JP2009045512A - 活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 パルプ製造プラントから発生するパルプ漂白排水及び黒液濃縮ドレン温排水の有機性汚濁物を処理する活性汚泥槽流入温排水の廃熱回収によって、抄紙工程の蒸気削減に寄与するものである。
【解決手段】 活性汚泥処理槽流入温排水と清水の熱交換で得た温清水を抄紙工程用水と混合し、混合後の用水温度を測定して該温度が設定温度の範囲になるように、温清水側に設けた自動調節弁の開度を制御する。かつ熱交換後の温排水温度を測定し、該温度が設定温度の範囲になるように、清水側に設けた自動調節弁の開度を制御することを特徴とする廃熱回収方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、パルプ製造プラントから発生するパルプ漂白排水及び黒液濃縮ドレン排水のＢＯＤ、ＣＯＤなどの有機性汚濁物を処理する活性汚泥槽流入温排水の廃熱回収によって、抄紙工程の蒸気削減に寄与する活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法に関する。
従来、製紙工場やパルプ工場では各種乾燥工程で高温の排ガスが発生するため、廃ガス中の熱を回収する方法としてガス対ガスの熱交換器を用いて熱交換する方法や、ヒートパイプを利用し、高温側流体の熱を低温側流体へヒートパイプの熱伝導作用によって熱交換する方法が採られていた。また、温水により廃ガス中の廃熱を回収する方法として、伝熱壁を介して廃ガス中の熱を水に伝えるガス対水の熱交換器による方法と、水滴と廃ガスが直接接触することにより熱交換する直接接触方法が用いられている。これらの熱交換器をそれぞれ独立して設けると大きな設備となるし、同一伝熱面を利用して温水と温風を効率よく熱交換させるのが困難なため、これらを解決する廃熱回収装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、活性汚泥循環ラインに熱交換器の冷媒を冷却する吸収式冷凍機を付設し、生物処理水槽において活性汚泥による廃水処理に伴って発生する熱を吸収式冷凍機の動力に利用することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、ＫＰ工程の温排水から得た熱量を抄紙工程白水との熱交換により白水温度を上昇させる廃熱回収方法も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この廃熱回収方法は、抄紙工程での紙料温度が高くなることによる生産量の増加効果を見込んでいる。しかしながら、この廃熱回収方法では以下の２点における問題がある。まず、廃熱回収の抄紙工程白水側で抄紙工程白水に含まれる繊維及び顔料などが熱交換器伝熱面に付着するため伝熱効率が悪くなる。もう一つは抄紙工程の紙料温度が高くなることに因って、例えば抄紙機に使用する温水温度を紙料温度に合わせて高くする必要から清水加温用蒸気使用が増加するなど、抄紙工程の蒸気削減効果には繋がらないなどの欠点があった。
特開昭６０−１５２８９３号公報 実開平４−８７７９８号公報 紙パ技協誌 第５０巻第８号 ７０（１１５８）
本発明の課題は、パルプ製造プラントから発生するパルプ漂白排水及び黒液濃縮ドレン温排水のＢＯＤ、ＣＯＤなどの有機性汚濁物を処理する活性汚泥槽流入温排水の廃熱回収によって、抄紙工程の蒸気削減に寄与するものである。
上記課題を解決するため検討を重ねた結果、本発明の活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法を発明するに至った。
即ち、本発明は、活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法において、該温排水から得た熱量によって抄紙工程用水を昇温することを特徴とする活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法である。
また、本発明は、活性汚泥処理槽流入温排水と清水との熱交換の工程において、熱交換後の温排水温度を測定し、該温度が設定温度の範囲になるように、清水側に設けた自動調節弁の開度を制御することを特徴とする活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法である。
さらに、本発明は、活性汚泥処理槽流入温排水と清水の熱交換で得た温清水を抄紙工程用水と混合し、混合後の用水温度を測定して該温度が設定温度の範囲になるように、温清水側に設けた自動調節弁の開度を制御することを特徴とする活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法である。
本発明の活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法により、抄紙工程の蒸気量削減に大きく寄与することができる。また、蒸気量削減による省エネルギー効果により、ボイラー設備での化石燃料の削減を図ることができるので、環境汚染の防止にも寄与することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１に基づき説明する。
活性汚泥槽１で処理するパルプ漂白温排水Ａ及び黒液濃縮ドレン温排水Ｂを熱交換器２にて冷清水Ｃと熱交換し、排水温度計３にて熱交換後排水の温度を測定して、該温度が設定温度の範囲になるように、冷清水自動調節弁４の開度を制御し、冷清水Ｃの流量を調節して温清水Ｄを得る。
この温清水Ｄを、抄紙工程５で使用する抄紙用水Ｅと混合器６にて混合し、抄紙用水温度計７にて混合後の抄紙用水の温度を測定して、該温度が設定温度の範囲になるように、温清水自動調節弁８の開度を制御し、温清水Ｄの流量を調節する。
該パルプ漂白温排水Ａ及び黒液濃縮ドレン温排水Ｂの温度は約５０℃である。冷清水Ｃの温度は年平均約１２℃であるが、夏期（５〜１０月）は平均約１９℃、冬期（１１〜４月）は平均約６℃である。これらを熱交換することで熱交換後の排水温度を活性汚泥曝気槽での処理に適した設定温度まで冷却する。該設定温度の範囲は３２〜４２℃が好ましく、３５〜３９℃がより好ましい。排水温度が３２℃未満、もしくは４２℃を超える場合は、活性汚泥曝気槽での処理効率が著しく低下し、好ましくない。
上記の熱交換により、温度約４０℃の温清水Ｄを得る。抄紙用水Ｅの温度は、上記冷清水Ｃと同じである。温清水Ｄと抄紙用水Ｅを混合することで、混合後抄紙用水の温度を設定温度まで昇温する。該設定温度の範囲は１４〜３０℃が好ましく、１７〜２７℃がより好ましい。さらに好ましくは１９〜２５℃である。１４℃未満では抄紙工程の蒸気削減に寄与せず、３０℃を超える場合には、水温が高すぎて、抄紙工程で不具合が発生する。
本発明の活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法の実施例について、詳細に説明する。
実施例１
活性汚泥槽で処理する５０℃のパルプ漂白温排水及び黒液濃縮ドレン温排水と抄紙工程で使用する５℃の冷清水を、プレート式熱交換器にて熱交換して４０℃の温清水として、この温清水と抄紙工程で使用する５℃の抄紙用水をスタティックミキサーにて混合し、２１℃まで抄紙用水を昇温した時の工程生産量当たりの蒸気原単位を調査した。
実施例２
活性汚泥槽で処理する５０℃のパルプ漂白温排水及び黒液濃縮ドレン温排水と抄紙工程で使用する３℃の冷清水を、プレート式熱交換器にて熱交換して３８℃の温清水として、この温清水と抄紙工程で使用する３℃の抄紙用水をスタティックミキサーにて混合し、２４℃まで抄紙用水を昇温した時の工程生産量当たりの蒸気原単位を調査した。
比較例１
実施例１において、温排水と冷清水との熱交換、及び熱交換した温清水と抄紙用水の混合を行わず、５℃の抄紙用水のみを使用した時の工程生産量当たりの蒸気原単位を調査した。
比較例２
実施例２において、温排水と冷清水との熱交換、及び熱交換した温清水と抄紙用水の混合を行わず、３℃の抄紙用水のみを使用した時の工程生産量当たりの蒸気原単位を調査した。
表１に、実施例１、２及び比較例１、２の調査結果を示す。
Figure 2009045512
表１から、実施例１及び２は比較例１及び２に対し、いずれも蒸気原単位が低くなっており、活性汚泥処理槽流入排水から得た熱量によって抄紙工程で使用する抄紙用水の温度を高くすることが、抄紙工程での蒸気使用量の削減に有効であることが分かる。また、蒸気使用量の削減による省エネルギー効果により、ボイラー設備での化石燃料の削減を図ることができるので、環境汚染の防止にも寄与することができる。
本発明における活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法の一実施例を示すフローシート。
符号の説明
１ 活性汚泥処理槽
２ 熱交換器
３ 排水温度計
４ 冷清水自動調節弁
５ 抄紙工程
６ 混合器
７ 抄紙用水温度計
８ 温清水自動調節弁
Ａ パルプ漂白温排水
Ｂ 黒液濃縮ドレン温排水
Ｃ 冷清水
Ｄ 温清水
Ｅ 抄紙用水

Claims (3)

  1. 活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法において、該温排水から得た熱量によって抄紙工程用水を昇温することを特徴とする活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法。
  2. 活性汚泥処理槽流入温排水と清水との熱交換の工程において、熱交換後の温排水温度を測定し、該温度が設定温度の範囲になるように、清水側に設けた自動調節弁の開度を制御することを特徴とする活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法。
  3. 活性汚泥処理槽流入温排水と清水の熱交換で得た温清水を抄紙工程用水と混合し、混合後の用水温度を測定して該温度が設定温度の範囲になるように、温清水側に設けた自動調節弁の開度を制御することを特徴とする活性汚泥処理槽流入温排水の廃熱回収方法。
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