JP5872885B2 - パルプ回収設備 - Google Patents
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Description
1) パルプと吸水ポリマーとビニールを材料とした使用済み紙おむつからパルプを回収して再利用可能な形態にするパルプ回収設備であって、裁断又は破砕された使用済み紙おむつに吸水ポリマーが吸収した水を放出させる分離剤と流動化させる水を加えて混合する反応槽と、その反応槽で混合された液状の混合物を外槽内で横向きに軸支された回転ドラム内に導入し、同回転ドラムで攪拌してビニールとそれ以外の原液に分離する溶解分離機と、その溶解分離機で分離されたビニールを負圧による吸引力で回収して乾燥する乾燥機と、溶解分離機で分離された原液を水及びパルプが混在するパルプ溶解液と吸水ポリマーに遠心分離するポリマー除去装置と、そのポリマー除去装置で分離されたパルプ溶解液から異物を除去する異物除去装置と、その異物除去装置で異物が除去されたパルプ溶解液を洗浄するパルプ洗浄槽と、そのパルプ洗浄槽で洗浄されたパルプ溶解液を脱水してシート状に成形乾燥する成形乾燥機で構成し、しかもポリマー除去装置が、円錐体の上部側面に原液を横方向から圧送する流入口を設け、円錐体の下端に下部排出口を開口し、円錐体の上面中心部に上部排出口を開口した液体サイクロン式の構造で、そのポリマー除去装置を複数列設し、その各流入口を原液を供給する共通の分配管に並列に接続し、各上部排出口を共通の集合管に並列に接続し、更に成形乾燥機が、パルプ溶解液を一定量づつオーバーフローさせるオーバーフロー槽と、そのオーバーフロー槽からオーバーフローしたパルプ溶解液を加圧してシート状に成形する成形ローラーと、その成形ローラーで成形されたパルプシートを上下動により押さえつけて所定長さに切り離す押え板と、その押え板で切り離された一枚物のパルプシートを強く加圧して水分を絞り出す脱水ローラーと、その脱水ローラーで脱水された一枚物のパルプシートを熱圧して乾燥するプレス機で構成したものであることを特徴とする、パルプ回収設備
2) 溶解分離機が、原液は通過できるがビニールは通過できない径の排水孔が周面に形成され且つ正面側が開放された横向きの回転ドラムと、その回転ドラムを密閉可能に収容した外槽と、その外槽の底部に凹設した排出弁付きの沈殿室で構成したもので、その溶解分離機の上部に攪拌機付きの反応槽を取り付け、その反応槽と溶解分離機の外槽を投入シュートで接続して回転ドラムの開放面まで配管した、前記1)記載のパルプ回収設備
3) 乾燥機が、ビニールは通過できない径の通気孔が周面に形成され且つ正面側が開放された横向きの乾燥ドラムと、その乾燥ドラムを密閉可能に収容した箱体と、排気向きに作動して箱体内を負圧にするブロワーと、加熱した外気を箱体内に取り込む開閉ダンパー付きの乾燥用ヒーターと、箱体と溶解分離機の外槽の間に接続して乾燥ドラムの開放面まで配管したビニール回収ダクトで構成したものである、前記1)又は2)記載のパルプ回収設備
にある。
a)裁断又は破砕された使用済み紙おむつと水と分離剤が反応槽で混合されて使用済み紙おむつが液状となり、吸水ポリマーが吸収した水が分離剤との反応で放出して膨潤が抑制される。
b)反応槽で混合された液状の混合物が溶解分離機の回転ドラムで攪拌されてビニールとそれ以外の原液に分離される。
c)溶解分離機で分離されたビニールが乾燥機の負圧による吸引力で回収されて乾燥される。
d)溶解分離機で分離された原液がポリマー除去装置で水及びパルプが混在するパルプ溶解液と吸水ポリマーに遠心分離される。
e)ポリマー除去装置で遠心分離されたパルプ溶解液内の異物が異物除去装置で除去される。
f)異物除去装置で異物が除去されたパルプ溶解液がパルプ洗浄槽で洗浄される。
g)パルプ洗浄槽で洗浄されたパルプ溶解液が成形乾燥機で脱水されてシート状に成形乾燥される。
このように、多量の使用済み紙おむつから高純度のパルプを連続的に回収して紙おむつや紙製品に再利用可能な形態にすることができる。
又、本発明によれば、原液を流入口に圧送すると、水の抵抗が比較的小さい粒状の吸水ポリマーが渦流の遠心力で円錐体の内面に沿って旋回しながら降下して下部排出口から排出され、水の抵抗が大きいパルプが水とともに下部付近で反転上昇して上部排出口から排出する。このように、可動部分がない簡易な構造の機器で高純度のパルプを短時間に得ることができる。また、並列した複数のポリマー除去装置によって多量の原液からパルプを効率的に得ることができる。
更に、本発明の構成によれば、オーバーフロー槽からオーバーフローしたパルプ溶解液がメッシュコンベヤで搬送されながら成形ローラーで加圧されて連続するシート状に成形され、そのパルプシートの途中部分が押え板で押さえつけられてメッシュコンベヤの動きで分離され、その分離した一枚物のパルプシートが脱水ローラーで強く加圧されて水分が絞り出され、その脱水された一枚物のパルプシートがプレス機で熱圧乾燥される。このように、多量のパルプ溶解液から紙おむつや紙製品に再利用しやすい一枚物のパルプシートを連続的に多数枚得ることができる。
まず、トラックで運搬した使用済み紙おむつを計量コンベヤ11で1バッチ分を計量し、シュレッダー12で裁断して反応槽13に移送する。反応槽13では開閉弁13cを予め閉鎖しておく。裁断された使用済み紙おむつに所定量の水と塩化カルシウムを加え、攪拌機13aを約6分間作動させて混合する。この工程で使用済み紙おむつが液状となり、これに含まれる吸水ポリマーが塩化カルシウムとの反応で吸収していた水を放出して膨潤が抑制される。反応が完了すると、攪拌機13aを停止させて開閉弁13cを開放し、反応槽13内の混合物を投入シュート13bで溶解分離機21へ移送する。
次に、溶解分離機21で回転ドラム21cを約20rpmの回転数で正転逆転させて混合物を攪拌する。この工程で混合物が溶解して不溶のビニール及び不織布とそれ以外の原液に分離する。原液は回転ドラム21cの排水孔を通過して沈降し、ビニール及び不織布が回転ドラム21c内に残留する。その後、回転ドラム21cを停止させて沈殿室21bの排出弁を開放すると原液が排出され、回転ドラム21c内にはビニール及び不織布のみが残留する。
次に、溶解分離機21から排出された原液に含まれるパルプ及び吸水ポリマーを濃度調整槽31で固形分1.5重量%以下の濃度に調整し、一次ポリマー除去装置32に圧送する。一次ポリマー除去装置32では、水の抵抗が比較的小さい粒状の吸水ポリマーが渦流の遠心力で円錐体32aの内面に沿って旋回しながら降下して下部排出口32cから排出され、繊維長が4mm程で水の抵抗が大きいパルプが水とともに下部付近で反転上昇して上部排出口32dから排出する。一次ポリマー除去装置32から排出された吸水ポリマーはスクリーン33で濾過してポリマー中継槽34に移送し、次亜塩素酸ソーダを混合して殺菌する。一次ポリマー除去装置32で分離されたパルプ溶解液はスクリーン35で濾過してパルプ中継槽37に移送する。ポリマー中継槽34内の吸水ポリマーは二次ポリマー除去装置36に圧送し、残留しているパルプをさらに分離してパルプ中継槽37に移送する。二次ポリマー除去装置36から排出された吸水ポリマーはポリマー洗浄槽43に移送する。
次に、パルプ中継槽37内のパルプ溶解液を分離スクリーン41で大き目の異物を除去し、第1ドラムスクリーン42に移送する。分離スクリーン41から排出された排水はポリマー洗浄槽43に回収する。第1ドラムスクリーン42では、繊維長が4mm程のパルプが多数の縦スリットを通過する一方、微細なビニール及び不織布は通過できずに除去され、パルプ溶解液のみがパルプ洗浄槽44に移送される。除去された微細なビニール及び不織布は循環水槽61に回収する。ポリマー洗浄槽43内の吸水ポリマーには次亜塩素酸ソーダと水を混合して殺菌洗浄し、脱水して乾燥処理する。パルプ洗浄槽44内のパルプ溶解液には水を加えて攪拌して洗浄し、パルプ中継槽45を介して第2ドラムスクリーン46に移送する。第2ドラムスクリーン46では、残留している微細なビニール及び不織布がさらに除去され、パルプ溶解液のみを脱水機47で脱水する。除去されたビニール及び不織布は循環水槽48に回収し、脱水機47で脱水されたパルプは作液槽51に移送する。
次に、作液槽51内のパルプ溶解液を1バッチ分計量して貯溜槽52に移し替え、成形乾燥機53に移送する。成形乾燥機53では、オーバーフロー槽53a内のパルプ溶解液が攪拌機53bで攪拌されて幅方向に渡って均等にオーバーフローし、メッシュコンベヤ53cで搬送中に成形ローラー53dで加圧されて連続するシート状に成形される。そのパルプシートAが押え板53eを約80cm通過すると、押え板53eが降下してパルプシートAを押さえつけ、メッシュコンベヤ53cの動きで約70cm×80cmの矩形状に分離される。分離した一枚物のパルプシートAは2組の脱水ローラー53fで段階的に強く加圧されて水分が絞り出され、その水はメッシュコンベヤ53cを通過して漏水受53gに落下する。漏水受53gの水は循環槽56で一時的に貯溜して作液槽51へ返送される。
11 計量コンベヤ
12 シュレッダー
13 反応槽
13a 攪拌機
13b 投入シュート
13c 開閉弁
14 塩化カルシウム槽
20 ビニール除去工程
21 溶解分離機
21a 外槽
21b 沈殿室
21c 回転ドラム
21d ビニール回収ダクト
22 乾燥機
22a 箱体
22b 乾燥ドラム
22c 乾燥用ヒーター
22d ブロワー
23 圧縮梱包機
30 ポリマー除去工程
31 濃度調整槽
32 一次ポリマー除去装置
32a 円錐体
32b 流入口
32c 下部排出口
32d 上部排出口
32e エルボ管
32f 分配管
32g 排出管
32h 集合管
33 スクリーン
34 ポリマー中継槽
35 スクリーン
36 二次ポリマー除去装置
37 パルプ中継槽
40 異物除去・洗浄工程
41 分離スクリーン
42 第1ドラムスクリーン(異物除去装置)
43 ポリマー洗浄槽
44 パルプ洗浄槽
45 パルプ中継槽
46 第2ドラムスクリーン(異物除去装置)
47 脱水機
48 循環水槽
50 成形工程
51 作液槽
52 貯溜槽
53 成形乾燥機
53a オーバーフロー槽
53b 攪拌機
53c メッシュコンベヤ
53d 成形ローラー
53e 押え板
53f 脱水ローラー
53g 漏水受
53h 第1ローラーコンベヤ
53i プレス機
53j 第2ローラーコンベヤ
54 風乾コンベヤ
55 自動結束機
56 循環槽
61 循環水槽
62 次亜塩素酸ソーダ貯槽
63 工業用水槽
64 再利用水槽
A パルプシート
Claims (3)
- パルプと吸水ポリマーとビニールを材料とした使用済み紙おむつからパルプを回収して再利用可能な形態にするパルプ回収設備であって、裁断又は破砕された使用済み紙おむつに吸水ポリマーが吸収した水を放出させる分離剤と流動化させる水を加えて混合する反応槽と、その反応槽で混合された液状の混合物を外槽内で横向きに軸支された回転ドラム内に導入し、同回転ドラムで攪拌してビニールとそれ以外の原液に分離する溶解分離機と、その溶解分離機で分離されたビニールを負圧による吸引力で回収して乾燥する乾燥機と、溶解分離機で分離された原液を水及びパルプが混在するパルプ溶解液と吸水ポリマーに遠心分離するポリマー除去装置と、そのポリマー除去装置で分離されたパルプ溶解液から異物を除去する異物除去装置と、その異物除去装置で異物が除去されたパルプ溶解液を洗浄するパルプ洗浄槽と、そのパルプ洗浄槽で洗浄されたパルプ溶解液を脱水してシート状に成形乾燥する成形乾燥機で構成し、しかもポリマー除去装置が、円錐体の上部側面に原液を横方向から圧送する流入口を設け、円錐体の下端に下部排出口を開口し、円錐体の上面中心部に上部排出口を開口した液体サイクロン式の構造で、そのポリマー除去装置を複数列設し、その各流入口を原液を供給する共通の分配管に並列に接続し、各上部排出口を共通の集合管に並列に接続し、更に成形乾燥機が、パルプ溶解液を一定量づつオーバーフローさせるオーバーフロー槽と、そのオーバーフロー槽からオーバーフローしたパルプ溶解液を加圧してシート状に成形する成形ローラーと、その成形ローラーで成形されたパルプシートを上下動により押さえつけて所定長さに切り離す押え板と、その押え板で切り離された一枚物のパルプシートを強く加圧して水分を絞り出す脱水ローラーと、その脱水ローラーで脱水された一枚物のパルプシートを熱圧して乾燥するプレス機で構成したものであることを特徴とする、パルプ回収設備。
- 溶解分離機が、原液は通過できるがビニールは通過できない径の排水孔が周面に形成され且つ正面側が開放された横向きの回転ドラムと、その回転ドラムを密閉可能に収容した外槽と、その外槽の底部に凹設した排出弁付きの沈殿室で構成したもので、その溶解分離機の上部に攪拌機付きの反応槽を取り付け、その反応槽と溶解分離機の外槽を投入シュートで接続して回転ドラムの開放面まで配管した、請求項1記載のパルプ回収設備。
- 乾燥機が、ビニールは通過できない径の通気孔が周面に形成され且つ正面側が開放された横向きの乾燥ドラムと、その乾燥ドラムを密閉可能に収容した箱体と、排気向きに作動して箱体内を負圧にするブロワーと、加熱した外気を箱体内に取り込む開閉ダンパー付きの乾燥用ヒーターと、箱体と溶解分離機の外槽の間に接続して乾燥ドラムの開放面まで配管したビニール回収ダクトで構成したものである、請求項1又は2記載のパルプ回収設備。
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