JP2000126713A - 有機性廃棄物の処理方法及び装置 - Google Patents
有機性廃棄物の処理方法及び装置Info
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Abstract
る。 【解決手段】 有機性廃棄物に含まれる有機物を超臨界
水・水熱反応により液状化有機物とした後に超臨界水・
水熱反応の生成物から懸濁物を分離かつ液状化有機物を
燃料として回収する前段の分離回収処理を、前記懸濁物
について後段の分離回収処理として繰り返すことによ
り、前記有機性廃棄物及び懸濁物に含まれる有機物を燃
料として回収する。
Description
理方法及び装置に係わり、特に超臨界水・水熱反応を用
いた有機性廃棄物の処理に関する。
機性廃棄物(有機物を含む廃棄物)の1つである下水汚
泥を超臨界水・水熱反応を用いて分解処理する技術が開
示されている。超臨界水・水熱反応とは、適量の水が添
加された有機物を水の臨界条件下で組成分解するもので
ある。このような超臨界水・水熱反応を用いた下水汚泥
の分解処理技術は、従来から行われている焼却処理に比
べて、対環境的に種々の利点がある。
水熱反応を用いた有機性廃棄物の処理方法としては、以
下の2つの方法がある。有機性廃棄物を二酸化炭素あ
るいは水を含有する無機固形物まで完全に分解する方
法。有機性廃棄物の分解反応を途中で止め、有機性廃
棄物を燃料化する方法。
燃料化する場合、有機性廃棄物に含まれる無機性の固体
(無機固形物)によって処理装置の配管が閉塞するとい
う問題点がある。この問題に対して、周知の懸濁物分離
装置を用いて無機固形物を処理系外に排出することが考
えられるが、この排出物の中には有機固形物も含まれる
ため、燃料として回収できる量が目減りするという新た
な問題点が生じる。
たもので、以下の点を目的とするものである。 (1)有機性廃棄物からの燃料の回収率を向上させる。 (2)有機性廃棄物の処理における配管の閉塞を防止す
る。
に、本発明では、有機性廃棄物の処理方法に係わる第1
の手段として、有機性廃棄物に含まれる有機物を超臨界
水・水熱反応により液状化有機物とした後に超臨界水・
水熱反応の生成物から懸濁物を分離かつ液状化有機物を
燃料として回収する前段の分離回収処理を、前記懸濁物
について後段の分離回収処理として繰り返すことによ
り、前記有機性廃棄物及び懸濁物に含まれる有機物を燃
料として回収するという手段を採用する。
段として、上記第1の手段において、超臨界水・水熱反
応の生成物から液状化有機物と水蒸気とを分離し、該水
蒸気を懸濁物についての超臨界水・水熱反応における水
分として利用するという手段を採用する。
段として、上記各手段において、後段の分離回収処理に
おける超臨界水・水熱反応の処理温度及び処理圧力を前
段の分離回収処理よりも高く設定するという手段を採用
する。
置に係わる第1の手段として、有機性廃棄物に含まれる
有機物を超臨界水・水熱反応により液状化有機物とした
後に超臨界水・水熱反応の生成物から懸濁物を分離かつ
燃料としての液状化有機物を送出する前段燃料分離装置
と、懸濁物に水分を添加する混合装置と、懸濁物につい
て超臨界水・水熱反応により液状化有機物とした後に超
臨界水・水熱反応の生成物から懸濁物を分離かつ液状化
有機物を送出する後段燃料分離装置とを具備するという
手段を採用する。
段として、上記第1の手段において、前段燃料分離装置
は超臨界水・水熱反応の生成物から水蒸気を分離する気
液分離装置を備えると共に、後段燃料分離装置は超臨界
水・水熱反応の生成物から水蒸気を分離する気液分離装
置を備え、かつ、前記各々の水蒸気を冷却し混合装置に
水分として供給する冷却装置を備えるという手段を採用
する。
係わる有機性廃棄物の処理方法及び装置の一実施形態に
ついて説明する。
の処理装置の機能構成を示す系統図である。この図にお
いて、符号1は廃棄物貯留槽、2A,2Bはポンプ、3
A,3Bは水熱反応装置、4A,4Bは懸濁物分離装
置、5A,5Bは気液分離装置、6は冷却装置、7は混
合装置、8は燃料回収槽である。これらも構成要素のう
ち、ポンプ2Aと水熱反応装置3Aと懸濁物分離装置4
Aと気液分離装置5Aとは前段燃料分離装置Aを構成
し、ポンプ2Bと水熱反応装置3Bと懸濁物分離装置4
Bと気液分離装置5Bとは、後段燃料分離装置Bを構成
するものである。
性廃棄物Xを貯留するものである。この有機性廃棄物X
は、例えば水分を含んだ下水汚泥である。ポンプ2A
は、廃棄物貯留槽1から有機性廃棄物Xを汲み出して水
熱反応装置3Aに供給するものである。このポンプ2A
は、有機性廃棄物Xを加圧状態にして水熱反応装置3A
に送り込む。
込まれた有機性廃棄物Xを超臨界水・水熱反応を用いて
組成分解するものである。すなわち、水熱反応装置3A
は、水分を含んだ有機性廃棄物Xを水の臨界条件下、例
えば温度250〜300゜C、圧力50〜100kg/
cm2において有機性廃棄物Xに含まれている有機物を
組成分解して液状化させるものである。
の処理生成物から懸濁物を分離するものである。水熱反
応装置3Aの処理生成物には、液状化された有機物(液
状化有機物)の他に、無機固形物や液状化し得なかった
有機固形物が懸濁物Kaとして含まれる。懸濁物分離装
置4Aは、このような水熱反応装置3Aの処理生成物か
ら懸濁物Kaを分離し、液状化有機物及び気体成分(水
蒸気)のみを気液分離装置5Aに供給するものである。
から供給された液状化有機物及び気体成分について、液
体成分と気体成分を分離するものである。すなわち、気
液分離装置5Aは、液状化有機物を前段燃料分離装置A
の成果物(すなわち燃料Y)として燃料回収槽8に送
り、気体成分つまり水蒸気を冷却装置6に送るものであ
る。
される水蒸気を冷却して水として混合装置7に供給する
ものである。混合装置7は、懸濁物分離装置4A(すな
わち前段燃料分離装置A)から供給された上記懸濁物K
a(無機固形物や有機固形物)に冷却装置6から供給さ
れた水を混合するものである。懸濁物Kaには水分が殆
ど含まれていないので、混合装置7によって適度の水を
混合することによって後段燃料分離装置Bにおける超臨
界水・水熱反応を可能ならしめる。
された懸濁物Kbを加圧して水熱反応装置3Bに供給す
るものである。水熱反応装置3Bは、ポンプ2Bから送
り込まれた懸濁物Kbを、上記水熱反応装置3Aと同様
に超臨界水・水熱反応を用いて組成分解するものであ
る。ここで、本実施形態では、水熱反応装置3Bにおけ
る処理温度は、水熱反応装置3Aよりも10〜50゜C
高く設定すると共に処理圧力についても10〜50kg
/cm2高く設定する。
熱反応装置3A(すなわち前段燃料分離装置A)におい
て液状化し得なかった有機固形物の液状化物(液状化有
機物)、水蒸気及び超臨界水・水熱反応によって液状化
しない無機固形物からなる。懸濁物分離装置4Bは、こ
のような水熱反応装置3Bの処理生成物から懸濁物Kc
つまり無機固形物のみを分離し、液状化有機物及び水蒸
気を気液分離装置5Bに供給するものである。
蒸気のうち、気体成分である水蒸気を分離して上記冷却
装置6に送出し、液状化有機物を後段燃料分離装置Bの
成果物(燃料Y)として燃料回収槽8に送出するもので
ある。燃料回収槽8は、上記各気液分離装置5A,5B
から出力された液状化有機物を燃料Yとして回収するも
のである。なお、冷却装置6は、気液分離装置5Aから
供給された水蒸気と共に気液分離装置5Bから供給され
た水蒸気を冷却して混合装置7に供給するようになって
いる。
の処理装置の作用について詳しく説明する。このような
処理装置によれば、前段燃料分離装置Aによって行われ
る前段の分離回収処理によって有機性廃棄物Xから液状
化有機物が燃料Yとして回収されると共に、懸濁物Ka
が分離される。そして、この前段燃料分離装置Aの分離
物である懸濁物Kaに含まれる有機固形物は、後段燃料
分離装置Bによる後段の分離回収処理によって液状化さ
れて燃料Yとして回収されると共に、無機固形物が懸濁
物Kcとして分離排出される。
状化し得なかった有機固形物は、この前段の分離回収処
理に対して、処理温度が10〜50゜Cかつ処理圧力が
10〜50kg/cm2高めに設定された後段の分離回収
処理によって再処理されることにより燃料Yとして回収
される。この結果、最終的に後段燃料分離装置Bから排
出される懸濁物Kcは、殆ど無機固形物となる。したが
って、有機性廃棄物Xから得られる燃料Yの量は、後段
燃料分離装置Bを設けることなく前段燃料分離装置Aの
みを備えた有機性廃棄物の処理装置と比較して多くなる
ので、燃料Yの回収率が向上する。
4A,4Bによって液状化有機物から分離されて処理さ
れるので、液状化有機物の配管系が閉塞するような事態
を防ぐことができる。
るものではなく、以下のような変形が考えられる。 (1)上記実施形態では、2段の燃料分離装置(前段燃
料分離装置Aと後段燃料分離装置B)から有機性廃棄物
の処理装置を構成したが、これは燃料回収率と処理装置
の経済性との関係を考慮した結果である。すなわち、燃
料回収率と有機性廃棄物の処理装置のコスト(初期投資
や保守点検費用)との兼ね合いで、2段とすることが最
も経済性が良いと判断したからである。しかし、必要に
応じて燃料分離装置をさらに多段とすることにより、燃
料Yの回収率をさらに向上させることも考えられる。
の1つである下水汚泥から燃料Yを回収する場合につい
て説明したが、この他の有機性廃棄物Xから燃料Yを回
収する場合についても本発明を適用することができる。
例えば、パルプスラッジ等を燃料化する場合にも適用す
ることができる。
Bにおける処理温度を水熱反応装置3Aよりも10〜5
0゜C高く設定すると共に処理圧力についても10〜5
0kg/cm2高く設定している。しかし、この処理温度
及び処理圧力については、水熱反応装置3Aと同等であ
っても良い。この場合、2段つまり水熱反応装置3Aと
水熱反応装置3Bとによって処理されるので、1段の場
合に比較して処理時間が長くなり、よって燃料Yの回収
率が向上する。
機性廃棄物の処理方法及び装置によれば、以下のような
効果を奏する。 (1)有機性廃棄物に含まれる有機物を超臨界水・水熱
反応により液状化有機物とした後に超臨界水・水熱反応
の生成物から懸濁物を分離かつ液状化有機物を燃料とし
て回収する前段の分離回収処理を、前記懸濁物について
後段の分離回収処理として繰り返すことにより、前記有
機性廃棄物及び懸濁物に含まれる有機物を燃料として回
収するので、前段の分離回収処理において液状化し得な
かった有機固形物を後段の分離回収処理において燃料と
して回収することができる。したがって、有機性廃棄物
からの燃料の回収率を向上させることができる。また、
超臨界水・水熱反応の生成物から懸濁物が分離されるの
で、液状化有機物の配管系が閉塞することを防止するこ
とができる。 (2)超臨界水・水熱反応の生成物から液状化有機物と
水蒸気とを分離し、該水蒸気を懸濁物についての超臨界
水・水熱反応における水分として利用するので、超臨界
水・水熱反応の生成物に含まれる水分を有効利用するこ
とができる。したがって、後段の分離回収処理用に外部
から水を供給する必要がなく、処理装置のコストを低減
することが可能となる。 (3)後段の分離回収処理における超臨界水・水熱反応
の処理温度及び処理圧力を前段の分離回収処理よりも高
く設定するので、後段の分離回収処理において懸濁物に
含まれる有機固形物をより確実に液状化して燃料として
回収することができ、燃料の回収率をさらに向上させる
ことが可能となる。
処理装置の機能系統図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 有機性廃棄物(X)に含まれる有機物を
超臨界水・水熱反応により液状化有機物とした後に超臨
界水・水熱反応の生成物から懸濁物(Ka)を分離かつ
液状化有機物を燃料(Y)として回収する前段の分離回
収処理を、前記懸濁物について後段の分離回収処理とし
て繰り返すことにより、前記有機性廃棄物及び懸濁物に
含まれる有機物を燃料として回収することを特徴とする
有機性廃棄物の処理方法。 - 【請求項2】 超臨界水・水熱反応の生成物から液状化
有機物と水蒸気とを分離し、該水蒸気を懸濁物について
の超臨界水・水熱反応における水分として利用すること
を特徴とする請求項1記載の有機性廃棄物の処理方法。 - 【請求項3】 後段の分離回収処理における超臨界水・
水熱反応の処理温度及び処理圧力を前段の分離回収処理
よりも高く設定することを特徴とする請求項1または2
記載の有機性廃棄物の処理方法。 - 【請求項4】 有機性廃棄物(X)に含まれる有機物を
超臨界水・水熱反応により液状化有機物とした後に超臨
界水・水熱反応の生成物から懸濁物(Ka)を分離かつ
燃料(Y)としての液状化有機物を送出する前段燃料分
離装置(A)と、 前記懸濁物に水分を添加する混合装置(7)と、 前記懸濁物について超臨界水・水熱反応により液状化有
機物とした後に超臨界水・水熱反応の生成物から懸濁物
(Kc)を分離かつ液状化有機物を送出する後段燃料分
離装置(B)とを具備することを特徴とする有機性廃棄
物の処理装置。 - 【請求項5】 前段燃料分離装置は超臨界水・水熱反応
の生成物から水蒸気を分離する気液分離装置(5A)を
備えると共に、後段燃料分離装置は超臨界水・水熱反応
の生成物から水蒸気を分離する気液分離装置(5B)を
備え、かつ、前記各々の水蒸気を冷却し混合装置に水分
として供給する冷却装置(6)を備えることを特徴とす
る請求項4記載の有機性廃棄物の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29883798A JP4062792B2 (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29883798A JP4062792B2 (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000126713A true JP2000126713A (ja) | 2000-05-09 |
JP4062792B2 JP4062792B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=17864872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29883798A Expired - Fee Related JP4062792B2 (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 有機性廃棄物の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4062792B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002086099A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Sadaaki Murakami | 生物由来有機性廃棄物の処理方法およびその装置 |
CN111989169A (zh) * | 2018-04-13 | 2020-11-24 | 三菱重工业株式会社 | 废弃物处理系统以及废弃物处理方法 |
-
1998
- 1998-10-20 JP JP29883798A patent/JP4062792B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002086099A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Sadaaki Murakami | 生物由来有機性廃棄物の処理方法およびその装置 |
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