JP5407073B2 - 古紙再生処理装置及び古紙再生処理方法 - Google Patents

Description

本発明は古紙再生処理装置及び古紙再生処理方法に関するものである。

従来、わが国においては、一度使用した古紙、例えば古新聞紙やオフィス等で生じる古紙を回収して紙を再生する技術ならびに社会システムが確立している。
しかし、古紙から再生紙を製紙する場合には、古新聞がリサイクル品として回収される住宅街等やオフィス等の紙の消費場所と、古紙から紙を再生する再製紙工場とは離れており、古紙の回収、運搬にコストとエネルギーを要する。また、オフィスでは古紙の持ち出しにより古紙に記載された機密情報等が外部へ漏洩するおそれがある。

そこで、下記特許文献１、２には、装置を小型化し、紙の消費場所で古紙を処理することの可能な古紙処理装置に関する開示があり、特許文献１には、古紙給送手段により古紙を古紙破断手段に給送し不定形の小片に破断して水槽内に供給し、攪拌手段により攪拌させながら、搬出手段により圧搾手段へと搬出し、水分を圧搾分離して、古紙小片の圧縮帯状物となし、該帯状物を前記裁断手段により裁断した後、前記排出手段により外部に排出するようにした古紙処理装置が記載されている。

また、特許文献２には、古紙の裁断紙片を離解して再生パルプを調製する再生パルプ部と、再生パルプを漂白して脱墨パルプを調製する脱墨パルプ部と、脱墨パルプを抄紙して再生紙を調製する抄紙部を一体的に備える古紙処理装置が記載されている。

そして、これらの特許文献１、２には、節水のため、古紙を攪拌し離解する際に使用した水を、圧搾や抄紙の際に回収し、新たな古紙を供給し攪拌処理する際に利用することが開示されている。

特開平７−２１４０３０号公報 特開２００９−２９９２２８号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に記載の装置では、水道水等の上水の流路に加え、回収した水を流通させる流路を新たに設けているために、構造が複雑になり、装置を大型化し、製造コストを上昇させる。

本発明は上記した課題を解決するものであり、一度離解処理に用いた水を回収し利用する場合であっても、装置の小型化及びコストダウンが可能な古紙再生処理装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の古紙再生処理装置は、古紙原料を給水部から供給された水とともに攪拌槽内で攪拌羽根により攪拌し、再生パルプ含有液を製造する再生パルプ製造部と、前記再生パルプ製造部で製造された再生パルプ含有液を抄紙ワイヤーにより抄紙する抄紙部と、再生パルプ含有液を抄紙ワイヤーにより抄紙する際に抄紙ワイヤーから流下した白水を収容する白水タンクとを備え、前記白水タンク内の白水を前記給水部により、少なくとも攪拌槽、又は再生パルプ製造部で製造された再生パルプ含有液中の再生パルプ濃度を抄紙部における抄紙の前に所定濃度まで希釈するための希釈処理部のいずれかへと送り、利用可能に構成した古紙再生処理装置において、給水部は、白水タンクからの白水を流通させる白水流路と、上水を供給するための上水供給部に接続された該上水供給部からの上水を流通させる上水流路とを備え、白水流路と上水流路との合流部を設け、少なくとも合流部から攪拌槽まで上水及び／または白水を流通させる離解用流路、又は合流部から希釈処理部まで上水及び／または白水を流通させる希釈用流路のいずれかの流路を備えたものである。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の古紙再生処理装置において、離解用流路に、少なくともポンプ、流量計、開閉弁のうちいずれかを設けたものである。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の古紙再生処理装置において、希釈用流路に、少なくともポンプ、流量計、開閉弁、流量調整バルブのうちいずれかを設けたものである。

更に、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項３に記載の古紙再生処理装置において、希釈用流路は、離解用流路の途中位置において該離解用流路から分岐して形成されたものである。

更に、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の古紙再生処理装置において、各部の動作を制御する制御部を備えるとともに、白水タンク内に、該白水タンク内に収容する白水の水位が、所定の第１水位及び前記第１水位より低い所定の第２水位に達したことをそれぞれ検知する第１水位検知手段及び第２水位検知手段とを備え、制御部は、第１水位検知手段が白水タンク内に収容する白水の水位が所定の第１水位に達したことを検知した場合に、給水部により少なくとも攪拌槽または希釈処理部のいずれかに供給される水を上水から白水タンク内の白水に切り替えるとともに、給水部による白水の供給の開始後、第２水位検知手段が白水タンク内に収容する白水の水位が第２水位より低下したことを検知した場合に、給水部により供給される水を白水から上水に切り替える制御を行うものである。

更に、請求項６に記載の発明は、古紙原料を給水部から供給された水とともに攪拌槽内で攪拌羽根により攪拌し、再生パルプ含有液を製造し、製造された再生パルプ含有液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、抄紙ワイヤーから流下した白水を回収して白水タンクに収容し、白水タンク内に収容した白水を前記給水部により、少なくとも攪拌槽、又は再生パルプ製造部で製造された再生パルプ含有液中の再生パルプ濃度を抄紙部における抄紙の前に所定濃度まで希釈するための希釈処理部のいずれかへと送ることにより、該白水を再利用可能に構成された古紙再生処理方法において、給水部に設けた白水流路に白水タンクからの白水を流通させるとともに、給水部に設けた上水流路に上水供給部から供給された上水を流通させ、白水流路と上水流路とが合流する合流部と、少なくとも攪拌槽との間に設けられた離解用流路、又は希釈処理部との間に設けられた希釈用流路とのいずれかに、上水及び／または上水を流通させる古紙再生処理方法に関するものである。

請求項１に記載の古紙再生処理装置によれば、上水流路を流通する上水と白水流路を流通する白水をいずれも各々合流部へと流入させ、合流部から攪拌槽までは離解用流路を、合流部から希釈処理部までは希釈用流路をそれぞれ流通させるので、上水と白水とをそれぞれ専用の離解用流路や希釈用流路を設け、流通させる場合に比較して、構造を簡略化させることができ、装置の小型化及びコストダウンが可能である。

また、請求項２に記載の古紙再生処理装置によれば、少なくともポンプ、流量計、開閉弁のいずれかを上水及び白水のそれぞれの流通の際に兼用するので、これらの部品内部の水の流通路を白水が流通する場合に、該白水に含まれる再生パルプが付着した場合であっても、白水に替えて上水を流通させた際にこの部品内部に付着した再生パルプを洗浄し、除去することができる。

そして、請求項３に記載の古紙再生処理装置によれば、希釈用流路に、少なくともポンプ、流量計、開閉弁、流量調整弁のうちいずれかを設けたので、上記請求項２に記載の発明と同様に、少なくともポンプ、流量計、開閉弁、流量調整弁のいずれかを上水及び白水のそれぞれの流通の際に兼用するので、これらの部品内部の水の流通路を白水が流通する場合に、該白水に含まれる再生パルプが付着した場合であっても、白水に替えて上水を流通させた際にこの部品内部に付着した再生パルプを洗浄し、除去することができる。

更に、請求項４に記載の古紙再生処理装置によれば、希釈用流路は、離解用流路の途中位置において該離解用流路から分岐して形成されるので、上水流路、白水流路及び離解用流路を、希釈液の供給に利用することができ、希釈液の供給のみを行う上水供給部及び白水タンクに接続された専用の流路を設ける場合に比較して、構造を簡略化させることができ、装置の小型化及びコストダウンが可能である。

更に、請求項５に記載の古紙再生処理装置によれば、制御部は、第１水位検知手段が白水タンク内に収容する白水の水位が所定の第１水位に達したことを検知した場合に、給水部により少なくとも攪拌槽または希釈処理部のいずれかに供給される水を上水から白水タンク内の白水に切り替えるとともに、給水部による白水の供給の開始後、第２水位検知手段が白水タンク内に収容する白水の水位が第２水位より低下したことを検知した場合に、給水部により供給される水を白水から上水に切り替える制御を行うので、上水供給部からの上水と白水タンク内の白水とのいずれの水を給水部により給水するのかを自動で切り替えることができる。

更に、請求項６に記載の古紙再生処理方法によれば、給水部に設けた白水流路に白水タンクからの白水を流通させるとともに、給水部に設けた上水流路に上水供給部から供給された上水を流通させ、白水流路と上水流路とが合流する合流部と、少なくとも攪拌槽との間に設けられた離解用流路に、白水及び／または上水を流通させ、又は希釈処理部との間に設けられた希釈用流路に白水及び／または上水を流通させるので、効率よく攪拌槽及び希釈処理部に水を供給することができるとともに、白水の流通により白水中の再生パルプが付着した少なくとも離解用流路又は離解用流路を構成する部品を上水を流通させることで洗浄することが可能である。

本発明の一実施形態に係る古紙再生処理装置の構成概略図である。 前記古紙再生処理装置の再生パルプ製造部の構成概略図である。 前記古紙再生処理装置の脱墨処理部の平面図及び断面図である。 前記古紙再生処理装置の抄紙部及び仕上げ部のカレンダー部の概略斜視図である。 前記古紙再生処理装置の水の循環経路を示す図である。

（古紙再生処理装置の概略）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる古紙処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、再生パルプ製造部１、脱墨部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５、制御部(図示省略)を一体的に備えるものである。再生パルプ製造部１は、古紙原料６を離解して再生パルプを製造するものであり、脱墨部２は、再生パルプ製造部１において製造された再生パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨部２において得られた脱墨パルプを抄紙し、抄紙により得られた湿紙の乾燥を行うものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において湿紙の乾燥を行ったものをカレンダー処理及び裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものであり、制御部は、各部の動作を制御するものである。

(再生パルプ製造部)
図２は、再生パルプ製造部１の構成概略図である。再生パルプ製造部１は、再生パルプ製造装置Ｋにより構成される。図２に示すように、再生パルプ製造装置Ｋは、古紙原料供給部９、計測部１７、パルパー１８を備えている。

古紙原料供給部９は、シュレッダー等の切断機器によって所定サイズより小さいサイズに切断された古紙原料６を貯留するシュレッダータンク１２１を設けており、該シュレッダータンク１２１の底部には古紙原料６の排出口１２２が形成されている。排出口１２２には、図２において二点鎖線で示すように揺動することで開閉自在に構成された開閉部材１２４を設けており、開閉部材１２４の上方には、開閉部材１２４の開放時にシュレッダータンク１２１内の古紙原料６を下方に排出する排出装置１２５を備えている。排出装置１２５の構成は、古紙原料６を下方に排出可能であればよく、特に限定されないが、図２では一対の回転体１２７を示しており、該回転体１２７は、双方の回転体１２７の間に古紙原料６を挟持し、回転することで古紙原料６を下方に排出するようになっている。

計測部１７は、古紙原料供給部９より供給された古紙原料６の重量を計測するものである。計測部１７は、排出口１２２の下方に配設してある。計測部１７は、古紙原料６を受け止める受皿１７１を備えている。受皿１７１は、図２において二点鎖線で示すように、水平姿勢からパルパー１８へ向けて傾倒する傾倒姿勢にまで傾倒可能に構成され、受皿１７１を傾動させるモータ等の駆動手段（図示省略）を有する。また、受皿１７１は傾倒姿勢において、低位置となる側には側壁を設けておらず、受皿１７１を傾倒するのみで古紙原料６をパルパー１８へ投下可能となっている。

パルパー１８は、計測部１７より投入された古紙原料６を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり再生パルプにまで離解するものであり、攪拌槽１８１、給水部１８２、離解促進剤供給部１８３、攪拌手段１８９、再生パルプ含有液取出部１８６を備えている。

攪拌槽１８１は、有底略円筒状に形成されている。給水部１８２は、水道水などの上水を供給する上水供給部１０（図５参照）及び排液処理部５の白水タンク５４内の白水の双方に接続され、これら上水及び白水のいずれかまたは双方の水を攪拌槽１８１及び後述する脱墨部２に供給するようになっている。給水部１８２の詳細については後述する。

離解促進剤供給部１８３は、攪拌槽１８１の上方に設けられている。離解促進剤供給部１８３から供給される離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、水酸化カリウム、亜硫酸ナトリウムなどのアルカリ類から選ばれる１種以上若しくはその水溶液等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。

攪拌手段１８９は、攪拌槽１８１の底部に設けられ、古紙原料６を給水部１８２から供給された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８７と、前記攪拌羽根１８７を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８とを備えている。

再生パルプ含有液取出部１８６は、攪拌槽１８１の底部に配管２０７が接続された構成を有し、パルパー１８にて古紙原料６を離解することにより製造された再生パルプ、水等を含有する再生パルプ含有液を取り出すようになっている。配管２０７の途中には開閉弁２０８及びポンプ４４を備えており、ポンプ４４の駆動により再生パルプ含有液取出部１８６から取り出した再生パルプ含有液を脱墨部２又は抄紙部３へ送るようになっている。

(脱墨部)
図１に示すように、 脱墨部２は、希釈処理部２１及び脱墨処理部２２を備え、各部の間には配管(図示省略)、ポンプ４５（図５参照）等からなる移送部を設けている。

希釈処理部２１は、再生パルプ製造装置Ｋから送られた再生パルプ含有液を脱墨に適した再生パルプの濃度になるよう希釈するものであり、図５に示すように、希釈液としての上水供給部１０からの上水または白水タンク５４からの白水のいずれかを給水部１８２を介して供給する希釈液供給部１２と、界面活性剤等の脱墨剤を供給する脱墨剤供給部（図示省略）とを備えている。

希釈処理部２１は、再生パルプ含有液が流通する配管（図示省略）と、希釈液が流通する配管（図示省略）とが合流して形成され、再生パルプ含有液に希釈液が連続供給される構成となっている。

次に脱墨処理部２２に関し説明する。尚、この脱墨処理部２２による脱墨処理は省略することも可能であり、脱墨処理を省略する場合には、再生パルプ製造装置Ｋから送られた再生パルプ含有液を、希釈処理部２１で抄紙に適する繊維濃度に希釈し、抄紙部３に送る。

図３（ａ）に脱墨処理部２２の平面図を、同図（ｂ）に図３（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨処理部２２は、フローテータと呼ばれ、インク成分、トナー成分等の印刷成分を再生パルプ含有液から分離して脱墨後の再生パルプを製造するためのものであり、再生パルプ含有液流通槽２２１、ブレード２２２及び気泡排出槽２２３を備えている。

再生パルプ含有液流通槽２２１は、希釈処理部２１で希釈液の供給により所定濃度に調整された再生パルプ含有液を流通させるものである。再生パルプ含有液流通槽２２１内は、複数の仕切壁２２４により複数の脱墨室２２５に区画されており、図３（ａ）に示すように、仕切り壁２２４の左方または右方が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。

各脱墨室２２５の底部には、再生パルプ含有液流通槽２２１内を流通する再生パルプ含有液中に、微細な気泡を供給するための気泡供給部２２６を設けている。そして、必要により、各仕切り壁２２４の双方の面の高さ方向略中央部に温度センサ２２７と、ヒータ２２８とをそれぞれ配置しているが、この温度センサ２２７とヒータ２２８とは省略することも可能である。また、再生パルプ含有液を再生パルプ含有液流通槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨後の再生パルプを含有する液体を再生パルプ含有液流通槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けている。

ブレード２２２は、再生パルプ含有液流通槽２２１の上部を浮遊する気泡を、再生パルプ含有液流通槽２２１の周壁を溢流させ気泡排出槽２２３側へ掃き出すためのものであり、再生パルプ含有液流通槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するよう構成されている。

図３（ａ）に示すように、気泡排出槽２２３は、再生パルプ含有液流通槽２２１の外周を取り囲むよう平面視ロ字状に設けられ、脱墨の際再生パルプ含有液流通槽２２１内で生じ、ブレード２２２により掃き出された気泡を一旦貯留するようになっている。気泡排出槽２２３には、気泡排出槽２２３内及びブレード２２２等に付着した気泡を洗い流すための水などの洗浄液を噴出する洗浄液噴出部２２３ａを設けている。洗浄液噴出部２２３ａは、気泡排出槽内の壁面の上段部及び中段部の全周に亘って複数配備されている。

更に、気泡排出槽２２３は、生じた気泡を消滅させるための消泡部（図示省略）を備えていることが好ましい。消泡部は気泡を消滅させることができればその構造は限定されないが、例えば、温風や熱風を供給する風供給部（図示省略）等が挙げられ、風供給部から気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる。かかる風供給部を設ける場合には、風供給部からの温風や熱風を水分含有量の低い乾燥した温風又は熱風とすることがより好ましい。これにより、気泡の水分をより容易に吹き飛ばすことができるからである。

気泡排出槽２２３の底部には、該気泡排出槽２２３内に貯留する洗浄液噴出部２２３ａからの洗浄液及び気泡の消滅により生じた液等を含む脱墨排液を取り出す脱墨排液取出部７５を設けており、脱墨排液取出部７５から取り出した脱墨排液は、脱墨排液タンク５３に送られるようになっている。

(抄紙部)
図４は、抄紙部３及び仕上げ部４のカレンダー部４１の概略斜視図である。抄紙部３は、脱墨処理部２２による脱墨の終了した再生パルプ含有液、または脱墨処理を省略した場合には、希釈処理部２１から送られた再生パルプ含有液を抄紙するものであり、抄紙装置Ｓにより構成される。図４に示すように、抄紙部３は、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、脱水部３３、ドライヤー部３４からなる。

ヘッドボックス３１は、再生パルプ含有液をワイヤー部３２に均一に供給し、湿紙６４を形成するためのものであり、ヘッドボックス３１の上部は開口しており、下部に再生パルプ含有液の供給口３１ａが形成されている。再生パルプ含有液の供給口３１ａの長手方向両端部には、ワイヤー部３２の抄紙ワイヤー３２３の両側縁部に沿って所定長さを有するガイド部材３１ｂが片持ち支持されている。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１からワイヤー部３２の抄紙ワイヤー３２３上に供給された再生パルプ含有液が抄紙ワイヤー３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するようになっている。

ワイヤー部３２は、 複数の回転ローラ３２１に掛け渡して展張した無端状メッシュベルトからなる抄紙ワイヤー３２３を有し、抄紙ワイヤー３２３が往路軌道３２３ａと復路軌道３２３ｂからなる無端軌道を形成している。また、往路軌道３２３ａの下方には、往路軌道３２３ａの網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は後述する排液処理部５の白水タンク５４(図１、５参照)に接続されている。

図４に示すように、 脱水部３３は、複数の回転ローラ３３１の間にそれぞれ掛け渡したフェルトからなる無端状の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを上下一対有し、上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ３３４を複数備えている。

上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとは設置位置を所定長さだけずらせており、上側の吸水ベルト３３２ａの方が下側の吸水ベルト３３２ｂよりも湿紙６４の走行方向上流側に配置されている。これにより、抄紙ワイヤー３２３上を搬送されてきた湿紙６４をまず上側の吸水ベルト３３２ａに転移し、その後、圧搾ローラ３３４による圧搾の直前まで湿紙６４を下側の吸水ベルト３３２ｂに接触させないようにしている。

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

（仕上げ部）
図１に示すように、仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部４２を有しており、図４に示すように、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ４１１を備え、カット部４２は紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。

(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、脱墨排液タンク５３、白水タンク５４の各槽体を有し、汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排液タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を行って無毒化した後古紙処理装置１００の外部に排出するよう構成されている。

汚染の程度が低く再利用が可能な白水タンク５４内の白水は、必要により、フィルターを通しインク、トナー等を除去し薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、図５に示すように、給水部１８２及び希釈液供給部１２によりパルパー１８及び希釈処理部２１へそれぞれ循環可能に構成され、再度利用するようになっている。

図１に示すように、白水タンク５４内には、設置高さを上位、中位、下位とした３個の水位センサ１３，１４，１５を設けている。上位の水位センサ１３は、白水タンク５４の側壁からの白水の溢流を防止するための非常用として設けており、白水タンク５４の側壁の上端より所定量だけ低い位置に設けている。中位の水位センサ１４は、白水タンク５４内に貯留する白水の水位が、所定の第１水位に達したことを検知する第１水位検知手段として構成される。所定の第１水位とは、給水部１８２及び希釈液供給部１２によってパルパー１８及び希釈処理部２１に供給される水として、白水タンク５４内の白水を用いることが可能な水位であり、予め設定される。

下位の水位センサ１５は、白水タンク５４内に貯留する白水の水位が、前記第１水位より低い所定の第２水位により低下したことを検知する第２水位検知手段として構成される。所定の第２水位とは、給水部１８２及び希釈液供給部１２による白水の供給の開始後、白水タンク５４内の白水の水位が低下したために給水部１８２及び希釈液供給部１２による白水の供給を中断すべき水位である。
（水の流通経路）
図５に古紙再生処理装置１００における水の流通経路を示す。古紙再生処理装置１００は、水道水の蛇口などにより構成される上水供給部１０から上水の供給を受け、給水部１８２によって、パルパー１８へと送り離解処理に用いる。また、給水部１８２から分岐して流路が形成された希釈液供給部１２により希釈処理部２１へと送り、再生パルプ含有液の希釈処理に用いる。

そして、離解処理により得られ、希釈処理により所定の再生パルプ濃度に調整された再生パルプ含有液を抄紙部３のワイヤー部３２において抄紙し、抄紙ワイヤー３２３から流下した白水、及びドライヤー部３４において湿紙６４を乾燥する際に回収した白水を白水タンク５４内に収容し、該白水タンク５４内の白水を給水部１８２によってパルパー１８へと送り、また希釈液供給部１２によって希釈処理部２１へと送り、利用している。脱墨処理部２２において生じ、脱墨排液タンク５３に貯留する脱墨排液は無毒化処理が施された後古紙再生処理装置１００の外部に排出される。

給水部１８２は、上水供給部１０からの上水が流通する上水流路２３と、白水タンク５４内の白水が流通する白水流路２４と、上水流路２３及び白水流路２４が合流する合流部２６からパルパー１８に至る離解用流路２５とを備えている。また、希釈液供給部１２は、離解用流路２５の合流部２６より下流側の途中位置に設けられた分岐部２７において分岐し、希釈処理部２１に至る希釈用流路２８を備えている。

上水流路２３には、上水供給部１０からの上水を一旦貯留する上水タンク１１を設けている。上水供給部１０と上水タンク１１とを接続する配管、及び上水タンク１１と合流部２６とを接続する配管の途中位置にそれぞれ開閉弁３５、３６を設けている。また、上水タンク１１内には水位センサ（図示省略）を設けている。

白水流路２４には白水タンク５４と合流部２６とを接続する配管の途中位置に開閉弁３７を設けている。離解用流路２５には、合流部２６と分岐部２７とを接続する配管の途中位置にポンプ４３が設けられ、分岐部２７とパルパー１８とを接続する配管の途中位置に流量計２９及び開閉弁３８が設けられている。希釈用流路２８を構成する配管には、開閉弁３９、流量調整弁３０を設けている。

（制御部）
制御部は、古紙再生処理装置１００の各部の動作を制御することで、装置全体の動作を制御する。また、制御部は、第１水位検知手段としての中位の水位センサ１４が白水タンク５４内に収容する白水の水位が所定の第１水位に達したことを検知した場合に、少なくとも給水部１８２により攪拌槽１８１へ、または給水部１８２及び希釈液供給部１２により希釈処理部２１へのいずれかに供給される水を、上水から白水タンク５４内の白水に切り替えるとともに、給水部１８２による白水の供給の開始後、第２水位検知手段としての下位の水位センサ１５が白水タンク５４内に収容する白水の水位が第２水位より低下したことを検知した場合に、少なくとも給水部１８２により攪拌槽１８１へ、または給水部１８２及び希釈液供給部２１により希釈処理部１２へのいずれかに供給される水を白水から上水に切り替える制御を行う給水部１８２により供給される水を白水から上水に切り替える制御を行う。

（作用）
本実施形態にかかる古紙処理装置１００の作用につき以下に説明する。まず、図２に示すように、古紙原料６を計測部１７で計測し、計測した古紙原料６をパルパー１８に投入する。古紙原料６を計測する際は、図２において二点鎖線で示すように、開閉部材１２４を開放し、排出装置１２５を作動してシュレッダータンク１２１内の古紙原料６を受皿１７１に徐々に投下し、受皿１７１上に載置された古紙原料６の重量を測定する。計測部１７の測定値が所定値に達した時点で排出装置１２５を停止し、受皿１７１を傾倒する駆動手段を駆動して受皿１７１を傾倒し、古紙原料６を攪拌槽１８１へ投入する。

パルパー１８では、古紙原料６の攪拌槽１８１への投入に先立って、離解処理に必要となる所定量の水を予め給水部１８２から給水し、駆動手段１８８を駆動して、攪拌羽根１８７を回動しておき、その後、上記のように古紙原料６を攪拌槽１８１に投入する。

図５に示すように、給水部１８２からの給水は、白水タンク５４が空の状態、即ち、抄紙部３において抄紙を行っていないために白水タンク５４内に白水を収容していない状態においては、上水供給部１０からの上水を用いて古紙原料６の処理を行う。この上水供給部１０からの上水は、開閉弁３５を所定時間開放し、所定量の上水を一旦上水タンク１１に貯留しておき、そして、パルパー１８への給水の必要な時に開閉弁３６、３８を開放し、開閉弁３７、３９を閉止し、ポンプ４３を駆動し、上水タンク１１内の上水を上水流路２３を流通させ、開閉弁３６を経て合流部２６に至らせ、更に離解用流路２５に流入させ、ポンプ４３、分岐部２７、流量計２９、開閉弁３８を経てパルパー１８の攪拌槽１８１へと流入させる。

上水タンク１１内に貯留する上水の水位が低下したことを上水タンク１１内に設置した水位センサが検知すると、制御部は開閉弁３５を開放し、上水供給部１０から供給する。

このとき、離解用流路２５を通過した上水の流量を、流量計２９により計測し、離解処理において必要となる所定量の水を攪拌槽１８１に供給した後、ポンプ４３を停止する。

また、図２に示すように、離解促進剤供給部１８３により離解促進剤を攪拌槽１８１に投入する。この離解促進剤供給部１８３からの攪拌槽１８１への離解促進剤の投入は、古紙原料６の投入開始から所定時間経過した後に行うことが好ましい。これにより、まず離解用の水により古紙原料６を十分膨潤させた後、膨潤した古紙原料６の内部に離解促進剤を速やかに浸透させることができ、離解処理の時間を短縮可能である。

そして、このパルパー１８での離解処理の間、必要により、温度センサで攪拌槽１８１内の温度を検出し、温度ヒータを通電することで攪拌槽１８１内に貯留する古紙原料６及び水等の含む液体を離解処理に適する所定温度に維持する。

離解処理の終了後、開閉弁２０８を開放し、パルパー１８において製造された再生パルプを含有する再生パルプ含有液を再生パルプ含有液取出部１８６より取り出し、ポンプ４４の駆動により、図１に示す希釈処理部２１へ送る。

希釈処理部２１では、再生パルプ含有液を脱墨処理に適した再生パルプの濃度になるよう希釈液供給部１２から希釈用の水を供給し、再生パルプ含有液の希釈を行う。また、脱墨剤供給部からは脱墨剤としての界面活性剤を投入する。

希釈液供給部１２による希釈液の供給は、抄紙部３において抄紙を行っていないために白水タンク５４が空である状態においては、パルパー１８への給水と同様に、上水供給部１０からの上水を用いて行う。その際、図５に示すように、開閉弁３６、３９を開放し、開閉弁３７、３８を閉止し、上水タンク１１内の上水を上水流路２３を流通させ、開閉弁３６、合流部２６を経て離解用流路２５に流入し、ポンプ４３を経て分岐部２７に至り、分岐部２７より希釈用流路２８に流入させ、開閉弁３９、流量調整弁３０を経て希釈処理部２１に流入させる。このとき、流量調整弁３０の開度を調整することで、希釈処理部２１へ供給する上水の量を増減し、再生パルプ含有液中の再生パルプの濃度が脱墨又は抄紙に適する所定の濃度となるようにする。

尚、離解用流路２５を利用したパルパー１８への上水の給水と、希釈液用流路を利用した希釈処理部２１へ上水の供給とを同時に行うことも可能である。その場合には、開閉弁３６、３８、３９を開放し、開閉弁３７を閉止し、上水タンク１１から上水を上水流路２３を流通させ、開閉弁３６、合流部２６を経て離解用流路２５に流入させ、ポンプ４３を経て分岐部２７に流入した上水を離解用流路２５及び希釈用流路２８の双方に流入させることで、パルパー１８及び希釈処理部２１の双方へ上水を供給できる。

次に、所定の再生パルプ濃度に調整された再生パルプ含有液をポンプ４５の駆動により、脱墨処理部２２に送る。尚、脱墨部２２における脱墨処理は省略することも可能であり、脱墨処理を省略する場合には、希釈処理部２１において再生パルプ含有液を抄紙に適した再生パルプの濃度に希釈した後、抄紙部３へと送る。

脱墨処理部２２では、図３に示す再生パルプ含有液流通槽２２１に流入部２２９ａから流入した再生パルプ含有液を、仕切壁２２４の左方または右方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、再生パルプ含有液中に気泡供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の存在によって消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の異物を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、再生パルプ流通槽２２１内の再生パルプ含有液の円滑な流通を促すようにする。

親水性の繊維は、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにして再生パルプ含有液からトナー成分等を除去する脱墨を行う。その際、必要により、温度センサ２２７で再生パルプ含有液の温度の検出を行い、ヒータ２２８で再生パルプ含有液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行うようにしてもよい。

脱墨処理部２２に再生パルプ含有液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が浮遊した際に、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図３（ａ）において上下方向に往復移動し、再生パルプ含有液流通槽２２１の上部に浮遊する気泡を気泡排出槽２２３に掃き出す。気泡排出槽２２３に掃き出された気泡は、洗浄液噴出部２２３ａから噴出した洗浄液によって洗い流され、気泡排出槽２２３内に溜まった洗浄液、脱墨剤、トナー成分等を含む脱墨排液は脱墨排液取出部７５から取り出され、脱墨排液タンク５３に送られる。

再生パルプ含有液流通槽２２１内の全ての脱墨室２２５に再生パルプ含有液を流通させ、再生パルプ含有液を脱墨して脱墨パルプ（脱墨後の再生パルプ）を得て、得られた脱墨後の再生パルプ含有液を流出部２２９ｂから流出させ、ポンプ４６の駆動により、抄紙部３へ送る。

抄紙部３では、図４に示すように、ヘッドボックス３１から走行する抄紙ワイヤー３２３上に、脱墨後の再生パルプ含有液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給し、水切りして水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４を形成する。抄紙ワイヤー３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から白水タンク５４に送られる。

抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４が往路軌道の終端部に至ると、脱水部３３の上側の吸水ベルト３３２ａに転移される。その後下側の吸水ベルト３３２ｂとの間に挟まれ、湿紙６４に含まれる水分を吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂ側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ３３４で圧搾して脱水する。

脱水部３３で脱水された湿紙６４は、ドライヤー部３４に送られ、走行する上下一対の搬送ベルト３４２の間に挟持される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に湿紙６４を当接させつつ搬送することで湿紙６４の乾燥を行い仕上げ前の再生紙６５を得る。

ドライヤー部３４を出た仕上げ前の再生紙６５はカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラ４１１の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙６５の平坦度を向上させ、更に、カット部４２で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。

カット部４２において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の破材は、図１に示すように再生パルプ製造部１に戻され、再度古紙原料６として利用される。

各工程において排液処理部５へ送られた排水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排液タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を施した後古紙処理装置１００の外部に排出する。汚染の程度が低く再利用が可能な白水タンク５４内の白水は、必要により、フィルターを通しインク成分、トナー成分等を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、給水部１８２、希釈液供給部１２によりパルパー１８、希釈処理部２１へ供給し利用する。

白水タンク５４内の白水のパルパー１８及び希釈処理部２１への供給は、抄紙部３における抄紙の進行に伴い白水タンク５４内に収容する白水の量が次第に増加し、該白水の水位が、中位の水位センサ１４の設置高さより高くなったことを該中位の水位センサ１４が検知したときに開始する。

白水タンク５４内の白水の水位が中位の水位センサ１４の設置高さより高くなったことを該中位の水位センサ１４が検知すると、制御部は、給水部１８２によりパルパー１８に供給される水を上水から白水に切り替える制御を行う。その際、ポンプ４３を駆動したままで開閉弁３７を開放するともに開閉弁３６を閉止する。これにより、上水タンク１１からの上水の供給を中断し、白水タンク５４内の白水を白水流路２４に流通させ、開閉弁３７を経て合流部２６に至らせ、離解用流路２５に流入させる。そして、ポンプ４３、分岐部２７を経て、流量計２９において流量を計測し、開閉弁３８を経て攪拌槽１８１に流入させる。

一方、白水を希釈液供給部１２により希釈処理部２１に供給する場合は、開閉弁３９を開放し、分岐部２７に流入した白水を希釈用流路２８へ流入させ、開閉弁３９を経て、流量調整弁３０により流量を調整しつつ希釈処理部２１へと流入させる。このとき、パルパー１８への給水を行わない場合には開閉弁３８を閉止し、パルパー１８への給水を行う場合には開閉弁３８を開放する。

給水部１８２及び希釈液供給部１２による白水タンク５４内の白水の供給は、該白水タンク５４内に貯留する白水の容量が減少し、白水の水位が下位の水位センサ１５より低くなったことを該下位の水位センサ１５が検知するまで行う。そして、下位の水位センサ１５が白水タンク５４内の白水の水位が下位の水位センサ１５の設置位置より低くなったことを検知した際に、制御部は開閉弁３７を閉止して白水流路２４への白水タンク５４内の白水の流入を中断し、開閉弁３６を開放し上水タンク１１内の上水を攪拌槽１８１及び希釈処理部２１に供給するよう切り替えを行う。

以上より、本実施形態では、上水流路２３を流通する上水と白水流路２４を流通する白水をいずれも合流部２６へと流入させ、双方とも一の流路である離解用流路２５を流通させることでパルパー１８の攪拌槽１８１に給水し、また、離解用流路２５から分岐した希釈用流路２８を流通させることで希釈処理部２１に給水している。これにより、ポンプ４３、流量計２９、開閉弁３８、３９ 流量調整弁３０を上水及び白水の双方の流通の際に兼用するので、上水と白水とをそれぞれ別々の流路を流通させる場合に比較して、構造を簡略化することができ、装置の小型化及びコストダウンが可能である。

また、古紙再生処理装置１００の水の流通経路では、上水流路２３から流入した上水の全量を白水タンク５４に回収することはできず、例えば、ドライヤー部３４において湿紙６４に含まれる水分をヒータ３４５により加熱し水蒸気として放出する。また、脱墨処理を行う場合には印刷成分を多く含む脱墨排液を外部に排出するので、古紙再生処理装置１００を流通する水の量は、上水流路２３から流入した上水の量から徐々に減少する。従って、抄紙部３による抄紙の進行により白水タンク５４に回収する白水の水位は、一旦上昇した後次第に低下し、下位の水位センサ１５の設置高さを下回る状態を、略所定時間ごとに繰り返すことになる。これにより、制御部は、パルパー１８および希釈処理部２１に供給する水を白水から上水供給部１０からの上水に、略所定時間ごとに切り替える制御を行うこととなる。

このように、制御部が、パルパー１８及び希釈処理部２１に供給される水を略所定時間ごとに上水と白水とを切り替える制御を行うことで、離解用流路２５及び希釈用流路２８を流通する水が、白水と上水との繰り返しとなる。

ここで、離解用流路２５や希釈用流路２８は白水タンク５４内の白水が流通することで、該白水に含まれる再生パルプが付着し、汚れた状態となっている。そこで、上記のように略所定時間ごとに上水を流通させることで、離解用流路２５や希釈用流路２８を構成する配管、開閉弁３８，３９、ポンプ４３、流量計２９、流量調整弁３０等に付着した再生パルプを洗浄し、除去することができ、これらの部材を詰まらせる不具合を解消可能である。

尚、上記実施形態では、白水タンク５４内に貯留する白水の水位の低下を下位の水位センサ１５が検知した場合にのみ上水を用いるよう切り替えることとしたが、これに限定されず、例えば、上水タンク１１内の上水及び白水タンク５４内の白水の双方を同時に供給することも可能である。上水及び白水の双方を用いる場合には、開閉弁３６，３７を開放し、ポンプ４３を駆動し、上水流路２３及び白水流路２４の双方から上水及び白水をそれぞれ合流部２６に流入させ、離解用流路２５を攪拌槽１８１まで流通させる。これにより、離解用流路２５を流通する白水中の再生パルプ濃度が低下し、流路を構成する部品に再生パルプが付着しにくくすることができる。

また、上水流路２３には、上水タンク１１を設けたが、これに限定されず、上水タンク１１を省略し、上水供給部１０を開閉弁を介して直接合流部２６に接続する構成としても構わない。また、希釈処理部２１には、再生パルプ含有液が流通する配管と、希釈液が流通する配管とが合流して形成される構成としたが、希釈用タンクを設け、該希釈用タンク内で希釈処理を行う構成としてもよい。この希釈用タンクを設ける場合、流量調整弁３０に替えて流量計としても構わない。

また、離解用流路２５に流量計２９を設けたが、これに替えて攪拌槽１８１に供給された水の水位を検知する水位センサを設け、該水位センサにより攪拌槽に所定量の水が供給された時点で開閉弁３８を閉止することで給水量を調整するよう構成としても構わない。

Ｋ 再生パルプ製造装置
Ｓ 抄紙装置
１ 再生パルプ製造部
６ 古紙原料
７ 再生紙
１２ 希釈液供給部
２１ 希釈処理部
２３ 上水流路
２４ 白水流路
２５ 離解用流路
２６ 合流部
２８ 希釈用流路
２９ 流量計
３０ 流量調整弁
３８、３９ 開閉弁
４３ ポンプ
５４ 白水タンク
１００ 古紙再生処理装置
１８１ 攪拌槽
１８２ 給水部
３２３ 抄紙ワイヤー

Claims (6)

1. 古紙原料を給水部から供給された水とともに攪拌槽内で攪拌羽根により攪拌し、再生パルプ含有液を製造する再生パルプ製造部と、前記再生パルプ製造部で製造された再生パルプ含有液を抄紙ワイヤーにより抄紙する抄紙部と、
   再生パルプ含有液を抄紙ワイヤーにより抄紙する際に抄紙ワイヤーから流下した白水を収容する白水タンクとを備え、
   前記白水タンク内の白水を前記給水部により、少なくとも攪拌槽、又は再生パルプ製造部で製造された再生パルプ含有液中の再生パルプ濃度を抄紙部における抄紙の前に所定濃度まで希釈するための希釈処理部のいずれかへと送り、利用可能に構成した古紙再生処理装置において、
   給水部は、白水タンクからの白水を流通させる白水流路と、
   上水を供給するための上水供給部に接続された該上水供給部からの上水を流通させる上水流路とを備え、
   白水流路と上水流路との合流部を設け、
   少なくとも合流部から攪拌槽まで白水及び／または上水を流通させる離解用流路、又は合流部から希釈処理部まで白水及び／または上水を流通させる希釈用流路のいずれかの流路を備えた古紙再生処理装置。
2. 離解用流路に、少なくともポンプ、流量計、開閉弁のうちいずれかを設けた請求項１に記載の古紙再生処理装置。
3. 希釈用流路に、少なくともポンプ、流量計、開閉弁、流量調整弁のうちいずれかを設けた請求項１または請求項２に記載の古紙再生処理装置。
4. 希釈用流路は、離解用流路の途中位置において該離解用流路から分岐して形成された請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の古紙再生処理装置。
5. 各部の動作を制御する制御部を備えるとともに、
   白水タンク内に、該白水タンク内に収容する白水の水位が、所定の第１水位に達したことを検知する第１水位検知手段と、前記第１水位より低い所定の第２水位より低下したことを検知する第２水位検知手段とを備え、
   制御部は、第１水位検知手段が白水タンク内に収容する白水の水位が所定の第１水位に達したことを検知した場合に、少なくとも給水部により攪拌槽へ、または給水部及び希釈液供給部により希釈処理部へのいずれかに供給される水を上水から白水タンク内の白水に切り替えるとともに、
   給水部による白水の供給の開始後、第２水位検知手段が白水タンク内に収容する白水の水位が第２水位より低下したことを検知した場合に、少なくとも給水部により攪拌槽へ、または給水部及び希釈液供給部により希釈処理部へのいずれかに供給される水を白水から上水に切り替える制御を行う請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の古紙再生処理装置。
6. 古紙原料を給水部から供給された水とともに攪拌槽内で攪拌羽根により攪拌し、再生パルプ含有液を製造し、
   製造された再生パルプ含有液を抄紙ワイヤーにより抄紙し、
   抄紙ワイヤーから流下した白水を回収して白水タンクに収容し、
   白水タンク内に収容した白水を前記給水部により、少なくとも攪拌槽、又は再生パルプ製造部で製造された再生パルプ含有液中の再生パルプ濃度を抄紙部における抄紙の前に所定濃度まで希釈するための希釈処理部のいずれかへと送ることにより、該白水を再利用可能に構成された古紙再生処理方法において、
   給水部に設けた白水流路に白水タンクからの白水を流通させるとともに、
   給水部に設けた上水流路に上水供給部から供給された上水を流通させ、
   白水流路と上水流路とが合流する合流部と、少なくとも攪拌槽との間に設けられた離解用流路、又は希釈処理部との間に設けられた希釈用流路とのいずれかに、白水及び／または上水を流通させる古紙再生処理方法。

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