JP3812900B2

JP3812900B2 - 製紙スラッジの処理制御方法および処理制御設備

Info

Publication number: JP3812900B2
Application number: JP2002287445A
Authority: JP
Inventors: 健風間; 雅史道明; 友二中村; 等太田
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004124283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙工程で発生する製紙スラッジを、特に製紙用の顔料などとして再利用可能に処理するための製紙スラッジの処理制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製紙工程において発生する製紙スラッジは、従来は脱水後に焼結されて埋め立て処分されたり、一部はセメント原料や炭化物等への利用が図られたりしていたが、近年では、例えば特開２００１−２６７２７号公報に記載されたように、製紙スラッジを燃焼等によって好ましくは多段で酸化処理した後に所定の粒径にやはり好ましくは多段で粉砕処理したりして、製紙用の白色顔料として再利用することが提案されている。すなわち、このような処理方法では、温度を適当に制御した例えば燃焼による多段の酸化処理により製紙スラッジに含まれる炭酸カルシウムを酸化カルシウムに分解しすぎたりすることなく回収し、これを細かく粉砕することによって製紙用の白色顔料として再利用を図るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうして製紙スラッジを処理するに際して、スラリー状の製紙スラッジやその脱水ケーキをそのまま燃焼炉や焼却炉に供給して加熱、燃焼することにより酸化処理したのでは、この供給された製紙スラッジの燃焼が部分的に不均一となることが避けられず、例えばスラッジ表面の燃焼が促進された部分では上述のような温度制御にも拘わらず炭酸カルシウムが分解されて酸化カルシウムが生成されてしまい、顔料として用いる場合に所望の白色度等を得ることができなくなるおそれがある。また、このように燃焼が不均一となることにより、回収された炭酸カルシウムや水酸化カルシウムが部分的に溶融凝固を生じて高硬度となり、その後の粉砕処理において粉砕されても、製紙用顔料として用いた場合には抄紙機のワイヤーの摩耗や裁断時のカッターの劣化が激しくなって、設備メンテナンスコストの増大と生産効率の悪化を招くおそれもある。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、第１の課題は、製紙工程で発生する製紙スラッジを製紙用の顔料等として再利用したりするのに際し、スラッジを均一に燃焼させることによって炭酸カルシウム等の分解を抑えてその効率的な回収を図ることにある。第２の課題は、安定したかつ良質の焼成品を得るために焼成炉内での焼成条件を最適に制御できる制御系を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような課題を解決するための、本発明の製紙スラッジの処理制御方法は、製紙スラッジを造粒する造粒機と、本体が横置きで中心軸回りに回転し、第１の端部側から内部に供給される前記造粒物を転がしながら熱風のみにより焼成処理し、焼成品を前記第１の端部側に対して反対側の第２の端部側から排出する内熱キルン型焼成炉とを備える設備を用い、
前記焼成炉の前記第２の端部側に、外部から供給される空気を加熱して前記焼成炉の内部に熱風として吹込む熱風炉を接続し、この熱風炉に備えられたバーナーにより、燃料と燃焼空気とを使用して前記焼成炉内に吹込む前記熱風を生成させ、
前記熱風を熱風炉から前記焼成炉内部に吹込み、さらに前記焼成炉の前記第１の端部側から排気される焼成炉排ガスの一部をそのまま、前記熱風炉に循環返送して前記焼成炉内部に吹込み、
前記燃料量を、前記焼成炉の熱風吹込み側温度と前記焼成炉排ガス温度とに基づき制御し、かつ前記燃料量に対応して前記燃焼空気量を制御し、
前記焼成炉排ガスの循環量を空気比が１．２〜１．８になるように制御し、
前記造粒物の保持・滞留時間を１〜３時間とし、
前記各制御により、前記熱風炉に吹込む熱風を８００〜１０００℃とし、前記焼成炉においての焼成温度を７００〜８５０℃とし、前記滞留させて焼成し、前記焼成炉の第１の端部側から排気される焼成炉排ガス温度を４００〜５００℃とすることを特徴とする。
【０００６】
従って、このような処理制御方法においては、製紙スラッジがまず造粒機によって粒の揃った造粒物に成型されるため、この製紙スラッジの造粒物が焼成炉に保持された状態で隣接する造粒物同士の間に適当な間隙を確保しておくことができ、この間隙を、温度管理（制御）がなされた熱風が通ることによって製紙スラッジが加熱されて焼成すなわち燃焼し、酸化処理されることとなるので、焼成炉内の製紙スラッジを満遍なく均一に加熱して焼成することができ、部分的に炭酸カルシウムが分解されすぎたり凝固したりするのを防ぐことができる。また、この製紙スラッジの造粒物が直接火炎に晒されたりすることなく、こうして熱風により加熱されて焼成されるため、そして本発明に従う制御系によって焼成温度制御が確実となり、炭酸カルシウムの分解を一層確実に抑制してその回収効率の向上を図ることができる。
【０００７】
しかるに、焼成に際して、焼成炉内の焼成条件を適切に管理しかつ経時的に安定化させないと、焼けムラが生じ良質の焼成品が得られないのに対して、本発明に従って、燃料と燃焼空気とを使用するバーナーにより熱風を生成させ、さらに焼成炉の他方の端部側から排気される焼成炉排ガスの一部を循環返送して吹込んで焼成炉内に吹込み、燃料量、燃焼空気量及び焼成炉排ガスの循環量を制御し、焼成度合いを調節することで、焼けムラが生じることなく良質の焼成品を得ることができるとともに、焼成炉の安定した運転が可能であり、そして、顔料や填料としての回収率も高まる。
【０００８】
なお、上記処理方法において、次記の条件が好適であることを知見している。すなわち、造粒物を水分量５０〜６０ｗｔ％、平均粒径５〜２０ｍｍに成型造粒し、この造粒物を上記焼成炉において焼成温度７００〜８５０℃で１〜３時間保持して（滞留させて）焼成するのが望ましい。すなわち、造粒物の水分量が上記範囲を上回るほど大きいと造粒物が崩れやすくなって上記間隙の確保が困難となるおそれがある一方、上記範囲を下回るまで製紙スラッジを脱水するには多くの時間と労力等を要する結果となる。また、造粒物の平均粒径が上記範囲よりも小さくても造粒物同士の上記間隙が小さくなってしまうおそれがある一方、平均粒径が上記範囲よりも大きいと個々の造粒物において焼成が不均一となるおそれが生じる。なお、造粒物は円柱状に成型造粒するのが容易であり、その場合には直径６〜１０ｍｍ、長さ１０〜２０ｍｍ程度の範囲とされるのが望ましい。さらに、焼成炉における焼成温度や保持時間が上記範囲よりも低かったり短かったりすると、製紙スラッジ中の有機物を完全燃焼させて十分に除去することができなくなるおそれがある一方、逆に焼成温度や保持時間が上記範囲よりも高かったり長かったりすると、炭酸カルシウムが分解されて酸化カルシウムが生成されてしまい、炭酸カルシウムの向収効率が損なわれたり、さらにこの酸化カルシウムが他の無機質体と溶融、結晶化することで高硬度の焼成品となってしまったりするおそれがある。
【０００９】
また、上記処理設備においては、上記焼成炉が、内部に上記造粒物が供給される円筒状の本体が横置きされ、中心軸回りに回転可能とされて、この本体内に上記熱風が吹き込み可能とされた内熱キルンとされるのが望ましく、こうして本体が回転されることにより、内部に保持された製紙スラッジの造粒物も本体内でその周方向に転がりながらこの本体内部に吹き込まれる熱風によって一層均一に焼成されることとなる。さらに、この焼成炉より排出された排気から回収された固形分にはカルシウム成分が含有されているので、これを循環させて上記造粒機に供給可能とするのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の製紙スラッジの処理設備の一実施形態を示すものであり、以下この処理設備の実施形態を説明しながら、併せて該処理設備による本発明の製紙スラッジの処理制御方法の一実施形態についても説明する。
【００１１】
ところで、製紙スラッジとしては、原材料であるパルプなどの繊維分、澱粉や合成接着剤などの接着剤を主体とする有機物や白色顔料を主とする無機物で利用されずに廃水中に混ざって処理される固体原料、さらにはパルプ化工程で洗い出されたリグニン、微細繊維、あるいは古紙由来の製紙用填料、それに付着した印刷インキ、および生物廃水処理工程で生じる余剰汚泥等からなるものである。さらに、生物廃水処理工程で生じる余剰汚泥以外の製紙スラッジとしては、抄紙時にワイヤを通過して流出したもの、古紙処理工程での混入異物除去、脱墨処理や洗浄過程で発生したもの、およびパルプ化工程での洗浄過程で発生した固形分を含む廃水は、沈殿あるいは浮上などを利用した固形分分離装置によりその固形分が分離、回収されたものなどがある。したがって、本発明における製紙スラッジは、パルプ製造工程、古紙再生工程、抄紙工程等に由来する製紙工程の排出されるスラッジのすべてを包含するものである。
【００１２】
たとえば、代表例を挙げると、水分が５０〜６０％程度であり、固形分中に有機分を４５〜５５％、灰分を４５〜５５％含むものである。
【００１３】
まず、スラッジ受入貯槽１に貯留された製紙スラッジＳが、このスラッジ受入貯槽１の下部に設けられたスラッジ切出コンベア１Ａからスラッジ計量器２を介して切出量が調整可能に所定量ずつ連続的に切り出され、スラッジ搬送コンベア３によって造粒機４に供給される。
【００１４】
この造粒機４は、例えばスクリューケース４Ａ内の一端側に、ツインのスクリュー４Ｂが回転可能に収容されるとともに、他端側には所定径の孔が多数開けられたスクリーン４Ｃ内にエクストラクト（絞り出し）羽根４Ｄが設けられた構成とされ、上記スクリューケース４Ａの一端側から投入されたスラッジＳが、スクリュー４Ｂとスクリューケース４Ａとの間で適当な圧縮と混練作用を受けながら他端側に送られ、上記エクストラクト羽根４Ｄによって９０度変向してスクリーン４Ｃの孔から粒径の規制された比較的硬い、たとえば円柱状粒となって押し出されることにより、造粒物Ｐとして成型造粒されるようになされたものである。
【００１５】
こうして成型造粒された造粒物Ｐは、その水分量が５０〜６０ｗｔ％、平均粒径が５〜２０ｍｍとされて、形状および寸法が略等しい粒揃いのものとするのが望ましい。なお、本実施形態の造粒物Ｐはこのように円柱形であって、個々の造粒物Ｐの粒径は例えば該円柱の直径と長さとの平均値として得られるが、より具体的には直径が６〜１０ｍｍ、長さが１０〜２０ｍｍ程度とされる。
【００１６】
そして、こうして成型造粒された造粒物Ｐは、この造粒機４から、周壁部が水冷ジャケット構造とされたスクリューフィーダ式のスラッジ供給コンベア５を介して焼成炉６に供給される。この焼成炉６は、内部に造粒物Ｐが上記スラッジ供給コンベア５により供給される円筒状の本体６Ａが、横置きされ、その中心軸Ｑ回りに図示されない駆動手段によって回転可能とされて、この本体６Ａ内に、焼成炉の一部を構成する熱風炉７から熱風が吹き込み可能とされた内熱キルンであり、この本体６Ａの両端部には本体６Ａの回転を許容しつつ内部を気密に密封可能なボックス６Ｂ，６Ｃが配設されていて、上記スラッジ供給コンベア５はこのうち第１の端部側（図１において左側）のボックス６Ｂの上記中心軸Ｑ上に接続されて造粒物Ｐを本体６Ａ内部に供給可能とされている。
【００１７】
一方、上記熱風炉７は、反対の第２の端部側（図１において右側）のボックス６Ｃの中心軸Ｑ上に接続されていて、圧縮空気Ａによって噴射された重油等の助燃料ＦをＬＰＧガスＧによる炎で着火させて、燃焼空気ブロア８から供給される外部燃焼空気Ｂにより燃焼させるバーナー７Ａを備え、これにより、同じく燃焼空気ブロア８からボックス６Ｃに供給される空気Ｂを加熱して熱風として上述のように本体６Ａ内に吹き込む構造とされている。助燃料Ｆとしては、灯油などの他の化石燃料を使用することもできる。
【００１８】
上記スラッジ供給コンベア５から供給された造粒物Ｐは、本体６Ａの回転に伴いその内部を周方向に転がりながら所定時間かけて他端部側へと送り出されつつ上記熱風によって加熱されることにより、製紙スラッジＳ中に含まれる有機物が燃焼・焼成され、第２の端部側の上記ボックス６Ｃの下部から排出される。
【００１９】
ここで、この焼成炉６の本体６Ａに吹き込まれる上記熱風の温度は、たとえば８００〜１０００℃とされ、これによる焼成炉６においての焼成温度、すなわち加熱されて焼成された造粒物Ｐの品温（本体６Ａ内における造粒物Ｐの最高温度）は７００〜８５０℃、より望ましくは７５０〜８５０℃とされる。また、本体６Ａ内における造粒物Ｐの保持・滞留時間は１〜３時間とされる。
【００２０】
こうして焼成されて，上記ボックス６Ｃの下部から排出された造粒物Ｐは、周壁部が水冷ジャケット構造とされたスクリューフィーダ式の冷却コンベア９（ただし、本実施形態では２段の冷却コンベア９，９が備えられている。）によって冷却された後、焼成品排出ダンパ９Ａから焼成品搬送コンベア１０を介して焼成品タンク１１に貯留され、その下部の焼成品タンク切出コンベア１１Ａによって所定量ずつ切り出されてトラック等の輸送手段１２により輸送され、例えば製紙工程の白色顔料として、特に炭酸カルシウム顔料または填料として再利用される。
【００２１】
なお、必要によりさらに、焼成された造粒物（焼成品）Ｐを粉砕処理したり、さらに燃焼等の乾式酸化や湿式酸化によって酸化処理したりしてもよい。
【００２２】
一方、本体６Ａ内に吹き込まれて造粒物Ｐを加熱した後の熱風は第１の端部側のボックス６Ｂ上部から排気Ｅ１として排出され、サイクロン集塵機１３によって集塵された後に二次燃焼炉１４に供給される。
【００２３】
この二次燃焼炉１４は、圧縮空気Ａとともに噴射されたＬＰＧガスＧを燃料として、二次燃焼炉燃焼ブロア１５から供給される空気Ｃによって燃焼させるバーナー１４Ａをその上部に備えたものであり、未燃ガスを含む排気Ｅ１は、この二次燃焼炉１４においてその可燃ガス成分等が完全燃焼させられ、次いで二次燃焼炉からの排気Ｅ２は、燃焼空気予熱器１６において上記空気Ｃを予熱した後に、未だ高温の排気Ｅ３は廃熱ボイラ１７に供給されて熱回収され、さらに排気Ｅ４は集塵用ベンチュリースクラバー１８および減湿用湿式スクラバー１９によって清浄化、冷却されて、誘引ブロア２０により煙突２３から大気放散される。符号２１で示すのはスクラバー循環ポンプである。
【００２４】
また、上記の集塵機１３、二次燃焼炉１４、燃焼空気予熱器１６、および廃熱ボイラ１７において排気Ｅ１〜Ｅ３から回収された固形分Ｄは、それぞれの下端に備えられた排出バルブ１３Ａ，１７Ａや排出ダンパ１４Ｂ，１６Ａから排出されてダスト戻しコンベア２２により上記スラッジ搬送コンベア３に戻され、製紙スラッジＳとともに造粒機４に供給される。
【００２５】
本発明における造粒機としては、ディスクペレタイザーなども使用できる。また、造粒は同じ種類または異なる種類の造粒機を多段に組み合わせて造粒することも可能である。
【００２６】
このように構成された製紙スラッジＳの処理設備および該処理設備による製紙スラッジＳの処理方法においては、この製紙スラッジＳが造粒機４において望ましくは粒の揃った造粒物Ｐに成型造粒され、この造粒物Ｐが焼成炉６に供給され、滞留過程で、熱風炉７から吹き込まれる熱風により加熱されて焼成させられるので、焼成炉６の本体６Ａ内に保持された状態で隣接する造粒物Ｐ同士の間には熱風が通過するのに十分な間隙があけられることとなり、これにより造粒物Ｐに成型造粒された製紙スラッジＳを、個々の造粒物Ｐごとにその表面から満遍なく均一に加熱して焼成することが可能となる。
【００２７】
このため、焼成炉６に供給された製紙スラッジＳにおいて有機物が十分に燃焼されない部分が生じたり、あるいは炭酸カルシウムが加熱されすぎて酸化カルシウムに分解されたりするのを防ぐことができるとともに、これら炭酸カルシウムや酸化カルシウムが部分的に溶融凝固して高硬度となったり、酸化カルシウムが他の無機質体と溶融、結晶化することで高硬度の焼成品となったりすることも防ぐことができる。
【００２８】
また、こうして熱風炉７で発生された熱風によって製紙スラッジＳの造粒物Ｐが焼成されるので、例えばスラッジが直接火炎に晒されて焼成される場合などに比べて焼成温度の管理や制御が容易であり、これによっても有機物の完全燃焼を促しつつ炭酸カルシウムの分解を抑えてその回収効率の向上を図ることができる。したがって、上記処理制御方法および処理設備によれば、焼成された製紙スラッジＳの造粒物Ｐを製紙工程における顔料や填料として用いるような場合において、その白色度の向上を図ることができるとともに、この製紙工程における抄紙機のワイヤーの摩耗や裁断時のカッターの劣化を抑えて設備メンテナンスコストの削減や生産効率の向上を促すことができ、高品位の紙類をより低コストで提供することが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態の処理制御方法では、こうして製紙スラッジＳを造粒物Ｐに成型造粒するに際し、その水分量を５０〜６０ｗｔ％とするとともに、平均粒径５〜２０ｍｍに成型造粒しており、このため必要以上に多くの時間や労力を要したりすることなく、上述のように焼成炉６の本体６Ａ内に保持される造粒物Ｐ同士の間に確実に十分な間隙を確保することができ、しかも個々の造粒物Ｐにおいてもより確実に上述のような均一な焼成を図ることが可能となる。さらに、本実施形態では、この造粒物Ｐを焼成炉６において、たとえば焼成温度を好適には７５０〜８５０℃で１〜３時間保持して焼成するようにしており、これによって一層確実に炭酸カルシウムの分解を防ぎつつ、製紙スラッジＳ中の有機物の完全燃焼を図って、かかる有機物に起因する白色度の劣化等を抑えることが可能となる。
【００３０】
＜制御の具体例＞
図２は、本発明の制御の具体例を示すもので、各制御機器における符号として、ＷＩＣは重量指示調節計、ＴＩＣは温度指示調節計、ＦＩＣは流量指示調節計、ＴＲＣは温度記録調節計、ＴＲＡは温度記録警報器、ＰＩＣは圧力指示調節計、ＸＡは濃度計を示す。
【００３１】
先に述べたように、焼成炉６からの排気Ｅ１の一部は、二次燃焼炉１４に向かう。焼成炉６からの排気Ｅ１の残部が循環ブロア２４によって、熱風炉７に吹込まれるべく循環使用される。焼成炉６からの排気Ｅ１の温度はたとえば４００〜５００℃とされ、その熱の有効利用のため、ならびに空気比をたとえば１．２〜１．８（好適には１．３〜１．５）に調節するために循環使用される。循環量は、流量指示調節計５０によって流量調整弁の開度を調節する。
【００３２】
熱風炉７への助燃料Ｆの投入量は、ボックス６Ｂ，６Ｃの各温度に基づき温度指示調節計５１，５２からの温度信号に基づき流量指示調節計５３により流量調整弁の開度を調節することにより行う。これによって熱風温度を８００〜１０００℃（好ましくは８５０〜９００℃）とし、白色度がたとえば８０以上、ワイヤー磨耗度が２０以下の良質な焼成品を得ることを図る。
【００３３】
流量指示調節計５３の連関で、燃焼空気ブロア８からの燃焼空気投入量を、流量指示調節計５４により流量調整弁の開度を調節することにより行う。この空気投入量制御は、前記の空気比を確保しながら造粒物の過剰燃焼を防止して、良質の焼成品を得るために行う。
【００３４】
一方、焼成炉６内の圧力検出に基づき、焼成炉６が回転している関係で直接的に焼成炉６内の圧力検出が困難であるために、実施の形態では焼成炉６から出た位置において圧力検出を行い、圧力指示調節計５５からの圧力信号に基づき、誘引ブロア２０の入り側の流量制御弁６０の開度を調節し、焼成炉６内の圧力制御を行う。
【００３５】
なお、二次燃焼炉１４では、助燃料Ｆの投入量の制御は、二次燃焼炉１４出側の温度指示調節計５６からの温度信号に基づき流量指示調節計５７により流量調整弁の開度を調節することにより行う。また、二次燃焼炉１４へ燃焼空気予熱器１６を介して投入する空気量は、流量指示調節計５７との連関で、二次燃焼炉燃焼ブロア１５から供給される空気Ｃ（図１参照）を流量指示調節計５８により流量調整弁の開度を調節することにより行う。
【００３６】
【実施例】
次表１、２は、表１に示す原料（製紙スラッジＳ）成分の造粒物Ｐを本実施形態の処理制御方法によって焼成して処理したときの焼成品の分析結果を表２に示すものである。ただし、これらの表１において脱水機１、２（表２ではＲＵＮ−１、２）としてあるのは、造粒前の製紙スラッジＳを所定の水分量にまで脱水する際の脱水機を示したものであり、脱水機１はスクリュープレス脱水機、脱水機２は遠心脱水機である。また、表２におけるＣａＣＯ₃、（炭酸カルシウム）分解率は、次式１により算出した。さらに、このときの造粒物Ｐは直径約８ｍｍ、長さ１０〜１５ｍｍの円柱状（平均粒径９〜１１．５ｍｍ）に成型造粒されて、ＲＵＮ−１の場合は２．４９ｋｇ／ｈ、ＲＵＮ−２の場合は２．１ｋｇ／ｈの供給量で焼成炉６に供給された。また、この焼成炉６は、その本体６Ａが内径２００ｍｍ、長さ１５００ｍｍの円筒状（均熱部容量４７．１Ｌ）で、その一端部側から他端部側に向けて下向きにＲＵＮ−１では１．３／１００、ＲＵＮ−２では１．６／１００の傾斜が与えられ、ＲＵＮ−１の場合は１．０ｒＰｍ、ＲＵＮ−２の場合は１．５ｒＰｍの回転数で回転された。さらに、この焼成炉６の熱風炉７は、その熱容量が６１５００ｋｃａｌ／ｈであって、ＲＵＮ−１の場合は８６５℃、ＲＵＮ−２の場合は８４３℃の熱風が本体６Ａ内に吹き込まれ、これにより造粒物Ｐの焼成温度（品温）はＲＵＮ−１で７９７℃、ＲＵＮ−２で７６０℃とされた。また、造粒物Ｐの焼成炉６における保持時間（滞留時間）は１．７７時間であった。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
ＣａＣＯ₃の分解率＝{（原料ＣａＣＯ₃−焼成品ＣａＣＯ₃）／原料ＣａＣＯ₃}×１００ ……（１）
【００４０】
この結果より、上記処理制御方法によれば、ＲＵＮ−１の場合は焼成品におけるＣａＣＯ₃の分解率が比較的高めであったものの、これに対してＲＵＮ−２の場合はＣａＣＯ₃の分解率が大幅に抑えられており、焼成品中のＣａＣＯ₃の含有量もＲＵＮ−２では約２０ｗｔ％とされた。さらに、これらＲＵＮ−１、２の焼成品の白色度を測定したところ、双方とも８０以上と比較的高い白色度が得られていることが判った。
【００４１】
一方、上記実施形態の処理設備においては、その焼成炉６が横置きされ、中心軸Ｑ回りに回転可能な円筒状の本体６Ａを備え、この本体６Ａ内に上記造粒物Ｐが供給されて保持されるとともに熱風炉７から熱風が吹き込み可能とされ、造粒物Ｐが加熱されて焼成されるようになされている。このため、本体６Ａ内部に保持された造粒物Ｐはこの本体６Ａの回転に伴ってその内壁部を周方向に転がりながら焼成されることとなり、従って造粒物Ｐ自体が粒の揃った形状、寸法に成型造粒されて上記間隙が確保されることとも相侯って、個々の造粒物Ｐの周囲により確実かつ均一に熱風を行き渡らせて焼成することが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、この焼成炉６が、その本体６Ａの第１の端部側から造粒物Ｐが供給されて他端部側に送り出されつつ焼成されるのに対し、熱風はこの本体６Ａの反対の第２の端部側から吹き込まれるようになされており、従って本体６Ａの第１の端部側では供給されたばかりの水分量の多い造粒物Ｐから蒸発した水分を速やかに本体６Ａから排出することができる一方、第２の端部側ではより高温の熱風を造粒物Ｐに与えて一層確実な焼成を図ることが可能となる。なお、この本体６Ａには上述のように第１の端部側から第２の端部側に向けて下向きに傾斜を与え、造粒物Ｐが確実に送り出されるようにされていてもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態の処理設備では、上記焼成炉６の第１の端部側から排出された熱風の排気Ｅが集塵機１３、二次燃焼炉１４、燃焼空気予熱器１６、廃熱ボイラ１７、ベンチュリースクラバー１８および湿式スクラバー１９を経て排出されるようになされており、このうち集塵機１３、二次燃焼炉１４、燃焼空気予熱器１６、および廃熱ボイラ１７は排出バルブ１３Ａ，１７Ａや排出ダンパ１４Ｂ，１６Ａを介してダスト戻しコンベア２２に接続されて、排気Ｅから回収された固形分Ｄがこのダスト戻しコンベア２２からスラッジ搬送コンベア３を経て製紙スラッジＳとともに造粒機４に供給可能とされている。しかして、こうして焼成炉６から排出された排気Ｅ中には焼成炉６内に保持された造粒物Ｐの粉塵等が上記固形分Ｄとして含まれており、従ってこの固形分Ｄには製紙スラッジＳに含有されたカルシウム成分も含まれているので、このような固形分Ｄを回収して再び造粒機４に供給し、製紙スラッジＳと混合して造粒物Ｐに成型造粒して焼成炉６に供給することにより、本実施形態によれば、焼成される造粒物Ｐ中におけるカルシウム成分の増加を図って、炭酸カルシウムの回収効率の一層の向上を促すことが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製紙スラッジの処理制御方法および処理設備によれば、製紙スラッジを造粒機において粒の揃った造粒物に成型造粒した上で、焼成炉からの熱風により加熱して焼成することにより、造粒物間に熱風を十分に行き渡らせてその均一かつ確実な焼成を図ることができ、有機物の完全燃焼と炭酸カルシウム等の回収効率の向上とを促して、製紙工程等の顔料や填料として用いたりする場合の白色度の向上を図ったり、該製紙工程における抄紙機のワイヤーの摩耗や裁断機のカッターの劣化を抑えたりすることができる。
【００４５】
また、焼成炉内の圧力を制御することで、安定したかつ良質の焼成品を得ることができる制御系となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製紙スラッジの処理設備の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の制御系のフローシートである。
【符号の説明】
４造粒機
６焼成炉
６Ａ焼成炉６の本体
７熱風炉
１３集塵機
１４二次燃焼炉
１６燃焼空気予熱器
１７廃熱ボイラ
Ｓ製紙スラッジ
Ｐ造粒物
Ｅ１〜Ｅ４排気
Ｄ排気から回収された固形分

Claims

製紙スラッジを造粒する造粒機と、本体が横置きで中心軸回りに回転し、第１の端部側から内部に供給される水分量が５０〜６０％の前記造粒物を転がしながら熱風のみにより焼成処理し、焼成品を前記第１の端部側に対して反対側の第２の端部側から排出する内熱キルン型焼成炉とを備える設備を用い、
前記焼成炉の前記第２の端部側に、外部から供給される空気を加熱して前記焼成炉の内部に熱風として吹込む熱風炉を接続し、この熱風炉に備えられたバーナーにより、燃料と燃焼空気とを使用して前記焼成炉内に吹込む前記熱風を生成させ、
前記熱風を熱風炉から前記焼成炉内部に吹込み、さらに前記焼成炉の前記第１の端部側から排気される焼成炉排ガスの一部をそのまま、前記熱風炉に循環返送して前記焼成炉内部に吹込み、
前記燃料量を、前記焼成炉の熱風吹込み側温度と前記焼成炉排ガス温度とに基づき制御し、かつ前記燃料量に対応して前記燃焼空気量を制御し、
前記焼成炉排ガスの循環量を空気比が１．２〜１．８になるように制御し、
前記造粒物の保持・滞留時間を１〜３時間とし、
前記各制御により、前記熱風炉に吹込む熱風を８００〜１０００℃とし、前記焼成炉においての焼成温度を７００〜８５０℃とし、前記滞留させて焼成し、前記焼成炉の第１の端部側から排気される焼成炉排ガス温度を４００〜５００℃とする；
ことを特徴とする製紙スラッジの処理制御方法。