JP2004122073A

JP2004122073A - 廃棄物のリサイクル処理方法及びそのリサイクル処理施設

Info

Publication number: JP2004122073A
Application number: JP2002293547A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakamura; 中村　孝洋; Eiji Yamagata; 山縣　英治; Tatsu Takamatsu; 高松　竜
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-07
Also published as: JP3849774B2

Abstract

【課題】可燃ごみの焼却場、し尿処理場と汚水の下水処理場とからなる廃棄物処理施設において廃棄物を処理すると同時に、リサイクル処理機能を融合することにより、各廃棄物を効率良く処理し、かつリサイクル施設においては廃棄物エネルギーを回収し、再生利用の促進を図る。
【解決手段】廃棄物処理施設Ｓにおいて、焼却場２では、紙くず、木屑等の水分の少ない可燃ごみ１を焼却処理し、し尿処理場４では、し尿３を消化処理して一次処理水８と、し渣９と、余剰汚泥１０とに分離し、下水処理場６では、汚水５とし尿処理場４で分離された一次処理水８とを下水処理する。同時に、リサイクル施設Ｒにおいて、可燃ごみ１から分別した生ごみ１２をスラリー化処理し、この生ごみ１２と、し尿処理場４から生じる余剰汚泥１０とを混合し、この混合スラリーからバイオガス１５を発酵により生成させる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理施設において可燃ごみの焼却処理、し尿処理及び汚水の下水処理をすると共に、リサイクル施設において廃棄物エネルギーを回収し、再生利用する廃棄物のリサイクル処理方法及びこのリサイクル処理施設に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
従来より、特開２００２−４５８３６号公報「食品廃棄物リサイクルシステム」のように、一般家庭等から生ごみとして廃棄される廃棄物を有効に処理するリサイクル方法が種々提案されている。
【０００３】
例えば、廃棄物処理施設においては、図３の廃棄物処理施設における処理方法のブロック図に示すように、可燃ごみ１は焼却場２で、し尿３はし尿処理場４で、更に汚水５は下水処理場６でそれぞれ処理していた。即ち、生ごみと共に、水分の少ない紙くず、木屑、牛乳パック、カタログ等のごみを一緒にした可燃ごみ１は、文字通り焼却場２で焼却処理していた。この焼却処理によって減容化されたスラグ（焼却灰）７は、例えば埋立処分又は建材等に利用されていた。この可燃ごみ１の焼却処理は、ごみの体積を２０の１程度に小さくすると共に、ばい菌や害虫を焼却し、臭いを分解する衛生的にも優れた処理方法である。
【０００４】
人の排泄物等のし尿３は、し尿処理場４において、例えば好気性微生物により消化処理して水分、即ち一次処理水８と、し渣９と、余剰汚泥（スラッジケーキ）１０とに分離していた。この一次処理水８は下水処理場６へ送られ、ここで処理していた。し渣９と余剰汚泥（スラッジケーキ）１０は、焼却場２へ送られ、ここで焼却処理していた。
【０００５】
下水処理場６では、水質汚濁防止法で定める金属製品製造業等の特定施設から排出される汚水５等、上述したし尿処理場４からの一次処理水８及びし尿３を、例えばスクリーンによる粗大汚物の除去、沈殿池による浮遊物質の除去、生物学的処理、最終沈殿池処理、塩素により殺菌した後、その処理水はそのまま公共用水域に放流していた。この下水処理場６では大量の下水汚泥１１が発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の廃棄物処理施設においては、増加し続ける可燃ごみ１に焼却場２の処理の能力が追従できず、その可燃ごみ１を円滑に焼却処理することができないという問題が生じてきた。また、可燃ごみ１でも特に水分の多い生ごみ１２や、し尿処理場４からの余剰汚泥１０の水分が多いときは、焼却場２における焼却炉の温度が低下してその焼却処理の負担が増大し、助燃料を必要するという問題を有していた。
【０００７】
また、下水処理場６の消化槽の処理量が増大してくると、その処理に長時間を要するようになった。更に、この下水処理場６から生じた下水汚泥１１を処理するコストが高騰するという問題を有していた。
【０００８】
現在、地方公共団体では、各廃棄物の分別収集、リサイクルの積極的な取り組みがなされるようになった。特に、可燃ごみ１中の家庭系生ごみ１２と事業系生ごみ１２についてはリサイクル（再利用）したいという要請が高くなった。そこで、本発明の発明者はこの要請に応えるべく、廃棄物処理施設とリサイクル処理施設とを融合させて廃棄物を効率よく処理する方法を創案した。
【０００９】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、可燃ごみの焼却場、し尿処理場と汚水の下水処理場とからなる廃棄物処理施設において廃棄物を処理すると同時に、リサイクル処理機能を融合することにより、各廃棄物を効率良く処理し、かつリサイクル施設においては廃棄物エネルギーを回収し、再生利用の促進を図ることができる廃棄物のリサイクル処理方法及びこのリサイクル処理施設を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の処理方法によれば、廃棄物処理施設（Ｓ）において、焼却場（２）では、紙くず、木屑等の水分の少ない可燃ごみ（１）を焼却処理し、し尿処理場（４）では、し尿（３）を消化処理して一次処理水（８）と、し渣（９）と、余剰汚泥（１０）とに分離し、下水処理場（６）では、汚水（５）と前記し尿処理場（４）で分離された一次処理水（８）とを下水処理し、リサイクル施設（Ｒ）において、可燃ごみ（１）から分別した生ごみ（１２）をスラリー化処理し、この生ごみ（１２）と、前記し尿処理場（４）から生じる余剰汚泥（１０）とを混合し、この混合スラリーからバイオガス（１５）を発酵生成させる、ことを特徴とする廃棄物のリサイクル処理方法が提供される。
【００１１】
前記し尿処理場（４）で生じた余剰汚泥（１０）を、前記リサイクル施設（Ｒ）において乾燥処理して乾燥汚泥にする、ことが好ましい。前記下水処理場（６）で生じた下水汚泥（１１）を、前記リサイクル施設（Ｒ）において乾燥処理して乾燥汚泥（２７）にする、ことが好ましい。前記混合スラリーからバイオガス（１５）を発酵生成させるときに生じた消化汚泥（１８）から脱水した分離液（２６）を、前記下水処理場（６）で下水処理する、ことが好ましい。
【００１２】
上記構成の処理方法では、焼却場（２）では、生ごみ（１２）と分別した紙くず、木屑等の水分の少ない可燃ごみ（１）のみを焼却処理しているので、助燃料を必要としない。更に、この焼却場（２）では、し尿処理場（４）で処理された余剰汚泥（１０）はリサイクル施設（Ｒ）において乾燥汚泥（２７）にしてから焼却処理しているので、助燃料を必要としない。同じく、下水処理場（６）で生じた下水汚泥（１１）はリサイクル施設（Ｒ）において乾燥汚泥（２７）にしてから焼却処理しているので、助燃料が必要なく焼却処理能力を向上させることができる。
【００１３】
リサイクル施設（Ｒ）において、バイオガス（１５）を発酵生成させるために、生ごみ（１２）と共に、前記し尿処理場（４）から生じる余剰汚泥（１０）とを混合した混合スラリーからバイオガス（１５）を発酵生成させるので、大量のバイオガス（１５）を生成させることができる。
【００１４】
本発明の処理施設によれば、紙くず、木屑等の水分の少ない可燃ごみ（１）を焼却処理する焼却場（２）と、し尿（３）を消化処理して一次処理水（８）と、し渣（９）と、余剰汚泥（１０）とに分離するし尿処理場（４）と、汚水（５）と前記し尿処理場（４）で分離された一次処理水（８）とを下水処理する下水処理場（６）と、可燃ごみ（１）から分けた生ごみ（１２）を分別する分別機（１３）と、前記生ごみ（１２）と、前記し尿処理場（４）から生じた余剰汚泥（１０）とを混合してスラリー化処理するスラリータンク（１４）と、前記スラリータンク（１４）中の混合スラリーからバイオガス（１５）を発酵生成させる発酵槽（１６）と、前記バイオガス（１５）から電力を生成する熱併給発電装置と、前記発酵槽（１６）で生じる消化汚泥（１８）を乾燥させる乾燥機（１９）と、を備えた、ことを特徴とする廃棄物のリサイクル処理施設が提供される。
前記熱併給発電装置はガスエンジン（１７）、マイクロガスタービン又は燃料電池発電装置である。
【００１５】
前記発酵槽（１６）は、前記熱併給発電装置の発電の際に生じた温水で加温するように構成する、ことが好ましい。前記乾燥機（１９）は、前記熱併給発電装置の発電の際に生じた温水でボイラー（２４）に供給し、それで生成した蒸気により加熱するように構成する、ことが好ましい。
【００１６】
上記構成の処理施設では、前記発酵槽（１６）を、ガスエンジン（１７）等の熱併給発電装置の発電の際に生じた温水で加温するので、バイオガス（１５）の発酵生成を促進することができる。前記乾燥機（１９）を、ガスエンジン（１７）の発電の際に生じた温水をボイラー（２４）に供給し、該ボイラー（２４）で生成した蒸気により加熱するために、重油等の化石燃料を必要としない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の廃棄物のリサイクル処理方法を示すブロック図である。図２は本発明のリサイクル処理施設を示すブロック図である。
本発明の廃棄物のリサイクル処理方法は、焼却場２では可燃ごみ１を焼却処理し、し尿処理場４ではし尿３を消化処理し、下水処理場６では汚水５を下水処理する廃棄物処理施設Ｓと、生ごみ１２をスラリー化処理し、この生ごみ１２と、し尿処理場４から生じた余剰汚泥１０を濃縮及び前処理したものとを混合し、この混合スラリーからバイオガス１５を発酵生成させるリサイクル施設Ｒとから成る処理方法である。
【００１８】
本発明の廃棄物処理施設Ｓにおいては、前処理として可燃ごみ１を紙くず、木屑等の水分の少ないものと、水分の多い生ごみ１２とに分別する。この廃棄物処理施設Ｓでは、紙くず、木屑等の水分の少ない可燃ごみ１のみを焼却場２で焼却処理する。水分が多い可燃ごみ１は、焼却炉内の焼却温度を低下させ、助燃料が多く必要になるからである。本発明では分別した生ごみ１２は、リサイクル施設Ｒにおいて廃棄物エネルギーの回収に利用するようになっている。
【００１９】
この焼却場２では、焼却処理によって減容化されたスラグ７は、例えば埋立処分又は建材等に利用される。この可燃ごみ１の焼却処理によって、ごみの体積を２０の１程度に小さくすると共に、ばい菌や害虫を焼却し、臭いを分解する。
【００２０】
し尿３は、し尿処理場４で消化処理して一次処理水８と、し渣９と、余剰汚泥１０とに分離する。し渣９は、焼却場２へ送り焼却処理する。一次処理水８は、下水処理場６へ送り下水処理する。余剰汚泥１０は、リサイクル施設Ｒへ送り乾燥処理する。
【００２１】
汚水５は、し尿処理場４で分離された一次処理水８と共に下水処理場６で下水処理する。この下水処理場６ではスクリーンによる粗大汚物を除去し、沈殿池により浮遊物質を除去し、生物学的処理、最終沈殿池処理、塩素により殺菌した後、その処理水は公共用水域に放流する。この下水処理場６で生じた下水汚泥１１は、リサイクル施設Ｒへ送り乾燥処理する。
【００２２】
リサイクル施設Ｒは、図２に示すように、可燃ごみ１から分別した生ごみ１２を分別する分別機１３と、し尿処理場４から生じる余剰汚泥１０を濃縮及び前処理したものとを混合して、このスラリータンク１４中の混合スラリーからバイオガス１５を発酵生成させる発酵槽１６と、バイオガス１５から電力を生成するガスエンジン１７と、この発酵槽１６で生じた消化汚泥１８を乾燥させる乾燥機１９と、を備えた処理施設である。
【００２３】
生ごみ１２は、分別機１３でスラリー化処理し、スラリータンク１４に入れる。このときの生ごみ１２の含水率は８０％程度である。また、し尿処理場４から生じた余剰汚泥１０は、濃縮装置２０で含水率を９５％程度にしてから、前処理装置２１を介してスラリータンク１４に入れる。このスラリータンク１４からスラリー化処理した生ごみ１２と余剰汚泥１０は発酵槽１６に入れる。
【００２４】
発酵槽１６において、メタンガス等のバイオガス１５を発酵生成させる。このバイオガス１５は、脱硫器２２で脱硫しコジェネレーションシステム（ｃｏ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ「熱併給発電システム」）の燃料として電力及び熱源として利用される。そこで、このバイオガス１５はガスホルダー２３に貯蔵し、バイオガス１５の一部は、熱併給発電装置であるガスエンジン１７に送り発電に利用する。更に、このバイオガス１５はボイラー２４の燃料として利用することができる。
なお、図示例ではこの熱併給発電装置の一例としてガスエンジン１７を説明しているが、熱を供給しながら発電することができる装置であれば、このガスエンジン１７に代えて、マイクロガスタービン又は燃料電池発電装置、或はその他の装置を利用することができる。
【００２５】
本発明のリサイクル処理方法では、発酵槽１６については熱併給発電装置であるガスエンジン１７による発電の際に生じた温水で加熱するので、バイオガス１５を効率良く発酵生成させることができる。また、同じく乾燥機１９についてもガスエンジン１７の発電の際に生じた温水でボイラー２４に供給し、このボイラー２４で生成した蒸気により加温するために、重油等の化石燃料を必要としない。
【００２６】
一方、発酵槽１６に生じた消化汚泥１８は、脱水機２５で含水率８０％程度に低減させる。なお、この脱水機２５で生じた分離液２６は下水処理場６へ送り下水処理する。この脱水機２５で処理した消化汚泥１８は乾燥機１９で含水率を３０％程度に低減させて乾燥汚泥２７とする。この乾燥機１９に用いる蒸気は、燃料としてバイオガス１５を用いたボイラー２４で生成した蒸気を使用している。この乾燥機１９に下水処理場６で生じた汚泥脱水ケーキ１１をも乾燥処理する。
【００２７】
このように、リサイクル施設Ｒでは、生ごみ１２とし尿処理場４からの余剰汚泥１０は発酵生成に利用した後、消化汚泥１８にして乾燥処理してから焼却場２で焼却処理する。また、生ごみ１２を分別機１３で分別したときに生じた分別残さ（異物）２８も焼却処理する。これらの消化汚泥１８、分別残さ（異物）２８は共に含水率が低いので容易に焼却することができる。
【００２８】
なお、本発明は上述した発明の実施の形態に限定されず、廃棄物処理施設Ｓとリサイクル処理施設Ｒとを融合させることにより、各廃棄物を効率良く処理する方法であれば、上述した処理する順番又は処理装置の構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の廃棄物のリサイクル処理方法は、可燃ごみの焼却場、し尿処理場と汚水の下水処理場からなる廃棄物処理施設において廃棄物を処理すると同時に、リサイクル処理機能を融合することにより、種々の廃棄物を効率良く処理し、かつリサイクル施設において廃棄物エネルギーを回収し、再生利用の促進を図ることができる。
【００３０】
本発明の廃棄物のリサイクル処理施設は、焼却場の処理の能力が小さいときでも、水分の少ない可燃ごみのみを処理し、また余剰汚泥についてもリサイクル施設において乾燥処理をしているので、助燃料を必要とせず、多量の可燃ごみを処理することができる。
【００３１】
更に、発酵槽はガスエンジン等の熱併給発電装置の発電の際に生じた温水で加温しているので、バイオガスの発酵生成を促進することができ、また乾燥機はガスエンジン等の熱併給発電装置による発電の際に生じた温水をボイラーに供給し、そこで生成した蒸気により加熱するために、重油等の化石燃料を必要とせず、加熱装置を省略することができ、ランニングコストを低減することができる、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物のリサイクル処理方法を示すブロック図である。
【図２】本発明のリサイクル処理施設を示すブロック図である。
【図３】従来の廃棄物処理施設における処理方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｓ　廃棄物処理施設
１　可燃ごみ
２　焼却場
３　し尿
４　し尿処理場
６　下水処理場
５　汚水
８　一次処理水
９　し渣
１０　余剰汚泥
１１　下水汚泥
Ｒ　リサイクル施設
１２　生ごみ（可燃ごみ）
１３　分別機
１４　スラリータンク
１５　バイオガス
１６　発酵槽
１７　ガスエンジン（熱併給発電装置）
１８　消化汚泥
１９　乾燥機
２４　ボイラー
２６　分離液

Claims

廃棄物処理施設（Ｓ）において、
焼却場（２）では、紙くず、木屑等の水分の少ない可燃ごみ（１）を焼却処理し、
し尿処理場（４）では、し尿（３）を消化処理して一次処理水（８）と、し渣（９）と、余剰汚泥（１０）とに分離し、
下水処理場（６）では、汚水（５）と前記し尿処理場（４）で分離された一次処理水（８）とを下水処理し、
リサイクル施設（Ｒ）において、
可燃ごみ（１）から分別した生ごみ（１２）をスラリー化処理し、この生ごみ（１２）と、前記し尿処理場（４）から生じる余剰汚泥（１０）とを混合し、
この混合スラリーからバイオガス（１５）を発酵生成させる、ことを特徴とする廃棄物のリサイクル処理方法。
前記し尿処理場（４）で生じた余剰汚泥（１０）を、前記リサイクル施設（Ｒ）において乾燥処理して乾燥汚泥（２７）にする、ことを特徴とする請求項１の廃棄物のリサイクル処理方法。
前記下水処理場（６）で生じた下水汚泥（１１）を、前記リサイクル施設（Ｒ）において乾燥処理して乾燥汚泥にする、ことを特徴とする請求項１の廃棄物のリサイクル処理方法。
前記混合スラリーからバイオガス（１５）を発酵生成させるときに生じた消化汚泥（１８）から脱水した分離液（２６）を、前記下水処理場（６）で下水処理する、ことを特徴とする請求項１の廃棄物のリサイクル処理方法。
紙くず、木屑等の水分の少ない可燃ごみ（１）を焼却処理する焼却場（２）と、
し尿（３）を消化処理して一次処理水（８）と、し渣（９）と、余剰汚泥（１０）とに分離するし尿処理場（４）と、
汚水（５）と前記し尿処理場（４）で分離された一次処理水（８）とを下水処理する下水処理場（６）と、
可燃ごみ（１）から分けた生ごみ（１２）を分別する分別機（１３）と、
前記生ごみ（１２）と、前記し尿処理場（４）から生じた余剰汚泥（１０）とを混合してスラリー化処理するスラリータンク（１４）と、
前記スラリータンク（１４）中の混合スラリーからバイオガス（１５）を発酵生成させる発酵槽（１６）と、
前記バイオガス（１５）から電力を生成する熱併給発電装置と、
前記発酵槽（１６）で生じる消化汚泥（１８）を乾燥させる乾燥機（１９）と、を備えた、ことを特徴とする廃棄物のリサイクル処理施設。
前記熱併給発電装置はガスエンジン（１７）である、ことを特徴とする請求項５の廃棄物のリサイクル処理施設。
前記熱併給発電装置はマイクロガスタービンである、ことを特徴とする請求項５の廃棄物のリサイクル処理施設。
前記熱併給発電装置は燃料電池発電装置である、ことを特徴とする請求項５の廃棄物のリサイクル処理施設。
前記発酵槽（１６）は、前記熱併給発電装置の発電の際に生じた温水で加温するように構成した、ことを特徴とする請求項５，６，７，８の廃棄物のリサイクル処理施設。
前記乾燥機（１９）は、前記熱併給発電装置の発電の際に生じた温水をボイラー（２４）に供給し、該ボイラー（２４）で生成した蒸気により加熱するように構成した、ことを特徴とする請求項５，６，７，８の廃棄物のリサイクル処理施設。