JP2012005935A - Method of neutralizing alkaline wastewater - Google Patents

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智 大久保
Akihito Umeda
明史 梅田
Kiyoshi Taniguchi
清士 谷口
Masaharu Ban
正治 挽
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of neutralizing alkaline wastewater capable of efficiently subjecting alkaline wastewater containing wood waste and the like generated in a paper-making/pulp factory to neutralization treatment, and excelling in economic efficiency.SOLUTION: Alkaline wastewater containing wood waste and the like generated in a paper-making/pulp factory is subjected to neutralization treatment in a state containing the wood waste and the like by a gas-liquid contact treatment with exhaust gas generated in a boiler installed in the factory in a water storage tank 20. The gas-liquid contact treatment between the alkaline wastewater and the boiler exhaust gas in the treatment tank 20 is performed by a combination of a self-suction type exhaust gas diffusion device 30 and a wastewater agitation device 40 arranged in the vicinity of the diffusion device.

Description

本発明は、製紙/パルプ工場で大量に生じるアルカリ排水を効率的、経済的に中和処理するアルカリ排水中和方法に関する。   The present invention relates to an alkaline wastewater neutralization method for efficiently and economically neutralizing alkaline wastewater generated in large quantities in a paper / pulp factory.

製紙/パルプ工場ではパルプの蒸解工程や古紙再生時の離解工程で多量の水酸化ナトリウムが使用される。このため、製紙/パルプ工場からは多量のアルカリ排水が発生し、その中和処理が行われる。その中和処理として実際に行われているのは、硫酸液による中和処理のみである(特許文献1)。その理由は次のとおりである。   In a paper / pulp factory, a large amount of sodium hydroxide is used in a pulp digesting process or a disaggregation process when recycling used paper. For this reason, a large amount of alkaline waste water is generated from the paper / pulp mill and neutralized. Only the neutralization treatment with sulfuric acid solution is actually performed as the neutralization treatment (Patent Document 1). The reason is as follows.

アルカリ排水の中和処理としては、炭酸ガスなどの酸性ガスとの気液接触によるものも存在するが(特許文献2)、製紙/パルプ工場で発生するアルカリ排水にはスラリー状の木屑等が多量に混入している。このためミキサーやエジェクタなどの混合装置を使用する気液接触では、それらの混合装置に詰まりが発生し、混合装置が短期間で使用困難となる。このため、混合装置を使用する気液接触では、アルカリ排水中の木屑等を予め除去しておく必要となるが、その処理に莫大なコストがかかるため、この方法は実際には行われていない。   Alkaline wastewater is neutralized by gas-liquid contact with acidic gases such as carbon dioxide (Patent Document 2), but the alkaline wastewater generated in a paper / pulp factory contains a large amount of slurry-like wood chips. It is mixed in. For this reason, in gas-liquid contact using a mixing device such as a mixer or an ejector, the mixing devices are clogged, making the mixing device difficult to use in a short period of time. For this reason, in the gas-liquid contact using the mixing device, it is necessary to remove the wood chips and the like in the alkaline wastewater in advance, but this method is not actually performed because the processing costs enormous costs. .

別の気液接触法として貯水槽内で散気装置により行うものがある。これは貯水槽内のアルカリ排水に散気装置から炭酸ガスなどの酸性ガスを注入するものである。詰まりの危険はないが、散気装置からアルカリ排水中に供給される酸性ガスの気泡径が大きいため効率が極端に低い。このため、この方法も理論的には考えられていても、実際には行われていない。   Another gas-liquid contact method is performed by a diffuser in a water tank. In this method, acidic gas such as carbon dioxide gas is injected from an air diffuser into alkaline drainage in a water tank. Although there is no risk of clogging, the efficiency is extremely low because the bubble diameter of the acidic gas supplied from the air diffuser into the alkaline waste water is large. For this reason, even though this method is theoretically considered, it is not actually performed.

更に別の気液接触法として、本出願人はボイラーブロー排水などのアルカリ排水をボイラー排ガスなどの炭酸ガス含有ガスにより中和する方法を開発し、特許文献3により提示している。この方法は、貯水槽の上に気液接触塔を連設した中和処理装置を使用する。そして、気液接触塔の上部から塔内にアルカリ排水を注入すると共に、炭酸ガス含有ガスを貯水槽内のアルカリ排水に注入し、貯水槽及び気液接触塔内でアルカリ排水と接触させた後、塔上部から塔外へ排出する。この方法は、ボイラーブロー排水などの固形物を含まないアルカリ排水の中和処理には有効であるが、製紙/パルプ工場で発生しスラリー状の木屑等を多量に含むアルカリ排水の処理には、木屑等が気液接触塔に詰まるために不向きである。   As yet another gas-liquid contact method, the present applicant has developed a method for neutralizing alkaline drainage such as boiler blow drainage with carbon dioxide-containing gas such as boiler exhaust gas, and has been proposed in Patent Document 3. This method uses a neutralization treatment apparatus in which a gas-liquid contact tower is continuously provided on a water tank. And after injecting alkaline wastewater into the tower from the upper part of the gas-liquid contact tower, injecting carbon dioxide-containing gas into the alkaline wastewater in the water storage tank, and contacting with the alkaline wastewater in the water storage tank and the gas-liquid contact tower , Discharged from the top of the tower. This method is effective for neutralization treatment of alkaline wastewater that does not contain solids such as boiler blow wastewater, but for treatment of alkaline wastewater that is generated in a paper / pulp factory and contains a large amount of slurry-like wood chips, etc. It is not suitable because wood chips and the like are clogged in the gas-liquid contact tower.

これらのために、製紙/パルプ工場で発生するアルカリ排水の中和処理として実際に行われているのは、硫酸液による中和処理のみである。しかしながら、この方法では、アルカリ排水の排出量が多いため、硫酸液の使用量も多くなり、硫酸液コストの嵩むことが大きな問題となっている。このため、製紙/パルプ工場で発生するアルカリ排水のようなスラリー状固形異物を大量に含むアルカリ排水について、硫酸などの薬剤を使用せず、また固形異物の事前除去を必要としない効率的、経済的な中和方法の開発が待たれている。   For these reasons, only the neutralization treatment with sulfuric acid solution is actually performed as the neutralization treatment of the alkaline drainage generated in the paper / pulp factory. However, in this method, since the discharge amount of alkaline waste water is large, the amount of sulfuric acid solution used is also large, and the sulfuric acid solution cost is a big problem. For this reason, alkaline wastewater containing a large amount of slurry-like solid foreign matter such as alkaline wastewater generated in a paper / pulp factory does not use chemicals such as sulfuric acid and does not require prior removal of solid foreign matter. Development of a neutralization method is awaited.

特開2001−081520号公報JP 2001-081520 A 特開2002−066574号公報JP 2002-066654 A 特開2009−279465号公報JP 2009-279465 A

本発明の目的は、製紙/パルプ工場で生じる木屑等含有のアルカリ排水を効率よく中和処理することができる経済性に優れたアルカリ排水中和方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an alkaline drainage neutralization method excellent in economy that can efficiently neutralize alkaline drainage containing wood chips and the like produced in a paper / pulp factory.

上記目的を達成するために、本発明者らは自ら開発したボイラー排ガスによるアルカリ排水中和装置(特許文献3)を製紙/パルプ工場で生じるアルカリ排水の中和処理に適用させるべく、その改良に着手し、様々な方面から多くの検討を行った。その結果、以下のような事実が判明した。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have made improvements in order to apply an alkali drainage neutralization apparatus (Patent Document 3) using boiler exhaust gas developed by themselves to neutralize alkaline drainage generated in a paper / pulp factory. We started and examined many things from various directions. As a result, the following facts were found.

製紙/パルプ工場では、多くのボイラーが使用されている。それらのボイラーは、従来は重油を燃料とする油焚きボイラーであったが、近年の重油コストの高騰、二酸化炭素排出量抑制に代表される環境上の制約などからバイオマスボイラーへの転換が図られており、最近ではボイラーの多くはこのバイオマスボイラーで占められるようになった。バイオマスボイラーの排ガスは油焚きボイラーの排ガスと比べて炭酸ガスを多く含むが、その炭酸ガスは二酸化炭素排出量に加算されない。また、バイオマスボイラーの排ガスは硫黄分を含まないため法的規制を受けない。これらのため、製紙/パルプ工場の多くで使用が急増しているバイオマスボイラーの排ガスは、製紙/パルプ工場で生じるアルカリ排水の中和処理に適する。   Many boilers are used in paper / pulp mills. Conventionally, these boilers have been oil-fired boilers that use heavy oil as fuel. However, due to the recent increase in fuel oil costs and environmental constraints such as carbon dioxide emission control, conversion to biomass boilers has been attempted. Recently, most of the boilers are occupied by this biomass boiler. The exhaust gas from the biomass boiler contains more carbon dioxide than the exhaust gas from the oil-fired boiler, but the carbon dioxide is not added to the carbon dioxide emission. In addition, the exhaust gas from biomass boilers does not contain sulfur, so it is not subject to legal regulations. For these reasons, the exhaust gas from biomass boilers, which are rapidly increasing in many paper / pulp mills, is suitable for the neutralization treatment of alkaline wastewater generated in paper / pulp mills.

しかしながら、製紙/パルプ工場で生じるアルカリ排水に含まれるスラリー状の木屑等がボイラー排ガスによる中和処理の大きな障害となることは前述したとおりである。そこで本発明者らは、アルカリ排水中の木屑等が障害にならない貯水槽内での気液接触方式に着目し、前述したアルカリ排水中和装置(特許文献3)の改良を試みた。その結果、次のような工夫が有効であることが明らかとなった。   However, as described above, slurry-like wood chips and the like contained in alkaline drainage generated in a paper / pulp factory are a major obstacle to neutralization treatment with boiler exhaust gas. Therefore, the present inventors have focused on a gas-liquid contact method in a water storage tank in which wood waste or the like in alkaline drainage does not become an obstacle, and tried to improve the above-described alkaline drainage neutralization device (Patent Document 3). As a result, it became clear that the following devices are effective.

第1は、アルカリ排水中和装置において詰まりを生じる危険がある貯水槽上の気液接触塔を取り除くこと。第2は、気液接触塔を取り除くことによる効率低下を貯水槽内の散気装置の工夫で補うこと。具体的にはボイラー排ガス散気装置に排水攪拌装置を組み合わせること、望ましくはその散気装置として自吸式散気装置を使用することである。   The first is to remove the gas-liquid contact tower on the water tank that may cause clogging in the alkaline wastewater neutralizer. The second is to compensate for the reduction in efficiency caused by removing the gas-liquid contact tower with the device of the diffuser in the water tank. Specifically, a boiler exhaust gas diffuser is combined with a waste water agitator, and preferably a self-priming diffuser is used as the diffuser.

自吸式散気装置とは、隣接する羽根間の回転軸部にガス吐出口を設けた羽根車を被処理液中で高速回転させるものであり、羽根車の高速回転により各羽根の回転方向下流側が負圧になることにより、回転軸を通して吸引されるガスが各吐出口から液中に噴出されると共に、噴出されたガスが各羽根で剪断されることにより、羽根車周囲に微細なガス気泡を大量に噴出し、被処理液と気液接触させる。この自吸式散気装置は多量の微細気泡を高速で噴出することから非常に高効率であるが、それでもなお、取り除いた気液接触塔を補うまでには至らない。そこで、微細気泡が充満した被処理液を、自吸式散気装置とは別の攪拌装置により強制攪拌する。その結果、製紙/パルプ工場で生じスラリー状の木屑等を含んだアルカリ排水が、ボイラー排ガスにより木屑等を含んだまま中和処理されることが明らかとなった。   A self-priming diffuser is a device that rotates an impeller provided with a gas discharge port at the rotation shaft between adjacent blades at high speed in the liquid to be treated. When the downstream side becomes negative pressure, the gas sucked through the rotating shaft is ejected into the liquid from each discharge port, and the ejected gas is sheared by each blade, so that fine gas around the impeller A large amount of bubbles are ejected and brought into gas-liquid contact with the liquid to be treated. This self-priming diffuser is very efficient because it ejects a large amount of fine bubbles at high speed, but it still does not make up for the removed gas-liquid contact tower. Therefore, the liquid to be treated filled with fine bubbles is forcibly stirred by a stirring device separate from the self-priming diffuser. As a result, it has been clarified that the alkaline drainage produced in the paper / pulp factory and containing the slurry-like wood waste is neutralized by the boiler exhaust gas while containing the wood waste.

本発明のアルカリ排水中和方法は、かかる知見に基づいてなされたものであり、製紙/パルプ工場で生じ木屑等を含むアルカリ排水を、貯水槽内にて、当該工場に設置されたボイラーで生じる排ガスとの気液接触処理により、木屑等を含んだ状態で中和処理するものである。   The alkaline wastewater neutralization method of the present invention has been made based on such knowledge. Alkaline wastewater generated in a paper / pulp factory and containing wood chips and the like is generated in a water tank with a boiler installed in the factory. By the gas-liquid contact treatment with the exhaust gas, neutralization is performed in a state containing wood chips and the like.

本発明のアルカリ排水中和方法に使用されるボイラーとしては、硫黄分を含まない一方、炭酸ガスを多く含み、その炭酸ガスが二酸化炭素排出量に加算されないバイオマスボイラーの排ガスが好ましいが、ガス中の硫黄分が少ないガス焚きボイラーの排ガスの使用も可能である。   The boiler used in the alkaline wastewater neutralization method of the present invention is preferably an exhaust gas from a biomass boiler that does not contain sulfur, but contains a large amount of carbon dioxide, and the carbon dioxide is not added to the carbon dioxide emission. It is also possible to use exhaust gas from a gas-fired boiler with a low sulfur content.

アルカリ排水とボイラー排ガスとの処理槽内での気液接触処理については、排ガス散気装置と当該散気装置の近傍に配置された排水攪拌装置との組合せにより行うのが有効である。排水攪拌装置は、排ガスの微細気泡を十分に含んだ排水を攪拌する必要があるので、排ガス散気装置の近傍に配置されていることが必要である。排ガス散気装置及び排水攪拌装置が共に回転羽根式であって同軸上に接近して配置された構成が、合理的で高効率な点から好ましく、同軸上に配置された回転羽根式の排ガス散気装置と排水攪拌装置とが共通のモータにより駆動される構成が、より好ましい。そして、その排ガス散気装置としては前述した自吸式排ガス散気装置が好ましい。   It is effective to perform the gas-liquid contact treatment between the alkaline waste water and the boiler exhaust gas in the treatment tank by a combination of the exhaust gas diffuser and the waste water agitator disposed in the vicinity of the diffuser. Since the waste water agitation device needs to stir the waste water sufficiently containing the fine bubbles of the exhaust gas, it is necessary to be disposed in the vicinity of the exhaust gas aeration device. A configuration in which the exhaust gas diffuser and the waste water agitator are both rotary vane type and arranged close to the same axis is preferable from the viewpoint of rational and high efficiency, and the rotary vane type exhaust gas diffuser arranged coaxially is preferable. A configuration in which the air device and the waste water stirring device are driven by a common motor is more preferable. As the exhaust gas diffuser, the above-described self-priming exhaust gas diffuser is preferable.

本発明のアルカリ排水中和方法は、製紙/パルプ工場で生じ木屑等を含むアルカリ排水を、当該工場に設置されたボイラーで生じる排ガスにて中和するので、中和処理のための薬液が不要となり、経済性に優れる。貯水槽内での気液接触により中和処理を行い、木屑等の目詰まり要因を排除したので、アルカリ排水から木屑等を事前に除去する手間を省略でき、この点からも経済性に優れる。貯水槽の構造も簡単になり、この点からも経済性に優れる。したがって、本発明のアルカリ排水中和方法は非常に経済的である。   The method for neutralizing alkaline wastewater according to the present invention neutralizes alkaline wastewater generated in a paper / pulp factory and containing wood chips with exhaust gas generated in a boiler installed in the factory, so that no chemical solution for neutralization is required. It is economically superior. Since neutralization is performed by gas-liquid contact in the water storage tank and clogging factors such as wood chips are eliminated, it is possible to eliminate the trouble of removing the wood chips and the like from the alkaline drainage in advance, and this is also economical. The structure of the water storage tank becomes simple, and it is excellent in economic efficiency from this point. Therefore, the alkaline wastewater neutralization method of the present invention is very economical.

本発明の第1実施形態を示すアルカリ排水中和方法の概念図である。It is a conceptual diagram of the alkaline waste water neutralization method which shows 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態を示すアルカリ排水中和方法の概念図である。It is a conceptual diagram of the alkaline waste water neutralization method which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態を示すアルカリ排水中和方法の概念図である。It is a conceptual diagram of the alkaline waste water neutralization method which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態を示すアルカリ排水中和方法の概念図である。It is a conceptual diagram of the alkaline waste water neutralization method which shows 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態を示すアルカリ排水中和方法の概念図である。It is a conceptual diagram of the alkaline waste water neutralization method which shows 5th Embodiment of this invention.

以下に本発明の第1実施形態〜第5実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, first to fifth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1本実施形態のアルカリ排水中和方法は、図1に示すように、製紙/パルプ工場で生じるアルカリ排水の中和処理に用いられており、より具体的には、当該製紙/パルプ工場内に設置されたバイオマスボイラーの排ガスにより、その中和処理を行う。この中和処理のために、前記アルカリ排水が送液ポンプ10により貯水槽20に導入される。アルカリ排水はスラリー状の木屑等を含んだ状態であり、そのpHは例えば約10程度である。   As shown in FIG. 1, the alkaline wastewater neutralization method of the first embodiment is used for neutralization treatment of alkaline wastewater generated in a papermaking / pulp factory, and more specifically, in the papermaking / pulp factory. The neutralization treatment is performed with the exhaust gas from the biomass boiler installed in the plant. For this neutralization treatment, the alkaline waste water is introduced into the water storage tank 20 by the liquid feed pump 10. The alkaline drainage is in a state containing slurry-like wood chips and the like, and its pH is about 10 for example.

貯水槽20には、自吸式排ガス散気装置30と排水攪拌装置40とを組み合わせた中和処理促進装置が取付けられている。自吸式排ガス散気装置30は、貯水槽20上に設置されたモータ31と、モータ31から下方へ延出して貯水槽20内に挿入された垂直な中空支持軸32と、中空支持軸32の先端部に回転自在に取付けられた回転羽根33とを備えている。回転羽根33は、回転中心部から放射状に延出した複数枚の羽根と、隣接する羽根の間に位置して回転中心部に設けられたガス吐出孔とを有しており、中空支持軸32内を貫通する垂直な回転軸を介してモータ31により回転駆動される。回転羽根33における個々の羽根は回転中心に平行な平板である。   The water storage tank 20 is provided with a neutralization promoting device that combines a self-priming exhaust gas diffuser 30 and a wastewater agitator 40. The self-priming exhaust gas diffusing device 30 includes a motor 31 installed on the water storage tank 20, a vertical hollow support shaft 32 extending downward from the motor 31 and inserted into the water storage tank 20, and a hollow support shaft 32. And a rotary vane 33 that is rotatably attached to the distal end portion. The rotary blade 33 includes a plurality of blades extending radially from the rotation center portion and gas discharge holes provided in the rotation center portion between adjacent blades. It is rotationally driven by a motor 31 through a vertical rotating shaft that penetrates the inside. Each blade in the rotary blade 33 is a flat plate parallel to the center of rotation.

貯水槽20内のアルカリ排水中で回転羽根33が高速で回転駆動されることにより、ボイラー排ガス煙道50からボイラー排ガスが中空支持軸32内に吸引され、回転羽根33の隣接する羽根間に設けられた各ガス吐出孔からアルカリ排水中へ微細気泡となって吐出される。その原理は前述したとおりである。   By rotating the rotary blade 33 at high speed in the alkaline drainage in the water storage tank 20, the boiler exhaust gas is sucked into the hollow support shaft 32 from the boiler exhaust gas flue 50 and provided between adjacent blades of the rotary blade 33. Each gas discharge hole is discharged as fine bubbles into the alkaline drainage. The principle is as described above.

排水攪拌装置40は、自吸式排ガス散気装置30における回転羽根33の先端側に設けられた回転羽根41からなる。回転羽根41は回転羽根33に対して同心状に且つ一体的に連結されており、回転羽根33と共にモータ31により駆動される。すなわち、自吸式排ガス散気装置30のモータ31は、排水攪拌装置40を構成する回転羽根41の駆動原を兼ねている。回転羽根41の構造は、回転羽根33と同様に、回転中心部から回転中心に平行な複数枚の板状羽根が放射状に延出したものとなっている。回転羽根41における羽根の枚数は、回転羽根33より少なく、例えば回転羽根33の8枚に対して、その半分の4枚である。   The waste water agitation device 40 is composed of a rotary blade 41 provided on the front end side of the rotary blade 33 in the self-priming exhaust gas diffuser 30. The rotating blade 41 is concentrically and integrally connected to the rotating blade 33, and is driven by the motor 31 together with the rotating blade 33. That is, the motor 31 of the self-priming exhaust gas diffusing device 30 also serves as a driving source for the rotary blade 41 that constitutes the drainage stirring device 40. The structure of the rotary blade 41 is the same as that of the rotary blade 33, in which a plurality of plate-like blades parallel to the rotation center extend radially from the rotation center portion. The number of blades in the rotary blade 41 is smaller than that of the rotary blade 33, for example, four of the half of the eight rotary blades 33.

自吸式排ガス散気装置30及び排水攪拌装置40は、ここでは回転中心が垂直な縦型であり、回転羽根33,41は貯水槽20内の底部近傍に位置している。   Here, the self-priming exhaust gas diffusing device 30 and the waste water agitating device 40 are vertical types having a vertical rotation center, and the rotary blades 33 and 41 are located in the vicinity of the bottom in the water tank 20.

操業では、送液ポンプ10及び自吸式排ガス散気装置30におけるモータ31が駆動される。送液ポンプ10の駆動により、木屑等を含んだアルカリ排水が貯水槽20内に槽上部から導入される。自吸式排ガス散気装置30におけるモータ31の駆動により、自吸式排ガス散気装置30における回転羽根33及び排水攪拌装置40を構成する回転羽根41が高速回転する。回転羽根33の高速回転により、隣接する羽根板間が真空状態となり、バイオマスボイラーの排ガス煙道50からボイラー排ガスが中空支持軸32内を経て回転羽根41の回転中心部に形成された複数のガス吐出孔からアルカリ排水中へ吐出され、排ガスの微細気泡が周囲へ放散される。   In operation, the motor 31 in the liquid feed pump 10 and the self-priming exhaust gas diffuser 30 is driven. By driving the liquid feed pump 10, alkaline drainage containing wood chips and the like is introduced into the water storage tank 20 from the top of the tank. By driving the motor 31 in the self-priming exhaust gas diffuser 30, the rotary blades 33 constituting the rotary blade 33 and the waste water agitator 40 in the self-priming exhaust gas diffuser 30 are rotated at high speed. Due to the high speed rotation of the rotary blade 33, a vacuum state is established between adjacent blade plates, and the boiler exhaust gas from the exhaust gas flue 50 of the biomass boiler passes through the hollow support shaft 32 to form a plurality of gases formed at the rotation center of the rotary blade 41. It is discharged from the discharge hole into the alkaline drainage, and fine bubbles of the exhaust gas are diffused to the surroundings.

同時に、回転羽根41の高速回転により、回転羽根41の近傍のアルカリ排水が攪拌される。回転羽根41は回転羽根33に連設され、回転羽根33の直近で高速回転するため、排ガスの微細気泡を高密度で多量に含むアルカリ排水が強制攪拌される。このため、アルカリ排水が排ガス中の炭酸ガスにより高効率に中和処理される。排ガスの微細気泡は回転羽根33から遠ざかるにつれて気泡径が大きくなり、密度は低下するので、回転羽根33から離れたところで回転羽根41による攪拌を行っても、中和処理の効率は上がらない。回転羽根33に連設された回転羽根41により、回転羽根33の直近でアルカリ排水の攪拌を行うことに意義がある。   At the same time, the alkaline drainage near the rotary blade 41 is agitated by the high-speed rotation of the rotary blade 41. Since the rotary blade 41 is connected to the rotary blade 33 and rotates at a high speed in the immediate vicinity of the rotary blade 33, the alkaline drainage containing a large amount of fine bubbles of exhaust gas at high density is forcibly agitated. For this reason, the alkaline drainage is neutralized with high efficiency by the carbon dioxide in the exhaust gas. As the fine bubbles of the exhaust gas move away from the rotary blade 33, the bubble diameter increases and the density decreases. Therefore, even if stirring is performed with the rotary blade 41 away from the rotary blade 33, the efficiency of the neutralization treatment does not increase. It is meaningful to stir the alkaline drainage in the immediate vicinity of the rotary blade 33 by the rotary blade 41 provided continuously with the rotary blade 33.

かくして、製紙/パルプ工場で生じスラリー状の木屑等を含むアルカリ排水が、その木屑等を含んだ状態のままボイラー排ガスにより硫酸を使用することなく効率的、経済的に中和処理される。   Thus, the alkaline wastewater containing slurry-like wood chips and the like produced in the paper / pulp factory is efficiently and economically neutralized without using sulfuric acid with the boiler exhaust gas while containing the wood chips and the like.

貯水槽20で中和処理された後の中性排水は、貯水槽20におけるアルカリ排水導入側とは反対側の槽上部から槽外へ順次排出される。中和処理に使用され炭酸ガスを消費された後の排ガスは、貯水槽20の上部に立設した排気管21から槽外へ排出される。   The neutral waste water after neutralization treatment in the water storage tank 20 is sequentially discharged out of the tank from the top of the water tank 20 on the side opposite to the alkaline drain introduction side. The exhaust gas after being used for the neutralization process and consuming the carbon dioxide gas is discharged out of the tank from an exhaust pipe 21 erected on the upper part of the water storage tank 20.

次に、第2実施形態以降のアルカリ排水中和方法について説明する。   Next, the alkali waste water neutralization method after 2nd Embodiment is demonstrated.

第2実施形態のアルカリ排水中和方法は、図2に示すように、自吸式排ガス散気装置30及び排水攪拌装置40が、回転中心が水平な横型となっている点が、第1実施形態のアルカリ排水中和方法と異なる。自吸式排ガス散気装置30及び排水攪拌装置40は貯水槽20の底部近傍に設置されており、機能は第1実施形態のアルカリ排水中和方法と実質同一である。   As shown in FIG. 2, the alkaline wastewater neutralization method of the second embodiment is that the self-priming exhaust gas diffuser 30 and the wastewater agitator 40 are in a horizontal type with a horizontal center of rotation. It differs from the alkaline drainage neutralization method. The self-priming exhaust gas diffusing device 30 and the waste water stirring device 40 are installed in the vicinity of the bottom of the water storage tank 20, and the functions are substantially the same as those of the alkaline waste water neutralization method of the first embodiment.

第3実施形態のアルカリ排水中和方法は、図3に示すように、自吸式排ガス散気装置30におけるモータ31が、回転羽根33,41と共に貯水槽20の槽上に架台70により設置され、回転羽根33,41と直結されている点が、第1実施形態及び第2実施形態のアルカリ排水中和方法と相違する。架台70は、貯水槽20内のアルカリ排水の流通を阻害しない構成である。機能は、第1実施形態及び第2実施形態のアルカリ排水中和方法と実質同一である。   In the alkaline drainage neutralization method of the third embodiment, as shown in FIG. 3, the motor 31 in the self-priming exhaust gas diffusing device 30 is installed on the tank of the water storage tank 20 together with the rotary blades 33 and 41 by a pedestal 70. The point directly connected to the rotary blades 33 and 41 is different from the alkaline drainage neutralization method of the first embodiment and the second embodiment. The gantry 70 has a configuration that does not hinder the flow of alkaline drainage in the water tank 20. The function is substantially the same as the alkaline wastewater neutralization method of the first embodiment and the second embodiment.

第4実施形態のアルカリ排水中和方法は、図4に示すように、排ガス煙道50から自吸式排ガス散気装置30へボイラー排ガスを導く導管に送風ブロワー60を介装した点が他の実施形態のアルカリ排水中和方法と相違する。送風ブロワー60の介装により、自吸式排ガス散気装置30へより多くのボイラー排ガスを供給することができ、貯水槽20での中和処理能力の向上を図ることができる。   As shown in FIG. 4, the alkaline drainage neutralization method of the fourth embodiment is different in that the blower blower 60 is interposed in a conduit that leads the boiler exhaust gas from the exhaust flue 50 to the self-priming exhaust gas diffuser 30. It differs from the alkaline wastewater neutralization method of the embodiment. By interposing the blower blower 60, more boiler exhaust gas can be supplied to the self-priming exhaust gas diffuser 30, and the neutralization capacity in the water storage tank 20 can be improved.

図4のアルカリ排水中和方法では、基礎となっているシステムが図1のものであるが、図2のシステムや図3のシステムの場合も有効であることは言うまでもない。   In the alkaline drainage neutralization method of FIG. 4, the underlying system is that of FIG. 1, but it goes without saying that the system of FIG. 2 and the system of FIG. 3 are also effective.

第5実施形態のアルカリ排水中和方法は、貯水槽20を多段化(タンデム化)した点で他の実施形態のアルカリ排水中和方法と相違する。ここにおける貯水槽20は、内部が堰22により上流側と下流側に仕切られており、それぞれに自吸式排ガス散気装置30と排水攪拌装置40の組合せを装備している。   The alkaline wastewater neutralization method of the fifth embodiment is different from the alkaline wastewater neutralization method of other embodiments in that the water storage tank 20 is multistaged (tandemized). The water storage tank 20 here is partitioned into an upstream side and a downstream side by a weir 22, and each is equipped with a combination of a self-priming exhaust gas diffuser 30 and a waste water agitator 40.

このアルカリ排水中和方法では、アルカリ排水に対してボイラー排ガスによる中和処理が繰り返し行われる点から、中和処理能力の向上が図られる。ここでも、基礎となっているシステムは図1のものであるが、図2のシステムや図3のシステム、図4のシステムの場合も有効であることは言うまでもない。   In this alkaline wastewater neutralization method, neutralization treatment capacity is improved because neutralization treatment with boiler exhaust gas is repeatedly performed on alkaline wastewater. Again, the underlying system is that of FIG. 1, but it goes without saying that the system of FIG. 2, the system of FIG. 3, and the system of FIG. 4 are also effective.

更に処理段数は、図5では2段であるが、3段以上とすることも可能であり、それにより処理効率が更に向上することは言うまでもない。   Furthermore, although the number of processing stages is two in FIG. 5, it is possible to make it three or more, and it goes without saying that the processing efficiency is further improved.

〔実施例1〕
図1に示す第1実施形態のアルカリ排水中和方法を実際に実施した。被処理水は、製紙/パルプ工場で生じるアルカリ排水であり、スラリー状の木屑等を多量に含んでいる。被処理水のpHは11.8である。貯水槽の容積は5m3 であり、被処理水の供給量は150m3 /hとした。被処理水の槽内滞留時間は約2分である。一方、ボイラー排ガスとしては、バイオマスボイラーで生じる燃焼排ガスを使用した。そのボイラー排ガス中の炭酸ガス濃度(CO2 濃度)は10vol%であり、自吸式排ガス散気装置への供給量は300m3 /hである。これにより、被処理水への炭酸ガス(CO2 )の吹き込み量は30m3 /hとなる。自吸式排ガス散気装置及び排水攪拌装置における回転羽根の回転数は1800rpm、これらの動力源であるモータの出力は約14kWである。
[Example 1]
The alkaline wastewater neutralization method of the first embodiment shown in FIG. 1 was actually implemented. The water to be treated is an alkaline drainage generated in a paper / pulp factory, and contains a large amount of slurry-like wood chips and the like. The pH of the water to be treated is 11.8. The volume of the water storage tank was 5 m 3 , and the amount of water to be treated was 150 m 3 / h. The residence time in the tank to be treated is about 2 minutes. On the other hand, as the boiler exhaust gas, the combustion exhaust gas generated in the biomass boiler was used. The carbon dioxide gas concentration (CO2 concentration) in the boiler exhaust gas is 10 vol%, and the supply amount to the self-priming exhaust gas diffuser is 300 m 3 / h. As a result, the amount of carbon dioxide (CO2) blown into the water to be treated is 30 m 3 / h. The rotation speed of the rotating blades in the self-priming exhaust gas diffuser and the waste water agitator is 1800 rpm, and the output of the motor as the power source is about 14 kW.

貯水槽から排出される処理水のpHは7.6であった。処理水をpH7.6にするのに必要な理論炭酸ガス量(CO2 量)は21m2 /hであり、処理効率、経済性は非常に高いと言える。 The pH of the treated water discharged from the water storage tank was 7.6. The theoretical amount of carbon dioxide gas (CO2 amount) required to adjust the treated water to pH 7.6 is 21 m 2 / h, and it can be said that the treatment efficiency and economy are very high.

〔参考例〕
実施例2において排水攪拌装置を取り除き、自吸式排ガス散気装置のみを使用した。貯水槽から排出される処理水のpHは9.0に上昇した。
[Reference example]
In Example 2, the waste water stirring device was removed, and only a self-priming exhaust gas diffuser was used. The pH of the treated water discharged from the water storage tank rose to 9.0.

〔実施例2〕
図4に示す第4実施形態のアルカリ排水中和方法を実際に実施した。具体的には、実施例1において、排ガス煙道から自吸式排ガス散気装置へボイラー排ガスを導く導管に出力が2.2kWの送風ブロワーを介装し、炭酸ガス濃度(CO2 濃度)の供給量を400m3 /hに増加させた。貯水槽から排出される処理水のpHは6.9に低下した。
[Example 2]
The alkaline wastewater neutralization method of the fourth embodiment shown in FIG. 4 was actually carried out. Specifically, in Example 1, an air blower having an output of 2.2 kW is interposed in a conduit for leading boiler exhaust gas from the exhaust gas flue to the self-priming exhaust gas diffuser to supply carbon dioxide concentration (CO2 concentration). The amount was increased to 400 m 3 / h. The pH of the treated water discharged from the water storage tank dropped to 6.9.

〔実施例3〕
図5に示す第5実施形態のアルカリ排水中和方法を実際に実施した。具体的には、実施例1において使用した容量が5m3 の貯水槽の内部を2室に分割して2段処理を行った。各室の容量は2.5m3 であり、それぞれに実施例1と同じ自吸式排ガス散気装置と排水攪拌装置の組合せを設け、ボイラー排ガスを150m3 /hずつ供給した。ボイラー排ガスの総供給量は実施例1と同じ300m3 /h(150m3 /h×2)である。貯水槽から排出される処理水のpHは実施例1より大きい7.0になった。
Example 3
The alkaline wastewater neutralization method of the fifth embodiment shown in FIG. 5 was actually carried out. Specifically, the interior of the water tank having a capacity of 5 m 3 used in Example 1 was divided into two chambers to perform a two-stage treatment. The capacity of each chamber was 2.5 m 3 , and the same combination of the self-priming exhaust gas diffuser and the waste water agitator as in Example 1 was provided, and boiler exhaust gas was supplied by 150 m 3 / h. The total supply amount of boiler exhaust gas is 300 m 3 / h (150 m 3 / h × 2), which is the same as that in the first embodiment. The pH of the treated water discharged from the water storage tank was 7.0, which was higher than that in Example 1.

10 送液ポンプ
20 貯水槽
30 被処理水循環系
21 排気管
22 堰
30 自吸式排ガス散気装置
31 モータ
32 中空支持軸
33 回転羽根
40 排水攪拌装置
41 回転羽根
50 排ガス煙道
60 導管
61 送風ブロワー
70 架台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid feed pump 20 Water storage tank 30 To-be-processed water circulation system 21 Exhaust pipe 22 Weir 30 Self-priming type exhaust gas diffuser 31 Motor 32 Hollow support shaft 33 Rotary blade 40 Drainage stirring apparatus 41 Rotary blade 50 Exhaust gas flue 60 Conduit 61 Blower 70 frame

Claims (6)

製紙/パルプ工場で生じ木屑等を含むアルカリ排水を、貯水槽内にて、当該工場に設置されたボイラーで生じる排ガスとの気液接触処理により、木屑等を含んだ状態で中和処理することを特徴とするアルカリ排水中和方法。   Neutralizing alkaline wastewater, including wood chips, produced in a paper / pulp factory, in a water storage tank, containing wood chips, etc. by gas-liquid contact treatment with exhaust gas generated in a boiler installed in the factory. A method for neutralizing alkaline wastewater. 請求項1に記載のアルカリ排水中和方法において、前記ボイラーがバイオマスボイラー又はガス焚きボイラーであるアルカリ排水中和方法。   The alkaline wastewater neutralization method according to claim 1, wherein the boiler is a biomass boiler or a gas fired boiler. 請求項1又は2に記載のアルカリ排水中和方法において、処理槽内でのアルカリ排水とボイラー排ガスとの気液接触処理を、排ガス散気装置と当該散気装置の近傍に配置された排水攪拌装置との組合せにより行うアルカリ排水中和方法。   3. A method for neutralizing alkaline drainage according to claim 1 or 2, wherein the gas-liquid contact treatment between the alkaline drainage and the boiler exhaust gas in the treatment tank is performed in the waste gas agitator and in the vicinity of the diffuser. Alkaline wastewater neutralization method performed in combination with equipment. 請求項3に記載のアルカリ排水中和方法において、排ガス散気装置と排水攪拌装置とが共に回転羽根式であって同軸上に接近して配置されているアルカリ排水中和方法。   The alkaline wastewater neutralization method according to claim 3, wherein the exhaust gas aeration device and the wastewater agitation device are both rotary blade type and are arranged close to each other on the same axis. 請求項4に記載のアルカリ排水中和方法において、同軸上に配置された回転羽根式の排ガス散気装置と排水攪拌装置とが、共通のモータにより駆動されるアルカリ排水中和方法。   5. The alkaline drainage neutralization method according to claim 4, wherein the rotary vane type exhaust gas diffuser and the drainage agitator arranged coaxially are driven by a common motor. 請求項3〜5の何れかに記載のアルカリ排水中和方法において、排ガス散気装置は自吸式排ガス拡散装置であるアルカリ排水中和方法。
The alkaline wastewater neutralization method according to any one of claims 3 to 5, wherein the exhaust gas diffusion device is a self-priming exhaust gas diffusion device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020131117A (en) * 2019-02-20 2020-08-31 株式会社Ihi Neutralizing apparatus

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