製紙過程で出たスカムの脱水方法
【課題】薬品を使用することのない製紙過程で出たスカムの脱水方法を提供すること。
【解決手段】製紙過程で使用される白水から取り出した汚泥などのスラッジに水分を含んだスカムから水分を取り除くためのものであって、下方に開口した凹形状容器の回転体１２内に、その下方から上方に伸びた供給管を介して送り込んだ前記スカムを、回転する回転体１２の天板部１２１に接触させて飛ばし、スラッジを回転体１２の側面１２２に付着させる一方、水分を回転体１２の側面１２２に沿って下方に落とすようにしてスラッジと水分とを分離するようにした、製紙過程で出たスカムの脱水方法。
【解決手段】製紙過程で使用される白水から取り出した汚泥などのスラッジに水分を含んだスカムから水分を取り除くためのものであって、下方に開口した凹形状容器の回転体１２内に、その下方から上方に伸びた供給管を介して送り込んだ前記スカムを、回転する回転体１２の天板部１２１に接触させて飛ばし、スラッジを回転体１２の側面１２２に付着させる一方、水分を回転体１２の側面１２２に沿って下方に落とすようにしてスラッジと水分とを分離するようにした、製紙過程で出たスカムの脱水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製紙工場で使用される白水の処理に際して生じるスカムの脱水方法に関し、特に薬品を使用することなく行うスカムの脱水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源や地球環境保全の要求が高まり、古紙および損紙のリサイクル率が高くなってきており、これまで脱墨や異物除去が困難であった雑誌の他、ラミネート処理された紙容器なども紙料として用いられるようになってきている。古紙を再生するには、パルパーに投入された古紙が水に薬剤を混合した溶液によって溶解され、得られた紙料スラリからクリーナー装置によって粗い異物が除去された後、フローテーターにより脱墨処理とともに漂白処理が行われ、更にクリーナー装置によって微細な異物除去が行われる。そうしてできた液状パルプから抄紙工程を経て再生紙が作られる。
【０００３】
ところで、製紙工場では大量の水を使用するため、抄紙工程で使用した水を循環させて再びパルパーへ送り込むようにしているが、こうした循環水（白水）も繰り返し使用した後に排水処理などが行われる。そこでは、例えば加圧浮上装置が使用され、水に空気を高圧で溶かし込んで生じる微細な気泡に白水中の微細繊維や汚泥（総称して「スラッジ」という）を付着させて浮上させる。浮上した表面のスラッジは掻き取られ、残った水は放流または再利用される。そして、掻き取られたスラッジ（これを「スカム」という）は水分を多く含んでいるため脱水処理が行われ、その後に焼却などの処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再表ＷＯ２００６／０２２１８８号公報
【特許文献２】特開２００３−１１９６８０号公報
【特許文献３】特開２０００−１５３１０６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“トリプルアール株式会社 / 商品情報 / 遠心分離機 series”、［online］、［平成２１年１１月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.triple-r.co.jp/products/ensin/index.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで従来は、スクリュープレス（特許文献２参照）やベルトプレス（特許文献３参照）などを使用したスカムの脱水が行われていたが、そのままでは微細なスラッジは隙間から水分と一緒に流れてしまうため脱水処理が困難であった。そこで、特許文献１に記載するように、高分子凝集剤などの薬品を添加することによって凝集されたスカムをベルトプレスやスクリュープレスを用いて圧搾する脱水が行われていた。しかしながら、そうした脱水処理を行っていたのでは、高分子凝集剤などの薬品にかかる費用が製紙コストを引き上げてしまう原因となってしまっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決すべく、薬品を使用することのない製紙過程で出たスカムの脱水方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法は、製紙過程で使用される白水から取り出した汚泥などのスラッジに水分を含んだスカムから水分を取り除くためのものであって、下方に開口した凹形状容器の回転体内に、その下方から上方に伸びた供給管を介して送り込んだ前記スカムを、回転する前記回転体の天板部に接触させて飛ばし、スラッジを前記回転体の側面に付着させる一方、水分を前記回転体の側面に沿って下方に落とすようにしてスラッジと水分とを分離するようにしたことを特徴とする。
また、本発明に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法は、前記スカムを一定量連続して前記回転体内に送り込んだ後、前記スカムの送り込みを止めた状態で一定時間だけ前記回転体を回転させるようにしたことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
よって、本発明によれば、回転体内に送り込んだスカムを天板部の回転によって飛ばし、遠心力によってスラッジを回転体の側面に付着させる一方で、水分は回転体の側面に沿って落ちることにより分離するようにしたので、薬品を使用しなくてもスカムの脱水を行うことが可能になり、その分コストを抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の脱水方法で使用する遠心分離脱水機の概略構成を示した断面図である。
【図２】遠心分離脱水機によるスカムの脱水方法を示した図である。
【図３】遠心分離脱水機によるスカムの脱水方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法について、その一実施形態を図面を参照しながら説明する。
製紙工場では、前述したように、抄紙工程で使用した水（白水）が再利用されてパルパーへと送り込まれ、繰り返し使用された白水は、ある程度使用された後、排水処理が行われて放流される。その排水処理で使用される加圧浮上装置では、使用済み白水に空気が高圧で溶かし込まれ、微細な気泡に付着させた汚泥などのスラッジを浮上させ、それを掻き取ることでスカムが得られる。
【００１２】
そのスカムは水分を多く含んでいるためこれまで薬品が使用されてきたが、本実施形態では、薬品を使用することなく遠心分離脱水機を使用してスカムから水分を除去する脱水方法を採用した。図１は、本実施形態で使用する遠心分離脱水機の概略構成を示した断面図である。遠心分離脱水機１０は、箱形の本体１１内に凹形容器の回転体１２が回転支持されている。回転体１２は、凹形状を上下逆にして配置され、上方を塞いで下方が開口している。上端の天板部１２１は平面であり、円筒形状の筒部１２２は下端部分１２３が内側に傾斜した形状をしている。
【００１３】
この回転体１２は、本体１１を上方に貫いた回転軸１３に連結され、その回転軸１３を介して軸受１４によって回転支持されている。回転軸１３にはＶプーリー１５が固定され、不図示のＶベルトを介してモータの回転が伝達されるようになっている。例えばこの回転体１２には、毎分２５００回転の回転スピードが与えられる。一方、本体１１の下側にはスカムを投入する供給管１６が取り付けられている。供給管１６は、本体側部から水平に入り、９０度に折り曲げられて回転体１２の回転中心に沿って立ち上がっている。供給管１６の先端は、回転体１２の天板部１２１に近接した位置にまで達し、送り込まれたスカムが先端から吹き出して天板部１２１に当たるようになっている。
【００１４】
この遠心分離脱水機１０は、天板部１２１に当たったスカムが、回転によって筒部１２２へ飛ばされ、汚泥などのスラッジが遠心力によって筒部１２２に付着する一方で、水分は下方へと垂れて流れるようになっている。ところで、回転体１２の下には、スカムから分離した水分を受けための受け皿１７が設けられている。受け皿１７は、その中心側端部に壁を立てて貫通孔１７１が形成され、溜まった水分が本体１１に形成された排水管１８を介して流れ出るようになっている。
【００１５】
回転体１２内には、径方向に沿って配置され、且つその方向に移動可能なスラッジ掻板１９が設けられている。スラッジ掻板１９は、不図示の駆動手段によって図示する回転中心側から回転体１２の筒部１２２へと図面右側へ移動し、回転する筒部１２２に付着したスラッジを掻き取るものである。そのため、回転体１２からは水分の他にスラッジも落ちてくるが、受け皿１７は、シャッター構造になっており、スラッジを掻き落とす時には受け皿１７をスライドさせ、受け皿１７に載らないようになっている。スラッジ掻板１９により掻き出されたスラッジは落下し、不図示の容器に回収されるようになっている。
【００１６】
次に、この遠心分離脱水機１０を使用したスカムの脱水方法について説明する。図２及び図３は、遠心分離脱水機１０によるスカムの脱水処理工程を示した図である。加圧浮上装置で得られたスカムは、供給管１６を通して遠心分離脱水機１０へと送り込まれる。供給管１６を上昇して先端から吹き出したスカムは、回転する回転体１２の天板部１２１に当たり筒部１２２へと飛ばされる。そのため、図２に示すように、汚泥などのスラッジＳは遠心力によって筒部１２２に付着する一方、水分Ｗは下端部分１２３先端から垂れて受け皿１７に落ち、排水管１８を介して排水される。
【００１７】
こうして遠心分離脱水機１０に対してスカムが送り込まれると、スラッジと水分との分離が行われ、回転体１２の筒部１２２内側面に付着したスラッジＳの堆積層ができあがる。そしてスカムの送り込みが所定時間行われた後、一旦供給管１６からのスカムの供給を止め、その後更に一定時間の回転を続けることにより、スラッジＳを遠心力で筒部１２２に付着させたまま、残る水分Ｗをより多く落として脱水効果を上げるようにする。
【００１８】
そうした後、回転体１２の回転を継続したままスラッジ掻板１９が図３に示すように矢印の径方向へと移動する。スラッジ掻板１９が、筒部１２２内側面に付着したスラッジＳに達すると、スラッジ掻板１９に当たったスラッジＳが掻き落とされ、本体１１の回収孔１１ａを通って下に用意されている容器に回収される。スラッジＳが掻き落とされた後は、再び供給管１６からスカムが送り込まれ、こうした繰り返しによりスラッジと水分とを分離した脱水処理が行われる。
【００１９】
よって、本実施形態におけるスカムの脱水方法によれば、遠心分離脱水機１０を使用することにより、薬品を使用しなくてもスカムの脱水を行うことが可能になり、その分コストを抑えることが可能になった。また、脱水処理を行ったスラッジＳは、運搬などに対して扱いやすいものとなり、ボイラーの燃料やセメントの原料としてそのまま再利用することもできる。
【００２０】
以上、本実施形態に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 遠心分離脱水機
１１ 本体
１２ 回転体
１３ 回転軸
１６ 供給管
１７ 受け皿
１９ スラッジ掻板
１２１ 天板部
１２２ 筒部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製紙工場で使用される白水の処理に際して生じるスカムの脱水方法に関し、特に薬品を使用することなく行うスカムの脱水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源や地球環境保全の要求が高まり、古紙および損紙のリサイクル率が高くなってきており、これまで脱墨や異物除去が困難であった雑誌の他、ラミネート処理された紙容器なども紙料として用いられるようになってきている。古紙を再生するには、パルパーに投入された古紙が水に薬剤を混合した溶液によって溶解され、得られた紙料スラリからクリーナー装置によって粗い異物が除去された後、フローテーターにより脱墨処理とともに漂白処理が行われ、更にクリーナー装置によって微細な異物除去が行われる。そうしてできた液状パルプから抄紙工程を経て再生紙が作られる。
【０００３】
ところで、製紙工場では大量の水を使用するため、抄紙工程で使用した水を循環させて再びパルパーへ送り込むようにしているが、こうした循環水（白水）も繰り返し使用した後に排水処理などが行われる。そこでは、例えば加圧浮上装置が使用され、水に空気を高圧で溶かし込んで生じる微細な気泡に白水中の微細繊維や汚泥（総称して「スラッジ」という）を付着させて浮上させる。浮上した表面のスラッジは掻き取られ、残った水は放流または再利用される。そして、掻き取られたスラッジ（これを「スカム」という）は水分を多く含んでいるため脱水処理が行われ、その後に焼却などの処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再表ＷＯ２００６／０２２１８８号公報
【特許文献２】特開２００３−１１９６８０号公報
【特許文献３】特開２０００−１５３１０６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“トリプルアール株式会社 / 商品情報 / 遠心分離機 series”、［online］、［平成２１年１１月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.triple-r.co.jp/products/ensin/index.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで従来は、スクリュープレス（特許文献２参照）やベルトプレス（特許文献３参照）などを使用したスカムの脱水が行われていたが、そのままでは微細なスラッジは隙間から水分と一緒に流れてしまうため脱水処理が困難であった。そこで、特許文献１に記載するように、高分子凝集剤などの薬品を添加することによって凝集されたスカムをベルトプレスやスクリュープレスを用いて圧搾する脱水が行われていた。しかしながら、そうした脱水処理を行っていたのでは、高分子凝集剤などの薬品にかかる費用が製紙コストを引き上げてしまう原因となってしまっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決すべく、薬品を使用することのない製紙過程で出たスカムの脱水方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法は、製紙過程で使用される白水から取り出した汚泥などのスラッジに水分を含んだスカムから水分を取り除くためのものであって、下方に開口した凹形状容器の回転体内に、その下方から上方に伸びた供給管を介して送り込んだ前記スカムを、回転する前記回転体の天板部に接触させて飛ばし、スラッジを前記回転体の側面に付着させる一方、水分を前記回転体の側面に沿って下方に落とすようにしてスラッジと水分とを分離するようにしたことを特徴とする。
また、本発明に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法は、前記スカムを一定量連続して前記回転体内に送り込んだ後、前記スカムの送り込みを止めた状態で一定時間だけ前記回転体を回転させるようにしたことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
よって、本発明によれば、回転体内に送り込んだスカムを天板部の回転によって飛ばし、遠心力によってスラッジを回転体の側面に付着させる一方で、水分は回転体の側面に沿って落ちることにより分離するようにしたので、薬品を使用しなくてもスカムの脱水を行うことが可能になり、その分コストを抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の脱水方法で使用する遠心分離脱水機の概略構成を示した断面図である。
【図２】遠心分離脱水機によるスカムの脱水方法を示した図である。
【図３】遠心分離脱水機によるスカムの脱水方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法について、その一実施形態を図面を参照しながら説明する。
製紙工場では、前述したように、抄紙工程で使用した水（白水）が再利用されてパルパーへと送り込まれ、繰り返し使用された白水は、ある程度使用された後、排水処理が行われて放流される。その排水処理で使用される加圧浮上装置では、使用済み白水に空気が高圧で溶かし込まれ、微細な気泡に付着させた汚泥などのスラッジを浮上させ、それを掻き取ることでスカムが得られる。
【００１２】
そのスカムは水分を多く含んでいるためこれまで薬品が使用されてきたが、本実施形態では、薬品を使用することなく遠心分離脱水機を使用してスカムから水分を除去する脱水方法を採用した。図１は、本実施形態で使用する遠心分離脱水機の概略構成を示した断面図である。遠心分離脱水機１０は、箱形の本体１１内に凹形容器の回転体１２が回転支持されている。回転体１２は、凹形状を上下逆にして配置され、上方を塞いで下方が開口している。上端の天板部１２１は平面であり、円筒形状の筒部１２２は下端部分１２３が内側に傾斜した形状をしている。
【００１３】
この回転体１２は、本体１１を上方に貫いた回転軸１３に連結され、その回転軸１３を介して軸受１４によって回転支持されている。回転軸１３にはＶプーリー１５が固定され、不図示のＶベルトを介してモータの回転が伝達されるようになっている。例えばこの回転体１２には、毎分２５００回転の回転スピードが与えられる。一方、本体１１の下側にはスカムを投入する供給管１６が取り付けられている。供給管１６は、本体側部から水平に入り、９０度に折り曲げられて回転体１２の回転中心に沿って立ち上がっている。供給管１６の先端は、回転体１２の天板部１２１に近接した位置にまで達し、送り込まれたスカムが先端から吹き出して天板部１２１に当たるようになっている。
【００１４】
この遠心分離脱水機１０は、天板部１２１に当たったスカムが、回転によって筒部１２２へ飛ばされ、汚泥などのスラッジが遠心力によって筒部１２２に付着する一方で、水分は下方へと垂れて流れるようになっている。ところで、回転体１２の下には、スカムから分離した水分を受けための受け皿１７が設けられている。受け皿１７は、その中心側端部に壁を立てて貫通孔１７１が形成され、溜まった水分が本体１１に形成された排水管１８を介して流れ出るようになっている。
【００１５】
回転体１２内には、径方向に沿って配置され、且つその方向に移動可能なスラッジ掻板１９が設けられている。スラッジ掻板１９は、不図示の駆動手段によって図示する回転中心側から回転体１２の筒部１２２へと図面右側へ移動し、回転する筒部１２２に付着したスラッジを掻き取るものである。そのため、回転体１２からは水分の他にスラッジも落ちてくるが、受け皿１７は、シャッター構造になっており、スラッジを掻き落とす時には受け皿１７をスライドさせ、受け皿１７に載らないようになっている。スラッジ掻板１９により掻き出されたスラッジは落下し、不図示の容器に回収されるようになっている。
【００１６】
次に、この遠心分離脱水機１０を使用したスカムの脱水方法について説明する。図２及び図３は、遠心分離脱水機１０によるスカムの脱水処理工程を示した図である。加圧浮上装置で得られたスカムは、供給管１６を通して遠心分離脱水機１０へと送り込まれる。供給管１６を上昇して先端から吹き出したスカムは、回転する回転体１２の天板部１２１に当たり筒部１２２へと飛ばされる。そのため、図２に示すように、汚泥などのスラッジＳは遠心力によって筒部１２２に付着する一方、水分Ｗは下端部分１２３先端から垂れて受け皿１７に落ち、排水管１８を介して排水される。
【００１７】
こうして遠心分離脱水機１０に対してスカムが送り込まれると、スラッジと水分との分離が行われ、回転体１２の筒部１２２内側面に付着したスラッジＳの堆積層ができあがる。そしてスカムの送り込みが所定時間行われた後、一旦供給管１６からのスカムの供給を止め、その後更に一定時間の回転を続けることにより、スラッジＳを遠心力で筒部１２２に付着させたまま、残る水分Ｗをより多く落として脱水効果を上げるようにする。
【００１８】
そうした後、回転体１２の回転を継続したままスラッジ掻板１９が図３に示すように矢印の径方向へと移動する。スラッジ掻板１９が、筒部１２２内側面に付着したスラッジＳに達すると、スラッジ掻板１９に当たったスラッジＳが掻き落とされ、本体１１の回収孔１１ａを通って下に用意されている容器に回収される。スラッジＳが掻き落とされた後は、再び供給管１６からスカムが送り込まれ、こうした繰り返しによりスラッジと水分とを分離した脱水処理が行われる。
【００１９】
よって、本実施形態におけるスカムの脱水方法によれば、遠心分離脱水機１０を使用することにより、薬品を使用しなくてもスカムの脱水を行うことが可能になり、その分コストを抑えることが可能になった。また、脱水処理を行ったスラッジＳは、運搬などに対して扱いやすいものとなり、ボイラーの燃料やセメントの原料としてそのまま再利用することもできる。
【００２０】
以上、本実施形態に係る製紙過程で出たスカムの脱水方法について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 遠心分離脱水機
１１ 本体
１２ 回転体
１３ 回転軸
１６ 供給管
１７ 受け皿
１９ スラッジ掻板
１２１ 天板部
１２２ 筒部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙過程で使用される白水から取り出した汚泥などのスラッジに水分を含んだスカムから水分を取り除くための、製紙過程で出たスカムの脱水方法において、
下方に開口した凹形状容器の回転体内に、その下方から上方に伸びた供給管を介して送り込んだ前記スカムを、回転する前記回転体の天板部に接触させて飛ばし、スラッジを前記回転体の側面に付着させる一方、水分を前記回転体の側面に沿って下方に落とすようにしてスラッジと水分とを分離するようにしたことを特徴とする製紙過程で出たスカムの脱水方法。
【請求項２】
請求項１に記載する製紙過程で出たスカムの脱水方法において、
前記スカムを一定量連続して前記回転体内に送り込んだ後、前記スカムの送り込みを止めた状態で一定時間だけ前記回転体を回転させるようにしたことを特徴とする製紙過程で出たスカムの脱水方法。
【請求項１】
製紙過程で使用される白水から取り出した汚泥などのスラッジに水分を含んだスカムから水分を取り除くための、製紙過程で出たスカムの脱水方法において、
下方に開口した凹形状容器の回転体内に、その下方から上方に伸びた供給管を介して送り込んだ前記スカムを、回転する前記回転体の天板部に接触させて飛ばし、スラッジを前記回転体の側面に付着させる一方、水分を前記回転体の側面に沿って下方に落とすようにしてスラッジと水分とを分離するようにしたことを特徴とする製紙過程で出たスカムの脱水方法。
【請求項２】
請求項１に記載する製紙過程で出たスカムの脱水方法において、
前記スカムを一定量連続して前記回転体内に送り込んだ後、前記スカムの送り込みを止めた状態で一定時間だけ前記回転体を回転させるようにしたことを特徴とする製紙過程で出たスカムの脱水方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１３２６２４（Ｐ２０１１−１３２６２４Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９１５４８（Ｐ２００９−２９１５４８）
【出願日】平成２１年１２月２３日（２００９．１２．２３）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２３日（２００９．１２．２３）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
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