JP2001353499A - 有機質汚泥の熱分解処理方法と装置 - Google Patents

有機質汚泥の熱分解処理方法と装置

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JP2001353499A
JP2001353499A JP2000176135A JP2000176135A JP2001353499A JP 2001353499 A JP2001353499 A JP 2001353499A JP 2000176135 A JP2000176135 A JP 2000176135A JP 2000176135 A JP2000176135 A JP 2000176135A JP 2001353499 A JP2001353499 A JP 2001353499A
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organic sludge
temperature
sludge
organic
tank
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Yuji Tsuchida
優二 土田
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Kankyo Kogaku Kenkyusho KK
Original Assignee
Kankyo Kogaku Kenkyusho KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高含水率の有機質汚泥を多く含む被処理物
を、12時間〜24時間という短期間で熱分解処理する
と共に、ダイオキシン類やその他の有害物質が発生する
ことのない熱分解処理による有機質汚泥の処理方法と装
置を提供すること。 【解決手段】本発明は、有機質汚泥を撹拌しつつ、10
0℃以上、250℃以下望ましくは、140℃以上、2
00℃以下に加熱し、有機質を土中で窒素飢餓が生じな
い程度に有機質を無機化し、悪臭の源泉となる揮発性物
質がほとんど揮発し、畑に施肥した場合も悪臭を発生し
ない程度に熱分解処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水、し尿、食品
加工排水からの処理後の有機質汚泥の熱分解処理に関す
る。
【0002】
【従来の技術】係る有機質汚泥は、従来から焼却・発酵
・炭化等による処理が行われている。
【0003】焼却処理は、従来は可燃性ごみと混ぜて焼
却されていたが、含水率の高い有機性汚泥による不完全
燃焼が原因でダイオキシン類を発生することが問題視さ
れている。
【0004】また、発酵処理では、発酵分解熟成するに
も20日(機械的処理)〜180日(堆積方式)前後の
長期間をかけて微生物分解させ、熟成しても、有効成分
の含有量はバラツキが多く、そのため有効成分の保証が
できない付加価値の少ない特殊肥料としてしか取り扱わ
れない。
【0005】また、従来の炭化では、熱源として熱風や
ヒーター等の直火を間接的に利用しているが、その加熱
温度は300℃〜400℃であり、これはダイオキシン
類が発生しやすい温度であるばかりでなく、カドミウム
等の有害重金属は溶解し、他方、軽い金属は気化されて
大気中に放散されるという問題がある。また、高含水率
の有機物を300℃〜400℃で炭化すると、表面が高
温で急速に炭化されるので、表面のみが炭化膜で覆われ
て芯部分は不完全炭化物となり、処理済み炭化物の温度
が下っても被処理物は不完全燃焼による悪臭を発し、ダ
イオキシン類を含む可能性もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、高含水率の有機質汚泥を多く含む被処理物
を、12時間〜24時間という短期間で熱分解処理する
と共に、ダイオキシン類やその他の有害物質が発生する
ことのない熱分解処理による有機質汚泥の処理方法と装
置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機質汚泥を
撹拌しつつ、100℃以上、250℃以下望ましくは、
140℃以上、200℃以下に加熱し、熱分解処理する
ことを特徴とする。
【0008】本発明にいう熱分解とは、有機質を土中で
窒素飢餓が生じない程度に有機質を無機化し、悪臭の源
泉となる揮発性物質がほとんど揮発し、畑に施肥した場
合も悪臭を発生しない程度の有機質の熱分解を意味す
る。ここで、窒素飢餓とは、炭素率が著しく高い有機物
を施用すると、有機物の中の窒素が少ないので、微生物
は自分の体を作るために土中でアンモニア態や硝酸態の
窒素まで体内に取り込むことになるので、土中の有効窒
素が一時的に減少する現象をいい、熟成(炭素率の低
い)していない未熟(炭素率の高い)コンポストなど施
用すると、作物の吸収する窒素は一時的に欠乏し、土中
で有機物が腐敗するため、土中の酸素を奪い、作物は根
腐れを生じる恐れがある。
【0009】本発明においては、従来に比べて低温で熱
分解処理がなされるため、被処理物に含まれる塩分の熱
分解による処理槽の腐蝕もなく、ダイオキシン類の発生
もない。また、処理槽内は減圧状態にあるため、処理槽
として圧力容器を用いる必要がなく、そのため、ボイラ
ー無資格者でも操作でき、自動或いは手動でも安全で単
純な操作で運転ができる。通常、5t/日(24時間以
下)の処理が可能である。また、熱媒ジャケットを用い
て、温度を均一に維持するため、熱媒の蓄熱作用による
省エネ効果も、従来の熱風炭化装置に比べ2/3以下の
エネルギー消費で済む。
【0010】本発明は、具体的には、処理槽内で高含水
率の有機質汚泥を特殊撹拌羽根で破砕、液化し、均一撹
拌、均一加熱、発生蒸気の均一吸引を行なうと共に、吸
引拝出した蒸気と同量の乾燥加熱空気を供給する。これ
により、高含水率(85%前後)の有機物の水分を徐々
に脱水〈65%前後〉すると、有機物の間に隙間が生じ
て、加熱された空気が被処理物と接触し、処理物は徐々
に乾燥され、有機質に含まれる蛋白質や繊維質は熱分解
して粒状になる。
【0011】本発明による熱分解処理を行なうことによ
って、ダイオキシン類の発生や有害重金属の溶融を防止
でき、環境破壊を引き起こすことがない。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る有機質汚泥
の処理方法を実施するための装置を示す説明図である。
【0013】図中、処理槽1は、その周囲が熱媒ジャケ
ット11で覆われ、投入口から投入された被処理物(有
機質汚泥)を、槽内番と設けた撹拌羽根12で撹拌し、
液状化させるようになっている。処理槽1内は、熱媒ジ
ャケット11に供給される加熱された熱媒油と、燃焼脱
臭装置5の空冷用ジャケット51を通過し予熱空気供給
管6を通じて送り込まれる熱風によって、100℃以
上、250℃以下、一層望ましくは140℃以上、20
0℃以下に保たれ、これにより、液状化した被処理物は
徐々に乾燥し、更には熱分解する。処理槽1の適宜の箇
所には、温度センサー(図では省略)が取り付けられ、
その出力データに基づき、図では省略した制御装置が熱
媒供給装置2の循環ポンプ22,23等を制御し、熱媒
ジャケット11に供給される熱媒油の量や温度を自動的
に調整して、処理槽1内の温度を100℃以上、250
℃以下に保つようになっている。撹拌羽根12は、回転
シャフト13に取り付けられ、回転シャフト13は、槽
外に設けたモーター等の回転駆動装置により回転せしめ
られる。
【0014】処理槽1内で発生する高温の蒸気は、冷却
吸収槽4の排気口に設けたブロワー3の作用で、処理槽
1から蒸気吸引管14を経て冷却吸収槽4へ強制的に導
かれ、これにより、処理槽1内は減圧状態に保たれる。
このように、処理槽1内が減圧状態に保たれることによ
り、予熱空気供給管6からの熱風が処理槽1内へ円滑に
導入されると共に、被処理物の槽内での熱分解が順調に
進行する。
【0015】図示した実施例においては、ブロワー3
は、処理槽1内の高温の蒸気を強制的に吸引して槽外に
導ぐ蒸気吸引装置としての役割と、冷却吸収槽4内の空
気を強制的に吸引して槽外に導く排気装置としての役割
を兼用している。ブロワー3は、図示する如く冷却吸収
槽4の排気口に設ける代わりに、蒸気吸引管14の側へ
設けるようにしてもよく、或いはまた、両方に設けるよ
うにしてもよい。
【0016】有機質汚泥として、し尿処理で発生した脱
水汚泥を上記の処理装置を用いて熱分解処理を行なっ
た。
【0017】表1は、処理槽1内の処理温度と、臭気の
発生状態と熱分解による有機物減少率を示す。
【0018】
【表1】 同表から明らかなとおり、処理温度が100℃以上、2
50℃以下に保たれた場合、汚泥臭は少なくなり、有機
物は減少している率は相当に改善され、とくに、140
℃以上、200℃以下では汚泥臭はなくなり、有機物の
減少率は20%に改善されており、長時間かけて発酵処
理した物と同等の効果を示した。
【0019】また、100℃以下では、汚泥臭は残り、
有機物の減少は少なく、250℃以上では、焦げ臭が強
く、有機物は炭化し減少している。
【0020】得られた汚泥処理物の特長を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】
【発明の効果】本発明の熱分解処理によって以下の効果
を奏する。
【0023】1.被処理物の加熱温度が200℃以下の
熱分解処理であるため、ダイオキシン類が発生しない。
【0024】2.被処理物の加熱温度が200℃以下の
熱分解処理であるため、有機質汚泥に含まれる有害重金
属類を溶解或いは気化させない。
【0025】3.熱分解処理により有機質を減量し、有
機質が安定した資源となり有害物質を発生しない。
【0026】4.多少残る窒素類も土壌微生物で分解さ
れ、土壌改良効果と、作物に養分を供給する効果を有す
る。
【0027】5.得られた処理物は、以下の作用を有す
る。
【0028】い、 酸性土壌の水素イオン濃度pHを弱
アルカリ側に調整する。
【0029】ろ、 土壌の通気性・保水性・保肥力を高
め、植物育成に有益な燐酸と加里の流亡を防ぐ。
【0030】は、 作物成長促進や土壌及び微生物環境
を阻害しない。
【0031】に、 微粉末に加工し、案面散布すること
により防虫剤として利用できる。
【0032】ほ、 畜舎の床に敷き詰めることにより、
悪臭防止やハエ忌避剤としでの効果を奏する。
【0033】へ、 住宅等の床下に敷き詰めることによ
り、臭気及び湿気を防止し、通気性を高めると共に、白
アリや害虫等の忌避剤としての効果を奏する。
【0034】と、 減反地の土壌の砂漠化の防止と、土
壌微生物の活性化(水の浄化等含む)に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る生ごみの処理方法を実施するため
の装置を示す。
【符号の説明】
1 処理槽 11 熱媒ジャケット 12 撹拌羽根 13 回転シャフト 14 蒸気吸引管 2 熱媒供給装置 21 熱媒ボイラー 22,23 循環ポンプ 24,25 熱媒流通管 3 ブロワー 4 冷却吸収槽 41 冷却水スプレー 42 貯水槽 43 仕切り板 44 排水管 45 冷却水循凛ポンプ 46 冷却水供給管 47 冷却水補給管 5 燃焼脱臭装置 51 空冷用ジャケット 52 バーナー 53 セラミック板 6 予熱空気供給管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機質汚泥を撹拌しつつ、100℃以
    上、250℃以下に加熱し、熱分解処理する有機質汚泥
    の処理方法。
  2. 【請求項2】 周囲が熱媒ジャケットで覆われ、撹拌羽
    根を有する処理槽と、処理槽内を100℃以上、250
    ℃以下に保つよう熱媒ジャケットに熱媒を循環供給する
    熱媒供給装置と、 処理槽内で発生する高温の蒸気を強制的に吸引して槽外
    に導く蒸気吸引装置と、 処理槽からの高温の蒸気を導入し、高温の蒸気に冷却水
    を撒布して蒸気中に含まれる塵埃やガスを水に吸収させ
    る冷却吸収槽と、 冷却吸収槽内の空気を強制的に吸引して槽外に導く排気
    装置とを備えた有機質汚泥の処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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