(57)【要約】【課題】  製紙工程から排出される製紙汚泥廃棄物の焼成装置において、製紙汚泥廃棄物を長時間、例えば、９０分〜１５０分程度滞留させることを可能にする撹拌搬送手段としてのスクリュを提供する。【解決手段】  円筒状のケース６内に配され、ケース６内に導入される製紙汚泥廃棄物Ｘをケース６の軸方向に撹拌しながら搬送するために用いられる撹拌搬送用スクリュであって、軸方向に延び製紙汚泥廃棄物Ｘを撹拌するための棒状の撹拌部材２と、各撹拌部材２間に軸方向に対して傾きを有して接合され製紙汚泥廃棄物Ｘを搬送するための搬送部材３と、各撹拌部材２に交差するように接合され製紙汚泥廃棄物Ｘの一部を堰き止めるための円板状の堰止部材４と、を備える撹拌搬送用スクリュ１を提供する。【選択図】      図１
2005145646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のケース内に配され、ケース内に導入される製紙汚泥廃棄物を前記ケースの軸方向に撹拌しながら搬送するために用いられる撹拌搬送用スクリュであって、
前記軸方向に延び、前記製紙汚泥廃棄物を撹拌するための棒状の撹拌部材と、
前記各撹拌部材間に軸方向に対して傾きを有して接合され、前記製紙汚泥廃棄物を搬送するための搬送部材と、
前記各撹拌部材に交差するように接合され、前記製紙汚泥廃棄物の一部を堰き止めるための円板状の堰止部材と、
を備えることを特徴とする撹拌搬送用スクリュ。
【請求項２】
前記搬送部材は、幅を有するとともに、前記ケースに沿うような形状で前記撹拌部材に接合され、
前記撹拌部材は、相互に離間して等間隔に複数本配されるとともに前記ケースに沿って設置され、
前記堰止部材は、直径が前記ケース内径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の撹拌搬送用スクリュ。
【請求項３】
前記堰止部材は、前記円板状の堰止部材に加え、円板の中心部が空洞である中空円板状の堰止部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撹拌搬送用スクリュ。
【請求項４】
前記搬送部材は、前記撹拌部材の軸方向において間隔をおいた所定範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撹拌搬送用スクリュ。
【請求項５】
製紙汚泥廃棄物を焼成するための外部加熱式の円筒状ケース内に、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撹拌搬送用スクリュが設置されたことを特徴とする焼成装置。
【請求項６】
処理すべき製紙汚泥廃棄物を乾燥するための乾燥装置と、
前記乾燥装置において乾燥された前記製紙汚泥廃棄物を炭化するための炭化装置と、
前記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、
前記乾燥装置、前記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、を有し、
前記焼成装置内に、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撹拌搬送用スクリュが設置されていることを特徴とする焼成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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を回収するに際し、製紙汚泥廃棄物を焼成するために撹拌および搬送するスクリュに関し、さらにこのスクリュを用いた焼成装置および焼成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
この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炭化処理および焼成処理を施し、含有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、炭酸カルシウムの分解を押さえ、白色度が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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の製紙汚泥廃棄物を炭化処理した後、焼成処理を行う装置として、図６に示すような、外部加熱式の伝熱管の中にスクリュを装備した焼成装置７０が提案されている。図６に示すように、この焼成装置７０に用いられるスクリュ７１は、伝熱管７６の中心に軸７５を有し、この軸７５の周囲に帯状の羽根７３が螺旋状に接合された形状をしている。この焼成装置７０においては、外部の加熱室７７から加熱しながら軸７５を回転させることにより、製紙汚泥廃棄物Ｘを撹拌および搬送して、焼成物Ｚが得られる。
【０００５】
また、図６に示すように、スクリュ７１が装備された伝熱管７６と外部加熱用の加熱室７７との間に開口部７８を設けることも提案されている。これは、伝熱管７６の中心にスクリュ７１の軸７５が存在するために、伝熱管７６内部を酸化性雰囲気に保ちつつ燃焼ガスを伝熱管７６外へ排出することができないので、開口部７８を設けて加熱室７７と伝熱管７６とを自由にガスが移動できるようにしたものである。
【０００６】
このような焼成装置７０において、製紙汚泥廃棄物から白色度のより高い焼成物を得るためには、上述の酸化性雰囲気において所定の温度で製紙汚泥廃棄物を長時間、例えば、９０〜１５０分間滞留させる必要があることを本発明者らは見出した。
【０００７】
しかしながら、上述の外部加熱式の焼成装置７０を用い、製紙汚泥廃棄物を９０〜１５０分間滞留させるためには、軸７５の長いスクリュ７１が必要となる。そのため、滞留時間を長くしたい場合には、複数本のスクリュ７１を直列に配列する等の工夫が必要となり、設備が非常に複雑になる。
【０００８】
また、焼成装置７０の伝熱管７６と加熱室７７との間に開口部７８を設けた場合、加熱用のガスに製紙汚泥廃棄物からの発生ガスが混入することとなり、加熱用のガスをそのまま排気できず、熱処理等の無害化処理を行わなければならないという問題がある。さらに、製紙汚泥廃棄物Ｘを酸化性雰囲気におけるガスと十分接触させるためには、伝熱管７６内の製紙汚泥廃棄物占積率を１０％程度に抑える必要がある。
【０００９】
また、図７（ａ）に概略図、図７（ｂ）にＡ−Ａ’断面概略図に示すような、廃棄物の連続式炭化処理装置８０が提案されている（特願２００３−１３２９４６号参照）。これに備えられるスクリュ８１によると、廃棄物を搬送できるとともに、スクリュの中心部はガスが自由に移動できるため、発生ガスのスムースな流れを確保できる。
【００１０】
しかしながら、このスクリュ８１を製紙汚泥廃棄物Ｘの焼成装置に用いた場合には、９０〜１５０分程度という長時間、比較的短い伝熱管内に製紙汚泥廃棄物Ｘを滞留させようとすると、スクリュ部材８３のピッチを極端に小さくする必要があり、実用的ではない。
【００１１】
さらに、この問題を解決するために、炭化処理装置用のスクリュ８１について、スクリュ部材８３の幅Ｗを短くし、スクリュ部材８３を設けない位置をつくるよう設計することが考えられる。この変形したスクリュによれば、スクリュが回転したときに、その羽根の幅Ｗ分のみ軸方向に搬送させるとともに、製紙汚泥廃棄物Ｘの搬送速度を小さくすることが可能である。
【００１２】
しかしながら、この変形したスクリュを用いて炭化済みの製紙汚泥廃棄物Ｘを撹拌搬送して焼成した場合には、黒色の焼成物が残留し、全体として焼成物の白色度を低下させてしまう。このようになる理由は、製紙汚泥廃棄物の大半は予定したように撹拌搬送されるが、残りの一部はスクリュ部材８３を乗り越えて、短時間の間に軸方向に搬送されてしまうためと考えられる。
【００１３】
このように、製紙汚泥廃棄物を所定の温度(７００〜８００℃)において、酸化性雰囲気内で適当に撹拌することができ、その製紙汚泥廃棄物を確実に長時間滞留させることができる装置は、未だ提案されておらず、適切な焼成物が得られる手段は構築されていない。
【００１４】
そこで、本発明は、炭化済の製紙汚泥廃棄物を確実に長時間滞留させることができる焼成装置、これに用いられる撹拌搬送用スクリュ、および、これらを備えた焼成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する本発明の撹拌搬送用スクリュは、円筒状のケース内に配され、ケース内に導入される製紙汚泥廃棄物を前記ケースの軸方向に撹拌しながら搬送するために用いられる撹拌搬送用スクリュであって、前記軸方向に延び、前記製紙汚泥廃棄物を撹拌するための棒状の撹拌部材と、前記各撹拌部材間に軸方向に対して傾きを有して接合され、前記製紙汚泥廃棄物を搬送するための搬送部材と、前記各撹拌部材に交差するように接合され、前記製紙汚泥廃棄物の一部を堰き止めるための円板状の堰止部材と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、撹拌搬送用スクリュは、各撹拌部材の中心を軸として回転することにより、円筒状のケース内に導入された製紙汚泥廃棄物を撹拌し、ケースの軸方向に搬送できる。このとき、搬送部材の上側を搬送される製紙汚泥廃棄物は、堰止部材により堰き止められて、必ず堰止部材の下側を搬送されることとなる。このような堰止部材をスクリュの数カ所に備えることにより、製紙汚泥廃棄物のほぼ全量について、長時間ケース内の滞留時間が確保される。
【００１７】
上記本発明の撹拌搬送用スクリュは、前記搬送部材は、幅を有するとともに、前記ケースに沿うような形状で前記撹拌部材に接合され、前記撹拌部材は、相互に離間して等間隔に複数本配されるとともに前記ケースに沿って設置され、前記堰止部材は、直径が前記ケース内径よりも小さいことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、搬送部材が円筒状のケースの内壁に沿うような形状となっているため、この搬送部材により、製紙汚泥廃棄物をケースの内壁に沿って適切に搬送させることができる。なお、具体的には、搬送部材は、幅を有した帯状（リボン状）であり、各撹拌部材に対して螺旋の一部となるように接合されていることが好ましい。また、撹拌部材が等間隔に複数本、好ましくは３本以上配されていることにより、スクリュの強度を確保することができる。また、撹拌部材が、ケースに沿って設置されていることにより、製紙汚泥廃棄物を確実に撹拌することができる。さらに、堰止部材の直径がケース内径よりも小さいことにより、製紙汚泥廃棄物について、堰止部材によりその一部を堰き止めて、堰止部材とケース内壁との間を搬送させることができる。
【００１９】
上記本発明の撹拌搬送用スクリュは、前記堰止部材が、前記円板状の堰止部材に加え、円板の中心部が空洞である中空円板状の堰止部材を有することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、この中空円板状の堰止部材は、中心部に空洞部分があるので、円板状の堰止部材に比べて軽量であり、撹拌搬送用スクリュ全体として軽量となるので、スクリュの回転時におけるたわみを少なくすることができる。また、中空円板状の堰止部材は、中空部分によりケース内のガスを通すことができるので、製紙汚泥廃棄物を焼成する効率を向上させることができる。
【００２１】
また、上記本発明の撹拌搬送用スクリュは、前記搬送部材が、前記撹拌部材の軸方向において間隔をおいた所定範囲内に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、搬送部材が連続して設けられていないため、製紙汚泥廃棄物の搬送速度を遅くすることができる。そのため、上述のように、製紙汚泥廃棄物のケース内における滞留時間の確保に貢献できる。また、搬送部材が所定範囲内に設けられていることにより、搬送部材の重量がスクリュに平均的に掛かるため、スクリュのたわみを少なくすることができる。
【００２３】
上記課題を解決する本発明の焼成装置は、製紙汚泥廃棄物を焼成するための外部加熱式の円筒状ケース内に、上記の撹拌搬送用スクリュが設置されたことを特徴とする。
【００２４】
また、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乾燥するための乾燥装置と、前記乾燥装置において乾燥された前記製紙汚泥廃棄物を炭化するための炭化装置と、前記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、前記乾燥装置、前記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、を有し、前記焼成装置内に、上記の撹拌搬送用スクリュが設置されていることを特徴とする。
【００２５】
これらの発明によれば、製紙汚泥廃棄物を焼成する焼成システムの焼成装置内に上記した撹拌搬送用スクリュを有するので、炭化された製紙汚泥廃棄物を焼成装置内に長時間確実に滞留させることができる。その結果、製紙汚泥廃棄物から、ほぼ１００％均一な白色度の高い炭酸カルシウムを含む無機物を回収することができ、この無機物を内添用填料、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。
【００２６】
また、これらの発明によれば、焼成装置内で、製紙汚泥廃棄物を確実に撹拌できるとともに、搬送速度を小さくすることができる。そのため、外部加熱式円筒状ケース内における製紙汚泥廃棄物の占積率を１５％程度にまで高めることができ、製紙汚泥廃棄物を酸化性雰囲気のガスと十分接触させることができるので、効率よく焼成処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００２７】
炭化済の製紙汚泥廃棄物を焼成して製紙原料に再利用するための焼成装置に本発明の撹拌搬送用スクリュを用いることにより、この製紙汚泥廃棄物を長時間確実に滞留させることができる。そのため、本発明の撹拌搬送用スクリュおよびこれを用いた焼成装置、焼成システムにより、製紙汚泥廃棄物を焼成し、得られた炭酸カルシウムを含む無機物をほぼ１００％リサイクルすることが可能となる。
【００２８】
また、焼成装置内で、製紙汚泥廃棄物を確実に撹拌できるとともに、搬送速度を小さくすることができる。そのため、外部加熱式円筒状ケース内における製紙汚泥廃棄物の占積率を１５％程度にまで高めることができ、製紙汚泥廃棄物を酸化性雰囲気のガスと十分接触させることができるので、効率よく焼成処理を行うことができる。
【００２９】
さらに、焼成装置に本発明の撹拌搬送用スクリュを用いることにより、複数本の伝熱管を用いて焼成処理する必要があった製紙汚泥廃棄物に対し、比較的小型の一本の伝熱管を用いて焼成処理することができるようになり、焼成装置およびこれを用いた焼成システムの構成を簡略にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の（１）撹拌搬送用スクリュ、（２）これを用いた焼成装置、および、（３）焼成システムについて、それぞれ図面を参照して具体的に説明する。
【００３１】
（１）撹拌搬送用スクリュ
図１は、本発明の撹拌搬送用スクリュを備える焼成装置の正面概略図であり、図２は、図１に示す本発明の撹拌搬送用スクリュのＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１に示す本発明の撹拌搬送用スクリュのＢ−Ｂ断面図である。また、図４は、本発明の撹拌搬送用スクリュの一部を示す斜視図である。
【００３２】
図１から図３に示すように、本発明の撹拌搬送用スクリュ１は、円筒状のケース６内に配され、ケース６内に導入される製紙汚泥廃棄物Ｘをケース６の軸方向（図中の矢印の方向）に撹拌しながら搬送するために用いられ、軸方向に延び製紙汚泥廃棄物Ｘを撹拌するための棒状の撹拌部材２と、各撹拌部材２間に軸方向に対して傾きを有して接合される、製紙汚泥廃棄物Ｘを搬送するための搬送部材３と、各撹拌部材２に交差するように接合される、製紙汚泥廃棄物Ｘの一部を堰き止めるための円板状の堰止部材４と、を備える。なお、円筒状のケース６は、伝熱管の役割を果たす。
【００３３】
そして、撹拌搬送用スクリュ１の両端は、通常、各搬送部材３に円板状の部材が接合されており、この円板状の部材の中心に撹拌搬送用スクリュ１の駆動軸５Ａおよび５Ｂが備えられている。この一方の駆動軸５Ｂを支持し、他方の駆動軸５Ａを回転させることにより（図１の矢印参照）、撹拌搬送用スクリュ１を回転させることができる。このことにより、撹拌搬送用スクリュ１は、投入口６Ａから投入された製紙汚泥廃棄物Ｘを撹拌しつつ搬送する。
【００３４】
撹拌部材２は、通常、相互に離間して複数本配置される。具体的には、撹拌部材２は、撹拌搬送用スクリュ１の強度を確保するために、図１から図４に示すように、等間隔に３本以上配置されることが好ましい。また、撹拌部材２は、製紙汚泥廃棄物Ｘを撹拌するために、ケース６の内壁に沿って設置される。
【００３５】
搬送部材３は、撹拌部材２の軸方向の所定範囲内に設けられることが好ましい。具体的には、図１および図４に示すように、軸方向の所定範囲、すなわち１ピッチＰの間に過不足なく収まるように、各撹拌部材２間に搬送部材３を軸方向に対して斜めに接合する。なお、搬送部材３は、図１および図４に示すように、帯状（リボン状）の形状をしている。
【００３６】
この搬送部材３の構成について、図４を参照して説明する。まず、一の撹拌部材２Ａに搬送部材３Ａの一端を接合し、隣の撹拌部材２Ｂの１ピッチＰ分間隔を置いた位置に搬送部材３Ａの他端を接合する。そして、前述の一の撹拌部材２Ａの搬送部材３Ａが接合された位置と軸方向の垂直な位置における隣の撹拌部材２Ｂに他の搬送部材３Ｂの一端を接合し、さらに隣の撹拌部材２Ｃの１ピッチＰ分間隔を置いた位置に搬送部材３Ｂの他端を接合する。このようにして、所定範囲内に設けられる複数枚の搬送部材３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、互いに略平行に設置される。
【００３７】
また、搬送部材３は、図２に示す断面図からわかるように、円筒状のケース６の内壁に沿うように、すなわち、螺旋の一部となるように撹拌部材２に接合される。
【００３８】
ここで、搬送部材３は撹拌部材２を支える役目も果たすが、上述のように搬送部材３Ａ，３Ｂ，３Ｃが配置されることにより、各搬送部材３が均等に撹拌部材１を支えることができる。なお、搬送部材３は、一枚の細長い帯状の部材を螺旋状に撹拌部材２の周囲に一周設けるようにして接合した形状でもよいが、スクリュ全体がたわみ、強度および安定性に欠けることがあるため、上述のように図１および図４に示すように備えられることが好ましい。
【００３９】
また、搬送部材３はその搬送速度を比較的小さくするために、数ピッチＰ分の搬送部材３を省いて取付けられている。例えば、各撹拌部材２の１ピッチＰに相当する範囲に搬送部材３を設け、搬送部材３を５〜８ピッチＰ分省き、また１ピッチＰに相当する範囲に搬送部材３を設けるようにする。
【００４０】
堰止部材４は、各撹拌部材２に交差するように接合されており、通常、撹拌部材２の軸方向に対して略垂直に設けられる。
【００４１】
堰止部材４としては、図４に示すように、円板状の堰止部材４Ａに加え、円板の中心部に空洞Ｅを有する中空円板状の堰止部材４Ｂを有していてもよい。この中空円板状の堰止部材４Ｂは、中空部分があるので円板状の堰止部材４Ａに比べて軽量である。そのため、撹拌搬送用スクリュ１が中空円板状の堰止部材４Ｂを有していると、撹拌搬送用スクリュ１全体として軽量となり、回転時のスクリュのたわみを少なくすることができる。また、中空円板状の堰止部材４Ｂは、中空部分Ｅによりケース６内のガスを通すことができるので、製紙汚泥廃棄物Ｘを焼成する効率も向上する。
【００４２】
また、堰止部材４は、図３にその断面図を示すように、ケース６の内径よりも小さい直径ｒを有し、構造的には撹拌部材２の補強(円形断面保持)の役目もしている。さらに、堰止部材４は、その外側を製紙汚泥廃棄物Ｘが搬送されることを考慮し、直径ｒが大きすぎることがないように設計することが好ましい。
【００４３】
なお、堰止部材４は、二つの搬送部材３が設けられている範囲Ｐの間に設けられるが、各搬送部材３の間に設けられてもよいし、図１および図４に示すように、各搬送部材３の間に堰止部材４を設けない区間があってもよい。
【００４４】
本発明の撹拌搬送用スクリュ１は上述のような作用効果を奏する撹拌部材２と搬送部材３と堰止部材４とを備えたことに特徴を有し、その他を特に限定するものではない。
【００４５】
従って、例えば、撹拌部材２、搬送部材３および堰止部材４を形成する材質についても特に限定するものではなく、従来公知のいかなる材質を用いてもよい。具体的には、本発明の撹拌搬送用スクリュ１を後述する製紙汚泥廃棄物Ｘの焼成装置に用いる場合においては、ある程度の耐熱性、耐腐食性を有した材質を用いることが必要であり、例えば、ＳＵＳ３１０Ｓなどを用いることが好ましい。
【００４６】
また、搬送部材３のピッチ（図１の符号Ｐ）、搬送部材３の幅（図２の符号Ｗ）、撹拌部材２の幅（図２の符号Ｙ）、撹拌部材２の長さ、堰止部材４の直径（図３の符号ｒ）等の寸法についても特に限定されることはなく、製紙汚泥廃棄物Ｘの搬送速度や撹拌の程度等により任意に設定することができる。
【００４７】
さらに、搬送部材３および堰止部材４の軸方向における位置も、特に限定されることはなく、同様に任意に設定することができる。つまり、搬送部材３のピッチＰを短くし、搬送部材３の幅Ｗを大きくすることにより、製紙汚泥廃棄物の搬送速度を遅くすることができ、また、搬送部材３の幅Ｙを大きくすることにより、より多くの製紙汚泥廃棄物Ｘをかき上げることができるため撹拌効率を向上させることができる。
【００４８】
（２）焼成装置
図１は、本発明の焼成装置の正面概略図でもある。
【００４９】
図１に示すように、本発明の焼成装置１０は、製紙汚泥廃棄物Ｘを焼成するための外部加熱式の円筒状ケース６内に、上述した本発明の撹拌搬送用スクリュ１が配される。すなわち、円筒状ケース６の外側には、外部から加熱ができるよう、焼成用加熱室７が設けられている。また、円筒状ケース６内に、上述の撹拌搬送用スクリュ１の回転軸５Ａ，５Ｂとなる両端が回転可能に設置され、スクリュ１の回転軸５の一端５Ａは図示しない回転駆動装置と接続されている。なお、円筒状のケース６は、撹拌搬送用スクリュ１の搬送部材３の外周径（図２の符号Ｒ参照）と略同径の内径を有する。また、円筒状のケース６は、その軸方向が略水平となるように設置される。
【００５０】
この焼成装置１０における動作について、以下に説明する。
【００５１】
まず、製紙汚泥廃棄物Ｘを円筒状のケース６に投入口６Ａから投入する。円筒状のケース６は、搬送部材３によって区画されており、製紙汚泥廃棄物Ｘは廃棄物導入口６Ａの下にある区画に導入されることとなる。そして、撹拌搬送用スクリュ１が所定の方向へ回転することにより、製紙汚泥廃棄物Ｘが導入された区画が所定の間隔毎に配置されている搬送部材３により徐々に進行方向へずれていくこととなる。これに従い、ケース６内の製紙汚泥廃棄物Ｘは軸方向に少しずつ搬送される。
【００５２】
また、撹拌搬送用スクリュ１が回転することにより、製紙汚泥廃棄物Ｘは撹拌部材２にかき上げられては落下する動作を繰り返すこととなり、このことにより、製紙汚泥廃棄物Ｘは撹拌もされる。
【００５３】
製紙汚泥廃棄物Ｘは、搬送部材３を乗り越えて搬送されるものもあるが、この乗り越えて搬送される製紙汚泥廃棄物Ｘは、堰止部材４の位置において堰き止められ、堰止部材４の下側を通って搬送されていくことになり、その滞留時間が確保される。このように、堰止部材４がスクリュの数カ所に設けられることにより、製紙汚泥廃棄物Ｘを、焼成装置１０内に長時間、例えば、９０〜１５０分間確実に滞留させることができる。
【００５４】
上述のように、ケース６内に十分な時間滞留し、撹拌され、搬送された製紙汚泥廃棄物Ｘは、焼成物Ｚとなり、排出口６Ｂから排出される。
【００５５】
なお、ケース６の製紙汚泥廃棄物Ｘの排出口６Ｂ側には、空気吹込口６Ｃが設けられ、この空気吹込口６Ｃから、製紙汚泥廃棄物Ｘの残留カーボンを燃焼させるのに必要な空気を、予熱された状態で吹き込むことができる。例えば、この空気には、予め５〜３０％のＣＯ２が含有されており、この空気が撹拌される製紙汚泥廃棄物Ｘに接触し、酸化性雰囲気で適当に撹拌されることにより、製紙汚泥廃棄物Ｘ中の残留カーボンが燃え尽きて焼成物Ｚとなる。
【００５６】
また、円筒状のケース６の周囲には、ケース６内を加熱するために焼成加熱室７が設けられている。この焼成加熱室７には、製紙汚泥廃棄物Ｘの排出口６Ｂ側の送入口７Ａから熱風を送入し、製紙汚泥廃棄物Ｘの投入口６Ａ側の排出口７Ｂから熱風を排出する。このとき、ケース６内の温度は、通常、６５０℃以上であり、好ましくは７００℃〜８００℃に保持される。
【００５７】
（３）焼成システム
図５は、本発明の焼成システムを示す概略図である。
【００５８】
図５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を乾燥するための乾燥装置２０と、乾燥装置２０において乾燥された製紙汚泥廃棄物Ｘを炭化するための炭化装置３０と、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１０と、乾燥装置２０、炭化装置３０および焼成装置１０の少なくともいずれかにおいて生じる発生ガス（分解ガス）を燃焼して無害化するための消煙装置４０と、を有しており、焼成装置１０内に上述した本発明の撹拌搬送用スクリュ１が設置されている。
【００５９】
なお、図５において、物質（製紙汚泥廃棄物Ｘ）の流れは実線で示し、排ガス等の気体の流れは破線で示す。
【００６０】
この焼成システム１００における動作について、以下に説明する。
【００６１】
本発明の焼成システム１００において、処理すべき製紙汚泥廃棄物Ｘは、まず乾燥装置２０の製紙汚泥廃棄物Ｘの導入口から、乾燥装置２０内の乾燥室２１に導入される。乾燥室２１の外周は加熱室２２で覆われており、加熱室２２内に熱風（４００℃以下程度）を送入することにより乾燥室２１内に導入された製紙汚泥廃棄物Ｘは、乾燥室２１内を搬送されながら乾燥される。
【００６２】
本発明の焼成システム１００における乾燥装置２０は、製紙汚泥廃棄物Ｘを炭化しやすいように予め乾燥するための装置である。廃棄物Ｘを炭化処理する前の段階で乾燥しておくことにより、炭化処理を短時間で行うことができる。
【００６３】
また、この乾燥装置２０においては、後述するように焼成装置１０および炭化装置３０で用いられていた熱エネルギを有効利用することもできる。そして、乾燥装置２０の加熱室２２で使用された後の排ガスは、例えば、図５に示すように、希釈空気と共にサイクロン集塵装置６０に導入して集塵処理をした後に、外部に排出される。
【００６４】
本発明の焼成システム１００においては、乾燥装置２０内の乾燥室２１に撹拌搬送用のスクリュが設けられるが、水分の多い製紙汚泥廃棄物Ｘを撹拌、搬送できるものであれば、スクリュの種類は特に限定されない。
【００６５】
乾燥装置２０で乾燥された製紙汚泥廃棄物Ｘは、乾燥装置２０と連結する炭化装置３０内の乾燥室３１に導入される。この連結部分には、開閉弁を設けてもよい。乾燥室３１の外周は加熱室３２で覆われており、加熱室３２内に熱風（４００℃〜７００℃程度）を送入することにより炭化室３１内に導入された製紙汚泥廃棄物Ｘは、加熱室３２内を搬送されながら乾燥される。
【００６６】
本発明の焼成システム１００における炭化装置３０は、乾燥された製紙汚泥廃棄物Ｘを炭化するための装置である。
【００６７】
本発明の焼成システム１００においては、炭化装置３０内の炭化室３１に撹拌搬送用のスクリュを設置する。このスクリュの形状等は特に限定されないが、例えば、上述の図７に示すようなスクリュ８１を用いることができる。このようなスクリュ８１を用いることにより、炭化室３１内で製紙汚泥廃棄物Ｘから発生したガスは、スクリュ部材８３の中心部を自由に通過でき、これを一カ所から排気することができる。そして、図５に示すように、排気された分解ガスを排気管により後述する消煙装置４０内へ導入することによりガスを無害化することができる。
【００６８】
また、炭化装置３０の加熱室３２で使用された後の熱風の温度は３５０〜４００℃であるため、図５に示すように、これを乾燥装置２０の加熱室２２へ導入して再利用をすることができる。
【００６９】
炭化装置３０で乾燥された製紙汚泥廃棄物Ｘは、炭化装置３０と連結する焼成装置１０の焼成室（ケース）６内に導入される。連結部分には、開閉弁を設けてもよい。上述のように、焼成室６の外周は加熱室７で覆われており、加熱室７内に熱風（６５０〜８００℃程度）を送入することにより、焼成室６内に導入された製紙汚泥廃棄物Ｘは、焼成室６内を搬送されながら焼成される。なお、上述のように、製紙汚泥廃棄物Ｘを燃焼するために、焼成室６内にもＣＯ２を含む空気が送入される。
【００７０】
本発明の焼成システム１００においては、図１に示すように、焼成装置１０内の焼成室（円筒状のケース）６に本発明の撹拌搬送用スクリュ１が設置されていることに特徴を有している。
【００７１】
このように焼成室６内に本発明の撹拌搬送用スクリュ１を設置することにより、全ての製紙汚泥廃棄物Ｘに対し長時間、例えば、９０〜１５０分間の滞留時間を確保できる。そして、白色度の高いものがほぼ１００％である焼成物Ｚ、すなわち、炭酸カルシウム等の無機物を回収することができる。
【００７２】
なお、焼成室６の外周に設けられた加熱室７へ導入する熱風は、図５に示すように、後述する消煙装置４０により無害化されたガスを用いてもよいし、従来公知の熱風発生炉を用いて製造してもよい。ここで、熱風の語は、各加熱室および焼成室６に送入される高温のガスについて使用され、その温度は、必要に応じて適宜決められる。
【００７３】
また、焼成装置１０の加熱室７で使用された後の熱風は、図５に示すように、炭化装置３０の加熱室３２へ導入して再利用をすることができる。
【００７４】
焼成装置１０内で焼成された製紙汚泥廃棄物Ｘは、焼成装置１０の焼成室６に設けられた排出口から取り出される。取り出された製紙汚泥廃棄物Ｘは、例えば、図５に示すように冷却コンベヤ５０等により冷却され、焼成物Ｚとして回収される。
【００７５】
ここで、本発明の焼成システム１００における消煙装置４０は、上述した乾燥装置２０の乾燥室２１、炭化装置３０の炭化室３１および焼成装置１０の焼成室６のいずれか一以上の室内で生じた分解ガスを無害化するための装置である。本発明においては従来公知の消煙装置を用いることができる。
【００７６】
この消煙装置４０は、例えば、内部に助燃バーナを有する消煙室を有しており、分解ガスと分解ガス燃焼用の空気とを導入し、助燃バーナを用いて分解ガスを完全に燃焼し、無害化する。また、無害化されたガスは、例えば、焼成装置１０の焼成加熱室７に導入することにより、焼成装置１０の熱源として使用することができる。
【００７７】
なお、図５に示した焼成システム１００について、各装置の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。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の撹拌搬送用スクリュを備えた焼成装置の正面概略図である。
【図２】図１に示す本発明の撹拌搬送用スクリュのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す本発明の撹拌搬送用スクリュのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の撹拌搬送用スクリュの一部を示す斜視図である。
【図５】本発明の焼成システムの一例を示す概略図である。
【図６】従来の焼成装置の一例を示す正面概略図である。
【図７】提案されている炭化処理装置の一例を示す正面概略図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…撹拌搬送用スクリュ
２…撹拌部材
３…搬送部材
４…堰止部材
４Ａ…円板状の堰止部材
４Ｂ…中空円板状の堰止部材
５Ａ、５Ｂ…回転駆動軸
６…ケース（伝熱管、焼成室）
７…焼成加熱室
１０…焼成装置
２０…乾燥装置
２２…乾燥室
２３…乾燥加熱室
３０…炭化装置
３１…炭化室
３２…炭化加熱室
４０…消煙装置
７０、８０…提案されている焼成装置
１００…焼成システム
Ｅ…堰止部材（中空円板状）の中心部の空洞、堰止部材（円板状）のケースとの間の空洞
Ｐ…搬送部材のピッチ
Ｒ…搬送部材の外周径
ｒ…堰止部材の直径
Ｗ…搬送部材の幅
Ｙ…撹拌部材の幅
Ｘ…製紙汚泥廃棄物
Ｚ…焼成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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