JPS63500108A - 懸濁液中のフレ−ク化可能物質を凝集させる装置、とくに故紙処理のための脱インキ装置の戻り水を浄化する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 懸濁液中のフレーク化可能物質を凝集させる装置、とくに故紙処理のための脱イ ンキ装置の戻り水を浄化する装置 技術分野 本発明は懸濁液中のフレーク化可能物質を凝集させる装置、とくに故紙処理のた めの脱インキ装置の戻り水を浄化する装置に関し、その際Ｍ＄Ａ液に凝集に必要 な量の化学薬品、および全気全ミ加し、形成したフレークは楕円で気泡に付着し て表面へ浮上し、浮遊スラッジとして分離される。

このような装置はとくに脱インキ装置の戻り水の浄化に必要となる。このような 脱インキ装置は故紙から印刷インキを分離および除去するために使用され、それ によって新患の原料として再使用可能のきれいな明るい紙料が発生する。印刷イ ンキはこの場合フローテーション装置の泡または洗浄装置のろ准に分離される。

一部は硼合により後置されるシラフナのる叡にも現れる。これらすべての発生場 所の水は経済的理由から一部または全部再循環され、故紙の新たな溶解に再使用 される。

しかしこの戻り水は印刷インキ、微細淑維および脱インキ過程で故紙から分離さ れる他の物質で汚れている。懸濁固体の含量はたとえば５００〜３５００ダ／ｊ である。この水金処理せすに故紙の溶解に再使用すれば、故紙は付加的に汚染さ れる。それゆえ戻り水は浄化しなければならない。

この戻り水浄化を薬品の添加によって実施し、異物をたとえばフローテーション 装置のＷＩ内で凝集させ、分離することは公知である。この場合このようなフロ ーテーション装置に空気を供給し、水中に微細に分布させる。その際槽内で空気 によって表面へ送られる固体は浮遊スラッジとして浮上し、適当な装置によって 清澄水から汲取ることができる。

薬品としてはこの場合種々のカチオン性薬品および（または）アニオン性薬品な らびに非イオン性薬品が車独Ｋまたは組合せで使用され、たとえば明ばんは適当 なカチオン性、ｔ？　ＩＪママ−品、たとえばポリアクリルアミドは付加的アニ オン性ポリマーまたはたとえば高１合＆　ＩＪオキシ生成物は非イオン性薬品と して使用される。浄化した戻り水の品質を最高にするため、各個の薬品をできる だけ正確に異物の最適の凝集に必をな量で添加することが必要であり、すなわち 個々の薬品供給は供給不足であってけなら丁、または供給過剰であってはならな い。これは効果全適当な測定器たとえびに薬品供給の量および濃度の評価によっ て供給を最適の凝集度または混濁度へ制揖する制御法によって達成される。この 場合浄化効果は種々の供給位置で多数の薬品を逐次供給することによってさらに 改善することができる。

しかし公知フローテーション装置の場合フローテンション槽内の浄化効果すなわ ちフレーク化して気泡に付着した物質の浮上およびその透明水との分離はまだ最 高でなかったので、装置は単位時間当り十分な能力および十分な処理量を有する ように過大寸法に設定し比較的不経済に作業しなければならなかった。

技術水慈の前記欠点を除去するため、本発明は槽内のフレーク化効果および浄化 能力を改善し、大きい処理量および最高の経済性を可能にするための最適値を達 成する、懸濁液中の７レーク化可能物質を凝集させる装置、とくに故紙処理のた めの脱インキ装置の戻り水を浄化する装＆を得ることを目的とする。

本発明の装置は懸濁液を貯槽から導管を介して槽に供給することができ、檜の前 にフレーク化剤および空気の供給部が備えられ、槽内に垂直シャフトを中心に回 転するロータを備え、このロータはほぼ水平にシャフトから外側へ拡がる２つの アームを有し、その際フレーク化剤および空気を添加した懸濁液はシャフトを介 して槽内の准面または浮遊スラッジ層より下の１つのアームに供給することがで き、浮上した凝集物質を除去した液体は槽底より上の他のアームからシャフトを 介して導出しうろことを特徴とする。

懸濁液を供給するアームを液体を導出する他のアームより小さい深さで槽内に備 えるのがとくに有利である。

両アームを互いに鋭角に配置し、上側供給アームが回転の際下側導出アームに追 すいし、したがってロータの１回転ととに新たな懸濁液を槽へ供給する直前に清 澄水を導出するのがとくに有利である。

いっしょに回転するもう１′）のアームに設置した混濁計として形成しうる測定 器＃Ｌを槽に備えるのはとくに有利であり１、この測定装置は凝集した物質の埜 動たとえばその浮上挙動または分離を測定し、制御回路により薬品供給１、懸濁 液供給またはロータの回転速度を最適の浄化効果へ制御することができる。付加 的に檜の前の種々の位ｔＫ薬品供給を最適に制御するためさらに他の測定器が存 在してもよい。

四面の簡単な説明 本発明を図面に示す戻り水浄化装置の実施例により詳細に説明する： 第１図は戻り水浄化装置の工程内、 第２図はその中に使用するフローテーション槽の平面図、 第３薗はもう１つの戻り水浄化装置の断面図、第４図は浮遊スラッジの輸送装置 、 第５図は分配アームを有するロータの縦断面図、第６囚はこのロータの■−■平 面の断面図である。

発明の詳細な説明 第１図に示す装置の場合、原水貯槽ＩＫたとえば懸濁固体を約５００〜１５００ 　ｐｐｍの濃度で含む脱インキ装置の戻り水が供給される。貯槽１はポンプ３全 備える導管２によって槽４と結合され、この檜へ戻り水がアーム３６を介して導 入され、清澄水は他のアーム３５を介して導出される。

貯槽１円の戻り水に制御可能のポンプ１５を介して強力チオン性の短鎖低分子薬 品が十分な電荷中和のため供給される。この薬品はたとえば低分子強力チオン性 ポリマー、およびこのようなポリマーと多価金属カチオンの化合物たとえば塩化 アルミニウムまたは酸塩化アルミニウムとの組合せからなる。金属カチオン化合 物の別個の供給も同様可能である。戻り水と薬品が十分に混合する場合、ポリマ ー使用の際の稀釈は不用とすることができる。

導管２ヘボンプ３の下流で長細高分子カチオン性薬品６がポンプ１６により供給 される。この薬品６は導管２円でマイクロフレーク形成に作用する。

続いて浄化槽４の直前にさらに高分子アニオン性薬品７がポンプ１７を介して供 給でれる。このもう１つの薬品７は槽４へ流入する“原水のマクロフレーク形成 に作用する。槽４内でフレーク化して浮上する不純物は浮遊スラッジ８として導 管１８を介して導出され、浄化した戻り水は清澄水９として導管１９を介して同 様導出される。この清澄水の一部１０はこの場合ポンプ１１を介して分岐され、 混合装置１３内で空気が添加され、次に飽和タンク１４を介して１２の位置から 空気が飽和したまま供給導管２へ再導入される。

種々の薬品５，６および７の最適供給ｆを制御するため、戻り水の特性または個 々の薬品によって発生する効果の測定装置が多数備えられ、かつ薬品供給用の制 御可能のポンプ１５．１６および１７を制御する制御装置と結合される。

原水貯槽１内にまず電荷測定器２０が備えられ、この測定器は懸濁液中の質量電 荷を測定し、制御装置３０を介して第１薬品５の供給ポンプ１５を原水貯槽内で 十分な電荷中和が行われるように制御する。この中和によって地腫の薬品の供給 による凝集過程を最適に調節することが初めて達成される。

まず導管２円でマイクロフレーク形成をひき起す第２薬品の効果は導管２の第２ 薬品の供給位置から少しすなわち体積および固体含量を測定する計器である。

この測定器２１は制御装置３１を介して第２薬品６を供給する制御可能のポンプ １６を制御し、この供給をマイクロフレーク形成に最適の値へ調節する。

流れ方向で測定器２１の下流、しかしなお槽４の上流で導管２ヘマイクロフレー ク形成に作用する第３薬品７が添加される。槽４円で凝集した異物の空気付着に よる浮上挙動はたとえば同様混濁計として形成された少なくとももう１つの測定 器２２によって測定される。この測定器２２はフレークの浮上挙動の変化を測定 するため、槽４内の流入口から少し離れてたとえば固体の分離が一定値、たとえ ば少なくとも１０％に達する位置に存在する。この測定器２２は制御回路３２を 介して制御可能のポンプ１７を制御し、第３薬品７の供給を槽４内の浄化作用も 最適に調節されるよ５に制御する。

槽４にはさらＫもう１つの類似構造の混濁計２３が備えられ、これによって形成 したフレークの挙動に関するさらに他の情報をたとえば浄化の時間的経過の観察 によって得ることができる。２つの混濁計２２および２３はこの場合原水の槽４ への流入口から異なる距離の懸濁液へ配置され、さらに槽４内の異なる高さの混 濁度を測定することができる。制御回路３３によりこの方法で薬品たとえば菓品 ７をポンプ１７により供給することができる。しかしその代りに清澄水導管１９ にもう１つの混濁計２４をそのために使用することもでき、その測定値は同じ方 法で混濁計２２の測定値と比較される。

第１図にふたを開いた状態の断面図、第２図に平面図で示す槽４は有利に直径数 ｍの円筒形の槽として形成され、槽内でロータが垂直軸線３８を中心洗浄化作用 が害されないよ５に、たとえば約１５分で１回転するように遅く回転する。軸線 ３８を中心とするシャフト３４から水平に多数のアーム３５．３６．３７が外側 へ拡がり、これらのアームはシャフトから端部までその全長にわたって分布する 孔を有する。運動方向で先行するアーム３５によって清澄水が底から汲み出され 、鋭角に続くアーム３６によって原水が液面または浮遊スラッジ層８より少し下 の深さに供給される。最後のアーム３７は流入アーム３６から種々の距離および 場合により付加的に種々の深さの混濁度を測定する混濁計２２および２３を支持 する。

この測定器２２．２３により前記のよ５１Ｃ薬品供給量を制御し、場合によりボ ンデ３′ｆｔ介して巣位時間当り槽４に供給する懸濁液の量または全ロータの軸 線３８を中心とする回転速度も制御することができる。

浄化装置はこの場合この位置の浄化作用すなわち分離すべき異物質の凝集および 浮上が直接先行するアーム３５によって僧４の底で比較的清浄な水を汲出しうる 程度まですでに進んでいる場合に初めてアーム３６を介してフレーク化剤および 空気を添加した新しい触濁液を供給するように制御することができる。供給アー ム３６はこの場合最大でも楢４円の導出アーム３５と同じ深さ、しかし浮上した フレークが導出アームによって捕そくされないように、とくに浅い深さに配置さ れる。それによって装置の浄化作用および経済性は最適になる。

第１区に示す装置の場合浮遊スラッジＮ８の導出は柚４の周縁の簡単な溢流導管 １８によって行われるけれど、浮上した凝集物質の除去は浮遊スラッジを導出導 管の方向へ輸送する羽根■、スクリュー、コンベア、吹付またけ吸出装置のよう な付加的輸送装置ｉ［Ｋよって大きい効土全もって達成することができる。

第６因はこのようなとくに有利な浄化装置の断面を示す。この場合槽内のシャフ ト３４に供給導管２ケ介してフレーク化剤７を添加した懸濁液が供給され、高位 にある追跡アーム３６へ分配される。消瀘水は低位アーム３５からシャフト３４ の他の孔を介して清澄水導管１９に供給される。再ひこの清澄水の一部１０は飽 和タンク１４全介して空気が飽和され、導管１２を介して供給導管２へ導入され る。槽４円の液面に浮上した浮遊スラッジ層８Ｆｉこの実施例ではシャフト３４ のいっしょに回転するもう１つのアーム３９に固定したスクリューコンベア４０ により内側へ輸送され、シャフト３４の付加的中心孔４３のホッパ４１へ導入さ 。

れ、スラッジ導管４２全介して外部へ導出される。。

第４図はとく罠比較的厚くて固い浮遊スラッジの除去にとくに適する輸送装置の とくに好ましい形成を示す。この場合スクリューコンベア４０け半円筒壁の形の 槽４４円に配置され、この中で浮遊スラッジはスクリュー４０により中心方向へ 送られる。このＷＪ４４の端縁は浮遊スラッジ層８より上にある。浮遊スラッジ をこの格４４内へ動かすため、コンベアスクリュー４０と平行に羽根車４５を備 え、この羽根車はアームの全幅にわたって拡がる多数の千羽ｅ！４６ｒ有する。

この羽根Ｊｋ４５またはその羽根４６は案内板４１内で回転し、浮遊スラッジ層 ８を上昇し、これを槽４４内へ導く。比較的固い浮遊スラッジ層８も上昇しうる よ５に、羽根４６０間に浮遊スラッジを弛める斜め配置の羽根４８を備えるのが 有利である。羽根４８の支持ウェブ４９の間の孔を通って弛んだ浮遊スラッジは 羽＆４６へ落下し、この羽根によって柚４４へ送られる。

第５および６囚はシャフト３４および分配アーム３５．３６を有するロータの縦 断面および横断面を示す。この場合固定シャフト３４内に懸濁液供給通路５０、 清澄水の導出通路５１および汲出した浮遊スラッジの導出通路５２が備えられる 。シャフト３４は２つのスリーブ５３および５４によって包曲され、これにアー ム３５および３６が設置され、スリーブはアームとともに回転する。このスリー ブ５３および５４＃ｉシヤフト３４に対しシールされ、シャフト３４の周囲にそ れぞれリング状の空間５５または５６を残し、この空間へ清澄水はアーム３５か ら孔５７全介して通路５１へ導出され、または懸濁液は通路５０を介してシャフ ト３４の孔５８全通して導入され、アーム３６へ分配される。スリーブ５３およ び５４内のリング状仝間５５および５６けし、たがってアーム３５および３６の それぞれ任意の角位置で散体の分配を′５Ｊ能にする。

すべての位置でに濁准供給アーム３６への均一な分配を保証するため、このアー ム内部に適当に成形した案内面５９を設けるのが有利である。２つのスリーブ５ ３および５４は狭く隣接し、または１つの機械的ユニットに統合でき、清澄水の 導出アーム３５はｙｆ４Ｊ准供給アーム３６より少し深くあり、したがって実際 には一般に浮上する凝集した異物を捕集しない。この方法で浄化装置のとくに良 好な効果および経済性が達成される。

ＦＩＧ、３’ ＡＮＮＥＸ　Ｔｕ　ＴＨＥ　ｒＮＴＥＲＮＡＴ工０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　０ＮＦＲ−Ａ−１３６８５５２Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．懸濁液に凝集に必要な量の化学薬品および空気を添加し、槽内に形成したフ レークを気泡に付着させて表面へ浮上させ、浮遊スラツジとして分離する懸濁液 中のフレーク化可能物質を凝集させる装置、とくに故紙処理のたあの脱インキ装 置の戻り水を浄化する装置において、懸濁液を貯槽（１）から導管（２）を介し て槽（４）に供給可能であり、槽（４）より上流にフレーク化剤および空気の供 給場所を備え、槽（４）内に垂直シヤフト（３４）を中心に回転可能のロータが 設けられ、このロータがシヤフトからほぼ水平に外側へ拡がる２つのアーム（３ ５，３６）を有し、フレーク化剤および空気を添加した懸濁液をシヤフト（３４ ）を介して槽（４）内の液面または浮遊スラツジ層（８）より下の１つのアーム （３６）に供給可能であり、凝集および浮上した物質を除去した液体をシヤフト （３４）を介して槽の底より土の他のアーム（３５）によつて導出可能であるこ とを特徴とする懸濁液中のフレーク化可能物質を凝集させる装置、とくに故紙処 理のための脱インキ装置の戻り水を浄化する装置。 ２．両方のアーム（３５，３６）が槽（４）円の異なる高さに配置され、懸濁液 を供給するアーム（３６）が清澄水を導出するアーム（３５）より高く配置され ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ３．両方のアーム（３５，３６）にシヤフト（３４）から外側端部までの全長に わたつて供給孔または導出孔が備えられていることを特徴とする請求の範囲第１ 項または第２項記載の装置。 ４．２つのアーム（３５，３６）が互いに鋭角に配置され、懸濁液を供給する上 側アーム（３６）が清澄水を導出する下側アーム（３５）に回転の際追ずいする ことを特徴とする請求の範囲第１項から第３項までの１項に記載の装置。 ５．槽（４）内の凝集物質の性質を測定するため少なくとも１つの測定装置（２ ２，２３）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項までのい ずれか１項に記載の装置。 ６．少なくとも２つの測定装置（２２，２３）を備え、槽（４）内の種々の高さ で凝集物質の性質を測定することを特徴とする請求の範囲第５項記載の装置。 ７．測定装置（２２，２３）が混濁計として形成されていることを特徴とする請 求の範囲第５項または第６項記載の装置。 ８．測定装置（２２，２３）ヘフレーク化剤（７）の供給を制御する制御回路（ ３２）が接続していることを特徴とする請求の範囲第５項から第７項までの１項 に記載の装置。 ９．制御回路が付加的に導管（２）から供給する懸濁液の単位時間当りの量およ び（または）ロータ（３５，３６）の回転速度を制御しうることを特徴とする請 求の範囲第８項記載の装置。 １０．槽（４）が浮遊スラツジ層（８）の導出管（１８）への溢流装置を有する ことを特徴とする請求の範囲第１項から第９項までの１項に記載の装置。 １１．浮遊スラツジ層（８）を中心へ輸送する輸送装置（４０）がシヤフト（３ ４）を通して導かれた導出導管（４１）を有することを特徴とする請求の範囲第 １項から第９項までの１項に記載の装置。 １２．輸送装置が１つの半径方向に走るアーム（３９）にスクリユーコンベア（ ４０）を有することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の装置。 １３．スクリユーコンベア（４０）が半径方向に走る槽（４４）に配置され、ス クリユーコンベア（４０）と平行に羽根車（４５）を備え、その羽根（４６）か 浮遊スラツジ層（８）を槽（４４）へ送ることを特徴とする請求の範囲第１２項 記載の装置。 １４．アーム（３５，３６）がいつしよに回転するスリーブ（５３，５４）に設 置され、このスリーブが固定シヤフト（３４）を密に包囲し、シヤフトの周囲に リング状空間（５５，５６）を形成し、シヤフト（３４）がスリーブ（５３，５ ４）の範囲に孔（５７，５８）を有し、この孔を介して液体を導出または供給す る通路（５０，５１）がリング状空間（５５，５６）およびアーム（３５，３６ ）の内部と連通していることを特徴とする請求の範囲第１項から第１３項までの いずれか１項に記載の装置。