WO2022080199A1 - 製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法 - Google Patents

製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法 Download PDF

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pitch
water
treated
papermaking
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千草 田口
敏 和田
隆 三枝
圭二 駿河
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栗田工業株式会社
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    • C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry

Definitions

  • the present invention relates to a method for treating pitch-containing water to be treated in a papermaking process, a method for removing pitch in a papermaking process, a device for treating pitch-containing water to be treated, and the like.
  • Papermaking is performed by going through a papermaking process of making a raw material slurry in which a pulp raw material is dispersed in water.
  • a large amount of water containing fine fibers such as pulp and a filler is discharged from a paper machine or the like.
  • the discharged pulp-containing water is circulated and used in the papermaking process by a water recovery process or the like from the viewpoint of effective utilization and reuse of water resources.
  • the water used will contain a large amount of pitch generated in the papermaking process. Further, since the used paper contains a large amount of pitch-causing components, the pulp-containing water tends to contain a large amount of pitch in the preparation process using the used paper as a raw material and the subsequent papermaking process.
  • the pitch refers to a hydrophobic adhesive substance mainly composed of a resin component derived from pulp, a synthetic adhesive substance in recycled recycled paper, and an organic substance derived from an additive agent used in a papermaking process.
  • the pitch is dispersed as a colloid in water, but it precipitates in water due to the destruction of the colloidal state due to large changes in shear force, pH, water temperature, addition of chemicals, etc. Alternatively, it forms an agglomerate with a filler such as calcium carbonate or fine fibers.
  • the pitch is highly hydrophobic, it easily adheres to papermaking tools such as wires and felts. This may cause the mixture of pitch-derived agglomerates into the product, poor water extraction, paper breakage, and the like. Therefore, due to the pitch, problems such as a decrease in product quality and yield, and a decrease in productivity due to stopping maintenance and cleaning papermaking tools and the like occur. A failure that reduces product quality and production efficiency due to such pitch is called a pitch failure.
  • pitch inhibitor a synthetic polymer, an inorganic flocculant, or the like is used as the pitch inhibitor.
  • the pitch inhibitor is expected to have the effect of reducing the adhesiveness of the pitch and dispersing the pitches so as not to form agglomerates, thereby making pitch failure less likely to occur.
  • Patent Document 1 describes a method for controlling the deposition of organic pollutants from fibers in a papermaking system, in which an aqueous suspension containing fibers is provided with at least one lipase and at least one peroxide.
  • Proposed methods include treatment with a source-free oxidant, wherein the organic pollutants contain one or more pitch components.
  • Patent Document 1 The technique as described in Patent Document 1 described above is a technique for suppressing the generation of pitches or dispersing the pitches in pulp-containing water by chemical treatment, and the pitches are not discharged to the outside of the system.
  • Non-Patent Document 1 describes that a pitch having a size of, for example, 400 ⁇ m or 500 ⁇ m passes through the screen device. Therefore, the present inventors have decided to study a technique capable of efficiently discharging the pitch contained in the pulp-containing water to the outside of the system. That is, it is a main object of the present invention to provide a technique capable of efficiently discharging pitch from pitch-containing water in a papermaking process to the outside of the system.
  • the present inventors pay attention to the properties of the pitch-containing water in the preparation process, the paper making process, and the water recovery process, and in consideration of these properties, efficiently pitch the pitch from the pitch-containing water.
  • the present inventors have found a technique capable of efficiently discharging the pitch from the pitch-containing water to the outside of the system by aerating the pitch-containing water to generate bubbles, and completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
  • the present invention is a method for treating pitch-containing water to be treated in a papermaking process.
  • the pitch-containing treated water in the papermaking process is one or more types of pitch-containing treated water selected from the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step.
  • the water to be treated has a suspended solid concentration of 0.3% or more. It is possible to provide a method for treating the pitch-containing water to be treated, which comprises aerating the water to be treated to generate bubbles to remove the pitch.
  • the present invention is a pitch removing method for removing pitch from pitch-containing water to be treated in a papermaking process.
  • the pitch-containing treated water in the papermaking process is one or more types of pitch-containing treated water selected from the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step.
  • the water to be treated has a suspended solid concentration of 0.3% or more. It is possible to provide the pitch removing method, which comprises supplying air bubbles to the water to be treated to remove the pitch.
  • the present invention includes a tank for treating pitch-containing water to be treated and a tank.
  • An aeration device configured to aerate the water to be treated to generate air bubbles
  • a stirring device configured to generate convection in the water to be treated by stirring
  • a floss removing device configured to remove the floss formed by adhering the pitch to the bubbles by performing the aeration and the stirring in the same tank. It is possible to provide a treatment apparatus for pitch-containing water to be treated.
  • the particle size of the pitch may be 20 ⁇ m or more.
  • the water to be treated may be the water to be treated after the screen treatment.
  • the floss formed by the pitch adhering to the bubbles may be removed.
  • the selective concentration ratio of the floss medium pitch may be set to 3 or more.
  • a nonionic surfactant having an HLB value of 12 or less may be further added to the water to be treated.
  • the pitch-containing water to be treated water may be treated by the method for treating the pitch-containing water to be treated in the papermaking process or the pitch removing method in the papermaking process.
  • FIG. 2A is an example in a preparation process
  • FIGS. The installation location is not limited to these.
  • the present invention is a method for treating pitch-containing water to be treated in the papermaking process. It is possible to provide a method for treating water to be treated containing pitch, which is characterized by removing water. More preferably, the pitch removed is floss formed by adhering to the bubbles.
  • the pitch-containing water to be treated in the papermaking step is one or more kinds of pitch-containing water to be treated selected from the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step. Further, pitch-containing water to be treated in the preparation process using used paper excluding used newspaper is suitable. It is preferable that the water to be treated has a suspended solid concentration of 0.3% or more and / or a particle size of pitch of 20 ⁇ m or more. It is preferable that the water to be treated is the water to be treated after the screen treatment, and it is more preferable that the water to be treated is the water to be treated after the screen treatment and before the next step.
  • a nonionic surfactant is preferably added to the water to be treated, a nonionic surfactant having an HLB value of 12 or less is more preferably added, and a polyalkylene glycol having an HLB value of 12 or less is more preferably added. Is.
  • Bubbles generated by aeration in a tank for treating pitch-containing treated water are more hydrophobic than water.
  • One pitch is also a hydrophobic foreign substance.
  • bubbles are blown into the papermaking slurry having specific properties by aeration, and the pitch contained in water shifts from the water to the bubble surface due to the hydrophobic interaction.
  • the pitch adhering to the surface of the bubble moves to the water surface of the slurry due to the floating of the bubble, and the pitch becomes concentrated as a scum near the water surface.
  • the fine bubble scum formed by the pitch adhering to the bubbles is concentrated and becomes dense, so whether to dispose of this dense bubble scum outside the system by riding the flow of the water surface.
  • the pitch contained in the papermaking slurry can be selectively discharged to the outside of the system.
  • the pitch content of the treated water from which the pitch is efficiently removed from the pitch-containing water to be treated is satisfactorily reduced, it can be transferred to the preparation step and / or the papermaking step and reused. As a result, the pitch content in the system can be reduced, and pitch-derived obstacles in the system (particularly in the papermaking process) can be suppressed.
  • the pitch can be efficiently discharged to the outside of the system from one or more types of pitch-containing treated water selected from the preparation process, the papermaking process, and the water recovery process in the papermaking process.
  • the process of the embodiment according to the present invention can be applied to manufacturing, equipment or system.
  • the papermaking process may be a papermaking (papermaking), a papermaking apparatus, or a papermaking system.
  • the papermaking process using the method of the present embodiment is not particularly limited, and the method of the present embodiment can be applied to a known papermaking process or a papermaking process that may occur in the future. It is preferable that the papermaking step in the present embodiment includes a preparation step, a papermaking step, and a water recovery step. As an example, FIG. 1 is shown, but the process of the present embodiment is not limited to this.
  • the kneading step may be a general kneading step, and may be configured to prepare, for example, a raw material (pulp or the like) used for papermaking to prepare a papermaking raw material.
  • the papermaking process may be a general papermaking process, or may be configured so that the papermaking raw material is made by a paper machine.
  • the water recovery step may be a general water recovery step, and may be configured to recover, circulate, or discharge the water generated in the preparation step and / or the paper making step, and further, the paper making step.
  • the step of recovering the water generated in the above step is preferable.
  • the preparation step is not particularly limited and may be a normal preparation step, and examples thereof include a step of preparing chemical pulp, mechanical pulp or used paper pulp.
  • a preparation step using recycled paper as a raw material is preferable.
  • the used paper contains a component that is the source of the pitch, the method of the present embodiment can efficiently discharge the pitch from the pitch-containing water in the preparation process using the used paper as a raw material.
  • the used paper used as a raw material in the preparation process is not particularly limited, but is, for example, newspaper used paper, cardboard used paper (cardboard box used paper, liner used paper, etc.), white used paper and high-quality used paper (100% virgin pulp blank paper, used as raw material). (Blank paper, plain paper, high-quality paper, etc.), hem waste paper (magazine waste paper, miscellaneous waste paper, ground ticket waste paper, recycled paper, etc.), etc. Can be used.
  • Examples of the used paper pulp obtained in the used paper preparation process include used newspaper pulp, used cardboard pulp, white used paper pulp, high-quality used paper pulp, and hem waste paper pulp.
  • One kind or two or more kinds selected from these used paper pulps may be used as a pulp raw material for papermaking, and may contain used paper pulps and further chemical pulps and / or mechanical pulps.
  • the used paper used in the used paper preparation process is preferably used paper excluding used newspaper paper.
  • the used newspaper is substantially not contained in the total amount of used paper, for example, the amount of used newspaper is 5%, 3%, 1% or 0.5% or less of the total amount of used paper.
  • the pitch-containing treated water in the paper making step and the water recovery step may contain used paper pulp, and the used paper pulp may contain used newspaper pulp.
  • used paper other than used newspaper as a raw material and use pitch-containing treated water in the preparation process for producing a papermaking raw material
  • the used newspaper is used as a raw material in the preparation process. It is preferable to exclude the process of preparing used newspaper.
  • the conditioning process for example, a melting process using a pulper device, a disintegrating process using a kneader device, a dust removing process using a cleaner device and / or a screen device, a cleaning and / or concentrating process using a thickener device, a beating process using a refiner device, etc. And the combination of these.
  • the cleaner step in the dust removing step is a step configured to separate large foreign substances such as gravel and stapler needles mixed in the raw material by a separating device such as a cleaner device.
  • the screen step in the dust removing step is a step configured to remove foreign matter that cannot pass through the slit width provided in the screen device.
  • Examples of the screen method include, but are not limited to, a slit screen method and a hole screen method.
  • a slit screen having a predetermined (for example, 400 ⁇ m or 500 ⁇ m) slit width for example, when the pitch-containing water to be treated is passed through the slit screen having a predetermined slit width, it is contained in the pitch-containing water to be treated.
  • Foreign matter having a size larger than a predetermined size (for example, 400 ⁇ m or 500 ⁇ m) cannot pass through this slit width and is removed.
  • a predetermined size for example, 400 ⁇ m or 500 ⁇ m
  • the conditioning step it is preferable to carry out the disintegration step, the dust removal step, the concentration step, and the beating step in this order.
  • the decoupling step, the dust removing step, the concentration step, and the beating step may be performed in this order.
  • the pitch-containing water after the screen step in the dust removal step in the conditioning step.
  • "after” is a preparation process, a papermaking process, and a water recovery process after the screen process.
  • one or more pitch-containing waters selected from a washing and / or concentration step, a beating step, a paper making step, and a water recovery step are treated.
  • the pitch-containing water it is preferable to treat. This is more preferable from the viewpoint of providing treated water having a reduced pitch and suppressing pitch failure in the next step and thereafter (see, for example, FIG. 2A).
  • the method of the present embodiment is to efficiently discharge pitches that could not be handled in the conventional papermaking process to the outside of the system, and further, it is possible to handle pitches that slip through the screen as described above. Therefore, it is desirable that the method of the present embodiment does not use the pitch-containing water in the deinking step, but uses the pitch-containing treated water in other steps other than the deinking step.
  • the method of the present embodiment can cope with a pitch that slips through the screen as described above, in the case of a papermaking process including a deinking process, the pitch-containing water to be treated in the papermaking process or the water recovery process is used. It is preferable to process. This makes it possible to better treat the pitch that has passed through the screen process, thereby providing treated water with a reduced pitch.
  • the tuning system or the conditioning device that performs the tuning process may be configured to produce a papermaking raw material, and a general tuning system or a tuning device may be used.
  • Papermaking process The papermaking process is not particularly limited and may be a normal papermaking process.
  • the paper layer forming process in which the prepared papermaking raw material (selected paper material) is poured onto the net and filtered to form a paper layer in the wire part, and the wet paper obtained in the press part is used as a blanket (blanket).
  • Wet paper dehydration process that squeezes and dehydrates by passing it between two rolls together with felt), and water (especially pulp-containing water) in the reservoir and flow path (silo, pit, piping, etc.) for the water generated from these steps.
  • a primary circulating water process is included in which the paper is collected and circulated to a seed box, chest, etc., and the water in this papermaking process contains pitch in addition to pulp.
  • the papermaking step may include a wet paper drying step of drying the wet paper with a dryer part after the wet paper dehydration step.
  • pitch-containing water can be treated as the pitch-containing water to be treated.
  • More preferable embodiments include, for example, shower water in a wire part, washing water such as wire and felt, reclaimed water or filtrate from a seal pit, a white water silo, a reclaimed water tank, and the like, and are selected from these.
  • One type or two or more types of pitch-containing water to be treated may be treated.
  • the papermaking system or papermaking apparatus that performs the papermaking process may be configured to be capable of papermaking, and a general papermaking system or papermaking apparatus may be used.
  • a papermaking system or papermaking apparatus for example, a wire part, a press part, a dryer part and the like are provided, but the present invention is not limited to these, and further, a dust removing device such as a screen, a chest (for example, a mixing chest, a machine chest, etc.), and the like.
  • a dust removing device such as a screen, a chest (for example, a mixing chest, a machine chest, etc.), and the like.
  • refiners, seed boxes and inlets, white water silos, seal pits, recovery water tanks, white water recovery water channels, etc. may be further provided.
  • the water recovery step is not particularly limited, and usually, water generated from each step of the papermaking step (more preferably, a preparation step and / or a papermaking step) (for example, shower water, washing water, surplus water, etc.) White water, filtrate, etc.) are configured to collect and circulate water for reuse in the preparation process and / or the papermaking process.
  • the water recovery step is provided with one or more types selected from, for example, a dust removing device such as a screen, a pressurized flotation device, a polydisk filter, a water storage unit, a chest, a pipe or a flow path, a pump, and the like.
  • the water recovery step in the present embodiment preferably includes a primary circulating water step and a secondary circulating water step.
  • the water circulation in the papermaking process is called the primary circulation
  • the water circulation generated in the papermaking process and transferred to the outside of the process is called the secondary circulation.
  • the primary circulating water process it is preferable to recover the water generated in the papermaking process and circulate and reuse the recovered water in the papermaking process.
  • the secondary circulating water step is configured to recover the water generated in the papermaking step, transfer the recovered water to the conditioning step and reuse it, or discharge it to the outside of the system.
  • a water recovery system or a water recovery device that performs a water recovery step is configured so that water generated from each step can be recovered, water can be transferred to a target facility, and water can be circulated.
  • water For example, water. It may be configured to include a storage unit, a chest, a pipe or a flow path, a dust remover such as a pump, a screen, etc., and to be connected in a network according to the purpose.
  • Pitch-containing water to be treated The pitch-containing water to be treated in this embodiment is preferably pitch-containing water in the papermaking process as described in "1-1.” Above, and the pitch-containing water is preferably used. , Pulp may be contained, and the pulp may be virgin pulp, used paper pulp, or a mixture thereof. Further, as a preferred embodiment, the pitch-containing treated water in the papermaking process is one or more types of pitch-containing treated water selected from the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step. Further, the method for measuring the properties of the pitch-containing water to be treated in this embodiment is shown in ⁇ Measuring method used in this embodiment> described later [Example].
  • the properties of the pitch-containing water to be treated used in this embodiment will be described below, but dilution (for example, water dilution) and / or concentration (for example, heat, membrane, reduced pressure) are performed so as to be within a suitable numerical range.
  • the dilution or concentration may be performed by an apparatus configured to dilute and / or concentrate the pitch-containing water to be treated.
  • the pH of the water to be treated is not particularly limited, but is preferably pH 5 to 13, more preferably pH 5 to 10.
  • Pulp Concentration of Pitch-Containing Water to Be Treated is not particularly limited, but as a more preferable lower limit value, it is preferably 1000 mg / L or more, more preferably 2000 mg / L or more, still more preferably. 3000 mg / L or more, as a more preferable upper limit value, preferably 35,000 mg / L or less, more preferably 30,000 mg / L or less, still more preferably 25,000 mg / L or less, and more preferably 1000 to 1000 as the suitable numerical range. It is 35,000 mg / L, more preferably 3000 to 30,000 mg / L.
  • the pulp concentration (mg / L) can be calculated from suspended solids weight (mg / L) -ash content weight (mg / L) -pitch weight (mg / L).
  • SS concentration Suspended solid concentration of water to be treated containing pitch
  • concentration of suspended solids contained in the pitch-containing water to be treated is not particularly limited, but as a more preferable lower limit value, it is preferably 0.3% or more, more preferably 0.4% or more, and more preferable.
  • the upper limit is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 4% or less, still more preferably 3% or less.
  • the suitable numerical range is more preferably 0.3 to 10%, still more preferably 0.4 to 5%.
  • concentration of suspended solids can be determined by ⁇ Measuring method used in this embodiment>"(1) Concentration of suspended solids" described later.
  • the pitch can be more efficiently discharged to the outside of the system from the pitch-containing water in at least one of the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step, so that the pitch amount in the system can be reduced, and further. It is possible to suppress pitch obstacles in the system.
  • the pitch can be more easily discharged from the pitch-containing water to be treated to the outside of the system than using a drug that requires concentration adjustment. Further, in the method of the present embodiment, even if the pitch has a size that allows it to slip through the screen, or if the concentration of suspended solids in the water to be treated containing the pitch is as high as a predetermined value or higher, the pitch is increased outside the system. Can be discharged efficiently. As described above, in the method of the present embodiment, even when it is difficult to remove the pitch, the pitch can be efficiently discharged from the pitch-containing water to be treated to the outside of the system. As a result, the pitch content in the system can be reduced, and the pitch failure in the system (particularly in the papermaking process) can be suppressed.
  • Pitch-containing water pitch size The size (particle diameter) of the pitch contained in the pitch-containing water to be treated is not particularly limited, but the preferred lower limit thereof is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, still more preferably 20 ⁇ m or more, and the preferred lower limit value thereof.
  • a suitable upper limit value is preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 800 ⁇ m or less, still more preferably 600 ⁇ m or less, still more preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 425 ⁇ m or less, and a more preferable numerical range of more preferably 20 ⁇ m or more. It is 500 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or more and 425 ⁇ m or less.
  • the size of the pitch can be determined by sieving as described in ⁇ Measuring method used in the present embodiment>"(2) Pitch particle diameter" described later.
  • a general agent such as a pitch inhibitor can effectively process a pitch having a size of several tens of ⁇ m or less, but it is not suitable for processing a pitch of several tens of ⁇ m or more, particularly more than 100 ⁇ m.
  • the pitch is generally removed using a screen, the pitch is highly flexible, so the shape can be changed so that a pitch larger than the slit width, for example, a pitch of 400 ⁇ m or 500 ⁇ m, can be used. It has been confirmed that it slips through the screen (Non-Patent Document 1).
  • a pitch is contained in the water to be treated, there is a technical difficulty that it is difficult to sufficiently discharge the water to the outside of the system even by using the conventional chemical treatment or mechanical treatment. ..
  • Ash content of the pitch-containing water to be treated is not particularly limited, but the suitable lower limit thereof is preferably 100 mg / L or more, more preferably 300 mg / L or more, still more preferably 400 mg. It is / L or more, and as a suitable upper limit value thereof, it is preferably 10000 mg / L or less, more preferably 7000 mg / L or less, and further preferably 5000 mg / L or less. The preferred numerical range is more preferably 300 to 7000 mg / L, still more preferably 400 to 5000 mg / L. As a result, the pitch can be more efficiently discharged from the pitch-containing water in the preparation process, the papermaking process, and the water recovery process to the outside of the papermaking system.
  • the pitch-containing water to be treated can be aerated to generate bubbles to remove the pitch.
  • the pitch can be selectively made into floss attached to bubbles and floated near the water surface. In this way, the pitch can be floated and separated, and the pitch can be discharged to the outside of the system.
  • the pitch existing in the water and the bubbles are brought into contact with each other, so that the pitch adheres to the bubbles and floats near the water surface, and the floss is concentrated near the water surface.
  • the recovered floss can be easily discharged to the outside of the system.
  • the pitch can be efficiently discharged from the pitch-containing water to be treated in the papermaking process to the outside of the system, and the pitch content in the system can be reduced.
  • pitch obstacles in the system can also be suppressed.
  • the obtained treated water has a reduced pitch content and reduced pitch-derived obstacles, so that it can be better reused in the preparation step and / or the papermaking step.
  • the pitch removing step of the present embodiment it is preferable to include a bubble generation step of generating bubbles by aeration and / or stirring, and after the bubble generation step, the floss containing the pitch formed by the bubbles is discharged to the outside of the system. It is preferable to further include a foam removing step. It is more preferable that the pitch removing step in the present embodiment includes a bubble generation step and a floss removing step.
  • Aeration method of water to be treated containing pitch The aeration method is not particularly limited, and a known aeration method may be used. Bubbles can also be supplied to the pitch-containing water to be treated by the aeration method.
  • aeration method for example, a method using an air diffuser or an agitator can be adopted. It is possible to aerate by agitating strongly so as to take in air with a stirring device configured to allow aeration, but since it is easier to adjust the size, direction, amount, etc. of bubbles in aeration, it is easier to adjust the size, direction, amount, etc. of bubbles. preferable.
  • an air diffuser for example, a floatator or the like
  • a bubble generating portion capable of generating bubbles in an air diffuser member such as an air diffuser tube and an air diffuser plate.
  • a bubble generating portion is provided at the bottom of the tank, and fine bubbles are blown up below and / or above the bottom to form a pitch-containing water to be treated.
  • the bubble generating portion is not particularly limited, but it is preferable to adopt a method using a bubble generating portion configured to be able to generate fine bubbles.
  • the direction in which the bubble generating portion sends bubbles may be the bottom surface direction, the side surface direction, or the upward direction of the tank, whereby the bubbles are sprayed downward, the side surface direction, or the upward direction to generate convection. Can be done.
  • the particle size of the bubbles generated in the method of the present embodiment is not particularly limited, but fine bubbles are preferable, and the preferable lower limit value thereof is preferably 0.5 mm or more, more preferably 1 mm or more, which is suitable.
  • the upper limit value is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, still more preferably 3 mm or less, and the suitable numerical range is more preferably 1 to 3 mm.
  • the amount of gas to be aerated in the method of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 0.5 L / min or more, more preferably 0.7 L / min or more, as a more preferable lower limit value per 1 L of sample water. Yes, more preferably 1 L / min or more, still more preferably 1.2 L / min or more, and the upper limit value is not particularly limited and can be appropriately set depending on the performance of the aeration device to be used.
  • the gas is preferably air.
  • the aeration time is not particularly limited and can be appropriately set depending on the performance of the aeration device to be used, the tank size to be used, and the like.
  • the water temperature of the pitch-containing water to be treated when aerated in the method of the present embodiment is not particularly limited, but as a suitable lower limit value thereof, it is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and more preferably 35 ° C.
  • the preferable upper limit value thereof is preferably 50 ° C. or lower, more preferably 45 ° C. or lower.
  • the preferred numerical range is more preferably 20 to 50 ° C.
  • the water to be treated containing pitch so as to generate convection in addition to aeration.
  • the convection is more preferably vertical convection or horizontal convection.
  • bubbles can be uniformly contacted with the pitch-containing water to be treated in the tank, and floss is easily formed when the pitch and the bubbles come into contact with each other. It can be efficiently discharged to the outside of the system.
  • the stirring method is not particularly limited, but it is preferable to adopt a method using a stirring device configured to generate convection with respect to the pitch-containing water to be treated. Examples of the stirring device include, but are not limited to, an underwater stirring device provided with one or a plurality of stirring blade type and injection type.
  • the method for removing floss is not particularly limited, but a method using a normal floss removing device can be adopted.
  • a floss removal method a mechanism or device configured to discharge floss near the water surface by placing it on a flow near the water surface, a mechanism or device configured to scrape floss near the water surface, etc. It is preferable to adopt the method used. Since the highly densely concentrated floss exists near the water surface in the tank by the aeration method, even if a simple device or mechanism is adopted, the pitch is more efficiently and easily out of the system from the pitch-containing water to be treated. Can be discharged to.
  • the condition for removing the floss the condition of "1-3-1.” (For example, water temperature) can be appropriately adopted.
  • a mechanism or a device for removing the floss by pulling the floss near the water surface to a drainage port provided at a position slightly higher or lower than the water surface is preferable to adopt the method used.
  • a method of scraping floss near the water surface more specifically, for example, a scraping plate moving or rotating device (crofter), a scooprobo (automatic floating material recovery device), a mini skimmer (ultra-small floating material recovery device). It is preferable to adopt a method of using a device such as a skimmer such as (device). One kind or two or more kinds selected from these may be used.
  • These mechanisms or devices may be provided with, for example, a device (scraping device, recovery device, transfer pump, etc.), a tank, a flow path, and the like, and may be configured so that the pitch can be discharged to the outside of the system.
  • a device spinping device, recovery device, transfer pump, etc.
  • it may be a floss removing device configured to remove the floss formed by adhering the pitch to the bubbles.
  • the mechanism or device may be configured to connect to other parts (eg, device (pump, etc.), tank, flow path, etc.) and finally discharge the pitch to the outside of the system.
  • the selective concentration ratio of pitch in floss is increased by aerating the water to be treated containing pitch to generate bubbles to remove the pitch. Can be improved.
  • the pitch-containing treated water is efficiently discharged from the pitch-containing treated water to the outside of the system by treating the pitch-containing treated water so as to improve the selective concentration ratio of the pitch in the floss. can do.
  • the treated water in which the pitch is efficiently removed from the pitch-containing water to be treated has a significantly reduced pitch content and can be transferred to the preparation process and / or the papermaking process for reuse. By using this treated water, pitch obstacles generated in the papermaking process can be reduced.
  • the selective concentration ratio of the pitch in the floss in the method of the present embodiment is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 4 or more, still more preferably 5 or more, and more preferably 5 or more, as a more preferable lower limit value. It is 5.5 or more, more preferably 6 or more.
  • the upper limit of the selective concentration ratio of the pitch in the floss is not particularly limited as long as it can be continuously processed in two or three stages by the method of the present embodiment, but is not particularly limited, for example, 500 or less, 250 or less, or 100 or less. Also, 10 or less, 20 or less, 50 or less, and the like can be mentioned.
  • the concentration of suspended solids in the water to be treated containing pitch is 0.5% or more, the selective concentration ratio of pitch in the floss increases sharply. Therefore, in the method of the present embodiment, the concentration of suspended solids becomes high. It is more preferable to use it in the process.
  • the chemicals are further contained in the pitch for the purpose of improving the adsorption selectivity of the pitch to the foam or further improving the pitch removal rate during the above-mentioned aeration. It is preferably contained in the water to be treated.
  • the drug can be used for improving the adsorption selectivity to the pitch foam or for improving the pitch removal rate, or can be used in the composition or the formulation of the application, and the adsorption selectivity to the pitch foam containing the drug can be improved. It can be a composition or a formulation for use or for improving the pitch removal rate.
  • the agent may be used to produce a composition or a preparation for improving the adsorption selectivity of pitch to foam or improving the pitch removal rate.
  • the agent may be added for use in a method for improving the adsorption selectivity of pitch to bubbles or a method for improving pitch removal rate.
  • the drug used in this embodiment may be obtained or used by a known production method, or a commercially available product may be used.
  • the HLB value of the HLB value drug is not particularly limited, but as a suitable upper limit value thereof, a drug having a low HLB value and a high hydrophobicity, preferably 14 or less, more preferably 13 or less, still more preferably 12 or less. When used in combination, the effect of concentrating the pitch at the time of recovery can be further improved. Further, the HLB value of the drug is preferably 6 or more, more preferably 8 or more, still more preferably 10 or more as a suitable lower limit value, thereby facilitating contact with the pitch in the water to be treated and also. When exposed to air, the pitch adheres to the bubbles and is easily separated from the water to be treated and floated.
  • the HLB value is widely known to those skilled in the art as an HLB calculation method by Oda et al. (Ryohei Oda et al., "Synthesis of Surfactants and Its Applications", Maki Shoten (1964)), and the following (Formula 1). ) Is calculated.
  • a surfactant is preferable, and more specifically, a surfactant having a hydrophobic group is preferable.
  • the hydrophobic group is preferably an alkyl group and / or an alkylene group, which may be a linear group, a branched chain, or a cyclic group, but a straight chain or a branched chain is more preferable. More specifically, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, a propyl group and a butyl group; and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group and a butylene group can be mentioned. It may be one kind or two or more kinds selected from these. These may be a single polymer or a copolymer with other monomers.
  • a nonionic surfactant is preferable, and a polyalkylene glycol is more preferable, and the polyalkylene glycol can be represented by the following (Chemical Formula 1).
  • R is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, n is an integer, and n ⁇ 450 (preferably n ⁇ 20). ..
  • the "alkylene group” in the above (chemical formula 1) is preferably the same as the definition of the above "alkylene group", of which 1 to 3 carbon atoms are more preferable, and an ethylene group is more preferable, and the "n” is used. Is preferably about 5 to 20, more preferably 5 to 10.
  • Number average molecular weight The number average molecular weight of the agent (polymer) used in the present embodiment is not particularly limited, but the suitable lower limit thereof is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, still more preferably 300 or more, and further preferably 300 or more.
  • the preferred upper limit thereof is preferably 3000 or less, more preferably 2000 or less, and further preferably 1000 or less.
  • the number average molecular weight of the "polymer” or water-soluble polymer polymer used in this embodiment can be measured by GPC (gel permeation chromatography) analysis using standard polystyrene as a standard substance.
  • the amount of the agent used in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 0.1 mg / L or more, more preferably 0.5 mg / L, as a suitable lower limit value for the pitch-containing water to be treated. It is preferably L or more, more preferably 1 mg / L or more, and as a suitable upper limit value thereof, it is preferable to add it appropriately while observing the floss generation situation, and it is not particularly limited, but it is preferably 50 mg / L or less, more preferably. Is 20 mg / L or less, more preferably 10 mg / L or less, still more preferably 5 mg / L or less.
  • the chemical is preferably added in the step of treating the pitch-containing water to be treated or the step of removing the pitch.
  • a place where the chemical is used a place or an apparatus for treating or removing the pitch of the pitch-containing water to be treated, or an upstream thereof is more preferable.
  • Preferred examples of the upstream include a pipe or a flow path connected to a place or device where the treatment or removal is performed.
  • the process or flow path before the tank is preferably a pipe or flow path connected to the tank and immediately before flowing into the tank.
  • the papermaking step 1 includes a preparation step 2, a papermaking step 3, and a water recovery step 4 for recovering water generated from each of these steps.
  • the conditioning step 2 includes a melting step 21, a dissociation step 22, a dust removing step (cleaner step, screen step) 23, a concentration step 24, and a beating step 25, and the raw material 10 such as used paper is melted in the conditioning step 2. It can be used as a raw material for papermaking from step 21 to beating step 25.
  • the paper making step 3 includes a dust removing step 31, a paper layer forming step 32, a wet paper dehydration step 33, and a wet paper drying step 34, and can finally be made into paper 5 in the paper making step outside Tokyo.
  • the water recovery of the primary circulating water 41 and / or the secondary circulating water 42 for recovering the water generated during the paper making such as washing water (for example, pitch and pulp-containing water). Connected to the process.
  • the water generated in the papermaking process 3 is recovered.
  • the reusable water is circulated in the preparation step 2 and / or the papermaking step 3, and the unnecessary water is discharged to the outside of the system as drainage 6.
  • the method 100 for treating the pitch-containing water to be treated in the present embodiment can be used in the papermaking process, and is preferably one or two selected from the preparation step 2, the papermaking step 3, and the water recovery step 4. It can be used for more than seed processes. Further, the treatment method 100 in the present embodiment can treat one or more pitch-containing treated waters selected from the preparation step 2, the papermaking step 3, and the water recovery step 4.
  • the method 100 for treating the pitch-containing water to be treated in the present embodiment can be used between the dust removal (preferably screen) step 23 and the concentration step 24 in the preparation step 2. can.
  • the treatment method 100 in the present embodiment can treat the pitch-containing water to be treated after the dust removal (preferably screen) step 23 in the preparation step 2 and before the concentration step 24.
  • the treated water having a reduced pitch content is transferred to the concentration step 24, and the water containing the pitch can be discharged to the outside of the system as the drainage 6.
  • the method 100 for treating the pitch-containing water to be treated in the present embodiment is used with the white water 43 containing excess white water in the papermaking step 3 and the preparation step 2 and / or the papermaking step 3. Can be used with.
  • the treated water having a reduced pitch content is transferred to the preparation step 2 and / or the papermaking step 3, but the treated water may be transferred to a plurality of locations.
  • the water containing the pitch after the treatment can be discharged to the outside of the system as drainage 6 through the secondary circulating water step 42.
  • the method 100 for treating the pitch-containing water to be treated in the present embodiment may be repeated until a predetermined value (for example, a predetermined “selective concentration ratio of pitch in floss”) is reached.
  • a predetermined value for example, a predetermined “selective concentration ratio of pitch in floss”
  • This embodiment is a pitch removing method for removing pitch from pitch-containing water to be treated in a papermaking process. It is possible to provide a pitch removing method, which comprises supplying bubbles to the water to be treated to remove the pitch. More preferably, the bubbles are supplied by aeration to generate bubbles (see, for example, FIGS. 1 and 2). It is preferable that the pitch-containing water to be treated in the papermaking step is one or more kinds of pitch-containing water to be treated selected from the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step. Further, it is preferable that the water to be treated contains pitch in the preparation process using used paper excluding used newspaper. It is preferable that the water to be treated has a suspended solid concentration of 0.3% or more.
  • the pitch in the water to be treated has a particle diameter of 20 ⁇ m or more. It is preferable that the water to be treated is the water to be treated after the screen treatment. It is preferable that the water to be treated further contains a surfactant having an HLB 13 value or less. It is preferable that the removal removes the floss formed by the pitch adhering to the bubbles. It is preferable that the removal is such that the selective concentration ratio of the pitch in the floss is 3 or more.
  • the pitch removing method in the present embodiment can be used between the dust removal (preferably screen) step and the concentration step in the preparation step, or white water containing excess white water in the paper making step. And / or can be used between the preparation process and / or the papermaking process.
  • the pitch-containing water to be treated after the dust removal (preferably screen) step in the preparation step and before the concentration step can be treated, or papermaking. It is possible to treat the white water silo, the surplus white water and / or the pitch-containing treated water of the recovered water in the process.
  • the pitch can be selectively discharged to the outside of the system from the pitch-containing water to be treated. Further, the treated water from which the pitch is efficiently removed from the pitch-containing water to be treated has a satisfactorily reduced pitch content and can be transferred to a preparation step and / or a papermaking step for reuse. As a result, the amount of pitch in the system can be reduced, and obstacles due to pitch in the papermaking process can be suppressed.
  • the device of the above or a control unit provided in the device includes a CPU and the like
  • these devices or control units can be provided.
  • the device for implementing or managing the device include a computer, a notebook computer, a desktop computer, a tablet PC, a PLC, a server, a cloud service, and the like.
  • the device for implementation or management is appropriately provided with an input unit such as a touch panel or keyboard, a communication unit such as a transmission / reception unit or network between each unit, a network access unit, a display unit such as a touch panel or a display, and the like. May be good. Thereby, the method of this embodiment can be implemented.
  • the method of this embodiment is programmed into a hardware resource including a storage medium (nonvolatile memory (USB memory, etc.), SSD (SolidStateDrive), HDD (HardDiskDrive), CD, DVD, Blu-ray, etc.). It is also possible to store it as a device and realize it by the control unit.
  • the method of this embodiment can be provided as a program. It is possible to provide a storage medium that stores the method of the present embodiment. Thereby, the method of this embodiment can be implemented.
  • a pitch-containing treated water treatment system or a pitch removing system which includes the control unit, the storage medium, the program, and the like and is configured to control the treatment or pitch removal of the pitch-containing water to be treated.
  • a system etc. can be provided. Thereby, the method of this embodiment can be implemented.
  • a computer or the like has a function of generating bubbles by aeration and / or stirring with respect to the pitch-containing water to be treated in a predetermined step, and pitch and bubbles in the pitch-containing water to be treated. It is possible to provide a program for realizing the treatment of pitch-containing water to be treated, including, but not limited to, the function of discharging the foam formed by contacting with the water to the outside of the system. Thereby, the method of this embodiment can be implemented.
  • an apparatus provided with a control unit configured to generate bubbles by aeration and / or agitation with respect to the pitch-containing water to be treated in a predetermined step is preferable. It is more preferable that the control unit is further configured to discharge the floss formed by bringing the pitch of the pitch-containing water to be treated into contact with the air bubbles to the outside of the system. This makes it possible to better implement the method of the present embodiment.
  • the present invention is a pitch-containing water treatment apparatus including a tank for treating pitch-containing water to be treated, and the tank is a floss formed by adhering pitch to bubbles by aeration. It is possible to provide a treatment device for pitch-containing water to be treated, which is configured to remove water (see, for example, FIGS. 1 and 2). More preferably, the tank is configured to perform aeration and / or agitation in the same tank. Further, it is preferable to include an apparatus configured to add a drug. Further, it is preferable to further include a control unit configured to execute the method of the present embodiment (for example, the methods described in "1.” and "2.” above).
  • a tank for treating the pitch-containing water to be treated and a tank are used.
  • a floss removing device configured to remove the floss formed by adhering the pitch to the bubbles by performing the aeration and / or the stirring in the same tank. It is a treatment apparatus for water to be treated containing pitch.
  • the pitch-containing water to be treated device in the present embodiment can be used as a pitch removing device (see, for example, FIG. 2).
  • the apparatus in the present embodiment (for example, a treatment apparatus and a removal apparatus) may be a pitch-containing water to be treated system or a pitch removal system (see, for example, FIGS. 1 and 2).
  • each device constituting the device in the present embodiment may be an aeration unit, and for example, the aeration device may be an aeration unit.
  • the tank may be configured so that the pitch-containing water to be treated can flow in from another part, and further, the tank may be configured so that the treated water can be transferred to another part of interest. Further, it may be connected to other parts (for example, a device, a tank, a flow path, etc.) so that the recovered pitch can be discharged to the outside of the system.
  • the shape and size of the tank are not particularly limited.
  • the place of installation or use of the device of the present embodiment in the papermaking process is not particularly limited, and the device can be installed or used in any of the processes.
  • one or more devices of the present embodiment are installed. May be done (see, for example, FIG. 2).
  • after screen processing is desirable.
  • the apparatus 100 of the present embodiment may be installed or used between the dust removal (preferably screen) step 23 and the concentration step 24 in the preparation step 2.
  • the apparatus 100 of the present embodiment may be installed or used between the white water 43 containing excess white water in the papermaking step 3 and the preparation step 2 and / or the papermaking step 3.
  • the apparatus of this embodiment to be installed or used may be singular or plural.
  • the pitch can be efficiently and selectively removed from the pitch-containing water to be treated, and the pitch can be finally discharged to the outside of the system.
  • the treated water in which the pitch is efficiently removed from the pitch-containing treated water can be produced, and the treated water has a satisfactorily reduced pitch content, so that it can be used in the preparation step and / or the papermaking step.
  • the amount of pitch in the system can be reduced, and obstacles due to pitch in the papermaking process can be suppressed.
  • the apparatus of the present embodiment can carry out the method for treating the pitch-containing water to be treated according to the above "1.” and the method for removing the pitch according to the above "2.". Further, the apparatus of the present embodiment is an apparatus configured to be able to carry out the method for treating the pitch-containing water to be treated according to the above "1.” and the pitch removing method according to the above "2.” as a preferred embodiment. There may be.
  • the present invention can also adopt the following configurations.
  • It is a method for treating pitch-containing water to be treated in the papermaking process.
  • the pitch-containing treated water in the papermaking process is one or more types of pitch-containing treated water selected from the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step.
  • the water to be treated has a suspended solid concentration of 0.3% or more.
  • a method for treating pitch-containing water to be treated which comprises aerating the water to be treated to generate bubbles to remove pitch.
  • the pitch-containing water to be treated in the preparation step the pitch-containing water to be treated in the preparation process using used paper excluding used newspaper as a raw material is suitable.
  • It is a pitch removal method that removes pitch from the pitch-containing water to be treated in the papermaking process.
  • the pitch-containing treated water in the papermaking process is one or more types of pitch-containing treated water selected from the preparation step, the papermaking step, and the water recovery step.
  • the water to be treated has a suspended solid concentration of 0.3% or more.
  • a pitch removing method characterized in that bubbles are supplied to the water to be treated to remove the pitch.
  • the pitch-containing water to be treated in the preparation step the pitch-containing water to be treated in the preparation process using used paper excluding used newspaper as a raw material is suitable.
  • the pH of the water to be treated is preferably pH 5 to 13, more preferably pH 5 to 10.
  • a surfactant having an HLB value of 13 or less preferably 12 or less
  • It is preferably a nonionic surfactant, and more preferably a polyalkylene glycol having an HLB value of 13 or less (preferably 12 or less).
  • the pitch-containing water to be treated device may be a pitch removing device.
  • the tank comprises a tank configured to perform aeration and / or agitation in the same tank. Further, it is preferable to include an apparatus configured to add a drug.
  • a tank for treating pitch-containing water to be treated and An aeration device that aerates the water to be treated to generate air bubbles, A stirring device that generates convection in the water to be treated by stirring, A floss removing device configured to remove the floss formed by adhering the pitch to the bubbles by performing the aeration and the stirring in the same tank.
  • the pitch-containing water to be treated according to the above [8].
  • a device for carrying out or managing the method further comprising a control unit configured to perform the method according to any one of the above [1] to [7], or the above [8] or [ 9] The device according to.
  • the device may be singular or plural.
  • Device. [13] The method according to any one of [1] to [7], wherein the apparatus according to any one of [8] to [11] is used.
  • Test Example 1 Floatation test
  • Samples of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 water to be treated containing pitch and corrugated cardboard pulp were prepared as follows. Floating was performed on each sample, and fine foam scum (floss) formed by adhering the floating pitch near the water surface was scraped off with a scraper (scraping plate).
  • the measurement method used in this embodiment is as follows. (1) Suspended solids concentration The suspended solids (SS) concentration of the treated water and the treated water was measured by measuring the sample in accordance with JIS K0102. (2) Pitch particle diameter The pitch particle diameter of the treated water and the treated water was measured by sieving the sample using an open sieve. (3) Pitch concentration For the pitch concentration of the treated water and the treated water, after sieving the sample with an open sieve, add Nile Red (1.25 mg / L) to the sifted sample and measure the absorbance with an aquafluo handheld fluorometer. (Made by TURNER DESIGNS) was used for measurement. The calibration curve was prepared using the aqueous EVA adhesive EL-105 (manufactured by Reditex Co., Ltd.) as a standard and having a concentration of EL-105 in the range of 0 to 250 mg / L.
  • Ash content The ash content of the treated water and the treated water was measured according to JIS K0102.
  • SS absolute dry mass The SS absolute dry mass of the water to be treated and the treated water is adjusted to room temperature 23 ° C and humidity 50% after drying the sample in a dryer with a temperature of 105 ⁇ 5 ° C to a constant mass. It is the mass when cooling and humidity control in the room.
  • pH The pH (40 ° C) of the water to be treated and the water to be treated is a general pH meter (for example, "Portable pH Meter D-54 (pH / mV (ORP) / COND / Electrical resistivity" manufactured by HORIBA, Ltd. / Salt content / TDS) ”or its successor model) was used for measurement.
  • Pulp concentration Pulp weight
  • test slurries of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared by dissociating the unused corrugated cardboard after purchase with tap water so that the suspended solids (SS) concentration became a predetermined concentration. .. At this time, the Canadian standard freeness was adjusted to 300 mL. These were used as a test slurry (pH 6.5 (water temperature 40 ° C.) at SS concentration 1%).
  • Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 2 Each test slurry (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 2) adjusted to 40 ° C. was prepared so as to have the suspended solid concentration shown in Table 2, and these were used as each sample.
  • the pitch removing chemicals A and B were added to the sample water at 1.4 mg / L, respectively, before the floatator was applied. Added.
  • For each sample use a small desk floatator device (MT-5L manufactured by Ishikawajima Sangyo) to set the air volume (air) to 6 L / min, generate bubbles (the particle size of the bubbles is 1 to 2 mm), and stir in the middle.
  • MT-5L manufactured by Ishikawajima Sangyo to set the air volume (air) to 6 L / min, generate bubbles (the particle size of the bubbles is 1 to 2 mm), and stir in the middle.
  • Float was performed for 3 minutes while generating horizontal convection under the conditions (corresponding to a rotation speed of 3800 rpm).
  • the small tabletop floatator is configured to bring the raw bubbles into contact with a turbine rotating at high speed to break them into bubbles of 1 to 2 mm, aerate them in the direction of 360 degrees, and stir to generate horizontal convection.
  • the scraper attached to the small desk floatator device was scraped off by moving near the water surface every 30 seconds and collected.
  • the pitch removing chemicals used are summarized in Table 1.
  • the number average molecular weight and HLB value in Table 1 are shown in ⁇ 1-3-3. It can be calculated by the method described in Additive Agent>.
  • the SS concentration contained in the floss recovered by the flotation treatment was measured according to JIS K0102.
  • the pitch concentration in the floss is 1.25 mg / L added to the filtrate when filtered through a sieve with an opening of 425 ⁇ m or 20 ⁇ m, and the absorbance is measured by an aquafluo handheld fluorometer (Aquafluo handheld fluorometer). It was measured using TURNER DESIGNS).
  • the pitch removing effect was judged from the ratio of the SS concentration and the pitch removed during the floss.
  • the selective concentration ratio of the pitch in the floss was determined by the above "(7) Pitch concentration and the selective concentration ratio of the pitch in the floss".
  • Example 4 in which the chemical A was used in combination showed a higher pitch concentration ratio than that of Example 5, so that a chemical having a low HLB value (preferably an HLB value of 12 or less), that is, a highly hydrophobic chemical was used.
  • the present inventors have found that the concentration effect could be further improved by using it in combination with a rotator.

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Abstract

本発明は、製紙工程における被処理水に含まれるピッチを効率よく系外に排出できる技術を提供すること。 本発明は、製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法であり、　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であり、　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であり、　前記被処理水に対して、曝気にて気泡を発生させてピッチを除去することを特徴とする、ピッチ含有被処理水の処理方法を提供することができる。

Description

製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法
　本発明は、製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法及び製紙工程におけるピッチ除去方法、並びにピッチ含有被処理水の処理装置などに関する。
　製紙は、パルプ原料を水に分散させた原料スラリーを抄紙する抄紙工程を経ることによって行われる。抄紙工程において、パルプなどの微細繊維及び填料を含む水が抄紙機などから多量に排出される。排出されたパルプ含有水は、水資源の有効活用及び再利用の観点から、水回収工程などによって抄紙工程中で循環させて使用されている。
　このとき、排出されたパルプ含有水を繰り返し循環させて使用することで、この使用する水には、製紙工程で発生したピッチが多く含まれるようになってくる。また、古紙にはピッチの原因成分が多く含まれているため、古紙を原料として用いる調成工程及びそれ以降の抄紙工程では、パルプ含有水にピッチが多く含まれやすい。
　一般的に、ピッチとは、パルプ由来の樹脂成分、再生古紙中の合成粘着物質、製紙工程で使用される添加薬剤に由来する有機物を主体とする疎水性の粘着性物質を示す。
　ピッチは、水中でコロイドとして分散して存在しているが、大きなせん断力の変化、ｐＨ変化、水温変化、薬剤の添加などでコロイド状態が破壊されることにより水中で析出し、微細なピッチ同士あるいは炭酸カルシウムなどの填料や微細繊維などと凝集物を形成する。また、ピッチは疎水性が高いため、ワイヤー、フェルトなどの抄紙用具に付着しやすい。このことで、製品へのピッチ由来の凝集物の混入、搾水不良、断紙などを引き起こすことがある。このため、ピッチに起因して、製品の品質及び歩留まり低下、整備を停止して抄紙用具などの洗浄することにより生産性低下などの問題が発生する。このようなピッチによる製品品質及び生産効率を低下させる障害を、ピッチ障害と呼んでいる。
　このため、例えば、製紙工程におけるピッチを抑制できるような薬剤が種々検討されている。例えば、当該ピッチ抑制剤として、合成ポリマー、無機凝集剤などが使用されている。ピッチ抑制剤には、凝集物を形成させないように、ピッチの粘着性を低下させたり、ピッチ同士を分散させる効果が期待されており、これによって、ピッチ障害を起こりにくくしている。
　また、例えば、特許文献１には、製紙システムにおいて繊維からの有機汚染物質の堆積を制御する方法であって、繊維を含有する水性懸濁液を、少なくとも１つのリパーゼ及び少なくとも１つの過酸化物源無含有酸化剤で処理することを含み、前記有機汚染物質が１つ又は複数のピッチ成分を含む、方法が提案されている。
特表２０１５－５２７４９７号公報
金沢　毅、粘着異物除去に関するスクリーン装置の最適化、紙パ技協誌、１９９７年５１巻１号、ｐ．４０－４７
　上述の特許文献１のような技術は、薬剤処理によって、パルプ含有水中で、ピッチの発生を抑制したり、ピッチ同士を分散させたりする技術であり、ピッチが系外に排出されていない。さらに、例えば、非特許文献１では、例えば、４００μｍや５００μｍの大きさのピッチが、スクリーン装置をすり抜けることが、記載されている。
　そこで、本発明者らは、パルプ含有水に含まれるピッチを効率よく系外に排出できるような技術について検討することにした。
　すなわち、本発明は、製紙工程におけるピッチ含有水からピッチを効率よく系外に排出できる技術を提供することを主な目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するために、調成工程、抄紙工程及び水回収工程におけるピッチ含有水の性状に着目し、この性状を考慮して当該ピッチ含有水から効率よくピッチを系外に排出する技術について鋭意検討した。この結果、本発明者らは、ピッチ含有水に対して、曝気にて気泡を発生させることで、ピッチ含有水からピッチを効率よく系外に排出できる技術を見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
　本発明は、製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法であり、
　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であり、
　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であり、
　前記被処理水に対して、曝気にて気泡を発生させてピッチを除去することを特徴とする、前記ピッチ含有被処理水の処理方法を提供することができる。
　本発明は、製紙工程におけるピッチ含有被処理水からピッチを除去するピッチ除去方法であり、
　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であり、
　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であり、
　前記被処理水に対して、気泡を供給してピッチを除去することを特徴とする、前記ピッチ除去方法を提供することができる。
　本発明は、ピッチ含有被処理水を処理するための槽と、
　前記被処理水に曝気にて気泡を発生させるように構成されている曝気装置と、
　前記被処理水に撹拌にて対流を発生させるように構成されている撹拌装置と、
　前記曝気と前記撹拌とを同一槽内にて行うことで、ピッチを気泡に付着させて形成させたフロスを除去するように構成されているフロス除去装置と、
を備える、ピッチ含有被処理水の処理装置を提供することができる。
　前記ピッチの粒子径が、２０μｍ以上であってもよい。
　前記被処理水が、スクリーン処理後の被処理水であってもよい。
　前記ピッチが気泡に付着して形成されたフロスを除去してもよい。
　フロス中ピッチの選択的濃縮倍率を３以上にしてもよい。
　前記被処理水に、ＨＬＢ値１２以下のノニオン性界面活性剤をさらに添加してもよい。
　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法又は前記製紙工程におけるピッチ除去方法を実施する、前記ピッチ含有被処理水の処理装置であってもよい。
　本発明によれば、製紙工程におけるピッチ含有水からピッチを効率よく系外に排出できる技術を提供することができる。
　なお、本発明の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本実施形態に係る製紙工程（調成工程、抄紙工程、水回収工程）の一例を示す概略図であり、本実施形態の工程はこれに限定されない。 本実施形態に係る装置の設置場所の一例を示す概略図であり、図２Ａは調成工程での一例であり、図２Ｂ及び図２Ｃは抄紙工程での一例であり、本実施形態の装置の設置場所はこれらに限定されない。
　以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が限定されて解釈されることはない。なお、数値における上限値と下限値は、所望により、任意に組み合わせることができる。
１．本発明に係る製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法
　本発明は、製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法であり、前記被処理水に対して、曝気にて気泡を発生させてピッチを除去することを特徴とする、ピッチ含有被処理水の処理方法を提供することができる。さらに好適には、除去されるピッチは、気泡に付着して形成されたフロスである。
　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であることが好適である。さらに、新聞古紙を除く古紙を原料とした調成工程のピッチ含有被処理水が好適である。
　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上及び／又はピッチの粒子径が２０μｍ以上であることが好適である。
　前記被処理水が、スクリーン処理後の被処理水であることが好適であり、スクリーン処理後で次の工程前の被処理水であることがより好適である。
　より好ましい態様として、前記被処理水に、好適にはノニオン性界面活性剤、より好適にはＨＬＢ値１２以下のノニオン性界面活性剤、さらに好適にはＨＬＢ１２以下のポリアルキレングリコールを、添加することである。
　本実施形態の方法によるピッチ除去の作用機構について、本発明者らは、以下の仮説を想定しているが、依然不明な点が多く、本発明の作用機構についてはさらに鋭意検討している。
　ピッチ含有処理水を処理するための槽内で、曝気にて発生させた気泡は水と比べて疎水性である。一方のピッチも疎水性の異物である。そして、特定の性状の製紙スラリー中に、曝気にて気泡が吹き込まれることで、疎水性相互作用により、水に含まれるピッチは水中から泡表面へと移行する。さらに気泡の表面に付着したピッチは、気泡の浮上によってスラリーの水面へと移動し、水面付近ではピッチが濃縮したスカムとして存在するようになる。
　水面付近で、ピッチが気泡に付着して形成された微細な泡スカムが濃縮され高密になった状態になっているため、この高密な泡スカムを水面の流れに乗って系外に廃棄させるか、スクレーバーなどのフロス除去装置によって回収し系外へと排出させることができる。
　このように、特定の性状の製紙スラリーと、曝気とを組み合わせることで、製紙スラリーに含まれるピッチを選択的に系外に排出することができるようになる。
　さらに、ピッチ含有被処理水からピッチを効率よく除去された処理水は、ピッチ含有量が良好に低減されているので、調成工程及び／又は抄紙工程に移送され再利用されうる。
　これによって、系内のピッチ含有量が低減し、系内（特に抄紙工程）でのピッチ由来の障害を抑制することができる。
　これにより、製紙工程における調成工程、抄紙工程及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水から、ピッチを効率よく系外に排出することができる。
　なお、本発明に係る実施形態の工程は、製造、装置又はシステムに適用することができる。例えば、製紙工程の場合、製紙工程を、製紙（紙の製造）、製紙装置、又は製紙システムとしてもよい。
１－１．製紙工程の概要
　本実施形態の方法を使用する製紙工程は、特に限定されず、本実施形態の方法は、公知の製紙工程又は将来生じ得る製紙工程に適用することができる。
　本実施形態における製紙工程には、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程が含まれていることが好適である。一例として、図１を示すが、本実施形態の工程はこれに限定されない。
　調成工程は、一般的な調成工程でもよく、例えば、抄紙に用いられる原料（パルプなど）を調整及び配合して製紙原料をつくるように構成されていてもよい。抄紙工程は、一般的な抄紙工程でもよく、製紙原料を抄紙機で抄き上げるように構成されてもよい。水回収工程は、一般的な水回収工程でもよく、例えば、調成工程及び／又は抄紙工程にて生じた水を、回収、循環又は排出させるように構成されていてもよく、さらに、抄紙工程にて生じた水を回収する工程が好ましい。
　本実施形態の方法は、製紙工程のうち、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水を処理することが好適ある。
　以下に、本実施形態における、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程について、詳細に説明する（例えば図１参照）が、本実施形態の各工程はこれに限定されない。
１－１－１．調成工程
　調成工程は、特に限定されず、通常の調成工程でもよく、例えば、化学パルプ、機械パルプ又は古紙パルプを調製する工程が挙げられる。
　本実施形態の方法における調成工程では、古紙を原料とした調成工程が好ましい。古紙にはピッチの元となる成分が含まれているが、本実施形態の方法は、古紙を原料とした調成工程におけるピッチ含有水から、ピッチを効率よく系外に排出できる。
　調成工程において、原料に使用する古紙として、特に限定されないが、例えば、新聞古紙、ダンボール古紙（段ボール箱古紙及びライナー古紙など）、白古紙及び上質古紙（バージンパルプ１００％の白紙、原料に古紙が使用されている白紙、普通紙、上質紙など）、裾物古紙（雑誌古紙、雑古紙、地券古紙、再生紙など）などが挙げられ、これらから選択される１種又は２種以上を使用することができる。
　古紙調成工程にて得られる古紙パルプとして、例えば、新聞古紙パルプ、ダンボール古紙パルプ、白古紙パルプ、上質古紙パルプ、裾物古紙パルプなどが挙げられる。これら古紙パルプから選択される１種又は２種以上を、製紙のためのパルプ原料として使用してもよく、古紙パルプと、さらに化学パルプ及び／又は機械パルプを含んでもよい。
　古紙調成工程に用いる古紙は、新聞古紙を除く古紙が、好ましい。本実施形態の方法では、古紙全量に対して新聞古紙が実質的に含まれないことが好ましく、例えば、新聞古紙が古紙全量の５％、３％、１％又は０．５％以下であることが挙げられる。なお、抄紙工程及び水回収工程におけるピッチ含有被処理水には、古紙パルプが含まれていてもよく、この古紙パルプには、新聞古紙パルプが含まれていてもよい。
　本実施形態の方法は、新聞古紙以外の古紙を原料とし、製紙原料をつくる調成工程におけるピッチ含有被処理水を使用することが、好ましく、当該調成工程のうち、新聞古紙を原料とした新聞古紙の調成工程を除くことが、好ましい。
　調成工程として、例えば、パルパー装置などによる溶解工程、ニーダー装置などによる離解工程、クリーナー装置及び／又はスクリーン装置などによる除塵工程、シックナー装置などによる洗浄及び／又は濃縮工程、リファイナー装置などによる叩解工程など及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。
　除塵工程におけるクリーナー工程は、原料に混入した砂利やステープラーの針などの大きな異物をクリーナー装置などの分離装置にて分離するように構成されている工程である。
　除塵工程におけるスクリーン工程は、スクリーン装置に設けられたスリット幅を通過できない異物を除去するように構成されている工程である。スクリーン方式として、スリットスクリーン方式及びホールスクリーン方式などが挙げられるが、これらに限定されない。一例として、所定（例えば４００μｍ又は５００μｍ）のスリット幅を有するスリットスクリーンの場合、例えば、ピッチ含有被処理水を所定のスリット幅のスリットスクリーンを通過させたときに、ピッチ含有被処理水中に含まれていた所定（例えば４００μｍ又は５００μｍ）の大きさ以上の異物は、このスリット幅を通過できずに除去される。
　本実施形態の方法では、除塵工程において、大きな異物を除去するクリーナー工程を行い、次いで小さな異物を除去するスクリーン工程を行う順が好ましい。
　調成工程として、離解工程、除塵工程、濃縮工程、及び、叩解工程の順に行うことが好ましく、これらの工程の前に、原料を溶解させる溶解工程、除塵工程を加えて、溶解工程、除塵工程、並びに、離解工程、除塵工程、濃縮工程、及び叩解工程の順に行ってもよい。
　本実施形態の方法では、調成工程のうち、除塵工程におけるスクリーン工程以降のピッチ含有水を処理することが好ましい。なお、「以降」とは、スクリーン工程以降の調成工程、抄紙工程、及び水回収工程である。本実施形態では、より好適な態様として、洗浄及び／又は濃縮工程、叩解工程、さらに抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有水を処理することである。
　本実施形態の方法であれば、スクリーンなどの除塵装置をすり抜けるような大きさのピッチであっても系外に効率よく排出できるため、より好ましくは除塵処理後（好適にはスクリーン処理後）のピッチ含有被処理水を処理することが好ましい。これによりピッチが低減された処理水を提供し、次の工程及びそれ以降でのピッチ障害を抑制する観点から、より好ましい（例えば、図２Ａ参照）。
　一般的に脱墨パルプ製造工程の場合、解離工程、第一除塵（粗選）工程、脱墨工程、第二除塵（精選）工程、洗浄工程、晒タワーなどによる漂白工程、チェストなどによる貯留工程が挙げられ、これらを順に行うことがある。
　本実施形態の方法は、従来製紙工程において対応できなかったピッチを効率よく系外に排出することを主な目的とし、さらに上述のようにスクリーンをすり抜けるようなピッチに対しても対応できる。このため、本実施形態の方法は、脱墨工程におけるピッチ含有水を使用するのではなく、脱墨工程を除く他の工程におけるピッチ含有被処理水を使用することが望ましい。
　本実施形態の方法は、上述のようにスクリーンをすり抜けるようなピッチに対しても対応できるため、脱墨工程を含む製紙工程の場合には、抄紙工程又は水回収工程のピッチ含有被処理水を処理することが好ましい。これにより、スクリーン工程をすり抜けたピッチをより良好に処理し、これによりピッチが低減された処理水を提供することができる。
　なお、調成工程を行う調成系又は調成装置は、製紙原料をつくるように構成されていればよく、一般的な調成系又は調成装置を用いてもよい。
１－１－２．抄紙工程
　抄紙工程は、特に限定されず、通常の抄紙工程でもよい。
　抄紙工程には、ワイヤーパートで、調成した製紙原料（精選紙料）を網上に流し込んでろ過させて紙層を形成する紙層形成工程、プレスパートで、得られた湿紙を毛布（フェルト）と共に２本のロール間に通して圧搾脱水する湿紙脱水工程、及びこれら工程から生じた水を貯留部及び流路（サイロ、ピット、配管など）などにて水（特にパルプ含有水）を回収し、種箱やチェストなどに循環させる一次循環水工程が含まれ、この抄紙工程の水には、パルプの他にピッチが含まれている。なお、抄紙工程は、湿紙脱水工程の後にドライヤーパートで、湿紙を乾燥する湿紙乾燥工程を含んでいてもよい。
　本実施形態の方法では、抄紙工程のうち、紙層形成工程、湿紙脱水工程、及び一次循環水工程などから選択される１種又は２種以上におけるピッチ含有被処理水を処理することが好ましい。
　本実施形態の方法では、抄紙工程で生じる水及び／又は回収する水にはピッチが含まれているため、これらピッチ含有水を、ピッチ含有被処理水として、処理することができる。より好適な態様として、例えば、ワイヤーパートでのシャワー水、ワイヤー及びフェルトなどの洗浄水、シールピット、白水サイロ及び回収水タンクなどからの回収水又はろ液などが挙げられ、これらから選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水を処理してもよい。
　抄紙工程を行う抄紙系又は抄紙装置は、抄紙できるように構成されていればよく、一般的な抄紙系又は抄紙装置を用いてもよい。
　抄紙系又は抄紙装置として、例えば、ワイヤーパート、プレスパート及びドライヤーパートなどが備えられているが、これらに限定されず、さらに、スクリーンなどの除塵装置、チェスト（例えばミキシングチェスト、マシンチェストなど）、リファイナー、種箱及びインレット、白水サイロ、シールピット、回収水タンク、白水回収水流路、などから選択される１種又は２種以上がさらに備えられていてもよい。
１－１－３．水回収工程
　水回収工程は、特に限定されず、通常、製紙工程の各工程（より好適には調成工程及び／又は抄紙工程）から発生した水（例えば、シャワー水、洗浄水、余剰水、白水、ろ液など）を、調成工程及び／又は抄紙工程にて再利用するために水を回収し循環させるように構成されている。当該水回収工程には、例えば、スクリーンなどの除塵装置、加圧浮上装置、ポリディスクフィルター、水貯留部、チェスト、配管や流路、ポンプなどから選択される１種又は２種以上が備えられ、これらは、目的に応じるように、水を回収、循環、又は処理できるようにネットワーク的に接続されていることが好ましい。
　本実施形態の方法において、水回収工程において回収、循環、再利用する水にはピッチが含まれているので、水回収工程におけるピッチ含有水を、ピッチ含有被処理水として、処理することが、好ましい。
　本実施形態における水回収工程は、一次循環水工程と、二次循環水工程とを含むことが好ましい。通常、抄紙工程内における水循環を一次循環といい、抄紙工程にて生じ当該工程外に移送されて循環する水循環を二次循環という。
　一例として、一次循環水工程は、抄紙工程で生じた水を回収し、回収した水を、抄紙工程にて循環して再利用することが好ましい。
　一例として、二次循環水工程は抄紙工程で生じた水を回収し、回収した水を、調成工程に移送し再利用する、又は系外に排出するように構成されていることが好ましい。
　水回収工程を行う水回収系又は水回収装置は、各工程から発生した水を回収したり、目的の設備に水を移送したり、また水が循環できるように構成されており、例えば、水貯留部、チェスト、配管や流路、ポンプ、スクリーンなどの除塵装置などを含み、目的に応じてネットワーク的に接続されているように構成されていてもよい。
１－２．ピッチ含有被処理水
　本実施形態で用いるピッチ含有被処理水は、上記「１－１．」で説明したように、製紙工程におけるピッチ含有水であることが好適であり、当該ピッチ含有水には、パルプが含まれていてもよく、当該パルプは、バージンパルプ、古紙パルプ又はこれらの混合物のいずれでもよい。
　また、好適な態様として、製紙工程におけるピッチ含有被処理水は、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水である。
　また、本実施形態におけるピッチ含有被処理水の性状の測定方法については、後記〔実施例〕の＜本実施形態に用いる測定方法＞に示す。
　本実施形態で用いるピッチ含有被処理水の性状について、以下で説明するが、好適な数値範囲内になるように、希釈（例えば水希釈）及び／又は濃縮（例えば、熱、膜、減圧）を行ってもよく、当該希釈又は濃縮は、ピッチ含有被処理水を希釈及び／又は濃縮するように構成されている装置にて行ってもよい。当該被処理水のｐＨは特に限定されないが、好ましくはｐＨ５～１３、より好ましくはｐＨ５～１０である。
１－２－１．ピッチ含有被処理水のパルプ濃度
　ピッチ含有被処理水に含まれるパルプ濃度は、特に限定されないが、より好適な下限値として、好ましくは１０００ｍｇ／Ｌ以上、より好ましくは２０００ｍｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは３０００ｍｇ／Ｌ以上、より好適な上限値として、好ましくは、３５０００ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは３００００ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは２５０００ｍｇ／Ｌ以下であり、当該好適な数値範囲として、より好ましくは１０００～３５０００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは３０００～３００００ｍｇ／Ｌである。これにより、調成工程、抄紙工程及び水回収工程におけるピッチ含有水からピッチをより効率よく系外に排出できるので、系内のピッチ量を低減することができ、ピッチ障害を抑制することができる。
　なお、パルプ濃度（ｍｇ／Ｌ）は、懸濁物質重量（ｍｇ／Ｌ）－灰分重量（ｍｇ／Ｌ）－ピッチ重量（ｍｇ／Ｌ）から算出することができる。
１－２－２．ピッチ含有被処理水の懸濁物質濃度（ＳＳ濃度）
　ピッチ含有被処理水に含まれる懸濁物質濃度は、特に限定されないが、より好適な下限値として、好ましくは０．３％以上、より好ましくは０．４％以上であり、また、より好適な上限値として、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは４％以下、さらにより好ましくは３％以下である。当該好適な数値範囲として、より好ましくは０．３～１０％、さらに好ましくは０．４～５％である。なお、懸濁物質濃度は、後述の＜本実施形態に用いる測定方法＞「（１）懸濁物質濃度」により求めることができる。
　これにより、調成工程、抄紙工程、又は水回収工程の少なくともいずれか１つにおけるピッチ含有水からピッチをより効率よく系外に排出できるので、系内のピッチ量を低減することができ、さらに系内のピッチ障害を抑制することができる。
　本実施形態の方法では、後記〔実施例〕に示すように、ピッチ含有被処理水中の懸濁物質濃度が０．１％から０．２％になると、フロス中ピッチの選択的濃縮倍率が少し低下したが、０．２％を超え０．５％になると急激に跳ね上がり、高い濃縮倍率を示すことを本発明者らは見出すことができた。
　さらに、ピッチ含有被処理水中の懸濁物質が低濃度ではなく、高濃度になってくるとピッチ抑制剤などの薬剤の増量が通常想定される。しかしながら、本実施形態の方法では、製紙工程において、懸濁物質が高濃度であるピッチ含有被処理水でも、ピッチをより効率よく系外に排出できる。しかも、本実施形態の方法は、機械的な曝気を用いるので、濃度調整が必要な薬剤を用いるよりも、ピッチ含有被処理水からピッチをより容易に系外に排出することができる。さらに、本実施形態の方法では、スクリーンにてすり抜けるような大きさのピッチであっても、ピッチ含有被処理水中の懸濁物質濃度が所定以上の高濃度であっても、ピッチを系外により効率よく排出できる。このように、本実施形態の方法では、ピッチの除去が困難な場合であっても、ピッチ含有被処理水からピッチを効率よく系外に排出できる。これにより、系内のピッチ含有量を低減することができ、さらに系内（特に抄紙工程）のピッチ障害を抑制することができる。
１－２－３．ピッチ含有被処理水のピッチの大きさ（粒子径）
　ピッチ含有被処理水に含まれるピッチの大きさ（粒子径）は、特に限定されないが、その好適な下限値として、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上であり、その好適な上限値として、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは８００μｍ以下、さらに好ましくは６００μｍ以下、さらにより好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは４２５μｍ以下であり、より好適な数値範囲として、より好ましくは２０μｍ以上５００μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以上４２５μｍ以下である。なお、ピッチの大きさは、後述の＜本実施形態に用いる測定方法＞「（２）ピッチ粒子径」に記載するように篩分けにより求めることができる。
　一般的なピッチ抑制剤などの薬剤では数１０μｍ以下の大きさのピッチに対して有効に処理できるが、数１０μｍ以上、特に１００μｍ以上を越えるようなピッチの処理には適していない。さらに、ピッチは一般的にスクリーンを用いて除去されているが、ピッチは柔軟性が高いため、形状を変え、スリット幅以上の大きさのピッチが、例えば４００μｍや５００μｍの大きさのピッチが、スクリーンをすり抜けることが確認されている（非特許文献１）。このように大きなピッチが被処理水に含まれている場合には、従来の薬剤処理又は機械的処理を用いても、十分に系外に排出することが難しいという技術的な困難性があった。
　しかしながら、本実施形態の方法を用いることで、ピッチの大きさが１０μｍ以上の大きなピッチを含有する被処理水であっても良好に処理することができ、当該被処理水から良好にピッチを除去することができる。このように、本実施形態によれば、大きなピッチであっても効率よく系外に排出することができるので、系内のピッチ量を低減することができ、ピッチ障害を抑制することができる。また、大きなピッチを低減した処理水を、調成工程及び／又は抄紙工程において再利用することができる。
　１－２－４．ピッチ含有被処理水の灰分
　ピッチ含有被処理水に含まれる灰分量として、特に限定されないが、その好適な下限値として、好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以上、より好ましくは３００ｍｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは４００ｍｇ／Ｌ以上であり、また、その好適な上限値として、好ましくは１００００ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは７０００ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは５０００ｍｇ／Ｌ以下である。当該好適な数値範囲として、より好ましくは３００～７０００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは４００～５０００ｍｇ／Ｌである。これにより、調成工程、抄紙工程及び水回収工程におけるピッチ含有水からピッチをより効率よく製紙系外に排出できる。
１－３．ピッチ除去工程
　本実施形態の方法は、前記ピッチ含有被処理水に対して、曝気にて気泡を発生させてピッチを除去することができる。曝気を用いることで選択的にピッチを、気泡に付着させたフロスにして、水面付近に浮上させることができる。このようにして、ピッチを浮上分離させて、系外へピッチを排出することができる。
　より具体的な説明として、曝気による気泡発生により、水中に存在するピッチと気泡を接触させることで、ピッチが気泡に付着して水面付近に浮上し、水面付近にて濃縮されることでフロスを形成する。フロスはピッチ濃度が高密になっているため、当該水面付近を処理することで、フロスに高密に含有されるピッチを効率よく容易に回収することができる。回収されたフロスは、簡便に系外に排出することができる。このようにして、製紙工程におけるピッチ含有被処理水からピッチを効率よく系外に排出することができるとともに系内のピッチ含有量を低減することができる。これにより、系内におけるピッチ障害も抑制することができる。また、得られた処理水は、ピッチ含有量が低減され、ピッチ由来の障害も低減されているので、調成工程及び／又は抄紙工程にてより良好に再利用することができる。
　本実施形態におけるピッチ除去工程では、曝気及び／又は撹拌にて、気泡を発生させる気泡発生工程を備えることが好ましく、気泡発生工程後に、気泡により形成された、ピッチを含むフロスを系外に排出するフロス除去工程をさらに備えることが好ましい。本実施形態におけるピッチ除去工程では、気泡発生工程と、フロス除去工程とを含むことが、より好ましい。
１－３－１．ピッチ含有被処理水の曝気方法
　曝気方法として、特に限定されず、公知の曝気方法を使用してもよい。曝気方法にて、ピッチ含有被処理水に気泡を供給することもできる。
　曝気方法として、例えば、散気装置又は撹拌装置などを使用する方法を採用することができる。曝気可能なように構成されている撹拌装置にて空気を取り込むように強く撹拌することで曝気させることもできるが、散気の方が気泡の大きさ、方向、量などを調整しやすいので、好ましい。
　さらに、曝気を安定的かつ連続的に行うことができるという観点から、散気管及び散気板などの散気部材にて気泡を発生させうる気泡発生部を備える散気装置（例えば、フローテーターなど）を使用する方法を採用することが好ましい。散気装置を使用した方法として、より好適な態様として、気泡発生部（又は装置でもよい）を槽の底部に設け、微細気泡を底部より下方及び／又は上方に吹き上げ、ピッチ含有被処理水と気泡との接触効率を高めることで、曝気を効率よく行うことができる。
　気泡発生部は、特に限定されないが、微細な気泡を発生させることができるように構成されている気泡発生部を使用する方法を採用することが好ましい。気泡発生部が気泡を送る方向は、槽の底面方向、側面方向、又は上方向のいずれでもよく、これにより、下方向、側面方向、又は上方向に、気泡を噴霧し、対流を発生させることができる。
　本実施形態の方法において発生させる泡の粒径は、特に限定されないが、微細な気泡が好ましく、その好適な下限値として、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上であり、その好適な上限値として、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは３ｍｍ以下であり、当該好適な数値範囲として、より好ましくは１～３ｍｍである。
　本実施形態の方法において曝気する気体量は、特に限定されないが、試料水１Ｌあたりに対し、より好適な下限値として、好ましくは０．５Ｌ／分以上、より好ましくは０．７Ｌ／分以上であり、さらに好ましくは１Ｌ／分以上、よりさらに好ましくは１．２Ｌ／分以上であり、上限値は特に限定されず、使用する曝気装置の性能によって適宜設定することができる。当該気体は、空気が好ましい。また、本実施形態の方法において曝気時間は、特に限定されず、使用する曝気装置の性能又は使用する槽サイズなどによって適宜設定することができる。
　本実施形態の方法において曝気する際のピッチ含有被処理水の水温度は、特に限定されないが、その好適な下限値として、好ましくは２０℃以上、より好ましくは３０℃以上、より好ましくは３５℃以上であり、また、その好適な上限値として、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４５℃以下である。当該好適な数値範囲として、より好ましくは２０～５０℃である。これにより、ピッチと気泡とが接触したときにフロスを形成しやすくなるので、ピッチ含有被処理水からピッチを効率よく系外に排出することができる。
　なお、後記「１－３－２．ピッチを含むフロスの除去方法」において処理する際のピッチ含有被処理水の水温度は、上記「曝気する際のピッチ含有被処理水の水温度」の温度条件を採用することができ、より好ましくは２０～５０℃である。
　本実施形態の方法において、曝気に加えて、ピッチ含有被処理水に対して対流を発生させるように撹拌を行うことが好ましい。対流は、鉛直対流又は水平対流がより好ましい。これにより、槽内のピッチ含有被処理水に対して均一的に気泡を接触させることができるとともにピッチと気泡とが接触したときにフロスを形成しやすくなるので、ピッチ含有被処理水からピッチを効率よく系外に排出することができる。
　撹拌方法は、特に限定されないが、ピッチ含有被処理水に対して、対流を発生させるように構成されている撹拌装置を使用する方法を採用することが好ましい。撹拌装置として、例えば、撹拌羽式や噴射式などを、単数又は複数備える水中撹拌装置などが挙げられるが、これに限定されない。
１－３－２．ピッチを含むフロスの除去方法
　フロス除去方法として、特に限定されないが、通常のフロス除去装置を使用する方法を採用することができる。フロス除去方法として、水面付近にあるフロスを水面付近の流れに乗せることで排出するように構成されている機構又は装置、水面付近にあるフロスを掻き取るように構成されている機構又は装置などを使用する方法を採用することが好ましい。前記曝気方法にて槽内の水面付近に高密に濃縮されたフロスが存在しているため、簡便な装置又は機構を採用しても、ピッチ含有被処理水からピッチをより効率よく容易に系外に排出することができる。なお、フロスを除去する際の条件は、上記「１－３－１．」の条件（例えば、水温度）を適宜採用することができる。
　水面付近の流れにてフロスを排出する方法として、より具体的には、例えば、水面よりわずかに高い又は低い位置に設けた排水口に、水面付近のフロスを寄せて落とし込み除去する機構又は装置を使用する方法を採用することが好ましい。
　また、水面付近のフロスを掻き取る方法として、より具体的には、例えば、掻き取り板の移動又は回転装置（クロフタ）、スクープロボ（浮遊物自動回収装置）、ミニスキマー（超小型浮遊物回収装置）などのスキマーなどの装置を使用する方法を採用することが好ましい。これらから選択される１種又は２種以上を使用してもよい。
　これら機構又は装置は、例えば、装置（掻き取り装置、回収装置、移送ポンプなど）、槽、流路などを備えて、系外にピッチを排出できるように構成されていてもよい。例えば、ピッチを気泡に付着させて形成させたフロスを除去するように構成されているフロス除去装置で・BR> ってもよい。当該機構又は装置は、他の部（例えば、装置（ポンプなど）、槽、流路など）と接続し、最終的に系外にピッチを排出するように構成されていてもよい。
１－３－３．フロス中のピッチの選択的濃縮倍率
　本実施形態の方法では、前記ピッチ含有被処理水に対して曝気にて気泡を発生させてピッチを除去することによって、フロス中のピッチの選択的濃縮倍率を向上させることができる。
　さらに、本実施形態の方法では、フロス中のピッチの選択的濃縮倍率が向上するようにピッチ含有被処理水の処理を行うことにより、ピッチ含有被処理水から、ピッチを効率よく系外に排出することができる。
　また、ピッチ含有被処理水からピッチを効率よく除去された処理水は、ピッチ含有が大幅に低減されおり、調成工程及び／又は抄紙工程に移送され、再利用されうる。この処理水を用いることで、製紙工程で発生するピッチ障害を低減することができる。
　本実施形態の方法におけるフロス中ピッチの選択的濃縮倍率は、より好適な下限値として、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは４以上、さらにより好ましくは５以上、より好ましくは５．５以上、より好ましくは６以上である。当該フロス中ピッチの選択的濃縮倍率の上限値は、本実施形態の方法であれば２段や３段と連続でも処理することができるので特に限定されないが、例えば５００以下、２５０以下又は１００以下にすることができ、また、１０以下、２０以下、５０以下なども挙げることができる。ピッチ含有被処理水中の懸濁物質濃度が０．５％以上のときに、フロス中ピッチの選択的濃縮倍率が急激に高くなるので、本実施形態の方法では、懸濁物質が高濃度になる工程に使用することがより好ましい。
１－３－４．薬剤の使用
　本実施形態の方法の好適な態様として、上述した曝気の際に、ピッチの泡への吸着選択性を向上させる目的又はピッチ除去率をより向上させる目的にて、さらに薬剤をピッチ含有被処理水に含有させることが好ましい。
　薬剤は、ピッチの泡への吸着選択性向上用又はピッチ除去率向上用の用途として又は当該用途の組成物又は製剤に使用することができ、当該薬剤を含むピッチの泡への吸着選択性向上用又はピッチ除去率向上用の組成物又は製剤することができる。当該薬剤を、ピッチの泡への吸着選択性向上用又はピッチ除去率向上用の組成物又は製剤を製造するために使用してもよい。当該薬剤を、ピッチの泡への吸着選択性向上方法又はピッチ除去率向上方法に使用するために添加してもよい。なお、本実施形態に用いる薬剤は公知の製造方法にて得ても使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
１－３－４－１．ＨＬＢ値
　薬剤のＨＬＢ値は、特に限定されないが、その好適な上限値として、好ましくは１４以下、より好ましくは１３以下、さらに好ましくは１２以下であり、ＨＬＢ値が低い、疎水性が高い薬剤を併用することにより、さらに回収する際のピッチの濃縮効果を向上させることができる。また、薬剤のＨＬＢ値は、その好適な下限値として、好ましくは６以上、より好ましくは８以上、さらに好ましくは１０以上であり、これにより、被処理水中のピッチと接触しやすくするとともに、かつ曝気させた際にピッチを気泡に付着させて被処理水から分離させ浮上させやすい。
　ＨＬＢ値は、小田らによるＨＬＢ算出方法として、当業者において広く知られているものであり（小田良平ほか著「界面活性剤の合成とその応用」、槇書店（１９６４））、下記（数式１）で算出される。下記（数式１）における「無機性値」と「有機性値」は、化合物の基毎にあらかじめ決められた値であり、ＨＬＢはこれらの値を用いて化合物全体について合計することによって算出される。
　ＨＬＢ＝（Σ無機性値／Σ有機性値）×１０　…（数式１）
１－３－４－２．界面活性剤
　薬剤として、界面活性剤が好ましく、より具体的には疎水基を有する界面活性剤が好ましい。当該疎水基は、アルキル基及び／又はアルキレン基であることが好ましく、これらは直鎖、分岐鎖、又は環状のいずれでもよいが、直鎖又は分岐鎖がより好ましい。より具体的には、例えば、メチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素数１～４のアルキル基；メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などの炭素数１～４のアルキレン基が挙げられ、これらから選択される１種又は２種以上であってもよい。これらは単独の重合物であってもよく、その他モノマーとの共重合物であってもよい。
　さらに、薬剤の好適な態様として、非イオン性界面活性剤が好ましく、さらに好ましくは、ポリアルキレングリコールであり、当該ポリアルキレングリコールは下記（化学式１）にて表すことができる。
    ＨＯ－（Ｒ‐Ｏ）ｎ－Ｈ      …（化学式１）
　前記（化学式１）中、Ｒは炭素数１～４の直鎖又は分岐のアルキレン基であることが好ましく、ｎは整数であり、ｎ≧４５０（好適にはｎ≧２０）であることが好ましい。
　前記（化学式１）における「アルキレン基」は上記「アルキレン基」の定義と同じであることが好ましく、このうち、炭素数１～３がより好ましく、さらに好ましくはエチレン基であり、当該「ｎ」は５～２０程度が好ましく、より好ましくは５～１０である。
１－３－４－３．数平均分子量
　本実施形態に用いる薬剤（ポリマー）の数平均分子量は、特に限定されないが、その好適な下限値として、好ましくは１００以上、より好ましくは２００以上、さらに好ましくは３００以上であり、また、その好適な上限値として、好ましくは３０００以下、より好ましくは２０００以下、さらに好ましくは１０００以下である。
　本実施形態に用いる「ポリマー」又は水溶性高分子重合体の数平均分子量は、標準ポリスチレンを標準物質として、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）分析により、測定することができる。
１－３－４－４．薬剤使用量
　本実施形態に用いる薬剤の使用量は、特に限定されないが、ピッチ含有被処理水に対し、その好適な下限値として、好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ以上、より好ましくは０．５ｍｇ／Ｌ以上であり、さらに好ましくは１ｍｇ／Ｌ以上であり、また、その好適な上限値として、フロス発生状況を見ながら適宜添加することが好ましく特に限定されないが、好ましくは５０ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは２０ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／Ｌ以下、さらにより好ましくは５ｍｇ／Ｌ以下である。
　さらに、薬剤は、ピッチ含有被処理水を処理する工程又はピッチ除去をする工程にて添加されることが好ましい。
　薬剤を使用する場所としては、ピッチ含有被処理水の処理もしくはピッチ除去を行う場所あるいは装置、又はその上流がより好ましい。当該上流として、好適には、当該処理又は除去を行う場所又は装置と接続されている配管又は流路などが挙げられる。
　さらに好適な態様として、曝気する場所又はその上流で、薬剤を添加することが好ましい。より具体的には、曝気にて気泡を発生させるように構成されている槽又はその槽以前の工程又は流路にて、薬剤を添加することが好ましい。当該槽以前の工程又は流路として、好ましくは、その槽に接続されている配管又は流路であって、当該槽に流入する直前の配管又は流路が好ましい。
１－３－５．本実施形態における例
　実施形態におけるピッチ含有被処理水の処理方法において、より具体的な態様として、例えば、図１及び２に示すが、これに限定されない。製紙工程１は、調成工程２、抄紙工程３、及びこれら各工程から発生する水を回収する水回収工程４を含む。
　調成工程２は、溶解工程２１、解離工程２２、除塵工程（クリーナー工程、スクリーン工程）２３、濃縮工程２４、叩解工程２５を含み、当該調成工程２にて、古紙などの原料１０が溶解工程２１から叩解工程２５にて製紙原料にすることができる。
　抄紙工程３は、除塵工程３１、紙層形成工程３２、湿紙脱水工程３３、湿紙乾燥工程３４を含み、都外抄紙工程にて、最終的に紙５にすることができる。抄紙工程３（各工程３１～３４）は、抄紙する際に洗浄水など発生した水（例えば、ピッチ及びパルプ含有水など）を回収する一次循環水４１及び／又は二次循環水４２の水回収工程に接続されている。
　水回収工程４では、抄紙工程３で発生した水を回収する。再利用可能な水は、調成工程２及び／又は抄紙工程３に循環され、不要となった水は排水６として系外に排出される。
　本実施形態におけるピッチ含有被処理水の処理方法１００は、製紙工程に使用することができ、好適には、調成工程２、抄紙工程３、及び水回収工程４から選択される１種又は２種以上の工程に、使用することができる。さらに、本実施形態における処理方法１００は、調成工程２、抄紙工程３、及び水回収工程４から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水を処理することができる。
　例えば、図２Ａに示すように、本実施形態におけるピッチ含有被処理水の処理方法１００を、調成工程２における除塵（好適にはスクリーン）工程２３と濃縮工程２４との間で使用することができる。
　本実施形態における処理方法１００は、調成工程２における除塵（好適にはスクリーン）工程２３以降かつ濃縮工程２４前のピッチ含有被処理水を処理することができる。
　本実施形態の処理方法１００により、ピッチ含有量が低減された処理水を、濃縮工程２４に移送し、ピッチを含む水は、排水６として系外に排出されうる。
　また、例えば、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、本実施形態におけるピッチ含有被処理水の処理方法１００を、抄紙工程３における余剰白水を含む白水４３と調成工程２及び／又は抄紙工程３との間で使用することができる。
　本実施形態の処理方法１００により、ピッチ含有量が低減された処理水を、調成工程２及び／又は抄紙工程３に移送するが、当該処理水の移送先は複数箇所であってもよい。また、処理後の、ピッチを含む水は、二次循環水工程４２を経て、排水６として系外に排出されうる。
　また、本実施形態におけるピッチ含有被処理水の処理方法１００を、所定（例えば、所定の「フロス中のピッチの選択的濃縮倍率」）になるまで、繰り返し行ってもよい。
　なお、本発明の実施形態に係るピッチ含有被処理水の処理方法では、後述する「２．」「３．」などの説明が、本実施形態にも当てはまり、当該説明を適宜採用することができる。
２．本発明に係る製紙工程におけるピッチ含有被処理水からのピッチ除去方法
　本発明の実施形態に係る製紙工程におけるピッチ含有被処理水からのピッチ除去方法では、上記「１．」、下記「３．」などの構成と重複する、ピッチ、被処理水、曝気などの各構成などの説明については適宜省略するが、当該「１．」「３．」などの説明が、本実施形態にも当てはまり、当該説明を適宜採用することができる。
　本実施形態は、製紙工程におけるピッチ含有被処理水からピッチを除去するピッチ除去方法であり、
　前記被処理水に対して、気泡を供給してピッチを除去することを特徴とする、ピッチ除去方法を提供することができる。より好適には、曝気にて気泡を発生させることで、気泡を供給することである（例えば、図１及び図２参照）。
　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であることが好適である。さらに、新聞古紙を除く古紙を原料とした調成工程のピッチ含有被処理水であることが好適である。
　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であることが好適である。
　前記被処理水中のピッチが、粒子径２０μｍ以上であることが好適である。
　前記被処理水が、スクリーン処理後の被処理水であることが好適である。
　前記被処理水が、さらにＨＬＢ１３値以下の界面活性剤を含むものであることが好適である。
　前記除去が、ピッチが気泡に付着して形成されたフロスを除去することが好適である。
　前記除去が、フロス中ピッチの選択的濃縮倍率を３以上にするように除去することが好適である。
　より好適な態様として、本実施形態におけるピッチ除去方法を、調成工程における除塵（好適にはスクリーン）工程と濃縮工程との間で使用することができる、又は、抄紙工程における余剰白水を含む白水と調成工程及び／又は抄紙工程との間で使用することができる。
　また、より好適な態様として、本実施形態におけるピッチ除去方法では、調成工程における除塵（好適にはスクリーン）工程以降かつ濃縮工程前のピッチ含有被処理水を処理することができる、又は、抄紙工程における白水サイロや余剰白水及び／又はその回収水のピッチ含有被処理水を処理することができる。
　本実施形態のピッチ除去方法によれば、ピッチ含有被処理水から、ピッチを選択的に系外に排出することができるようになる。さらに、ピッチ含有被処理水からピッチを効率よく除去された処理水は、ピッチ含有量が良好に低減されており、調成工程及び／又は抄紙工程に移送され再利用されうる。これによって、系内のピッチ量が低減し、抄紙工程でのピッチ由来の障害を抑制することができる。
　なお、本実施形態の方法を、上述したピッチ含有被処理水の処理方法又はピッチ除去方法などの方法（例えば、上記「１．」及び「２．」に記載の方法）を実施又は管理するための装置又は当該装置に備える制御部（当該制御部はＣＰＵなどを含む）によって実現させることも可能であり、これら装置又は制御部を提供することができる。当該実施又は管理するための装置として、例えば、コンピュータ、ノートパソコン、デスクトップパソコン、タブレットＰＣ、ＰＬＣ、サーバ、クラウドサービスなどが挙げられる。さらに、前記実施又は管理するための装置などには、タッチパネルやキーボードなどの入力部、各部間の送受信部やネットワーク、ネットワークアクセス部などの通信部、タッチパネルやディスプレイなどの表示部などを適宜備えてもよい。これにより、本実施形態の方法を実施することができる。
　また、本実施形態の方法を、記憶媒体（不揮発性メモリ（ＵＳＢメモリなど）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイなど）などを備えるハードウェア資源にプログラムとして格納し、前記制御部によって実現させることも可能である。本実施形態の方法をプログラムとして提供することができる。本実施形態の方法を記憶した記憶媒体を提供することができる。これにより、本実施形態の方法を実施することができる。
　また、前記制御部、前記記憶媒体又は前記プログラムなどを含む、ピッチ含有被処理水の処理又はピッチ除去を制御するように構成されている、ピッチ含有被処理水の処理系又はピッチ除去系などのシステムなどを提供することができる。これにより、本実施形態の方法を実施することができる。
　また、本実施形態での一例として、コンピュータ等に、所定の工程におけるピッチ含有被処理水に対して、曝気及び／又は撹拌にて気泡を発生させる機能と、ピッチ含有被処理水中のピッチと気泡とを接触させることにより形成されたフロスを系外に排出させる機能と、を含む、ピッチ含有被処理水の処理を、実現させるプログラムを提供することができ、これに限定されない。これにより、本実施形態の方法を実施することができる。
　また、本実施形態での一例として、所定の工程におけるピッチ含有被処理水に対して、曝気及び／又は撹拌にて気泡を発生させるように構成されている制御部を備える装置が、好ましく、当該制御部は、さらに、ピッチ含有被処理水中のピッチと気泡とを接触させることにより形成されたフロスを系外に排出させるように構成されていることが、より好ましい。これにより、本実施形態の方法をより良好に実施することができる。
３．本発明に係る製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理装置
　本発明に係る製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理装置では、上記「１．」「２．」などの構成と重複する、ピッチ、被処理水、曝気などの各構成などの説明については適宜省略するが、当該「１．」「２．」などの説明が、本実施形態にも当てはまり、当該説明を適宜採用することができる。
　本発明は、ピッチ含有被処理水を処理するための槽を備える、ピッチ含有被処理水の処理装置であり、前記槽は、曝気を行うことで、ピッチを気泡に付着させて形成させたフロスを除去するように構成されている、ピッチ含有被処理水の処理装置を提供することができる（例えば、図１及び図２参照）。より好ましくは、前記槽が、曝気及び／又は撹拌を同一槽内にて行うように構成されていることである。
　さらに、薬剤を添加するように構成されている装置を備えることが好適である。
　さらに、本実施形態の方法（例えば、上記「１．」及び「２．」に記載の方法）を実行するように構成されている制御部をさらに備えることが好適である。
　本実施形態の好適な態様として、ピッチ含有被処理水を処理するための槽と、
　当該被処理水に曝気にて気泡を発生させる曝気装置、及び／又は、
　当該被処理水に撹拌にて対流を発生させる撹拌装置と、
　当該曝気及び／又は当該撹拌を同一槽内にて行うことで、ピッチを気泡に付着させて形成させたフロスを除去するように構成されているフロス除去装置と、
を備える、ピッチ含有被処理水の処理装置である。
　また、本実施形態におけるピッチ含有被処理水の処理装置は、ピッチ除去装置として使用することができる（例えば、図２参照）。
　さらに、本実施形態における装置（例えば処理装置及び除去装置など）は、ピッチ含有被処理水の処理システム又はピッチ除去システムであってもよい（例えば、図１及び図２参照）。
　また、本実施形態における装置の構成となるそれぞれの装置は、部とすることができ、例えば曝気装置は曝気部としてもよい。
　また、槽は、ピッチ含有被処理水が他の部から流入できるように構成されていてもよく、さらに、槽から処理水が目的とする他の部に移送できるように構成されていてもよく、また、回収されたピッチを系外に排出できるように、他の部（例えば、装置、槽、流路など）と接続されていてもよい。槽の形状や大きさは、特に限定されない。
　また、本実施形態の装置について製紙工程での設置場所又は使用場所は、特に限定されず、いずれかの工程で設置又は使用することができ、このとき本実施形態の装置を、単数又は複数設置してもよい（例えば、図２参照）。本実施形態の装置における好適な態様として、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上に、単数又は複数で、設置又は使用されることがより好適である。本実施形態の装置におけるさらに好適な態様として、スクリーン処理後が望ましい。例えば、図２に示すように、本実施形態の装置１００を、調成工程２における除塵（好適にはスクリーン）工程２３と濃縮工程２４との間に設置若しくは使用してもよい。また、本実施形態の装置１００を、抄紙工程３における余剰白水を含む白水４３と調成工程２及び／又は抄紙工程３との間に設置又は使用しても良い。このとき、設置又は使用する本実施形態の装置は、単数又は複数であってもよい。
　本実施形態の装置によれば、ピッチ含有被処理水から、ピッチを効率よく選択的に除去することができ、最終的にピッチを系外に排出することができる。さらに、ピッチ含有被処理水からピッチを効率よく除去された処理水を製造することができ、当該処理水は、ピッチ含有量が良好に低減されているので、調成工程及び／又は抄紙工程に移送され再利用されうる。これによって、系内のピッチ量が低減し、抄紙工程でのピッチ由来の障害を抑制することができる。
　なお、本実施形態の装置は、好適な態様として、上記「１．」のピッチ含有被処理水の処理方法、上記「２．」のピッチ除去方法を実施することができる。
　また、本実施形態の装置は、好適な態様として、上記「１．」のピッチ含有被処理水の処理方法、上記「２．」のピッチ除去方法を実施できるように構成されている、装置であってもよい。
　本発明は、以下の構成を採用することも可能である。
〔１〕
　製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法であり、
　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であり、
　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であり、
　前記被処理水に対して、曝気にて気泡を発生させてピッチを除去することを特徴とする、ピッチ含有被処理水の処理方法。前記調成工程におけるピッチ含有被処理水は、新聞古紙を除く古紙を原料とした調成工程のピッチ含有被処理水が好適である。
〔２〕
　製紙工程におけるピッチ含有被処理水からピッチを除去するピッチ除去方法であり、
　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であり、
　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であり、
　前記被処理水に対して、気泡を供給してピッチを除去することを特徴とする、ピッチ除去方法。前記調成工程におけるピッチ含有被処理水は、新聞古紙を除く古紙を原料とした調成工程のピッチ含有被処理水が好適である。
〔３〕
　前記ピッチの粒子径が、２０μｍ以上である、前記〔１〕又は〔２〕に記載の方法。
〔４〕
　前記被処理水が、スクリーン処理後の被処理水である、前記〔１〕～〔３〕のいずれか一つに記載の方法。前記被処理水のｐＨは、好ましくはｐＨ５～１３、より好ましくはｐＨ５～１０である。
〔５〕
　前記ピッチが気泡に付着して形成されたフロスを除去する、前記〔１〕～〔４〕のいずれか一つに記載の方法。
〔６〕
　フロス中ピッチの選択的濃縮倍率を３以上にする、前記〔１〕～〔５〕のいずれか一つに記載の方法。
〔７〕
　前記被処理水に、ＨＬＢ値１３以下（好適には１２以下）の界面活性剤をさらに添加する、前記〔１〕～〔６〕のいずれか一つに記載の方法。好適には、ノニオン性界面活性剤であり、より好適には、ＨＬＢ値１３以下（好適には１２以下）のポリアルキレングリコールである。
〔８〕
　ピッチ含有被処理水を処理するための槽を備える、ピッチ含有被処理水の処理装置であり、前記槽は、曝気を行うことで、ピッチを気泡に付着させて形成させたフロスを除去するように構成されている、ピッチ含有被処理水の処理装置。
　前記ピッチ含有被処理水の処理装置は、ピッチ除去装置であってもよい。
　好適には、前記槽が、曝気及び／又は撹拌を同一槽内にて行うように構成されている槽を備えることである。
　さらに、薬剤を添加するように構成されている装置を備えることが好適である。
〔９〕
　ピッチ含有被処理水を処理するための槽と、
　前記被処理水に曝気にて気泡を発生させる曝気装置と、
　前記被処理水に撹拌にて対流を発生させる撹拌装置と、
　前記曝気と前記撹拌とを同一槽内にて行うことで、ピッチを気泡に付着させて形成させたフロスを除去するように構成されているフロス除去装置と、
を備える、前記〔８〕記載のピッチ含有被処理水の処理装置。
〔１０〕
　前記〔１〕～〔７〕のいずれか一つに記載の方法を実行するように構成されている制御部をさらに備える、当該方法を実施又は管理するための装置、又は前記〔８〕又は〔９〕に記載の装置。
〔１１〕
　前記処理装置は、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上に設置される、前記〔８〕～〔１０〕のいずれか一つに記載の装置。前記装置は、単数又は複数であってもよい。
〔１２〕
　前記〔１〕～〔７〕のいずれか一つに記載の方法を実施する、当該方法を実施又は管理するための装置、又は、前記〔８〕～〔１１〕のいずれか一つに記載の装置。
〔１３〕
　前記〔８〕～〔１１〕のいずれか一つに記載の装置を用いる、前記〔１〕～〔７〕のいずれか一つに記載の方法。
　以下の実施例及び比較例などを挙げて、本発明の実施形態について説明をする。なお、本発明の範囲は実施例などに限定されるものではない。
〔試験例１：フローテーション試験〕
　以下のように、実施例１～５及び比較例１～２の試料（ピッチ及びダンボール古紙パルプを含む被処理水）を調製した。各試料に対してフローテーションを行い、水面付近に浮上したピッチが付着して形成された微細な泡スカム（フロス）を、スクレーバー（かきとり板）にて掻き取りを行った。
＜本実施形態に用いる測定方法＞
　本実施形態に用いる測定方法は、以下のとおりである。
（１）懸濁物質濃度
　被処理水及び処理水の懸濁物質（ＳＳ）濃度は、試料を、ＪＩＳ　Ｋ０１０２に準拠して測定した。
（２）ピッチ粒子径
　被処理水及び処理水中のピッチ粒子径は、試料を、目開き篩を用いたふるい分けにて測定した。
（３）ピッチ濃度
　被処理水及び処理水中のピッチ濃度は、試料を目開き篩にてふるい分け後に、ふるい分けした試料にナイルレッド（１．２５ｍｇ／Ｌ）を添加し、吸光度をアクアフルオ　ハンドヘルド・フルオロメーター（ＴＵＲＮＥＲ　ＤＥＳＩＧＮＳ製）を用いて測定した。検量線は、標品として水性ＥＶＡ系接着剤ＥＬ―１０５（株式会社レヂテックス製）を用いて、ＥＬ－１０５の濃度として０～２５０ｍｇ／Ｌの範囲にて作成した。
（４）灰分
　被処理水及び処理水中の灰分は、ＪＩＳ　Ｋ０１０２に準拠して測定した。
（５）ＳＳ絶乾質量
　被処理水及び処理水中のＳＳ絶乾質量は、試料を温度１０５±５℃の乾燥器内において一定質量になるまで乾燥した後、室温２３℃、湿度５０％に調整した室内にて冷却、調湿したときの質量である。
（６）ｐＨ
　被処理水及び処理水中のｐＨ（４０℃）は、試料を一般的なｐＨメーター（例えば、(株)堀場製作所製「ポータブルｐＨメーターＤ－５４(pH/mV(ORP)/COND/電気抵抗率/塩分/TDS)」又はその後継機種）を用いて測定した。
（７）パルプ濃度（パルプ重量）
　被処理水及び処理水中のパルプ濃度（パルプ重量）（ｍｇ／Ｌ）は、「パルプ重量＋灰分重量＋ピッチ重量＝懸濁物質濃度（ＳＳ重量）」に基づき、算出した。
（８）ピッチ濃度、及びフロス中ピッチの選択的濃縮倍率
　ピッチ除去効果は、フロス中に除去されたＳＳ濃度及びピッチの比率から、下記（式２）及び（式３）によって、ピッチ濃度と、フロス中ピッチの選択的濃縮倍率を求めた。
　（式２）　ピッチ濃度＝（４２５μｍろ過後のろ液中ピッチ濃度）－（２０μｍろ過後のろ液中ピッチ濃度）
　（式３）　フロス中ピッチの選択的濃縮倍率＝（フロス中のピッチ濃度／原水中のピッチ濃度）／（フロス中のＳＳ濃度／原水中のＳＳ濃度）
　より詳細には以下のとおりである。
　実施例１～５及び比較例１～２の各試験用スラリーは、購入後に使用していない段ボールを、水道水により、懸濁物質（ＳＳ）濃度が所定濃度になるように離解して調製した。このとき、カナダ標準フリーネスは３００ｍＬになるよう調製した。これらを、試験用スラリーとして用いた（ＳＳ濃度１％時ｐＨ６．５（水温４０℃））。
　表２に示す懸濁物質濃度になるように、４０℃に調整した各試験用スラリー（実施例１～５及び比較例１～２）を調製し、これらを各試料とした。なお、実施例４及び５の４０℃に調整した試験用スラリーは、フローテーターを行う前に、それぞれに、ピッチ除去薬品Ａ及びＢを、試料水に対し、１．４ｍｇ／Ｌになるように添加した。
　各試料に対して、小型机上フローテーター装置（石川島産業製　ＭＴ－５Ｌ）を用いてエアー量（空気）を６Ｌ／分として、気泡（気泡の粒径は１～２ｍｍ）を発生させ、中撹拌条件（回転速度３８００ｒｐｍ相当）で水平対流を発生させながら、３分間フローテーションした。小型卓上フローテーターは、素気泡を高速回転するタービンに接触させることで１～２ｍｍの気泡へ破砕し、３６０度方向へ曝気するとともに、水平対流が生じる撹拌をするように構成されている。
　フロスとしては、小型机上フローテーター装置付属のスクレーバーを、３０秒毎に水面付近を移動させて掻き取ったものを、回収した。
　用いたピッチ除去薬品は、表１にまとめて示す。表１中の数平均分子量及びＨＬＢ値は、上記＜１－３－３．添加薬剤＞に記載の方法にて、算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　その後、フローテーション処理にて回収したフロス中に含有するＳＳ濃度を、ＪＩＳ　Ｋ０１０２に準拠して測定した。また、フロス中のピッチ濃度は、目開き４２５μｍあるいは２０μｍの篩でろ過した時のろ液に対し、１．２５ｍｇ／Ｌの濃度になるようナイルレッドを添加し、吸光度をアクアフルオ　ハンドヘルド・フルオロメーター（ＴＵＲＮＥＲ　ＤＥＳＩＧＮＳ製）を用いて測定した。
　ピッチ除去効果は、フロス中に除去されたＳＳ濃度とピッチの比率から判断した。上記「（７）ピッチ濃度、及びフロス中ピッチの選択的濃縮倍率」によって、フロス中ピッチの選択的濃縮倍率を求めた。
　実施例１～５及び比較例１～２に関する結果を表２にまとめて示す。
＜結果＞
　実施例１～５のように、フローテーターを用い、原水のＳＳ濃度が０．５％以上の時、フロス中のピッチはＳＳと比べて高い濃縮倍率を示した。これは、ＳＳよりも選択的にピッチが泡に吸着し、浮上分離されたことを示す。比較例１～２のように、原水のＳＳ濃度が０．１％から０．２％になると濃縮倍率が減少したが、実施例１～５のように原水のＳＳ濃度が０．５％以上になると、濃縮倍率が反転して急上昇したことを本発明者らは見出した。このときのピッチは粒子径２０μｍ以上４２５μｍ以下と比較的大きな粒子径であることから、粒子径が大きいピッチを有するピッチ含有水から、ピッチをより効率よく除去できたことを本発明者らは見出した。
　さらに、薬品Ａを併用した実施例４は、実施例５と比べて高いピッチ濃縮倍率を示したことから、ＨＬＢ値が低い（好適にはＨＬＢ値１２以下）、すなわち疎水性が高い薬品をフローテーターと併用することにより、さらに濃縮効果を向上させることができたことを本発明者らは見出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１：製紙工程、１０：原料、２：調成工程、２１：溶解工程、２２：解離工程、２３：除塵工程（クリーナー工程、スクリーン工程）、２４：濃縮工程、２５：叩解工程、３：抄紙工程、３１：除塵工程、３２：紙層形成工程、３３：湿紙脱水工程、３４：湿紙乾燥工程、４：水回収工程、４１：一次循環水工程、４２：二次循環水工程、４３：白水、５：紙、６：排水、１００：本実施形態のピッチ含有被処理水の処理工程（ピッチ除去工程）若しくは装置

Claims (9)

  1. 　製紙工程におけるピッチ含有被処理水の処理方法であり、
    　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であり、
    　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であり、
    　前記被処理水に対して、曝気にて気泡を発生させてピッチを除去することを特徴とする、前記ピッチ含有被処理水の処理方法。
  2. 　前記ピッチの粒子径が、２０μｍ以上である、請求項１に記載のピッチ含有被処理水の処理方法。
  3. 　前記被処理水が、スクリーン処理後の被処理水である、請求項１又は２に記載のピッチ含有被処理水の処理方法。
  4. 　前記ピッチが気泡に付着して形成されたフロスを除去する、請求項１～３のいずれか一項に記載のピッチ含有被処理水の処理方法。
  5. 　フロス中ピッチの選択的濃縮倍率を３以上にする、請求項１～４のいずれか一項に記載のピッチ含有被処理水の処理方法。
  6. 　前記被処理水に、ＨＬＢ値１２以下のノニオン性界面活性剤をさらに添加する、請求項１～５のいずれか一項に記載のピッチ含有被処理水の処理方法。
  7. 　製紙工程におけるピッチ含有被処理水からピッチを除去するピッチ除去方法であり、
    　前記製紙工程におけるピッチ含有被処理水が、調成工程、抄紙工程、及び水回収工程から選択される１種又は２種以上のピッチ含有被処理水であり、
    　前記被処理水が、懸濁物質濃度０．３％以上であり、
    　前記被処理水に対して、気泡を供給してピッチを除去することを特徴とする、前記ピッチ除去方法。
  8. 　ピッチ含有被処理水を処理するための槽と、
    　前記被処理水に曝気にて気泡を発生させるように構成されている曝気装置と、
    　前記被処理水に撹拌にて対流を発生させるように構成されている撹拌装置と、
    　前記曝気と前記撹拌とを同一槽内にて行うことで、ピッチを気泡に付着させて形成させたフロスを除去するように構成されているフロス除去装置と、
    を備える、ピッチ含有被処理水の処理装置。
  9. 　請求項１～６のいずれか一項に記載のピッチ含有被処理水の処理方法又は請求項７に記載のピッチ除去方法を実施する、請求項８に記載のピッチ含有被処理水の処理装置。 
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