JP2003056818A - 製紙スラッジの処理方法および焼成物 - Google Patents

製紙スラッジの処理方法および焼成物

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sludge
dried
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Takeshi Kazama
健 風間
Yoshinobu Sato
吉信 佐藤
Yasuhiko Kamijo
泰彦 上條
Hitoshi Ota
等 太田
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Tsukishima Kikai Co Ltd
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Tsukishima Kikai Co Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製紙スラッジの再資源化のための有効な処理
方法および焼成物を得ることを目的とする。 【解決手段】 水分含有量が約50〜80%の製紙スラ
ッジを水分含有量が約20〜40%まで乾燥機で乾燥
し、この乾燥物から造粒成型機で粒体を形成し、この粒
体を焼却キルンで焼却、焼成して焼成物を生成し、焼却
キルンで発生した焼却ガスは、二次燃焼炉および廃熱ボ
イラを介して処分し、廃熱ボイラで得た蒸気を乾燥機の
熱源として循環使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙の製造工程にお
いて排出される製紙スラッジの再資源化を図るための製
紙スラッジを処理する方法およびこの処理方法から得ら
れた焼成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】紙の不透明度、白色度、平滑性、柔軟
性、インキ吸収性等の光学特性や印刷適正の向上を図る
ために紙の製造工程において填料剤が使用されている。
填料剤としては、種々の材料があるが、填料剤の物性や
配合割合、紙層中の分布状態によって原紙の光学的特性
は異なったものとなり、紙質に応じて填料剤を選択し、
また、添加量を異にしている。
【0003】従来、填料剤の含有された製紙スラッジ
は、そのまま廃棄処分とするか、焼却した後に生じた灰
を廃棄していた。あるいは、焼却した後の灰をセメント
の原料として使用していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、資源の
有効利用を図るために、また、再生資源利用促進法等の
法律に基づき製紙会社では製紙工程で生じた製紙スラッ
ジを有効に利用するための研究がなされ、製紙スラッジ
の焼却物はアルミ、シリカ、炭酸カルシウム等を含有し
ており、これらを製紙工程において添加する填料剤とし
て使用する方向で進められている。
【0005】このため、各製紙会社では製紙スラッジを
焼却、焼成し、填料剤となるアルミ、シリカ、炭酸カル
シウム等を抽出していたが、従来の製造方法では炭素の
含有量が多いために白色度が55%程度にとどまり、製
紙用の填料剤としては有効に使用できないものであっ
た。
【0006】本発明は、紙の製造工程あるいは古紙のリ
サイクル工程において生ずる従来の製紙スラッジの処理
技術に鑑み、製紙スラッジの再資源化のために有効な処
理方法を提供することを目的とするものである。また、
本発明は、この処理方法によって得られた焼成物を填料
剤として使用することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記する目的を達成する
ために本発明方法は、水分含有量が約50〜80%の製
紙スラッジを水分含有量が約20〜40%になるまで乾
燥する工程と、この乾燥物を造粒成型機3において粒体
に形成する工程と、この粒体を焼成キルン4で焼却して
焼成物を生成する工程と、焼成キルン4で生じた焼却ガ
スを二次燃焼炉9において燃焼する工程と、二次燃焼炉
9で発生した再燃焼排ガスから廃熱ボイラ10で熱回収
し、得られた蒸気を乾燥機2に熱源として循環使用する
工程とから成るものである。
【0008】また、本発明方法は、水分含有量が約50
〜80%の製紙スラッジを水分含有量が約20〜40%
になるまで乾燥し、造粒成型機3において粒体を形成
し、この粒体を焼成キルン4で焼却して焼成物を生成す
るとともに焼成キルン4で生じた焼却ガスは二次燃焼炉
9において燃焼し、再燃焼排ガスから廃熱ボイラ10で
熱回収し、得られた蒸気は乾燥機2の熱源とするもので
ある。
【0009】更に、本発明方法によって得られた焼成物
は、水分含有量が約50〜80%の製紙スラッジを水分
含有量が約20〜40%になるまで乾燥し、造粒成型機
3において形成した粒体を焼成キルン4で焼却、焼成
し、白色度が70〜85%の填料剤として使用可能なも
のである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1、図2は、本発明製紙
スラッジの処理方法を示す工程および製造装置を示すも
のであり、基本的には水分含有量の多い製紙スラッジを
乾燥機で乾燥し、この乾燥物を造粒成型機で粒状化した
後に焼成キルンで焼却焼成して適度の硬さを有する焼成
物を生成し、焼成キルンで発生した焼却ガスを更に燃焼
し、この燃焼ガスから廃熱ボイラで蒸気を回収し、最終
的には蒸気を乾燥機の熱源として循環使用する。そし
て、焼成物は粉状に粉砕して填料剤として使用するもの
である。
【0011】更に、本発明について詳細に説明する。製
紙工程から生じた製紙スラッジは、スラッジ貯槽1内に
おいて水分含有量が約50〜80%の状態で溜められて
おり、必要量が連続して乾燥機2に送られ、乾燥処理さ
れる。乾燥機2で水分含有量が約20〜40%、好まし
くは30%前後まで乾燥した製紙スラッジは、造粒成型
機3に送られ、約8〜10φmm×10〜15Lmm程
度の大きさの円柱状の粒体に形成される。尚、粒体の形
状や大きさ等は用途に応じて求められ、必ずしも円柱状
である必要はない。尚、乾燥機2や造粒成型機3として
は従来公知のものを使用することができる。
【0012】上記のようにして形成された粒体は、焼成
キルン4に送られ、粒体の品温が約600〜900°
C、好ましくは約700〜800°Cとなるような焼成
温度で約1〜4時間焼成し、適度の硬さを有する焼成物
を形成する。焼成キルン4としては、図2に示す公知の
向流型のロータリーキルンを使用することができる。
【0013】このロータリーキルンは、円筒状炉本体5
の一端を原料投入口6とし、他端を製品排出口7とした
ものであり、原料投入口6から製品排出口7方向へ傾斜
状態とするとともに円周方向に回転可能となっている。
炉本体5内には熱風発生炉8から熱風を送り、前部(原
料投入口6付近)で粒体を乾燥し、炉本体5中央部以降
で粒体を焼却焼成するが、粒体が燃焼することによって
炉本体5内部の温度は高温(約600〜900°C前
後)となるので、熱風の温度を調節し、製品排出口7付
近の粒体の品温が700〜800°C位になるようにす
る。炉本体5は原料投入口6から製品排出口7方向に傾
斜し、かつ、回転しているので、内部の粒体は攪拌しつ
つ製品排出口7方向へ移動し、全体が均等に加熱、焼却
焼成されることになる。尚、炉本体5の回転数は可変と
なっており、製紙スラッジの状態により炉内滞留時間を
1〜4時間の適正な時間となるように調節することによ
り最適な生成物を得ることができる。
【0014】炉本体5内で発生した焼却ガスは、図1に
示すように二次燃焼炉9に送り、約850°C以上の温
度で2秒以上燃焼してダイオキシン類を分解する。そし
て、得られた再燃焼排ガスは、廃熱ボイラ10で熱回収
し、回収された蒸気は乾燥機2の熱源として循環、使用
する。
【0015】炉本体5で焼却焼成して得られた粒状の焼
成物は、冷却器11で約100°C以下に冷却した後、
貯槽に保管されるが、上記の処理方法において得られた
焼成物は、炭素の含有量が少なく、白色度が70〜85
%となる。このようにして生成された焼成物は、主成分
がAl23 、SiO2 、CaCO3 の粒状物であるの
で粉砕機により粉状にし紙の製造工程において填料剤と
して使用することができる。
【0016】
【発明の効果】以上、説明した本発明によれば、約50
〜80%の水分を有する製紙スラッジを乾燥機2で約2
0〜40%の水分含有量まで乾燥し、造粒成型機3で造
粒することで、焼成キルン4内では粉化することなく均
質な粒状体を維持できる。そして、高温で均一に焼成す
ることにより炭素の含有量が少ない焼成物を歩留りよく
生成することができ、製紙スラッジの再資源化、再利用
に最適なものである。しかも、焼却焼成して得られた焼
成物は、白色度が高く、紙の製造工程に添加する填料剤
として最適なものである。更に、焼成物は、適度の硬さ
を有しているので、ワイヤーやロール、カッターナイフ
等を磨耗させることも少ないものである。
【0017】また、焼成キルン4で発生した排ガスは、
二次燃焼炉9で燃焼し、廃熱ボイラ10で回収した蒸気
は乾燥機2の熱源として使用できるので、熱エネルギー
の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の工程を示す説明図である。
【図2】焼成キルンの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 スラッジ貯槽 2 乾燥機 3 造粒成型機 4 焼成キルン 5 円筒状炉本体 6 原料投入口 7 製品排出口 8 熱風発生炉 9 二次燃焼炉 10 廃熱ボイラ 11 冷却器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23G 5/16 F23G 5/16 B 5/20 5/20 A 5/46 5/46 A (72)発明者 上條 泰彦 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 太田 等 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機械 株式会社内 Fターム(参考) 3K061 GA05 GA09 KA02 KA05 KA16 3K065 AA07 AB02 AC02 BA05 CA03 CA13 JA05 JA12 JA18 3K078 AA05 BA09 BA13 BA17 CA02 CA07 CA21 4D059 AA30 BB01 BB14 BD11 BF15 BK09 BK10 CA10 CA14 CC10 EA01 EA10 EB01 EB10 EB16 4L055 AG99 AH01 BG04 CK07 EA40 FA30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水分含有量が約50〜80%の製紙スラ
    ッジを水分含有量が約20〜40%になるまで乾燥する
    工程と、この乾燥物を造粒成型機3において粒体に形成
    する工程と、この粒体を焼成キルン4で焼却して焼成物
    を生成する工程と、焼成キルン4で生じた焼却ガスを二
    次燃焼炉9において燃焼する工程と、二次燃焼炉9で発
    生した再燃焼排ガスから廃熱ボイラ10で熱回収し、得
    られた蒸気を乾燥機2の熱源として循環使用する工程と
    から成ることを特徴とする製紙スラッジの処理方法。
  2. 【請求項2】 水分含有量が約50〜80%の製紙スラ
    ッジを水分含有量が約20〜40%になるまで乾燥し、
    造粒成型機3において粒体を形成し、この粒体を焼成キ
    ルン4で焼却して焼成物を生成するとともに焼成キルン
    4で生じた焼却ガスは二次燃焼炉9において燃焼し、再
    燃焼排ガスから廃熱ボイラ10で熱回収し、得られた蒸
    気は乾燥機2の熱源とすることを特徴とする製紙スラッ
    ジの処理方法。
  3. 【請求項3】 水分含有量が約50〜80%の製紙スラ
    ッジを水分含有量が約20〜40%になるまで乾燥し、
    造粒成型機3において形成した粒体を焼成キルン4で焼
    却、焼成し、白色度が70〜85%の填料剤として使用
    可能なことを特徴とする焼成物。
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