JP4153411B2 - Firing system for papermaking sludge waste - Google Patents
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Description
本発明は、製紙工程にて排出される製紙汚泥廃棄物から炭酸カルシウム等の無機材料を回収するのに際し、この製紙汚泥廃棄物を焼成するための焼成システムに関する。 The present invention relates to a firing system for firing this papermaking sludge waste when recovering inorganic materials such as calcium carbonate from the papermaking sludge waste discharged in the papermaking process.
製紙産業においては、主として古紙を原料とする製紙工程で製紙汚泥廃棄物(製紙スラッジとも言われる。)が発生する。この製紙汚泥廃棄物には、繊維材料、接着剤、印刷インキ等の有機物と、炭酸カルシウム、カオリン、メタカオリン等の白色の無機材料が含まれる。この製紙汚泥廃棄物から白色の無機材料を回収できれば、内添用填料、塗工用顔料等の製紙材料として再利用することができる。 In the papermaking industry, papermaking sludge waste (also called papermaking sludge) is generated mainly in the papermaking process using wastepaper as a raw material. This papermaking sludge waste includes organic materials such as fiber materials, adhesives, printing inks, and white inorganic materials such as calcium carbonate, kaolin, and metakaolin. If a white inorganic material can be recovered from this papermaking sludge waste, it can be reused as a papermaking material such as an internal filler and a coating pigment.
製紙汚泥廃棄物から白色の無機材料、特に炭酸カルシウムを回収する手段として、製紙汚泥廃棄物について乾燥処理、炭化処理および焼成を施し、無機材料を焼成物として回収する技術が知られている。このように、製紙汚泥廃棄物を焼成することにより、白色度の高い焼成物を製造して、製紙原料に再利用することが試みられている。 As a means for recovering a white inorganic material, particularly calcium carbonate, from papermaking sludge waste, a technique is known in which the papermaking sludge waste is dried, carbonized and fired, and the inorganic material is recovered as a fired product. In this way, by firing paper sludge waste, attempts have been made to produce a fired product with high whiteness and reuse it as a papermaking raw material.
しかしながら、現在提案されている炭酸カルシウムの回収方法は、構成が複雑であるとともに、設備費およびランニングコストが高く、炭酸カルシウムが分解してしまう等の問題がある。そのため、未だ実用化できる製紙汚泥廃棄物の焼成システムは構築されていない。 However, the currently proposed method for recovering calcium carbonate has a complicated structure, a high equipment cost and a running cost, and has problems such as decomposition of calcium carbonate. Therefore, a papermaking sludge waste firing system that can be put into practical use has not been established yet.
例えば、本出願人は、製紙汚泥廃棄物を乾燥、炭化した後、一次焼成し、次いで二次焼成することにより、所定の炭酸カルシウム(焼成物)を得る回収方法を提案している(特願2003−53508号参照)。この回収方法は、酸素の他に分圧5〜30%程度のCO2(二酸化炭素)を含ませた酸化性雰囲気において、製紙汚泥廃棄物を焼成するものである。このようなCO2を含有する雰囲気により、炭酸カルシウムが酸化カルシウムに分解することが抑えられ、白色度の高い(白色度80%以上)の無機材料を回収することができる。 For example, the present applicant has proposed a recovery method for obtaining predetermined calcium carbonate (baked product) by drying and carbonizing paper sludge waste, followed by primary firing and then secondary firing (patent application). 2003-53508). This recovery method is for firing paper sludge waste in an oxidizing atmosphere containing CO 2 (carbon dioxide) having a partial pressure of about 5 to 30% in addition to oxygen. Such an atmosphere containing CO 2 suppresses decomposition of calcium carbonate into calcium oxide, and an inorganic material having high whiteness (whiteness of 80% or more) can be recovered.
また、この回収方法においては、乾燥装置および炭化装置において発生する蒸気および乾留ガスを、消煙室で無害化している。そして、この無害化されたガスを乾燥または炭化の加熱用ガスとして用いることにより、熱エネルギを有効に利用している。 Moreover, in this collection method, the vapor | steam and dry distillation gas which generate | occur | produce in a drying apparatus and a carbonization apparatus are detoxified in a smoke-extinguishing chamber. By using this detoxified gas as a heating gas for drying or carbonization, heat energy is effectively utilized.
しかしながら、上述の提案された方法によると、(1)炭化された後の製紙汚泥廃棄物を焼成するための焼成装置が、一次焼成用と二次焼成用の2台必要であり、また、乾燥用および炭化用にも装置が必要となるために、設備費が高くなる。また、(2)焼成に多くのCO2ガスを用いるため、CO2を確保するためのランニングコストがかかる。さらに、(3)消煙室で無害化されたガスの熱エネルギを乾燥、炭化の加熱に利用しても、この加熱用ガスとして用いられた後における、比較的高温のガスの熱をさらに利用するためには、設備費やランニングコストがかかる。 However, according to the proposed method described above, (1) two calcining apparatuses for calcining the paper sludge waste after carbonization are necessary for primary calcining and secondary calcining, and drying is performed. Equipment is also required for carbonization and carbonization, resulting in high equipment costs. Further, (2) for using the number of CO 2 gas in firing, it takes running cost for ensuring the CO 2. (3) Even if the heat energy of the gas detoxified in the smoke evacuation chamber is used for drying and carbonization heating, the heat of the relatively high-temperature gas after being used as the heating gas is further used. To do this, equipment costs and running costs are required.
そこで、本発明は、設備費およびランニングコストを低減することができる、製紙汚泥廃棄物の焼成システムを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the baking system of papermaking sludge waste material which can reduce an installation cost and a running cost.
上記課題を解決する本発明の焼成システムは、処理すべき製紙汚泥廃棄物を加熱して水分を蒸発させるための予備乾燥装置と、前記予備乾燥装置から発生する蒸気を吸引し、蒸気から水分の一部を分離するための分離装置と、前記予備乾燥装置において水分が減少した前記製紙汚泥廃棄物を乾燥し、炭化するための乾燥炭化装置と、前記乾燥炭化装置において炭化された前記製紙汚泥廃棄物を焼成するための焼成装置と、前記乾燥炭化装置および前記焼成装置の少なくともいずれか一つにおいて生じる発生ガスを燃焼して無害化するための消煙装置とを備え、前記消煙装置において無害化されたガスは、前記焼成装置を加熱するために用いられ、次いで前記乾燥炭化装置を加熱するために用いられ、さらに前記予備乾燥装置を加熱するために用いられることを特徴とする。 The baking system of the present invention that solves the above-mentioned problems is a pre-drying device for heating papermaking sludge waste to be treated to evaporate water, sucking steam generated from the pre-drying device, and Separation device for separating a part, drying carbonization device for drying and carbonizing the papermaking sludge waste having reduced water content in the preliminary drying device, and papermaking sludge disposal carbonized in the drying carbonization device A firing device for firing an object, and a smoke eliminator for burning and detoxifying the generated gas generated in at least one of the dry carbonization device and the firing device, and harmless in the smoke eliminator The gas is used to heat the calcining device, then used to heat the drying carbonization device, and further to heat the preliminary drying device Characterized in that it is needed.
この発明によれば、焼成システムに備えられる予備乾燥装置により、50〜60%程度の水分を含む製紙汚泥廃棄物を20〜40%程度まで予備乾燥することができる。そのため、水分を蒸発できる程度の簡易な構成の予備乾燥装置(例えば、撹拌機は簡単なパドル式でよく、100〜300℃程度の比較的低温に加熱できる装置であればよい。)を設けることにより、予備乾燥装置の下流においては、乾燥および炭化を一台の乾燥炭化装置により行い、焼成を一台の焼成装置により行うことで、製紙汚泥廃棄物から適切な焼成物を得ることができる。その結果、従来提案されている、乾燥装置、炭化装置、一次焼成装置および二次焼成装置という4つの装置からなる焼成システムから、予備乾燥装置、乾燥炭化装置および焼成装置の3つの装置からなる焼成システムとすることにより、設備を簡略化することができ、設備費を低減することができる。 According to this invention, the papermaking sludge waste containing about 50 to 60% of water can be preliminarily dried to about 20 to 40% by the predrying device provided in the firing system. Therefore, a preliminary drying apparatus having a simple configuration capable of evaporating moisture (for example, the stirrer may be a simple paddle type and may be an apparatus that can be heated to a relatively low temperature of about 100 to 300 ° C.). Thus, in the downstream of the preliminary drying device, drying and carbonization are performed by one drying carbonization device, and firing is performed by one firing device, whereby an appropriate fired product can be obtained from the papermaking sludge waste. As a result, from the conventionally proposed firing system consisting of four devices, namely a drying device, a carbonizing device, a primary firing device and a secondary firing device, a firing comprising three devices: a preliminary drying device, a drying carbonization device and a firing device. By setting it as a system, an installation can be simplified and an installation cost can be reduced.
また、この焼成システムから排出される予備乾燥装置における蒸気は、炭化処理において生じるようなタールを含まないものである。その結果、予備乾燥装置における蒸気について、分離装置により分離された水分は、簡便に水処理を行うことができ、水処理のための設備費が大きく増加することはない。 Moreover, the vapor | steam in the predrying apparatus discharged | emitted from this baking system does not contain tar which arises in carbonization processing. As a result, with respect to the steam in the preliminary drying device, the water separated by the separation device can be easily subjected to water treatment, and the equipment cost for the water treatment does not increase greatly.
さらに、予備乾燥装置により製紙汚泥廃棄物中の水分が低減されているため、乾燥炭化装置および焼成装置において製紙汚泥廃棄物から生じる発生ガスを消煙装置において燃焼して無害化する際に、水蒸気を加熱するためのエネルギを低減させることができる。 Furthermore, since the moisture in the paper sludge waste is reduced by the pre-drying device, when the gas generated from the paper sludge waste in the drying carbonization device and the calcining device is burned in the smoke eliminator and made harmless, The energy for heating can be reduced.
さらにまた、消煙装置において燃焼された高温のガスを、焼成装置、乾燥炭化装置および予備乾燥装置を加熱するために順次利用することにより、その熱エネルギを有効に利用することができる。特に、乾燥炭化装置において加熱に用いられた400℃程度のガスを、予備乾燥装置において用いることにより、従来に比較して、その熱エネルギをより有効に利用することができる。その結果、各装置を加熱するために用いる加熱装置や助燃用燃料が不要となるか、または、小規模の加熱装置を用い、少ない助燃用燃料を用いればよくなり、設備費、ランニングコストをともに低減することができる。 Furthermore, the thermal energy can be effectively used by sequentially using the high-temperature gas burned in the smoke eliminator for heating the calcining device, the drying carbonization device, and the preliminary drying device. In particular, by using a gas of about 400 ° C. used for heating in the drying carbonization apparatus in the preliminary drying apparatus, the thermal energy can be used more effectively than in the prior art. As a result, the heating device and auxiliary fuel used for heating each device become unnecessary, or a small-scale heating device and a small auxiliary fuel may be used. Can be reduced.
上記本発明の焼成システムにおいて、前記分離装置は、水分の一部が分離された気体を前記消煙装置に送ることを特徴とする。 In the firing system of the present invention, the separating device sends a gas from which a part of moisture has been separated to the smoke eliminating device.
この発明によれば、予備乾燥装置における蒸気から水分の一部が分離された気体(ガス)を消煙装置に送ることにより、このガスも消煙装置において、無臭化、無害化することができる。そのため、乾燥炭化装置や焼成装置における発生ガスを無害化するためにある消煙装置において、予備乾燥装置における排ガスを一緒に処理することができるので、この排ガス処理のためにさらに装置を設ける必要がなく、設備費が大きく増加しない。 According to this invention, by sending a gas (gas) from which a part of moisture has been separated from the vapor in the preliminary drying device to the smoke eliminator, this gas can also be made non-brominated and harmless in the smoke eliminator. . Therefore, in a smoke eliminator for detoxifying the generated gas in a dry carbonization apparatus or a baking apparatus, the exhaust gas in the preliminary drying apparatus can be treated together, so it is necessary to provide an additional apparatus for this exhaust gas treatment. There is no significant increase in equipment costs.
また、予備乾燥装置で発生した蒸気の水分の一部は分離装置により除去されているため、消煙装置において分離装置から送られた気体を燃焼する際に、水蒸気を加熱するためのエネルギが大きく増加することはない。 In addition, since a part of the moisture of the steam generated in the preliminary drying device is removed by the separation device, the energy for heating the water vapor is large when the gas sent from the separation device is burned in the smoke eliminator. There is no increase.
さらに、この焼成システムにおける排ガスは、予備乾燥装置等を加熱するために用いられたガスのみとすることができ、簡便に排ガス処理を行うことができるため、排ガス処理のための設備費を低減することができる。 Further, the exhaust gas in this firing system can be only the gas used for heating the pre-drying device and the like, and the exhaust gas treatment can be performed easily, thereby reducing the equipment cost for the exhaust gas treatment. be able to.
上記本発明の焼成システムにおいては、前記消煙装置において無害化され、前記焼成装置および前記乾燥炭化装置において加熱に用いられたガスは、外気が導入され、CO2の分圧を5〜30%とするとともに酸素濃度が高められ、前記焼成装置において前記製紙汚泥廃棄物を焼成するために用いられることを特徴とする。 In the calcination system of the present invention, the gas that has been rendered harmless in the smoke eliminator and used for heating in the calcination apparatus and the dry carbonization apparatus is introduced with outside air, and the partial pressure of CO 2 is 5 to 30%. And the oxygen concentration is increased and is used for firing the paper sludge waste in the firing apparatus.
この発明によれば、焼成システムの系内である乾燥炭化装置および焼成装置において製紙汚泥廃棄物から発生するCO2を含むガスは、消煙装置で燃焼され、焼成装置および乾燥炭化装置を加熱した後、一部が焼成装置内に流れることとなる。そのため、焼成装置内にこのCO2を導入することにより、製紙汚泥廃棄物における炭酸カルシウムが酸化カルシウムに分解されにくくなり、適切な焼成品が得られる。その結果、CO2を焼成システムの系外から導入する量が減少するか、導入する必要がなくなり、CO2原単位が減少し、CO2を供給するために必要であったランニングコストが低減するか、不要となるため、システム全体としてのランニングコストを低減することができる。 According to this invention, the gas containing CO 2 generated from papermaking sludge waste in the drying carbonization apparatus and the baking apparatus, which are in the system of the baking system, is burned by the smoke eliminator and heated the baking apparatus and the dry carbonization apparatus. Later, a part will flow into the firing apparatus. Therefore, by introducing this CO 2 into the baking apparatus, the calcium carbonate in the papermaking sludge waste is hardly decomposed into calcium oxide, and an appropriate baking product can be obtained. As a result, the amount of CO 2 introduced from the outside of the firing system is reduced or no longer required, the CO 2 basic unit is reduced, and the running cost required for supplying CO 2 is reduced. Or since it becomes unnecessary, the running cost as the whole system can be reduced.
また、焼成システム系内における発生ガスに外気を導入することにより、CO2ガスの分圧を上述の範囲に制御することができるとともに、酸素濃度を高めたガスを焼成装置における製紙汚泥廃棄物の焼成に用いることができる。そのため、外気を導入するという簡易な設備を設けることにより、大きな設備費やランニングコストがかからずに、焼成装置内における焼成処理を効率よく進めることができる。 In addition, by introducing outside air into the generated gas in the firing system system, the partial pressure of the CO 2 gas can be controlled within the above-mentioned range, and the gas with an increased oxygen concentration can be used for the paper sludge waste in the firing device. It can be used for baking. Therefore, by providing a simple facility for introducing the outside air, the firing process in the firing apparatus can be efficiently advanced without incurring a large facility cost or running cost.
本発明の製紙汚泥廃棄物の焼成システムによれば、システムを構成する装置を少なくすることができ、設備費を低減することができる。また、予備乾燥装置により水分が低減されているため、乾燥炭化装置および焼成装置において製紙汚泥廃棄物から生じる発生ガス中の水蒸気が少なく、消煙装置において水蒸気を加熱するためのエネルギを低減させることができる。さらに、焼成に用いるCO2を焼成システムの系内において生成することができるため、CO2を確保するためのランニングコストを低減することができる。またさらに、消煙装置において無害化したガスの熱エネルギを、焼成、乾燥炭化、予備乾燥の各段階において加熱のために利用することができ、各段階における加熱にかかるランニングコストを低減することができる。このように、本発明によれば、製紙汚泥廃棄物を焼成するに際し、設備費およびランニングコストが低減することができるシステムを提供することができる。 According to the paper sludge waste firing system of the present invention, the number of devices constituting the system can be reduced, and the equipment cost can be reduced. In addition, since moisture is reduced by the pre-drying device, there is little water vapor in the gas generated from the paper sludge waste in the dry carbonization device and baking device, and energy for heating the water vapor in the smoke eliminator is reduced. Can do. Furthermore, since CO 2 used for firing can be generated in the system of the firing system, the running cost for securing CO 2 can be reduced. Furthermore, the heat energy of the gas detoxified in the smoke eliminator can be used for heating at each stage of calcination, dry carbonization, and preliminary drying, and the running cost for heating at each stage can be reduced. it can. As described above, according to the present invention, it is possible to provide a system capable of reducing the facility cost and the running cost when baking paper sludge waste.
以下に、本発明の焼成システムについて、図面を参照して具体的に説明する。 The firing system of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の焼成システムの一例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of a firing system of the present invention.
図1に示すように、本発明の焼成システム100は、処理すべき製紙汚泥廃棄物Xを加熱して水分を蒸発させるための予備乾燥装置10と、予備乾燥装置10から発生する蒸気を吸引し、蒸気から水分の一部を分離するための分離装置20と、予備乾燥装置10において水分が減少した製紙汚泥廃棄物Xを乾燥し、炭化するための乾燥炭化装置30と、乾燥炭化装置30において炭化された製紙汚泥廃棄物Xを焼成するための焼成装置40と、乾燥炭化装置30および焼成装置40の少なくともいずれか一つにおいて生じる発生ガスを燃焼して無害化するための消煙装置50と、を備える。また、消煙装置50において無害化されたガスは、焼成装置40を加熱するために用いられ、次いで乾燥炭化装置30を加熱するために用いられ、さらに予備乾燥装置10を加熱するために用いられる。なお、図1において、製紙汚泥廃棄物Xおよび水分Wの流れは実線で示し、気体(発生ガス等)の流れは破線で示す。以下に、焼成システム100を構成する各装置等について説明する。
As shown in FIG. 1, the
まず、処理される製紙汚泥廃棄物Xについて説明する。 First, the papermaking sludge waste X to be processed will be described.
本実施形態では、主として古紙を原料とする製紙工程で発生する製紙汚泥廃棄物Xを処理対象とする。この製紙汚泥廃棄物Xは、いわゆるスクリュプレス等により水分を搾り取った後においても、50〜60%程度の水分が含まれている。 In the present embodiment, papermaking sludge waste X generated mainly in a papermaking process using wastepaper as a raw material is a processing target. This paper sludge waste X contains about 50 to 60% of water even after the water is squeezed out by a so-called screw press or the like.
次に、予備乾燥装置10について説明する。
Next, the
予備乾燥装置10は、処理すべき製紙汚泥廃棄物Xを加熱して水分を蒸発させる。具体的に、予備乾燥装置10は、例えば、製紙汚泥廃棄物Xを加熱して水分を蒸発させながら搬送する予備乾燥室11と、この予備乾燥室11を加熱するために、外周に設けられた加熱室12と、からなる。
The
予備乾燥室11には、製紙汚泥廃棄物Xを効率よく加熱できるよう、図示しない撹拌部材が設けられる。この撹拌部材の種類は、特に限定されないが、例えば、図2に示すようなパドル式の撹拌部材13が設けられる。
The preliminary drying chamber 11 is provided with a stirring member (not shown) so that the papermaking sludge waste X can be efficiently heated. Although the kind of this stirring member is not specifically limited, For example, the paddle
このパドル式の撹拌部材は、中心軸13Aに対して垂直に、厚みのある扇形のディスク13Bが複数設けられ、さらに、各ディスク13Bには撹拌用の羽根13Cが設けられている。また、この各ディスク13Bの扇形の面13Dは、製紙汚泥廃棄物Xを下流に送るようにカットされた面となり、この各ディスク13Bの中心軸13Aと平行に設けられた面13Eは、製紙汚泥廃棄物Xを上流に戻すようにカットされた面となる。なお、このパドル式の撹拌部材は、製紙汚泥廃棄物Xを搬送するための機構は備えなくてもよく、新たに製紙汚泥廃棄物Xが予備乾燥室11内に導入されると、押し出されるように既に導入されている製紙汚泥廃棄物Xが搬送されることとなる。
This paddle type stirring member is provided with a plurality of
予備乾燥室11においては、製紙汚泥廃棄物Xからタールが発生しない程度に加熱する。具体的には、製紙汚泥廃棄物Xを100〜300℃程度に加熱する。そのために、加熱室12には、後述する乾燥炭化装置30で加熱用に用いられたガスを導入する。このようにして、乾燥炭化装置30で加熱用に用いられたガスの熱エネルギを有効利用することができる。
In the preliminary drying chamber 11, heating is performed to such an extent that tar is not generated from the papermaking sludge waste X. Specifically, the papermaking sludge waste X is heated to about 100 to 300 ° C. For this purpose, the gas used for heating in the
なお、予備乾燥装置10は、製紙汚泥廃棄物Xの水分の一部を蒸発させて低減する機能が重要であるため、装置の形式は上述のものに限定されず、例えば、従来のロータリキルン式の伝熱管を用いた装置を使用してもよい。
In addition, since the function of evaporating and reducing a part of the water content of the papermaking sludge waste X is important for the
また、予備乾燥室11は、後述する分離装置20と接続されており、製紙汚泥廃棄物Xから発生した蒸気は分離装置20に吸引される。
Further, the preliminary drying chamber 11 is connected to a
以上より、予備乾燥装置10は、製紙汚泥廃棄物Xを予備乾燥室11の導入口11Aから導入し、製紙汚泥廃棄物Xを撹拌しながらその水分を蒸発させ、排出口11Bから排出する。このときに発生した蒸気は、後述する分離装置20と接続される蒸気排出口11Cから、分離装置20に吸引される。
As described above, the
なお、予備乾燥室11において、加熱されながら撹拌された製紙汚泥廃棄物Xは、予備乾燥室11への導入前に含水率50〜60%程度であったものが、含水率20〜40%程度となって排出される。 In addition, the paper-making sludge waste X stirred while being heated in the preliminary drying chamber 11 has a water content of about 50 to 60% before being introduced into the preliminary drying chamber 11, but a water content of about 20 to 40%. And discharged.
一方、予備乾燥装置10は、加熱室12における、上述の排出口11Bの近くに設けられる熱風導入口12Aから熱風を導入し、製紙汚泥廃棄物Xを加熱するために用いた後、熱風排出口12Bから熱風を排出する。なお、この予備乾燥装置10から排出された熱風は、例えば、図1に示すように、集塵機61において集塵処理をした後に、誘引排風機62により吸引され、排気筒63から排出される。
On the other hand, the
このように、焼成システム100に予備乾燥装置10が設けられることにより、製紙汚泥廃棄物Xを適度に乾燥することができ、後述するように、乾燥炭化装置30、焼成装置40を含む3つのユニットにより、製紙汚泥廃棄物Xから焼成物Zを得ることが可能となる。そのため、従来提案されている、乾燥、炭化、一次焼成、二次焼成の4つのユニットからなる焼成システムに比べて設備が簡易になる。
Thus, by providing the
また、予備乾燥装置10により製紙汚泥廃棄物Xを乾燥しすぎないことで、製紙汚泥廃棄物Xからダストや乾留ガス、タールが発生することがなく、水分のみが排出される。そのため、分離装置で除去された水分についての特別な水処理設備が不要となる他、分離装置の保守も容易となり、設備費やランニングコストを大きく増加させることはない。
Moreover, by not drying the papermaking sludge waste X too much by the
さらに、予備乾燥装置10の加熱室12における熱風排出口12Bから排出するガスの温度が、従来の乾燥装置から排出されるガスに比べて低温であり、熱が有効に利用されるとともに、環境への負荷も低減できる。
Furthermore, the temperature of the gas discharged from the
次に、分離装置20について説明する。
Next, the
分離装置20は、予備乾燥装置10から発生する蒸気を吸引し、この蒸気から水分の一部を分離する。具体的に、分離装置20は、コンデンサ21と、その下流に設けられる排気用送風機22と、からなる。
The
排気用送風機22は、コンデンサ21において水分Wが分離された気体Gを後述する消煙装置50に送出する。このように、消煙装置50に送入された気体は、消煙装置50により無臭化、無害化される。
The
次に、乾燥炭化装置30について説明する。
Next, the
乾燥炭化装置30は、予備乾燥装置10において水分が減少した製紙汚泥廃棄物Xを乾燥し、炭化する。具体的に、乾燥炭化装置30は、例えば、製紙汚泥廃棄物Xを加熱して水分を乾燥させ、炭化を行いながら搬送する乾燥炭化室31と、この乾燥炭化室31を加熱するために、外周に設けられた加熱室32と、からなる。
The
乾燥炭化室31には、製紙汚泥廃棄物Xを効率よく加熱し、また、搬送できるよう、図示しない撹拌搬送部材が設けられる。この撹拌搬送部材は、撹拌および搬送の機能を有しており、ガスが乾燥炭化室31内を通り抜けることができるスクリュ等が好ましく用いられる。
The
このスクリュとしては、例えば、本出願人により提案されている、複数の棒状部材からなるケージにリボン状のリボンスクリュ部材を螺旋状に設けたスクリュ等が用いられる。 As this screw, the screw etc. which provided the ribbon-shaped ribbon screw member helically in the cage which consists of a several rod-shaped member proposed by the present applicant, for example are used.
こうした撹拌搬送部材としてのスクリュは、駆動装置33と接続され、軸を中心に回転駆動する。なお、乾燥炭化室31の製紙汚泥廃棄物Xを導入する導入口31Aには、開閉弁Tを備えていてもよい。
Such a screw as a stirring and conveying member is connected to the
乾燥炭化室31においては、製紙汚泥廃棄物Xを乾燥し、さらに炭化できる程度に加熱する。具体的には、製紙汚泥廃棄物Xを350〜700℃程度で加熱する。そのために、加熱室32には、後述する焼成装置40で加熱用に用いられたガスを導入する。このようにして、焼成装置40で加熱用に用いられたガスの熱エネルギを有効利用することができる。なお、図1に示すように、加熱室32に送入するガスには、補助熱風発生炉64で発生させた熱風を混入し、ガスの温度を上げるようにしてもよい。この補助熱風発生炉64には、バーナBが設けられており、バーナBにより助燃用燃料を燃焼させ、補助熱風発生炉64内において熱風を発生させる。
In the
以上より、乾燥炭化装置30は、製紙汚泥廃棄物Xを乾燥炭化室31の導入口31Aから導入し、製紙汚泥廃棄物Xを撹拌しながらその水分を蒸発させ、かつ、炭化して排出口31Bから排出する。このときに発生した蒸気、乾留ガスおよびタールは、排ガス送出口31Cから後述する消煙装置50に送られる。
As described above, the drying
一方、乾燥炭化装置30は、上述の排出口31Bの近くに設けられる加熱室32の熱風導入口32Aから熱風を導入し、製紙汚泥廃棄物Xを加熱するために用いた後、熱風排出口32Bから排出する。
On the other hand, the
なお、この乾燥炭化装置30から排出された熱風は、上述のように、予備乾燥装置10の加熱室12に送出される。また、この熱風の一部は、予備乾燥装置10に送出されるものと分岐されて、後述する焼成装置40の焼成室41内に送出される。
In addition, the hot air discharged | emitted from this
次に、焼成装置40について説明する。
Next, the
焼成装置40は、乾燥炭化装置30において炭化された製紙汚泥廃棄物Xを焼成して、焼成物Zとする。具体的に、焼成装置40は、例えば、製紙汚泥廃棄物Xを加熱して焼成を行いながら搬送する焼成室41と、この焼成室41を加熱するために、外周に設けられた加熱室42と、からなる。
The
焼成室41には、製紙汚泥廃棄物Xを効率よく加熱し、また、搬送できるよう、図示しない撹拌搬送部材が設けられる。なお、本出願人は、例えば、90〜150分という長時間焼成を行うことにより、白色度の高い焼成物が得られることを見出した。そのため、焼成室41は、この程度の時間をかけて、撹拌し、搬送できるスクリュを備えていることが好ましい。こうしたスクリュは、駆動装置43と接続され、軸を中心に回転する。
The
焼成室41においては、製紙汚泥廃棄物Xを焼成できる程度に加熱し、具体的には、650〜800℃程度で加熱する。そのために、加熱室42には、後述する消煙装置50で無臭化、無害化された800℃程度のガスを導入する。このようにして、消煙装置50で高温に加熱されたガスの熱エネルギを有効利用することができる。
In the
また、焼成室41において発生した焼成ガスは、無臭化し、無害化するために、後述する消煙装置50に送出される。
Further, the firing gas generated in the firing
また、焼成室41には、上述の乾燥炭化装置30において加熱に用いられたガスの一部を送入する。この乾燥炭化装置30において加熱に用いられたガスは、上述のように、元々、乾燥炭化室31および焼成室41において排出されたガスが主体であるため、相当量のCO2が含まれている。そのため、このガスを用いることにより、炭化された製紙汚泥廃棄物Xについて、炭酸カルシウム等を分解させずに焼成を行うことができる。なお、図1に示すように、このガスは、焼成用ガス導入口65から外気が混入され、CO2の分圧が5〜30%程度となり、循環送風機66を用いて導入口41Dから焼成室41に導入される。
Moreover, a part of gas used for heating in the above-mentioned
以上より、焼成装置40は、製紙汚泥廃棄物Xを焼成室41の導入口41Aから導入し、製紙汚泥廃棄物Xを撹拌しながら焼成し、排出口41Bから焼成物Zとして排出する。このときに発生した焼成ガスは、排ガス出口41Cから後述する消煙装置50に送られる。
From the above, the
一方、焼成装置40は、上述の排出口41Bの近くに設けられる加熱室42の熱風導入口42Aから熱風を導入し、製紙汚泥廃棄物Xを加熱するために用いた後、熱風排出口42Bから排出する。なお、この焼成装置40から排出された熱風は、上述のように、乾燥炭化装置30の加熱室32に送出される。
On the other hand, the
最後に、消煙装置50について説明する。
Finally, the
消煙装置50には、乾燥炭化装置30における乾燥炭化室31において製紙汚泥廃棄物Xから発生したガスと、焼成装置40における焼成室41において製紙汚泥廃棄物Xから発生したガスと、を導入し、また、コンデンサ21から分離された気体Gを導入する。そして、消煙装置50は、導入された各ガスについて、必要に応じて助燃用燃料を用い、バーナBにより800℃程度にして燃焼し、無害化する。その後、消煙装置50は、燃焼されたガスを上述の焼成装置40の加熱室42に送出して、このガスは焼成のための熱源として用いられる。
In the
なお、消煙装置50の種類や方式は、特に限定されず、従来公知の消煙装置を用いることができる。
In addition, the kind and system of the
上述のように、分離装置20のコンデンサ21により水分Wが分離された気体Gを導入することにより、消煙装置50において蒸気を加熱するための熱が不要となるので助燃用燃料の使用量を低減させることができる。
As described above, by introducing the gas G from which the moisture W has been separated by the
なお、図1に示した焼成システム100について、各装置における処理温度や気体の流れは、これに限定されるものではなく、また、製紙汚泥廃棄物Xを処理するための他の装置をさらに含んでいてもよい。
In addition, regarding the
また、本発明の焼成システム100には、以下に説明する焼成方法を適用できる。なお、図3は、この製紙汚泥廃棄物Xの焼成方法における各工程の流れを示す流れ図である。
Moreover, the baking method demonstrated below is applicable to the
この焼成方法は、処理すべき製紙汚泥廃棄物Xを加熱して水分を蒸発させるための予備乾燥工程S1と、予備乾燥工程S1により発生する蒸気を吸引し、蒸気から水分Wと残りの気体Gに分離するための分離工程S2と、予備乾燥工程S1において水分が減少した製紙汚泥廃棄物Xを乾燥し、炭化するための乾燥炭化工程S3と、乾燥炭化工程S3において炭化された製紙汚泥廃棄物Xを焼成するための焼成工程S4と、を有する。この製紙汚泥廃棄物Xは、焼成工程S4を経て、焼成物Zとして得られる。 In this baking method, the papermaking sludge waste X to be treated is heated to evaporate moisture, and the steam generated in the preliminary drying process S1 is sucked, and the moisture W and the remaining gas G are sucked from the steam. A separation process S2 for separating the paper, a papermaking sludge waste X whose moisture has been reduced in the preliminary drying process S1, a drying carbonization process S3 for carbonization, and a papermaking sludge waste carbonized in the drying carbonization process S3. And a firing step S4 for firing X. This papermaking sludge waste X is obtained as a calcined product Z through the calcining step S4.
このうち、予備乾燥工程S1は、上述の予備乾燥装置10により実現することができ、分離工程S2は、上述の分離装置20により実現することができる。また、乾燥炭化工程S3は、上述の乾燥炭化工程により実現することができ、焼成工程S4は、上述の焼成装置40により実現することができる。
Among these, the preliminary drying step S1 can be realized by the above-described
このように、製紙汚泥廃棄物Xの焼成方法は、上述した本発明の製紙汚泥廃棄物Xの焼成システム100により実現することができるものである。
As described above, the papermaking sludge waste X firing method can be realized by the papermaking sludge waste
10…予備乾燥装置
11…予備乾燥室
12…予備乾燥加熱室
13…予備乾燥室に用いられるパドル
20…分離装置
21…コンデンサ
22…排気用送風機
30…乾燥炭化装置
31…乾燥炭化室
32…乾燥炭化加熱室
40…焼成装置
41…焼成室
42…焼成加熱室
50…消煙装置
100…焼成システム
X…製紙汚泥廃棄物
Z…焼成物
W…水分
G…気体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記予備乾燥装置から発生する蒸気を吸引し、蒸気から水分の一部を分離するための分離装置と、
前記予備乾燥装置において水分が減少した前記製紙汚泥廃棄物を乾燥し、炭化するための乾燥炭化装置と、
前記乾燥炭化装置において炭化された前記製紙汚泥廃棄物を焼成するための焼成装置と、
前記乾燥炭化装置および前記焼成装置の少なくともいずれか一つにおいて生じる発生ガスを燃焼して無害化するための消煙装置とを備え、
前記消煙装置において無害化されたガスは、前記焼成装置を加熱するために用いられ、次いで前記乾燥炭化装置を加熱するために用いられ、さらに前記予備乾燥装置を加熱するために用いられることを特徴とする製紙汚泥廃棄物の焼成システム。 A predrying device for heating the paper sludge waste to be treated to evaporate the water;
A separating device for sucking the steam generated from the preliminary drying device and separating a part of the moisture from the steam;
A drying carbonization device for drying and carbonizing the paper sludge waste having reduced moisture in the preliminary drying device;
A baking apparatus for baking the paper sludge waste carbonized in the dry carbonization apparatus;
A smoke eliminator for burning and detoxifying the generated gas generated in at least one of the dry carbonization device and the firing device,
The detoxified gas in the smoke eliminator is used to heat the calciner, then used to heat the dry carbonizer, and further used to heat the preliminary dryer. A characteristic paper baking sludge firing system.
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