JP2005052706A - Waste treatment method and apparatus therefor - Google Patents

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JP2005052706A JP2003206598A JP2003206598A JP2005052706A JP 2005052706 A JP2005052706 A JP 2005052706A JP 2003206598 A JP2003206598 A JP 2003206598A JP 2003206598 A JP2003206598 A JP 2003206598A JP 2005052706 A JP2005052706 A JP 2005052706A
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treated liquid
waste
pressure
pipe
waste treatment
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JP2003206598A
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Fumihiko Tamamushi
文彦 玉蟲
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IHI Corp
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IHI Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the clogging of piping by preventing the adhesion of a soft foreign matter consisting of an organic matter to the inside of the piping. <P>SOLUTION: The waste treatment method has a hydrothermal reaction process for liquefying organic waste X held to a high-pressure/high-temperature state to obtain a treated liquid Y and a pressure reducing process for reducing the pressure of the treated liquid Y and also has a cooling process for directly mixing a cooling medium Z with the treated liquid Y before the pressure reducing process to cool the treated liquid Y. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処理方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、余剰汚泥等の有機廃棄物を処理する方法として、亜臨界状態の水熱反応を利用した処理方法が提案されている。この水熱反応を利用した有機廃棄物の処理方法(以下、水熱反応方法と称する)は、亜臨界の高圧・高温状態の有機廃棄物を水熱反応処理することによって、有機廃棄物を液状化して処理済液とし、この処理済液を減圧してから外部に排出するものである。
このような水熱反応方法を採用する水熱反応装置(廃棄物処理装置)は、通常、高圧・高温状態の有機廃棄物を水熱反応処理する水熱反応器と、当該水熱反応器から排出された処理済液と有機廃棄物とを間接的に熱交換することによって処理済液を冷却かつ有機廃棄物を予熱する予熱器と、処理済液を冷却水等の冷却媒体によって間接的に冷却するクーラと、処理済液を減圧する減圧バルブとを備えている。
【0003】
【特許文献1】
特開平2001−145860号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような水熱反応装置を実際に稼動している内に、予熱器及びクーラにおいて、配管詰まりが生じることが分かった。これらの予熱器及びクーラを分解してみると、その配管内に有機物からなる軟性の異物が付着していることが判明した。このような軟性の異物は、予熱器及びクーラの配管においてのみ付着しているため、処理済液が冷却される過程において生成されるものであると考えられる。
【0005】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、配管内に有機物からなる軟性の異物が付着することを防止することによって配管詰まりを防止することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、廃棄物処理方法に係る第1の手段として、高圧・高温下状態の有機廃棄物を液状化して処理済液とする水熱反応工程と、上記処理済液を減圧する減圧工程とを有する廃棄物処理方法であって、上記減圧工程前に冷却媒体を直接上記処理済液と混合させることによって、上記処理済液を冷却する冷却工程を有するという構成を採用する。
【0007】
廃棄物処理方法に係る第2の手段として、上記第1実施形態において、上記冷却工程において、上記処理済液は、上記減圧工程後における飽和蒸気温度に冷却されるという構成を採用する。
【0008】
廃棄物処理方法に係る第3の手段として、上記第1または第2の手段において、上記冷却工程は、上記処理済液に上記冷却媒体を流入させる流入工程と、上記処理済液と上記冷却媒体とを混合させる混合工程とを有するという構成を採用する。
【0009】
廃棄物処理方法に係る第4の手段として、上記第1〜第3いずれかの手段において、上記水熱反応工程において、上記有機廃棄物は150〜300℃に加温されかつ加温された温度における飽和水蒸気圧以上に加圧されるという構成を採用する。
【0010】
廃棄物処理方法に係る第5の手段として、高圧・高温下状態の有機廃棄物を液状化して処理済液とする水熱反応工程と、上記処理済液を冷却する冷却工程と、冷却された上記処理済液を減圧する減圧工程とを有する廃棄物処理方法において、上記有機廃棄物に代わり水を用いることによって、上記処理済液が流れる流路配管内を清掃するクリーニング工程を有するという構成を採用する。
【0011】
廃棄物処理方法に係る第6の手段として、上記第5の手段において、上記クリーニング工程は、上記水を高圧・高温化する加圧・加温工程と、上記水を減圧する水減圧工程とからなるという構成を採用する。
【0012】
廃棄物処理方法に係る第7の手段として、上記第6の手段において、上記加圧・加温工程において、上記水は、200℃以上に加温されかつ加温された温度における飽和水蒸気圧に加圧されるという構成を採用する。
【0013】
廃棄物処理装置に係る第1の手段として、高圧・高温状態の有機廃棄物を液状化して処理済液として排出する水熱反応器と、上記処理済液を減圧して排出する減圧バルブとを有する廃棄物処理装置であって、上記減圧バルブの前段において、上記処理済液に冷却媒体を直接流入する冷却媒体供給部を備えるという構成を採用する。
【0014】
廃棄物処理装置に係る第2の手段として、上記第1の手段において、上記処理済液と上記冷却媒体とを混合させる混合部を有するという構成を採用する。
【0015】
廃棄物処理装置に係る第3の手段として、上記第2の手段において、上記混合部は、上記処理済液と上記冷却媒体とが混合されるような長さを有する配管であるという構成を採用する。
【0016】
廃棄物処理装置に係る第4の手段として、上記第1〜第3いずれかの手段において、上記処理済液が流れる配管の内、少なくとも上記処理済液に上記冷却媒体が流入される部位に対応した部分には、ポリ4フッ化エチレン加工が施されているという構成を採用する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る廃棄物処理方法及び装置の一実施形態について説明する。
【0018】
図1は、本実施形態に係わる水熱反応装置(廃棄物処理装置)の概略構成図である。この図において、符号1はホッパ、2は払出ポンプ、3は加圧ポンプ、5は水熱反応器用循環ポンプ、6は水熱反応器、7は冷却水供給部(冷却媒体供給部)、8は減圧バルブ、9は貯留槽、また、Xは余剰汚泥(有機廃棄物)、Yは処理済液、Zは冷却水(冷却媒体)である。
【0019】
ホッパ1は、外部から供給された余剰汚泥Xを一時的に貯留するものである。このホッパ1の下端は、開口端として形成されており、払出ポンプ2が接続されている。この払出ポンプ2は、余剰汚泥Xの排出量を規定するものであり、ホッパ1に貯留された余剰汚泥Xを配管aを介して加圧ポンプ3に供給するものである。
【0020】
加圧ポンプ3は、払出ポンプ2から供給された余剰汚泥Xを、所定の圧力に加圧して配管bを介して排出するものである。
加圧ポンプ3の後段には、図示するように、水熱反応器用循環ポンプ5、水熱反応器6及び配管cからなる循環経路が配置されている。
水熱反応器6は、自らに供給される余剰汚泥Xを亜臨界の高圧・高温状態(150〜300℃かつその温度における飽和水蒸気圧以上の圧力)で水熱反応処理することによって、液状化して処理済液Yとして排出するものである。
また、水熱反応器用循環ポンプ5は、上記処理済液Yと余剰汚泥Xとを混合状態で矢印方向に配管cを介して循環させるものである。
【0021】
冷却水供給部7は、水熱反応器用循環ポンプ5、水熱反応器6及び配管cからなる循環経路から配管dを介して排出される処理済液Yに対して配管eを介して処理済液Yと同程度に加圧した直接冷却水を流入するものである。
【0022】
図2は、配管dと配管eとの接続部位の拡大断面図である。この図に示すように、配管dと配管eとは、冷却水Zの流れに対して処理済液Yの流れをぶつけるようにT字型に接続されている。そして、この接続部位近傍の配管d及び配管eの内壁部には、ポリ4フッ化エチレンによるコーティングが施されている。
この配管dと配管eとの接続部位から減圧バルブ8まで(混合部)は、処理済液Yと冷却水Zとが充分に混合されるように、例えば長さが1.5m程度に設計されている。なお、配管d内に処理済液Yと冷却水Zとを混合させるための攪拌装置等を配置することも考えられるが、配管詰まりを生じる原因となる可能性が想定されるため、配管dと配管eとの接続部位から減圧バルブ8までを充分な長さに設計する方が良い。
【0023】
図1に戻り、減圧バルブ8は、処理済液Yと冷却水Zが混合された排水を減圧して配管fを介して排出するものである。
減圧バルブ8の後段には、処理済液Yを、例えば、常に20mの高さに貯留しておく貯留槽9が配置されており、配管fは、貯留槽9の下部に接続されている。したがって、配管f内の圧力は、貯留槽9に貯留された処理済液Yの重量によって、0.02MPa程度となる。
【0024】
このように構成された本実施形態に係る廃棄物処理装置は、例えば、処理済液Y中に含有された有機物を分解除去するための生物反応槽を備える有機物分解装置に接続されている。そして、貯留槽9から排出された処理済液Yは、例えば、このような生物反応槽に供給される。
なお、通常、上記有機物分解反応装置には、当該有機物分解反応装置に用いられる冷却水を生成して有機物分解反応装置内を循環させる冷却塔が備えられている。この冷却塔は、水を一度気化させることによって冷却するものが一般的であるため、冷却水の水質低下を防止するために循環する冷却水の一部を外部に排出している。したがって、この冷却塔の外部に排出される冷却水の一部を冷却水供給部7によって加圧して処理済液Yに流入することで、有機物分解装置の冷却水を有効活用することができる。
【0025】
次に、このように構成された廃棄物処理装置における廃棄物処理方法について説明する。
【0026】
ホッパ1に供給された余剰汚泥Xは、ホッパ1によって一時的に貯留された後に、払出ポンプ2によって、所定量が連続的に配管aを介して後段の加圧ポンプ3に供給される。そして、余剰汚泥Xは、この加圧ポンプ3によって所定の圧力に加圧され、さらに配管bを介して、水熱反応器用循環ポンプ5、水熱反応器6及び配管cからなる循環経路に供給される。
【0027】
この循環経路には、予め水熱反応器6によって水熱処理された処理済液Yが水熱反応用循環ポンプ5によって循環されている。余剰汚泥Xは、この循環経路を循環する処理済液Yに混合されて水熱反応器6に供給される。余剰汚泥Xは、この水熱反応器6において亜臨界状態で水熱処理されることによって液状化され、処理済液Yとして水熱反応器6から排出される(水熱反応工程)。
【0028】
水熱反応器6から排出された処理済液Yは、その一部が循環経路から配管dを介して排出される。この配管dは、上述のように、冷却水供給部7から供給される冷却水Zが流れる配管eと接続されており、したがって処理済液Yには、冷却水Zが流入される(流入工程)。
その後、処理済液Yは、配管dと配管eとの接続部位から減圧バルブ8に至るまでの間に充分に混合されることによって均一に冷却される(混合工程)。そして、減圧バルブ8によって減圧された処理済液Yは、貯留槽9に配管fを介して供給された後、例えば、外部の有機物分解反応装置等に供給される。
このように、冷却水Zを処理済液Yに直接混合することによって、配管の内壁面と処理済液Yとの温度差が少なくなり、有機物からなる軟性の異物が配管内に付着しにくくなる。
また、冷却水供給部7から任意の流量の冷却水Zを処理済液Yに流入させることができるので、処理済液Yの汚れ係数等の変動によらず、処理済液Yの温度をコントロールすることが可能となる。
【0029】
なお、上述した有機物から軟性の異物は、処理済液Yの温度が低温になるほど生成される傾向が見られるので、減圧バルブ8によって減圧された後の処理済液Yの温度をできるだけ高温状態とすることが好ましい。そこで、本実施形態において、冷却水Zは、処理済液Yの温度が120℃となるようにその供給量が調整される。
これは、上述のように、減圧バルブ8の後段の配管fが処理済液Yを20m程度貯留した貯留槽9の下部に接続されていることによって配管f内が0.02MPa程度の加圧状態となっているためであり、120℃が配管f内の飽和水蒸気温度となっているためである。
【0030】
また、配管dと配管eとの接続部位の内壁面には、上述のように、ポリ4フッ化エチレンによるコーティングが施されているので、仮に冷却水Zと混合されることによって処理済液Yが冷却された際に有機物から軟性の異物が生成された場合であっても、有機物から軟性の異物が配管d及び配管eの内壁面に付着することを防止できる。
【0031】
このように、本発明に係る廃棄物処理方法及び装置によれば、冷却水Zを直接処理済液Yに混合することによって、有機物からなる軟性の異物が配管内に付着することが防止されるため、配管詰まりを防止することが可能となる。
【0032】
なお、上記実施形態に示した廃棄物処理装置を実際に連続稼動させた場合には、有機物からなる軟性の異物が配管内に付着することがなく、配管詰まりを防止できることが確認された。
【0033】
なお、上述のように、冷却水Zを直接処理済液Yに混合し、さらに、処理済液Yが流れる配管dと冷却水Yが流れる配管eとの接続部位近傍の配管の内壁面がポリ4フッ化エチレンによるコーティングを施されている場合であっても、廃棄物処理装置を長時間に亘って稼動している内に有機物からなる軟性の異物が配管内に徐々に付着する可能性がある。
【0034】
このような場合には、高温化した水を処理済液Yが流れる配管(流路)内に流すことによって、有機物からなる軟性の異物を除去(清掃)することが可能である(クリーニング工程)。
具体的には、冷却水供給部7から冷却水Zの供給を停止し、余剰汚泥Xの代わりに、水をホッパ1に供給する。そして、水は加圧ポンプ3、水熱反応器6によって高圧・高温状態とされて流れる(加圧・加温工程)。これによって、有機物からなる軟性の異物が生成される可能性がある配管dと配管eとの接続部位近傍に高圧・高温化された水が流れるので、配管の内壁面に付着した有機物からなる軟性の異物を除去することが可能となる。
その後、水は、減圧バルブ8によって減圧される(水減圧工程)。なお、この場合、水は、高圧・高温状態であるために、減圧バルブ8によって減圧されることによって、いわゆるフラッシュを生じるが、これは、水であるが故に問題は生じない。
なお、このように有機物からなる軟性の異物を除去するための水の温度は、加圧状態で200℃以上が好ましい。これは、従来から200℃以上の処理済液Yが流れる配管内には、有機物からなる軟性の異物が付着しなかったためである。このようなクリーニング工程を、例えば月に1度行うことによって、より確実に配管詰まりを防止することが可能となる。
【0035】
また、万一、配管内に有機物からなる軟性の異物が付着して配管が目詰まりしたとしても、本実施形態に係る水熱処理装置は、冷却水Zを処理済液Yに直接流入させることによって処理済液Yが急激に冷却されるために、有機物からなる軟性の異物が付着する範囲が小さくなる。このため、水熱反応装置のメンテナンスが容易となる。
【0036】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る廃棄物処理方法及び装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0037】
例えば、上記実施形態において、本廃棄物処理装置に有機物除去装置が接続されている場合には、冷却媒体として、冷却塔によって生成される冷却水を用いることができると説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、有機物除去装置等から海等に排出される排水を冷却媒体として用いても良い。
【0038】
また、上記実施形態において、処理済液Yが流れる配管dと冷却水Yが流れる配管eとの接続部位近傍の配管の内壁面がポリ4フッ化エチレンによるコーティングを施されている場合について説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、配管d,eをポリ4フッ化エチレン樹脂からなる配管として構成しても良い。
【0039】
また、上記実施形態におけるクリーニング工程において、余剰汚泥Xの代わりに水をホッパ1に供給し、この水を高圧・高温化して配管内に流した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、配管dの途中部位に直接、高圧・高温化した水を圧入することによって、配管d及び配管eに水が流れるような構成を採用しても良い。
【0040】
また、上記実施形態において、配管bの途中部位にヒータ等からなる予熱器を備え、余剰汚泥Xを予熱することによって水熱反応器6の負担を軽減させる構成を採用しても良い。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高圧・高温下状態の有機廃棄物を液状化して処理済液とする水熱反応工程と、上記処理済液を減圧する減圧工程とを有する廃棄物処理方法であって、上記減圧工程前に冷却媒体を直接上記処理済液と混合させることによって、上記処理済液を冷却する冷却工程を有するので、配管内に有機物からなる軟性の異物が付着することを防止することによって配管詰まりを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る水熱反応装置(廃棄物処理装置)の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る配管dと配管eとの接続部位の拡大断面図である。
【符号の説明】
1……ホッパ
2……払出ポンプ
3……加圧ポンプ
5……水熱反応器用循環ポンプ
6……水熱反応器
7……冷却水供給部(冷却媒体供給部)
8……減圧バルブ
9……貯留槽
X……余剰汚泥(有機廃棄物)
Y……処理済液
Z……冷却水(冷却媒体)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste treatment method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a method for treating organic waste such as excess sludge, a treatment method using a subcritical hydrothermal reaction has been proposed. The organic waste treatment method utilizing hydrothermal reaction (hereinafter referred to as hydrothermal reaction method) is a method of treating organic waste in a liquid state by hydrothermal reaction treatment of subcritical high-pressure and high-temperature organic waste. The processed liquid is converted into a processed liquid, and the processed liquid is decompressed and then discharged to the outside.
A hydrothermal reaction device (waste treatment device) that employs such a hydrothermal reaction method is usually composed of a hydrothermal reactor for hydrothermal reaction treatment of organic waste at high pressure and high temperature, and the hydrothermal reactor. A preheater that cools the treated liquid by indirectly exchanging the discharged treated liquid and the organic waste and preheats the organic waste, and the treated liquid indirectly by a cooling medium such as cooling water A cooler for cooling and a pressure reducing valve for reducing the pressure of the treated liquid are provided.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-145860
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been found that piping clogging occurs in the preheater and the cooler while the hydrothermal reactor is actually in operation. When these preheaters and coolers were disassembled, it was found that soft foreign substances made of organic matter adhered to the pipes. Since such a soft foreign substance adheres only in the preheater and the pipe of the cooler, it is considered that it is generated in the process of cooling the treated liquid.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent clogging of a pipe by preventing soft foreign substances made of organic matter from adhering to the inside of the pipe.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, as a first means related to a waste treatment method, a hydrothermal reaction step of liquefying organic waste under high pressure and high temperature to obtain a treated liquid, and the above treatment A waste treatment method having a decompression step of decompressing a spent liquid, comprising a cooling step of cooling the treated liquid by directly mixing a cooling medium with the treated liquid before the decompression step. Is adopted.
[0007]
As a second means related to the waste treatment method, in the first embodiment, a configuration is adopted in which, in the cooling step, the treated liquid is cooled to a saturated vapor temperature after the decompression step.
[0008]
As a third means related to the waste processing method, in the first or second means, the cooling step includes an inflow step of allowing the cooling medium to flow into the processed liquid, the processed liquid and the cooling medium. And a mixing step of mixing the two.
[0009]
As a fourth means related to the waste treatment method, in any one of the first to third means, in the hydrothermal reaction step, the organic waste is heated to 150 to 300 ° C. and heated. A configuration in which the pressure is increased to a value equal to or higher than the saturated water vapor pressure is adopted.
[0010]
As a fifth means related to the waste treatment method, a hydrothermal reaction step in which organic waste under high pressure and high temperature is liquefied to form a treated liquid, a cooling step for cooling the treated liquid, and cooling In the waste treatment method having a pressure reducing step for reducing the pressure of the treated liquid, a configuration is provided in which a cleaning process is provided for cleaning the inside of the flow path pipe through which the treated liquid flows by using water instead of the organic waste. adopt.
[0011]
As a sixth means related to the waste treatment method, in the fifth means, the cleaning step includes a pressurizing / heating step for increasing the pressure and temperature of the water, and a water depressurizing step for depressurizing the water. The structure of becoming is adopted.
[0012]
As a seventh means related to the waste treatment method, in the sixth means, in the pressurizing / warming step, the water is heated to 200 ° C. or higher and the saturated water vapor pressure at the heated temperature is set. A configuration in which pressure is applied is adopted.
[0013]
As a first means related to the waste treatment apparatus, a hydrothermal reactor that liquefies high-pressure and high-temperature organic waste and discharges it as a treated liquid, and a pressure-reducing valve that depressurizes and discharges the treated liquid are provided. The waste treatment apparatus has a configuration in which a cooling medium supply unit that directly flows the cooling medium into the treated liquid is provided in the preceding stage of the pressure reducing valve.
[0014]
As the second means related to the waste treatment apparatus, a configuration is adopted in which the first means includes a mixing unit for mixing the treated liquid and the cooling medium.
[0015]
As a third means related to the waste treatment apparatus, in the second means, the mixing section is a pipe having a length such that the treated liquid and the cooling medium are mixed. To do.
[0016]
As a fourth means related to the waste treatment apparatus, in any one of the first to third means, at least a part of the pipe through which the treated liquid flows, where the cooling medium flows into the treated liquid. A configuration in which polytetrafluoroethylene processing is applied is applied to the portion.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a waste treatment method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydrothermal reaction apparatus (waste treatment apparatus) according to this embodiment. In this figure, reference numeral 1 is a hopper, 2 is a discharge pump, 3 is a pressurizing pump, 5 is a circulation pump for a hydrothermal reactor, 6 is a hydrothermal reactor, 7 is a cooling water supply unit (cooling medium supply unit), 8 Is a pressure reducing valve, 9 is a storage tank, X is excess sludge (organic waste), Y is a treated liquid, and Z is cooling water (cooling medium).
[0019]
The hopper 1 temporarily stores surplus sludge X supplied from the outside. The lower end of the hopper 1 is formed as an open end, and a discharge pump 2 is connected thereto. This discharge pump 2 regulates the discharge amount of the excess sludge X, and supplies the excess sludge X stored in the hopper 1 to the pressurizing pump 3 via the pipe a.
[0020]
The pressurizing pump 3 pressurizes the excess sludge X supplied from the dispensing pump 2 to a predetermined pressure and discharges it through the pipe b.
As shown in the drawing, a circulation path including a hydrothermal reactor circulation pump 5, a hydrothermal reactor 6, and a pipe c is disposed at the subsequent stage of the pressurizing pump 3.
The hydrothermal reactor 6 liquefies surplus sludge X supplied to itself by hydrothermal reaction treatment in a subcritical high pressure and high temperature state (150 to 300 ° C. and a pressure equal to or higher than the saturated water vapor pressure at that temperature). And discharged as processed liquid Y.
Further, the hydrothermal reactor circulation pump 5 circulates the treated liquid Y and the excess sludge X in a mixed state in the direction of the arrow through the pipe c.
[0021]
The cooling water supply unit 7 has processed the processed liquid Y discharged from the circulation path including the hydrothermal reactor circulation pump 5, the hydrothermal reactor 6, and the pipe c through the pipe d through the pipe e. Direct cooling water pressurized to the same degree as liquid Y flows in.
[0022]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a connection portion between the pipe d and the pipe e. As shown in this figure, the pipe d and the pipe e are connected in a T-shape so that the flow of the treated liquid Y strikes the flow of the cooling water Z. And the coating by the polytetrafluoroethylene is given to the inner wall part of piping d and piping e near this connection part.
The length from the connecting portion between the pipe d and the pipe e to the pressure reducing valve 8 (mixing unit) is designed to have a length of about 1.5 m, for example, so that the treated liquid Y and the cooling water Z are sufficiently mixed. ing. Although it is conceivable to arrange a stirring device or the like for mixing the treated liquid Y and the cooling water Z in the pipe d, there is a possibility that the pipe will be clogged. It is better to design a sufficient length from the connection site with the pipe e to the pressure reducing valve 8.
[0023]
Returning to FIG. 1, the decompression valve 8 decompresses the waste water mixed with the treated liquid Y and the cooling water Z and discharges it through the pipe f.
A storage tank 9 that always stores the processed liquid Y at a height of, for example, 20 m is disposed behind the pressure reducing valve 8, and the pipe f is connected to the lower part of the storage tank 9. Therefore, the pressure in the pipe f is about 0.02 MPa depending on the weight of the processed liquid Y stored in the storage tank 9.
[0024]
The waste treatment apparatus according to the present embodiment configured as described above is connected to an organic matter decomposition apparatus including a biological reaction tank for decomposing and removing organic substances contained in the treated liquid Y, for example. And the processed liquid Y discharged | emitted from the storage tank 9 is supplied to such a biological reaction tank, for example.
The organic matter decomposition reaction apparatus is usually provided with a cooling tower that generates cooling water used in the organic substance decomposition reaction apparatus and circulates the organic substance decomposition reaction apparatus. Since this cooling tower is generally cooled by once vaporizing water, a part of the circulating cooling water is discharged to the outside in order to prevent deterioration of the cooling water quality. Therefore, a part of the cooling water discharged outside the cooling tower is pressurized by the cooling water supply unit 7 and flows into the treated liquid Y, so that the cooling water of the organic matter decomposing apparatus can be effectively used.
[0025]
Next, a waste processing method in the waste processing apparatus configured as described above will be described.
[0026]
The surplus sludge X supplied to the hopper 1 is temporarily stored by the hopper 1, and then a predetermined amount is continuously supplied to the subsequent pressurizing pump 3 through the pipe a by the discharge pump 2. The excess sludge X is pressurized to a predetermined pressure by the pressurizing pump 3 and further supplied to a circulation path including the hydrothermal reactor circulation pump 5, the hydrothermal reactor 6, and the pipe c via the pipe b. Is done.
[0027]
In this circulation path, the treated liquid Y that has been hydrothermally treated in advance by the hydrothermal reactor 6 is circulated by the hydrothermal reaction circulation pump 5. Excess sludge X is mixed with the treated liquid Y circulating in this circulation path and supplied to the hydrothermal reactor 6. The surplus sludge X is liquefied by being hydrothermally treated in a subcritical state in the hydrothermal reactor 6 and discharged from the hydrothermal reactor 6 as a treated liquid Y (hydrothermal reaction step).
[0028]
A part of the treated liquid Y discharged from the hydrothermal reactor 6 is discharged from the circulation path through the pipe d. As described above, the pipe d is connected to the pipe e through which the cooling water Z supplied from the cooling water supply unit 7 flows. Therefore, the cooling water Z flows into the treated liquid Y (inflow process). ).
Thereafter, the processed liquid Y is uniformly mixed by being sufficiently mixed between the connection portion between the pipe d and the pipe e and reaching the pressure reducing valve 8 (mixing step). Then, the treated liquid Y decompressed by the decompression valve 8 is supplied to the storage tank 9 through the pipe f, and then supplied to, for example, an external organic substance decomposition reaction apparatus.
Thus, by directly mixing the cooling water Z with the treated liquid Y, the temperature difference between the inner wall surface of the pipe and the treated liquid Y is reduced, and soft foreign substances made of organic matter are less likely to adhere to the pipe. .
Moreover, since the cooling water Z of arbitrary flow volume can be flowed into the processed liquid Y from the cooling water supply part 7, the temperature of the processed liquid Y is controlled irrespective of the fluctuation | variation of the soil coefficient etc. of the processed liquid Y. It becomes possible to do.
[0029]
In addition, since the soft foreign substance from the organic substance mentioned above tends to be generated as the temperature of the processed liquid Y becomes lower, the temperature of the processed liquid Y after being depressurized by the pressure reducing valve 8 is set as high as possible. It is preferable to do. Therefore, in this embodiment, the supply amount of the cooling water Z is adjusted so that the temperature of the treated liquid Y becomes 120 ° C.
This is because, as described above, the piping f in the rear stage of the pressure reducing valve 8 is connected to the lower part of the storage tank 9 in which the treated liquid Y is stored for about 20 m, so that the inside of the piping f is in a pressurized state of about 0.02 MPa. This is because 120 ° C. is the saturated water vapor temperature in the pipe f.
[0030]
Further, since the inner wall surface of the connection portion between the pipe d and the pipe e is coated with polytetrafluoroethylene as described above, the treated liquid Y is temporarily mixed with the cooling water Z. Even when soft foreign matter is generated from the organic matter when it is cooled, it is possible to prevent the soft foreign matter from adhering to the inner wall surfaces of the pipes d and e.
[0031]
As described above, according to the waste treatment method and apparatus according to the present invention, by mixing the cooling water Z directly with the treated liquid Y, it is possible to prevent soft foreign substances made of organic matter from adhering to the pipe. Therefore, it becomes possible to prevent clogging of piping.
[0032]
In addition, when the waste disposal apparatus shown in the above embodiment was actually operated continuously, it was confirmed that soft foreign substances made of organic matter do not adhere to the pipe, and the pipe clogging can be prevented.
[0033]
As described above, the cooling water Z is directly mixed with the treated liquid Y, and the inner wall surface of the pipe in the vicinity of the connection portion between the pipe d through which the treated liquid Y flows and the pipe e through which the cooling water Y flows is poly. Even when the coating with tetrafluoroethylene is applied, there is a possibility that soft foreign substances made of organic matter may gradually adhere to the pipe while the waste treatment apparatus is operated for a long time. is there.
[0034]
In such a case, it is possible to remove (clean) soft foreign substances made of organic matter by flowing high-temperature water into a pipe (flow path) through which the treated liquid Y flows (cleaning step). .
Specifically, the supply of the cooling water Z from the cooling water supply unit 7 is stopped, and water is supplied to the hopper 1 instead of the excess sludge X. The water flows in a high pressure / high temperature state by the pressurization pump 3 and the hydrothermal reactor 6 (pressurization / heating step). As a result, the high-pressure and high-temperature water flows in the vicinity of the connection portion between the pipe d and the pipe e, which may generate soft foreign substances made of organic matter, so that the soft substance made of organic matter attached to the inner wall surface of the pipe It is possible to remove the foreign matter.
Thereafter, the water is decompressed by the decompression valve 8 (water decompression step). In this case, since water is in a high pressure / high temperature state, the pressure is reduced by the pressure reducing valve 8 to generate a so-called flush. However, since this is water, there is no problem.
In addition, the temperature of the water for removing the soft foreign substances made of organic substances is preferably 200 ° C. or higher in a pressurized state. This is because a soft foreign substance made of an organic substance has not adhered to the pipe through which the treated liquid Y at 200 ° C. or higher flows. By performing such a cleaning process once a month, for example, it becomes possible to more reliably prevent piping clogging.
[0035]
In addition, even if a soft foreign substance made of organic matter adheres to the pipe and the pipe is clogged, the hydrothermal treatment apparatus according to this embodiment allows the cooling water Z to flow directly into the treated liquid Y. Since the treated liquid Y is rapidly cooled, the range to which soft foreign substances made of organic matter adhere becomes small. For this reason, the maintenance of the hydrothermal reactor becomes easy.
[0036]
The preferred embodiments of the waste treatment method and apparatus according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
[0037]
For example, in the said embodiment, when the organic substance removal apparatus was connected to this waste disposal apparatus, it demonstrated that the cooling water produced | generated by the cooling tower could be used as a cooling medium. However, the present invention is not limited to this. For example, waste water discharged from the organic substance removing device or the like to the sea or the like may be used as the cooling medium.
[0038]
Moreover, in the said embodiment, the case where the inner wall surface of the pipe | tube of the vicinity of the connection site | part of the piping d through which the process liquid Y flows and the piping e through which the cooling water Y flows was coated with the polytetrafluoroethylene was demonstrated. . However, the present invention is not limited to this. For example, the pipes d and e may be configured as pipes made of polytetrafluoroethylene resin.
[0039]
Further, in the cleaning step in the above embodiment, water was supplied to the hopper 1 instead of the excess sludge X, and this water was increased in pressure and temperature to flow into the pipe. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which water flows through the pipe d and the pipe e by directly pressurizing high-pressure / high-temperature water into the middle part of the pipe d may be adopted. good.
[0040]
Moreover, in the said embodiment, you may employ | adopt the structure which reduces the burden of the hydrothermal reactor 6 by providing the preheater which consists of a heater etc. in the middle part of the piping b, and preheating the excess sludge X.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a waste having a hydrothermal reaction step in which organic waste under high pressure and high temperature is liquefied to form a treated liquid, and a decompression step of depressurizing the treated liquid. Since it has a cooling process which cools the above-mentioned processed liquid by mixing a cooling medium with the above-mentioned processed liquid directly before the above-mentioned pressure reduction process, it is a processing method, and a soft foreign substance which consists of organic matter adheres in piping. By preventing this, it becomes possible to prevent clogging of piping.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydrothermal reaction apparatus (waste treatment apparatus) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a connection portion between a pipe d and a pipe e according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hopper 2 ... Discharge pump 3 ... Pressure pump 5 ... Circulation pump 6 for hydrothermal reactors 6 ... Hydrothermal reactor 7 ... Cooling water supply part (cooling medium supply part)
8 ... Pressure reducing valve 9 ... Storage tank X ... Surplus sludge (organic waste)
Y …… Processed liquid Z …… Cooling water (cooling medium)

Claims (11)

高圧・高温下状態の有機廃棄物を液状化して処理済液とする水熱反応工程と、前記処理済液を減圧する減圧工程とを有する廃棄物処理方法であって、
前記減圧工程前に冷却媒体を直接前記処理済液と混合させることによって、前記処理済液を冷却する冷却工程を有することを特徴とする廃棄物処理方法。
A waste treatment method comprising a hydrothermal reaction step for liquefying organic waste under high pressure and high temperature to form a treated liquid, and a decompression step for depressurizing the treated liquid,
A waste treatment method comprising a cooling step of cooling the treated liquid by directly mixing a cooling medium with the treated liquid before the depressurizing step.
前記冷却工程において、前記処理済液は、前記減圧工程後における飽和蒸気温度に冷却されることを特徴とする請求項1記載の廃棄物処理方法。The waste treatment method according to claim 1, wherein in the cooling step, the treated liquid is cooled to a saturated vapor temperature after the decompression step. 前記冷却工程は、前記処理済液に前記冷却媒体を流入させる流入工程と、前記処理済液と前記冷却媒体とを混合させる混合工程とを有することを特徴とする請求項1または2記載の廃棄物処理方法。The disposal according to claim 1 or 2, wherein the cooling step includes an inflow step for allowing the cooling medium to flow into the treated liquid and a mixing step for mixing the treated liquid and the cooling medium. Material processing method. 前記水熱反応工程において、前記有機廃棄物は150〜300℃に加温されかつ加温された温度における飽和水蒸気圧以上に加圧されることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の廃棄物処理方法。In the said hydrothermal reaction process, the said organic waste is heated to 150-300 degreeC, and is pressurized more than the saturated water vapor pressure in the heated temperature, The said any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Waste disposal methods. 高圧・高温下状態の有機廃棄物を液状化して処理済液とする水熱反応工程と、前記処理済液を冷却する冷却工程と、冷却された前記処理済液を減圧する減圧工程とを有する廃棄物処理方法において、
前記有機廃棄物に代わり水を用いることによって、前記処理済液が流れる流路配管内を清掃するクリーニング工程を有することを特徴とする廃棄物処理方法。
A hydrothermal reaction step that liquefies organic waste under high pressure and high temperature to form a treated liquid; a cooling step that cools the treated liquid; and a decompression step that depressurizes the cooled treated liquid. In the waste disposal method,
A waste treatment method comprising a cleaning step of cleaning the inside of a flow path pipe through which the treated liquid flows by using water instead of the organic waste.
前記クリーニング工程は、前記水を高圧・高温化する加圧・加温工程と、前記水を減圧する水減圧工程とからなることを特徴とする請求項5記載の廃棄物処理方法。6. The waste processing method according to claim 5, wherein the cleaning step includes a pressurizing / heating step for increasing the pressure and temperature of the water and a water depressurizing step for depressurizing the water. 前記加圧・加温工程において、前記水は、200℃以上に加温されかつ加温された温度における飽和水蒸気圧に加圧されることを特徴とする請求項6記載の廃棄物処理方法。The waste treatment method according to claim 6, wherein, in the pressurizing and warming step, the water is heated to 200 ° C. or more and pressurized to a saturated water vapor pressure at the warmed temperature. 高圧・高温状態の有機廃棄物を液状化して処理済液として排出する水熱反応器と、前記処理済液を減圧して排出する減圧バルブとを有する廃棄物処理装置であって、
前記減圧バルブの前段において、前記処理済液に冷却媒体を直接流入する冷却媒体供給部を備えることを特徴とする廃棄物処理装置。
A waste heat treatment apparatus comprising a hydrothermal reactor that liquefies high-pressure, high-temperature organic waste and discharges it as a treated liquid, and a pressure reducing valve that discharges the treated liquid under reduced pressure,
A waste treatment apparatus comprising a cooling medium supply unit that directly flows a cooling medium into the treated liquid at a stage preceding the pressure reducing valve.
前記処理済液と前記冷却媒体とを混合させる混合部を有することを特徴とする請求項8記載の廃棄物処理装置。The waste treatment apparatus according to claim 8, further comprising a mixing unit that mixes the treated liquid and the cooling medium. 前記混合部は、前記処理済液と前記冷却媒体とが混合されるような長さを有する配管であることを特徴とする請求項9記載の廃棄物処理装置。The waste treatment apparatus according to claim 9, wherein the mixing unit is a pipe having a length such that the treated liquid and the cooling medium are mixed. 前記処理済液が流れる配管の内、少なくとも前記処理済液に前記冷却媒体が流入される部位に対応した部分には、ポリ4フッ化エチレン加工が施されていることを特徴とする請求項8〜10いずれかに記載の廃棄物処理装置。9. The polytetrafluoroethylene processing is applied to at least a portion of the pipe through which the treated liquid flows corresponding to a portion where the cooling medium flows into the treated liquid. To 10. The waste treatment apparatus according to any one of 10 to 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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