(57)【要約】【課題】水分率が高く、取り扱いが難しく、そのままでは燃焼効率が悪いスラッジの処理と、廃棄物として処理されている使用済みチップ型電子分品梱包材の有効利用を課題とするものである。【解決手段】水分を８０質量％以上含有するスラッジに使用済みのチップ型電子部品梱包材を混合し、燃焼させるスラッジの処理方法で、好ましくは前記使用済みチップ型電子部品梱包材が紙製のチップ型電子部品梱包材を３０質量％以上含有し、前記使用済みチップ部品梱包材は１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさに破砕された使用済みキャリアテープであり、８００℃〜１１００℃で燃焼する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を８０質量％以上含有するスラッジに使用済みのチップ型電子部品梱包材を混合し、燃焼させることを特徴とするスラッジの処理方法。
【請求項２】
前記使用済みチップ型電子部品梱包材が紙製のチップ型電子部品梱包材を３０質量％以上含有することを特徴とする請求項１記載のスラッジの処理方法。
【請求項３】
前記使用済みチップ部品梱包材は１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさに破砕されて混合されることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のスラッジの処理方法。
【請求項４】
前記使用済みチップ型電子部品梱包材はスラッジ１００質量部に対して１０質量部〜１５０質量部の割合で混合することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載のスラッジの処理方法。
【請求項５】
前記チップ型電子部品梱包材がキャリアテープであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスラッジの処理方法。
【請求項６】
前記燃焼温度が８００〜１１００℃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスラッジの処理方法。
【請求項７】
前記スラッジが製紙スラッジであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスラッジの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスラッジの処理方法に関し、より詳しくは、排水処理場や製紙工場などの事業所において発生する汚泥状の不溶性物質（以下、スラッジ（Ｓｌｕｄｇｅ）と称する）に使用済みのチップ型電子部品梱包材を混合して焼却するスラッジの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラッジ（Ｓｌｕｄｇｅ）とは排水処理場や製紙工場などの事業所において、排水処理工程、あるいは抄紙工程、古紙パルプ製造工程において発生する汚泥状の不溶性物質であり、これらは脱水、乾燥して埋め立て処分や焼却処分または燃料化処理がなされている。
特に製紙工場では古紙の利用率が上がり、スラッジの発生率も増加しており、スラッジの処理には多大な費用を要している。スラッジは水分を含んでいるため、埋立地に搬送する輸送コストもかかり、焼却するにも脱水工程を必要としたり、さらに乾燥させるなどに多大な費用を要している。
スラッジをそのまま流動層ボイラや循環流動層ボイラを用いて燃焼させる方法もとられているが一般的なボイラではスラッジの含水率によってボトムアッシュが発生し、燃焼効率が悪いだけでなく廃棄物の量が減らないという問題がある。
【０００３】
スラッジを加工し、燃料として利用する技術として、各種の技術が開示されている。スラッジに微粉炭と特定の組成を持つ地殻物資と混合し、凝集させて水分と分離させ、固形燃料とする技術（特許文献１参照）、製紙用スラッジの水分を５０％以下にする脱水工程、熱乾燥を経て水分２５％以下にして成型し、固形燃料とする技術（特許文献２参照）、古紙再生工程で発生したスラッジをアルカリ性溶液に加熱浸漬した後にアルカリ溶液を分離し、アスファルトを混練して成型した技術（特許文献３参照）が開示されているがいずれも多大な労力と費用を要す。さらに特殊な焼却炉を用いて石炭や木屑、ＲＰＦなどの固形補助燃料と混合して水分率の高いままスラッジを燃焼させる技術（特許文献４参照）が開示されているが特定の装置が必要である。また、スラッジに添加材として軽量プラスチック及び／または天然繊維を導入するスラッジの処理方法が開示されている（特許文献５参照）が、廃棄物の有効利用という点では効果があるが自動車の破砕物などが添加材であって、実施には多くの工程（分離処理、後処理、等）が必要となるため実用的ではない。
【０００４】
一方、リサイクル／リユースが求められながら現状では産業廃棄物として埋め立て処分されるか、または焼却処分されているものにチップ型電子部品梱包材がある。チップ型電子部品梱包材には部品をマトリクスに整列させるトレー、部品を筒状の中に一列に整列させるマガジンチューブ、部品をバラバラに袋或いは箱状に封入するバルク、部品をひとつひとつ個別しかも連続したテープを巻物にしたキャリアテープ等がある。トレイについては規格の統一化、基準化が進んでいるためリユースされている。
またマガジンチューブについてもその動きがすすんでおり、産業廃棄物削減の成果が上がっている。
【０００５】
チップ型電子部品梱包材の中でキャリアテープは、設備対応普及度、多様化、作業性、信頼性、省スペースという点で最も優れたチップ型電子部品梱包材として大量に使用されている。キャリアテープは紙や合成樹脂等から構成され，チップ型電子部品を収納するキャビティを持つ、幅８ｍｍ程度のテープ状の基材とそのキャビティを塞ぐカバーテープとからなるものである。使用方法としてはキャリアテープを巻いてテープリールにし、テープリールを電子部品自動装着装置（マウンター）に装填する。そしてテープリールからキャリアテープを引き出し、電子部品装着装置の所定位置にキャリアテープが送られると、カバーテープが剥離され、電子部品自動装着装置のマシンハンドがキャリアテープに形成されているキャビティ内の電子部品を保持してキャリアテープから取り出し、この電子部品を回路基板の所定の透孔に装着する。電子部品が取り外された使用済みのキャリアテープは、電子部品自動装着装置のキャリアテープは移出口から排出され、排出されたキャリアテープは作業者が適宜切断するか、自動的に適当な長さに切断されて、廃棄物として処理されている。
【０００６】
使用するチップ型電子部品により、紙製のものと合成樹脂製のものの両者を用いているところがほとんどであり、混在した状態でしか回収できないのが殆どであるため、リサイクルできずに産業廃棄物として処理されているのが現状であった。これらの混在したキャリアテープを分別する技術しては比重差を用いる（ハイドロサイクロン）方法、あるいは、Ｘ線、赤外線などを用いる方法などが検討され、特開２００６−３１４９１２号公報（特許文献６）には断裁されたキャリアテープ断裁片を振動ふるいによりプラスチック大片と小片と紙片に分ける装置が開示されているが実用化されていないのが実状である。
【特許文献１】特開昭５４―１０６９２号公報
【特許文献２】特開昭５５−６６９９３号公報
【特許文献３】特開２０００−１２９２７３号公報
【特許文献４】特開２００６−１６２１１４号公報
【特許文献５】特開２００５−５００１６１号公報
【特許文献６】特開２００６−３１４９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
排水処理場や製紙会社からなどの事業所から排出されるスラッジは、脱水工程を経た状態でも水分含有率が高く、そのままでは取り扱いも難しく、燃焼効率が悪い。このスラッジに煩雑な処理工程を経ることなく、効率的に燃焼処理する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは前記問題に鑑み、煩雑な工程を経ることなく、スラッジの含水率を低下させるために、有効に利用されることなく廃棄物として廃棄されている使用済みのチップ型電子部品梱包材を用いることを、見出して本発明を完成した。本発明は以下の発明を包含する。
（１）水分を８０質量％以上含有するスラッジに使用済みのチップ型電子部品梱包材を混合し、燃焼させるスラッジの処理方法。
（２）前記使用済みチップ型電子部品梱包材が紙製のチップ型電子部品梱包材を３０質量％以上含有する（１）記載のスラッジの処理方法。
（３）前記使用済みチップ部品梱包材は１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさに破砕されて混合されることを特徴とする（１）または（２）のいずれか１項に記載のスラッジの処理方法。
（４）前記使用済みチップ型電子部品梱包材はスラッジ１００質量部に対して１０質量部〜１５０質量部の割合で混合する（１）〜（３）のいずれか1項に記載のスラッジの処理方法。
（５）前記チップ型電子部品梱包材がキャリアテープである（１）〜（４）のいずれか１項に記載のスラッジの処理方法。
（６）前記燃焼温度が８００℃〜１１００℃である（１）〜（５）のいずれか１項記載のスラッジの処理方法。
（７）前記スラッジが製紙スラッジである（１）〜（６）のいずれか１項記載のスラッジの処理方法。
【発明の効果】
【０００９】
スラッジに使用済みのチップ型電子部品梱包材を混合して燃焼させることにより、煩雑な処理工程を経ることも特殊な装置を用いることも無く、スラッジを容易に燃焼させることが可能となり、さらには有効利用されず、廃棄物として処理されていた使用済みチップ型電子部品梱包材の有効利用も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明で用いるスラッジは排水処理場または製紙工場から発生するスラッジで水分を８０質量％以上含有するものである。さらに好ましくは８５質量％以上の水分を含んだスラッジに効果的である。スラッジとしては特に製紙工場から排出される製紙スラッジが好ましい。製紙スラッジは、原材料であるパルプなどの繊維分、澱粉や合成接着剤などの接着剤を主体とする有機物や白色顔料を主とする無機物で利用されずに廃水中に混ざって処理される固体原料、さらにはパルプ化工程で洗い出されたリグニン、微細繊維、あるいは古紙由来の製紙用填料、それに付着した印刷インキ、および生物廃水処理工程で生じる余剰汚泥等からなるものである。さらに、生物廃水処理工程で生じる余剰汚泥以外の製紙スラッジ としては、抄紙時にワイヤを通過して流出したもの、古紙処理工程での混入異物除去、脱墨処理や洗浄過程で発生したもの、およびパルプ化工程での洗浄過程で発生した固形分を含む廃水は、沈殿あるいは浮上などを利用した固形分分離装置によりその固形分が分離、回収されたものなどがある。したがって、本発明における製紙スラッジは、パルプ製造工程、古紙再生工程、抄紙工程等に由来する製紙工程の排出されるスラッジのすべてを包含するものである。
たとえば、代表例を挙げると、固形分中に有機分を４５〜５５％、灰分を４５〜５５％含むものである。製紙スラッジ内には可燃性物質を多く含有するので燃料とするには好ましい。
【００１１】
本発明でスラッジに混合する使用済みのチップ型電子部品梱包材は燃焼させて有害なものや不燃物を含むもの以外であれば制限は無い。
使用済チップ型電子部品梱包材の中でもキャリアテープといわれるものはチップ型電子部品の大きさや用途により紙製のものと合成樹脂製のものがある。チップ型電子部品梱包材としての使用量は非常に多く、大量に発生するが、紙製のものと合成樹脂製のものの両者が混在し、個別に回収することが困難で、産業廃棄物として処理するしかない状況にあるため本発明の処理方法に適している。
紙製以外の合成樹脂製のものでは原料としてポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン、ポリカーボネート、ポリエステルスルホン、フェノールホルムアルデヒド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、スチレンブタジエンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が使用可能とされており、中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等が主に使用されている。これらは燃焼時に４５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上の熱量を発するため、これらのチップ型電子部品梱包材をスラッジと混合して、燃焼させることにより、発生するエネルギーが有効に利用できる。
【００１２】
スラッジは水分を８０質量％以上含んだ状態であるため、スラッジに混合するチップ型電子部品梱包材には紙製のチップ型電子部品梱包材が３０質量％以上含有することが好ましい。紙製のチップ型電子部品梱包材は紙としては厚いもので、高坪量であり、多層抄きのものが多いためスラッジ中の水分の吸収性がよいため好ましい。また、スラッジ中の水分の吸収をさらに高めるために１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさに破砕した物を混合することが好ましい。１ｍｍ〜１０ｍｍの大きさに破砕することにより、更に好ましくは２〜５ｍｍの大きさにすることにより、スラッジと混合しやすいだけでなく、紙製のチップ型電子部品の断面が増え、そこからの吸水が進むため好ましい。また、断面にスラッジが付着して取り扱いがしやすくなるため好ましい。破砕の方法に制限は無く、一般に廃棄物処理等に利用されている破砕機類が使用可能であり、具体的には一軸破砕機、二軸破砕機などを用いて破砕することが可能である。その他、紙やプラスチック類を細かくするためのシュレッダー、破砕機等を使用することが出来るが１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の大きさに細断出来るものであれば特に限定されるものではない。
【００１３】
スラッジ内に使用済みのチップ型電子部品梱包材を混合するだけで、チップ型電子部品梱包材中の紙製のチップ型電子部品梱包材がスラッジの水分を吸収し、スラッジの固形分がチップ型電子部品梱包材表面に付着することで、取り扱いしやすくなる。水分を効率よく吸収させて、燃焼効率を上げるためには前記スラッジと前記使用済みチップ型電子部品梱包材はスラッジ１００質量部に対して１０質量部〜１５０質量部の割合で混合することが好ましい。配合率が１０質量部未満ではスラッジ中の残水分が多く扱いにくく、燃焼効率が悪くなるため好ましくない、また１５０質量部を超えて混合すると、均一に混合できず、また混合物の水分が低すぎて塊状になりやすいため好ましくない。
本発明では破砕したチップ型電子部品梱包材にスラッジが付着しているため取り扱いが容易で、燃焼させたときにも凝集していないために燃焼効率が良いものと考えられる。
本発明ではチップ型電子部品梱包材とスラッジを混合して再度燃焼させることにより廃棄物の有効な処理とエネルギーを得ることが可能となる。
【００１４】
再度燃焼させる装置については固体燃料を燃焼できる燃焼装置であれば特に制限は無いが、燃焼温度は８００℃〜１，１００℃で燃焼することが好ましい。８００℃未満では、一般的に知られている通りダイオキシン等の発生が懸念されるため好ましくない。
また１，１００℃以上にしてもエネルギーの無駄であるし、炉が痛みやすく好ましくない。
【実施例】
【００１５】
以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
＜製紙スラッジＡ＞
水分８５質量％を含み、固形分中には灰分を４７質量％（ＪＩＳ−Ｐ−８２５１に準じて測定）を含む製紙スラッジであり、灰分以外（有機物）の大部分は微細な繊維質のものであり、この他、澱粉・高分子化合物、等が含まれるものであった。
【００１６】
＜使用済みチップ型電子部品Ｂ＞
使用済みチップ型電子部品梱包材としては、実際の電子部品実装機（マウンター）の下部のストックボックスに溜まった、使用済みキャリアテープ自動カット品を使用した。このカット品の性状は、紙とプラスチックの割合が質量比で６０対４０、テープの幅は紙・プラスチックとも８ｍｍであり、カット幅は５ｍｍであった。
【００１７】
＜燃焼テスト＞
上記製紙スラッジＡと、使用済みチップ型部品梱包材Ｂを、有姿質量で２ｋｇと１ｋｇ取って混合し、双腕式ニーダー（混練機）でよく混合した。水分含有率を測定したところ、５７質量％であった。このようにして調整したサンプルを合計５０ｋｇ準備して、蒸気発生量７トン／時の能力を持つバイオマスボイラー（主燃料：木くず、建築廃材）を燃焼温度９００℃にて運転中に投入したところ、特に、運転管理上のトラブル等なく、処理することが可能であった。
【００１８】
本発明により、従来廃棄物として処理されていたスラッジ、及び、埋め立て・焼却処理等されていた使用済みチップ型部品梱包材、を有効に活用することが可能となった。