JP5824714B2 - 脱墨装置及び古紙再生処理装置 - Google Patents

Description

本発明は脱墨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古紙パルプを脱墨し、脱墨後の古紙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、古紙パルプ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脱墨排液には、印刷成分等と共に古紙パルプが混入している。

古紙パルプが混入したままの脱墨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、古紙パルプを多く含む場合はＳＳ（浮遊物質）に関する排水基準を満たさなくなるので、この古紙パルプを分離、除去する必要がある。

下記特許文献１には、古紙パルプ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古紙パルプと灰分とを分離回収し、回収した古紙パルプ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。

この方法は、製紙工場の一角に設置され、脱墨排液から古紙パルプを分離回収するための大型の装置を用いて行われる。古紙パルプを分離後は、インク成分やトナー成分等の印刷成分を多く含む排液を別途設けられた非常に大掛かりな水処理装置において処理し、印刷成分を除去する。

特開２００６−１８３２１０号公報

しかし、このような大掛かりな水処理装置は、古新聞紙等の古紙が発生する住宅街や、機密情報の印刷された用紙という古紙の発生するオフィス等といった古紙の発生場所において、古紙を再生処理するための小型の古紙再生処理装置に用いることは現実的でない。脱墨工程で生じる脱墨排液を脱墨装置内で水質改善処理可能な脱墨装置が望まれている。

本発明は上記した課題を解決するものであり、脱墨工程で生じる脱墨排液を脱墨装置内で処理可能な脱墨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に記載の脱墨装置は、古紙を離解し得られた古紙パルプ液中に気泡供給部から気泡を供給し、脱墨を行う脱墨槽と、脱墨槽から溢流した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収容する気泡の消滅により生じた脱墨排液の処理を行う排液処理部とを設けてなり、排液処理部は、オーバーフロー槽から取り出した脱墨排液を貯留する排液タンクと、脱墨排液に凝集剤を添加する凝集剤添加部と、凝集剤添加部より凝集剤が添加された脱墨排液を貯留し、凝集物を沈殿させる沈殿槽と、沈殿槽内の上澄み液を外部に排出する外部排出流路と、沈殿槽内で沈殿した凝集物を除去する除去部とを備え、排液タンク内に貯留する脱墨排液を循環流路へと流通させ、オーバーフロー槽内の気泡の消滅に利用するか、または、脱墨排液を外部排出流路へ流通させ、外部に排出するかを切り替えるよう制御する制御部を備えてなるものである。

そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の脱墨装置において、排液処理部は、排液タンク内に貯留する脱墨排液を沈殿槽へ送るポンプとを備えてなるものである。

更に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の脱墨装置において、沈殿槽内の上澄み液を外部に排出する外部排出流路を設け、排液タンク内に貯留する脱墨排液の水位が、所定水位に達したことを検知する水位検知手段を排液タンク内に備えるとともに、制御部は、水位検知手段が排液タンク内に貯留する脱墨排液の水位が所定水位に達したことを検知するまでは、脱墨排液を循環流路へと流通させ、各部の動作を制御する制御部を備え、制御部は、水位検知手段が排液タンク内に貯留する脱墨排液の水位が所定水位に達したことを検知した場合に、ポンプを駆動し、排液タンク内に貯留する脱墨排液を沈殿槽へ送り、沈殿槽において脱墨排液の浮遊物を凝集処理した脱墨排液の上澄み液を外部排出流路により外部に排出するよう制御する構成としたものである。

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装置と、脱墨装置により脱墨を行った古紙パルプ液を抄紙する抄紙装置とを一体に備えた古紙再生処理装置に関するものである。

請求項１に記載の脱墨装置は、排液処理部は、オーバーフロー槽から取り出した脱墨排液を貯留する排液タンクと、脱墨排液に凝集剤を添加する凝集剤添加部と、凝集剤添加部より凝集剤が添加された脱墨排液を貯留し、凝集物を沈殿させる沈殿槽と、沈殿槽内の上澄み液を外部に排出する外部排出流路と、沈殿槽内で沈殿した凝集物を除去する除去部とを備え、排液タンク内に貯留する脱墨排液を循環流路へと流通させ、オーバーフロー槽内の気泡の消滅に利用するか、または、脱墨排液を外部排出流路へ流通させ、外部に排出するかを切り替えるよう制御する制御部を備えたので、脱墨槽より溢流し、オーバーフロー槽から連続的に取り出される脱墨排液を排液タンク内に一旦貯留することができる。また、凝集剤の添加により浮遊物質を凝集させ、沈殿させ、沈殿槽内の上澄み液を外部排出流路により脱墨装置の外部に排出する。よって、脱墨工程で生じる脱墨排液を容易に処理可能である。また、除去部により脱墨排液に含まれる浮遊物質を容易に除去できる。

そして、請求項２に記載の発明によれば、排液処理部は、排液タンク内に貯留する脱墨排液を沈殿槽へ送るポンプを備えたので、沈殿槽における凝集剤の添加、及び沈殿のための静置を効率よく行うことができる。

更に、請求項３に記載の発明によれば、制御部は、水位検知手段が排液タンク内に貯留する脱墨排液の水位が所定水位に達したことを検知するまでは、脱墨排液を循環流路へと流通させ、、所定水位に達したことを検知した場合に、ポンプを駆動し、排液タンク内に貯留する脱墨排液を沈殿槽へ送り、沈殿槽において脱墨排液の浮遊物を凝集処理した脱墨排液の上澄み液を外部排出流路により外部に排出するよう制御するので、脱墨排液の処理を非常に効率よく行うことが可能である。

更に、請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨装置と、脱墨装置により脱墨を行った古紙パルプ液を抄紙する抄紙装置とを一体に備えた古紙再生処理装置に関するものであるので、古紙再生処理の際に排出される脱墨排液の水質を容易に改善することができる。

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装置の斜視図である。 前記脱墨装置の平面図及びその一部断面図である。 前記脱墨装置の排液処理部の構成概略図である。 前記排液処理部の沈殿槽の概略図である。 前記古紙再生処理装置の抄紙部の構成概略図である。 本発明の他の実施形態に係る古紙再生処理装置の脱墨装置の排液処理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、古紙パルプ製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４をケーシング（図示省略）内に一体に備えてなり、さらに各部を制御する制御部８を有している。

古紙パルプ製造部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。

(古紙パルプ製造部)
図２は、古紙パルプ製造部１の内部構造を示す概略図である。古紙パルプ製造部１は、パルパー１８を備えてなり、該パルパー１８は未切断の古紙６、又はシュレッダー等の切断機器による切断後の古紙６の紙片（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するものである。

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の内底部には、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を構成する脱墨装置Ｄの斜視図を、図４（ａ）に脱墨装置Ｄの平面図を、同図（ｂ）に図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨装置Ｄ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４６、気泡掃出手段４７、オーバーフロー槽４８、排液処理部４９を備えている。尚、図４（ｂ）では排液処理部４９を省略して示している。

脱墨槽４６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、脱墨を行うものである。脱墨槽４６内は、複数の仕切壁２３により複数の脱墨室２５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２５は連通している。図４(ｂ)に示すように、各脱墨室２５の底部には、脱墨槽４６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２６を設けている。

また、脱墨槽４６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４６内に流入させる流入部４４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４６外に流出させる流入部４５とを設けている。

また、各脱墨室２５内の古紙パルプ液の温度の検出を行う温度センサ２７と、ヒータ２８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２７及びヒータ２８を設けない構成としても構わない。

気泡掃出手段４７は、脱墨槽４６の上部を浮遊する気泡を、脱墨槽４６の周壁を溢流させオーバーフロー槽４８側へ掃き出すためのものであり、脱墨槽４６の上方に設けられたブレード４７ｃが、モータ４７ａの駆動によりガイドレール４７ｂ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４８は、脱墨槽４６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２６から古紙パルプ液中に供給された気泡が脱墨槽４６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４８には、オーバーフロー槽４８の内壁面に付着した気泡を洗い流し、消泡し、さらにオーバーフロー槽の内壁面に付着した古紙パルプを洗浄する液体供給手段３８を設けている。液体供給手段３８は、オーバーフロー槽４８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が所定間隔で形成されている。

液体供給配管３６は、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４２及び、排液処理部４９に接続され、制御部８が制御することで、これらから水道水、白水、または脱墨排液のいずれかの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４８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４８の底部には、オーバーフロー槽４８内に収容する液体を取り出す取出部３９を設けている。オーバーフロー槽４８内に収容する液体とは、液体供給口３５から供給された液体と、脱墨槽４６から気泡とともに溢流し気泡の消滅により生じた液、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が混合された脱墨排液である。取出部３９には、配管７１が接続されている。

図５に、排液処理部４９の構成概略図を示す。排液処理部４９は、オーバーフロー槽４８の取出部３９から取り出した脱墨排液を処理するためのものであり、排液取出流路５１、排液タンク５８、循環流路５２、分岐流路５３、沈殿槽５９、外部排出流路５４、沈殿物流路５５を備えている。

排液取出流路５１は、取出部３９から取り出した脱墨排液を排液タンク５８へと流入させる流路であり、途中位置に脱墨排液中の固形分を除去する除去部としての濾過部８１を設けている。そして、取出部３９と濾過部８１とを接続する配管７１及び濾過部８１と排液タンク５８を接続する配管７２を有する。

濾過部８１は、脱墨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８２を備えている。濾過体８２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８２のうち脱墨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８２とし、この濾過体８２上に脱墨排液を流下して濾過を行い、濾過体８２としてのメッシュベルトを走行させて濾過体８２上に残存する残渣を、メッシュベルトの走行方向下流側に設けた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８２上から順次除去するといった構成としてもよい。

濾過部８１の濾過体８２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、脱墨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。

排液取出流路５１には、消泡剤添加部８３を設けている。消泡剤添加部８３は、濾過部８１から排液タンク５８に至る配管７２の途中位置に設けており、取出部３９から取り出した脱墨排液に消泡剤を添加するものである。消泡剤添加部８３の設置位置は排液取出流路５１に限定されず、排液タンク５８内や排液処理部４９を構成する配管７１，７３，７４の途中位置等であってもよく、排液処理部４９以外の箇所、即ちオーバーフロー槽４８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脱墨排液を容易に攪拌して、消泡剤を脱墨排液中に溶解し、分散できる点で、排液タンク５８内が好ましい。

排液タンク５８は、オーバーフロー槽４８の下方に設けられ、排液取出流路５１を自然流下により流通した脱墨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、配管７３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内に貯留する脱墨排液の水位を検知する水位検知手段８４、８５、８６を備えている。

循環流路５２は、排液タンク５８内の脱墨排液を液体供給手段３８へと送るものであり、途中位置にポンプ８８が配設され、排液タンク５８とポンプ８８とを接続する配管７３、及びポンプ８８と液体供給管３６とを接続する配管７４を有する。

分岐流路５３は、循環流路５２のポンプ８８の設置位置より下流側で配管７４から分岐して形成され、該配管７４と沈殿槽５９とを接続する配管７５を有し、配管７５には途中位置に開閉弁６７を設けている。

図６に沈殿槽５９の外観図を示す。同図に示すように、沈殿槽５９は、槽本体９１と、攪拌手段９２と、凝集剤添加部９３と、水位センサ８７とを備えている。槽本体９１は、胴部が円筒状で下部が漏斗状に形成されている。槽本体９１の下部の漏斗状部分に配管７５が接続され、循環流路５２から分岐流路５３に流入した脱墨排液を槽本体９１内に流入させるようになっている。槽本体９１の中位高さの側壁に配管７６が接続され、沈殿槽５９内の上澄み液を取出すようになっている。さらに、槽本体９１の漏斗状部分の最下端には、配管７７が接続され、沈殿槽５９内の下部に沈殿した固形分を槽本体９１内に貯留する脱墨排液とともに取り出すようになっている。

攪拌手段９２は、槽本体９１の内部に貯留する脱墨排液を攪拌するものであり、攪拌羽根９５とモータ等の駆動手段９６と、駆動手段９６の駆動を伝達するベルト、プーリなどの伝達手段９７を備えている。凝集剤添加部９３は、脱墨排液に含まれる浮遊物質を凝集するための凝集剤を貯留する凝集剤貯留部９８と、凝集剤貯留部９８¬¬¬から槽本体９１へ凝集剤を供給する配管９９とを備えている。水位センサ８７は、槽本体９１の上部側壁に設けられ、該水位センサ８７の設置位置まで脱墨排液が貯留されていることを検知する。

凝集剤添加部９３から供給される凝集剤としては、種々のものが使用でき、有機系及び無機系のいずれも使用可能である。有機系では、ノニオン性、アニオン性、及びカチオン性のいずれも使用可能であり、ノニオン性ではポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイドなどが、アニオン性ではポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、マレイン酸共重合体などが、カチオン性ではポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、キトサンなどが使用可能である。また、無機系では、硫酸アルミニウム、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸バンド、アンモニウムミョウバン、カリウムミョウバン、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、消石灰、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等が使用可能である。

これらのうち、無機系凝集剤を用いることが好ましく、また、液状の凝集剤が粉状の凝集剤に比較してより好ましい。液状の凝集剤を用いることで、該凝集剤の添加手段として、ポンプを使用し、凝集剤の添加の有無をポンプの運転および停止により調整することができる。これより、凝集剤添加部９３の構造を簡易にできる。更に、同じく凝集剤添加部９３の構造を簡易にできる点で、凝集剤は１剤単体により凝集可能なものが、２剤併用のものよりより好ましい。

外部排出流路５４は、槽本体９１の側壁に接続された配管７６及び該配管７６の途中位置に設けられた開閉弁６９により構成され、沈殿槽５９の上澄み液を脱墨装置Ｄの外部に排出するようになっている。沈殿物流路５５は、配管７７及び該配管７７の途中位置に設けられた開閉弁６８により構成され、沈殿槽５９底部より沈殿槽５９内で沈殿した固形分を脱墨排液とともに取出し、自重により濾過部８１へ流入させるようになっている。

(抄紙部)
図７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４２に接続され、該白水タンク４２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４２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４２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。

（制御部）
制御部８は、古紙再生処理装置１００全体の動作を制御し、脱墨装置Ｄの排液処理部４９については、中位の水位検知手段８５が排液タンク内に貯留する脱墨排液の水位が所定水位に達したことを検知した場合に、ポンプ８８を駆動し、排液タンク５８内に貯留する脱墨排液を沈殿槽５９へ送り、沈殿槽５９において脱墨排液の浮遊物を凝集処理した脱墨排液の上澄み液を外部排出流路５４により外部に排出するよう制御する。

（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の重量に応じた重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古紙パルプの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、所定の古紙パルプの濃度に調整された古紙パルプ液を脱墨処理部２２に送る。

図３，４に示すように、脱墨処理部２２では、流入部４４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２５へ順次流通させる。各脱墨室２５では、古紙パルプ液中に気泡供給部２６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２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、脱墨槽４６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２５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２７で古紙パルプ液の温度の検出を行い、ヒータ２８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、この脱墨処理部２２での温度管理は必ずしも行わなくてもよい。

脱墨処理部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２５の上部に気泡が大量に浮遊すると、脱墨槽４６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４７ａを駆動し、ガイドレール４７ｂに案内させつつブレード４７ｃ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４８へと強制的に掃き出す。

脱墨槽４６からオーバーフロー槽４８に溢流し、または気泡掃出手段４７により掃き出された気泡を、液体供給口３５から供給する液体により洗い流し、消泡し、また、壁面に付着した古紙パルプを洗い流す。

液体供給口３５から供給する液体としては、図５に示すように排液タンク５８内に下位の水位検知手段８６の設置高さ以上の水位の脱墨排液を貯留している場合には、この排液タンク５８内の脱墨排液を用いることする。また、排液タンク５８内の脱墨排液の水位が下位の水位検知手段８６の設置高さに満たない場合には、白水タンク４２内の白水を用いる。排液タンク５８内の脱墨排液の水位が下位の水位検知手段８６の設置高さを満たさず、且つ白水タンク４２内に白水を貯留していない場合には、水道水供給部からの水道水を用いる。

気泡が脱墨槽４６から溢流するとともに、液体供給配管３５から液体が供給されると、オーバーフロー槽４８内の下部に脱墨排液が溜まる。このオーバーフロー槽４８に溜まった脱墨排液は、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４６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４６より溢流した古紙パルプ等の固形分を含む。この脱墨排液は、取出部３９から取り出され、排液取出流路５１に至る。

図５に示すように、排液処理部４９において排液取出流路５１を流通する脱墨排液は自然流下により配管７１内を流通し、濾過部８１に流入し、濾過体８２により濾過された後、必要により、消泡剤添加部８３より消泡剤が添加され、自然流下により配管７２内を流通して排液タンク５８に収容される。濾過を行った結果、濾過体８２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８２ごと交換する。この濾過部８１での濾過処理により、脱墨槽４６から気泡とともに溢流した古紙パルプ等の固形分を脱墨排液から分離することができ、脱墨排液の水質を改善できる。

濾過部８１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脱墨排液を濾過し、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では、該排液タンク５８に流入した脱墨排液の量が増加し、下位の水位検知手段８６が水位を検知すると、制御部８がポンプ８８を作動し、脱墨排液を配管７３、７４に流入させ、循環流路５２を液体供給配管３６へと流通させる。このポンプ８８の作動に先立って、制御部８は、予め開閉弁６７を閉止しておき、循環流路５２を流通し、液体供給配管３６に流入する脱墨排液が、分岐流路５３へ流入しないようにする。液体供給配管３６に流入した脱墨排液は液体供給口３５からオーバーフロー槽４８内にシャワー状に供給され、オーバーフロー槽４８内の気泡の消滅及び槽内の洗浄に利用される。

このように、オーバーフロー槽４８内の脱墨排液を取出部３９から取出し、排液処理部４９で循環して液体供給配管３６へと送り、消泡、洗浄に利用することで、水道水供給部からの水道水や、白水タンク４２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、脱墨排液の量を低減することも可能となる。

即ち、水道水供給部からの水道水や白水タンク４２からの白水を、オーバーフロー槽４８の液体供給手段３８に供給する場合には、この水道水や白水は、脱墨槽４６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分離することは不可能となる。よって、この消泡、洗浄に利用する液体に用いた水道水や白水は脱墨排液となって処分する他ない。一方、例えば、白水タンク４２の白水を、パルパー１８へと送り古紙の離解の際に利用するか、または脱墨前希釈部２１に送り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、節水となる。水道水についても同様に節水となる。

また、消泡剤添加部８３から消泡剤を脱墨排液に添加する場合には、液体供給口３５から供給される脱墨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４８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４８を小さくすることができる。

脱墨槽４６における脱墨処理の進行により、排液タンク５８内に貯留する脱墨排液の量が徐々に増加し、やがて中位の水位検知手段８５の設置位置まで脱墨排液の水位が上昇する。そして、この中位の水位検知手段８５が、脱墨タンク５８内の水位が該中位の水位検知手段８５の設置位置に達したことを制御部８に伝えると、制御部８は、開閉弁６７を開放するとともに、開閉弁６８を閉止し、循環流路５２内を流通する脱墨排液の一部を分岐流路５３に流入させ、配管７５から沈殿槽５９へと流通させる。

そして、槽本体９１に上部に設けた水位センサ８７が沈殿槽５９内が略満杯となる所定量の脱墨排液で満たされたことを検知するまでの間、所定時間に亘り開閉弁６７を開放したままとし、その後、沈殿槽５９内の脱墨排液が略満杯となったことを水位センサ８７が検知した時点で開閉弁６７を閉止し、脱墨排液の循環流路５２から分岐流路５３への流入を一旦停止する。

この脱墨排液の一部を循環流路５２から分岐流路５３へ流通させ、沈殿槽５９へ流入させている間においても、配管７４内を流通する残部の脱墨排液が、液体供給配管３５へと流入し、オーバーフロー槽４８内の気泡を消滅させているので、オーバーフロー槽４８内の気泡が該オーバーフロー槽４８から外方へ溢れ出る恐れは生じない。

沈殿槽５９が満杯の脱墨排液で満たされたことを水位センサ８７が検知し、開閉弁６７を閉止した後、凝集剤添加部９３より所定量の凝集剤を供給する。そして、攪拌手段９２により沈殿槽５９内に貯留する液体を攪拌する。これにより、沈殿槽５９内の液体中に凝集剤を分散させ、脱墨排液に含まれる浮遊物質と混合して浮遊物質を凝集させ、フロックを形成させる。その後攪拌手段９２を停止して所定時間放置することで、沈殿槽５９の下部に生じたフロックを沈殿させる。

フロックが沈殿した後、沈殿槽５９の上澄み液は、制御部８が開閉弁６９を開放することで、配管７６に流入し、外部排出流路５４から古紙再生処理装置１００の外部に排出される。沈殿槽５９において、浮遊物質を凝集させ、沈殿させているので、上澄み液は再度の水質改善のための処理を行うことなく、外部に排出可能である。

その後、開閉弁６８を開放し、沈殿したフロックや微細な古紙パルプ等の固形分を多く含む液体を、沈殿槽５９の下部から取り出し、配管７７内を流通させ、濾過部８１に流入させる。濾過部８１では、沈殿槽５９で生じたフロックや一度は該濾過体８２を通過した古紙パルプを濾過体８２により濾過し、脱墨排液中に含まれる浮遊物質を除去する。このように、濾過部８１により脱墨排液に含まれる浮遊物質を容易に除去できる。制御部８は、沈殿槽５９の下部に堆積したほぼ全ての沈殿物を沈殿物流路５５に流通させた後、開閉弁６８を閉止する。

濾過部８１により濾過され、排液タンク５８内に流下した脱墨排液は、取出部３９から取り出した脱墨排液と混合され、上記と同様に、ポンプ８８により再度循環流路５２に流入し、複数回に亘って液体供給管３５へと送られるとともに分岐流路５３に流入し外部へ排出される。

非常事態が発生し、高位の水位検出手段８４が水位を検知した場合、制御部８は取出部３９を閉止して排液処理部４９への脱墨排液の流入を一時的に停止する。

図３，４に示す脱墨処理部２２において、脱墨槽４６内の全ての脱墨室２５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後の古紙パルプとなり、得られた脱墨後の古紙パルプを含む古紙パルプ液は流出部４５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４２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。

（第２の実施形態）
図８に第２の実施形態にかかる古紙再生処理装置の脱墨パルプ部の排液処理部４９ａの構成概略図を示す。上記第１の実施形態では、図５に示すように、外部排出流路５４を槽本体９１の中位高さの側壁に接続された配管７６により構成し、沈殿物流路５５を槽本体９１の漏斗状部分の最下端に接続された配管７７により構成したが、本第２の実施形態では、これに替えて、外部排出流路５４ａを構成する配管７６ａと、沈殿物流路５５ａを構成する配管７７ａをともに槽本体９１ａの漏斗状部分の最下端に接続された配管７８に接続し、この接続部分に三方バルブ６９ａを設けている。

この排液処理部４９ａにより、脱墨排液を処理する際には、三方バルブ６９ａを閉止し、沈殿槽５９ａ内を脱墨排液で満たし、脱墨排液に凝集剤を供給し、攪拌を行って、浮遊物質を凝集させ、形成したフロックを沈殿させた後、制御部が三方バルブ６９ａを配管７７ａ側を開放し、配管７６ａ側を閉止する。これにより、まず、沈殿槽５９ａ内で沈殿した固形分を多く含む液体を、上澄み液より先に、配管７７ａから取り出す。その後、全ての固形分が配管７７ａを流通し、濾過部８１ａへと送られることで、沈殿槽５９ａ内には上澄み液のみ残存するようにする。そして、この状態で、三方バルブ６９ａを配管７７ａ側を閉止し、配管７６ａ側を開放し、上澄み液を配管７６ａ内を流通させ外部に排出させる。

これにより、沈殿槽５９ａからの固形分を含む液体と上澄み液との双方の液体の取出しに、配管７８を兼用することができ、構造の簡略化や装置の小型化等が可能である。また、沈殿物流路５５ａを流通し、濾過部８１ａへと送られる固形分を含む液体の量を、上記第１の実施形態にかかる排液処理部４９の場合より少なくし、外部排出流路５４ａにより外部へ排出できる液体の量を増大させることができる。よって、迅速な排液の処理が可能となる。

Ｄ 脱墨装置
Ｓ 抄紙装置
４６ 脱墨槽
４７ オーバーフロー槽
４９ 排液処理部
５４ 外部排出流路
５８ 排液タンク
５９ 沈殿槽
８５ 水位検知手段
８８ ポンプ
９３ 凝集剤添加部
１００ 古紙再生処理装置

Claims (4)

1. 古紙を離解し得られた古紙パルプ液中に気泡供給部から気泡を供給し、脱墨を行う脱墨槽と、
   脱墨槽から溢流した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収容する気泡の消滅により生じた脱墨排液の処理を行う排液処理部とを設けてなり、
   排液処理部は、オーバーフロー槽から取り出した脱墨排液を貯留する排液タンクと、
   脱墨排液に凝集剤を添加する凝集剤添加部と、
   凝集剤添加部より凝集剤が添加された脱墨排液を貯留し、凝集物を沈殿させる沈殿槽と、
   沈殿槽内の上澄み液を外部に排出する外部排出流路と、
   沈殿槽内で沈殿した凝集物を除去する除去部とを備え、
   排液タンク内に貯留する脱墨排液を循環流路へと流通させ、オーバーフロー槽内の気泡の消滅に利用するか、または、脱墨排液を外部排出流路へ流通させ、外部に排出するかを切り替えるよう制御する制御部を備えた脱墨装置。
2. 排液処理部は、排液タンク内に貯留する脱墨排液を沈殿槽へ送るポンプを備えた請求項１に記載の脱墨装置。
3. 沈殿槽内の上澄み液を外部に排出する外部排出流路を設け、
   排液タンク内に貯留する脱墨排液の水位が、所定水位に達したことを検知する水位検知手段を排液タンク内に備えるとともに、
   制御部は、水位検知手段が排液タンク内に貯留する脱墨排液の水位が所定水位に達したことを検知するまでは、脱墨排液を循環流路へと流通させ、所定水位に達したことを検知した場合に、ポンプを駆動し、排液タンク内に貯留する脱墨排液を沈殿槽へ送り、沈殿槽において脱墨排液の浮遊物を凝集処理した脱墨排液の上澄み液を外部排出流路により外部に排出するよう制御する請求項２に記載の脱墨装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の脱墨装置と、脱墨装置により脱墨を行った古紙パルプ液を抄紙する抄紙装置とを一体に備えた古紙再生処理装置。

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