JP2005098551A - 下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法及び回収設備 - Google Patents

Abstract

【課題】排ガスと接触処理した後の洗煙水から効果的にエネルギー回収を図ることができる下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法とする。
【解決手段】下水汚泥Ｄの熱処理手段１０２と、この熱処理手段１０２で発生した排ガスＧに洗煙水Ｓを接触させる脱硫手段１０３と、を有する下水処理設備１００で発生したエネルギーを回収する。この回収は、接触処理後の洗煙水Ｓを、ヒートポンプ１０の熱源３３ａとして用いることにより達成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法及び回収設備に関する。より詳しくは、下水処理設備が、下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する場合に関する。

現在、住宅、オフィス、工場などから排出される下水は、主に、図１に示す下水処理設備１００において処理されてから、廃棄処分されている。
すなわち、下水は、図示しない最初沈殿地、曝気槽、最終沈殿地などの適宜の設備を経て、下水汚泥Ｄと下水処理水Ｕとに分離され、このうち下水汚泥Ｄは、焼却手段１０２において焼却処理される。この焼却によって発生した排ガスＧは、廃熱ボイラ１０４で熱回収され、サイクロンやバグフィルター等の除塵手段１０５で除塵された後、排ガスＧに洗煙水Ｓを直接接触（向流接触）させる湿式スクラバー（洗浄塔）等の脱硫手段１０３で脱硫・冷却されてから大気中に排気される。他方、下水処理水Ｕは、滅菌処理などの適宜の処理をされた後、河川などに放流される（例えば、非特許文献１参照）。
「下水道施設計画・設計指針と解説 後編」、２００１年版、社団法人日本下水道協会、平成１３年５月２４日、図４．１．１、図５．７．１（ｐ．４５８）

ところで、かかるスクラバー等の脱硫手段１０３は、焼却処理した後の排ガスＧに洗煙水Ｓを接触させるものであるから、接触処理後の洗煙水Ｓには、熱エネルギーが移行している。しかしながら、かかる洗煙水Ｓは、７０〜８０℃とそれほど高温になるものではないことから、従来は、前述したように、熱回収を図ることなくそのまま廃棄処分していた。

そこで、本発明の主たる課題は、排ガスと接触処理した後の洗煙水から効果的にエネルギー回収を図ることができる、下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法及び回収設備を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する方法であって、
前記接触処理後の洗煙水を、ヒートポンプの熱源として用いる、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法。

＜請求項２記載の発明＞
下水を、ヒートポンプの冷却源として用いる、請求項１記載の下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法。

＜請求項３記載の発明＞
下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する方法であって、
冷熱を発生する蒸発器と、除熱手段の備わる吸収器と、加熱手段の備わる再生器と、冷却手段の備わる凝縮器と、を有するヒートポンプの；
前記除熱手段及び前記冷却手段の少なくとも一方に下水を用い、前記加熱手段に前記接触処理後の洗煙水を用いる、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法。

＜請求項４記載の発明＞
下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する設備であって、
冷熱を発生する低圧蒸発器と、除熱管が備わる低圧吸収器と、加熱管の備わる高圧再生器と、冷却管の備わる高圧凝縮器と、を有し、
下水が前記冷却管及び前記除熱管の少なくとも一方内を流通し、前記接触処理後の洗煙水が前記加熱管内を流通する、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収設備。

＜請求項５記載の発明＞
下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する設備であって、
最低圧部位に冷熱を発生する蒸発器と除熱管が備わる吸収器とが設けられ、最高圧部位に加熱管が備わる再生器と冷却管が備わる凝縮器とが設けられ、その他の各圧部位に加熱管が備わる再生器と除熱管が備わる吸収器とが設けられた、多段とされ、
冷媒が、前記蒸発器から同圧部位の吸収器へ流通し、この吸収器から相対的に高圧部位の再生器へ流通し、この再生器から同圧部位の吸収器へ、この吸収器から相対的に高圧部位の再生器へ順次流通を繰り返した後、前記凝縮器に流通し、この凝縮器から前記蒸発器に流通する循環を行い、
下水が前記冷却管及び前記除熱管の少なくとも一方内を流通し、前記接触処理後の洗煙水が前記最高圧部位の加熱管内を流通してから、順次相対的に低圧部位の加熱管内を流通した後、前記脱硫手段に返送される、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収設備。

＜請求項６記載の発明＞
その他の各圧部位にも冷熱を発生する蒸発器が設けられ、冷媒が凝縮器から各蒸発器へ流通し、各蒸発器から同圧部位の吸収器へ流通する、請求項５記載の下水処理設備で発生したエネルギーの回収設備。

（主な作用効果）
Ａ．洗煙水は、焼却手段で発生した排ガスとの接触によって昇温している。したがって、接触処理後の洗煙水をヒートポンプの熱源として用いることにより、熱エネルギーの回収を図ることができる。従来、かかる接触処理後の洗煙水は、廃棄処分されていたことからすれば、かかる効果は、大きいものである。また、この効果は、(1)焼却の対象が下水汚泥であること、(2)エネルギー回収の対象が洗煙水であること、から極めて大きな優位性を有する。
すなわち、下水汚泥は、含水分率が高い（７０〜８５％）ため、焼却手段で発生した排ガスは、水蒸気を多量に含む熱量の多いものとなる。したがって、排ガスから洗煙水に移行する熱量も多く、ヒートポンプで回収されるエネルギーも大きなものとなる（上記(1)の観点）。また、排ガスから熱回収を図る方法としては、排ガスが水蒸気を多量に含むことから、排ガスをボイラチューブ内に通し水と熱交換させる温水回収が考えられる。しかしながら、排ガスは、酸化硫黄、塩化水素、硫化水素などの腐食性物質をも含むことから、温水回収によると、ボイラチューブなどが腐食し、安定した運転が阻害されるおそれがある。これに対し、本発明の方法は、排ガスから熱エネルギーが移行した洗煙水からエネルギー回収を図るものであるため、かかるおそれがない（上記(2)の観点）。

Ｂ．汚泥分を分離除去するなどした後の下水をヒートポンプの冷却源として用いることにより、エネルギーの回収を図ることができる。従来、下水は、廃棄処分されていたことからすれば、かかる効果は、大きいものである。また、下水は、年間を通じて、２０〜２５℃とその温度が安定しているため、かかる効果は、安定して得られる。さらに、洗煙水及び下水は、ともに下水処理設備において発生するものであるから、実現容易であるという優位性を有する。

本発明によれば、排ガスと接触処理した後の洗煙水から効果的にエネルギー回収を図ることができる、下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法及び回収設備となる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態の設備は、下水処理設備で発生したエネルギーを回収するものである。対象となる下水処理設備は、下水汚泥を焼却処理する例えば流動層炉などの焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有するものである必要がある。もっとも、これら焼却手段及び脱硫手段以外の処理手段の有無、種類等は、特に限定されず、公知の下水処理設備を対象とすることができる。本実施の形態では、図１に示す下水処理設備１００を対象とする。なお、下水処理設備１００自体の説明については、前述したとおりであるので、説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
図２に、第１の実施の形態に係る回収設備１０の設備フロー図を示した。
回収設備１０は、加熱手段たる加熱管１１ａが備わる低圧（例えば、冷媒が水、吸収液がＬｉＢｒの場合は、０．８７〜１．２３〔ｋＰａ〕、冷媒がアンモニア、吸収液が水の場合は、０．３５〜０．５２〔ＭＰａ〕）の蒸発器１１と、除熱手段たる除熱管１２ａが備わる低圧（例えば、冷媒が水、吸収液がＬｉＢｒの場合は、０．８７〜１．２３〔ｋＰａ〕、冷媒がアンモニア、吸収液が水の場合は、０．３５〜０．５２〔ＭＰａ〕）の吸収器１２と、加熱手段たる加熱管１３ａの備わる高圧（例えば、冷媒が水、吸収液がＬｉＢｒの場合は、２．３３〜５．６３〔ｋＰａ〕、冷媒がアンモニア、吸収液が水の場合は、０．８６〜１．１７〔ＭＰａ〕）の再生器１３と、冷却手段たる冷却管１４ａの備わる高圧（例えば、冷媒が水、吸収液がＬｉＢｒの場合は、２．３３〜５．６３〔ｋＰａ〕、冷媒がアンモニア、吸収液が水の場合は、０．８６〜１．１７〔ＭＰａ〕）の凝縮器１４と、を主に有する。

本回収設備１０においては、蒸発器１１にて加熱管１１ａによるブライン加熱等の加熱により冷媒Ｒが低温で蒸発し、冷熱を発生する。蒸発した冷媒Ｒは、流通管２１を通して吸収器１２へ流通する。吸収器１２にて冷媒Ｒは、吸収液Ｃに吸収される。この吸収に伴って発生する吸収熱は、除熱管１２ａによって、除熱される。冷媒Ｒを吸収した吸収液Ｃ＋Ｒは、流通管２２を通して昇圧ポンプＰ１により昇圧して再生器１３へ流通する。再生器１３にて吸収液Ｃ＋Ｒは、加熱管１３ａによる加熱により冷媒Ｒが蒸発する。冷媒Ｒが蒸発した吸収液Ｃは、流通管２３を通して吸収器１２に戻され、再度冷媒Ｒの吸収に利用される。他方、再生器１３にて蒸発した冷媒Ｒは、流通管２４を通して凝縮器１４へ流通する。凝縮器１４にて冷媒Ｒは、冷却管１４ａによる冷却により凝縮する。凝縮した冷媒Ｒは、図示しない減圧弁が備わる流通管２５を通して蒸発器１１に戻され、同様の循環を繰り返す。なお、符号１５は、過冷却器であり、その中に備わる熱交換手段により凝縮冷媒Ｒと冷媒蒸気Ｒとの熱交換が行われる。また、符号１６は、熱交換器であり、冷媒Ｒを吸収した吸収液Ｃ＋Ｒと冷媒Ｒの蒸発した吸収液Ｃとの熱交換を行う。

ところで、本実施の形態においては、下水処理設備１００で発生したエネルギーが次のように利用されている。
すなわち、まず、下水Ｕは、その一部が凝縮器１４の冷却管１４ａ内を流通させられ、またその残部が吸収器１２の除熱管１２ａ内を流通させられ、もってそれぞれ冷媒Ｒの凝縮ないし吸収液Ｃの除熱に利用される（ヒートポンプの冷却源としての利用の一形態）。下水は、年間を通じて、２０〜２３℃とその温度が安定しているため、かかる効果は、安定して得られる。また、脱硫手段１０３にて排ガスＧと接触処理された後の洗煙水Ｓは、流通管２６を介して再生器１３の加熱管１３ａ内を流通させられ吸収液Ｃ＋Ｒの冷媒Ｒの蒸発に利用される（ヒートポンプの熱源としての利用の一形態）。この冷媒Ｒの蒸発に利用された後の洗煙水Ｓは、流通管２８を通して脱硫手段１０３に返送され、流通管２８の先端部に設けられた図示しないノズル等の噴霧手段から噴霧されて再度排ガスＧの脱硫に利用される。以上の洗煙水Ｓの循環は、循環ポンプＰ４により行われている。

〔第２の実施の形態〕
以上第１の実施の形態に係る回収設備１０は、下水処理設備１００で発生したエネルギーを回収する設備として、優れた利点を有するが、加熱温度（洗煙水Ｓの温度）が７０〜８０℃であるのに対し、凝縮温度（下水Ｕの温度）が２０〜２５℃と、温度差が少ないため、得られる冷熱の温度に限界があり、−５〜５℃程度となる。そこで、次に、冷熱をより低い温度とすることができる形態として、第２の実施の形態を説明する。

図３に、第２の実施の形態に係る回収設備３０の設備フロー図を示した。
回収設備３０は、圧力が２段、３段、４段又はそれ以上の段とされた多段、本実施の形態では、低圧（０．１５２〜０．２９１〔ＭＰａ〕）部位、中圧（０．３５〜０．５２〔ＭＰａ〕）部位、及び高圧（０．８６〜１．１７〔ＭＰａ〕）部位からなる３段とされており（なお、以上の圧力は、冷媒がアンモニア、吸収液が水の場合である。本実施の形態のように、多段とする場合は、冷媒として水を、吸収液としてＬｉＢｒを利用するのは、困難である。）、低圧部位（最低圧部位）に加熱手段たる加熱管３１ａが備わる蒸発器３１と除熱手段たる除熱管３２ａが備わる第１の吸収器３２とが設けられ、高圧部位（最高圧部位）に加熱手段たる加熱管３３ａが備わる第２の再生器３３と冷却手段たる冷却管３４ａが備わる凝縮器３４とが設けられ、その他の各圧部位、本実施の形態では、中圧部位に加熱手段たる加熱管３５ａが備わる第１の再生器３５と除熱手段たる除熱管３６ａが備わる第２の吸収器３６とが設けられている。

本回収設備３０においては、蒸発器３１にて加熱管３１ａによるブライン加熱等の加熱により冷媒Ｒが低温で蒸発し、冷熱を発生する。蒸発した冷媒Ｒは、流通管４１を通して第１の吸収器３２へ流通する。第１の吸収器３２にて冷媒Ｒは、吸収液Ｃに吸収される。この吸収に伴って発生する吸収熱は、除熱管３２ａによって、除熱される。冷媒Ｒを吸収した吸収液Ｃ＋Ｒは、流通管４２を通して昇圧ポンプＰ２により昇圧して第１の再生器３５へ流通する。第１の再生器３５にて吸収液Ｃ＋Ｒは、加熱管３５ａによる加熱により冷媒Ｒが蒸発する。冷媒Ｒが蒸発した吸収液Ｃは、流通管４３を通して第１の吸収器３２に戻され、再度冷媒Ｒの吸収に利用される。他方、第１の再生器３５にて蒸発した冷媒Ｒは、流通管４４を通して第２の吸収器３６へ流通する。第２の吸収器３６にて冷媒Ｒは、吸収液Ｃに吸収される。この吸収に伴って発生する吸収熱は、除熱管３６ａによって、除熱される。冷媒Ｒを吸収した吸収液Ｃ＋Ｒは、流通管４５を通して昇圧ポンプＰ３により昇圧して第２の再生器３３へ流通する。第２の再生器３３にて吸収液Ｃ＋Ｒは、加熱管３３ａによる加熱により冷媒Ｒが蒸発する。冷媒Ｒが蒸発した吸収液Ｃは、流通管４６を通して第２の吸収器３６に戻され、再度冷媒Ｒの吸収に利用される。他方、第２の再生器３３にて蒸発した冷媒Ｒは、流通管４７を通して凝縮器３４へ流通する。凝縮器３４にて冷媒Ｒは、冷却管３４ａによる冷却により凝縮する。凝縮した冷媒Ｒは、図示しない減圧弁が備わる流通管４８を通して蒸発器３１に戻され、同様の循環を繰り返す。なお、符号３９は、過冷却器であり、その中に備わる熱交換手段により凝縮冷媒Ｒと冷媒蒸気Ｒとの熱交換が行われる。また、符号４９，４９は、熱交換器であり、冷媒Ｒを吸収した吸収液Ｃ＋Ｒと冷媒Ｒが蒸発した吸収液Ｃとの熱交換を行う。

以上のように本第２の実施の形態では、冷媒Ｒの吸収及び再生を繰り返して圧力差を大きくする多段としているので、より低い温度、具体的には−１０〜−２０℃の冷熱を得ることができる。

本実施の形態においては、下水処理設備１００で発生したエネルギーを次のように利用している。
すなわち、まず、下水Ｕを、凝縮器３４の冷却管３４ａ、吸収器３２の除熱管３２ａ、及び吸収器３６の除熱管３６ａ内の少なくともいずれか１つ内を流通させ、冷媒Ｒの凝縮又は吸収液Ｃの除熱に利用する（以上、ヒートポンプの冷却源としての利用の一形態）。下水は、年間を通じて、２０〜２３℃とその温度が安定しているため、以上の効果は、安定して得られる。

また、除塵手段１０３にて排ガスＧと接触処理された後の洗煙水Ｓを、流通管６１を介して第２の再生器３３の加熱管３３ａ内を流通させて吸収液Ｃ＋Ｒの加熱（冷媒Ｒの蒸発）に利用し、次いで、流通管６２を介して第１の再生器３５の加熱管３５ａ内を流通させて吸収液Ｃ＋Ｒの加熱（冷媒Ｒの蒸発）に利用する（ヒートポンプの熱源としての利用の一形態）。この加熱（蒸発）に利用した後の洗煙水Ｓは、流通管６３を通して除塵手段１０３に返送し、流通管６３の先端部に設けられた図示しないノズル等の噴霧手段から噴霧して再度排ガスＧの除塵に利用する。以上の洗煙水Ｓの循環は、循環ポンプＰ５により行っている。

〔第３の実施の形態〕
以上第１の実施の形態に係る回収設備１０及び第２の実施の形態に係る回収設備３０は、下水処理設備１００で発生したエネルギーを回収する設備として、優れた利点を有するが、得られる冷熱の温度が−５〜５℃又は−１０〜−２０℃の１種類のみである。そこで、次に、２種類以上の冷熱を得ることができる形態として、第３の実施の形態を説明する。

図４に、第３の実施の形態に係る回収設備５０の設備フロー図を示した。
回収設備５０は、第２の実施の形態の回収設備３０を改良したものである。そこで、以下では、第２の実施の形態の回収設備３０と異なる点についてのみ説明する。なお、第２の実施の形態の回収設備３０と同じ装置は、同一の符号で示している。

回収設備５０は、最高圧部位及び最低圧部位以外の各圧部位、本実施の形態では、中圧部位にも冷熱を発生する蒸発器５１が設けられている。凝縮器３４で凝縮した冷媒Ｒは、各蒸発器３１及び５１へ流通し、各蒸発器３１及び５１から同圧部位の吸収器３２又は３６へ流通する。この形態によると、−５〜５℃及び−１０〜−２０℃と、２種類の温度の冷熱を得ることができる。

〔その他〕
（１）本発明において、使用することのできる冷媒と吸収液との組み合わせは、特に限定されない。例えば、水（冷媒）及びＬｉＢｒ（無機吸収液）や、ＮＨ₃（冷媒）及び水（吸収液）などが考えられる。

（２）本発明における洗煙水とは、排ガス中の硫黄分を脱硫・冷却するための液であり、例えば、水などを使用することができる。

（３）本発明において、ヒートポンプの冷却源を「下水」と表現したのは、汚泥分を分離除去して得られた下水処理水としての下水のほか、汚泥分を分離除去してない、あるいは汚泥分の分離除去が不完全な下水をも含む趣旨である（下水の成分が問題となるのではなく、下水の温度が問題となるに過ぎないため。）。ただし、当然、一般には、汚泥分を完全に分離除去して得られた下水処理水としての下水を使用する。

次に、本発明の実施例を説明する。なお、以下特記なき限り、％は質量％を示す。
〔第１の実施の形態に相当〕
水分率７６％の低位の発熱量３９００〔Ｋｃａｌ／ｋｇ〕の汚泥を、３００トン／日で焼却している流動焼却炉で発生した排ガス２１５２０ｋｇ／ｈ（乾燥空気基準）を、直径３５００ｍｍの一段低圧ベンチュウリ、二段テラレット充填物を充填した洗煙塔で処理した。この処理に伴う洗煙水（温水循環系への温度７６℃）を、噴霧式洗浄塔で処理した。洗浄塔の洗煙水出口温度を７６℃、戻り温度を５２℃とし、温水循環系に用い、水−臭化リチュームを動作流体とする前述の第１の実施の形態に係る回収設備１０に加熱源として２７８ｍ³／ｈで送り、戻り温度を５２℃とした。冷媒を水、吸収液をＬｉＢｒとする前述した第１の実施の形態に係る回収設備１０に２７８ｍ³／ｈで循環させ、加熱源として利用した。洗煙水の洗煙塔への戻り温度は、５２℃であった。

回収設備１０に備わる各装置は、蒸発器１１（伝熱面積８５０ｍ²）、吸収器１２（伝熱面積１３００ｍ²）、再生器１３（伝熱面積８００ｍ²）、凝縮器１４（伝熱面積２４０ｍ²）、循環ポンプ（１２０ｍ³／ｈ×１５ｍ揚程）であり、操作圧力は 再生器１３と凝縮器１４は２８〜３３ｍｍＨｇ、吸収器１２と蒸発器１１は６．５〜８．５ｍｍＨｇであり、再生器１３への循環液量は、出入口のＬｉＢｒの濃度が５０％と５４％、８０ｍ³／ｈで、冷熱発生量は８℃で５４００ｋＷ（熱）／ｈであった。これはＣＯＰ５．５の電動機駆動の空調機の使用動力に換算すれば．９８０ｋＷである。

〔第２の実施の形態に相当〕
実施例１の洗浄塔と同じ仕様の装置で、３００トン／日の下水汚泥の流動焼却炉より発生する燃焼ガスを、廃熱ボイラに入れて温度を２５０℃とし、次いで、洗浄塔（直径３５００ｍｍ）に供給し、下段は７９℃で大量の循環水により脱塵をし、排ガスはその温度で中段の熱交換充填物層に入り、出口温度７５℃、戻り温度５２℃、循環量２７８ｍ³／ｈの循環水を得て下記の回収設備３０に供給した。

高圧再生器３３の伝熱面積は４００ｍ²、精留塔１０３は直径１２００ｍｍ×７段、凝縮器３４の伝熱面積は８００ｍ²、中圧再生器３５の伝熱面積は１０００ｍ²、中圧吸収器３６の伝熱面積は１２００ｍ²、過冷却器３９の伝熱面積は１５０ｍ²、蒸発器３１の伝熱面積は８００ｍ²、低圧吸収器３２の伝熱面積は１０００ｍ²、中圧熱交換器４６の伝熱面積は２００ｍ²、低圧熱交換器４９の伝熱面積は２４０ｍ²であり、いずれの熱交換器も水平多管式であった。

操作圧力は、高圧再生器３３と凝縮器３４は１．０〜１．０２ＭＰａ、中圧再生器３５と中圧吸収器３６は０．５１〜０．５２ＭＰａ、蒸発器３１と低圧吸収器３２は０．１９ＭＰａであり、操作温度と冷媒濃度（ｗｔ％）は、高圧再生器３３の塔頂は４５℃／９９．５％、高温部は７２℃／５２％、中圧吸収器３６は２５〜２８℃／５０％、中圧再生器３５は５４℃／４８％、蒸発器３１は−１８〜−２８℃／９９．８％、低圧吸収器３２は２５〜２８℃／−４８〜５２％であった。中圧及び低圧昇圧ポンプＰ２，Ｐ３の揚量と電動機はそれぞれ７０ｍ³ ／ｈ×７５ｋＷ，４８m³／ｈ×５５ｋＷであり、各循環液Ｓの高圧再生器３３への入り口温度は４８℃、中圧再生器３５への入り口温度は４５℃であった。以上の条件でエタノール−水冷媒で−１２℃、循環量４００ｍ³／ｈ、２７００ｋＷの冷熱を得た。これは電動機によるＣＯＰ２．５の圧縮式ヒートポンプの電動機換算では１０８０ｋＷになる。大量の電力が回収されたことになる。熱利用率は、３４．７％であった。

〔第３の実施の形態に相当〕
実施例２の装置に操作圧力０．５２ＭＰａの中圧蒸発器５１（伝熱面積５００ｍ²）を取り付け、蒸発冷媒の中圧吸収器３６への導管を取り付け、循環液Ｓを入口温度７５℃、戻り温度５４℃として高圧再生器３３に、次いで、中圧再生器３５に２７８ｍ³／ｈで供給し、中圧と低圧の循環ポンプＰ２，Ｐ３の揚量を７９ｍ³／ｈ、６２ｍ³／ｈ、とし、他の操業条件は実施例２とほぼ同様の操作を行い、低圧蒸発器３１からはエタノール‐水のブラインで−１２℃の１５７４ｋＷを、また中圧蒸発器５１からは同じくエタノール‐水のブラインで５℃の１６１３ｋＷを得ることができた。動力換算によると前者がＣＯＰ５．５で２９３ｋＷ、後者がＣＯＰ２．２で６６２ｋＷに相当する。熱利用率は、４５％であった。

下水処理設備の設備フロー図である。 第１の実施の形態に係る回収設備の設備フロー図である。 第２の実施の形態に係る回収設備の設備フロー図である。 第３の実施の形態に係る回収設備の設備フロー図である。

符号の説明

１０，３０，５０…回収設備、１１，３１，５１…蒸発器、１２，３２，３６…吸収器、１３，３３，３５…再生器、１４，３４…凝縮器、１００…下水処理設備、１０２…熱処理手段、１０３…脱硫手段、Ｄ…下水汚泥、Ｇ…排ガス、Ｓ…洗煙水、Ｕ…下水。

Claims (6)

1. 下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する方法であって、
   前記接触処理後の洗煙水を、ヒートポンプの熱源として用いる、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法。
2. 下水を、ヒートポンプの冷却源として用いる、請求項１記載の下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法。
3. 下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する方法であって、
   冷熱を発生する蒸発器と、除熱手段の備わる吸収器と、加熱手段の備わる再生器と、冷却手段の備わる凝縮器と、を有するヒートポンプの；
   前記除熱手段及び前記冷却手段の少なくとも一方に下水を用い、前記加熱手段に前記接触処理後の洗煙水を用いる、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収方法。
4. 下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する設備であって、
   冷熱を発生する低圧蒸発器と、除熱管が備わる低圧吸収器と、加熱管の備わる高圧再生器と、冷却管の備わる高圧凝縮器と、を有し、
   下水が前記冷却管及び前記除熱管の少なくとも一方内を流通し、前記接触処理後の洗煙水が前記加熱管内を流通する、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収設備。
5. 下水汚泥の焼却手段と、この焼却手段で発生した排ガスに洗煙水を接触させる脱硫手段と、を有する下水処理設備で発生したエネルギーを回収する設備であって、
   最低圧部位に冷熱を発生する蒸発器と除熱管が備わる吸収器とが設けられ、最高圧部位に加熱管が備わる再生器と冷却管が備わる凝縮器とが設けられ、その他の各圧部位に加熱管が備わる再生器と除熱管が備わる吸収器とが設けられた、多段とされ、
   冷媒が、前記蒸発器から同圧部位の吸収器へ流通し、この吸収器から相対的に高圧部位の再生器へ流通し、この再生器から同圧部位の吸収器へ、この吸収器から相対的に高圧部位の再生器へ順次流通を繰り返した後、前記凝縮器に流通し、この凝縮器から前記蒸発器に流通する循環を行い、
   下水が前記冷却管及び前記除熱管の少なくとも一方内を流通し、前記接触処理後の洗煙水が前記最高圧部位の加熱管内を流通してから、順次相対的に低圧部位の加熱管内を流通した後、前記脱硫手段に返送される、ことを特徴とする下水処理設備で発生したエネルギーの回収設備。
6. その他の各圧部位にも冷熱を発生する蒸発器が設けられ、冷媒が凝縮器から各蒸発器へ流通し、各蒸発器から同圧部位の吸収器へ流通する、請求項５記載の下水処理設備で発生したエネルギーの回収設備。

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