JP2003251398A - 下水汚泥処理方法 - Google Patents
下水汚泥処理方法Info
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- JP2003251398A JP2003251398A JP2002060614A JP2002060614A JP2003251398A JP 2003251398 A JP2003251398 A JP 2003251398A JP 2002060614 A JP2002060614 A JP 2002060614A JP 2002060614 A JP2002060614 A JP 2002060614A JP 2003251398 A JP2003251398 A JP 2003251398A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 下水汚泥の高度利用と有用成分の回収を可能
とし、下水汚泥乾燥物のリサイクル性を高め得る下水汚
泥処理方法を提供する。 【解決手段】 下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を、炭化
工程、賦活工程を経て活性炭化し、活性炭を都市ごみの
燃焼排ガス中のダイオキシン等有害物の吸着除去用途等
に使用し、使用後の有害物含有廃活性炭を焼却処理し
て、廃活性炭に吸着されているダイオキシン等有害物を
燃焼分解する。生成した焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理
し、処理液を濾過し、濾液を濃縮することによって燐酸
分を回収し、この燐酸分を、硫安、燐安等の化学肥料の
原料として使用する。ほとんどが土壌成分である濾過残
渣を洗浄して鉱酸等の付着成分を除去し、脱水して、得
られた浄化濾過残査を、セメント原料あるいは路盤材等
の土木用資材原料として使用する。
とし、下水汚泥乾燥物のリサイクル性を高め得る下水汚
泥処理方法を提供する。 【解決手段】 下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を、炭化
工程、賦活工程を経て活性炭化し、活性炭を都市ごみの
燃焼排ガス中のダイオキシン等有害物の吸着除去用途等
に使用し、使用後の有害物含有廃活性炭を焼却処理し
て、廃活性炭に吸着されているダイオキシン等有害物を
燃焼分解する。生成した焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理
し、処理液を濾過し、濾液を濃縮することによって燐酸
分を回収し、この燐酸分を、硫安、燐安等の化学肥料の
原料として使用する。ほとんどが土壌成分である濾過残
渣を洗浄して鉱酸等の付着成分を除去し、脱水して、得
られた浄化濾過残査を、セメント原料あるいは路盤材等
の土木用資材原料として使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥の高度利
用と有用成分の回収を可能とし、下水汚泥乾燥物のリサ
イクル性を高め得る下水汚泥処理方法に関するものであ
る。
用と有用成分の回収を可能とし、下水汚泥乾燥物のリサ
イクル性を高め得る下水汚泥処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、我が国において、下水汚泥の発生
量は固形分として、年間約２００万ｔに達すると言われ
ており、その約８割が有効利用されずに埋立てにより廃
棄処理されている。下水汚泥の残りの約２割はコンポス
ト（堆肥）化等によって利用されているが、充分なリサ
イクルがなされているとは言えない状況である。
量は固形分として、年間約２００万ｔに達すると言われ
ており、その約８割が有効利用されずに埋立てにより廃
棄処理されている。下水汚泥の残りの約２割はコンポス
ト（堆肥）化等によって利用されているが、充分なリサ
イクルがなされているとは言えない状況である。
【０００３】このように、従来から下水汚泥は、コンポ
スト（堆肥）化等による有効利用が行なわれてきたが、
最近、この下水汚泥の脱水ケーキを乾燥し、炭化し、賦
活して、活性炭を製造し、例えば都市ごみの焼却炉から
の排ガス中に含まれるダイオキシン等の有害物質の吸着
除去剤として利用する方法が提案されている。また、こ
れ以外にも、活性炭を下水処理場での脱臭用に利用する
方法も提案されている。
スト（堆肥）化等による有効利用が行なわれてきたが、
最近、この下水汚泥の脱水ケーキを乾燥し、炭化し、賦
活して、活性炭を製造し、例えば都市ごみの焼却炉から
の排ガス中に含まれるダイオキシン等の有害物質の吸着
除去剤として利用する方法が提案されている。また、こ
れ以外にも、活性炭を下水処理場での脱臭用に利用する
方法も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来よ
り下水汚泥の有効利用が進展しない原因の一つとして、
下水汚泥の脱水ケーキの固形分中に灰分が２５〜３０％
含まれていて、この灰分が、下水汚泥の有効利用の妨げ
となっていることが挙げられる。
り下水汚泥の有効利用が進展しない原因の一つとして、
下水汚泥の脱水ケーキの固形分中に灰分が２５〜３０％
含まれていて、この灰分が、下水汚泥の有効利用の妨げ
となっていることが挙げられる。
【０００５】例えば、下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を
活性炭化した場合、活性炭として得られる収率は約３５
％程度であり、このうちの２５〜３０％が灰分であるた
め、有効活性炭部分は、その差である５〜１０％しかな
いことになる。
活性炭化した場合、活性炭として得られる収率は約３５
％程度であり、このうちの２５〜３０％が灰分であるた
め、有効活性炭部分は、その差である５〜１０％しかな
いことになる。
【０００６】すなわち、下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物か
ら活性炭として得られる製品のうち、約８割は不活性な
灰分であり、従って、木質部の比表面積が、通常の活性
炭と同様に１０００（ｍ２／ｇ）程度あったと仮定して
も、全体としての有効比表面積は２００（ｍ２／ｇ）程
度となってしまうのである。
ら活性炭として得られる製品のうち、約８割は不活性な
灰分であり、従って、木質部の比表面積が、通常の活性
炭と同様に１０００（ｍ２／ｇ）程度あったと仮定して
も、全体としての有効比表面積は２００（ｍ２／ｇ）程
度となってしまうのである。
【０００７】一方、下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物からの
活性炭の製造のためには、約８５０℃の温度まで昇温し
て炭化し、賦活しなければならないが、下水汚泥乾燥物
の２割の部分を有効利用するために、残りの８割の灰分
までも同時に昇温するエネルギーが必要となり、民間ベ
ースでは、なかなか経済性が成り立ち難いという問題が
あった。
活性炭の製造のためには、約８５０℃の温度まで昇温し
て炭化し、賦活しなければならないが、下水汚泥乾燥物
の２割の部分を有効利用するために、残りの８割の灰分
までも同時に昇温するエネルギーが必要となり、民間ベ
ースでは、なかなか経済性が成り立ち難いという問題が
あった。
【０００８】しかし、下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を
活性炭化した後、例えば都市ごみの焼却炉からの排ガス
中に含まれるダイオキシン類を除去するといった利用法
は、現在行なわれている下水処理場から下水汚泥を直接
廃棄する状況に比べると、経済性さえ許せば、廃棄物を
一度、有効利用してから廃棄することになるので、リサ
イクル性からは好ましい方向と言える。
活性炭化した後、例えば都市ごみの焼却炉からの排ガス
中に含まれるダイオキシン類を除去するといった利用法
は、現在行なわれている下水処理場から下水汚泥を直接
廃棄する状況に比べると、経済性さえ許せば、廃棄物を
一度、有効利用してから廃棄することになるので、リサ
イクル性からは好ましい方向と言える。
【０００９】このように、下水汚泥廃棄物から製造した
活性炭をダイオキシン類等の有害物除去のために使用す
ること自体は好ましいことであるが、活性炭の場合、吸
着容量が存在するので、ある程度使用した後に、必ず再
生するか、廃棄する必要が出てくる。特に、ダイオキシ
ン類およびその他有害物を吸着した活性炭はそのまま廃
棄することができないので、処理する必要がある。焼却
施設の場合、廃活性炭を焼却炉に投入し、活性炭と一緒
にダイオキシン類等の有害物を燃焼分解すれば、廃活性
炭の処理方法としては問題が無いように見える。
活性炭をダイオキシン類等の有害物除去のために使用す
ること自体は好ましいことであるが、活性炭の場合、吸
着容量が存在するので、ある程度使用した後に、必ず再
生するか、廃棄する必要が出てくる。特に、ダイオキシ
ン類およびその他有害物を吸着した活性炭はそのまま廃
棄することができないので、処理する必要がある。焼却
施設の場合、廃活性炭を焼却炉に投入し、活性炭と一緒
にダイオキシン類等の有害物を燃焼分解すれば、廃活性
炭の処理方法としては問題が無いように見える。
【００１０】しかしながら、通常の活性炭であれば、灰
分が少ないので、上記の焼却処理を行なっても問題は無
いが、下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物を原料として製造し
た活性炭の場合は、灰分の量が多いので、これを焼却処
理すれば、焼却灰の量を増すことになる。
分が少ないので、上記の焼却処理を行なっても問題は無
いが、下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物を原料として製造し
た活性炭の場合は、灰分の量が多いので、これを焼却処
理すれば、焼却灰の量を増すことになる。
【００１１】結局、下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物を活性
炭化するだけの従来の処理方法では、下水処理場から発
生する下水汚泥のうち、固形分の約１／３を占める灰分
は、下水処理場からごみ焼却場に移動して、そこで廃棄
されるだけであるという問題がある。
炭化するだけの従来の処理方法では、下水処理場から発
生する下水汚泥のうち、固形分の約１／３を占める灰分
は、下水処理場からごみ焼却場に移動して、そこで廃棄
されるだけであるという問題がある。
【００１２】本発明者らは、上記の点に鑑み鋭意研究を
重ねた結果、下水汚泥乾燥物のリサイクル性を高めるた
めに、下水汚泥乾燥物の灰分から有用成分をさらに回収
し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
重ねた結果、下水汚泥乾燥物のリサイクル性を高めるた
めに、下水汚泥乾燥物の灰分から有用成分をさらに回収
し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】本発明の目的は、上記の従来技術の問題を
解決し、下水汚泥の高度利用と有用成分の回収を可能と
し、下水汚泥乾燥物のリサイクル性を高め得る下水汚泥
処理方法を提供しようとすることにある。
解決し、下水汚泥の高度利用と有用成分の回収を可能と
し、下水汚泥乾燥物のリサイクル性を高め得る下水汚泥
処理方法を提供しようとすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１の発明による下水汚泥処理方法
は、下水汚泥を脱水し、脱水ケーキを乾燥して得られた
下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を、炭化工程、賦活工程
を経て無酸素で活性炭化し、得られた活性炭を燃焼排ガ
ス中の有害物の吸着除去用途、脱臭等の気体処理用途、
または水処理用途に使用し、使用後の有害物含有廃活性
炭を焼却処理することによって、廃活性炭に吸着されて
いる有害物を燃焼分解し、これによって生成した焼却灰
を硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過した後、濾液よ
り燐酸分を回収するとともに、ほとんどが土壌成分であ
る濾過残渣を回収することを特徴としている。
めに、本発明の請求項１の発明による下水汚泥処理方法
は、下水汚泥を脱水し、脱水ケーキを乾燥して得られた
下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を、炭化工程、賦活工程
を経て無酸素で活性炭化し、得られた活性炭を燃焼排ガ
ス中の有害物の吸着除去用途、脱臭等の気体処理用途、
または水処理用途に使用し、使用後の有害物含有廃活性
炭を焼却処理することによって、廃活性炭に吸着されて
いる有害物を燃焼分解し、これによって生成した焼却灰
を硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過した後、濾液よ
り燐酸分を回収するとともに、ほとんどが土壌成分であ
る濾過残渣を回収することを特徴としている。
【００１５】つぎに、請求項２の発明による下水汚泥処
理方法は、上記請求項１において、廃活性炭の焼却灰を
硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過して得られた濾液
を濃縮することによって燐酸分を回収し、この燐酸分
を、硫安、燐安等の化学肥料の原料として使用すること
を特徴としている。
理方法は、上記請求項１において、廃活性炭の焼却灰を
硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過して得られた濾液
を濃縮することによって燐酸分を回収し、この燐酸分
を、硫安、燐安等の化学肥料の原料として使用すること
を特徴としている。
【００１６】また、請求項３の発明による下水汚泥処理
方法は、上記請求項１において、廃活性炭の焼却灰を硫
酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過して得られたほとん
どが土壌成分である濾過残渣を洗浄して鉱酸等の付着成
分を除去した後、脱水し、得られた浄化濾過残査を、セ
メント原料あるいは路盤材等の土木用資材原料として使
用することを特徴としている。
方法は、上記請求項１において、廃活性炭の焼却灰を硫
酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過して得られたほとん
どが土壌成分である濾過残渣を洗浄して鉱酸等の付着成
分を除去した後、脱水し、得られた浄化濾過残査を、セ
メント原料あるいは路盤材等の土木用資材原料として使
用することを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態を
説明する。
説明する。
【００１８】まず、下水汚泥の高度利用と有用成分の回
収を可能とし、下水汚泥のリサイクル性を高めるため
に、下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物の性状と、これを炭化
し、賦活して、活性炭化したものについて検討した。下
水汚泥の脱水ケーキ乾燥物より得られた活性炭の性状を
表１に示した。
収を可能とし、下水汚泥のリサイクル性を高めるため
に、下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物の性状と、これを炭化
し、賦活して、活性炭化したものについて検討した。下
水汚泥の脱水ケーキ乾燥物より得られた活性炭の性状を
表１に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】つぎに、活性炭中の灰分の分析値と、外国
産の燐鉱石の成分分析値を比較し、得られた結果を表２
に示した。
産の燐鉱石の成分分析値を比較し、得られた結果を表２
に示した。
【００２１】
【表２】
【００２２】この表２の結果から、明らかなように下水
汚泥を焼成して発生する灰分組成は、燐鉱石に匹敵する
燐分を含有しており、いわば、低品位燐鉱石という見方
ができる。
汚泥を焼成して発生する灰分組成は、燐鉱石に匹敵する
燐分を含有しており、いわば、低品位燐鉱石という見方
ができる。
【００２３】本発明は、下水汚泥乾燥物の各成分を、つ
ぎのように高度に有効利用することを骨子としている。
ぎのように高度に有効利用することを骨子としている。
【００２４】１）下水汚泥の有機性揮発分；炭化あるい
は賦活時に発生するガスを燃焼させ、乾燥と活性炭製造
時の熱エネルギーとして回収利用する。
は賦活時に発生するガスを燃焼させ、乾燥と活性炭製造
時の熱エネルギーとして回収利用する。
【００２５】２）下水汚泥の非揮発性木質分；活性炭と
して有効利用した後、焼却し、吸着された有害物分解の
ためのエネルギーの一部に利用する。
して有効利用した後、焼却し、吸着された有害物分解の
ためのエネルギーの一部に利用する。
【００２６】３）焼却残査、すなわち灰分は燐酸製造の
ための原鉱石とみなし、燐酸分を回収し、硫安、燐安等
の化学肥料の原料とする。
ための原鉱石とみなし、燐酸分を回収し、硫安、燐安等
の化学肥料の原料とする。
【００２７】上記の点から、本発明による下水汚泥処理
方法は、下水汚泥を脱水し、脱水ケーキを乾燥して得ら
れた下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を、炭化工程、賦活
工程を経て無酸素で活性炭化し、得られた活性炭を燃焼
排ガス中の有害物の吸着除去用途、脱臭等の気体処理用
途、または水処理用途に使用し、使用後の有害物含有廃
活性炭を焼却処理することによって、廃活性炭に吸着さ
れている有害物を燃焼分解し、これによって生成した焼
却灰を硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過した後、濾
液より燐酸分を回収するとともに、ほとんどが土壌成分
である濾過残渣を回収するものである。
方法は、下水汚泥を脱水し、脱水ケーキを乾燥して得ら
れた下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を、炭化工程、賦活
工程を経て無酸素で活性炭化し、得られた活性炭を燃焼
排ガス中の有害物の吸着除去用途、脱臭等の気体処理用
途、または水処理用途に使用し、使用後の有害物含有廃
活性炭を焼却処理することによって、廃活性炭に吸着さ
れている有害物を燃焼分解し、これによって生成した焼
却灰を硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過した後、濾
液より燐酸分を回収するとともに、ほとんどが土壌成分
である濾過残渣を回収するものである。
【００２８】つぎに、本発明の方法は、廃活性炭の焼却
灰を硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過して得られた
濾液を濃縮することによって燐酸分を回収し、この燐酸
分を、硫安、燐安等の化学肥料の原料として使用するも
のである。
灰を硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過して得られた
濾液を濃縮することによって燐酸分を回収し、この燐酸
分を、硫安、燐安等の化学肥料の原料として使用するも
のである。
【００２９】また、本発明の方法は、鉱酸処理後の濾過
残渣が、ほとんどが土壌成分である点に鑑み、これをセ
メント原料あるいは路盤材等の土木用資材原料として使
用するものである。
残渣が、ほとんどが土壌成分である点に鑑み、これをセ
メント原料あるいは路盤材等の土木用資材原料として使
用するものである。
【００３０】（実験例）つぎに、下水汚泥の灰分に実際
に含有される燐分が回収可能であることを確認するため
に、下記のような確認試験を行なった。
に含有される燐分が回収可能であることを確認するため
に、下記のような確認試験を行なった。
【００３１】実験方法；
下水汚泥の脱水ケーキ乾燥物１００ｇを電気炉に入
れ、空気雰囲気で９００℃で焼成した。その結果、２９
ｇの焼成灰を得た。
れ、空気雰囲気で９００℃で焼成した。その結果、２９
ｇの焼成灰を得た。
【００３２】 この焼成灰１０ｇを採取し、１０．５
％Ｈ２ＳＯ４水溶液５６ｇ中に入れ、攪拌しながら８０
℃で３時間反応させた。
％Ｈ２ＳＯ４水溶液５６ｇ中に入れ、攪拌しながら８０
℃で３時間反応させた。
【００３３】 ３時間経過後、真空濾過し、濾液３
５．３ｇを得た。
５．３ｇを得た。
【００３４】 濾液のＰ２Ｏ５分析値は１４．８％で
あり、Ｐ２Ｏ５の回収率は７４％であった。
あり、Ｐ２Ｏ５の回収率は７４％であった。
【００３５】上記の実験によって、下水汚泥の脱水ケー
キ乾燥物の灰分から、容易に燐酸が得られることが確認
された。
キ乾燥物の灰分から、容易に燐酸が得られることが確認
された。
【００３６】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【００３７】図１は、本発明の下水汚泥処理方法のフロ
ーシートを示すものである。
ーシートを示すものである。
【００３８】同図において、区画(A) は下水処理場を表
わす。この区画(A) の下水処理場において生じた下水汚
泥の脱水ケーキ(1) を、ついで乾燥機(2) に入れ、水分
が数％になるまで乾燥する。つぎに、下水汚泥の脱水ケ
ーキの乾燥物を炭化炉(3) に送り、不活性ガス雰囲気中
で６５０℃に加熱し、炭化する。
わす。この区画(A) の下水処理場において生じた下水汚
泥の脱水ケーキ(1) を、ついで乾燥機(2) に入れ、水分
が数％になるまで乾燥する。つぎに、下水汚泥の脱水ケ
ーキの乾燥物を炭化炉(3) に送り、不活性ガス雰囲気中
で６５０℃に加熱し、炭化する。
【００３９】炭化物を、つぎの賦活炉(4) に送り、８５
０℃に加熱すると共に、水蒸気供給管(5) から吹き込ん
だ水蒸気によって賦活し、この活性炭を冷却後、下水汚
泥活性炭の製品を得、この活性炭製品を流送管(6) より
取り出す。
０℃に加熱すると共に、水蒸気供給管(5) から吹き込ん
だ水蒸気によって賦活し、この活性炭を冷却後、下水汚
泥活性炭の製品を得、この活性炭製品を流送管(6) より
取り出す。
【００４０】この実施例では、この下水汚泥活性炭製品
をごみ焼却炉のダイオキシン除去用に使用する場合を示
しており、図１の区画(B) は都市ごみ焼却場を意味す
る。
をごみ焼却炉のダイオキシン除去用に使用する場合を示
しており、図１の区画(B) は都市ごみ焼却場を意味す
る。
【００４１】上記の賦活炉(4) より流送管(6) によって
取り出した下水汚泥活性炭製品を、都市ごみ焼却場(B)
に輸送する。図面では、ごみ焼却システムのフローは省
略しているが、ごみの焼却によって発生した排ガスを、
ボイラで熱回収した後、脱塵、脱塩する。そしてさら
に、排ガス中のガス状ダイオキシン濃度を充分に低減す
るために、排ガスを活性炭塔または活性炭バグフィルタ
ーに導入する。
取り出した下水汚泥活性炭製品を、都市ごみ焼却場(B)
に輸送する。図面では、ごみ焼却システムのフローは省
略しているが、ごみの焼却によって発生した排ガスを、
ボイラで熱回収した後、脱塵、脱塩する。そしてさら
に、排ガス中のガス状ダイオキシン濃度を充分に低減す
るために、排ガスを活性炭塔または活性炭バグフィルタ
ーに導入する。
【００４２】図１には、活性炭バグフィルター(9) を示
しており、脱塵、脱塩後の排ガスを導入管(7) から活性
炭バグフィルター(9) に導入するが、導入管(7) の煙道
で循環活性炭粉末を供給管(8) から吹き込む。排ガス中
のダイオキシン類はこの活性炭粉末に吸着されて除去さ
れる。この活性炭粉末をバグフィルター(9) で捕集し、
清浄なガスを排出管(10)から誘引送風機を経て、煙突か
ら大気中に放出する。
しており、脱塵、脱塩後の排ガスを導入管(7) から活性
炭バグフィルター(9) に導入するが、導入管(7) の煙道
で循環活性炭粉末を供給管(8) から吹き込む。排ガス中
のダイオキシン類はこの活性炭粉末に吸着されて除去さ
れる。この活性炭粉末をバグフィルター(9) で捕集し、
清浄なガスを排出管(10)から誘引送風機を経て、煙突か
ら大気中に放出する。
【００４３】バグフィルター(9) の濾布に付着したダイ
オキシン類を吸着した活性炭を、一定時間ごとに払い落
とし、バグフィルター(9) の下端部から排出する。この
ダイオキシン類吸着廃活性炭は、通常、ダイオキシン類
の飽和吸着量に達していないので、排出管(11)により一
定量ずつ抜き出し、その一部を循環活性炭として供給管
(8) を介して排ガス導入管(7) の煙道に再循環し、残部
のダイオキシン類吸着廃活性炭を流送管(12)から抜き出
す。一方、抜出し活性炭に相当する量の下水汚泥活性炭
製品を、流送管(6) によって上記供給管(8) 中に循環活
性炭として補充する。
オキシン類を吸着した活性炭を、一定時間ごとに払い落
とし、バグフィルター(9) の下端部から排出する。この
ダイオキシン類吸着廃活性炭は、通常、ダイオキシン類
の飽和吸着量に達していないので、排出管(11)により一
定量ずつ抜き出し、その一部を循環活性炭として供給管
(8) を介して排ガス導入管(7) の煙道に再循環し、残部
のダイオキシン類吸着廃活性炭を流送管(12)から抜き出
す。一方、抜出し活性炭に相当する量の下水汚泥活性炭
製品を、流送管(6) によって上記供給管(8) 中に循環活
性炭として補充する。
【００４４】バグフィルター(9) より抜き出した廃活性
炭の残部は、流送管(12)から専用焼却炉(13)に送り、焼
却処理する。この専用焼却炉(13)では廃活性炭の焼却に
よって、吸着されていた有害成分、この例ではダイオキ
シン類も高温で分解・燃焼し、ここで発生した排ガス
を、さらに２次燃焼炉(14)で完全分解して、清浄ガスを
排出管(15)から大気中に放出する。
炭の残部は、流送管(12)から専用焼却炉(13)に送り、焼
却処理する。この専用焼却炉(13)では廃活性炭の焼却に
よって、吸着されていた有害成分、この例ではダイオキ
シン類も高温で分解・燃焼し、ここで発生した排ガス
を、さらに２次燃焼炉(14)で完全分解して、清浄ガスを
排出管(15)から大気中に放出する。
【００４５】専用焼却炉(13)内で生じた廃活性炭の燃焼
残査である焼却灰を、流送管(16)から蒸解槽(17)に送
る。この蒸解槽(17)には、硫酸供給管(18)によって所定
濃度の硫酸を供給して、焼却灰と硫酸の混合物を８０℃
の温度で３時間攪拌しながら、加熱し、焼却灰から、例
えばつぎの反応によって燐酸を抽出する。
残査である焼却灰を、流送管(16)から蒸解槽(17)に送
る。この蒸解槽(17)には、硫酸供給管(18)によって所定
濃度の硫酸を供給して、焼却灰と硫酸の混合物を８０℃
の温度で３時間攪拌しながら、加熱し、焼却灰から、例
えばつぎの反応によって燐酸を抽出する。
【００４６】２Ｃａ３ＰＯ４＋３Ｈ２ＳＯ４＝２Ｈ３Ｐ
Ｏ４＋６ＣａＳＯ４ 蒸解槽(17)から抜き出したスラリーを、濾過機(19)で濾
過し、得られた燐酸を含む濾液を流送管(20)から濃縮釜
(21)に送って濃縮し、得られた燐酸製品を排出管(22)か
ら取り出す。スラリーの濾過残査は、ほとんどが土壌成
分であるので、これを流送管(23)によって取り出し、洗
浄槽(24)に送る。洗浄槽(24)においては濾過残査を洗浄
して鉱酸等の付着成分を除去し、さらに、脱水機(25)を
経た後、浄化濾過残査を回収管(26)によって回収し、セ
メント原料あるいは路盤材等の土木用資材原料として再
利用する。
Ｏ４＋６ＣａＳＯ４ 蒸解槽(17)から抜き出したスラリーを、濾過機(19)で濾
過し、得られた燐酸を含む濾液を流送管(20)から濃縮釜
(21)に送って濃縮し、得られた燐酸製品を排出管(22)か
ら取り出す。スラリーの濾過残査は、ほとんどが土壌成
分であるので、これを流送管(23)によって取り出し、洗
浄槽(24)に送る。洗浄槽(24)においては濾過残査を洗浄
して鉱酸等の付着成分を除去し、さらに、脱水機(25)を
経た後、浄化濾過残査を回収管(26)によって回収し、セ
メント原料あるいは路盤材等の土木用資材原料として再
利用する。
【００４７】
【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明による下水
汚泥処理方法は、上述のように、下水汚泥を脱水し、脱
水ケーキを乾燥して得られた下水汚泥の脱水ケーキの乾
燥物を、炭化工程、賦活工程を経て無酸素で活性炭化
し、得られた活性炭を燃焼排ガス中の有害物の吸着除去
用途、脱臭等の気体処理用途、または水処理用途に使用
し、使用後の有害物含有廃活性炭を焼却処理することに
よって、廃活性炭に吸着されている有害物を燃焼分解
し、これによって生成した焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理
し、処理液を濾過した後、濾液より燐酸分を回収すると
ともに、ほとんどが土壌成分である濾過残渣を回収する
ものである。
汚泥処理方法は、上述のように、下水汚泥を脱水し、脱
水ケーキを乾燥して得られた下水汚泥の脱水ケーキの乾
燥物を、炭化工程、賦活工程を経て無酸素で活性炭化
し、得られた活性炭を燃焼排ガス中の有害物の吸着除去
用途、脱臭等の気体処理用途、または水処理用途に使用
し、使用後の有害物含有廃活性炭を焼却処理することに
よって、廃活性炭に吸着されている有害物を燃焼分解
し、これによって生成した焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理
し、処理液を濾過した後、濾液より燐酸分を回収すると
ともに、ほとんどが土壌成分である濾過残渣を回収する
ものである。
【００４８】つぎに、請求項２の発明による下水汚泥処
理方法は、廃活性炭の焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理し、
処理液を濾過して得られた濾液を濃縮することによって
燐酸分を回収し、この燐酸分を、硫安、燐安等の化学肥
料の原料として使用するものである。
理方法は、廃活性炭の焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理し、
処理液を濾過して得られた濾液を濃縮することによって
燐酸分を回収し、この燐酸分を、硫安、燐安等の化学肥
料の原料として使用するものである。
【００４９】また、請求項３の発明による下水汚泥処理
方法は、廃活性炭の焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理し、処
理液を濾過して得られたほとんどが土壌成分である濾過
残渣を洗浄して鉱酸等の付着成分を除去した後、脱水
し、得られた浄化濾過残査を、セメント原料あるいは路
盤材等の土木用資材原料として使用するものである。
方法は、廃活性炭の焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理し、処
理液を濾過して得られたほとんどが土壌成分である濾過
残渣を洗浄して鉱酸等の付着成分を除去した後、脱水
し、得られた浄化濾過残査を、セメント原料あるいは路
盤材等の土木用資材原料として使用するものである。
【００５０】本発明の上記の方法によれば、つぎの効果
を生じる。
を生じる。
【００５１】１．下水汚泥の有効利用
現在、国内で多量に発生しており、ほとんど有効利用さ
れないまま廃棄されている下水汚泥中に大量に含まれて
いる燐分を、資源として回収し、リサイクルすることに
よって、現在、国内に輸入されている化学肥料原料を節
約することができる。
れないまま廃棄されている下水汚泥中に大量に含まれて
いる燐分を、資源として回収し、リサイクルすることに
よって、現在、国内に輸入されている化学肥料原料を節
約することができる。
【００５２】２．下水汚泥を直接焼却し、この灰分から
燐酸を生産することも可能であるが、下水汚泥の脱水ケ
ーキを乾燥し、炭化し、賦活して、活性炭を製造し、こ
の活性炭を、例えば焼却炉の排ガス中に含まれるダイオ
キシンの吸着除去剤、あるいは下水処理場での脱臭剤と
して一度有効利用した後、廃活性炭を焼却して、ダイオ
キシン類等の可燃性吸着有害物質を燃焼分解で無害化
し、残査を燐酸原料とする方が、資源としてより有効に
利用できる。
燐酸を生産することも可能であるが、下水汚泥の脱水ケ
ーキを乾燥し、炭化し、賦活して、活性炭を製造し、こ
の活性炭を、例えば焼却炉の排ガス中に含まれるダイオ
キシンの吸着除去剤、あるいは下水処理場での脱臭剤と
して一度有効利用した後、廃活性炭を焼却して、ダイオ
キシン類等の可燃性吸着有害物質を燃焼分解で無害化
し、残査を燐酸原料とする方が、資源としてより有効に
利用できる。
【００５３】３．現在、下水汚泥は一部コンポスト（堆
肥）化され、肥料として利用されているが、これに比べ
ると、下水汚泥から回収された燐酸を原料とする燐系化
学肥料の場合、つぎのような利点がある。
肥）化され、肥料として利用されているが、これに比べ
ると、下水汚泥から回収された燐酸を原料とする燐系化
学肥料の場合、つぎのような利点がある。
【００５４】 肥料として使用の時期が制限されな
い。
い。
【００５５】 工場で多量に生産できるので、品質が
安定する。
安定する。
【００５６】 下水汚泥から回収された燐酸を原料と
する燐系化学肥料に不足している植物栄養分を後から添
加して、補充することができるので、複合系肥料が簡単
に生産可能である。
する燐系化学肥料に不足している植物栄養分を後から添
加して、補充することができるので、複合系肥料が簡単
に生産可能である。
【図１】本発明の下水汚泥処理方法の実施例を示すフロ
ーシートである。
ーシートである。
(A) ：下水処理場
(B) ：都市ごみ焼却場
(1) ：下水汚泥の脱水ケーキ
(2) ：乾燥機
(3) ：炭化炉
(4) ：賦活炉
(5) ：水蒸気供給管
(6) ：下水汚泥活性炭製品流送管
(7) ：都市ごみ焼却排ガス導入管
(8) ：循環活性炭粉末供給管
(9) ：活性炭バグフィルター
(10)：清浄ガス排出管
(11)：ダイオキシン類吸着廃活性炭排出管
(12)：廃活性炭流送管
(13)：専用焼却炉
(14)：２次燃焼炉
(15)：清浄ガス排出管
(16)：焼却灰流送管
(17)：蒸解槽
(18)：硫酸供給管
(19)：濾過機
(20)：燐酸含有濾液流送管
(21)：濃縮釜
(22)：燐酸製品排出管
(23)：濾過残査流送管
(24)：洗浄槽
(25)：脱水機
(26)：濾過残査回収管
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｃ０２Ｆ 11/12 ＺＡＢＡ ４Ｈ０６１
ＺＡＢ Ｃ０４Ｂ 7/38
Ｃ０４Ｂ 7/38 Ｃ０５Ｇ 1/06
Ｃ０５Ｇ 1/06 Ｃ０５Ｂ 7:00
//(Ｃ０５Ｇ 1/06 Ｃ０５Ｃ 3:00
Ｃ０５Ｂ 7:00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｌ
Ｃ０５Ｃ 3:00）
(72)発明者 池本 昇
大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日
立造船株式会社内
(72)発明者 村井 健二
大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日
立造船株式会社内
Ｆターム(参考） 4D004 AA36 AA47 AB07 BA02 BA04
CA13 CA22 CA28 CA34 CA40
CC12
4D012 BA03 CA12 CC13 CG10 CH01
CK10
4D024 AA04 AB11 BA02 BB01 DA10
4D059 AA03 BD00 BE00 BF02 CA27
CC01 CC06 CC10
4G146 AA06 AD11 BA35 BB07 BC03
BD06
4H061 AA02 BB10 BB32 GG18 GG21
GG22 GG28 GG43 GG54
Claims (3)
- 【請求項１】 下水汚泥を脱水し、脱水ケーキを乾燥し
て得られた下水汚泥の脱水ケーキの乾燥物を、炭化工
程、賦活工程を経て無酸素で活性炭化し、得られた活性
炭を燃焼排ガス中の有害物の吸着除去用途、脱臭等の気
体処理用途、または水処理用途に使用し、使用後の有害
物含有廃活性炭を焼却処理することによって、廃活性炭
に吸着されている有害物を燃焼分解し、これによって生
成した焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理し、処理液を濾過し
た後、濾液より燐酸分を回収するとともに、ほとんどが
土壌成分である濾過残渣を回収することを特徴とする、
下水汚泥処理方法。 - 【請求項２】 廃活性炭の焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理
し、処理液を濾過して得られた濾液を濃縮することによ
って燐酸分を回収し、この燐酸分を、硫安、燐安等の化
学肥料の原料として使用することを特徴とする、請求項
１記載の下水汚泥処理方法。 - 【請求項３】 廃活性炭の焼却灰を硫酸等の鉱酸で処理
し、処理液を濾過して得られたほとんどが土壌成分であ
る濾過残渣を洗浄して鉱酸等の付着成分を除去した後、
脱水し、得られた浄化濾過残査を、セメント原料あるい
は路盤材等の土木用資材原料として使用することを特徴
とする、請求項１記載の下水汚泥処理方法。
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| JP2002060614A JP3981759B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 下水汚泥処理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN100445223C (zh) * | 2005-07-29 | 2008-12-24 | 南京理工大学 | 一种用于污水处理的污泥吸附剂制备方法 |
| JP2009207983A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Metawater Co Ltd | リン抽出液の回収方法及びリン抽出液の回収装置 |
| JP2015520671A (ja) * | 2012-05-07 | 2015-07-23 | バイオジェニック レゲント ベンチャーズ エルエルシー | 生物起源の活性炭ならびにそれを作製および使用する方法 |
| CN109987907A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-09 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种含有市政污泥残渣的道路路基材料 |
| CN110526549A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-12-03 | 安徽百和环境技术有限公司 | 一种土地改良污泥生物炭及其制备方法 |
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| US11932814B2 (en) | 2021-04-27 | 2024-03-19 | Carbon Technology Holdings, LLC | Biocarbon blends with optimized fixed carbon content, and methods for making and using the same |
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-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002060614A patent/JP3981759B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2009207983A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Metawater Co Ltd | リン抽出液の回収方法及びリン抽出液の回収装置 |
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