(57)【要約】【課題】本発明の目的は、紙パルプ工場の廃棄物を焼却して得られる灰を利用した吸着剤を提供することにある。【解決手段】製紙スラッジやＤＩＰフロス、用水汚泥などの紙パルプ工場廃棄物を焼却する際に、硫黄成分を、好ましくは硫黄成分としてタイヤを加えて燃焼させた灰を利用して、環境に負荷を掛けずかつ資源を有効利用することを可能とした吸着剤を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも製紙スラッジを含む紙パルプ工場廃棄物を焼却する際に硫黄成分を加えて燃焼して得た灰からなる吸着剤。
【請求項２】
紙パルプ工場廃棄物が少なくともアルミニウム成分及びカルシウム成分を含む請求項１記載の吸着剤。
【請求項３】
紙パルプ工場廃棄物がさらに可燃性有機成分を含む請求項２記載の吸着剤。
【請求項４】
前記硫黄成分がタイヤである請求項１〜３の何れかに記載の吸着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙パルプ工場の廃棄物に硫黄成分を加えて焼却することで得られる灰を用いた吸着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙パルプ工場の廃棄物とは、紙パルプ工場から排出される廃棄物であり、具体的には製紙工程から排出される製紙スラッジや、再生紙製造工程から排出されるＤＩＰフロス、用水汚泥、損紙、ブローク、その他様々な廃棄物が排出されている。
【０００３】
これら廃棄物は焼却して減容化が図られるとともに、焼却により発生する熱エネルギーを回収利用している。また、これら廃棄物は無機成分を含むため、焼却後に灰が残る。焼却灰の利用方法として、セメント原料や土壌改良剤としての利用や、含有する無機成分を製紙填料や顔料等へ再生する方法等が検討されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、セメントや土壌改良剤として利用できる量は多くない。また、無機成分の再生利用はその処理工程で新たなエネルギーを要し、環境に負荷を掛ける問題がある。従って、現状の多くは埋立処分に頼っているが、埋立処分場の確保も困難である。
【０００５】
即ち、紙パルプ工場から排出される廃棄物を、環境に負荷を掛けず、また新たなエネルギーを必要とせずに有効活用する方法や手段は、これまで見出されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５４６１４号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「ペーパースラッジ灰の有効利用について」谷幸雄、紙パ技協誌、第６３巻第１２号、４９〜５３頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、紙パルプ工場の廃棄物を焼却することで得た灰を用いて、環境に負荷を掛けず資源の有効利用を可能とした吸着剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、少なくとも製紙スラッジを含む紙パルプ工場廃棄物を焼却する際に、硫黄成分を加えて燃焼して得た灰を利用した吸着剤を発明するに至った。
【００１０】
上記紙パルプ工場廃棄物としては、製紙スラッジや、製紙成分及び塗工層成分等に含まれる填顔料由来のアルミニウム成分及びカルシウム成分を含んだものであることが好ましい。
【００１１】
また、焼却に際しては、上記紙パルプ工場廃棄物がさらに可燃性有機成分を含んだものであることが好ましい。
【００１２】
また、前記硫黄成分としてはタイヤ、より好ましくは廃タイヤを用いて、環境に負荷を掛けず資源の有効活用を可能とした吸着剤を発明するに至った。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、紙パルプ工場廃棄物を燃焼させて得た灰を用いて環境に負荷を掛けず資源の有効利用を可能とする吸着剤が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の紙パルプ工場廃棄物に硫黄成分を加えて燃焼させて得た灰を用いた吸着剤について詳細に説明する。
本発明の紙パルプ工場廃棄物に硫黄成分を加えて燃焼させて得た灰を用いた吸着剤は、紙パルプ工場の廃棄物、具体的には製紙スラッジやＤＩＰフロス、用水汚泥、損紙、ブローク等に硫黄成分を加えて焼却することにより得られる灰を利用する。さらに硫黄成分としてタイヤ等を用いることで、資源の有効活用を可能とする。
【００１５】
紙パルプ工場から得られる廃棄物である製紙スラッジやＤＩＰフロス、損紙、ブロークには、パルプ成分やバインダー、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、紙力増強剤等の可燃性の有機化合物のほかに、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ等の各種填料や顔料等の無機化合物が含まれ、有機無機混合物となっている。
【００１６】
紙パルプ工場から得られる用水汚泥には、河川等から取水した用中に含まれる水泥、砂等の無機成分のほか、枝葉、プランクトンなど有機成分が含まれ、また用水を凝集沈殿して浄化する際に用いられるポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等の凝集剤が混合し、無機物主体の有機無機混合物となっている。
【００１７】
その他に紙パルプ工場から排出される廃棄物として木製パレット、プラスチック類、チップダスト、バーク等の可燃性有機成分主体の有機無機混合物が得られる。
【００１８】
本発明で利用する硫黄成分として、硫黄成分を直接加える方法、紙パルプ工場で得られる硫酸バンドを利用する方法、硫黄成分を含むタイヤ、廃ゴム、ゴム裁断屑、石膏ボードを利用する方法が挙げられる。
【００１９】
前記硫黄成分として、それ自身が可燃性を有し、化石燃料の併用なくして紙パルプ工場廃棄物を焼却可能ならしめることで環境に負荷を掛けず、またより資源を有効利用するために、タイヤの廃棄物を利用することが好ましい。なお、タイヤの発熱量は石炭同等かそれ以上であるため、焼却時のエネルギー源として十分有用である。
【００２０】
これら紙パルプ工場廃棄物に硫黄成分を加えて焼却して得られる吸着剤の生成機構について、以下のように推察している。紙を構成するためにはカルシウムやアルミニウム等が填料や顔料として用いられているほか、用水凝集剤に用いられるＰＡＣにもアルミニウムが含まれており、これら無機成分が紙パルプ工場廃棄物に多量に含まれている。これに硫黄成分を含むものを加えて燃焼させると、エトリンガイトと呼ばれる物質の原料となる無機化合物を含む焼却灰が得られる。エトリンガイトはフッ素やホウ素等の吸着性に優れるが、この原料物質を含む焼却灰を有害物質を含む排水や廃水に加えると、水和物結晶であるエトリンガイトを生成し、これが有害物質を取り込んで不溶化し、吸着剤として利用することができる。また、上記焼却灰に加水して予めエトリンガイトを生成させたものを、有害物質を含む排水や廃水に加えても、有害物質を取り込んで不溶化するため、吸着剤として利用することができる。
【実施例】
【００２１】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２２】
各実施例、比較例における吸着剤の評価は以下の方法で行った。
＜評価方法＞
１）ホウ素の吸着
ホウ酸を純水に溶解し、ホウ素濃度１００ｐｐｍ水溶液を調製した。ホウ素濃度１００ｐｐｍ水溶液１００ｍｌに本発明の吸着剤を１０ｇ加えて２４時間かき混ぜたあと、メンブレンフィルターで吸引ろ過して固形分と水分とをろ別し、得られた水溶液を希釈して原子吸光法でホウ素濃度を測定した。
【００２３】
２）フッ素の吸着
フッ化ナトリウムを純水に溶解し、フッ素濃度１００ｐｐｍ水溶液を調製した。フッ素濃度１００ｐｐｍ水溶液１００ｍｌに本発明の吸着剤を１０ｇ加えて２４時間かき混ぜたあと、メンブレンフィルターで吸引ろ過して固形分と水分とをろ別し、得られた水溶液を希釈してイオンクロマト法でフッ素濃度を測定した。
【００２４】
３）環境負荷の評価
本発明で得られる吸着剤を得るために必要とした化石燃料の使用量が相対的に少なく、かつ資源が有効に活用され環境への負荷が相対的に少なければ「○」、化石燃料の使用量が相対的に多く、かつ資源が有効に活用されず環境への負荷が大きければ「×」として評価した。
【００２５】
（実施例１）
紙パルプ工場で排出された製紙スラッジやＤＩＰフロス、用水汚泥をプレス機で水分を６０％程度にまで絞ったスラッジを５００ｋｇ／Ｈ、チップダストやバーク、パレット類等の木屑を５０ｋｇ／Ｈ、硫黄成分を含むタイヤを搬送と燃焼を容易にするためにカットしたカットタイヤを１５０ｋｇ／Ｈの比率で流動床焼却炉に投入し、流動層温度８００〜９００℃で焼却し、発生する熱エネルギーを回収するとともに、廃棄物焼却灰であるフライアッシュを得た。この焼却灰を吸着剤として吸着評価に供した。このとき得られた評価結果を表１に示す。
【００２６】
（実施例２）
実施例１において、カットタイヤを用いずに、同量の廃石膏ボードを用いて燃焼させて得られた焼却灰を利用した以外は全て実施例１と同様に行った。この時得られた各評価結果を表１に示す。
【００２７】
（比較例１）
実施例１において、カットタイヤを用いずに同量の石炭を用いて燃焼させた以外は全て実施例１と同様に行った。この時得られた各評価結果を表１に示す。
【００２８】
（比較例２）
実施例１において、スラッジ類を全く用いなかった以外は実施例１と同様に行った。この時得られた各評価結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１の結果から明らかなように、紙パルプ工場廃棄物に硫黄成分、硫黄成分として特にタイヤを加えて燃焼させた灰を得ることで、環境に負荷を下げ、資源の有効利用を可能とした吸着剤が提供される。