処理装置１７では、図１に示すように、受泡部２６から取り出した脱墨排液が凝集槽２７に流入する。この凝集槽２７に流入した脱墨排液に凝集剤添加部２８から凝集剤を供給する。
【００３２】
凝集槽２７では、液面上で消泡羽根３１が回転して脱墨排液の泡沫を消泡し、液中で撹拌羽根３２が回転して凝集剤と脱墨排液を混合して凝集処理し、トナー等の印刷用着色成分が凝集して凝集物（フロック）を形成する。
【００３３】
この凝集物を含む脱墨排液が凝集槽２７の底部に接続した凝集処理液排出管３４を通してろ過部２９の一次側に流入する。
ろ過部２９では、凝集槽２７から排出する凝集処理液に含まれる浮遊物質（印刷用着色成分等）の凝集物をフィルタ３６でろ過し、フィルタ３６を透過したろ液がろ過部２９の二次側に接続したろ液排出管３７を通して排液タンク３０に流入する。
【００３４】
排液タンク３０に流入したろ液は、底部の排水バルブ３８を通して槽外へ排出されるとともに、一部が循環流路３９を通して脱墨槽２３の受泡部２６に流入し、泡沫を消泡する。
【００３５】
上述の脱墨排液処理において、制御部１００は、図４に示す脱墨装置１０の運転モードと脱墨排液の繊維濃度との相関を定義したデータテーブルに基づいて、脱墨排液処理装置１７に流入する脱墨排液の繊維濃度を判断する。すなわち、脱墨装置１０が脱墨処理運転モードであるときに脱墨排液が高繊維濃度であると判断し、脱墨装置１０が洗浄処理運転モードであるときに脱墨排液が低繊維濃度であると判断し、脱墨装置１０が異常停止後に行う異常停止処理運転モードであるときに高繊維濃度である判断し、脱墨装置１０が長時間停止後に行う運転再開処理運転モードであるときに低繊維濃度である判断し、繊維濃度に見合った凝集処理条件をデータテーブルから選択し、該当する凝集処理条件の下で凝集処理を実行する。つまり、高繊維濃度である場合に脱墨排液処理装置１７の凝集処理条件を強め、脱墨排液が低繊維濃度である場合に脱墨排液処理装置１７の凝集処理条件を弱める。このように制御することで、脱墨排液の繊維濃度の変化に追従して凝集処理条件を変更し、脱墨排液に含まれる浮遊物質を十分に凝集処理することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１    古紙再生処理装置
６    パルパー装置
１０    脱墨装置
１２    抄紙装置
１７    脱墨排液処理装置
２３    脱墨槽
２６    受泡部
２７    凝集槽
２８    凝集剤添加部
２９    ろ過部
３０    排液タンク
３１    消泡羽根
３２    撹拌羽根
３６    フィルタ
１００    制御部
【図１】
0006726479.tif 000002
【図２】
0006726479.tif 000003
【図３】
0006726479.tif 000004
【図４】
0006726479.tif 000005