JP2011137263A - 脱墨処理装置及び古紙再生処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脱墨工程で生じる排液を有効活用し、古紙を再生処理する際のコストを低減可能な脱墨処理装置及び古紙再生処理装置の提供を目的とする。
【解決手段】脱墨槽２２１と、気泡供給部２２６と、オーバーフロー槽２２３と、オーバーフロー槽２２３内に配備され、消泡液またはオーバーフロー槽２２３の壁面を洗浄する洗浄液の少なくともいずれかを供給するための液体供給口３５が形成された液体供給配管３６と、少なくとも液体供給口３５から供給される液体を含んでなる排液をオーバーフロー槽２２３から取り出す取出部７５と、取出部７５から取り出した排液を液体供給配管３６へと送るための循環ポンプ５９が設けられた排液循環路２２４とを備えてなるものである。
【選択図】図５

Description

本発明は脱墨処理装置及び古紙再生処理装置に関するものである。

従来、古紙を離解して得られたパルプ繊維を脱墨し、脱墨後の脱墨パルプ液を抄紙することにより再生紙を製造する古紙再生処理装置が知られている。脱墨の工程では、パルプ繊維を含む液体からインク成分、トナー成分等の印刷成分を分離除去するが、この分離により生じた排液には、印刷成分等と共にパルプ繊維が混入している。

パルプ繊維が混入したままの排液を外部に排出しようとすると、配管などを詰まらせる恐れがある。また、パルプ繊維を多く含む場合はＳＳ（浮遊物質）に関する排水基準を満たさなくなるので、このパルプ繊維を分離、除去する必要がある。

一方、下記特許文献１には、脱墨工程で排出される排液についてではないが、パルプ繊維を分離回収する方法ついて、白色度６０％以上の古紙からなる古紙原料を離解してパルプスラリーを得て、得られたパルプスラリーを脱水して得られる脱水濾液を３枚のスクリーン本体に吹きつけて、前記脱水濾液に混入しているパルプ繊維と灰分とを分離回収し、回収したパルプ繊維及び灰分を前記脱墨工程前のパルプスラリーに加える技術に関する開示がある。

特開２００６−１８３２１０号公報

上記特許文献１に示される方法は、脱墨工程の前段階で、パルプ繊維を分離回収するための方法であって、脱墨工程で排出された排液に関するものではない。脱墨工程で生じる排液は、インク成分やトナー成分等の印刷成分を多く含むので、パルプ繊維にインクなどが染み込んでおり、回収し再生紙の原料に含めることは困難である。脱墨工程で排出される排液は、廃棄処分されており、有効活用されていないのが現実である。

本発明は上記した課題を解決するものであり、脱墨工程で生じる排液を有効活用し、古紙を再生処理する際のコストを低減可能な脱墨処理装置及び古紙再生処理装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の脱墨処理装置は、古紙を離解し得られた古紙パルプ液に含まれる印刷成分を分離する脱墨処理装置であって、古紙パルプ液を流通させる脱墨槽と、脱墨槽内に設けられ、古紙パルプ液中に気泡を供給する気泡供給部と、気泡供給部から供給された気泡が脱墨槽から溢流した際にこの気泡を受け止めるオーバーフロー槽と、オーバーフロー槽内に配備され、消泡液またはオーバーフロー槽の壁面を洗浄する洗浄液の少なくともいずれかを供給するための液体供給口が形成された液体供給配管と、少なくとも液体供給口から供給される液体を含んでなる排液をオーバーフロー槽から取り出す取出部と、取出部から取り出した排液を液体供給配管へと送るための循環ポンプが設けられた排液循環路とを備えてなるものである。

また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の脱墨処理装置において、取出部から取り出した排液に消泡剤を添加する消泡剤添加部を設けたものである。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の脱墨処理装置において取出部から取り出した排液を濾過する濾過部を設けてなるものである。

更に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨処理装置において、排液循環路は、排液を貯留する排液タンクと、排液タンク内の排液を液体供給配管へと送る循環流路と、循環流路の途中位置に設けられた循環ポンプと、循環流路から分岐して形成され、該循環流路から流入した排液を排液タンクへと送る分岐流路とを備え、分岐流路に、排液を濾過する濾過部を設けたものである。

更に、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の脱墨処理装置において、濾過部は、排液を濾過する濾過体に付着した残渣を除去する残渣除去手段を設けているものである。

更に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の脱墨処理装置において、残渣除去手段は、濾過体表面に摺接する摺接部材と、摺接部材を回転駆動する駆動部とを備えているものである。

更に、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱墨処理装置において、各部の運転を制御する制御部を備え、制御部は、脱墨槽内に古紙パルプ液を流通開始した時点から所定時間経過後に液体供給口から液体を供給するよう制御するものである。

更に、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱墨処理装置を備えた古紙再生処理装置である。

請求項１に記載の脱墨処理装置は、脱墨槽と、気泡供給部と、オーバーフロー槽と、オーバーフロー槽内に配備され、消泡液またはオーバーフロー槽の壁面を洗浄する洗浄液の少なくともいずれかを供給するための液体供給口が形成された液体供給配管と、少なくとも液体供給口から供給される液体を含んでなる排液をオーバーフロー槽から取り出す取出部と、取出部から取り出した排液を液体供給配管へと送るための循環ポンプが設けられた排液循環路とを備えてなるので、オーバーフロー槽内の排液を取出部から取出し、排液循環路で循環して液体供給配管へと送り、消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして利用することができ、脱墨の際に生じる排液を有効活用できるとともに、消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして水道水などを使用する場合に比較して、古紙を再生処理する際のコストを低減可能である。

また、請求項２に記載の発明によれば、取出部から取り出した排液に消泡剤を添加する消泡剤添加部を設けたので、消泡剤が添加された排液により消泡することで、非常に迅速に気泡を消滅させることができる。

そして、請求項３に記載の発明によれば、取出部から取り出した排液を濾過する濾過部を設けたので、濾過部において排液を濾過することで脱墨槽から気泡とともに溢流した古紙パルプ等の固形分を排液から分離することができ、配管等の目詰まりを防止可能であるとともに、排液の水質を改善できる。

更に、請求項４に記載の発明によれば、排液循環路は、排液を貯留する排液タンクと、
排液タンク内の排液を液体供給配管へと送る循環流路と、循環流路の途中位置に設けられた循環ポンプと、循環流路から分岐して形成され、該循環流路から流入した排液を排液タンクへと送る分岐流路とを備え、分岐流路に、排液を濾過する濾過部を設けたので、循環ポンプによって循環流路により液体供給配管へと送る排液の一部を分岐流路へと流通させ、濾過部で固形分を除去し、排液タンクへ戻すことができ、循環利用する排液の固形分を分離可能であり、循環ポンプ、液体供給配管、流路を構成する配管等における固形分による詰まりの問題を解消可能である。

更に、請求項５に記載の発明によれば、濾過部は、排液を濾過する濾過体に付着した残渣を除去する残渣除去手段を設けているので、残渣除去手段によって濾過体を洗浄し、容易に濾過効率を向上することができる。

更に、請求項６に記載の発明によれば、残渣除去手段は、濾過体表面に摺接する摺接部材と、
摺接部材を回転駆動する駆動部とを備えているので、駆動部の駆動により摺接部材を濾過体に摺接し、濾過体に付着した残渣を掻き取って効率よく濾過体の目詰まりを解消することができる。

更に、請求項７に記載の発明によれば、各部の運転を制御する制御部を備え、制御部は、脱墨槽内に古紙パルプ液を流通開始した時点から所定時間経過後に液体供給口から消泡液または洗浄液の少なくともいずれかを供給するよう制御するので、液体供給口からの液体の供給開始を、脱墨槽内に古紙パルプ液を流通開始後所定時間経過後とすることで、脱墨槽からの気泡の溢流前には液体供給口から液体を供給しないように制御することができ、消泡液または洗浄液の少なくともいずれかの使用量を低減することができる。

更に、請求項８に記載の古紙再生処理装置によれば、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱墨処理装置を備えたので、脱墨処理装置で生じた排液を有効に活用することによって再生紙処理の際のコストを低減可能である。

本発明の一実施形態に係る古紙再生処理装置の構成概略図である。 前記古紙再生処理装置の古紙パルプ液製造部の内部構造を示す概略図である。 前記古紙再生処理装置の脱墨処理装置の斜視図である。 前記脱墨処理装置の平面図及びその一部断面図である。 前記脱墨処理装置の排液循環路の構成概略図である。 前記排液循環路の濾過部の正面図である。 前記濾過部の断面図である。 前記古紙再生処理装置の抄紙部の構成概略図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、古紙パルプ液製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４を備えるものである。尚、本実施形態にかかる古紙再生処理装置１００は、大規模な製紙工場に設置される大型のものでもよく、企業内、事務所内または家庭等に置かれる小型のもののいずれでもよい。

古紙パルプ液製造部１は、古紙６を離解して古紙パルプを製造するものであり、脱墨パルプ部２は、古紙パルプ液製造部１において製造された古紙パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨パルプ部２において得られた脱墨パルプを抄紙するものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において抄紙された仕上げ前の再生紙を裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものである。

(古紙パルプ液製造部)
図２は、古紙パルプ液製造部１の内部構造を示す概略図である。古紙パルプ液製造部１は、パルパー１８を備えてなり、該パルパー１８は古紙６又は古紙６の裁断紙片（図示省略）を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり古紙パルプにまで離解させるものである。

パルパー１８には、古紙６が投入される攪拌槽１８１と、攪拌槽１８１に給水するための給水部１８２と、離解促進剤供給部１８３とを設けている。離解促進剤供給部１８３から供給される古紙６の離解を促進する離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。

攪拌槽１８１の底部には、古紙６を給水部１８２から給水された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８４が設けられ、前記攪拌羽根１８４を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８を有している。また、得られた古紙パルプ液を取り出すための古紙パルプ液取出部１８７を設けている。

(脱墨パルプ部)
図１に示すように、 脱墨パルプ部２は、脱墨前希釈部２１及び脱墨処理部２２を備え、各部の間には配管、ポンプ等からなる移送部(図示省略)を設けている。

脱墨前希釈部２１は、パルパー１８から送られた古紙パルプ液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは０．１重量％〜５．０重量％程度、より好ましくは０．３重量％〜２．０重量％程度にまで希釈するものであり、希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤等を投入する希釈液供給部(図示省略)を備えている。脱墨前希釈部２１において繊維濃度を０．１重量％〜５．０重量％とすることにより、後の脱墨処理部２２においてトナー成分と脱墨剤とを効率よく接触させトナー成分等を容易に除去することができる。

図３に脱墨処理部２２を構成する脱墨処理装置５１の斜視図を、図４（ａ）に脱墨処理装置５１の平面図を、同図（ｂ）に図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨処理装置５１は、古紙パルプ液に溶解又は混合されてなるインク成分、トナー成分等の印刷成分を分離して脱墨パルプを製造するためのものであり、脱墨槽２２１、ブレード２２２、オーバーフロー槽２２３、排液循環路２２４及び制御部(図示省略)を備えている。尚、図４（ｂ）では排液循環路２２４を省略して示している。

脱墨槽２２１は、脱墨前希釈部２１で希釈液の供給により所定濃度に調整されたインク成分、トナー成分等の印刷成分を含有する古紙パルプ液を流通させるものである。脱墨槽２２１内は、複数の仕切壁２３により複数の脱墨室２２５に区画されており、図４（ａ）の平面図において示すように、仕切壁２３の左方または右方が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。図４(ｂ)に示すように、各脱墨室２２５の底部には、脱墨槽２２１内を流通する古紙パルプ液中に、微細な気泡を供給するための気泡供給部２２６を設けている。

また、脱墨槽２２１内のうち、古紙パルプ液の流速が低下し該古紙パルプ液が淀みやすい所定位置に淀んだ古紙パルプ液を攪拌し下流側へと流動させるための攪拌翼（図示省略）を配置している。攪拌翼としては種々のものがあるが、例えば複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の攪拌翼等が挙げられる。更に、古紙パルプ液を脱墨槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨処理後生じた脱墨パルプを含有する脱墨パルプ液を脱墨槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けている。

また、各脱墨室２２５内の古紙パルプ液の温度の検出を行う温度センサ２２７と、ヒータ２２８とを仕切壁２３の表裏面にそれぞれ設けているが、古紙パルプ液の温度管理を行わない場合には、温度センサ２２７及びヒータ２２８を設けない構成としても構わない。

ブレード２２２は、脱墨槽２２１の上部を浮遊する気泡を、脱墨槽２２１の周壁を溢流させオーバーフロー槽２２３側へ掃き出すためのものであり、脱墨槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するよう構成されている。

図４（ａ）に示すように、オーバーフロー槽２２３は、脱墨槽２２１の外周を取り囲むよう平面視ロ字状に設けられ、気泡供給部２２６から古紙パルプ液中に供給された気泡が脱墨槽２２１から溢流した際にこの気泡を受け止めるものである。図３，４（ｂ）に示すように、オーバーフロー槽２２３には、オーバーフロー槽２２３の内壁面に付着した気泡を洗い流して消泡するか、またはオーバーフロー槽の内壁面に付着した繊維を洗浄するかの少なくともいずれかを行うための液体供給手段３８を設けている。液体供給手段３８は、オーバーフロー槽２２３の内壁面の上段部及び中段部に全周に亘って配備された液体供給配管３６を備えており、この液体供給配管３６には複数の液体供給口３５が所定間隔でに形成されている。

液体供給配管３６は、消泡液またはオーバーフロー槽の壁面を洗浄する洗浄液の少なくともいずれかとしての水道水を供給する水道水供給部(図示省略)、後述する白水を貯留する白水タンク及び、後述する排液循環路２２４の循環流路２４ｂに接続され、制御部が制御することで、これらのうちいずれかから液体が供給されるようになっている。

更に、オーバーフロー槽２２３は、必要により、生じた気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる風供給部（図示省略）等を備えることとしてもよい。

オーバーフロー槽２２３の底部には、オーバーフロー槽２２３内に集められた液体を取り出す取出部７５を設けている。オーバーフロー槽２２３内に集められた液体とは、液体供給口３５から供給された消泡液または洗浄液の少なくともいずれかと、気泡の消滅により生じた、脱墨槽２２１から気泡とともに溢流した水、インク成分やトナー成分等の印刷成分及び古紙パルプ等を含有する液とが混合された排液である。

図５に、排液循環路２２４の構成概略図を示す。排液循環路２２４は、取出部７５から取り出した排液に、必要により消泡剤を添加した後、液体供給配管３６へと送るものであり、排液循環路２２４から液体供給配管３６に送られた排液は消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして液体供給口３５からオーバーフロー槽２２３内に供給される。排液循環路２２４は、排液タンク５８、循環ポンプ５９、第１濾過部２６及び第２濾過部２７よりなる濾過部２８、これらを接続する配管４３ａ〜４３ｇ及び弁５６、５７により構成される。更に、本実施形態では排液循環路２２４に消泡剤添加部２９を設けた例を示すが、設けなくても構わない。

排液循環路２２４における排液の流れは、取出部７５と排液タンク５８との間に形成され、取出部７５から取り出した排液が自然流下する流下路２４ａと、排液タンク５８の底部から取り出した排液を循環ポンプ５９により液体供給配管３６へと送る循環流路２４ｂと、循環流路２４ｂの途中位置に設けられた循環ポンプ５９より下流側において循環流路２４ｂから分岐して形成され、該循環流路から流入した排液を排液タンク５８へと送る分岐流路２４ｃとにより形成される。そして、流下路２４ａの途中に第１濾過部２６を、分岐流路２４ｃの途中に第２濾過部２７をそれぞれ設けている。

分岐流路２４ｃにおける排液の流れは、第２濾過部２７で濾過された濾液が、第２濾過部２７の上部より配管４３ｃに流入し、三方弁５７を経て排液タンク５８へと送られる濾液流路２４ｄと、三方弁５７から脱墨処理装置５１の外部へと濾液を排出する外部排出流路２４ｆと、第２濾過部２７で濾別され、固形分を多く含む残渣液を第２濾過部２７の下部側方より第１濾過部２６へと流通させる残渣液流路２４ｅとにより形成される。

排液タンク５８は、オーバーフロー槽２２３の下方に設けられ、オーバーフロー槽２２３から配管４３ａ、４３ｂ内を自然流下した排液を貯留するようになっている。排液タンク５８の底部には、循環流路２４ｂを構成する配管４３ｅが接続されている。また、排液タンク５８内の側壁の高位、中位、低位の３箇所に、排液タンク５８内に貯留する排液の水位を検知する水位検知手段３５ａ、３５ｂ、３５ｃを備えている。

濾過部２８を構成する第１濾過部２６は、取出部７５から取り出された排液に含まれる古紙パルプ等の固形分を濾過する濾過体６１を備えている。濾過体６１は、濾紙や活性炭、金属製メッシュ、合成樹脂製メッシュ、フェルト等により構成され、枠体(図示省略)等に着脱可能に取設する構成としてもよいが、濾過体６１のうち排液が供給され実際に濾過を行っている部分を順次移動可能に構成し、連続的な濾過処理が可能な構成としてもよい。即ち、例えば、周回走行する無端状のメッシュベルト(図示省略)を濾過体６１とし、この濾過体６１上に排液を流下して濾過を行い、濾過体６１上に残存する残渣を圧搾ローラにより圧搾し、スクレーパ(図示省略)等で濾過体６１上から順次除去するといった構成としてもよい。

第１濾過部２６の濾過体６１が金属製または合成樹脂製メッシュである場合の網目の粗さは、排液に含まれる古紙パルプ等を濾別可能な粗さ、即ち、１０メッシュ〜５０メッシュが好ましく、２０メッシュ〜４０メッシュがより好ましい。１０メッシュより網目が細かいことで濾別されずに網目を通過してしまう古紙パルプの量を低減可能であり、５０メッシュより網目が粗いことで古紙パルプ等による網目の目詰まりが生じにくくなり濾過効率を向上させることができる。

図６に第２濾過部２７を構成する濾過装置Ｒの正面図を、図７に図６のＢ−Ｂ線矢視断面図を示す。濾過装置Ｒは、合成樹脂製で透明の外筒６２を設けており、外筒６２の内部に外筒６２と同一筒心を有する内筒６３を収容している。内筒６３には複数の窓部６６が形成されるとともに、内筒６３の外周面に濾過体６７が巻回され、固着されている。これにより、濾過体６７を通過し濾過された排液が窓部６６より内筒６３内へと流入するようになっている。

外筒６２の内方で且つ内筒６３の外方となる部分により排液の濾過室５０が形成されている。外筒６２の上部側方(図６において右側)には、配管４３ｄが接続され、排液流入部４６が形成されている。排液流入部４６に筒心を介して対向する外筒６２側方(図６において左側)の、下部には、配管４３ｆが接続され、残渣液を流出させる残渣液流出部７１を設けている。残渣液は、排液が濾過体６７によって濾過され生じた残渣を含む液体である。また、濾過装置Ｒの上部には、内筒６３の内部と連通して配管４３ｃが接続され、この連通部分により内筒６３内の濾液を該内筒６３から流出させる濾液流出部４４を形成している。

第２濾過部２７を構成する濾過体６７としては、金属製メッシュ、合成樹脂製メッシュ等が挙げられ、濾過体６７の網目の粗さは、第１濾過部２６の濾過体６１の網目の粗さより細かいものとし、７０メッシュ〜４００メッシュが好ましく、２００メッシュ〜３００メッシュがより好ましい。

更に、濾過装置Ｒには、濾過体６７に付着した微細な古紙パルプ等の残渣を除去する残渣除去手段５２を設けている。残渣除去手段５２は、濾過体６７の外周面に摺接する摺接部材６４と、摺接部材６４を回転駆動する駆動部６８とを備えている。摺接部材６４の形状は、濾過体６７の目詰まりを洗浄可能であれば特に限定されないが、図６では、濾過室５０を縦方向に沿って前後に区画する一対の平板状の基材６４ａと、基材６４ａに固設された合成樹脂製のブラシ６４ｂである場合を示している。ブラシ６４ｂに替えてＰＥＴ，ＰＰ，ＰＥ等の合成樹脂製または金属製のスクレーパ(図示省略)としてもよい。また、駆動部６８は、モータ６８ａ、プーリ６８ｂ及びベルト６８ｃにより構成される。

図５において、消泡剤添加部２９は、第１濾過部２６から排液タンク５８に至る流下路２４ａに設けた場合を示す。この消泡剤添加部２９は取出部７５から取り出した排液に消泡剤を添加するものであり、消泡剤添加部２９の設置位置は図５に示す場合に限定されず、他の流路２４ｂ、２４ｃの途中位置や排液タンク５８内等、取出部７５から液体供給配管３６へと送られる排液の流路のいずれであってもよく、加えて、排液循環路２２４以外の箇所、即ちオーバーフロー槽２２３の内部や液体供給配管３６内でもよい。これらのうち消泡剤を容易に添加でき、消泡剤が添加された排液を容易に攪拌して、消泡剤を排液中に溶解し、分散できる点で、排液タンク５８内が好ましい。

また、消泡剤添加部２９の構成は特に限定されず、液状の消泡剤を容器内に収容し、消泡剤の添加が必要な時に容器に形成した添加口を自動で開閉するといったものであってもよく、固形状の消泡剤を排液の接触可能な位置に設置するといったものでもよい。

制御部は、古紙再生処理装置１００全体の動作を制御する制御部(図示省略)の一部として構成され、脱墨処理装置５１の排液循環路２２４については濾過装置Ｒの循環ポンプ５９の動作及び三方弁５７及び開閉弁５６の開閉等を制御する。また、制御部は、流入部２２９ａより脱墨槽２２１内に古紙パルプ液を導入開始した時点から、所定時間経過後に液体供給口３５から液体を供給するよう制御する。この所定時間とは、流入部２２９ａからの脱墨槽２２１内への古紙パルプ液の導入後、脱墨槽２２１に貯留する古紙パルプ液に気泡供給部２２６から気泡を供給し、この供給された気泡が脱墨槽２２１から溢流する時点までに要するおおよその時間等、オーバーフロー槽２２３内の気泡を消滅させるべきタイミングについての時間である。

(抄紙部)
図８は、抄紙部３及び仕上げ部４の概略斜視図である。抄紙部３は、脱墨パルプ部２による脱墨の終了した脱墨パルプ液を抄紙するものであり、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、プレス部３３、ドライヤー部３４からなる。

ヘッドボックス３１は、上部が開口しており、下部に脱墨パルプ液の供給口３１ａが形成されている。脱墨パルプ液の供給口３１ａの幅方向両端部には、脱墨パルプ液を抄紙する抄紙ワイヤー３２３の両幅縁部に沿って所定長さを有するガイド部材３１ｂが片持ち支持されている。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１から抄紙ワイヤー３２３上に供給された脱墨パルプ液が抄紙ワイヤー３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するとともに、湿紙６４の抄紙幅を所定長さとなるよう設定し、維持するようになっている。

ワイヤー部３２は、複数の回転ローラ３２１に掛け渡され、無端軌道を形成する抄紙ワイヤー３２３が設けられ、周回する抄紙ワイヤー３２３の内方には、抄紙ワイヤー３２３の網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は白水タンク（図示省略）に接続され、該白水タンクはパルパー１８及び脱墨前希釈部２１等に接続されることで、古紙の離解または古紙パルプ液の希釈に利用される。更に、白水タンクは脱墨処理部２２の液体供給配管３６にも接続され、白水タンク内の白水を消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして再度利用可能に構成されている。

プレス部３３は、複数の回転ローラ３３１の間にそれぞれ掛け渡したフェルトからなる無端状の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを上下一対有し、上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ３３４を複数備えている。

ドライヤー部３４は、フード（図示省略）内に複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３を配置し、この複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３の間に掛け渡した搬送ベルト３４２を上下一対備えている。搬送ベルト３４２の材質は特に限定されず、例えば、布、耐熱樹脂または金属等とし、上下の搬送ベルト３４２は一部が当接した状態で走行し、上下の搬送ベルト３４２の当接箇所に複数の乾燥ローラ３４３が配置されている。乾燥ローラ３４３は、内部にヒータ３４５を備えるとともに、外周面に搬送ベルト３４２を巻回しており、また、乾燥ローラ３４３の表面の温度を測定する温度センサ（図示省略）を有している。

（仕上げ部）
仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部(図示省略)を有しており、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ４１１を備え、カット部は紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。

（第１の実施形態の作用）
本実施形態にかかる古紙再生処理装置１００の作用につき以下に説明する。
まず、図２に示すように、事前に重量を計測しておいた所定量の古紙６を攪拌槽１８１に投入する。また、投入された古紙６の重量に応じた割合量の水及び離解促進剤を、それぞれ給水部１８２、離解促進剤供給部１８３よりそれぞれ攪拌槽１８１に投入する。

そして、駆動手段１８８を作動して攪拌羽根１８４を回転し、攪拌槽１８１内で古紙６を水及び離解促進剤とともに攪拌して古紙パルプ液を製造する。製造された古紙パルプ液を古紙パルプ液取出部１８７より取り出し、図１に示すように、脱墨パルプ部２へ送る。

脱墨パルプ部２では、まず、古紙パルプ液を脱墨前希釈部２１において脱墨に適した繊維濃度になるよう希釈液供給部から希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入して古紙パルプ液の希釈を行う。次に、所定の繊維濃度に調整された古紙パルプ液を脱墨部２２に送る。

図３，４に示すように、脱墨部２２では、流入部２２９ａから流入した古紙パルプ液を、仕切壁２３の左方または右方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、古紙パルプ液中に気泡供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の存在によって、消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の異物を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、古紙パルプ流通槽２２１内の古紙パルプ液の円滑な流通を促すようにする。

親水性の繊維は、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにして古紙パルプ液からインク成分やトナー成分の印刷成分等を除去する脱墨を行う。その際、必要により温度センサ２２７で古紙パルプ液の温度の検出を行い、ヒータ２２８で古紙パルプ液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行ってもよいが、この脱墨部２２での温度管理は必ずしも行わなくてもよい。

脱墨部２２に古紙パルプ液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が大量に浮遊すると、脱墨槽２２１の周壁から気泡が溢流する。この大量に発生した気泡を、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図４（ａ）において上下方向に往復移動することで、オーバーフロー槽２２３へと強制的に掃き出す。

脱墨槽２２１からオーバーフロー槽２２３に溢流、または掃き出された気泡を、液体供給口３５から供給された液体により洗い流し、消滅させる。また、液体供給口３５からの液体をオーバーフロー槽２２３の壁面に向けてシャワー状に供給する場合、壁面に付着した古紙パルプを洗い流すことができる。このように、液体供給口３５から供給される液体の供給方法によって、該液体を消泡液として、または古紙パルプの洗浄液としていずれにも利用することが可能である。

このとき、制御部は、予め設定しておいた脱墨槽２２１内への古紙パルプ液の導入開始時点から、脱墨槽２２１から気泡が溢流する時点までといった所定時間が経過した際、液体供給口３５からオーバーフロー槽２２３内に液体を供給するよう制御する。

このように、液体供給口３５からの液体の供給開始を、脱墨槽２２１内に古紙パルプ液を導入した後所定時間経過後とすることで、脱墨槽２２１からの気泡の溢流前には液体供給口３５から液体を供給しないように制御することができ、消泡液または洗浄液の少なくともいずれかの使用量を低減することができる。特に、脱墨槽２２１内への古紙パルプ液の導入を開始した直後は、排液タンク５８内に排液が貯留されていない場合があり、このような場合には消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして排液でなく、水道水供給部からの水道水、または白水タンクからの白水を使用しなければならなくなるので、この水道水や白水の使用量を低く抑え、古紙再生処理のコストを低減可能である。

このように排液タンク５８内に排液が貯留されていない場合、または抄紙部３への脱墨パルプ液の供給前等といった白水タンク内に白水が貯留されていない場合には、液体供給口３５から供給する液体は、水道水供給部からの水道水を用いる。仮に白水タンク内に白水を貯留している場合には、消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして白水タンク内の白水を用いてもよい。更に、排液タンク５８内に排液を貯留している場合には、後述するように排液タンク５８内の排液を消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして用いる。

液体供給配管３５から液体が供給されることによってオーバーフロー槽２２３内の下部に排液が溜まる。このオーバーフロー槽２２３に溜まった排液は、少なくとも液体供給口３５から供給される液体を含んでなり、この液体のほか、水、脱墨剤、インク成分やトナー成分等の印刷成分、脱墨槽２２１から溢流した気泡及びこの気泡の消滅により生じた液等に加え、気泡とともに脱墨槽２２１より溢流した古紙パルプ等の固形分を含有する。この排液は、取出部７５から取り出され、排液循環路２２４の流下路２４ａに至る。

図５に示すように、排液循環路２２４において流下路２４ａを流通する排液は自然流下により配管４３ａ内を流通し、第１濾過部２６に流入し、濾過体６１により濾過された後、必要により、消泡剤添加部２９より消泡剤が添加され、自然流下により配管４３ｂ内を流通して排液タンク５８に流入する。濾過を行った結果、濾過体６１上に残存した古紙パルプ等の残渣は所定量溜まった時点で使用者が濾過体６１とともに交換する。この第１濾過部２６での濾過処理により、脱墨槽２２１から気泡とともに溢流した古紙パルプ等の固形分を排液から分離することができ、排液の水質を改善できる。

第１濾過部２６がメッシュベルトを用いた連続処理の可能なものである場合には、走行するメッシュベルトにより排液を濾過し、メッシュベルト上の残渣を圧搾ローラ等で圧搾し、残渣収容箱(図示省略)等に一旦収容しておき、脱水した残渣が所定量に達した時点で使用者が廃棄する。

排液タンク５８に流入した排液は、制御部が循環ポンプ５９を駆動することで、配管４３ｅに流入し、循環流路２４ｂを流通する。この循環ポンプ５９を駆動し排液タンク５８内の排液を循環させるのに合わせ、制御部は、予め開閉弁５６を閉止するとともに、三方弁５７を配管４３ｇ側が開放、配管４３ｈ側が閉止となるよう切り替えておく。循環流路２４ｂを流通する排液の一部は分岐流路２４ｃへ流入し、残部は液体供給配管３６に流入する。液体供給配管３６に流入した排液は液体供給口３５からオーバーフロー槽２２３内にシャワー状に供給され、オーバーフロー槽２２３内の気泡の消滅に利用される。

このように、オーバーフロー槽２２３内の排液を取出部７５から取出し、排液循環路２２４で循環して液体供給配管３６へと送り、消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして利用することで、水道水供給部からの水道水や、白水タンクからの白水の利用量を低減でき節水の効果があるたけでなく、排液量を低減することも可能となる。

白水タンクからの白水を消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして利用し、液体供給口３５から供給する場合には、該白水は脱墨槽２２１を溢流した印刷成分を多く含む液体と混合されてしまいもはや白水のみ分離することは不可能となる。よって、この消泡液または洗浄液の少なくともいずれかに用いた白水は排液となって処分する他ない。一方、白水タンクの白水を、パルパー１８へと戻し古紙の離解の際に利用するか、または脱墨前希釈部２１に戻し希釈液として利用する場合には、抄紙ワイヤー３２３での抄紙により再度白水として回収可能となるため何度でも利用でき、該白水を有効に活用することができる。

消泡剤添加部２９を設けている場合には、液体供給口３５から供給される排液中に消泡剤が含まれているので、非常に迅速に気泡を消滅させることができる。よって、オーバーフロー槽２２３内に収容すべき気泡の容積の低減が可能となるので、オーバーフロー槽２２３を小さくすることができ、占有面積を低減可能である。

循環流路２４ｂから分岐流路２４ｃへと流入した一部の排液は第２濾過部２７に至り、図６に示す排液流入部４６から外筒６２内に流入する。外筒６２内に流入した排液は、濾過室５０から濾過体６７及び窓部６６を通過し内筒６３内に流入し、微細な古紙パルプ等の固形分が濾過体６７により濾過され、濾液流出部４４より配管４３ｃに流入し、三方弁５７を経て配管４３ｇにより排液タンク５８へ送られる（図５参照）に示す。

また、図６に示すように、濾過体６７により分離され、濾過体６７の表面に付着した残渣は、残渣除去手段５２により除去される。より詳しくは、制御部がモータ６８ａを作動し、プーリ６８ｂ及びベルト６８ｃを介して内筒６３及び外筒６２の筒心を中心に摺接部材６４を回転させて濾過体６７に摺接し、濾過体６７の網目に入り込んだ微細な古紙パルプ等の残渣を除去する。摺接部材６４がブラシ６４ｂである場合は濾過体６７の網目にブラシを入り込ませて残渣を除去できるので、残渣の除去効率が向上する。

消泡剤添加部２９が設置されている場合、消泡剤の添加によって排液の粘性が高くなる傾向がある。このため消泡剤を添加した排液は濾過体６７による濾過の際に微細な古紙パルプが濾過体６７の網目に粘着し、こびり付きやすく、濾過体６７の目詰まりの原因となる。そこで、濾過装置Ｒに排液が流入している間は駆動部６８を常時作動することで、濾過体６７から古紙パルプ等の残渣を除去し、目詰まりの問題を解消可能である。

濾過体６７によって濾別され、残渣除去手段５２で濾過体６７の表面から剥離された残渣は、濾過室５０内を徐々に下方へと移動し濾過室５０の底部に積層状に滞留する。この積層状の残渣を含む残渣液は、制御部が開閉弁５６を開放することで、配管４３ｆに流入し、外筒６２下部にかかる水圧により残渣液流路２４ｅを流通して第１濾過部２６に至り、再度第１濾過部２６で濾過される。

この残渣液を残渣液流路２４ｅに流通させる際、制御部は、開閉弁５６を開放するとともに、循環ポンプ５９を停止し、濾過装置Ｒにおける排液流入部４６からの排液の外筒６２内への流入を停止する。このように、排液流入部４６からの排液の流入を停止することで、濾液流出部４４から配管４３ｃへと流入していた濾液が、内筒６３内へと逆流することとなり、更に、窓部６６及び濾過体６７へと逆流して濾過室５０へと流入する。

この内筒６３内から逆流した濾液は、濾過体６７を通過する際に濾過体６７に付着した微細な古紙パルプ片等の残渣を濾過体６７から浮き上がらせて剥離し、濾過室５０内に浮遊させる。濾過室５０内に浮遊する残渣は、外筒６２内の液体の水位の低下とともに下方に移動し、やがて濾過室５０の底部に至り、残渣液流出部７１から配管４３ｆへと流出する。

外筒６２内の液体の水位が外筒６２の高さの半分程度まで低下すると、外筒６２下部にかかる水圧が低下して残渣液流出部７１から配管４３ｆに流出する残渣液の流速が低下し、濾過室５０底部に残渣液が滞りやすくなる。そこで、制御部は、外筒６２内の液体の水位が外筒６２の高さの半分程度等といった所定位置まで低下した時点で、循環ポンプ５９を作動することとする。これにより、排液流入部４６より外筒６２内に排液を流入させ、外筒６２内の液体の水位を上昇させ、濾過室５０内下部に滞留する残渣液を強制的に残渣液流出部７１から押し出すことができる。

制御部は、ほぼ全ての残渣液を残渣液流出部７１より強制的に流出させた後、開閉弁５６を閉止すると、排液流入部４６から流入した排液が全て濾過され、濾液流出部４４からの濾液の流出が再開される。

循環ポンプ５９の停止中は、液体供給配管３６に液体が供給されなくなるが、循環ポンプ５９の停止時間がオーバーフロー槽２２３から気泡が溢出しない程度の短時間である場合には、制御部はそのまま排液循環路２２４からの排液を消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして使用する状態を継続する。一方、循環ポンプ５９の停止によりオーバーフロー槽２２３から気泡が溢出する恐れが生じたときは、制御部は、白水タンクからの白水または水道水供給部からの水道水を消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして使用するよう制御する。

排液タンク５８に流入した排液量が増加し、中位の水位検知手段３５ｂが水位を検知すると、制御部は、三方弁５７を配管４３ｇ側を閉止し、配管４３ｈ側を開放するよう切り替え、下位の水位検知手段３５ｃが水位を検知するまでの間排液タンク５８内の排液を濾過装置Ｒの外部に排出するよう制御する。即ち、三方弁５７を配管４３ｇ側から配管４３ｈ側に切り替えることで、排液タンク５８から配管４３ｅ、配管４３ｄ、第２濾過部２７と流通した排液は濾過体６７によって濾過された後、配管４３ｃ、三方弁５７を経て外部排出流路２４ｆに流入し、外部に排出される。このように、排液タンク５８内の排液は、既に該排液タンク５８への流入前に第１濾過部２６で少なくとも一度は濾過され、更に、第２濾過部２７においても少なくとも一度は濾過されるので、必ず２回以上の濾過処理が行われることとなる。よって、外部に排出する排液の固形分を十分除去でき、水質を向上させることができる。

また、第１濾過部２６及び第２濾過部２７にそれぞれ設置した濾過体６１、６７の網目の粗さを第２濾過部２７の濾過体６７の方が、第１濾過部２６の濾過体６１よりも細かいものとした場合には、第１濾過部２６において第２濾過部２７よりも大きな固形分を迅速に除去し、続いて第２濾過部２７において第１濾過部２６よりも小さな固形分を除去できるので濾過効率がよい。また、第１濾過部２６の濾過体６１では分離できなかった微細な古紙パルプ等の固形分を第２濾過部２７の濾過体６７により分離し回収することができるので、排液の水質を更に向上させることができる。

三方弁５７が故障するなどして制御部が三方弁５７を配管４３ｈ側に切り替えることができないといった非常事態が発生し、高位の水位検出手段３５ａが水位を検知した場合、制御部は取出部７５を閉止して排液循環路２２４への排液の流入を停止する。

図３，４に示す脱墨処理部２２において、脱墨槽２２１内の全ての脱墨室２２５を流通した古紙パルプ液は脱墨されることで印刷成分等の除去された脱墨パルプとなり、得られた脱墨パルプを含む脱墨パルプ液は流出部２２９ｂから流出され、抄紙部３へ送られる。

抄紙部３では、ワイヤー部３２において、ヘッドボックス３１から走行する抄紙ワイヤー３２３上に、脱墨後の脱墨パルプを含む脱墨パルプ液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給し、水切りして水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４を形成する。抄紙ワイヤー３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から白水タンクに送られる。

抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４が上側の抄紙ワイヤー３２３の終端部に達すると、上側の吸水ベルト３３２ａに転移され、下側の吸水ベルト３３２ｂとの間で挟持され、脱水ローラ対３３４によって挟圧され、湿紙６４に含まれる水分が脱水される。

脱水ローラ対３３４により脱水された湿紙６４は、乾燥部３４へと搬送され、一対の乾燥用ベルト３４２の間に挟持されて搬送される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に、乾燥用ベルト３４２を介して当接されつつ搬送されることで、湿紙６４の乾燥が行われ仕上げ前の再生紙６５を得る。

乾燥部３４を出た仕上げ前の再生紙６５はカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラ４１１の間に通され、平坦度を向上させ、更に、カット部で所定の大きさに裁断されて再生紙７が完成する。

カット部において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の端材は、図１に示すようにパルパー１８に戻され、再度再生紙の製造に利用される。

尚、上記実施形態では、濾過部を設けたが、濾過部を設けることなく、固形分を含んだ排液を液体供給配管へと循環し、消泡液または洗浄液の少なくともいずれかとして利用するよう構成してもよい。また、濾過部は、第１濾過部及び第２濾過部の双方とも１個ずつ設けた例を示したが、これに限定されず、２個以上設けてもよい。２個以上設ける場合、下流側の濾過部の濾過体を上流側の濾過部の濾過体より細かい網目とすることで、排液に含まれる古紙パルプ等の異物をより確実に除去することが可能となる。

２４ｂ 循環流路
２４ｃ 分岐流路
２８ 濾過部
２９ 消泡剤添加部
３５ 液体供給口
３６ 液体供給配管
５１ 脱墨処理装置
５２ 残渣除去手段
５８ 排液タンク
５９ 循環ポンプ
６４ 摺接部材
６８ 駆動部
７５ 取出部
２２１ 脱墨槽
２２６ 気泡供給部
２２３ オーバーフロー槽
２２４ 排液循環路

Claims (8)

1. 古紙を離解し得られた古紙パルプ液に含まれる印刷成分を分離する脱墨処理装置であって、
   古紙パルプ液を流通させる脱墨槽と、
   脱墨槽内に設けられ、古紙パルプ液中に気泡を供給する気泡供給配管と、
   気泡供給部から供給された気泡が脱墨槽から溢流した際にこの気泡を受け止めるオーバーフロー槽と、
   オーバーフロー槽内に配備され、消泡液またはオーバーフロー槽の壁面を洗浄する洗浄液の少なくともいずれかを供給するための液体供給口が形成された液体供給配管と、
   少なくとも液体供給口から供給される液体を含んでなる排液をオーバーフロー槽から取り出す取出部と、
   取出部から取り出した排液を液体供給配管へと送るための循環ポンプが設けられた排液循環路とを備えてなることを特徴とする脱墨処理装置。
2. 取出部から取り出した排液に消泡剤を添加する消泡剤添加部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の脱墨処理装置。
3. 取出部から取り出した排液を濾過する濾過部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱墨処理装置。
4. 排液循環路は、排液を貯留する排液タンクと、
   排液タンク内の排液を液体供給配管へと送る循環流路と、
   循環流路の途中位置に設けられた循環ポンプと、
   循環流路から分岐して形成され、該循環流路から流入した排液を排液タンクへと送る分岐流路とを備え、
   分岐流路に、排液を濾過する濾過部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨処理装置。
5. 濾過部は、排液を濾過する濾過体に付着した残渣を除去する残渣除去手段を備えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の脱墨処理装置。
6. 残渣除去手段は、濾過体表面に摺接する摺接部材と、
   摺接部材を回転駆動する駆動部とを備えていることを特徴とする請求項５に記載の脱墨処理装置。
7. 各部の運転を制御する制御部を備え、制御部は、脱墨槽内に古紙パルプ液を流通開始した時点から所定時間経過後に液体供給口から液体を供給するよう制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱墨処理装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の脱墨処理装置を備えた古紙再生処理装置。

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