JP2012024706A - Method for production of regenerated particle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for production of regenerated particles capable of stably obtaining the regenerated particle which has a low content of hard materials, is easy to slurry, has high whiteness and is excellent in energy efficiency.SOLUTION: The method for production of regenerated particles includes dehydrating and heat-treating a material 10 to be treated. The heat treatment is performed by dividing into: a drying method 60 for drying the material 10 after dehydration; a first heat treatment method 42 for heat-treating the dried material 10; a second heat treatment method 14 for heat-treating the material 10 after the first heat treatment at a temperature exceeding that of the first heat treatment; and a third heat treatment method 32 for heat-treating the material 10 after the second heat treatment at a temperature exceeding that of the second heat treatment. An external heating jacket 43 is provided on the outer surface of a furnace body for the first heat treatment method 42, and hot air is supplied into the external heating jacket 43 to form an external heating furnace. An exhaust gas G7 discharged from the external heating jacket 43 is blown in the furnace body.

Description

本発明は、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して再生粒子を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing regenerated particles by dehydrating and heat-treating an object to be treated mainly using paper sludge.

現在、製紙スラッジから再生粒子を製造する方法として、様々な方法が提案されており、例えば、製紙スラッジを炭化し、燃焼する方法、炭化せず特定の条件で燃焼する方法等が存在する。また、これらの方法は、製紙スラッジを乾式酸化(いわゆる燃焼)するものであるが、乾式酸化と湿式酸化とを組み合せた方法も提案されている。さらに、過剰空気雰囲気下、燃焼温度650℃以下で製紙スラッジ中の易燃焼性有機物を燃焼除去する一次燃焼工程と、過剰空気雰囲気下、燃焼温度700℃〜850℃で製紙スラッジ中の難燃焼性有機物を燃焼除去する二次燃焼工程との2段階の燃焼工程を経ることで、効率的に白色度が高く高品位の燃焼灰を得ることができるとする提案もある(特許文献1参照。)。   At present, various methods have been proposed for producing recycled particles from paper sludge. For example, there are a method of carbonizing and burning paper sludge, a method of burning under specific conditions without carbonization, and the like. In addition, these methods involve dry oxidation (so-called combustion) of papermaking sludge, but a method combining dry oxidation and wet oxidation has also been proposed. Furthermore, a primary combustion step for burning and removing easily combustible organic substances in the paper sludge under an excess air atmosphere at a combustion temperature of 650 ° C. or less; and a non-combustibility in the paper sludge at a combustion temperature of 700 ° C. to 850 ° C. under an excess air atmosphere There is also a proposal that high-quality combustion ash having high whiteness can be obtained efficiently through a two-stage combustion process including a secondary combustion process for removing organic substances by combustion (see Patent Document 1). .

しかしながら、これら従来の製造方法は、次のような問題を有する。
(1)高温燃焼により原料が黄変化し白色度の低下を招く。(2)原料の溶融によりゲーレナイト等の硬質物質(例えば、特許文献2参照。)が生成されやすく、抄紙設備でのワイヤー摩耗度が上昇する。(3)原料の溶融により凝集体を形成するため、後の微粉砕工程における粉砕エネルギーが増加し、処理効率が低下する。(4)原料の表面が高温に晒されて溶融されるため、原料内部まで燃焼反応(酸化反応)が進まず、有機物(カーボン)が残留する。結果として白色度の低下を招く。(5)得られた再生粒子をスラリー化したときに固まる。
However, these conventional manufacturing methods have the following problems.
(1) The raw material turns yellow due to high-temperature combustion, resulting in a decrease in whiteness. (2) Hard materials such as gelenite (for example, see Patent Document 2) are easily generated by melting the raw material, and the degree of wire wear in the papermaking equipment is increased. (3) Since aggregates are formed by melting the raw materials, the pulverization energy in the subsequent pulverization step increases, and the processing efficiency decreases. (4) Since the surface of the raw material is melted by being exposed to a high temperature, the combustion reaction (oxidation reaction) does not proceed to the inside of the raw material, and organic matter (carbon) remains. As a result, the whiteness is reduced. (5) It solidifies when the obtained regenerated particles are slurried.

また、様々な工程から排出されたスラッジが混在する製紙スラッジは、再生粒子の原料となる微細な無機微粒子を含有するほか、古紙パルプとしては利用が困難な微細繊維や塗工紙に多用される有機高分子であるラテックス、印刷により付与されたインキ成分を多く含むため、燃焼処理において製紙スラッジそのものが自ら燃焼(酸化)してしまう。したがって、製紙スラッジ一般を原料として再生粒子を製造すると、熱処理以上の発熱が生じ、原料の過燃焼を引き起こす。したがって、当該発熱による過燃焼を防止し、好ましくは、当該発熱をエネルギーとして有効利用することができないかが模索される。   Paper sludge mixed with sludge discharged from various processes contains fine inorganic fine particles used as raw materials for recycled particles, and is often used for fine fibers and coated paper that are difficult to use as waste paper pulp. Since it contains a lot of organic polymer latex and ink components applied by printing, the papermaking sludge itself burns (oxidizes) itself in the combustion process. Therefore, when regenerated particles are produced using papermaking sludge in general as a raw material, heat generation more than heat treatment occurs, causing overburning of the raw material. Therefore, overburning due to the heat generation is prevented, and preferably, it is sought whether the heat generation can be effectively used as energy.

特開2008‐207173号公報JP 2008-207173 A 特開2008‐190049号公報JP 2008-190049 A

本発明が解決しようとする主たる課題は、製紙用填料又は塗工用顔料とするに好適な硬質物質の含有量が低く、スラリー化するに容易で、白色度の高い再生粒子を、安定して得ることができ、エネルギー効率に優れる再生粒子の製造方法を提供することにある。   The main problem to be solved by the present invention is that the content of a hard substance suitable for making a papermaking filler or a coating pigment is low, easy to slurry, and regenerated particles with high whiteness are stably produced. An object of the present invention is to provide a method for producing regenerated particles that can be obtained and is excellent in energy efficiency.

この課題を解決した本発明は、次の通りである。
〔請求項1記載の発明〕
製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して再生粒子を製造する方法であって、
前記熱処理を、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥手段と、この乾燥手段で乾燥された被処理物を熱処理する第1の熱処理手段と、この第1の熱処理手段で熱処理された被処理物を当該第1の熱処理温度を超える温度で熱処理する第2の熱処理手段と、この第2の熱処理手段で熱処理された被処理物を当該第2の熱処理温度を超える温度で熱処理する第3の熱処理手段と、を含む少なくとも4つの手段に分けて行い、
前記第1の熱処理手段及び前記第2の熱処理手段の少なくとも一方を、炉本体の外表面上に外熱ジャケットが設けられ、この外熱ジャケット内に熱風が供給される外熱炉とし、
前記外熱ジャケットから排出された排ガスを前記炉本体内に吹き込む、
ことを特徴とする再生粒子の製造方法。
The present invention that has solved this problem is as follows.
[Invention of Claim 1]
A process for producing regenerated particles by dehydrating and heat-treating an object to be processed using papermaking sludge as a main raw material,
The heat treatment includes a drying means for drying the dehydrated article, a first heat treatment means for heat treating the article dried by the drying means, and a treatment heat treated by the first heat treatment means. A second heat treatment means for heat-treating the product at a temperature exceeding the first heat treatment temperature; and a third heat treatment for treating an object heat-treated at the second heat treatment means at a temperature exceeding the second heat treatment temperature. Heat treatment means, and divided into at least four means,
At least one of the first heat treatment means and the second heat treatment means is an external heat furnace in which an external heat jacket is provided on the outer surface of the furnace body, and hot air is supplied into the external heat jacket,
Injecting exhaust gas discharged from the outer heat jacket into the furnace body,
A method for producing regenerated particles.

(作用効果)
第1及び第2の熱処理手段においては、被処理物が高発熱量成分を含み、発火のリスクが高いため、低酸素濃度であるのが好ましく、外熱炉が好適である。また、排ガスを炉本体内に吹き込むと、炉本体の内表面上と軸心部との間に生じる温度差が解消され、しかも、発火の原因となる熱分解ガスの排気が促進される。さらに、当該排ガスは、外熱ジャケットから排出されたものであり、外熱源としても利用されているため、熱エネルギーの有効利用となる。なお、炉本体内に供給するガスが高温であると被処理物が発火するおそれがあるが、外熱源として利用した後の排ガスを利用すると、当該発火のおそれが防止される。
(Function and effect)
In the first and second heat treatment means, the object to be processed contains a high calorific value component, and the risk of ignition is high. Therefore, it is preferable to have a low oxygen concentration, and an external heating furnace is suitable. Further, when exhaust gas is blown into the furnace main body, the temperature difference generated between the inner surface of the furnace main body and the shaft center portion is eliminated, and exhaust of the pyrolysis gas that causes ignition is promoted. Further, since the exhaust gas is discharged from the external heat jacket and is also used as an external heat source, the heat energy is effectively used. In addition, although the to-be-processed object may ignite if the gas supplied in a furnace main body is high temperature, if the exhaust gas after utilizing as an external heat source is utilized, the danger of the said ignition will be prevented.

〔請求項2記載の発明〕
前記炉本体内又は他の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスを、前記外熱ジャケット内に供給する熱風として利用する、請求項1記載の再生粒子の製造方法。
[Invention of Claim 2]
The method for producing regenerated particles according to claim 1, wherein exhaust gas discharged from the furnace body or from the furnace body of another heat treatment means is used as hot air supplied into the outer heat jacket.

(作用効果)
炉本体内から排出された排ガスは酸素濃度が低下している。したがって、当該排ガスを外熱ジャケット内に供給し、この外熱ジャケットから排出された排ガスを炉本体内に供給すると、炉本体内に供給するガス中の酸素を原因として被処理物が発火するのが防止される。
(Function and effect)
The exhaust gas discharged from the furnace body has a reduced oxygen concentration. Therefore, when the exhaust gas is supplied into the outer heat jacket and the exhaust gas discharged from the outer heat jacket is supplied into the furnace body, the object to be processed is ignited due to oxygen in the gas supplied into the furnace body. Is prevented.

〔請求項3記載の発明〕
前記第1の熱処理手段及び前記第2の熱処理手段の両方を炉本体の外表面上に外熱ジャケットが設けられ、この外熱ジャケット内に熱風が供給される外熱炉とし、前記第3の熱処理手段を炉本体内に熱風が吹き込まれる内熱炉とするとともに、
前記第3の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスを、前記第2の熱処理手段の外熱ジャケット内に供給し、
当該第2の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスの一部を前記第1の熱処理手段の外熱ジャケット内に供給し、
当該第1の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガス、前記第2の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスの残部、及び、前記第2の熱処理手段の外熱ジャケットから排出された排ガスを、前記乾燥手段の熱源として利用し、
前記第1の熱処理手段の外熱ジャケットから排出された排ガスを、当該第1の熱処理手段の炉本体内に吹き込む、
請求項1又は請求項2記載の再生粒子の製造方法。
[Invention of Claim 3]
Both the first heat treatment means and the second heat treatment means are provided as an external heat furnace in which an external heat jacket is provided on the outer surface of the furnace body, and hot air is supplied into the external heat jacket. While the heat treatment means is an internal heating furnace in which hot air is blown into the furnace body,
Supplying the exhaust gas discharged from the furnace body of the third heat treatment means into the outer heat jacket of the second heat treatment means,
Supplying a part of the exhaust gas discharged from the furnace body of the second heat treatment means into the outer heat jacket of the first heat treatment means;
Exhaust gas discharged from the furnace body of the first heat treatment means, the remainder of the exhaust gas discharged from the furnace body of the second heat treatment means, and an external heat jacket of the second heat treatment means Using exhaust gas as a heat source for the drying means,
Injecting exhaust gas discharged from the external heat jacket of the first heat treatment means into the furnace body of the first heat treatment means,
The method for producing regenerated particles according to claim 1 or 2.

(作用効果)
第2の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスの一部を第1の熱処理手段の外熱ジャケット内に供給し、この外熱ジャケットから排出された排ガスを第1の熱処理手段の炉本体内に吹き込むと、第1の熱処理手段において請求項1又は請求項2記載の発明と同様の作用効果が得られる。しかも、第2の熱処理手段においては第1の熱処理手段における熱処理温度を超える温度で熱処理がされるため、第1の熱処理手段の外熱ジャケット内に供給する排ガスを第2の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスとする構成によると、第1の熱処理手段の外熱ジャケット内に供給する排ガスを加熱する必要がなくなり、あるいは加熱を弱いものとすることができ、熱エネルギー効率が向上する。
(Function and effect)
Part of the exhaust gas discharged from the furnace body of the second heat treatment means is supplied into the outer heat jacket of the first heat treatment means, and the exhaust gas discharged from the outer heat jacket is supplied to the furnace body of the first heat treatment means. When blown in, the first heat treatment means can obtain the same effects as those of the first or second aspect of the invention. Moreover, since the second heat treatment means is heat-treated at a temperature exceeding the heat treatment temperature in the first heat treatment means, the exhaust gas supplied into the outer heat jacket of the first heat treatment means is supplied to the furnace body of the second heat treatment means. According to the configuration of the exhaust gas discharged from the inside, it is not necessary to heat the exhaust gas supplied into the external heat jacket of the first heat treatment means, or the heating can be weakened, and the thermal energy efficiency is improved. .

〔請求項4記載の発明〕
前記第2の熱処理手段の外熱ジャケットから排出された排ガスを、当該第2の熱処理手段の炉本体内に吹き込むとともに、
前記第1の熱処理手段の炉本体外表面の温度が250〜400℃、前記第2の熱処理手段の炉本体外表面の温度が360〜550℃、前記第3の熱処理手段の炉本体内の温度が550〜780℃となり、かつ、前記第1熱処理手段の炉本体内に吹き込む排ガスの温度が150〜350℃、前記第2熱処理手段の炉本体内に吹き込む排ガスの温度が260〜450℃となるように制御する、
請求項3記載の再生粒子の製造方法。
[Invention of Claim 4]
Injecting exhaust gas discharged from the external heat jacket of the second heat treatment means into the furnace body of the second heat treatment means,
The temperature of the outer surface of the furnace body of the first heat treatment means is 250 to 400 ° C., the temperature of the outer surface of the furnace body of the second heat treatment means is 360 to 550 ° C., and the temperature inside the furnace body of the third heat treatment means Becomes 550-780 ° C., the temperature of the exhaust gas blown into the furnace body of the first heat treatment means is 150-350 ° C., and the temperature of the exhaust gas blown into the furnace body of the second heat treatment means becomes 260-450 ° C. To control,
The method for producing regenerated particles according to claim 3.

(作用効果)
第2の熱処理手段の外熱ジャケットから排出された排ガスを、当該第2の熱処理手段の炉本体内に吹き込むと、第2の熱処理手段においても、請求項1又は請求項2記載の発明と同様の作用効果が得られる。そして、この際、温度範囲が上記範囲となるように制御すると、製紙用填料又は塗工用顔料とするに好適な再生粒子が、より確実に、かつより効率的に得られる。
(Function and effect)
When exhaust gas discharged from the external heat jacket of the second heat treatment means is blown into the furnace body of the second heat treatment means, the second heat treatment means is the same as the invention according to claim 1 or claim 2. The following effects can be obtained. At this time, if the temperature range is controlled to be within the above range, regenerated particles suitable for making a papermaking filler or a coating pigment can be more reliably and efficiently obtained.

本発明によると、製紙用填料又は塗工用顔料とするに好適な硬質物質の含有量が低く、スラリー化するに容易で、白色度の高い再生粒子を、安定して得ることができ、エネルギー効率に優れる再生粒子の製造方法となる。   According to the present invention, it is possible to stably obtain regenerated particles having a low content of a hard substance suitable for making a paper filler or a coating pigment, easy to slurry, and having high whiteness, and energy. This is a method for producing regenerated particles with excellent efficiency.

再生粒子の製造設備フロー図である。It is a manufacturing equipment flow figure of regenerated particles.

次に、本発明を実施するための形態を説明する。
〔本発明の位置付け等〕
製紙スラッジに含有される有機物は、出所の違いや製紙工場内での抄造品種、定期修理や生産変動などにより多様に変化し、その品質変動が製紙スラッジの熱量変動を招き、燃焼温度・時間の変動を来たし、最終的に得られる再生粒子の品質が低下する問題、例えば、硬質物質の含有量が増えて抄紙設備が磨耗し易くなる、均質にスラリー化するのが困難になる、白色度が不均一となる等の問題が生じる。
Next, the form for implementing this invention is demonstrated.
[Positioning of the present invention]
The organic matter contained in paper sludge varies in a variety of ways depending on the source, papermaking varieties in the paper mill, periodic repairs, production fluctuations, etc., and the quality fluctuations lead to fluctuations in the calorific value of the paper sludge. The problem that the quality of the regenerated particles that are finally obtained decreases, for example, the hard material content increases and the papermaking equipment is easily worn, it becomes difficult to make a uniform slurry, the whiteness is low Problems such as non-uniformity occur.

そこで、本発明者らは、種々の検討を重ね、結果、製紙スラッジを主原料とする被処理物の熱処理を、脱水後の被処理物を乾燥する乾燥手段と、乾燥された被処理物を熱処理する第1の熱処理手段と、この第1の熱処理手段で熱処理された被処理物を当該第1の熱処理温度を超える温度で熱処理する第2の熱処理手段と、この第2の熱処理手段で熱処理された被処理物を当該第2の熱処理温度を超える温度で熱処理する第3の熱処理手段とに分けて行うことで、再生粒子の品質低下の問題を解決できることを見出した。   Therefore, the present inventors have made various studies, and as a result, a heat treatment of the object to be processed using papermaking sludge as a main raw material, a drying means for drying the object to be processed after dehydration, and a dried object to be processed. A first heat treatment means for heat treatment; a second heat treatment means for heat-treating an object heat-treated by the first heat treatment means at a temperature exceeding the first heat treatment temperature; and a heat treatment by the second heat treatment means. It has been found that the problem of quality degradation of regenerated particles can be solved by performing the processed object separately from the third heat treatment means for heat treatment at a temperature exceeding the second heat treatment temperature.

また、このことを前提に、第1の熱処理手段や第2の熱処理手段を、炉本体の外表面上に外熱ジャケットが設けられ、この外熱ジャケット内に熱風が供給される外熱炉とし、外熱ジャケットから排出された排ガスを炉本体内に吹き込むことで、再生粒子の品質低下の問題をより確実に解決することでき、しかも、エネルギー効率に優れることを見出した。   Further, on the premise of this, the first heat treatment means and the second heat treatment means are provided as an external heat furnace in which an external heat jacket is provided on the outer surface of the furnace body and hot air is supplied into the external heat jacket. It has been found that by blowing the exhaust gas discharged from the outer heat jacket into the furnace body, the problem of the quality deterioration of the regenerated particles can be solved more reliably and the energy efficiency is excellent.

この点、熱処理を、乾燥のほか、第1〜第3の熱処理に分ける利点は、次のとおりである。すなわち、製紙スラッジは、各種有機物を含有し、この有機物のなかには、紙由来の220℃近傍で発熱量のピークをもつアクリル系有機物、320℃近傍で発熱量のピークをもつセルロース、420℃近傍で発熱量のピークをもつスチレン系有機分が含まれ、例えば、1000〜2000cal/gの発熱量を有する。従来の再生粒子の製造方法においては、これらの有機分を他の有機分と一緒に燃焼除去する方策がとられていた。しかしながら、本発明者等は、以上の各有機物が上記温度の近傍で発熱量のピークをもつ発熱量が高い物質であること、200〜300℃で熱分解される有機分を燃焼させる際に発火・過燃焼が生じ、燃焼制御が困難となり、白色度の低下のみならず、硬質物質の生成をまねくことを見出し、まず、第1の熱処理において、所定の高発熱量成分(アクリル系有機物及びセルロース)を被処理物中から熱処理除去することで、過燃焼を抑え、硬質物質の生成を抑制できることを見出した。   In this regard, the advantage of dividing the heat treatment into first to third heat treatments in addition to drying is as follows. That is, papermaking sludge contains various organic substances. Among these organic substances, acrylic organic substances having a calorific value peak around 220 ° C. derived from paper, cellulose having a calorific value peak around 320 ° C., and around 420 ° C. A styrenic organic component having a calorific value peak is contained, and has a calorific value of 1000 to 2000 cal / g, for example. In the conventional method for producing regenerated particles, measures have been taken to burn and remove these organic components together with other organic components. However, the inventors of the present invention indicate that each of the above organic substances is a substance having a high calorific value with a peak calorific value in the vicinity of the above temperature, and is ignited when burning an organic component thermally decomposed at 200 to 300 ° C.・ Overcombustion occurs, combustion control becomes difficult, and not only a decrease in whiteness but also the generation of hard substances is found. First, in the first heat treatment, predetermined high calorific value components (acrylic organic matter and cellulose) ) Was removed from the object to be treated by heat treatment, and it was found that overburning can be suppressed and the formation of hard substances can be suppressed.

また、従来の再生粒子の製造方法においては、被処理物中の微細繊維や有機高分子であるラテックス、印刷により付与されたインキ成分等を効率よく燃焼させるために、水分率を40%未満に脱水及び乾燥させ、高温で熱処理する方策がとられていた。これに対し、第1の熱処理において被処理物中の200〜300℃で熱分解・揮発蒸散する有機物を熱分解ガス化してしまうと、第2の熱処理においては、安定的に被処理物中のスチレン系有機物を熱分解ガス化することができ、被処理物の過燃焼や微粉化が抑制される。しかも、第3の熱処理においては、被処理物中の残カーボン等を含む有機物を、効率良く熱処理除去することができ、また、過燃焼によって生じる硬質物質の生成を抑えることができる。さらに、セルロースの熱分解ガスの発火温度はスチレンの熱分解温度を下回るため、第1の熱処理においてセルロースを熱分解除去してしまい、スチレンは第2の熱処理において熱分解するのが好適である。   In addition, in the conventional method for producing regenerated particles, the moisture content is less than 40% in order to efficiently burn fine fibers in the material to be processed, latex that is an organic polymer, ink components applied by printing, and the like. Measures were taken to dehydrate and dry and heat treat at high temperatures. On the other hand, in the first heat treatment, if the organic matter that is thermally decomposed and volatile-evaporated at 200 to 300 ° C. in the first heat treatment is pyrolyzed and gasified, Styrenic organic substances can be pyrolyzed and gasified, and overburning and pulverization of the object to be treated are suppressed. Moreover, in the third heat treatment, organic substances including residual carbon and the like in the object to be treated can be efficiently removed by heat treatment, and generation of hard substances caused by overcombustion can be suppressed. Furthermore, since the ignition temperature of the pyrolysis gas of cellulose is lower than the pyrolysis temperature of styrene, it is preferable that cellulose is thermally decomposed and removed in the first heat treatment, and styrene is thermally decomposed in the second heat treatment.

一方、本発明においては、乾燥手段を除く各熱処理手段において、キルン炉を用いるのが好適である。この理由は、次のとおりである。
ストーカー炉(固定床)は、燃焼度合い調整が困難であり、再生粒子が不均一となるうえ、火格子間のクリアランスから落塵を生じる。火格子を通し被処理物の下から空気を吹き上げ、燃焼させるため、炭酸カルシウム等が飛灰となり排ガスとともに排ガス設備へ送られ、歩留りが低下する。ストーカ(階段状)を、所定幅で被処理物を通過させながら熱処理するため、撹拌が不十分で幅方向で熱処理にばらつきが生じる。
流動床炉は、珪砂等の流動媒体が被処理物中に混入するため、品質の低下をまねく、均一な撹拌ができないとの問題を有する。硅砂等と被処理物とを分離し、硅砂等は炉内へ戻し被処理物のみを取り出すが、被処理物も硅砂等と同程度の粒径であるため分離が困難である。浮遊した状態で熱処理するため、熱処理の度合い調整が困難で、品質のばらつきが生じる。硬度の高い珪砂等との摩擦、衝突により被処理物が微粉化され飛灰となって系外へ排出されるため、歩留りが低下する。
サイクロン炉は、被処理物が炉内を一瞬で通過するため、有機物を十分に熱処理することができず、白色度が低下する。また、風送によるため、細かい粒子がサイクロンで分離されず、排ガスと一緒に排ガス処理工程に回り、歩留りが低下する。
以上から、乾燥手段を除く各熱処理手段においては、キルン炉が好適な熱処理手段として選択された。
On the other hand, in the present invention, it is preferable to use a kiln furnace in each heat treatment means except the drying means. The reason for this is as follows.
In the stalker furnace (fixed bed), it is difficult to adjust the degree of combustion, and the regenerated particles become non-uniform, and dust falls from the clearance between the grate. Since air is blown up from below the object to be treated through the grate and burned, calcium carbonate or the like becomes fly ash and is sent to the exhaust gas facility together with the exhaust gas, resulting in a decrease in yield. Since the stoker (stepped shape) is heat-treated while passing the object to be treated with a predetermined width, the stirring is insufficient and the heat treatment varies in the width direction.
The fluidized bed furnace has a problem that since a fluid medium such as silica sand is mixed in the object to be treated, the quality is deteriorated and uniform stirring cannot be performed. The dredged sand and the like are separated from the object to be treated, and the dredged sand and the like are returned to the furnace, and only the object to be treated is taken out. Since the heat treatment is performed in a floating state, it is difficult to adjust the degree of heat treatment, resulting in quality variations. Since the object to be processed is pulverized by friction and collision with high hardness silica sand and the like and is discharged as fly ash, the yield decreases.
In the cyclone furnace, the object to be processed passes through the furnace in an instant, so that the organic matter cannot be sufficiently heat-treated, and the whiteness is lowered. In addition, because of air blowing, fine particles are not separated by the cyclone, and the exhaust gas is transferred to the exhaust gas treatment process together with the exhaust gas, resulting in a decrease in yield.
From the above, in each heat treatment means except the drying means, a kiln furnace was selected as a suitable heat treatment means.

〔本発明の形態例〕
次に、本発明の実施の形態を、再生粒子の製造設備フローの構成例を示した図1を参照しながら説明する。なお、本形態は、排ガスの熱源としての利用にも特徴が存在するが、この点については、最後に連続して説明する。
[Embodiments of the present invention]
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 showing a configuration example of a production facility flow of regenerated particles. Note that the present embodiment also has a feature in the use of exhaust gas as a heat source. This point will be described in succession at the end.

(被処理物)
本形態の被処理物10は、製紙スラッジを主原料(50質量%以上)とする。当該製紙スラッジは、例えば、パルプ等の繊維成分、澱粉や合成樹脂接着剤等の有機物、填料や塗工用顔料等の無機物などが利用されずに廃水中へ移行したもの、パルプ化工程等で発生するリグニンや微細繊維、古紙由来の填料や印刷インキ、生物廃水処理工程から生じる余剰汚泥などからなる。また、例えば、古紙パルプ製造工程において印刷インキ等を除去する脱墨工程や製紙用原料を回収して洗浄する洗浄工程に由来する固形成分等を含有していてもよい。
(Processed object)
The workpiece 10 of this embodiment uses papermaking sludge as the main raw material (50% by mass or more). The paper sludge is, for example, a fiber component such as pulp, an organic substance such as starch or synthetic resin adhesive, an inorganic substance such as a filler or a coating pigment that has been transferred to waste water, a pulping process, etc. It consists of lignin and fine fibers that are generated, fillers and printing inks derived from waste paper, and excess sludge generated from biological wastewater treatment processes. Further, for example, it may contain a solid component or the like derived from a deinking process for removing printing ink or the like in a used paper pulp manufacturing process or a cleaning process for recovering and cleaning papermaking raw materials.

ただし、古紙パルプ製造工程においては、安定した品質の古紙パルプを連続的に生産するために、選定、選別を行った一定品質の古紙を使用する。そのため、古紙パルプ製造工程に持ち込まれる無機物の種類や比率、量等は、基本的に一定になる。しかも、未燃率の変動要因となるビニールやフィルム等のプラスチック類が古紙中に含まれていても、これらは脱墨フロスが生成される脱墨工程に至る前段階のパルパーやスクリーン、クリーナー等で除去される。したがって、工場排水工程や製紙原料調成工程等の他の工程で発生する製紙スラッジと比べて、脱墨フロスは、極めて安定した品質の再生粒子を製造するための被処理物10の原料となる。   However, in the used paper pulp manufacturing process, in order to continuously produce a used paper pulp having a stable quality, a used paper of a certain quality that has been selected and selected is used. Therefore, the types, ratios, amounts, etc. of inorganic substances brought into the waste paper pulp manufacturing process are basically constant. Moreover, even if waste paper contains plastics such as vinyl and film, which cause fluctuations in the unburned rate, these are used for the pulper, screen, cleaner, etc. before the deinking process where deinking floss is generated. Is removed. Therefore, compared with papermaking sludge generated in other processes such as a factory drainage process and a papermaking raw material preparation process, the deinking floss becomes a raw material of the object to be processed 10 for producing regenerated particles with extremely stable quality. .

(脱水工程)
被処理物10は、例えば、公知の脱水装置を用いて、脱水する。本形態においては、被処理物10を、例えば、スクリーンによって水分率65〜90%まで脱水し、次いで、スクリュープレスによって水分率30〜60%まで、好ましくは30〜50%まで、より好ましくは35〜45%まで脱水する。ここで水分率は、定温乾燥機を用い、乾燥機内に試料(被処理物)を静置し、約105℃で6時間以上保持することで質量変動を認めなくなった時点を乾燥後質量とし、下記式にて乾燥前後の質量測定結果より算出した値である。
水分率(%)=(乾燥前質量−乾燥後質量)÷乾燥前質量×100
(Dehydration process)
The workpiece 10 is dehydrated using, for example, a known dehydrator. In the present embodiment, the workpiece 10 is dehydrated to a moisture content of 65 to 90% by, for example, a screen, and then to a moisture content of 30 to 60%, preferably 30 to 50%, more preferably 35 by a screw press. Dehydrate to ~ 45%. The moisture content here is a constant temperature dryer, the sample (object to be processed) is allowed to stand in the dryer, and when the mass fluctuation is no longer recognized by holding at about 105 ° C. for 6 hours or more, the weight after drying is defined as It is a value calculated from the mass measurement result before and after drying by the following formula.
Moisture content (%) = (mass before drying−mass after drying) ÷ mass before drying × 100

脱水後の被処理物10の水分率が60%を超えると、乾燥装置60における乾燥のためのエネルギーロスが大きくなる。しかも、乾燥装置60における乾燥温度の変動が大きくなるため、乾燥ムラが生じるおそれがある。特に、乾燥装置60に気流乾燥装置を用いる場合は、乾燥が十分に進む前に被処理物10が乾燥装置60から排出されてしまうため、被処理物10が十分に解れないおそれや、第1の熱処理炉42におけるエネルギーロスの原因、熱処理変動の原因などとなるおそれがある。他方、脱水後の被処理物10の水分率が30%未満となるまで脱水をすると、被処理物10が高圧縮により、いわば固まった状態となるため、特に乾燥装置60として気流乾燥装置を用いたとしても被処理物10が解れないおそれがある。また、本形態のように被処理物10の脱水を多段で行い、急激な脱水を避けると、無機物の流出を抑制することができ、しかも、被処理物10のフロックが硬くなり過ぎるのを抑制することができる。   When the moisture content of the processed material 10 after dehydration exceeds 60%, energy loss for drying in the drying device 60 increases. And since the fluctuation | variation of the drying temperature in the drying apparatus 60 becomes large, there exists a possibility that drying nonuniformity may arise. In particular, when an airflow drying device is used as the drying device 60, the object to be processed 10 is discharged from the drying device 60 before the drying proceeds sufficiently, and thus the object to be processed 10 may not be sufficiently unraveled. This may cause energy loss in the heat treatment furnace 42 and cause of heat treatment fluctuation. On the other hand, if the dewatering is performed until the moisture content of the processed object 10 after dehydration becomes less than 30%, the processed object 10 becomes solidified due to high compression. Even if it exists, there exists a possibility that the to-be-processed object 10 may not be understood. In addition, if the object to be processed 10 is dehydrated in multiple stages as in this embodiment and abrupt dehydration is avoided, the outflow of the inorganic substance can be suppressed, and the floc of the object to be processed 10 is prevented from becoming too hard. can do.

(解し工程)
脱水後の被処理物10は、貯槽12から切り出し、乾燥工程に送り、乾燥する。ただし、この乾燥をするに先立って、例えば、撹拌機や機械式ロール等によって、粒子径50mm以上の割合が、30〜70質量%となるように、好ましくは40〜70質量%となるように、より好ましくは50〜70質量%となるように解して(ほぐして)おくと好適である。ここで「粒子径50mm以上の割合」は、被処理物全体の質量を100とした場合に、目穴50mmの篩を通過しなかった被処理物の質量割合である。この測定に際しては、JIS Z 8801‐2:2000に基づき、金属製の板ふるいを用いる。
(Unraveling process)
The to-be-processed object 10 after dehydration is cut out from the storage tank 12, sent to a drying process, and dried. However, prior to this drying, the ratio of the particle diameter of 50 mm or more is preferably 30 to 70% by mass, preferably 40 to 70% by mass, for example, by a stirrer or a mechanical roll. More preferably, it is preferable to loosen it so as to be 50 to 70% by mass. Here, “the ratio of the particle diameter of 50 mm or more” is the mass ratio of the object to be processed that has not passed through the sieve having a 50 mm eye hole when the mass of the entire object to be processed is 100. In this measurement, a metal plate sieve is used based on JIS Z 8801-2: 2000.

乾燥する際の被処理物10には、大きな粒子径の被処理物が存在しない方が好ましく、具体的には粒子径50mm以上の割合が70質量%以下であるのが好ましい。もっとも、本形態においては、特に好ましい形態として乾燥工程でロータリーキルン等を用いず、気流乾燥装置を用いるため、被処理物10を過度に解す必要はなく、粒子径50mm以上の割合が30質量%未満となるまで解さなくとも、均質な製品を得ることができる。   It is preferable that the object to be processed 10 at the time of drying does not have an object to be processed having a large particle diameter. Specifically, the ratio of the particle diameter of 50 mm or more is preferably 70% by mass or less. However, in this embodiment, as a particularly preferable embodiment, a rotary kiln is not used in the drying step, and an airflow drying device is used. Therefore, it is not necessary to unravel the workpiece 10 excessively, and the ratio of the particle diameter of 50 mm or more is less than 30% by mass. Even if it is not solved until it becomes, a homogeneous product can be obtained.

なお、被処理物10が、脱水後において既に「粒子径50mm以上の割合が70質量%以下」となっている場合は、解し工程を省略することもできる。この場合は、脱水後の被処理物10を、そのままの状態で「粒子径50mm以上の割合が70%以下」の被処理物10として、乾燥工程に送ることができる。   In addition, when the to-be-processed object 10 is already "the ratio with a particle diameter of 50 mm or more is 70 mass% or less" after spin-drying | dehydration, an open process can also be skipped. In this case, the to-be-processed object 10 after dehydration can be sent to the drying process as it is as the to-be-processed object 10 having a “particle diameter of 50 mm or more is 70% or less”.

(乾燥工程)
脱水後の被処理物10は、適宜解す等した後、乾燥手段たる乾燥装置60に供給する。この乾燥装置60の形態は特に限定されず、例えば、ストーカー炉、流動床炉、サイクロン炉、キルン炉等の公知の乾燥装置を用いることができる。ただし、本形態においては、乾燥装置60として、被処理物10を熱気流に同伴させて乾燥する「気流乾燥装置」を用いる。気流乾燥装置を用いると、被処理物10が、乾燥されるのと同時に、圧縮力が加えられることなく大きな分散力のもとで均一に解されるため、後段で行う熱処理、特に第1の熱処理が均一かつ確実に行われるようになり、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造することができるようになる。
(Drying process)
After the dehydration, the object to be processed 10 is properly disassembled and then supplied to the drying device 60 serving as a drying means. The form of this drying apparatus 60 is not specifically limited, For example, well-known drying apparatuses, such as a stalker furnace, a fluidized bed furnace, a cyclone furnace, a kiln furnace, can be used. However, in this embodiment, as the drying device 60, an “airflow drying device” that dries the workpiece 10 with a hot airflow is used. When the airflow drying apparatus is used, the object to be processed 10 is dried at the same time and is uniformly solved under a large dispersion force without applying a compressive force. Heat treatment is performed uniformly and reliably, and regenerated particles with uniform quality can be stably produced.

この点、乾燥に先立って後段の熱処理に好適な状態となるまで被処理物を均一に解すのは、困難な場合がある。また、乾燥に先立って被処理物を解すのであれば、脱水率を高めておく必要があるが、脱水率を高めると被処理物が高圧縮化され、被処理物の乾燥効率が部分的に低下するおそれがあり、乾燥処理の不均一化、ひいては製品の不均一化をまねくおそれがある。他方、乾燥後に被処理物を解すのでは、不均一な状態にある被処理物を乾燥することになるため、乾燥が均一に行われなくなり、熱処理も均一に行われなくなるおそれがある。   In this regard, it may be difficult to unravel the object to be processed uniformly until it becomes a state suitable for the subsequent heat treatment prior to drying. In addition, if the material to be processed is unraveled prior to drying, it is necessary to increase the dewatering rate. However, if the dewatering rate is increased, the material to be processed is highly compressed, and the drying efficiency of the material to be processed is partially increased. There is a risk of lowering, and there is a risk of non-uniform drying treatment and thus non-uniform product. On the other hand, if the object to be processed is unraveled after drying, the object to be processed in a non-uniform state is dried. Therefore, drying may not be performed uniformly and heat treatment may not be performed uniformly.

気流乾燥装置としては、例えば、新日本海重工業社製の商品名:クダケラ等の公知の装置のほか、これらを改良した装置等も用いることができる。   As the airflow drying device, for example, a well-known device such as a trade name “Kudakera” manufactured by Shin Nippon Kaihe Heavy Industries Co., Ltd., an improved device thereof, or the like can be used.

気流式の乾燥装置60は、貯槽12から脱水後の被処理物10が供給されるととともに、後述する第1の排ガス流路R1から排ガス(混合ガス)Gが熱源として吹き込まれ、この吹き込まれた排ガスGによって生じる熱気流に供給された被処理物10が同伴するように構成されている。したがって、例えば、当該排ガスGの温度や流量、流速等を調節して熱気流を制御することにより、被処理物10の乾燥状態や解れ状態を調節することができる。   The airflow type drying apparatus 60 is supplied with the dehydrated object 10 from the storage tank 12 and blows exhaust gas (mixed gas) G as a heat source from a first exhaust gas channel R1 described later. The object to be processed 10 supplied with the hot air flow generated by the exhaust gas G is accompanied. Therefore, for example, by controlling the hot air flow by adjusting the temperature, flow rate, flow rate, etc. of the exhaust gas G, it is possible to adjust the dry state and the unfolded state of the workpiece 10.

排ガスGの制御等は、粒子径50mm以上の被処理物10が存在しなくなるように、かつ被処理物10の平均粒子径が1〜7mmとなるように、好ましくは1〜5mmとなるように、より好ましくは1〜3mmとなるように行うと好適である。ここで、被処理物10の「平均粒子径」は、目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った被処理物の質量を測定し、この測定値の合計値が全体の50質量%に相当する段階における篩の目穴の大きさであり、JIS Z 8801‐2:2000に基づき、金属製の板ふるいを用いて測定した値である。なお、被処理物10の「粒子径50mm以上の割合」は、前述したとおりである。   The control of the exhaust gas G is performed so that the workpiece 10 having a particle diameter of 50 mm or more does not exist and the average particle diameter of the workpiece 10 is 1 to 7 mm, preferably 1 to 5 mm. More preferably, it is suitable to be 1 to 3 mm. Here, the “average particle diameter” of the object to be processed 10 is obtained by sieving with a sieve having different eye holes, measuring the mass of the object to be processed after each sieving, and the total value of the measured values is the entire value. It is the size of the eye opening of the sieve at a stage corresponding to 50% by mass, and is a value measured using a metal plate sieve based on JIS Z 8801-2: 2000. The “ratio of particle diameter of 50 mm or more” of the workpiece 10 is as described above.

被処理物10の平均粒子径が1mm未満であると、第1の熱処理において過剰な熱処理が生じ易くなる。他方、被処理物10の平均粒子径が7mmを超え、あるいは粒子径50mm以上の被処理物10が存在すると、被処理物10を表面部から芯部まで均一に熱処理するのが困難になる。   When the average particle diameter of the workpiece 10 is less than 1 mm, excessive heat treatment tends to occur in the first heat treatment. On the other hand, when the average particle diameter of the object to be processed 10 exceeds 7 mm or the object to be processed 10 having a particle diameter of 50 mm or more is present, it is difficult to uniformly heat-treat the object 10 from the surface portion to the core portion.

本形態において、熱気流の温度は、特に限定されるものではないが、排ガスGの温度(乾燥装置60に排ガスGとは別に熱風や希釈空気等を吹き込む場合は、全ガスの平均温度。以下、「流入ガスGの温度」ともいう。)を200〜600℃とし、かつ乾燥装置60からの流出ガス(排ガス)G6の温度が500℃以下となるように制御するのが好ましく、流入ガスGの温度を300〜500℃とし、かつ乾燥装置60からの流出ガスG6の温度が400℃以下となるように制御するのがより好ましく、流入ガスGの温度を300〜400℃とし、かつ乾燥装置60からの流出ガスG6の温度が300℃以下となるように制御するのが特に好ましい。この形態によると、わずか1〜3秒で被処理物10の水分率が、好ましくは0〜5%になるまで、より好ましくは0〜3%になるまで、特に好ましくは0〜1%になるまで乾燥することができる。しかも、この乾燥は、熱気流によって被処理物10が解されながら行われるため、被処理物10全体にわたって均一な水分率である。加えて、被処理物10は、水分が蒸発した次の瞬間には乾燥装置60から排出されているため、意図しない有機物の熱分解・燃焼等の熱処理が生じるおそれもない。   In this embodiment, the temperature of the hot airflow is not particularly limited, but the temperature of the exhaust gas G (when hot air or diluted air is blown into the drying device 60 separately from the exhaust gas G, the average temperature of all gases. The temperature of the outflow gas (exhaust gas) G6 from the drying device 60 is preferably controlled to be 500 ° C. or less. It is more preferable to control the temperature of the inflow gas G6 from the drying device 60 to be 400 ° C. or lower and the temperature of the inflow gas G to be 300 to 400 ° C. It is particularly preferable to control the temperature of the outflow gas G6 from 60 to be 300 ° C. or lower. According to this embodiment, the moisture content of the workpiece 10 is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%, and particularly preferably 0 to 1% in only 1 to 3 seconds. Can be dried. Moreover, since this drying is performed while the object to be processed 10 is unwound by the hot air current, the moisture content is uniform throughout the object to be processed 10. In addition, since the object to be processed 10 is discharged from the drying device 60 at the next moment when moisture is evaporated, there is no possibility of unintentional heat treatment such as thermal decomposition and combustion of organic substances.

乾燥装置60から排出された流出ガスG6は、サイクロン等の集塵手段により排ガスG6中に混入した被処理物10を回収した後、脱臭装置、バグフィルター等のガス処理装置を適宜組み合わせて構成したガス処理設備22を通過させ、煙突30から排出する。乾燥装置60における被処理物10からの水分の蒸発により排ガスG6の温度は低下しているので、通常の排ガス処理設備に設ける熱交換器を設けないこともできる。また、乾燥装置60に供給する排ガスGは、後述するように、有機物の熱分解ガスを十分に高温で燃焼させたものが主であるため、再燃焼炉等のガス処理装置を設けなくとも排ガスG中の有害物質を十分に除去することができる。なお、再燃焼炉を設けたとしても、再燃焼炉で燃焼された被処理物10は過燃焼により硬質かつ低白色度となっているため、原料として利用することができない。   The effluent gas G6 discharged from the drying device 60 is constituted by appropriately combining gas treatment devices such as a deodorizing device and a bag filter after the object 10 mixed in the exhaust gas G6 is collected by a dust collecting means such as a cyclone. It passes through the gas treatment facility 22 and is discharged from the chimney 30. Since the temperature of the exhaust gas G6 is lowered due to the evaporation of moisture from the workpiece 10 in the drying device 60, a heat exchanger provided in a normal exhaust gas treatment facility can be omitted. Further, as will be described later, the exhaust gas G supplied to the drying device 60 is mainly produced by combusting an organic pyrolysis gas at a sufficiently high temperature. Therefore, the exhaust gas G is not provided with a gas treatment device such as a recombustion furnace. The harmful substances in G can be sufficiently removed. Even if a recombustion furnace is provided, the workpiece 10 burned in the recombustion furnace cannot be used as a raw material because it is hard and has low whiteness due to overcombustion.

(第1の熱処理工程)
乾燥後の被処理物10は、第1の熱処理工程に送られ、図示しない装入機等によって第1の熱処理手段たる第1の熱処理炉42に装入される。この第1の熱処理炉42としては、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉を用いる。第1の熱処理炉42に供給される被処理物10は、アクリル系有機物やセルロース等の高発熱量成分を含有しているため、被処理物10の発火防止という観点から、炉本体内を低酸素濃度とするのが好ましく、外熱炉を用いる。また、被処理物10の乾燥(水分の蒸発)及び熱分解・燃焼等を同一の装置(炉)で行う場合は、異質な熱処理を連続して行うことになり、熱処理温度の制御が複雑になる。しかしながら、第1の熱処理に先立って被処理物10を乾燥していると、熱処理温度の制御が容易である。
(First heat treatment step)
The to-be-processed object 10 after drying is sent to a 1st heat treatment process, and is charged into the 1st heat treatment furnace 42 which is a 1st heat treatment means by the charging machine etc. which are not shown in figure. As the first heat treatment furnace 42, an external heat kiln furnace in which the furnace body is placed horizontally and rotates around the central axis is used. Since the workpiece 10 supplied to the first heat treatment furnace 42 contains a high calorific value component such as an acrylic organic material or cellulose, the interior of the furnace body is reduced from the viewpoint of preventing ignition of the workpiece 10. The oxygen concentration is preferably used, and an external heating furnace is used. In addition, when drying (evaporation of water) and thermal decomposition / combustion of the workpiece 10 are performed in the same apparatus (furnace), different heat treatments are continuously performed, and the control of the heat treatment temperature is complicated. Become. However, if the workpiece 10 is dried prior to the first heat treatment, it is easy to control the heat treatment temperature.

第1の熱処理炉42においては、炉本体の外表面上に、外熱ジャケット43が設けられている。この外熱ジャケット43には、後述する第2の排ガス流路R2から排ガスG2が供給され、この排ガスG2による間接加熱により、炉本体の内表面上に堆積した被処理物10が間接的に加熱される(外熱式)。再生粒子の製造のみを目的とするのであれば、排ガスG2の供給に変えて、電気ヒーター等を用いることもできるが、排ガスG2(エネルギー)の有効利用という観点からは、本形態による構成が好適である。   In the first heat treatment furnace 42, an external heat jacket 43 is provided on the outer surface of the furnace body. The outer heat jacket 43 is supplied with exhaust gas G2 from a second exhaust gas flow path R2 described later, and the workpiece 10 deposited on the inner surface of the furnace body is indirectly heated by indirect heating by the exhaust gas G2. (External heat type) If only the production of regenerated particles is intended, an electric heater or the like can be used instead of supplying the exhaust gas G2, but the configuration according to the present embodiment is preferable from the viewpoint of effective use of the exhaust gas G2 (energy). It is.

熱処理を少なくとも4つの熱処理手段に分けて行うこととの関係において、第1の熱処理炉42においては、炉本体外表面の温度が250〜400℃となるように加熱するのが好ましく、300〜360℃となるように加熱するのがより好ましく、310〜350℃となるように加熱するのが特に好ましい。炉本体外表面の温度が250℃以上であると、被処理物10中のアクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われる。また、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第2の熱処理炉14及び第3の熱処理炉32における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第2の熱処理炉14や第3の熱処理炉32において、スチレン系有機物や残カーボン等の有機物を緩やかに熱処理することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。もっとも、炉本体外表面の温度が400℃を超えると、炉本体内の熱分解ガスが発火するおそれがあり、また、第2の熱処理炉14における熱処理エネルギーが増加し、さらに、難燃性カーボンが生成し易くなり、製紙用の填料や顔料等として必要な特性を備えた再生粒子を安定して得ることができなくなるおそれがある。なお、第1の熱処理工程の前段に乾燥工程を設けない場合においては、本熱処理工程において被処理物10を乾燥させるために、熱処理温度をより高く設定する必要があり、以上のようなリスクを伴うことになる。   In relation to the heat treatment divided into at least four heat treatment means, the first heat treatment furnace 42 is preferably heated so that the temperature of the outer surface of the furnace body becomes 250 to 400 ° C., 300 to 360. It is more preferable to heat so that it may become degreeC, and it is especially preferable to heat so that it may become 310-350 degreeC. When the temperature of the outer surface of the furnace main body is 250 ° C. or higher, the thermal decomposition and volatilization of the acrylic organic matter and cellulose in the workpiece 10 are reliably performed. In addition, since the thermal decomposition and volatilization of the acrylic organic material and cellulose are reliably performed, the heat treatment control in the second heat treatment furnace 14 and the third heat treatment furnace 32 becomes easy, and the generation of carbides that cause a decrease in whiteness is generated. Moreover, the production | generation of the hard substance by overcombustion can be suppressed. Furthermore, the thermal decomposition and volatilization of the acrylic organic material and cellulose are performed reliably, so that the organic material such as the styrene organic material and the residual carbon is gently heat-treated in the second heat treatment furnace 14 and the third heat treatment furnace 32. And the generation of residual carbon can be suppressed. However, if the temperature of the outer surface of the furnace body exceeds 400 ° C., the pyrolysis gas in the furnace body may ignite, the heat treatment energy in the second heat treatment furnace 14 increases, and further, the flame retardant carbon Is likely to be produced, and there is a possibility that it is impossible to stably obtain regenerated particles having characteristics required as a filler or pigment for papermaking. In the case where the drying process is not provided before the first heat treatment process, it is necessary to set the heat treatment temperature higher in order to dry the workpiece 10 in this heat treatment process, and the above risks are involved. Will accompany.

以上のように第1の熱処理炉42は外熱炉とするが、本形態においては、外熱ジャケット43から排出された排ガスG7を、排ガス流路R7を通して当該第1の熱処理炉42の炉本体内に吹き込む。この吹き込みによって、炉本体の内表面上と軸心部との間に生じる温度差が解消され、しかも、発火の原因となる熱分解ガスの炉本体内からの排気が促進される。さらに、当該排ガスG7は、外熱ジャケット43から排出された排ガスであり、外熱源として利用されたものであるため、エネルギーの有効利用となる。   As described above, the first heat treatment furnace 42 is an external heat furnace, but in this embodiment, the exhaust gas G7 discharged from the external heat jacket 43 is passed through the exhaust gas flow path R7 and the furnace main body of the first heat treatment furnace 42 is concerned. Blow in. This blowing eliminates the temperature difference between the inner surface of the furnace body and the shaft center, and promotes exhaust of pyrolysis gas that causes ignition from the furnace body. Further, the exhaust gas G7 is exhaust gas discharged from the external heat jacket 43, and is used as an external heat source, so that the energy is effectively used.

当該排ガスG7は、炉本体外表面の温度よりも低い温度、好ましくは150〜350℃、より好ましくは175〜325℃、特に好ましくは200〜300℃として、炉本体内に吹き込む。排ガスG7の温度が350℃を上回ると、炉本体内の被処理物10が発火するおそれがある。他方、排ガスG7の温度が150℃を下回ると、炉本体の内表面上と軸心部との間に生じる温度差が解消されず、かえって広がるおそれがある。   The exhaust gas G7 is blown into the furnace body at a temperature lower than the temperature of the outer surface of the furnace body, preferably 150 to 350 ° C, more preferably 175 to 325 ° C, and particularly preferably 200 to 300 ° C. If the temperature of the exhaust gas G7 exceeds 350 ° C., the workpiece 10 in the furnace body may ignite. On the other hand, if the temperature of the exhaust gas G7 is lower than 150 ° C., the temperature difference that occurs between the inner surface of the furnace body and the shaft center portion is not eliminated, and there is a possibility that it will spread.

排ガスG7の酸素濃度を1.0〜20.0%、好ましくは2.0〜18.0%、より好ましくは4.0〜18.0%に調節し、第1の熱処理炉42の炉本体内から排出される排ガス(流出ガス)G1の酸素濃度が0.1〜20.0%、好ましくは1.0〜17.0%、より好ましくは3.0〜15.0%となるように管理すると好適である。ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置(型番:ENDA‐5250、堀場製作所製)にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。   The oxygen concentration of the exhaust gas G7 is adjusted to 1.0 to 20.0%, preferably 2.0 to 18.0%, more preferably 4.0 to 18.0%, and the furnace body of the first heat treatment furnace 42 The oxygen concentration of exhaust gas (outflow gas) G1 discharged from the inside is 0.1 to 20.0%, preferably 1.0 to 17.0%, more preferably 3.0 to 15.0%. It is preferable to manage. Here, the oxygen concentration is a value obtained by measuring the oxygen concentration of a measurement sample sampled from each measurement region with an automatic oxygen concentration measurement apparatus (model number: ENDA-5250, manufactured by Horiba Seisakusho).

被処理物10の発火等を原因とする過剰な熱処理の防止という観点からは、低酸素濃度であるのが好ましく、排ガスG7の酸素濃度を20.0%以下に調節し、かつ流出ガスG1の酸素濃度も20.0%以下となるように管理するのが好ましい。もっとも、排ガスの酸素濃度が1.0%未満、あるいは流出ガスG1の酸素濃度が0.1%未満であると、有機物の炭化が促進されるため、後工程である第3の熱処理工程において白色度が得難くなるおそれがある。しかも、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調節することが困難となるおそれもある。なお、炭化物はいったん燃え始めると高温となって温度制御ができなくなるという特性を有するため、有機物の炭化が促進されると、いずれかの熱処理において温度制御が困難になる。   From the viewpoint of preventing excessive heat treatment due to ignition of the workpiece 10 or the like, it is preferable that the oxygen concentration is low, the oxygen concentration of the exhaust gas G7 is adjusted to 20.0% or less, and the outflow gas G1 It is preferable to manage the oxygen concentration to be 20.0% or less. However, if the oxygen concentration of the exhaust gas is less than 1.0% or the oxygen concentration of the effluent gas G1 is less than 0.1%, the carbonization of the organic matter is promoted. It may be difficult to obtain a degree. In addition, the heat treatment of acrylic organic matter, cellulose, or the like does not proceed sufficiently, and it may be difficult to adjust the rate of decrease in the calorific value within a predetermined range. In addition, since the carbide has a characteristic that once it starts to burn, it becomes a high temperature and the temperature cannot be controlled. Therefore, if the carbonization of the organic material is promoted, the temperature control becomes difficult in any heat treatment.

なお、第1の熱処理炉42の炉本体内の酸素濃度は、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理に際して酸素消費され変動する可能性があるため、本形態のように、排ガスG7の酸素濃度の調節及び流出ガスG1の酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、通常0.1〜20.0%、好ましくは1.0〜17.0%、より好ましくは3.0〜15.0%に調節される。   Note that the oxygen concentration in the furnace body of the first heat treatment furnace 42 may be consumed and fluctuated during the heat treatment of acrylic organic matter, cellulose, or the like, so that the oxygen concentration of the exhaust gas G7 is adjusted as in this embodiment. It is preferable to control the oxygen concentration of the effluent gas G1. However, by performing such adjustment and control, the oxygen concentration is usually 0.1 to 20.0%, preferably 1.0 to 17.0%, more preferably 3 in many regions within the furnace body. Adjusted to 0.0-15.0%.

第1の熱処理炉42においては、被処理物10の発熱量が20〜90%減少するように、好ましくは50〜80%減少するように、より好ましくは50〜70%減少するように熱処理する。発熱量の減少率が90%以下であると、過剰な熱処理が抑えられ、硬質物質の生成が抑制される。この点、90%を超える発熱量の減少は、被処理物10中のスチレン系有機物までもが熱分解していることを意味し、したがって炉本体内がセルロース等の熱分解ガスが発火しうる状態(つまり、高温状態)になっていることを意味する。他方、発熱量の減少率が20%未満であると、被処理物10中の高発熱量成分であるアクリル系有機物が残留し、第2の熱処理炉14における熱処理温度の変動が大きなものとなるおそれがある。ここで、発熱量の減少率は、第1の熱処理炉42に供給される被処理物10の発熱量と、第1の熱処理炉42から排出される被処理物10の発熱量とを比較した値である。この発熱量は、熱量計(燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製)を用いて測定した値である。   In the first heat treatment furnace 42, heat treatment is performed so that the calorific value of the workpiece 10 is reduced by 20 to 90%, preferably 50 to 80%, more preferably 50 to 70%. . When the rate of decrease in the calorific value is 90% or less, excessive heat treatment is suppressed, and generation of hard substances is suppressed. In this respect, a decrease in the calorific value exceeding 90% means that even the styrene-based organic matter in the object to be treated 10 is pyrolyzed, so that pyrolyzed gas such as cellulose can be ignited in the furnace body. It means that it is in a state (that is, a high temperature state). On the other hand, if the rate of decrease in the calorific value is less than 20%, acrylic organic matter that is a high calorific value component in the workpiece 10 remains, and the fluctuation of the heat treatment temperature in the second heat treatment furnace 14 becomes large. There is a fear. Here, the rate of decrease in the amount of heat generated was a comparison between the amount of heat generated by the workpiece 10 supplied to the first heat treatment furnace 42 and the amount of heat generated by the workpiece 10 discharged from the first heat treatment furnace 42. Value. This calorific value is a value measured using a calorimeter (Nanken digital calorimeter, manufactured by Yoshida Seisakusho).

第1の熱処理炉42において、発熱量を20〜90%減少するとともに、発熱量が1000cal/g未満、好ましくは300〜500cal/gとなるように熱処理すると、第2の熱処理炉14における炉本体内温度の変動幅を10〜40℃の範囲に抑制し易くなり、得られる再生粒子を均質化するに有用である。この点、当該炉本体内温度の変動幅が40℃を超えると、得られる再生粒子が硬い・柔らかい等のばらつきや白色度のばらつきを有するものとなるおそれがある。他方、当該炉本体内温度の変動幅を10℃未満にまで抑制するのは、現実的ではない。   In the first heat treatment furnace 42, when the heat generation amount is reduced by 20 to 90% and the heat generation amount is less than 1000 cal / g, preferably 300 to 500 cal / g, the furnace body in the second heat treatment furnace 14 It becomes easy to suppress the fluctuation range of the internal temperature within the range of 10 to 40 ° C., which is useful for homogenizing the obtained regenerated particles. In this regard, if the fluctuation range of the furnace body temperature exceeds 40 ° C., the obtained regenerated particles may have variations such as hard and soft, and variations in whiteness. On the other hand, it is not realistic to suppress the fluctuation range of the furnace body temperature to less than 10 ° C.

第1の熱処理炉42においては、被処理物10の未燃率が13〜30質量%となるように、好ましくは14〜26質量%となるように、より好ましくは15〜23質量%となるように熱処理を行うと好適である。ここで、未燃率は、約600℃に温度調整した電気炉で,2時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。未燃率が30質量%以下となるように熱処理を行うことにより、第2の熱処理炉14における熱処理を緩慢に行うことができるようになる。もっとも、未燃率が13質量%未満となるまで熱処理を行うと、第1の熱処理炉42におけるエネルギーコストが高くなる。   In the first heat treatment furnace 42, the unburned rate of the workpiece 10 is 13 to 30% by mass, preferably 14 to 26% by mass, and more preferably 15 to 23% by mass. Thus, it is preferable to perform the heat treatment. Here, the unburned rate is a value obtained by measuring a weight loss ratio when burned for 2 hours in an electric furnace whose temperature is adjusted to about 600 ° C. By performing the heat treatment so that the unburned rate becomes 30% by mass or less, the heat treatment in the second heat treatment furnace 14 can be performed slowly. However, if the heat treatment is performed until the unburned rate becomes less than 13% by mass, the energy cost in the first heat treatment furnace 42 increases.

第1の熱処理炉42においては、被処理物10の滞留時間を30〜120分、好ましくは45〜105分、より好ましくは60〜90分とすると好適である。滞留時間を30分以上とすることにより、被処理物10に含まれるアクリル系有機物、セルロースが緩慢に熱分解され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を30分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が120分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。ここで、滞留時間は、色で識別できる金属片を被処理物10の供給口から炉本体内に投入し、被処理物10の排出口から排出されるまでの実測時間である。   In the first heat treatment furnace 42, the residence time of the workpiece 10 is 30 to 120 minutes, preferably 45 to 105 minutes, more preferably 60 to 90 minutes. By setting the residence time to 30 minutes or longer, the acrylic organic matter and cellulose contained in the object to be processed 10 are slowly pyrolyzed, and the generation of residual carbon is suppressed. In this regard, if the residence time is less than 30 minutes, sufficient heat treatment is not performed, and the proportion of residual carbon increases. On the other hand, if the residence time exceeds 120 minutes, flame retardant carbon is generated by excessive heat treatment, and the whiteness of the obtained regenerated particles may decrease, or the hard substance may increase. Here, the residence time is an actual measurement time from when a metal piece that can be identified by color is introduced into the furnace body from the supply port of the workpiece 10 and discharged from the discharge port of the workpiece 10.

(第2の熱処理工程)
被処理物10は、第2の熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を1〜7mm、好ましくは1〜5mm、より好ましくは1〜3mmに調節しておくと好適である。ただし、本形態においては、第1の熱処理工程に先立って乾燥工程を設けており、この乾燥工程において被処理物10が解れるように構成されている。したがって、被処理物10の平均粒子径は、通常上記の範囲内にあり、本粒子径の調節を省略することができる。
(Second heat treatment step)
Prior to sending the workpiece 10 to the second heat treatment step, the average particle diameter is preferably adjusted to 1 to 7 mm, preferably 1 to 5 mm, more preferably 1 to 3 mm. However, in this embodiment, a drying process is provided prior to the first heat treatment process, and the workpiece 10 is configured to be unwound in this drying process. Therefore, the average particle diameter of the workpiece 10 is usually within the above range, and the adjustment of the particle diameter can be omitted.

第2の熱処理工程においては、被処理物10が第2の熱処理手段たる第2の熱処理炉14に装入される。この第2の熱処理炉14としては、得られる再生粒子の品質や後述する排ガスG3(エネルギー)の有効利用という観点から、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉を用いる。また、第2の熱処理炉14は、本形態のように第1の熱処理炉42と同形状のものを用いることもできるが、例えば、軸方向の長さが異なるキルン炉を用いて、被処理物10の滞留時間を異なるものとすることなどもできる。   In the second heat treatment step, the workpiece 10 is charged into the second heat treatment furnace 14 as the second heat treatment means. As the second heat treatment furnace 14, an external heat kiln furnace in which the furnace body is horizontally placed and rotates around the central axis is used from the viewpoint of the quality of the regenerated particles obtained and effective utilization of exhaust gas G3 (energy) described later. The second heat treatment furnace 14 may be the same shape as the first heat treatment furnace 42 as in the present embodiment. For example, the second heat treatment furnace 14 may be treated using a kiln furnace having a different axial length. The residence time of the article 10 can be different.

本形態の第2の熱処理炉14は、炉本体の外表面上に、外熱ジャケット15が設けられている。この外熱ジャケット15には、後述する第3の排ガス流路R3から排ガスG3が供給され、この排ガスG3による間接加熱により、炉本体の内表面上に堆積した被処理物10が間接的に加熱される(外熱式)。再生粒子の製造のみを目的とするのであれば、排ガスG3の供給に変えて、電気ヒーター等を用いることもできるが、排ガスG3(エネルギー)の有効利用という観点からは、本形態による構成が好適である。   In the second heat treatment furnace 14 of this embodiment, an external heat jacket 15 is provided on the outer surface of the furnace body. Exhaust gas G3 is supplied to the outer heat jacket 15 from a third exhaust gas flow path R3, which will be described later, and the object 10 deposited on the inner surface of the furnace body is indirectly heated by indirect heating by the exhaust gas G3. (External heat type) If the purpose is only the production of regenerated particles, an electric heater or the like can be used instead of supplying the exhaust gas G3. However, the configuration according to this embodiment is preferable from the viewpoint of effective use of the exhaust gas G3 (energy). It is.

なお、排ガスG3は第3の熱処理炉32の排ガスであるため、瞬間的に(一時的に)温度変動が生じる可能性がある。そして、第3の熱処理炉32は高温で熱処理を行うため、その分、当該温度変動の幅が大きなものとなる可能性がある。しかしながら、排ガスG3が外熱ジャケット15内に供給され、被処理物10が間接加熱される形態によれば、当該温度変動が緩和される。また、外熱炉を用いると、炉本体内の酸素濃度を低く保つことができるため、被処理物10の発火を可及的に防止することができる。なお、長期的な温度低下等に対しては、補助熱源等を設けておくことにより、対応することができる。   In addition, since the exhaust gas G3 is exhaust gas of the third heat treatment furnace 32, there is a possibility that a temperature fluctuation occurs momentarily (temporarily). And since the 3rd heat processing furnace 32 heat-processes at high temperature, the width | variety of the said temperature fluctuation may become large correspondingly. However, according to the form in which the exhaust gas G3 is supplied into the external heat jacket 15 and the workpiece 10 is indirectly heated, the temperature fluctuation is alleviated. In addition, when an external heating furnace is used, the oxygen concentration in the furnace body can be kept low, and thus the ignition of the workpiece 10 can be prevented as much as possible. It should be noted that a long-term temperature drop can be dealt with by providing an auxiliary heat source or the like.

熱処理を少なくとも4つの手段に分けて行うこととの関係において、炉本体外表面の温度が360〜550℃となるように加熱するのが好ましく、360〜500℃となるように加熱するのがより好ましく、400〜500℃となるように加熱するのが特に好ましい。炉本体外表面の温度が360℃以上であると、被処理物10中のスチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われる。また、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第3の熱処理炉32における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第3の熱処理炉32において、残カーボン等の有機物を緩やかに燃焼することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。他方、炉本体外表面の温度が550℃以下であると、本工程における残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、被処理物10の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する被処理物10の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。これに対し、炉本体外表面の温度が360℃を下回ると、被処理物10中のスチレン系有機物を十分に熱処理(熱分解等)することができなくなるおそれがある。他方、炉本体外表面の温度が550℃を上回ると、被処理物10の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。また、被処理物10の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。   In relation to the heat treatment divided into at least four means, it is preferable to heat the outer surface of the furnace body to be 360 to 550 ° C, and more preferably to be 360 to 500 ° C. It is particularly preferable to heat to 400 to 500 ° C. When the temperature of the outer surface of the furnace body is 360 ° C. or higher, the thermal decomposition and volatilization of the styrenic organic matter in the workpiece 10 is reliably performed. In addition, since the thermal decomposition and volatilization of the styrene-based organic material is reliably performed, the heat treatment control in the third heat treatment furnace 32 is facilitated, and the generation of carbides that cause a decrease in whiteness and the generation of hard substances due to overcombustion. Can be suppressed. Furthermore, since the thermal decomposition and volatilization of the styrene-based organic material is reliably performed, the organic material such as residual carbon can be gently burned in the third heat treatment furnace 32, and the generation of residual carbon can be suppressed. . On the other hand, when the temperature of the outer surface of the furnace body is 550 ° C. or lower, generation of residual carbon in this step can be suppressed, and heat treatment of the organic matter is performed slowly, and pulverization of the workpiece 10 is suppressed. In addition, the degree of heat treatment and the grain alignment of the workpiece 10 that forms aggregates or has various properties such as hard and soft can be controlled easily and stably. On the other hand, when the temperature of the outer surface of the furnace main body is lower than 360 ° C., there is a possibility that the styrenic organic matter in the workpiece 10 cannot be sufficiently heat-treated (thermal decomposition or the like). On the other hand, when the temperature of the outer surface of the furnace body exceeds 550 ° C., there is a risk that excessive heat treatment of the workpiece 10 is performed. Further, since the combustion locally proceeds faster than the particle alignment of the workpiece 10 progresses, it becomes difficult to make the difference in the unburned ratio between the particle surface and the core portion small and uniform.

後述するように、本形態では、外熱ジャケット15から排出された排ガスG5を前述乾燥手段60の熱源として利用するが、第1の熱処理炉43におけるのと同様に、第2の熱処理炉14の炉本体内に吹き込むこともできる(このための排ガス流路R8を図中に一点鎖線で示している。)。この吹き込みによって、炉本体の内表面上と軸心部との間に生じる温度差が解消され、しかも、発火の原因となる熱分解ガスの炉本体内からの排出が促進される。さらに、当該排ガスG5は、外熱ジャケット15から排出された排ガスであり、外熱源として利用されたものであるため、エネルギーの有効利用となる。   As will be described later, in the present embodiment, the exhaust gas G5 discharged from the external heat jacket 15 is used as a heat source of the drying means 60, but as in the first heat treatment furnace 43, It can also be blown into the furnace main body (the exhaust gas flow path R8 for this purpose is indicated by a one-dot chain line in the figure). This blowing eliminates the temperature difference that occurs between the inner surface of the furnace body and the axial center, and promotes the discharge of pyrolysis gas that causes ignition from the furnace body. Further, the exhaust gas G5 is exhaust gas discharged from the external heat jacket 15 and is used as an external heat source, and therefore, energy is effectively used.

この場合、当該排ガスG5は、炉本体外表面の温度よりも低い温度、好ましくは260〜450℃、より好ましくは300〜420℃、特に好ましくは360〜400℃として、炉本体内に供給すると好適である。炉本体内に供給する排ガスG5の温度が450℃を上回ると、被処理物10が発火するおそれがある。他方、排ガスG5の温度が260℃を下回ると、炉本体の内表面上と軸心部との間に生じる熱処理温度差が解消されず、かえって広がるおそれがある。   In this case, the exhaust gas G5 is preferably supplied into the furnace body at a temperature lower than the temperature of the outer surface of the furnace body, preferably 260 to 450 ° C, more preferably 300 to 420 ° C, and particularly preferably 360 to 400 ° C. It is. If the temperature of the exhaust gas G5 supplied into the furnace body exceeds 450 ° C., the workpiece 10 may be ignited. On the other hand, when the temperature of the exhaust gas G5 is lower than 260 ° C., the difference in heat treatment temperature generated between the inner surface of the furnace body and the shaft center portion is not eliminated, and there is a possibility that it will spread.

第2の熱処理炉14の炉本体内に排ガスG5を吹き込む場合、当該排ガスG5の酸素濃度を5.0〜20.0%、好ましくは6.0〜18.0%、より好ましくは7.0〜18.0%に調節しつつ、第2の熱処理炉14の炉本体内から流出される排ガス(流出ガス)G2の酸素濃度が0.1〜20.0%、好ましくは1.0〜17.0%、より好ましくは3.0〜15.0%となるように管理すると好適である。ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置(型番:ENDA‐5250、堀場製作所製)にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。   When the exhaust gas G5 is blown into the furnace main body of the second heat treatment furnace 14, the oxygen concentration of the exhaust gas G5 is 5.0 to 20.0%, preferably 6.0 to 18.0%, more preferably 7.0. While adjusting to ˜18.0%, the oxygen concentration of the exhaust gas (outflow gas) G2 flowing out from the furnace body of the second heat treatment furnace 14 is 0.1 to 20.0%, preferably 1.0 to 17%. It is suitable to manage to be 0.0%, more preferably 3.0 to 15.0%. Here, the oxygen concentration is a value obtained by measuring the oxygen concentration of a measurement sample sampled from each measurement region with an automatic oxygen concentration measurement apparatus (model number: ENDA-5250, manufactured by Horiba Seisakusho).

被処理物10の発火等を原因とする過剰な熱処理の防止という観点からは、低酸素濃度であるのが好ましく、排ガスG5の酸素濃度を20.0%以下に調節し、かつ流出ガスG2の酸素濃度も20.0%以下となるように管理するのがより好ましい。もっとも、排ガスG5の酸素濃度が5.0%未満、あるいは流出ガスG2の酸素濃度が0.1%未満であると、スチレン系有機物等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整するのが困難で白色化が進まないおそれがある。   From the viewpoint of preventing excessive heat treatment due to ignition of the object 10 to be treated, the oxygen concentration is preferably low, the oxygen concentration of the exhaust gas G5 is adjusted to 20.0% or less, and the outflow gas G2 is reduced. It is more preferable to manage the oxygen concentration to be 20.0% or less. However, if the oxygen concentration of the exhaust gas G5 is less than 5.0% or the oxygen concentration of the effluent gas G2 is less than 0.1%, the heat treatment of the styrene-based organic matter does not proceed sufficiently, and the rate of decrease in the calorific value is predetermined. It is difficult to adjust to the range, and whitening may not proceed.

なお、第2の熱処理炉14の炉本体内の酸素濃度は、スチレン系有機物等の熱処理に際して酸素消費され、変動を生じる可能性がある。したがって、本形態のように、排ガスG5の酸素濃度の調節及び流出ガスG2の酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、通常0.1〜20.0%、好ましくは1.0〜17.0%、より好ましくは4.0〜15.0%に調節される。   Note that the oxygen concentration in the furnace body of the second heat treatment furnace 14 may be fluctuated due to oxygen consumption during the heat treatment of the styrene-based organic matter or the like. Therefore, as in this embodiment, it is preferable to control the oxygen concentration of the exhaust gas G5 and manage the oxygen concentration of the effluent gas G2. However, by performing such adjustment and management, the oxygen concentration is usually 0.1 to 20.0%, preferably 1.0 to 17.0%, more preferably 4 in many regions within the furnace body. Adjusted to 0.0-15.0%.

第2の熱処理炉14においては、被処理物10の滞留時間を30〜120分、好ましくは40〜100分、より好ましくは40〜80分とすると好適である。滞留時間を30分以上とすることにより、被処理物10に含まれるスチレン等由来の有機物が緩慢に熱処理され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を30分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が120分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。   In the second heat treatment furnace 14, the residence time of the workpiece 10 is 30 to 120 minutes, preferably 40 to 100 minutes, more preferably 40 to 80 minutes. By setting the residence time to 30 minutes or longer, the organic matter derived from styrene or the like contained in the workpiece 10 is slowly heat-treated, and the generation of residual carbon is suppressed. In this regard, if the residence time is less than 30 minutes, sufficient heat treatment is not performed, and the proportion of residual carbon increases. On the other hand, if the residence time exceeds 120 minutes, flame retardant carbon is generated by excessive heat treatment, and the whiteness of the obtained regenerated particles may decrease, or the hard substance may increase.

第2の熱処理炉14においては、被処理物10の未燃率が2〜20質量%となるように、好ましくは5〜17質量%となるように、より好ましくは7〜12質量%となるように熱処理を行うと好適である。ここで、未燃率は、約600℃に温度調整した電気炉で,2時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。未燃率が20質量%以下となるように熱処理を行うことにより、第3の熱処理炉32における熱処理(燃焼等)を短時間で効率よく行うことができるようになり、得られる再生粒子の白色度を70%以上、好ましくは80%以上の高白色度とすることができる。もっとも、未燃率が2質量%未満となるまで熱処理を行うと、第2の熱処理炉14におけるエネルギーコストが高くなり、また、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬度が高くなるなど、再生粒子の品質低下につながるおそれがある。   In the second heat treatment furnace 14, the unburned rate of the workpiece 10 is 2 to 20% by mass, preferably 5 to 17% by mass, more preferably 7 to 12% by mass. Thus, it is preferable to perform the heat treatment. Here, the unburned rate is a value obtained by measuring a weight loss ratio when burned for 2 hours in an electric furnace whose temperature is adjusted to about 600 ° C. By performing the heat treatment so that the unburned rate becomes 20% by mass or less, the heat treatment (combustion etc.) in the third heat treatment furnace 32 can be performed efficiently in a short time, and the white of the regenerated particles obtained is white The degree of whiteness can be 70% or higher, preferably 80% or higher. However, if the heat treatment is performed until the unburned ratio becomes less than 2% by mass, the energy cost in the second heat treatment furnace 14 increases, the whiteness of the regenerated particles obtained decreases, or the hardness increases. There is a risk that the quality of regenerated particles may be reduced.

(第3の熱処理工程)
被処理物10は、第3の熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を5mm以下、好ましくは1〜4mm、より好ましくは1〜3mmに調節しておくと好適である。平均粒子径が1mm未満であると、第3の熱処理炉32において被処理物10が過燃焼するおそれがある。他方、平均粒子径が5mmを超えると、残カーボンの熱処理(燃焼等)が困難となり、芯部まで熱処理が進まず、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがある。また、この被処理物10の粒揃えは、粒子径1〜5mmの割合が、70質量%以上となるように、好ましくは75〜95質量%となるように、より好ましくは80〜95質量%となるように行うと好適である。ただし、本形態においては、第1の熱処理工程に先立って乾燥工程を設けており、この乾燥工程において被処理物10が解れるように構成されている。したがって、被処理物10の平均粒子径や粒揃えは、各熱処理工程を経ることにより、通常上記の範囲内となり、本平均粒子径や粒揃えの調節を省略することができる。
(Third heat treatment step)
Prior to sending the workpiece 10 to the third heat treatment step, the average particle diameter is preferably adjusted to 5 mm or less, preferably 1 to 4 mm, more preferably 1 to 3 mm. If the average particle diameter is less than 1 mm, the workpiece 10 may be overburned in the third heat treatment furnace 32. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 5 mm, it is difficult to heat treat (burn, etc.) the remaining carbon, the heat treatment does not proceed to the core, and the whiteness of the obtained regenerated particles may be reduced. Further, the grain alignment of the workpiece 10 is such that the ratio of the particle diameter of 1 to 5 mm is 70% by mass or more, preferably 75 to 95% by mass, more preferably 80 to 95% by mass. It is preferable to carry out such that However, in this embodiment, a drying process is provided prior to the first heat treatment process, and the workpiece 10 is configured to be unwound in this drying process. Therefore, the average particle size and the particle size of the workpiece 10 are usually within the above-mentioned range through each heat treatment step, and the adjustment of the average particle size and the particle size can be omitted.

第3の熱処理工程においては、被処理物10が図示しない装入機等によって第3の熱処理手段たる第3の熱処理炉32に装入される。この第3の熱処理炉32としては、エネルギーの有効利用という観点から、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉を用いる。   In the third heat treatment step, the workpiece 10 is charged into the third heat treatment furnace 32 as third heat treatment means by a charging machine (not shown). As the third heat treatment furnace 32, from the viewpoint of effective use of energy, an internal heat kiln furnace in which the furnace body is placed horizontally and rotates around the central axis is used.

第3の熱処理炉32としては、外熱キルン炉を用いることも考えられ、外熱キルン炉は熱処理温度の制御が容易であるとの利点を有する。しかしながら、外熱キルン炉は、被処理物10を間接的に熱処理するものであり、熱処理効率は内熱キルン炉に及ばない。したがって、熱処理温度を相対的に高温とする第3の熱処理工程においては、熱処理効率や生産性の観点から、本形態のように、内熱キルン炉を用いる方が好ましい。この点、内熱キルン炉を用いると、炉本体内の酸素濃度が高まるが、第3の熱処理炉32に装入される被処理物10は、アクリル系有機物、セルロース、スチレン系有機物等の高発熱量成分が熱分解・除去されているため、被処理物10が発火するおそれは少ない。   As the third heat treatment furnace 32, an external heat kiln furnace may be used. The external heat kiln furnace has an advantage that the heat treatment temperature can be easily controlled. However, the external heat kiln furnace heats the workpiece 10 indirectly, and the heat treatment efficiency does not reach that of the internal heat kiln furnace. Therefore, in the third heat treatment step in which the heat treatment temperature is relatively high, it is preferable to use an internal heat kiln furnace as in this embodiment from the viewpoint of heat treatment efficiency and productivity. In this regard, when the internal heat kiln furnace is used, the oxygen concentration in the furnace body increases, but the object to be treated 10 charged into the third heat treatment furnace 32 is made of a high amount of acrylic organic matter, cellulose, styrene organic matter, or the like. Since the calorific value component is thermally decomposed and removed, there is little possibility that the workpiece 10 will ignite.

第3の熱処理炉32の炉本体内には、酸素含有ガスたる熱風が吹き込まれ、当該熱風によって、供給口から供給され、炉本体の回転に伴って排出口側に順次移送される被処理物10の熱処理が行われる。この熱風の発生方法は特に限定されないが、本形態のように、熱風源たるLPG(液化石油ガス)バーナーL1を利用すると好適である。従来は、キルン炉のバーナーとして、重油バーナーが使用されていた。しかしながら、重油バーナーを使用すると、重油バーナーからの重油燃焼残カーボンや硫黄酸化物等による被処理物10の汚染が生じ、得られる再生粒子の白色度低下やバラツキの要因となる。LPGの利用は、CO2の排出量を削減することができる、温度制御が容易である、空燃比制御が容易である、被処理物10が着色しない等の利点を有する。なお、重油を使用する場合は、硫黄分の少ないA重油の方が好ましいが、LPGには以上のようにA重油を使用する以上の利点がある。 Hot air, which is an oxygen-containing gas, is blown into the furnace body of the third heat treatment furnace 32, and is supplied from the supply port by the hot air, and is sequentially transferred to the discharge port side as the furnace body rotates. Ten heat treatments are performed. A method for generating the hot air is not particularly limited, but it is preferable to use an LPG (liquefied petroleum gas) burner L1 as a hot air source as in the present embodiment. Conventionally, heavy oil burners have been used as kiln furnace burners. However, when a heavy oil burner is used, the object to be treated 10 is contaminated by heavy oil combustion residual carbon, sulfur oxides, etc. from the heavy oil burner, resulting in a decrease in whiteness and variation in the regenerated particles obtained. The use of LPG has advantages that CO 2 emission can be reduced, temperature control is easy, air-fuel ratio control is easy, and the workpiece 10 is not colored. In addition, when using heavy oil, A heavy oil with few sulfur content is more preferable, but LPG has the advantage more than using A heavy oil as mentioned above.

第3の熱処理炉32においては、LPGバーナーL1を利用して発生させられる熱風の酸素濃度(第3の熱処理炉32に熱風とは別に他の熱風や希釈空気等を吹き込む場合は、全ガスの平均酸素濃度。以下、「流入ガスの酸素濃度」ともいう。)を5.0〜20.0%、好ましくは6.0〜18.0%、より好ましくは7.0〜18.0%に調節しつつ、第3の熱処理炉32の炉本体内から排出される排ガス(流出ガス)G3の酸素濃度が0.1〜20.0%、好ましくは1.0〜17.0%、より好ましくは3.0〜15.0%となるように管理すると好適である。ここで、酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置(型番:ENDA‐5250、堀場製作所製)にて各測定域からサンプリングした測定試料の酸素濃度を測定した値である。   In the third heat treatment furnace 32, the oxygen concentration of the hot air generated using the LPG burner L1 (if other hot air or dilution air is blown into the third heat treatment furnace 32 in addition to the hot air, The average oxygen concentration (hereinafter also referred to as “the oxygen concentration of the inflowing gas”) is 5.0 to 20.0%, preferably 6.0 to 18.0%, more preferably 7.0 to 18.0%. While adjusting, the oxygen concentration of the exhaust gas (outflow gas) G3 discharged from the furnace body of the third heat treatment furnace 32 is 0.1 to 20.0%, preferably 1.0 to 17.0%, more preferably. Is preferably controlled to be 3.0 to 15.0%. Here, the oxygen concentration is a value obtained by measuring the oxygen concentration of a measurement sample sampled from each measurement region with an automatic oxygen concentration measurement apparatus (model number: ENDA-5250, manufactured by Horiba Seisakusho).

被処理物10の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、流入ガス(酸素含有ガス)及び流出ガスG3の酸素濃度が低くなるように管理するのがより好ましい。もっとも、流入ガス(酸素含有ガス)や流出ガスG3の酸素濃度が低すぎると、残カーボンや残留有機物の熱処理が充分に進まず、また、白色化が進まないおそれがある。他方、流入ガス(酸素含有ガス)や流出ガスG3の酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、被処理物10の燃焼や硬質化が進むおそれがある。また、流出ガスG3の酸素濃度を高くするためには、過剰の空気を炉本体内に吹き込む必要があり、炉内温度の低下や炉内温度制御が困難になる等の問題を生じるおそれがある。   From the viewpoint of preventing excessive heat treatment of the workpiece 10, it is preferable that the oxygen concentration is low, and it is more preferable to manage the oxygen concentration of the inflow gas (oxygen-containing gas) and the outflow gas G <b> 3 to be low. However, if the oxygen concentration of the inflow gas (oxygen-containing gas) or the outflow gas G3 is too low, the heat treatment of residual carbon or residual organic matter does not proceed sufficiently, and whitening may not proceed. On the other hand, if the oxygen concentration of the inflow gas (oxygen-containing gas) or the outflow gas G3 is too high, compressed air and its additional equipment are required, the energy cost increases, and the workpiece 10 is burned or hardened. May go on. Further, in order to increase the oxygen concentration of the outflow gas G3, it is necessary to blow excess air into the furnace body, which may cause problems such as a decrease in furnace temperature and difficulty in controlling the furnace temperature. .

炉本体内の酸素濃度は、残カーボンや残留有機物の熱処理に際して酸素消費され変動を生じるため、本形態のように、流入ガス(酸素含有ガス)の酸素濃度の調節及び流出ガスG3の酸素濃度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において酸素濃度が、通常0.1〜20.0%、好ましくは1.0〜17.0%、より好ましくは4.0〜15.0%に調節される。   Since the oxygen concentration in the furnace body is consumed and fluctuated during heat treatment of residual carbon and residual organic matter, the oxygen concentration of the inflow gas (oxygen-containing gas) is adjusted and the oxygen concentration of the outflow gas G3 is changed as in this embodiment. Management is preferred. However, by performing such adjustment and management, the oxygen concentration is usually 0.1 to 20.0%, preferably 1.0 to 17.0%, more preferably 4 in many regions within the furnace body. Adjusted to 0.0-15.0%.

また、第3の熱処理炉32は、LPGバーナーL1を利用して発生させられる熱風の温度(第3の熱処理炉32に熱風とは別に他の熱風や希釈空気等を吹き込む場合は、全ガスの平均温度。以下、「流入ガスの温度」ともいう。)を550〜780℃、好ましくは600〜750℃、より好ましくは650〜720℃に調節しつつ、第3の熱処理炉32の炉本体内から排出される排ガス(流出ガス)G3の温度が550〜780℃、好ましくは600〜750℃、より好ましくは650〜720℃となるように管理すると好適である。ここで、流出ガスG3の温度は、流出ガスG3の煙道(第3の排ガス流路R3)に設置した熱電対にて温度を実測した値である。また、流入ガスの温度は、当該流入ガスの煙道において熱電対にて温度を実測した値である。なお、流入ガスが複数の場合は、各煙道において、熱電対にて温度を実測した値と流量とから算出した値である。   In addition, the third heat treatment furnace 32 has a temperature of hot air generated by using the LPG burner L1 (if other hot air or dilution air is blown into the third heat treatment furnace 32 in addition to the hot air, The average temperature (hereinafter also referred to as “the temperature of the inflowing gas”) is adjusted to 550 to 780 ° C., preferably 600 to 750 ° C., more preferably 650 to 720 ° C. It is preferable that the temperature of the exhaust gas (outflow gas) G3 discharged from the gas is controlled to be 550 to 780 ° C, preferably 600 to 750 ° C, more preferably 650 to 720 ° C. Here, the temperature of the outflow gas G3 is a value obtained by actually measuring the temperature with a thermocouple installed in the flue (the third exhaust gas flow path R3) of the outflow gas G3. Further, the temperature of the inflowing gas is a value obtained by actually measuring the temperature with a thermocouple in the flue of the inflowing gas. In addition, when there are a plurality of inflowing gases, the value is calculated from the value obtained by actually measuring the temperature with a thermocouple and the flow rate in each flue.

流入ガスの温度が550℃以上で、かつ流出ガスG3の温度も550℃以上であると、被処理物10中の残カーボンや第2の熱処理炉14で熱処理しきれなかったスチレン‐アクリルやスチレン等の残留有機物の熱処理が確実に行われる。他方、流入ガスの温度が780℃以下で、かつ流出ガスG3の温度も780℃以下であると、残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、被処理物10の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する被処理物10の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、流入ガスの温度が780℃を超え、あるいは流出ガスG3の温度が780℃を超えると、被処理物10の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。しかも、得られた再生粒子をスラリー化したときに、固まるおそれがある。   If the temperature of the inflow gas is 550 ° C. or more and the temperature of the outflow gas G3 is also 550 ° C. or more, the residual carbon in the object 10 or styrene-acrylic or styrene that could not be heat-treated in the second heat treatment furnace 14 Heat treatment of residual organic matter such as is reliably performed. On the other hand, when the temperature of the inflow gas is 780 ° C. or less and the temperature of the outflow gas G3 is 780 ° C. or less, the generation of residual carbon can be suppressed, and the heat treatment of the organic matter is performed slowly. 10 can be easily and stably controlled in terms of the degree of heat treatment and the grain alignment of the object to be processed 10 having various properties such as agglomerates or being hard and soft. . In this respect, if the temperature of the inflowing gas exceeds 780 ° C. or the temperature of the outflowing gas G3 exceeds 780 ° C., the combustion proceeds locally faster than the particle alignment of the workpiece 10 progresses. It is difficult to make the difference in unburnt ratio between the core and the core small and uniform. Moreover, when the obtained regenerated particles are slurried, they may be hardened.

炉本体内の温度は、温度勾配を有し、一様ではないため、本形態のように、流入ガスの温度の調節及び流出ガスG3の温度の管理によるのが好適である。ただし、このような調節及び管理を行うことにより、炉本体内の多くの領域において温度が、上記調節・管理と同様、つまり、通常550〜780℃、好ましくは600〜750℃、より好ましくは650〜720℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。   Since the temperature in the furnace body has a temperature gradient and is not uniform, it is preferable to adjust the temperature of the inflowing gas and manage the temperature of the outflowing gas G3 as in this embodiment. However, by performing such adjustment and management, the temperature in many regions in the furnace body is the same as that in the above adjustment and management, that is, usually 550 to 780 ° C., preferably 600 to 750 ° C., more preferably 650. Adjusted to ˜720 ° C. The temperature in the furnace body is a value measured with a thermocouple installed in the furnace body.

第3の熱処理炉32においては、被処理物10の滞留時間を60〜240分、好ましくは90〜150分、より好ましくは120〜150分とすると好適である。滞留時間を60分以上とすることにより、被処理物10に含まれる残留有機物や残カーボンが確実に熱処理され、また、再生粒子を安定して生産することができるようになる。他方、滞留時間が240分を超えると、炭酸カルシウムの分解が促進され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。この点、第1の熱処理炉42において被処理物10の発熱量が20〜90%減少し、アクリル系有機物及びセルロースが熱分解するように熱処理され、また、第2の熱処理炉14において被処理物10のスチレン系有機物が熱分解するように熱処理されていると、第3の熱処理炉32における被処理物10の滞留時間を短くすることができ、過燃焼、白色度の低下、硬質物質の増加等のリスクを低減することができる。   In the third heat treatment furnace 32, the residence time of the workpiece 10 is 60 to 240 minutes, preferably 90 to 150 minutes, more preferably 120 to 150 minutes. By setting the residence time to 60 minutes or longer, the residual organic matter and residual carbon contained in the workpiece 10 are reliably heat-treated, and the regenerated particles can be stably produced. On the other hand, when the residence time exceeds 240 minutes, the decomposition of calcium carbonate is promoted, and the whiteness of the obtained regenerated particles may be reduced, or the hard substance may be increased. In this regard, the first heat treatment furnace 42 is heat-treated so that the calorific value of the object to be treated 10 is reduced by 20 to 90%, and the acrylic organic matter and cellulose are thermally decomposed. When heat treatment is performed so that the styrene-based organic matter of the product 10 is thermally decomposed, the residence time of the object 10 to be processed in the third heat treatment furnace 32 can be shortened, and overburning, reduction in whiteness, Risk such as increase can be reduced.

第3の熱処理炉32から排出された被処理物10は、好適には凝集体であり、適宜粉砕等を行った後、冷却機34において冷却し、振動篩機等の粒径選別機36により選別をし、再生粒子としてサイロ38に一時貯留し、適宜填料や顔料等の用途先に仕向ける。   The object to be processed 10 discharged from the third heat treatment furnace 32 is preferably an agglomerate, and is appropriately pulverized and then cooled in a cooler 34 and then by a particle size selector 36 such as a vibration sieve. After selection, the particles are temporarily stored in the silo 38 as regenerated particles, and are appropriately sent to applications such as fillers and pigments.

(再生粒子)
本形態の再生粒子の製造方法によって得られる再生粒子は、X線マイクロアナライザーによる微細粒子の元素分析において、カルシウム、シリカ及びアルミニウムの比率が酸化物換算で30〜82:9〜35:9〜35の質量割合とされている。カルシウム、シリカ及びアルミニウムの比率が酸化物換算で30〜82:9〜35:9〜35の質量割合とされていると、比重が軽く、過度の水溶液吸収が抑制されるため、脱水性が良好である。
(Regenerated particles)
The regenerated particles obtained by the method for producing regenerated particles according to the present embodiment have a ratio of calcium, silica, and aluminum of 30 to 82: 9 to 35: 9 to 35 in terms of oxides in elemental analysis of fine particles using an X-ray microanalyzer. The mass ratio is When the ratio of calcium, silica and aluminum is 30 to 82: 9 to 35: 9 to 35 in terms of oxide, the specific gravity is light and excessive aqueous solution absorption is suppressed, so that dehydration is good. It is.

ところで、被処理物10の原材料ともいえる古紙は、近年の中性抄紙化、ビジュアル化の進展にともなう印刷見栄えの良い塗工紙使用量の増加にともない、填料・顔料としての炭酸カルシウムの使用量増加により、製紙スラッジ中の炭酸カルシウムの含有量増加につながり、結果としてゲーレナイトやアノーサイトの生成量増加に繋がるため、再生粒子に含有されるゲーレナイトやアノーサイト、いわゆる硬質物質の含有量をできる限り減少させる必要が大きくなっている。したがって、硬質物質の含有量を減らすことができる上記再生粒子の製造方法は、極めて有用であり、この製造方法によって製造された本形態の再生粒子は、ゲーレナイト及びアノーサイトの合計含有量が1.5質量%以下、好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下とされている。   By the way, the amount of used calcium carbonate as a filler / pigment for used paper that can be said to be the raw material of the object to be treated 10 increases with the use of coated paper with good printing appearance due to the progress of neutral papermaking and visualization in recent years. The increase leads to an increase in the content of calcium carbonate in the papermaking sludge, and as a result, an increase in the amount of gelenite and anorthite generated. The need to reduce is growing. Therefore, the above-mentioned method for producing regenerated particles capable of reducing the content of the hard substance is extremely useful, and the regenerated particles of this embodiment produced by this production method have a total content of gehlenite and anorthite of 1. It is 5 mass% or less, Preferably it is 1.0 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or less.

なお、硬質物質たるゲーレナイト(Ca2Al2SiO7)や、アノーサイト(CaAl2Si28)は、製紙用に供される填料や顔料と比べて極めて硬質であり、微量の存在で、製紙用具の摩耗・毀損や抄紙系内の汚れが生じ、塗工用顔料として使用した場合には、ドクター等の塗工設備の摩耗・毀損、ストリークの発生要因となる。また、ゲーレナイト及びアノーサイトの合計含有量は、下記の方法によって測定した値である。 Note that gehlenite (Ca 2 Al 2 SiO 7 ) and anorsite (CaAl 2 Si 2 O 8 ), which are hard materials, are extremely hard compared to fillers and pigments used for papermaking, Wear and damage of papermaking tools and dirt in the papermaking system occur, and when used as a coating pigment, it causes wear and damage of coating equipment such as doctors and streaks. Moreover, the total content of gehlenite and anorthite is a value measured by the following method.

(測定方法)
X線回析法(理学電気製、RAD2X)によって測定する。測定条件は、Cu‐Kα‐湾曲モノクロメーター:40KV‐40mA、発散スリット:1mm、SS:1mm、RS:0.3mm、走査速度:0.8度/分、走査範囲:2シータ=7〜85度、サンプリング:0.02度とする。
(Measuring method)
It is measured by X-ray diffraction method (manufactured by Rigaku Denki, RAD2X). Measurement conditions are: Cu-Kα-curved monochromator: 40 KV-40 mA, divergence slit: 1 mm, SS: 1 mm, RS: 0.3 mm, scanning speed: 0.8 degrees / minute, scanning range: 2 theta = 7 to 85 Degree, sampling: 0.02 degree.

(エネルギーの有効化)
本形態の再生粒子の製造方法は、被処理物10から加熱処理以上の発熱が生じ、この発熱が過燃焼の要因となることを、逆に、熱源として有効利用し、もってエネルギー効率を極めて高めたものである。以下、詳細に説明する。
(Effective energy)
In the method for producing regenerated particles of this embodiment, heat generated more than heat treatment occurs from the object to be processed 10, and conversely, this heat generation is a factor of overcombustion. It is a thing. Details will be described below.

本形態においては、主たる熱発生装置(熱風源)として、前述LPGバーナーL1のみが備えられている。このLPGバーナーL1を利用して発生させられた熱風は、第3の熱処理炉32の炉本体内に吹き込まれ(供給され)、内熱源として利用される。   In this embodiment, only the aforementioned LPG burner L1 is provided as the main heat generating device (hot air source). The hot air generated using the LPG burner L1 is blown into (supplied to) the furnace body of the third heat treatment furnace 32 and used as an internal heat source.

LPGバーナーL1を利用して発生させられた熱風が、第3の熱処理炉32のどの部位から吹き込まれるかは特に限定されない。第3の熱処理炉32が「炉本体の一方端部側32Aに被処理物10の供給口が設けられ、炉本体の他方端部側32Bに被処理物10の排出口が設けられた横型回転キルン炉」である本形態においては、例えば、図示はしないが、当該熱風が一方端部側(以下、「供給口側」ともいう。)32Aから吹き込まれ、炉本体内の排ガスG3が他方端部側(以下、「排出口側」ともいう。)32Bから排出される形態とすることもできる(並流方式)。なお、当該熱風によって加熱される被処理物10は、供給口側32Aから供給され、炉本体の回転に伴って排出口側32Bに順次移送される。このように熱風の供給方式を並流方式にすると、相対的に低温の状態にある被処理物10が直ちに残カーボン等の熱処理に好適な温度まで昇温される。しかも、供給口側32Aから排出口側32Bに向けて低温化する温度勾配が生じるため、被処理物10の過剰な熱処理が防止される。   From which part of the third heat treatment furnace 32 the hot air generated using the LPG burner L1 is blown is not particularly limited. The third heat treatment furnace 32 is “a horizontal rotation in which a supply port for the workpiece 10 is provided on one end side 32A of the furnace body and a discharge port for the workpiece 10 is provided on the other end side 32B of the furnace body. In this embodiment, which is a “kiln furnace”, for example, although not shown, the hot air is blown from one end portion side (hereinafter also referred to as “supply port side”) 32A, and the exhaust gas G3 in the furnace body is discharged to the other end. It can also be set as the form discharged | emitted from the part side (henceforth "the discharge port side") 32B (parallel flow system). In addition, the to-be-processed object 10 heated with the said hot air is supplied from the supply port side 32A, and is sequentially transferred to the discharge port side 32B with rotation of a furnace main body. In this way, when the hot air supply method is a cocurrent flow method, the workpiece 10 in a relatively low temperature state is immediately heated to a temperature suitable for heat treatment of residual carbon or the like. In addition, since a temperature gradient that lowers the temperature from the supply port side 32A toward the discharge port side 32B is generated, excessive heat treatment of the workpiece 10 is prevented.

ただし、本形態においては、前記主たる熱風が排出口側32Bから吹き込まれ、炉本体内の排ガスG3が供給口側32Aから排出され形態とされている(向流方式)。向流方式とされていることにより、排ガスG3中の煤塵が被処理物10中に混入して得られる再生粒子の品質が低下するのが確実に防止される。すなわち、第3の熱処理炉32においては、供給された被処理物10中の残カーボン等が直ちに燃焼等の熱処理をされるため、向流方式とされていると、残カーボン等の燃焼に伴って発生する煤塵が、供給口側32Aから排ガスG3とともに速やかに炉本体外に排出され、被処理物10に混入してしまうのが防止される。   However, in the present embodiment, the main hot air is blown from the discharge port side 32B, and the exhaust gas G3 in the furnace body is discharged from the supply port side 32A (counterflow method). By using the counter-current system, it is possible to reliably prevent the quality of the regenerated particles obtained by mixing the dust in the exhaust gas G3 into the workpiece 10 from being deteriorated. That is, in the third heat treatment furnace 32, the remaining carbon in the supplied workpiece 10 is immediately subjected to a heat treatment such as combustion. Thus, the generated dust is quickly discharged from the supply port side 32 </ b> A together with the exhaust gas G <b> 3 to the outside of the furnace body and is prevented from being mixed into the workpiece 10.

第3の熱処理炉32の炉本体内から排出された排ガスG3は、第3の排ガス流路R3を通して第2の熱処理炉14に備わる外熱ジャケット15内に供給され、第2の熱処理炉14の外熱源として利用される。第3の排ガス流路R3内を通される排ガスG3は、当該流路R3の途中に備えられたバーナーB1等によって、必要に応じて加温され、もって第2の熱処理炉14における熱処理温度が調節される。   The exhaust gas G3 discharged from the inside of the furnace body of the third heat treatment furnace 32 is supplied into the external heat jacket 15 provided in the second heat treatment furnace 14 through the third exhaust gas flow path R3. Used as an external heat source. The exhaust gas G3 passed through the third exhaust gas flow path R3 is heated as necessary by a burner B1 provided in the middle of the flow path R3, so that the heat treatment temperature in the second heat treatment furnace 14 is increased. Adjusted.

本形態の第2の熱処理炉14も、外熱ジャケット15の有無を除いて第3の熱処理炉32と同様に、炉本体の一方端部側14Aに被処理物10の供給口が設けられ、炉本体の他方端部側14Bに被処理物10の排出口が設けられた横型回転キルン炉とされている。   Similarly to the third heat treatment furnace 32 except for the presence or absence of the external heat jacket 15, the second heat treatment furnace 14 of this embodiment is also provided with a supply port for the workpiece 10 on one end side 14 </ b> A of the furnace body, The horizontal rotary kiln furnace is provided with a discharge port for the workpiece 10 on the other end side 14B of the furnace body.

第2の熱処理炉14の炉本体内の排ガスG2は、例えば、図示はしないが、他方端部側(以下、「排出口側」ともいう。)14Bから排出される形態とすることもできる。ただし、本形態においては、排ガスG2が一方端部側(以下、「供給口側」ともいう。)14Aから排出される形態とされている。排ガスG2が供給口側14Aから排出されることにより、前述第3の熱処理手段32の場合と同様、排ガスG2中の煤塵が被処理物10中に混入して得られる再生粒子の品質が低下するのが確実に防止される。もっとも、本形態においては、被処理物10の熱処理が4つの手段に分けて行われ、第2の熱処理炉14における熱処理が可及的に低温で行われるように構成されている。したがって、第2の熱処理炉14における熱処理は、有機物の燃焼ではなく、スチレン系有機物の熱分解が主となり、煤塵が発生するおそれがほとんどない。しかも、熱処理温度が低温であると、当該スチレン系有機物の熱分解によって発生した熱分解ガス(可燃性ガス)は、炉本体内において発火(燃焼)するおそれが低く、そのまま排ガスG2として炉本体内から排出される。したがって、被処理物10の過燃焼が生じるおそれもない。   For example, the exhaust gas G2 in the furnace main body of the second heat treatment furnace 14 may be discharged from the other end side (hereinafter also referred to as “exhaust port side”) 14B, although not shown. However, in this embodiment, the exhaust gas G2 is discharged from one end portion side (hereinafter also referred to as “supply port side”) 14A. As the exhaust gas G2 is discharged from the supply port side 14A, the quality of the regenerated particles obtained by mixing the dust in the exhaust gas G2 into the object to be treated 10 is lowered, as in the case of the third heat treatment means 32 described above. Is reliably prevented. However, in this embodiment, the heat treatment of the workpiece 10 is performed by dividing into four means, and the heat treatment in the second heat treatment furnace 14 is performed at the lowest possible temperature. Therefore, the heat treatment in the second heat treatment furnace 14 is not the combustion of organic matter but mainly the thermal decomposition of styrenic organic matter, and there is almost no possibility of generating dust. In addition, when the heat treatment temperature is low, the pyrolysis gas (combustible gas) generated by the thermal decomposition of the styrene-based organic substance is less likely to ignite (combust) in the furnace body, and is directly used as exhaust gas G2 in the furnace body. Discharged from. Therefore, there is no possibility of overcombustion of the workpiece 10.

以上のように、排ガスG2の主たる成分はスチレン系有機物の熱分解ガスであるため、排ガスG2は、極めて大きな熱量を有する。そこで、本形態においては、排ガスG2が第2の排ガス流路R2を通して第1の熱処理炉42に備わる外熱ジャケット43内に供給され、第1の熱処理炉42の外熱源などとして有効利用されるように構成されている。より詳細には、まず、第2の排ガス流路R2内を通る排ガスG2は、当該流路R2の途中に備わるバーナーB2等によって着火され、高温の燃焼ガスとされる。そして、第2の排ガス流路R2は、その途中から第4の排ガス流路R4が分岐しており、排ガスG2の一部が第1の熱処理炉42に備わる外熱ジャケット43内に供給されて外熱源として利用され、排ガスG2の残部が第4の排ガス流路R4に分流される。   As described above, since the main component of the exhaust gas G2 is a pyrolytic gas of styrene-based organic matter, the exhaust gas G2 has an extremely large amount of heat. Therefore, in the present embodiment, the exhaust gas G2 is supplied into the external heat jacket 43 provided in the first heat treatment furnace 42 through the second exhaust gas flow path R2, and is effectively used as an external heat source of the first heat treatment furnace 42 and the like. It is configured as follows. More specifically, first, the exhaust gas G2 passing through the second exhaust gas flow channel R2 is ignited by a burner B2 or the like provided in the middle of the flow channel R2 to be a high-temperature combustion gas. The second exhaust gas flow channel R2 is branched from the fourth exhaust gas flow channel R4, and a part of the exhaust gas G2 is supplied into the external heat jacket 43 provided in the first heat treatment furnace 42. It is used as an external heat source, and the remaining part of the exhaust gas G2 is diverted to the fourth exhaust gas channel R4.

図示はしないが、第2の排ガス流路R2の第1の熱処理炉42側に、排ガスG2の一部にエア等を混入するエア混入手段を備えることができる。このエア混入手段からのエア混入量を調節することにより、第1の熱処理炉42における熱処理温度を調節することができる。また、この熱処理温度の調節は、上記第4の排ガス流路R4に分流させる排ガスG2の割合を調節することによることもできる。   Although not shown, an air mixing means for mixing air or the like into part of the exhaust gas G2 can be provided on the first heat treatment furnace 42 side of the second exhaust gas channel R2. The heat treatment temperature in the first heat treatment furnace 42 can be adjusted by adjusting the air mixing amount from the air mixing means. The heat treatment temperature can also be adjusted by adjusting the ratio of the exhaust gas G2 to be diverted to the fourth exhaust gas channel R4.

この点、この排ガスG2は、バーナーB2等による着火によって燃焼され、低酸素濃度とされており、また、外熱ジャケット43内を通った後、第1の熱処理炉42の炉本体内に吹き込まれる。したがって、エアの混入は、排ガスG2の酸素濃度が必要以上に高くならないよう留意して行うのが好ましい。   In this respect, the exhaust gas G2 is burned by ignition by the burner B2 and the like, and has a low oxygen concentration. After passing through the outer heat jacket 43, the exhaust gas G2 is blown into the furnace body of the first heat treatment furnace 42. . Therefore, it is preferable to mix the air with care so that the oxygen concentration of the exhaust gas G2 does not become higher than necessary.

本形態の第1の熱処理炉42も、外熱ジャケット43の有無を除いて第3の熱処理炉32と同様に、炉本体の一方端部側42Aに被処理物10の供給口が設けられ、炉本体の他方端部側42Bに被処理物10の排出口が設けられた横型回転キルン炉とされている。   The first heat treatment furnace 42 of this embodiment is also provided with a supply port for the workpiece 10 on one end side 42A of the furnace main body, similarly to the third heat treatment furnace 32 except for the presence or absence of the external heat jacket 43, The horizontal rotary kiln furnace is provided with a discharge port for the workpiece 10 on the other end side 42B of the furnace body.

第1の熱処理炉42の炉本体内の排ガスG1は、例えば、図示はしないが、他方端部側(以下、「排出口側」ともいう。)42Bから排出される形態とすることもできる。ただし、本形態においては、排ガスG1が一方端部側(以下、「供給口側」ともいう。)42Aから排出される形態とされている。排ガスG1が供給口側42Aから排出されることにより、前述第3の熱処理手段32の場合と同様、排ガスG1中の煤塵が被処理物10中に混入して得られる再生粒子の品質が低下するのが確実に防止される。もっとも、本形態においては、被処理物10の熱処理が4つの手段に分けて行われ、第1の熱処理炉42における熱処理が可及的に低温で行われるように構成されている。したがって、第1の熱処理炉42における熱処理は、有機物の燃焼ではなく、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解が主となり、煤塵が発生するおそれがほとんどない。しかも、熱処理温度が低温であると、当該アクリル系有機物及びセルロースの熱分解によって発生した熱分解ガス(可燃性ガス)は、炉本体内において発火(燃焼)するおそれが少なく、被処理物10の過燃焼が生じるおそれも少ない。   The exhaust gas G1 in the furnace main body of the first heat treatment furnace 42 may be discharged from the other end side (hereinafter also referred to as “discharge port side”) 42B, for example, although not shown. However, in this embodiment, the exhaust gas G1 is discharged from one end side (hereinafter also referred to as “supply port side”) 42A. As the exhaust gas G1 is discharged from the supply port side 42A, the quality of the regenerated particles obtained by mixing the dust in the exhaust gas G1 into the object to be processed 10 is reduced as in the case of the third heat treatment means 32 described above. Is reliably prevented. However, in this embodiment, the heat treatment of the workpiece 10 is performed by dividing into four means, and the heat treatment in the first heat treatment furnace 42 is performed at the lowest possible temperature. Therefore, the heat treatment in the first heat treatment furnace 42 is not the combustion of organic matter but mainly the thermal decomposition of acrylic organic matter and cellulose, and there is almost no possibility of generating soot. Moreover, when the heat treatment temperature is low, the pyrolysis gas (combustible gas) generated by the pyrolysis of the acrylic organic matter and cellulose is less likely to ignite (combust) in the furnace body, and There is little risk of overcombustion.

以上のように、排ガスG1の主たる成分はアクリル系有機物及びセルロースの熱分解ガスであるため、排ガスG1は、極めて大きな熱量を有する。そこで、本形態においては、排ガスG1が第1の排ガス流路R1を通して乾燥装置60に送られ、乾燥装置60の熱源などとして有効利用されるように構成されている。より詳細には、まず、第1の排ガス流路R1内を流れる排ガスG1は、当該流路R1の途中に備わるバーナーB3等によって着火され、高温の燃焼ガスとされる。また、第1の排ガス流路R1は、その途中に第5の排ガス流路R5が接続されている。この第5の排ガス流路R5は、他端が前述第2の熱処理炉14の外熱ジャケット15に接続されており、第2の熱処理炉14において外熱源として利用された後の排ガスG5が流される。さらに、第5の排ガス流路R5は、その途中に、前述第4の排ガス流路R4が接続されており、第5の排ガス流路R5内を流れる排ガスG5に第4の排ガス流路R4内を流れる前述排ガスG2の残部G4が混入される。したがって、第1の排ガス流路R1内を流れる排ガスG1には排ガス流路R5内を流れる排ガスG5、及びこの排ガスG5に混入された排ガスG2の残部G4が混入される。このようにしてなる排ガスG1,G4,G5等からなる混合ガスGは、排ガス流路R1を通して乾燥装置60に送られ、乾燥装置60の熱源として有効利用される。また、第1の排ガス流路R1の乾燥装置60側には、当該混合ガスに希釈エアA2を混入するエア混入手段が備えられている。したがって、当該希釈エアA2の混入量を調節することにより、乾燥装置60における熱処理(乾燥)温度や熱気流の流速・流量等を調節することができる。   As described above, since the main component of the exhaust gas G1 is a pyrolysis gas of acrylic organic matter and cellulose, the exhaust gas G1 has an extremely large amount of heat. Therefore, in the present embodiment, the exhaust gas G1 is sent to the drying device 60 through the first exhaust gas flow path R1, and is effectively used as a heat source for the drying device 60 and the like. More specifically, first, the exhaust gas G1 flowing in the first exhaust gas passage R1 is ignited by a burner B3 or the like provided in the middle of the passage R1 to be a high-temperature combustion gas. The first exhaust gas channel R1 is connected to the fifth exhaust gas channel R5 in the middle thereof. The other end of the fifth exhaust gas flow path R5 is connected to the external heat jacket 15 of the second heat treatment furnace 14, and the exhaust gas G5 after being used as an external heat source in the second heat treatment furnace 14 flows therethrough. It is. Further, the fifth exhaust gas flow path R5 is connected to the fourth exhaust gas flow path R4 in the middle thereof, and the exhaust gas G5 flowing in the fifth exhaust gas flow path R5 is connected to the fourth exhaust gas flow path R4. The remaining portion G4 of the exhaust gas G2 flowing through is mixed. Therefore, the exhaust gas G1 flowing in the first exhaust gas channel R1 is mixed with the exhaust gas G5 flowing in the exhaust gas channel R5 and the remaining part G4 of the exhaust gas G2 mixed in the exhaust gas G5. The mixed gas G composed of the exhaust gases G1, G4, G5 and the like thus formed is sent to the drying device 60 through the exhaust gas flow path R1, and is effectively used as a heat source of the drying device 60. Further, an air mixing means for mixing the diluted air A2 into the mixed gas is provided on the drying device 60 side of the first exhaust gas channel R1. Therefore, by adjusting the mixing amount of the dilution air A2, the heat treatment (drying) temperature in the drying device 60, the flow velocity / flow rate of the hot air current, and the like can be adjusted.

一方、第1の熱処理炉42の外熱ジャケット43から排出された排ガスG7は、排ガス流路R7を通して第1の熱処理炉42の炉本体内に吹き込まれ、熱エネルギーが有効利用される。また、図示例においては、第2の熱処理炉14の外熱ジャケット15から排出された排ガスG5を、乾燥装置60の熱源として利用しているが、その一部又は全部を排ガス流路R8を通して第2の熱処理炉14の炉本体内に吹き込むこともできる。いずれの方法においても、熱エネルギーの有効利用となるが、第2の熱処理炉14の炉本体内に吹き込んだ場合は、炉本体の内表面上と軸心部との間に生じる熱処理温度差が解消され、しかも、発火の原因となる熱分解ガスの炉本体内からの排出が促進される。   On the other hand, the exhaust gas G7 discharged from the external heat jacket 43 of the first heat treatment furnace 42 is blown into the furnace main body of the first heat treatment furnace 42 through the exhaust gas flow path R7, and the thermal energy is effectively used. In the illustrated example, the exhaust gas G5 discharged from the external heat jacket 15 of the second heat treatment furnace 14 is used as a heat source of the drying device 60, but part or all of the exhaust gas G5 passes through the exhaust gas flow path R8. It is also possible to blow into the furnace body of the second heat treatment furnace 14. In either method, the thermal energy is effectively used. However, when the heat energy is blown into the furnace main body of the second heat treatment furnace 14, a difference in heat treatment temperature generated between the inner surface of the furnace main body and the shaft center portion is generated. Moreover, the discharge of pyrolysis gas, which causes ignition, from the furnace body is promoted.

本形態において、各流路R1〜R7の形状、素材等は特に限定されず、公知の排ガス等を通すダクトや管等を用いることができる。   In this embodiment, the shape, material, and the like of each of the flow paths R1 to R7 are not particularly limited, and a known exhaust gas or the like can be used.

以上の方法によって再生粒子を製造する場合における各設備(乾燥装置、熱処理炉、排ガス流路等)での熱量を、表1に示した。本熱量は、乾燥装置60に20℃の被処理物10が8.93t/hの供給速度で供給され、熱風を発生させるためのLPGを65kg/hの割合で使用した場合を例示したものである。なお、この例は、本形態の方法を、このような熱量になる場合のみに限定する趣旨ではない。   Table 1 shows the amount of heat in each facility (drying apparatus, heat treatment furnace, exhaust gas flow path, etc.) in the case of producing regenerated particles by the above method. This amount of heat exemplifies the case where the processing object 10 at 20 ° C. is supplied to the drying apparatus 60 at a supply rate of 8.93 t / h, and LPG for generating hot air is used at a rate of 65 kg / h. is there. Note that this example is not intended to limit the method of this embodiment only to such a heat amount.

本例の方法によると、被処理物10は、乾燥装置60において100℃に加温され、5.35t/hの割合で第1の熱処理炉42に送られ、第1の熱処理炉42において370℃に加温され、4.23t/hの割合で第2の熱処理炉14に送られ、第2の熱処理炉14において410℃に加温され、3.75t/hの割合で第3の熱処理炉32に送られ、第3の熱処理炉32において680℃に加温され、3.75t/hの割合で後の工程に送られる。また、第3の熱処理炉32に供給される熱風の温度は700℃、第2の熱処理炉14から排出される排ガスG2の温度は410℃、第1の熱処理炉42から排出される排ガスG1の温度は340℃、乾燥装置60に供給される混合ガスGの温度は450℃になるものと推定される。なお、表1中の符号は、図1中の符号と対応している。   According to the method of this example, the workpiece 10 is heated to 100 ° C. in the drying device 60, sent to the first heat treatment furnace 42 at a rate of 5.35 t / h, and 370 in the first heat treatment furnace 42. The second heat treatment furnace 14 is heated to 410 ° C. at a rate of 4.23 t / h, and is heated to 410 ° C. in the second heat treatment furnace 14 at a rate of 3.75 t / h. It is sent to the furnace 32, heated to 680 ° C. in the third heat treatment furnace 32, and sent to the subsequent process at a rate of 3.75 t / h. The temperature of the hot air supplied to the third heat treatment furnace 32 is 700 ° C., the temperature of the exhaust gas G 2 discharged from the second heat treatment furnace 14 is 410 ° C., and the temperature of the exhaust gas G 1 discharged from the first heat treatment furnace 42. The temperature is estimated to be 340 ° C., and the temperature of the mixed gas G supplied to the drying device 60 is 450 ° C. In addition, the code | symbol in Table 1 respond | corresponds with the code | symbol in FIG.

Figure 2012024706
Figure 2012024706

次に、本発明の作用効果をより明確にするための実施例及び比較例を示す。
製紙スラッジ一般又は脱墨フロスからなる被処理物(試料)を、脱水、熱処理及び湿式粉砕して再生粒子を製造した。各工程における処理条件は、表2〜5に示した。なお、装置形式の「気流乾燥」とは、脱水後の被処理物を熱気流に同伴させて乾燥することができる装置を用いた場合を意味し、具体的には気流乾燥装置(型番:クダケラ、新日本海重工業社製)を使用して乾燥した場合である。また、炉形式の「キルン」とは、本体が横置きで中心軸周りに回転する横型回転キルン炉(ロータリーキルン炉)を用いた場合を意味する。さらに、湿式粉砕工程においては、セラミックボールミルを用いた。なお、特に断りのない限り、下記の測定方法、評価方法等は、本明細書全体にわたって同様である。
Next, examples and comparative examples for clarifying the effects of the present invention will be shown.
An object to be treated (sample) made of paper sludge in general or deinked floss was dehydrated, heat treated and wet pulverized to produce regenerated particles. The processing conditions in each step are shown in Tables 2 to 5. The “airflow drying” in the device format means a case where an apparatus capable of drying a processed object after being dehydrated with a hot airflow is used. Specifically, an airflow drying apparatus (model number: Kudakera) is used. , Made by Shin Nihonkai Heavy Industries Co., Ltd.). The furnace type “kiln” means a case where a horizontal rotary kiln furnace (rotary kiln furnace) in which the main body is placed horizontally and rotates around the central axis is used. Furthermore, a ceramic ball mill was used in the wet grinding process. Unless otherwise specified, the following measurement method, evaluation method, and the like are the same throughout this specification.

Figure 2012024706
Figure 2012024706

Figure 2012024706
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Figure 2012024706
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Figure 2012024706
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以上のようにして得られた再生粒子について、その品質を調べ、結果を表6に示した。   The quality of the regenerated particles obtained as described above was examined, and the results are shown in Table 6.

Figure 2012024706
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本実施例及び比較例における測定手段、評価方法は、次の通りである。
(水分率)
定温乾燥機内に試料を静置し、約105℃で6時間以上保持することで質量変動を認めなくなった時点を乾燥後質量とし、下記式により水分率を算出した。
水分率(%)=(乾燥前質量−乾燥後質量)÷乾燥前質量×100
The measuring means and the evaluation method in the examples and comparative examples are as follows.
(Moisture percentage)
The sample was allowed to stand in a constant-temperature dryer, and when it was kept at about 105 ° C. for 6 hours or longer and no mass fluctuation was observed, the weight after drying was calculated, and the moisture content was calculated by the following formula.
Moisture content (%) = (mass before drying−mass after drying) ÷ mass before drying × 100

(平均粒子径)
目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った被処理物の質量を測定し、この測定値の合計値が全体の50質量%に相当する段階における篩の目穴の大きさであり、JIS Z 8801‐2:2000に基づき、金属製の板ふるいを用いて測定した値である。
(Average particle size)
Sieving with sieves with different eye holes, measuring the mass of each sieving material, the size of the eye holes of the sieves at the stage where the total value of these measured values corresponds to 50% by mass of the whole It is a value measured using a metal plate sieve based on JIS Z 8801-2: 2000.

(粒子径50mm以上の割合)
試料全体の質量を100とした場合に、目穴50mmの篩を通過しなかった試料の質量割合である。この測定に際しては、JIS Z 8801‐2:2000に基づき、金属製の板ふるいを用いた。
(Ratio of particle diameter 50mm or more)
When the mass of the entire sample is 100, it is the mass ratio of the sample that did not pass through the sieve having a 50-mm hole. In this measurement, a metal plate sieve was used based on JIS Z 8801-2: 2000.

(酸素濃度)
自動酸素濃度測定装置(型番:ENDA‐5250、堀場製作所製)にて各測定域からサンプリングした試料の酸素濃度の測定値である。
(Oxygen concentration)
It is the measured value of the oxygen concentration of the sample sampled from each measurement area with an automatic oxygen concentration measuring device (model number: ENDA-5250, manufactured by Horiba Seisakusho).

(温度)
各領域(排ガス流路(煙道)、炉本体内、炉本体の外表面等)の温度を、熱電対にて実測した値である。
(temperature)
It is the value which measured the temperature of each area | region (exhaust gas flow path (smoke), the inside of a furnace main body, the outer surface of a furnace main body, etc.) with the thermocouple.

(滞留時間)
色で識別できる金属片を炉本体内に投入し、当該金属片が被処理物の排出口から排出されるまでの時間を実測した値である。
(Residence time)
This is a value obtained by actually measuring the time until a metal piece that can be identified by color is put into the furnace body and the metal piece is discharged from the discharge port of the object to be processed.

(発熱量減少率)
熱量計(燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製)を用いて、熱処理前の試料と熱処理後の試料との発熱量を測定し、減少割合から算出した値である。
(Heat generation reduction rate)
This is a value calculated from the reduction rate by measuring the calorific value of the sample before heat treatment and the sample after heat treatment using a calorimeter (Nanken digital calorimeter, manufactured by Yoshida Seisakusho).

(未燃率)
電気マッフル炉をあらかじめ600℃に昇温後、ルツボに試料を入れ、約2時間で完全燃焼させ、燃焼前後の質量変化から算出した値である。
(Unburnt rate)
This is a value calculated from the change in mass before and after combustion, after heating the electric muffle furnace to 600 ° C. in advance, putting the sample in a crucible and burning it completely in about 2 hours.

(硬質物質)
得られた各再生粒子に含まれるゲーレナイト及びアノーサイトの合計質量を、X線回析法(理学電気製:RAD2X)によって測定した値である。測定条件は、Cu‐Kα‐湾曲モノクロメーター:40KV‐40mA、発散スリット:1mm、SS:1mm、RS:0.3mm、走査速度:0.8度/分、走査範囲:2シータ=7〜85度、サンプリング:0.02度とした。
(Hard substance)
It is the value which measured the total mass of the gehlenite and anorthite contained in each obtained reproduction | regeneration particle | grain by the X-ray diffraction method (Rigaku Corporation: RAD2X). Measurement conditions are: Cu-Kα-curved monochromator: 40 KV-40 mA, divergence slit: 1 mm, SS: 1 mm, RS: 0.3 mm, scanning speed: 0.8 degrees / minute, scanning range: 2 theta = 7 to 85 Degree, sampling: 0.02 degree.

((ワイヤー)摩耗度)
得られた各再生粒子について、プラスチックワイヤー摩耗度計(日本フィルコン製、3時間)を用い、スラリー濃度2質量%で測定した値である。
((Wire) wear degree)
Each of the obtained regenerated particles is a value measured at a slurry concentration of 2% by mass using a plastic wire wear meter (manufactured by Nippon Filcon, 3 hours).

(分散性)
粉砕後の再生粒子スラリー(60%濃度)について、B型粘度計を用いてローター回転数6rpmでの粘度を測定した値である。なお、粘度(mPa・s)が低いほど分散性が良好であると判定した。
(Dispersibility)
This is a value obtained by measuring the viscosity of the regenerated particle slurry (60% concentration) after pulverization using a B-type viscometer at a rotor rotational speed of 6 rpm. In addition, it was determined that the lower the viscosity (mPa · s), the better the dispersibility.

(見た目)
目視で再生粒子の色を比較判断し、高白色、白色、灰色、濃灰色、黒色に区分した。
(Appearance)
The color of the regenerated particles was visually judged and classified into high white, white, gray, dark gray, and black.

(安定性)
得られた各再生粒子の白色度及び平均粒子径について変動割合を測定し、変動が少ない順にランクを付け、上位5位までを◎、6〜19位を〇、20〜23位を△、それ以下を×とした。
(Stability)
Measure the percentage of variation in the whiteness and average particle size of each regenerated particle, rank it in order of decreasing variation, rank the top 5 to ◎, rank 6-19 to △, rank 20 to 23, △ The following was set as x.

本発明は、製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して再生粒子を製造する方法として、適用可能である。   The present invention can be applied as a method for producing regenerated particles by dehydrating and heat-treating an object to be processed using papermaking sludge as a main raw material.

10…原料、12…貯槽、14,32,42…熱処理炉、15,43…外熱ジャケット、22…排ガス処理設備、30…煙突、34…冷却機、36…粒径選別機、38…サイロ、B1〜B3…バーナー、G〜G7…ガス、R1〜R7…流路、60…乾燥装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Raw material, 12 ... Storage tank, 14, 32, 42 ... Heat treatment furnace, 15, 43 ... External heat jacket, 22 ... Exhaust gas treatment equipment, 30 ... Chimney, 34 ... Cooling machine, 36 ... Particle size sorter, 38 ... Silo B1-B3 ... burner, G-G7 ... gas, R1-R7 ... flow path, 60 ... drying apparatus.

Claims (4)

製紙スラッジを主原料とする被処理物を、脱水及び熱処理して再生粒子を製造する方法であって、
前記熱処理を、前記脱水後の被処理物を乾燥する乾燥手段と、この乾燥手段で乾燥された被処理物を熱処理する第1の熱処理手段と、この第1の熱処理手段で熱処理された被処理物を当該第1の熱処理温度を超える温度で熱処理する第2の熱処理手段と、この第2の熱処理手段で熱処理された被処理物を当該第2の熱処理温度を超える温度で熱処理する第3の熱処理手段と、を含む少なくとも4つの手段に分けて行い、
前記第1の熱処理手段及び前記第2の熱処理手段の少なくとも一方を、炉本体の外表面上に外熱ジャケットが設けられ、この外熱ジャケット内に熱風が供給される外熱炉とし、
前記外熱ジャケットから排出された排ガスを前記炉本体内に吹き込む、
ことを特徴とする再生粒子の製造方法。
A process for producing regenerated particles by dehydrating and heat-treating an object to be processed using papermaking sludge as a main raw material,
The heat treatment includes a drying means for drying the dehydrated article, a first heat treatment means for heat treating the article dried by the drying means, and a treatment heat treated by the first heat treatment means. A second heat treatment means for heat-treating the product at a temperature exceeding the first heat treatment temperature; and a third heat treatment for treating an object heat-treated at the second heat treatment means at a temperature exceeding the second heat treatment temperature. Heat treatment means, and divided into at least four means,
At least one of the first heat treatment means and the second heat treatment means is an external heat furnace in which an external heat jacket is provided on the outer surface of the furnace body, and hot air is supplied into the external heat jacket,
Injecting exhaust gas discharged from the outer heat jacket into the furnace body,
A method for producing regenerated particles.
前記炉本体内又は他の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスを、前記外熱ジャケット内に供給する熱風として利用する、請求項1記載の再生粒子の製造方法。   The method for producing regenerated particles according to claim 1, wherein exhaust gas discharged from the furnace body or from the furnace body of another heat treatment means is used as hot air supplied into the outer heat jacket. 前記第1の熱処理手段及び前記第2の熱処理手段の両方を炉本体の外表面上に外熱ジャケットが設けられ、この外熱ジャケット内に熱風が供給される外熱炉とし、前記第3の熱処理手段を炉本体内に熱風が吹き込まれる内熱炉とするとともに、
前記第3の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスを、前記第2の熱処理手段の外熱ジャケット内に供給し、
当該第2の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスの一部を前記第1の熱処理手段の外熱ジャケット内に供給し、
当該第1の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガス、前記第2の熱処理手段の炉本体内から排出された排ガスの残部、及び、前記第2の熱処理手段の外熱ジャケットから排出された排ガスを、前記乾燥手段の熱源として利用し、
前記第1の熱処理手段の外熱ジャケットから排出された排ガスを、当該第1の熱処理手段の炉本体内に吹き込む、
請求項1又は請求項2記載の再生粒子の製造方法。
Both the first heat treatment means and the second heat treatment means are provided as an external heat furnace in which an external heat jacket is provided on the outer surface of the furnace body, and hot air is supplied into the external heat jacket. While the heat treatment means is an internal heating furnace in which hot air is blown into the furnace body,
Supplying the exhaust gas discharged from the furnace body of the third heat treatment means into the outer heat jacket of the second heat treatment means,
Supplying a part of the exhaust gas discharged from the furnace body of the second heat treatment means into the outer heat jacket of the first heat treatment means;
Exhaust gas discharged from the furnace body of the first heat treatment means, the remainder of the exhaust gas discharged from the furnace body of the second heat treatment means, and an external heat jacket of the second heat treatment means Using exhaust gas as a heat source for the drying means,
Injecting exhaust gas discharged from the external heat jacket of the first heat treatment means into the furnace body of the first heat treatment means,
The method for producing regenerated particles according to claim 1 or 2.
前記第2の熱処理手段の外熱ジャケットから排出された排ガスを、当該第2の熱処理手段の炉本体内に吹き込むとともに、
前記第1の熱処理手段の炉本体外表面の温度が250〜400℃、前記第2の熱処理手段の炉本体外表面の温度が360〜550℃、前記第3の熱処理手段の炉本体内の温度が550〜780℃となり、かつ、前記第1熱処理手段の炉本体内に吹き込む排ガスの温度が150〜350℃、前記第2熱処理手段の炉本体内に吹き込む排ガスの温度が260〜450℃となるように制御する、
請求項3記載の再生粒子の製造方法。
Injecting exhaust gas discharged from the external heat jacket of the second heat treatment means into the furnace body of the second heat treatment means,
The temperature of the outer surface of the furnace body of the first heat treatment means is 250 to 400 ° C., the temperature of the outer surface of the furnace body of the second heat treatment means is 360 to 550 ° C., and the temperature inside the furnace body of the third heat treatment means Becomes 550-780 ° C., the temperature of the exhaust gas blown into the furnace body of the first heat treatment means is 150-350 ° C., and the temperature of the exhaust gas blown into the furnace body of the second heat treatment means becomes 260-450 ° C. To control,
The method for producing regenerated particles according to claim 3.
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