JP2003112197A - 汚泥脱水設備 - Google Patents

汚泥脱水設備

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JP2003112197A
JP2003112197A JP2001308967A JP2001308967A JP2003112197A JP 2003112197 A JP2003112197 A JP 2003112197A JP 2001308967 A JP2001308967 A JP 2001308967A JP 2001308967 A JP2001308967 A JP 2001308967A JP 2003112197 A JP2003112197 A JP 2003112197A
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sludge
waste
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fermentation
unsuitable
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JP2001308967A
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English (en)
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Hisato Takeda
久人 竹田
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価な脱水助剤を必要とすることなくメタン
発酵設備のランニングコストを低減できる汚泥脱水設備
を提供する。 【解決手段】 選別装置2で選別された発酵不適ごみの
全量または一部を細破砕装置8で細破砕後にメタン発酵
装置3から取り出された消化汚泥と混合装置9内で混合
して脱水装置5で脱水することにより、脱水助剤なしで
の脱水を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、汚泥脱水設備に関
し、特に、メタン発酵装置によって生成される消化汚泥
を脱水する設備に関する。
【0002】
【従来の技術】生ごみの処理方法としてメタン発酵させ
る処理方法が知られている。図4は、こうした処理施設
の概要を示す図である。処理施設に搬入された生ごみ
は、粗破砕装置1で収集袋ごと粗破砕された後、選別装
置2へ送られ、生ごみと夾雑物である発酵不適ごみとに
分類される。この夾雑物には、紙類、ビニール類、プラ
スチック類が含まれる。生ごみはメタン発酵装置3へ送
られて、有機物が主としてメタンガスと二酸化炭素と水
とに分解される。発生したメタンガス(バイオガス)は
バイオガス利用装置4へと送られ、発電、給湯、暖房等
に利用される。一方、分解されなかった固形分、つまり
消化汚泥は脱水装置5へと送られる。消化汚泥の含水率
は95〜98%と極めて高いことから、脱水効率を向上
させるため、高分子凝集剤や無機凝集剤からなる脱水助
剤を添加して脱水を行っている。こうして含水率を70
〜80%まで低下させた脱水消化汚泥は、先に分離され
た夾雑物とともに乾燥・焼却装置6で焼却処理される
か、乾燥・固形化により固形燃料化される。また、別途
堆肥化処理される。一方、脱水により排出される排水は
排水処理装置7で処理される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】こうした処理施設にお
いては、ランニングコストに占める脱水助剤の割合が4
0〜60%と高く、メタン発酵設備のランニングコスト
が他の処理設備に比べて高い要因となっている。
【0004】そこで、本発明は高価な脱水助剤を必要と
することなくメタン発酵設備のランニングコストを低減
できる汚泥脱水設備を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る汚泥脱水設備は、メタン発酵装置によ
り処理した際に生成される消化汚泥を脱水する設備であ
って、少なくとも繊維質ごみを含む発酵不適ごみを破砕
する破砕装置と、破砕された発酵不適ごみと消化汚泥と
を混合する混合装置と、混合済の汚泥を脱水する脱水装
置と、を備えていることを特徴とする。
【0006】本発明によれば、消化汚泥に破砕した繊維
質ごみを含む発酵不適ごみを混合することで、この繊維
質ごみを脱水助剤の代用とすることにより、汚泥の脱水
性を改善することができる。そして、高価な脱水助剤を
必要としないので、メタン発酵設備のランニングコスト
を低減することができる。さらに繊維質ごみを脱水汚泥
と同時に脱水処理することが可能となるため、発酵不適
ごみ自体の処理コストも低減することができる。
【0007】こうして脱水された汚泥は、乾燥・焼却装
置により乾燥・焼却処理することが好ましい。
【0008】この繊維質ごみは、木質系および/または
紙系ごみを含むことが好ましく、発酵不適ごみは、生ご
みから選別された夾雑物であることが好ましい。木質
系、紙系ごみは汚泥の脱水効率向上に効果的に作用す
る。また、生ごみから選別された夾雑物の一部または全
部を脱水助剤の代用とすることで、生ごみ全体の処理費
用を低減することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
【0010】図1は本発明に係る汚泥脱水設備を適用し
たメタン発酵処理設備の第1の実施形態を示す概略構成
図である。この処理設備は、生ごみを処理するメタン発
酵装置3を中心に構成されており、夾雑物を含む生ごみ
が搬入され、粗破砕される粗破砕装置1と、生ごみと夾
雑物を選別する選別装置2と、夾雑物を細破砕する細破
砕装置8と、バイオガスを利用するバイオガス利用装置
4と、消化汚泥と差異破砕された夾雑物とを混合する混
合装置9と、混合した汚泥等を脱水する脱水装置5と、
脱水装置5から排出される排水を処理する排水処理装置
7と、脱水汚泥を処理する乾燥・焼却装置6とから構成
されている。
【0011】脱水装置5には遠心脱水機、多重円板型脱
水機、スクリュープレス型脱水機、ベルトプレス型脱水
機を用いることができる。また、混合装置9としては、
汚泥と夾雑物とを攪拌混合する攪拌混合機を用いること
が好ましい。粗破砕装置1としては夾雑物を破袋するに
留まるハンマーミル型の破砕装置が好ましく、細破砕装
置としては、破砕性の良好な剪断式破砕機が好ましい。
選別装置2としては、水中での浮力差を利用した湿式、
半湿式の選別装置や乾式の選別装置を好適に使用でき
る。
【0012】次に、この処理設備の動作を具体的に説明
する。図2はこの処理設備における物質収支を示す図で
ある。まず、ビニール袋等に詰められて収集された生ご
みは粗破砕装置1に投入され、袋が破袋されることで、
内容物を袋外に取り出す。ここで搬入される生ごみ等の
量は本処理設備では2.0t/d(日)であり、そのう
ち30%が生ごみであり、70%が紙、ビニール、プラ
スチック類等の夾雑物である。粗破砕装置1で破砕され
たごみは選別装置2へと送られ、生ごみを主とする選別
生ごみと夾雑物を主とする発酵不適ごみとに分離され
る。ここで、生ごみと夾雑物とを正確に分離することは
困難であり、分離コストの増大を招くため、通常は、選
別装置2に投入されるごみのうち生ごみの80%が選別
生ごみとして、一方、夾雑物のうち80%が発酵不適ご
みとして分離される程度の選別率としている。この結
果、選別装置2からメタン発酵装置3へと送られる選別
生ごみ0.76t/dには0.48t/d(63.2
%)の生ごみと0.28t/d(36.8%)の夾雑物
が含まれることになる。一方、選別装置2から細破砕装
置8へと送られる発酵不適ごみ1.24t/dには、
0.12t/d(9.7%)の生ごみと1.12t/d
(90.3%)の夾雑物が含まれることになる。
【0013】メタン発酵装置3では、選別生ごみ中の有
機物をメタン発酵させて、メタンガスと二酸化炭素と水
とに分解する。この結果、メタンガス濃度60%の7
1.4m3(Normal)のバイオガスが発生して、バイオ
ガス利用装置4へと送られて、発電等に利用される。一
方、メタン発酵装置3からは0.67t/dの消化汚泥
が引き抜かれる。このうち、消化汚泥固形物は28.8
kgDS/dであり、その他のごみ量は0.28t/d
であり、消化汚泥湿潤量は0.39t/dとなる。汚泥
の含水率はその他のごみの存在を考慮しない場合96.
8%となる。
【0014】この消化汚泥は細破砕装置8で10mm以
下に破砕された発酵不適ごみと混合装置9内で混合され
て脱水装置5へと送られる。発酵不適ごみ中には紙類、
木質系ごみ等の吸水性のある繊維質のごみが含まれてい
るが、これと消化汚泥を混合して脱水することにより、
脱水助剤の代用として機能し、脱水効率を向上させるこ
とができる。この結果、含水率70〜80%の脱水汚泥
が得られる。そして、高価な脱水助剤が不要となるた
め、ランニングコストを低減できる。
【0015】なお、下水汚泥の脱水処理方法として予め
薬剤等で溶解させて糊状にした古紙を下水汚泥に混入し
て脱水処理を行う方法が知られているが、本実施形態で
は、紙類を含む発酵不適ごみを細破砕して直接消化汚泥
と混合するため、糊状にする工程が不要で、特別な薬剤
を必要とせず、処理が容易である。さらに、選別装置2
として湿式または半湿式の選別装置を用いた場合には、
発酵不適ごみの処理を行う前に脱水工程を必要とする
が、本実施形態では、下水汚泥と発酵不適ごみとを同時
に脱水するため、脱水装置を複数個設ける必要がなく、
設備が簡略化でき、ランニングコストも低減できる。
【0016】脱水装置5から排出される排水は排水処理
装置7で処理され、脱水された脱水ケーキは乾燥・焼却
装置6で処理される。この脱水ケーキは、脱水助剤を用
いていないため、粘度が低く、乾燥・焼却装置6内で攪
拌する際にダマになりにくく、攪拌が容易なため、脱水
ケーキ全体に熱が通りやすい。そのため、乾燥・焼却時
間が短くて済み、ランニングコストを低減できる。
【0017】図3は、本発明に係る汚泥脱水設備を適用
したメタン発酵処理設備の第2の実施形態を示す概略構
成図である。ここでは、選別装置2として乾式選別装置
を用い、選別された発酵不適ごみを乾燥・焼却装置6へ
送って処理する一方、別に収集された再資源化が困難な
木質系・紙系ごみを細破砕装置8へと投入して、細破砕
後に消化汚泥とともに混合装置9へと投入する点が図
1、図2に示される第1の実施形態と異なる。
【0018】この実施形態でも第1の実施形態と同様に
高価な脱水助剤を不要として、ランニングコストを低減
し、高い脱水効率を得ることができる。また、本実施形
態で脱水装置5から排出される脱水ケーキは堆肥化処理
により処理することも可能である。
【0019】本発明は以上の実施形態に限られるもので
はなく、発酵不適ごみの全量を細破砕して混合装置9へ
と投入するのではなく、その一部を投入してもよいし、
発酵不適ごみに加えて別に収集された木質系、紙系ごみ
を細破砕して投入してもよい。さらに、混合と脱水を同
じ装置で行うことも可能である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高価な脱水助剤を添加することなく汚泥の脱水効率を向
上させることができるので、ランニングコストが低減で
きる。また、選別装置として湿式または半湿式の選別装
置を利用した場合には、夾雑物のための脱水装置を別途
用意する必要がなく、処理を簡略化できるという利点も
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る汚泥脱水設備を適用したメタン発
酵処理設備の第1の実施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1の処理設備における物質収支を示す図であ
る。
【図3】本発明に係る汚泥脱水設備を適用したメタン発
酵処理設備の第2の実施形態を示す概略構成図である。
【図4】従来のメタン発酵処理設備の概略構成図であ
る。
【符号の説明】
1…粗破砕装置、2…選別装置、3…メタン発酵装置、
4…バイオガス利用装置、5…脱水装置、6…乾燥・焼
却装置、7…排水処理装置、8…細破砕装置、9…混合
装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F23G 7/04 601 F23G 7/04 601J 603 603 603A 603D 603L

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メタン発酵装置により処理した際に生成
    される消化汚泥を脱水する設備であって、 少なくとも繊維質ごみを含む発酵不適ごみを破砕する破
    砕装置と、 破砕された発酵不適ごみと前記消化汚泥とを混合する混
    合装置と、 混合済の汚泥を脱水する脱水装置と、 を備えていることを特徴とする汚泥脱水設備。
  2. 【請求項2】 脱水された汚泥を乾燥・焼却する乾燥・
    焼却装置をさらに備えている請求項1記載の汚泥脱水設
    備。
  3. 【請求項3】 前記繊維質ごみは、木質系および/また
    は紙系ごみを含むことを特徴とする請求項1または2に
    記載の汚泥脱水設備。
  4. 【請求項4】 発酵不適ごみは、生ごみから選別された
    夾雑物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
    に記載の汚泥脱水設備。
JP2001308967A 2001-10-04 2001-10-04 汚泥脱水設備 Pending JP2003112197A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283225A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Ebara Engineering Service Co Ltd 汚泥用脱水助剤及びそれを用いた汚泥の脱水方法と装置
CN103586263A (zh) * 2013-11-06 2014-02-19 武汉理工大学 一种无外加热源的城市垃圾好氧-厌氧生物干化方法
JP2018118894A (ja) * 2017-01-27 2018-08-02 株式会社カキヤ 堆肥の製造方法及びその製造装置

Cited By (4)

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CN103586263B (zh) * 2013-11-06 2015-07-22 武汉理工大学 一种无外加热源的城市垃圾好氧-厌氧生物干化方法
JP2018118894A (ja) * 2017-01-27 2018-08-02 株式会社カキヤ 堆肥の製造方法及びその製造装置

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