JP2002227085A - 古紙の再生処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルプ再利用には白水の水質悪化や抄紙時の
紙切れ等が起きる。 【解決手段】 抄紙機等から排出される白水をセットリ
ングタンク６または浮上濃縮タンクに送り、パルプと上
澄水に固液分離して該パルプを再利用するにおいて、白
水供給ポンプ１からの白水にオゾナイザ３からオゾンを
注入し、オゾン滞留槽２で酸化処理した後にセットリン
グタンク等に送る。オゾン処理設備によるオゾン注入量
は、パルプの沈降性および白水の上澄水または固液分離
したパルプの色度向上、微生物の不活性化を目的とし、
パルプ濃度、処理水粘度、排オゾン濃度を指標として制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、古紙を原料として
再生紙に加工する古紙の再生処理システムに係り、特に
抄紙機等から排出される白水の処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】古紙が再生紙に加工されるまでの処理工
程の一例を図９に示す。古紙はパルパーにかけることで
パルプ、古紙、損紙などに離解する。次いで、シリンダ
ープレスによりパルプ懸濁液を脱水する。次いで、ニー
ダーにより古紙または損紙に薬品を注入し、インキを離
解する。次いで、ソーキングタワーに離解したパルプを
貯留し、パルプ繊維からのインキの離脱、分散を容易に
する。次いで、スクリーンによりパルプ中に存在する粗
大異物等を除去する。次いで、エキストラクターにより
パルプを脱水し、溶解汚濁物の除去、微細インキ粒子の
分離を行う。次いで、精選クリーナーによりパルプ中の
微細な異物を除去する。最後に抄紙機により再生紙に加
工する。

【０００３】以上までの処理工程になるパルプ処理に
は、水が重要な役割を果たし、近年、水の有効利用を図
る傾向が強くなり、再利用率が高くなってきている。抄
紙機から排出した水は白水と呼ばれている。白水中に
は、抄紙機で漉き取れなかったパルプが多く存在する。
そこで、白水はセットリングタンクで固液分離され、上
澄水は再生水として古紙処理工程に利用され、沈殿パル
プはパルプの原料としてパルパーに戻される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の処理システムで
は、水を有効利用することによって白水水質が悪化する
傾向にあり、再生紙の品質の劣化、抄紙時の紙切れ等を
引き起こしている。

【０００５】具体的には、白水をセットリングタンクで
固液分離した上澄水がソーキングタワー以降の各工程に
希釈水等として再利用されるが、白水水質が悪化する
と、パルプに汚れ等が付着して再生紙の品質が悪化す
る。

【０００６】また、抄紙時の紙切れは、抄紙設備の壁面
等に微生物が増殖してスライム状となってはがれ、紙シ
ートに漉き込まれるることが原因である。

【０００７】また、セットリングタンクの処理能力が小
さければ、パルプの歩留まり低下、上澄水へのパルプ混
入による再生紙の品質悪化、排水処理水量の増加、清水
使用量の増加等の問題を引き起こす。言い換えると、セ
ットリングタンクで、白水中に含まれるパルプの沈降性
が高ければ、パルプの歩留まり向上、上澄水へのパルプ
の混入の影響低下、排水処理水量の減少、清水使用量の
低減等が可能となる。また、沈降速度が速ければ、沈殿
したパルプの腐敗が起こりにくくなるため、パルプの品
質の劣化が防げる。

【０００８】本発明の目的は、白水水質の悪化防止、微
生物の増殖防止およびセットリングタンク等での固液分
離性能を高めた古紙の再生処理システムを提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、白水を処理する工程において、抄紙機等
から排出される白水をオゾン処理した後にセットリング
タンクや浮上濃縮タンクにより固液分離を行うようにし
たもので、以下の構成を特徴とする。

【００１０】（１）古紙から離解したパルプを使用して
抄紙機で再生紙に加工し、抄紙機等から排出される白水
をセットリングタンクによりパルプと上澄水に固液分離
し、分離されたパルプおよび上澄水に残存するパルプを
再利用する古紙の再生処理システムにおいて、前記抄紙
機等から排出される白水をオゾンによって酸化処理した
後に前記セットリングタンクに送るオゾン処理設備を備
えたことを特徴とする。

【００１１】（２）古紙から離解したパルプを使用して
抄紙機で再生紙に加工し、抄紙機等から排出される白水
を浮上濃縮タンクによりパルプと分離液に固液分離して
該パルプを再利用する古紙の再生処理システムにおい
て、前記抄紙機等から排出される白水をオゾンによって
酸化処理した後に前記浮上濃縮タンクに送るオゾン処理
設備を備えたことを特徴とする。

【００１２】（３）前記オゾン処理設備は、パルプの沈
降性および白水の上澄水または固液分離したパルプの色
度向上を目的としたパルプ濃度を指標としてオゾン注入
量を制御する手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】（４）前記オゾン処理設備は、パルプの沈
降性および白水の上澄水または固液分離したパルプの色
度向上を目的とした処理水粘度を指標としてオゾン注入
量を制御する手段を備えたことを特徴とする。

【００１４】（５）前記オゾン処理設備は、パルプの沈
降性および白水の上澄水または固液分離したパルプの色
度向上を目的とした排オゾン濃度を指標としてオゾン注
入量を制御する手段を備えたことを特徴とする。

【００１５】（６）前記オゾン処理設備は、パルプの沈
降性および白水の上澄水または固液分離したパルプの色
度向上を目的としたパルプ濃度および処理水粘度を指標
としてオゾン注入量を制御する手段を備えたことを特徴
とする。

【００１６】（７）前記オゾン処理設備は、パルプの沈
降性および白水の上澄水または固液分離したパルプの色
度向上を目的としたパルプ濃度および排オゾン濃度を指
標としてオゾン注入量を制御する手段を備えたことを特
徴とする。

【００１７】（８）前記オゾン処理設備は、白水中の微
生物の不活性化を目的とした処理水光度を指標としてオ
ゾン注入量を制御する手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は、本発明の
実施形態を示す白水処理装置の構成図である。本実施形
態では、抄紙機等から排出した白水を固液分離するセッ
トリングタンクの前段にオゾン処理設備を設け、白水を
オゾンで処理し、セットリングタンクでのパルプの沈降
性を向上させるものである。

【００１９】オゾン処理設備としては、オゾンを発生す
るオゾナイザ３と、白水供給管４においてオゾナイザか
らのオゾンが注入された白水を滞留させるオゾン滞留槽
２およびオゾン滞留槽からの排オゾンを処理する排オゾ
ン処理塔５で構成される。

【００２０】図１において、白水は、白水供給ポンプ１
によりオゾン滞留槽２に供給する。オソナイザ３で発生
したオゾンガスは、オゾン滞留槽の直前の白水供給管４
で白水と接触して白水と混合しながらオゾン滞留槽２に
供給される。オゾン滞留槽２で白水とオゾンとの反応時
間を確保する。白水との接触で反応しなかったオゾン
は、排オゾンとして、オゾン滞留槽上部のガス相から排
出されて排オゾン処理塔５で処理され、大気に放出され
る。オゾン処理した白水はセットリングタンク６へ送ら
れる。

【００２１】セットリングタンクでは、沈降したパルプ
と上澄水とに固液分離される。沈降したパルプは引抜ポ
ンプ７により間欠的に引き抜かれ、パルパーへ送られ
る。上澄水はソーキングタワー以降の各工程で再利用さ
れる。

【００２２】以上のシステムによれば、白水をセットリ
ングタンクに送る前に、オゾン処理することにより、次
の効果がある。

【００２３】（ａ）白水がオゾンによって酸化されるこ
とにより白水中の粘質物が減少し、沈降性が向上する。
沈降性が向上することにより、セットリングタンクの処
理能力が向上し、パルプの歩留まり向上、上澄水へのパ
ルプの混入の影響低下、排水処理水量の減少、清水使用
量の低減、パルプ品質の向上等の効果がある。

【００２４】（ｂ）白水の上澄水の色度が低下し、再生
紙の品質が向上する。

【００２５】（ｃ）白水中の微生物が不活性化する等の
効果により、抄紙時の紙切れ防止、上澄水の水質悪化防
止等を図ることができる。

【００２６】（実施形態２）本実施形態の装置構成を図
２に示す。本実施形態では、セットリングタンクに代え
て、オゾン処理した白水を減圧弁８を通して浮上濃縮タ
ンク９に貯留する。浮上濃縮タンク９では、通常空気が
使用されるが、空気の代わりにオゾンを用いる。

【００２７】図２において、白水を白水供給ポンプ１に
より供給する。オソナイザ２で発生したオゾンガスは、
白水供給管４で白水と混合する。白水はオゾンと混合し
ながら減圧弁８を経て浮上濃縮タンク９に供給される。
浮上濃縮タンクで白水はパルプと分離液に固液分離され
る。白水との接触で反応しなかったオゾンは、排オゾン
として、浮上濃縮タンク上部のガス相から排出されて排
オゾン処理塔５で処理されて、大気に放出される。浮上
濃縮したパルプはパルパーへ送られる。分離液はソーキ
ングタワー以降の各工程で再利用される。

【００２８】以上の装置構成によれば、白水をオゾン処
理し、浮上濃縮タンクで固液分離することにより、次の
効果がある。

【００２９】（ａ）白水がオゾンによって酸化されるこ
とにより白水中の粘質物が減少し、濃縮性が向上する。
濃縮性が向上することにより、浮上濃縮タンクの処理能
力が向上し、パルプの歩留まり向上、上澄水へのパルプ
の混入の影響低下、排水処理水量の減少、清水使用量の
低減、パルプ品質の向上等の効果がある。

【００３０】（ｂ）分離液の色度が低下し、再生紙の品
質が向上する。

【００３１】（ｃ）白水中の微生物が不活性化する等の
効果により、抄紙時の紙切れ防止、上澄水の水質悪化防
止等を図ることができる。

【００３２】（実施形態３）本実施形態では、図３に示
すように、実施形態１の装置に、白水供給管４における
濃度計１０により計測するパルプの濃度からオゾンの必
要量をコントローラ１１で計算して、オゾンを注入する
構成とする。すなわち、パルプ濃度をフィードフォワー
ド制御因子としてオゾン注入量を制御する。

【００３３】以上の装置構成によれば、パルプ濃度に応
じた必要オゾン量を注入すれば、適切なパルプの濃縮性
が得られる。また、濃縮性の向上が得られるオゾン量を
注入すれば、白水の上澄水の色度低下もできる。

【００３４】なお、濃度計１０の設置位置は、オソナイ
ザ注入量がパルプ濃度の変動に追随できる位置であれば
よい。また、本実施形態では、実施形態１の応用例にて
示したが、実施形態２の装置にも適用できる。

【００３５】（実施形態４）本実施形態では、図４に示
すように、実施形態１の装置に、粘度計１２により計測
するオゾン処理白水の粘度からオゾンの必要量をコント
ローラ１１で計算して、オゾンを注入する構成とする。
すなわち、粘度をフィードバック制御因子としてオゾン
注入量を制御する。

【００３６】以上の装置構成によれば、白水の粘度と沈
降性（濃縮性）は非常に相関が高いため、オゾン処理白
水の粘度を一定に制御すれば、安定したパルプの沈降性
（濃縮性）が得られる。また、沈降性の向上が得られる
オゾン量を注入すれば、白水の上澄水の色度低下もでき
る。

【００３７】なお、本実施形態では、実施形態１の応用
例にて示したが、浮上濃縮タンク内の白水の粘度を測定
することで、実施形態２の装置にも適用できる。

【００３８】（実施形態５）本実施形態では、図５に示
すように、実施形態１の装置に、排オゾン濃度計１３に
より計測するオゾン滞留槽２からの排オゾン濃度からオ
ゾンの必要量をコントローラ１１で計算して、オゾンを
注入する構成とする。すなわち、排オゾン濃度をフィー
ドバック制御因子としてオゾン注入量を制御する。

【００３９】以上の装置構成によれば、オゾン貯留槽２
からの排オゾン濃度と沈降性（濃縮性）は相関が高いた
め、排オゾン濃度を一定に制御すれば、安定したパルプ
の沈降性（濃縮性）が得られる。また、沈降性の向上が
得られるオゾン量を注入すれば、白水の上澄水の色度低
下もできる。

【００４０】なお、本実施形態では、実施形態１の応用
例にて示したが、浮上濃縮タンク上部の排オゾン濃度を
測定することで、実施形態２の装置にも適用できる。

【００４１】（実施形態６）本実施形態では、図６に示
すように、実施形態１の装置に、白水供給管４における
パルプ濃度を測定する濃度計１０および、オゾン貯留槽
２におけるオゾン処理白水の粘度を測定する粘度計１２
を設置して、パルプ濃度と粘度からオゾンの必要量をコ
ントローラ１１で計算して、オゾンを注入する構成とす
る。すなわち、パルプ濃度をフィードフォワード制御因
子として、粘度をフィードバック制御因子としてオゾン
注入量を制御する。

【００４２】以上の装置構成によれば、白水のパルプ濃
度と粘度の両制御因子により、白水の濃度変動に即応す
るのと同時に、処理白水の安定した沈降性が得られる。
また、沈降性の向上が得られるオゾン量を注入すれば、
白水の上澄水の色度低下もできる。

【００４３】なお、本実施形態では、実施形態１の応用
例にて示したが、実施形態２の装置にも適用できる。

【００４４】（実施形態７）本実施形態では、図７に示
すように、実施形態１の装置に、白水供給管４における
パルプ濃度を測定する濃度計１０および、オゾン貯留槽
２からの排オゾン濃度を測定する濃度計１３を設置し
て、パルプ濃度と排オゾン濃度からオゾンの必要量をコ
ントローラ１１で計算して、オゾンを注入する構成とす
る。すなわち、パルプ濃度をフィードフォワード制御因
子として、排オゾン濃度をフィードバック制御因子とし
てオゾン注入量を制御する。

【００４５】以上の装置構成によれば、白水のパルプ濃
度と粘度の両制御因子により、白水の濃度変動に即応す
るのと同時に、処理白水の安定した沈降性が得られる。
また、沈降性の向上が得られるオゾン量を注入すれば、
白水の上澄水の色度低下もできる。

【００４６】なお、本実施形態では、実施形態１の応用
例にて示したが、実施形態２の装置にも適用できる。

【００４７】（実施形態８）前記の実施形態３〜７まで
は、白水中のパルプの沈降性向上に主眼をおいた装置構
成を示す。本実施形態では、白水中の微生物の不活性化
に主眼をおいた装置構成とするものである。

【００４８】本実施形態は、図８に示すように、実施形
態１の装置に、オゾン貯留槽２における白水の光度を測
定する光度計１４を設置して、オゾン処理白水の光度か
らオゾンの必要量を計算して、オゾンを注入する構成と
する。すなわち、光度をフィードバック制御因子として
オゾン注入量を制御する。ここで測定する光度として、
三刺激値Ｙ，Ｅ５５０等の細菌と相関の高い指標であれ
ばよい。

【００４９】以上の装置構成によれば、オゾン処理白水
の光度を一定に制御すれば、白水中の細菌を不活性化す
ることができる。また、白水中のパルプの沈降性向上、
上澄水の色度向上はもとより、白水中の細菌を不活性化
できることから、抄紙時の紙切れ防止、上澄水の水質悪
化防止等を図ることができる。

【００５０】なお、本実施形態では、実施形態１の応用
例にて示したが、浮上濃縮タンク内の白水の光度を測定
することで、実施形態２の装置にも適用できる。

【００５１】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、白水を
オゾン処理することにより、次の効果がある。

【００５２】１）パルプの沈降性（濃縮性）の向上を図
ることができる。これにより、パルプの歩留まり向上、
上澄水へのパルプの混入の影響低下、排水処理水量の減
少、清水使用量の低減、セットリングタンクに代表され
る濃縮槽での腐敗防止等の効果をもたらす。

【００５３】２）固液分離した白水の上澄水の色度が向
上する。これにより、再生紙の品質向上を図ることがで
きる。

【００５４】３）白水中の微生物を不活性化できる。こ
れにより、抄紙時の紙切れ防止、上澄水の水質悪化防止
等ができ、結果的に、再生紙の品質向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１を示す白水処理装置。

【図２】本発明の実施形態２を示す白水処理装置。

【図３】本発明の実施形態３を示す白水処理装置。

【図４】本発明の実施形態４を示す白水処理装置。

【図５】本発明の実施形態５を示す白水処理装置。

【図６】本発明の実施形態６を示す白水処理装置。

【図７】本発明の実施形態７を示す白水処理装置。

【図８】本発明の実施形態８を示す白水処理装置。

【図９】古紙の処理工程例。

【符号の説明】

１…白水供給ポンプ ２…オゾン滞留槽 ３…オゾナイザ ４…白水供給管 ５…排オゾン処理塔 ６…セットリングタンク ７…引抜ポンプ ８…減圧弁 ９…浮上濃縮タンク １０、１３…濃度計 １１…コントローラ １２…粘度計 １４…光度計

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 古紙から離解したパルプを使用して抄紙
   機で再生紙に加工し、抄紙機等から排出される白水をセ
   ットリングタンクによりパルプと上澄水に固液分離し、
   分離されたパルプおよび上澄水に残存するパルプを再利
   用する古紙の再生処理システムにおいて、 前記抄紙機等から排出される白水をオゾンによって酸化
   処理した後に前記セットリングタンクに送るオゾン処理
   設備を備えたことを特徴とする古紙の再生処理システ
   ム。
2. 【請求項２】 古紙から離解したパルプを使用して抄紙
   機で再生紙に加工し、抄紙機等から排出される白水を浮
   上濃縮タンクによりパルプと分離液に固液分離して該パ
   ルプを再利用する古紙の再生処理システムにおいて、 前記抄紙機等から排出される白水をオゾンによって酸化
   処理した後に前記浮上濃縮タンクに送るオゾン処理設備
   を備えたことを特徴とする古紙の再生処理システム。
3. 【請求項３】 前記オゾン処理設備は、パルプの沈降性
   および白水の上澄水または固液分離したパルプの色度向
   上を目的としたパルプ濃度を指標としてオゾン注入量を
   制御する手段を備えたことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の古紙の再生処理システム。
4. 【請求項４】 前記オゾン処理設備は、パルプの沈降性
   および白水の上澄水または固液分離したパルプの色度向
   上を目的とした処理水粘度を指標としてオゾン注入量を
   制御する手段を備えたことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の古紙の再生処理システム。
5. 【請求項５】 前記オゾン処理設備は、パルプの沈降性
   および白水の上澄水または固液分離したパルプの色度向
   上を目的とした排オゾン濃度を指標としてオゾン注入量
   を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の古紙の再生処理システム。
6. 【請求項６】 前記オゾン処理設備は、パルプの沈降性
   および白水の上澄水または固液分離したパルプの色度向
   上を目的としたパルプ濃度および処理水粘度を指標とし
   てオゾン注入量を制御する手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１または２に記載の古紙の再生処理システム。
7. 【請求項７】 前記オゾン処理設備は、パルプの沈降性
   および白水の上澄水または固液分離したパルプの色度向
   上を目的としたパルプ濃度および排オゾン濃度を指標と
   してオゾン注入量を制御する手段を備えたことを特徴と
   する請求項１または２に記載の古紙の再生処理システ
   ム。
8. 【請求項８】 前記オゾン処理設備は、白水中の微生物
   の不活性化を目的とした処理水光度を指標としてオゾン
   注入量を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項
   １または２に記載の古紙の再生処理システム。