特許 5912684 ディスク式濾過装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5912684

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】ディスク式濾過装置

(51)【国際特許分類】

   D21D 5/02 20060101AFI20160414BHJP

【ＦＩ】

   D21D5/02 Z

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-51417(P2012-51417)

(22)【出願日】2012年3月8日

(65)【公開番号】特開2013-185276(P2013-185276A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2015年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】曽根 英丈

(72)【発明者】

【氏名】近藤 英彦

【審査官】 中尾 奈穂子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０１６３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２３４９９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ２１Ｂ １／００− １／３８

Ｄ２１Ｃ １／００−１１／１４

Ｄ２１Ｄ １／００−９９／００

Ｄ２１Ｆ １／００−１３／１２

Ｄ２１Ｇ １／００− ９／００

Ｄ２１Ｈ １１／００−２７／４２

Ｄ２１Ｊ １／００− ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

希釈された紙料スラリを溜める希釈撹拌槽は、紙料スラリを供給するスラリポートと、希釈水を供給する希釈水ポートと、異物を排出する排出ポートと、その排出ポートの手前に堰となるゲートとを有し、底部には、異物を排除した紙料スラリのみを通過させるディスクスクリーンと、そのディスクスクリーン上を回転する撹拌ローターとが設けられたディスク式濾過装置において、
前記希釈撹拌槽へ紙料スラリを供給する紙料スラリ供給手段と、前記希釈撹拌槽へ希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記希釈撹拌槽内の状態を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記紙料スラリ供給手段および希釈水供給手段を駆動制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物の粗大化を判断し、所定のタイミングで前記紙料スラリ供給手段および希釈水供給手段を制御するようにしたものであること、
前記希釈撹拌槽には前記ディスクスクリーンを通過した紙料スラリが送られる排出管が接続され、前記排出管には液面制御弁が設けられ、
前記制御手段は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物が粗大化したと判断した場合に前記液面制御弁を閉じ、前記粗大化した異物が排除されたと判断した場合には前記液面制御弁を開くようにしたものであることを特徴とするディスク式濾過装置。

【請求項2】

希釈された紙料スラリを溜める希釈撹拌槽は、紙料スラリを供給するスラリポートと、希釈水を供給する希釈水ポートと、異物を排出する排出ポートと、その排出ポートの手前に堰となるゲートとを有し、底部には、異物を排除した紙料スラリのみを通過させるディスクスクリーンと、そのディスクスクリーン上を回転する撹拌ローターとが設けられたディスク式濾過装置において、
前記希釈撹拌槽へ紙料スラリを供給する紙料スラリ供給手段と、前記希釈撹拌槽へ希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記希釈撹拌槽内の状態を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記紙料スラリ供給手段および希釈水供給手段を駆動制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物の粗大化を判断し、所定のタイミングで前記紙料スラリ供給手段および希釈水供給手段を制御するようにしたものであること、
前記検出手段は、前記撹拌ローターを回転させる駆動モータにかかる負荷を検出するものであること、
前記制御手段は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物が粗大化したと判断した場合と、前記粗大化した異物が排除されたと判断した場合との各々の場合に、判断した各々の状態が所定時間維持されるか否かの確認が行われるものであることを特徴とするディスク式濾過装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載するディスク式濾過装置において、
前記希釈撹拌槽内の液面を検出するレベルセンサを有し、前記制御手段は、前記レベルセンサからの検出信号に基づいて液面を算出し、所定の閾値を超えている場合に前記希釈水供給手段からの希釈水の供給を停止させるようにしたものであることを特徴とするディスク式濾過装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、古紙の再生過程において主に紙料を濾過して異物と選別するディスク式濾過装置であり、異物の堆積によって生じる濾過能力の低下を防止するディスク式濾過装置に関する。

【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いる。これまで脱墨や異物除去が困難であった雑誌の他に、燃えるゴミとして家庭や工場から出されていたラミネート処理された紙容器などの禁忌品古紙も、紙料としてリサイクルされるようになってきている。そのような紙料の再生は、先ず古紙などから紙料スラリがつくられるが、例えば本出願人が提案する下記特許文献１に記載の連続式パルパーなどが使用される。連続式パルパーでは、縦型円筒容器内に水や薬品が注入された溶液中に紙料が投入されて溶け込み、撹拌ローターの撹拌によって紙料の離解が徐々に進んで均質な紙料スラリがつくられる。

【0003】

連続式パルパーでつくられた紙料スラリは濾過装置に送られ、そこで異物の選別が行われる。濾過装置としては、例えば本出願人が提案する下記特許文献２に開示されているディスク式濾過装置がある。ヤンソンスクリーンなどに比べ目詰まりが生じ難く、そのため運転を停止させることなく連続的な処理を可能にしたものである。このディスク式濾過装置では、送り込まれた紙料スラリが希釈水によって希釈され、その希釈撹拌槽の底部に配置されたディスクスクリーンで紙料スラリが濾過される。そのディスクスクリーン上には僅かな隙間をあけて撹拌ローターが回転し、異物を含む紙料スラリを撹拌している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１９３３８３号公報

【特許文献2】特開２００７−０１６３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、禁忌品古紙には紙の原料とならないラミネートフィルムの他にもビニール紐やプラスチック品などの異物が多く含まれていることがある。そうした異物の多く含まれているものを原料とした場合、排出される前に異物同士が絡み合って粗大化し、希釈撹拌槽内で滞留してしまうことがある。粗大化異物が滞留した状態の希釈撹拌槽内では、ディスクスクリーンと撹拌ローターとの間に異物が噛み込むなどして、ディスク式濾過装置の処理能力を低下させてしまう。また、異物が滞留してしまうと希釈撹拌槽内の液面レベルが下がらなくなる。すると、液面レベルに従って送り込まれる新たな紙料スラリの投入が止められるため、処理量が低下してしまう。

【0006】

このような問題を解決するには、予め異物を除去することも考えられるが、処理対象の原料には機密扱いのものなどもあり、また作業負担が大きくなることもあり、中身を処理前に確認することは行われていない。そのため、作業者は、運転中に希釈撹拌槽内を監視し、粗大化異物を定期的に排除することが行われる。しかし、含まれる異物によって滞留物の成長が異なるため、作業者の監視回数は増えてしまい、その負担を減らすために監視の頻度を下げてしまうと、異物が大きくなり過ぎてしまった場合に、運転を一旦停止して取り出し作業を行うことになってしまう。

【0007】

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、自動的に粗大化異物を排除するようにしたディスク式濾過装置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】

本発明に係るディスク式濾過装置は、希釈された紙料スラリを溜める希釈撹拌槽が、紙料スラリを供給するスラリポートと、希釈水を供給する希釈水ポートと、異物を排出する排出ポートと、その排出ポートの手前に堰となるゲートとを有し、底部には、異物を排除した紙料スラリのみを通過させるディスクスクリーンと、そのディスクスクリーン上を回転する撹拌ローターとが設けられたものであり、前記希釈撹拌槽へ紙料スラリを供給する紙料スラリ供給手段と、前記希釈撹拌槽へ希釈水を供給する希釈水供給手段と、前記希釈撹拌槽内の状態を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記紙料スラリ供給手段および希釈水供給手段を駆動制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物の粗大化を判断し、所定のタイミングで前記紙料スラリ供給手段および希釈水供給手段を制御するようにしたものであることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係るディスク式濾過装置は、前記制御手段が、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物が粗大化したと判断した場合には、前記紙料スラリ供給手段を停止し、前記希釈水供給手段から希釈水を供給し、前記粗大化した異物が排除されたと判断した場合には、前記紙料スラリ供給手段の駆動を再開するようにしたものであることが好ましい。
また、本発明に係るディスク式濾過装置は、前記希釈撹拌槽には前記ディスクスクリーンを通過した紙料スラリが送られる排出管が接続され、前記排出管には液面制御弁が設けられ、前記制御手段は、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物が粗大化したと判断した場合に前記液面制御弁を閉じ、前記粗大化した異物が排除されたと判断した場合には前記液面制御弁を開くようにしたものであることが好ましい。

【0010】

また、本発明に係るディスク式濾過装置は、前記検出手段が、前記撹拌ローターを回転させる駆動モータにかかる負荷を検出するものであることが好ましい。
また、本発明に係るディスク式濾過装置は、前記制御手段が、前記検出手段の検出信号に基づいて前記希釈撹拌槽内の異物が粗大化したと判断した場合と、前記粗大化した異物が排除されたと判断した場合との各々の場合に、判断した各々の状態が所定時間維持されるか否かの確認が行われるものであることが好ましい。
また、本発明に係るディスク式濾過装置は、前記希釈撹拌槽内の液面を検出するレベルセンサを有し、前記制御装置は、前記レベルセンサからの検出信号に基づいて液面を算出し、所定の閾値を超えている場合に前記希釈水供給手段からの希釈水の供給を停止させるようにしたものであることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、希釈撹拌槽内の異物の粗大化を検出手段からの検出信号に基づいて判断し、紙料スラリ供給手段を停止させ、希釈水供給手段から希釈水を供給させることによって液面を上昇させることにより、粗大化した異物をゲートを越えさせて自動排出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ディスク式濾過装置の実施形態を示した断面図である。

【図2】粗大化異物の自動排除を実行するための構成を示したブロック図である。

【図3】粗大化異物の自動排除フローを示した図である。

【図4】確認ステップを加えた粗大化異物の自動排除フローを示した図であり、図３に示すフローに付加する形で一部のみを示したものである。

【図5】確認ステップを加えた粗大化異物の自動排除フローを示した図であり、図３に示すフローに付加する形で一部のみを示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明に係るディスク式濾過装置の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態のディスク式濾過装置は、連続式パルパーの下流側にあり、その上流から送り込まれる紙料スラリを受けて濾過処理を行うものである。連続式パルパーは、縦型円筒容器に水や薬品を注入して溶液が満たされ、そこに前述したように禁忌品古紙を含めた紙料が投入される。紙料は撹拌ローターによって離解が徐々に進み、溶液に溶け込んでいき、紙料スラリとなって取出管を通って取り出される。そして、紙料スラリは、連続式パルパーの下流側に配置されている本実施形態のディスク式濾過装置へと送り込まれる。

【0014】

図１は、本実施形態のディスク式濾過装置の構成を示した断面図である。ディスク式濾過装置１は、紙料スラリを希釈した処理液Ｗを溜める希釈撹拌槽１０を有し、そこにはスラリポート１０１と希釈水ポート１０２が形成されている。連続式パルパーには、容器底部にスクリューフィーダーを備えた取出管が形成され、スラリポート１０１に接続されている。従って、スクリューフィーダーによって所定量の紙料スラリＳがスラリポート１０１から供給され、一方で希釈水ポート１０２からは希釈水Ｋが供給され、希釈撹拌槽１０内で紙料スラリＳの紙料濃度が薄められる。

【0015】

希釈撹拌槽１０には、中央部分に深い濾過部１１０が形成され、処理液Ｗが溜まるようになっている。濾過部１１０の底には紙料スラリＳを濾過させるディスクスクリーン１２が配置され、その上を僅かな隙間をあけて撹拌ローター１１が回転するよう構成されている。ディスクスクリーン１２は、処理液Ｗ内の異物の通過を遮断するパンチングメタルのフィルタであり、濾過部１１０の下に設けられたチャンバ２１を塞いでいる。チャンバ２１には濾過された紙料スラリＳを次工程へと送る排出管２２が連結されている。

【0016】

撹拌ローター１１は、四枚の撹拌羽根が放射状に広がり、ディスクスクリーン１２上を回転するものである。そのため、撹拌ローター１１は回転可能なシャフト１３の上端に固定されている。シャフト１３は、希釈撹拌槽１０から下方に突き出し、駆動モータ１５の回転が伝達される。希釈撹拌槽１０には軸受台１６が吊設され、駆動モータ１５やカバー１８が取り付けられている。軸受台１６は、上下に２個の軸受１７が固定され、その軸受１７によってシャフト１３が回転自在に支持されている。シャフト１３と駆動モータ１５は、カバー１８内に収められたプーリとＶベルトとによって回転が伝達される。なお、シャフト１３が希釈撹拌槽１０を突き抜ける箇所には、漏れ防止のためのランタンリングやグランドパッキンを備えたパッキンボックス２３によってシール処理が施されている。

【0017】

希釈撹拌槽１０は、スラリポート１０１および希釈水ポート１０２とは反対側にゲート２５が形成され、処理液Ｗが溜められるようになっている。ゲート２５は堰になっており、そこを越えた位置に排出ポート１０３が形成されている。排出ポート１０３は、下流側に設置された振動スクリーンなどの濾過装置に接続されている。ゲート２５は、排出ポート１０３側に傾斜し、その下側には給水ポート２６が形成されている。給水ポート２６の位置には案内板２７が取り付けられ、給水ポート２６から送り込まれた水がゲート２５の傾斜面に沿って勢い良く流れ、液面を浮遊する異物がゲート２５を越えるための押水Ｐとなるように構成されている。

【0018】

従って、処理液Ｗに含まれる異物のうち、液面に浮く軽量異物Ｎは、押水Ｐによってゲート２５を乗り越えて排出ポート１０３へ流れることとなる。一方、処理液Ｗの中には沈んでしまう重量異物Ｍも含まれており、希釈撹拌槽１０の底部には重量異物Ｍを回収する回収管２８が形成されている。回収管２８は、ゲート２５の下に口が形成され、下方に延びた先に不図示の回収タンクが接続されている。希釈撹拌槽１０の底に沈む重量異物Ｍが回収管２８内に落ちて回収タンクに集められるようになっている。

【0019】

従って、ディスク式濾過装置１の運転中は、軽量異物Ｎが排出ポート１０３へと送られ、重量異物Ｍが回収管２８から回収タンクで回収されることが好ましい。しかし、処理対象となった紙料によっては異物が多く含まれ、それらが処理液Ｗ内で絡み合うなどして粗大化異物Ｈとなり、押水Ｐだけではゲート２５を乗り越えられずに希釈撹拌槽１０内に滞留してしまうことがある。本実施形態では、そうした粗大化異物Ｈを排出ポート１０３から自動的に排除するようにしたものである。

【0020】

本実施形態の自動排除は、希釈撹拌槽１０内に希釈水Ｋを追加して処理液Ｗの液面高さを上げることにより、粗大化異物Ｈがゲート２５を乗り越え易くなるようにしたものである。図２は、粗大化異物の自動排除を実行するための構成を示したブロック図である。まず、希釈撹拌槽１０へは連続式パルパーからスクリューフィーダーを介して紙料スラリＳが送り込まれる。従って、紙料スラリＳの供給調整は、スクリューフィーダーの送り用モータ３１によって行われる。

【0021】

一方、希釈撹拌槽１０には、希釈水ポート１０２からの希釈水Ｋの供給量を調整する希釈水注入弁３２や、希釈撹拌槽１０内の希釈水Ｋの量を調整するための液面制御弁３３が設けられている。濾過された紙料スラリＳは、図１に示すように、希釈撹拌槽１０の下にあるチャンバ２１から排出管２２へと流れるが、液面制御弁３３は、排出管２２の先に配置されている。すなわち、ディスクスクリーン１２で濾過された紙料スラリＳは、その下流側にあるタンクへバキューム装置によって引抜きされるが、液面制御弁３３は、希釈撹拌槽１０と不図示のタンクとの間に設けられている。

【0022】

そして、ディスク式濾過装置１には、こうした送り用モータ３１、希釈水注入弁３２および液面制御弁３３のほか、撹拌ローター１１を回転させる駆動モータ１５の駆動制御を行う制御装置３０が設けられている。そして、その制御装置３０には、撹拌ローター１１の負荷を検出する負荷検出センサ３５と、処理液Ｗの液面高さを検出するレベルセンサ３６が接続されている。

【0023】

負荷検出センサ３５は、駆動モータ１５が直流モータである場合には電流値の変化量を検出し、交流モータである場合にはその回転速度の変化量を検出することで、駆動モータ１５の負荷、すなわち処理液Ｗ内で回転する撹拌ローター１１にかかる抵抗を検出するものである。また、レベルセンサ３６には例えば差圧伝送器が使用され、希釈撹拌槽１０内の処理液Ｗの液面を連続的且つリアルタイムに検出するものである。レベルセンサ３６は、その他にも、撹拌槽底面に設置され、槽内の処理液Ｗよってかかる圧力から液面を計測する圧力式のものなどであってもよい。

【0024】

次に、ディスク式濾過装置１の作用について説明する。先ず、ディスク式濾過装置１の上流にある連続式パルパーでは、水や薬品を注入した溶液中に紙料が投入され、その紙料が溶け込んで紙料スラリＳが作られる。紙料スラリＳはスクリューフィーダーの回転によってスラリポート１０１からディスク式濾過装置１に送り込まれる。そのディスク式濾過装置１は、希釈撹拌槽１０内に紙料スラリＳが送り込まれる他、希釈水ポート１０２からは希釈水Ｋが供給される。従って、ディスク式濾過装置１では、紙料スラリＳを低濃度に薄めた処理液Ｗの濾過処理が行われる。

【0025】

希釈撹拌槽１０内の液面がレベルセンサ３６により検出され、その検出信号に基づいて算出される液面高さに従い、連続式パルパーから送り込まれる紙料スラリＳの供給量が調整される。例えば、処理液Ｗの液面高さは、図１に示すようにゲート２５よりも低く設定され、設定値を超えることによりスクリューフィーダーの回転が停止、あるいは回転速度が抑えられ、紙料スラリＳの供給量が調整される。一方、希釈水Ｋは希釈水注入弁３２の開閉によって希釈撹拌槽１０への供給量が調整されるが、これはスクリューフィーダーによる紙料スラリＳの供給量に連動している。例えば、連続式パルパーからは濃度が１５〜２０パーセントで送り込まれた紙料スラリＳは、ディスク式濾過装置１内では希釈水Ｋと混ざり合って２〜４パーセントの濃度に薄められる。

【0026】

希釈撹拌槽１０内の処理液Ｗは、撹拌ローター１１が回転することにより、ディスクスクリーン１２上で撹拌される。そして、ディスクスクリーン１２を越えたチャンバ２１側が不図示のバキューム装置によって負圧になっている。そのため、処理液Ｗは、ディスクスクリーン１２を通ることによって異物が除かれた紙料スラリＳが不図示のタンクへと回収される。一方、希釈撹拌槽１０の底に沈んだ重量異物Ｍは、回転する撹拌ローター１１によってディスクスクリーン１２上には留まらずに回収管２８へと落ちて回収される。

【0027】

また、希釈撹拌槽１０内に溜まっている処理液Ｗの液面には、軽量異物Ｎが浮遊している。希釈撹拌槽１０内には、スラリポート１０１や希釈水ポート１０２から紙料スラリＳや希釈水Ｋが送り込まれ、反対側のゲート２５では給水ポート２６からの押水Ｐが傾斜面に沿って上方へ吹き出している。そのため、軽量異物Ｎはゲート２５側へ流れて押水Ｐによってゲート２５を乗り越えて押し出され、排出ポート１０３から次工程へと流れる。その際、軽量異物Ｎが小さい状態であればよいが、絡み合って粗大化してしまうと容易にゲート２５を乗り越えることができずに滞留してしまう。

【0028】

通常運転時の処理液Ｗの液面はゲート２５の高さよりも低い位置にあるため、粗大化した異物は重くなり、押水Ｐの勢いだけではゲート２５を乗り越えられなくなってしまう。そこで、ディスク式濾過装置１では、制御装置３０による粗大化した異物の自動排除が行われる。図３は、粗大化異物の自動排除フローを示した図である。制御装置３０は、この自動排除フローを実行するための自動排除プログラムを有している。

【0029】

負荷検出センサ３５は、例えば直流モータである駆動モータ１５の電流値を常に検出するものであり、制御装置３０では、その検出信号に基づき撹拌ローター１１を回転させる駆動モータ１５の負荷値が算出される。粗大化異物Ｈの中には針金片やクリップ、ビニール紐などの様々な物が絡まっており、例えば３０ｋｇ程度の重量にもなる。そして、希釈撹拌槽１０の底部の方で異物が撹拌ローター１１に当たったり噛み込むなどして抵抗になる。本実施形態では、駆動モータ１５の電流値から求めた撹拌ローター１１の回転抵抗により、粗大化異物Ｈを排出すべきタイミングを求めることとした。

【0030】

制御装置３０では、常に駆動モータ１５の負荷値が設定値を超えていないか確認が行われている（Ｓ１０１）。負荷値が設定値以下であれば（Ｓ１０１：ＮＯ）、異物がさほど粗大化していないと判断して通常運転を継続し、負荷値の確認が繰り返される。一方、負荷値が設定値を超えた場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、粗大化異物Ｈの自動排除が実行される。粗大化異物Ｈの自動排除は排出ポート１０３への排出である。そのためには、希釈水Ｋの追加により希釈撹拌槽１０内の処理液Ｗの液面をゲート２５以上に上昇させ、粗大化異物Ｈがゲート２５を越える状態がつくりだされる。

【0031】

それには先ず、送り用モータ３１の駆動が停止し、スクリューフィーダーによる紙料スラリＳの供給が止められる（Ｓ１０２）。希釈撹拌槽１０内へ更に異物が投入されるのを防止し、紙料スラリが排出ポート１０３から排出されてしまわないようにするためである。また、このとき濾過処理も一旦停止するため、液面制御弁３３が閉じられる（Ｓ１０３）。そして、処理液Ｗが希釈撹拌槽１０から溢れ出してしまわないように注意する必要がある。工場によっては希釈水Ｋの供給流量が安定せず、液面制御弁３３の閉弁によって処理液Ｗが希釈撹拌槽１０の容量を超えてしまうことがあり得るからである。

【0032】

制御装置３０では、レベルセンサ３６からの検出信号に基づいて液面高さが算出される。そして、処理液Ｗが希釈撹拌槽１０から溢れないように所定の高さが閾値として設定されているため、実際に液面高さがその閾値を超えているか否かの確認が行われる（Ｓ１０４）。液面高さが閾値を超えている場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、希釈水注入弁３２が完全に閉じられる（Ｓ１０５）。一方、液面高さが閾値を超えていない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、希釈水注入弁３２の開状態が制御される（Ｓ１０６）。すなわち、閾値を超えない範囲で粗大化異物Ｈを排出することが可能な液面高さになるように、希釈水注入弁３２の開度が調整される。

【0033】

次に、負荷検出センサ３５からの検出信号に基づいて、駆動モータ１５の負荷値が設定値を下回ったか否かの確認が行われる（Ｓ１０７）。設定値を超えている場合には（Ｓ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７の制御が繰り返される。このとき希釈水Ｋの増加によって処理液Ｗの液面がゲート２５を越えており、浮遊する粗大化異物Ｈが排出ポート１０３側へ流れ易くする。そして、実際に流れて希釈撹拌槽１０の処理液Ｗ内から排除されることで、撹拌ローター１１の回転抵抗が小さくなる。

【0034】

駆動モータ１５の負荷値が設定値を下回った場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、通常運転に切り替えられる。閉じられていた液面制御弁３３が開けられ、ディスクスクリーン１２を介して濾過した紙料スラリＳの回収が再開される（Ｓ１０８）。また、送り用モータ３１も駆動してスクリューフィーダーが回転し（Ｓ１０９）、処理液Ｗの液面高さや紙料スラリＳの濃度を考慮して希釈水注入弁３２の開度が調整される（Ｓ１１０）。こうして通常運転に戻れば、再び駆動モータ１５の負荷値が設定値を超えていないか確認が行われ（Ｓ１０１）、以上のような作動が繰り返される。

【0035】

本実施形態のディスク式濾過装置１によれば、希釈撹拌槽１０内の異物の粗大化を駆動モータ１５の電流値を検出するなどして確認し、希釈水Ｋの供給によって液面を上昇させることにより、ゲート２５を越える粗大化異物Ｈの排出を自動で行うことができるようになった。そのため、希釈撹拌槽１０内に異物が溜まってしまい、排出のために一旦ディスク式濾過装置１を停止させるなどの問題は解消され、安定した運転が可能になり、それにより処理能力が向上することになる。また、粗大化異物Ｈの自動排除により、撹拌ローター１１とディスクスクリーン１２との間への異物の噛み込みが減り、部品の摩耗などによる損傷を回避して寿命を延ばすことができる。更に、粗大化異物Ｈを自動で排除することにより、作業者の監視や取り除き作業を省くことで大幅な負担削減となる。

【0036】

ところで、本実施形態では、図３のステップＳ１０１で駆動モータ１５の負荷値が設定値を超えたことを確認して異物の状況を判断している。しかし、一時の確認だけで判断してしまうと、必要のない場合であっても自動排除を実行してしまうおそれがある。そして、自動排除の際には紙料スラリＳの濾過処理を停止させることから、処理量の低下を招くことになる。そこで、駆動モータ１５の負荷値が設定値を超えた状態が継続していることを確認するようにすることが好ましい。図４は、同確認ステップを加えた粗大化異物の自動排除フローを示した図であり、図３に示すフローに付加する形で一部のみを示している。

【0037】

制御装置３０では、前述の通り常に駆動モータ１５の負荷値が設定値を超えていないか確認が行われている（Ｓ１０１）。そして、負荷値が設定値を超えている場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、次にその状態が一定時間（例えば１分）継続されることの確認が行われる（Ｓ１０１０）。そのため、時間が経過するまでは（Ｓ１０１０：ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り、例えば何らかの原因で一瞬だけ負荷値が設定値を超えたような場合には（Ｓ１０１：ＮＯ）、通常運転を継続して負荷値の確認が繰り返される。一方、負荷値が設定値を超えた状態が１分間継続した場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ，Ｓ１０１０：ＹＥＳ）、次のステップＳ１０２に移り、スクリューフィーダーによる紙料スラリＳの供給が止められる。その後のステップＳ１０３からステップＳ１１０の制御は前述した通りである。

【0038】

従って、駆動モータ１５の負荷値が設定値を超えた状態が一定時間継続していることを確認することにより、確実に粗大化異物Ｈの自動排除が必要な状況であることを判別することができる。そのため、不必要に紙料スラリＳの濾過処理を停止してしまうことなく、処理能力の低下を回避することができる。

【0039】

また、図３のステップＳ１０７では、駆動モータ１５の負荷値が設定値を下回ったことを確認して通常運転に切り替えられる（Ｓ１０８〜Ｓ１１０）。しかし、このときも希釈撹拌槽１０内の異物の排出状況を一時の確認だけで判断してしまうと、排出が十分でない段階で通常運転に戻してしまうことがある。そうした場合には、直ぐに自動排出が繰り返され、結果として処理能力を低下させてしまうことになる。そこで、通常運転に戻す場合にも、駆動モータ１５の負荷値が設定値を下回った状態が継続していることを確認することが好ましい。図５は、同確認ステップを加えた粗大化異物の自動排除フローを示した図であり、図３に示すフローに付加する形で一部のみを示している。

【0040】

制御装置３０では、負荷検出センサ３５からの検出信号により、駆動モータ１５の負荷値が設定値を下回ったか否かの確認が行われる（Ｓ１０７）。そして、駆動モータ１５の負荷値が設定値を下回った場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、次にその状態が一定時間（例えば１分）継続されることの確認が行われる（Ｓ１０７０）。そのため、時間が経過するまでは（Ｓ１０７０：ＮＯ）ステップＳ１０７に戻る。このとき、何らかの原因で一瞬だけ負荷値が設定値を下回っただけであれば（Ｓ１０７：ＮＯ）、図３に示すステップＳ１０４からＳ１０７の制御が繰り返される。一方、負荷値が設定値を下回った状態が１分間継続した場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ，Ｓ１０７０：ＹＥＳ）、通常運転に切り替えられる（Ｓ１０８〜Ｓ１１０）。

【0041】

従って、駆動モータ１５の負荷値が設定値を下回った状態が一定時間継続していることを確認することにより、粗大化異物Ｈの自動排除が完了した状況であることを判別することができる。そのため、不必要に自動排除とその停止を繰り返してしまうことなく、処理能力の低下を回避することができる。

【0042】

以上、本発明に係るディスク式濾過装置の実施形態を示したが、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様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では異物の粗大化を駆動モータ１５の負荷値を確認することによって判断するようにしたが、その他にもレベルセンサ３６から得られる液面高さの変化から異物の粗大化を判断するようにしてもよい。希釈撹拌槽１０内の液面高さが一定時間ほぼ変化しないような場合には、粗大化異物Ｈの存在によって撹拌ローター１１の回転が制限され、濾過が進んでいないからである。

【符号の説明】

【0043】

１ ディスク式濾過装置
１０ 希釈撹拌槽
１１ 撹拌ローター
１２ ディスクスクリーン
１５ 駆動モータ
２１ チャンバ
２５ ゲート
３０ 制御装置
３１ 送り用モータ
３２ 希釈水注入弁
３３ 液面制御弁
３５ 負荷検出センサ
３６ レベルセンサ
１０１ スラリポート
１０２ 希釈水ポート
１０３ 排出ポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】