JP2006007139A - System and method for treating material to be treated - Google Patents

System and method for treating material to be treated Download PDF

Info

Publication number
JP2006007139A
JP2006007139A JP2004189926A JP2004189926A JP2006007139A JP 2006007139 A JP2006007139 A JP 2006007139A JP 2004189926 A JP2004189926 A JP 2004189926A JP 2004189926 A JP2004189926 A JP 2004189926A JP 2006007139 A JP2006007139 A JP 2006007139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methanol
power generation
gas
processed
gasifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004189926A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4563087B2 (en
Inventor
Shizuo Kataoka
静夫 片岡
Muneharu Fujikawa
宗治 藤川
Takaaki Shinoda
高明 篠田
Kazuhiro Sato
和宏 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takuma Co Ltd
Original Assignee
Takuma Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takuma Co Ltd filed Critical Takuma Co Ltd
Priority to JP2004189926A priority Critical patent/JP4563087B2/en
Publication of JP2006007139A publication Critical patent/JP2006007139A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4563087B2 publication Critical patent/JP4563087B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for treating a material to be treated capable of significantly reducing a running cost of the whole system by producing methanol which makes a large proportion of the running cost required to treat in the treating process and also efficiently utilizing methanol, and a method for treating the material to be treated. <P>SOLUTION: Methanol produced by a methanol production apparatus 3 can be used for either of denitrification treatment of sewage sludge and an electric generator 4, and gas yielded by a gasifying apparatus 2 can also be used for the electric generator 4. A control mechanism is provided so as to sense methanol required to carry out denitrification treatment and operate the electric generator 4, and on the basis of the sensing result, select/feed methanol produced by the methanol production apparatus 3 to the denitrification treatment or the electric generator 4 each by a required amount. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は被処理物処理システムと被処理物処理方法に関し、詳しくは、被処理物をガス化するガス化装置と、このガス化装置により得られたガスからメタノールを製造するメタノール製造装置とを有する被処理物処理システムと被処理物処理方法に関する。   The present invention relates to an object processing system and an object processing method, and more specifically, a gasification apparatus for gasifying an object to be processed, and a methanol production apparatus for producing methanol from a gas obtained by the gasification apparatus. The present invention relates to a workpiece processing system and a workpiece processing method.

下水処理場やし尿処理場から発生する汚泥は、有機成分が多く、重金属類などの有害成分が少ないため、脱水あるいは乾燥された後、埋め立て処分地に埋設されたり、焼却されたりしている。しかし、有機成分が多いことから、高濃度の窒素を含んでおり、処分地の環境を保護すべく富栄養化を防止する必要性などから脱窒処理が行われる。脱窒処理には、脱窒菌を活性化するため、炭素源としてメタノール等を添加する必要がある(通常、含有窒素の3倍程度の炭素を加える必要がある)が、メタノールは決して安価ではないため、汚泥処分に必要なランニングコストでの占めるメタノールの費用は大きく、ランニングコストの高騰を招いている。   Sludge generated from sewage treatment plants and human waste treatment plants has many organic components and few harmful components such as heavy metals. Therefore, after being dehydrated or dried, they are buried in landfills or incinerated. However, since there are many organic components, it contains high-concentration nitrogen, and denitrification treatment is performed because of the need to prevent eutrophication to protect the environment of the disposal site. In order to activate the denitrifying bacteria in the denitrification treatment, it is necessary to add methanol or the like as a carbon source (usually, it is necessary to add about three times as much carbon as the nitrogen contained), but methanol is never cheap. Therefore, the cost of methanol occupying the running cost necessary for the sludge disposal is large, leading to an increase in running cost.

そこで、し尿系汚泥を処分する際のランニングコストを幾分でも軽減するため、汚泥処理工程によって得られた固形物をガス化、あるいはガス化燃焼し、得られたガスを電力あるいは熱エネルギーとして回収して、これを汚泥処理に利用する方法が提案されている(例えば、特許文献1)
特開平9−150143号公報
Therefore, in order to reduce the running cost for disposal of human waste sludge as much as possible, the solid matter obtained by the sludge treatment process is gasified or gasified and combusted, and the obtained gas is recovered as electric power or thermal energy. And the method of utilizing this for sludge processing is proposed (for example, patent documents 1).
JP-A-9-150143

しかしながら、上記従来技術は、汚泥処分工程により発生した固形物をエネルギー源として利用するに止まり、高価なメタノールの使用量を少なくするものではないため、汚泥処理におけるランニングコストの低減としては十分ではない。   However, the above-mentioned prior art only uses the solid matter generated in the sludge disposal process as an energy source, and does not reduce the amount of expensive methanol used, so it is not sufficient as a reduction in running cost in sludge treatment. .

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、下水汚泥のような被処理物の処理にメタノールを用いる場合において、処理に必要なランニングコストに占める割合の大きいメタノールを処理工程中で製造すると共このメタノールを効率良く利用して、システム全体のランニングコストを大幅に低減可能な被処理物処理システムと被処理物処理方法を提供することにある。   Therefore, in view of the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to treat methanol that accounts for a large proportion of the running cost required for treatment when methanol is used for treatment of an object to be treated such as sewage sludge. An object of the present invention is to provide a processing object processing system and a processing object processing method that can efficiently reduce the running cost of the entire system by efficiently using this methanol when manufactured in the process.

上記課題は、請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る汚泥処理システムの特徴構成は、被処理物をガス化するガス化装置と、このガス化装置により得られたガスからメタノールを製造するメタノール製造装置とを有していて、前記メタノール製造装置により製造されたメタノールを前記被処理物の脱窒処理と発電装置のいずれにも使用可能にすると共に、前記ガス化装置により得られたガスを前記発電装置にも使用可能にする処理システムにおいて、前記脱窒処理に必要なメタノールと、前記発電装置に必要なメタノールとを検知し、この検知結果に基づいて前記メタノール製造装置により製造されたメタノールを脱窒処理または発電装置に対して夫々必要量だけ選択・送給されるようにする制御機構が設けられていることにある。   The above object can be achieved by the invention described in the claims. That is, the characteristic configuration of the sludge treatment system according to the present invention includes a gasification device that gasifies an object to be treated, and a methanol production device that produces methanol from the gas obtained by the gasification device, The methanol produced by the methanol production apparatus can be used for both the denitrification treatment of the object to be processed and the power generation apparatus, and the gas obtained by the gasification apparatus can also be used for the power generation apparatus. In the treatment system, the methanol required for the denitrification treatment and the methanol required for the power generation device are detected, and the methanol produced by the methanol production device based on the detection result is supplied to the denitrification treatment or the power generation device. In other words, a control mechanism is provided to select and feed only the necessary amount.

この構成によれば、被処理物の処理にメタノールを用いる必要がある場合、ランニングコストに占める割合の大きいメタノールを被処理物から製造することにより安価に供給でき、しかもメタノールの適量を脱窒処理と発電とに、選択・送給すべく制御することにより、システム内におけるメタノールの効率的な利用を可能にする。   According to this configuration, when it is necessary to use methanol for the treatment of the object to be treated, it is possible to supply methanol at a low cost by producing methanol having a large proportion of the running cost from the object to be treated. By controlling to select and deliver power and power generation, it is possible to efficiently use methanol in the system.

その結果、下水汚泥のような被処理物の処理にメタノールを用いる場合において、処理に必要なランニングコストに占める割合の大きいメタノールを処理工程中で製造すると共このメタノールを効率良く利用して、システム全体のランニングコストを大幅に低減可能な被処理物処理システムを提供することができた。   As a result, when methanol is used for the treatment of an object to be treated such as sewage sludge, when methanol having a large proportion of the running cost required for the treatment is produced in the treatment process, this methanol is efficiently used, It was possible to provide a workpiece processing system that can significantly reduce the overall running cost.

前記ガス化装置により得られたガスを精製する精製装置が、前記メタノール製造装置の上流側に設けられていて、精製されたガスからメタノールを生成することが好ましい。   It is preferable that the refiner | purifier which refine | purifies the gas obtained by the said gasifier is provided in the upstream of the said methanol production apparatus, and produces | generates methanol from the refined gas.

この構成によれば、メタノールの製造に必要なガスから有害成分が除去されるので、純度の高いメタノールが効率よく製造でき、以降の工程での利用効率が高まる。   According to this configuration, since harmful components are removed from the gas necessary for the production of methanol, high-purity methanol can be efficiently produced, and the utilization efficiency in the subsequent steps is increased.

前記メタノール製造装置において発生した未反応なガスを、前記発電装置に送給可能になっていることが好ましい。   It is preferable that unreacted gas generated in the methanol production apparatus can be supplied to the power generation apparatus.

この構成によれば、この未反応なガスは発熱量が大きく、発電装置の燃料として有効に利用でき、システム全体のランニングコストの低減に大きく寄与できる。   According to this configuration, the unreacted gas has a large calorific value, can be effectively used as a fuel for the power generation apparatus, and can greatly contribute to a reduction in running cost of the entire system.

また、本発明に係る被処理物処理方法の特徴構成は、ガス化装置により被処理物をガス化し、このガスをメタノール製造装置に送給してメタノールを製造し、このメタノールを前記被処理物の脱窒処理と発電装置のいずれにも使用可能にすると共に、前記ガス化装置により得られたガスを前記発電装置にも使用可能にする処理方法において、前記脱窒処理に必要なメタノールと、前記発電装置に必要なメタノールとを検知し、この検知結果に基づいて前記メタノール製造装置により製造されたメタノールを脱窒処理または発電装置に対して夫々必要量だけ選択・送給するように制御することにある。   Moreover, the characteristic structure of the to-be-processed object processing method which concerns on this invention gasifies a to-be-processed object with a gasifier, and sends this gas to a methanol manufacturing apparatus, manufactures methanol, This methanol is said to-be-processed object In the denitrification treatment and the power generation apparatus, and in the treatment method of making the gas obtained by the gasification apparatus usable also in the power generation apparatus, methanol required for the denitrification treatment, The methanol required for the power generation device is detected, and based on the detection result, the methanol produced by the methanol production device is controlled to be denitrified or selected and supplied to the power generation device in a necessary amount. There is.

この構成によれば、下水汚泥のような被処理物の処理にメタノールを用いる場合において、処理に必要なランニングコストに占める割合の大きいメタノールを処理工程中で製造すると共このメタノールを効率良く利用して、システム全体のランニングコストを大幅に低減可能な被処理物処理方法を提供することができる。   According to this configuration, when methanol is used for the treatment of an object to be treated such as sewage sludge, when methanol having a large proportion of the running cost required for the treatment is produced in the treatment process, the methanol is efficiently used. Thus, it is possible to provide an object processing method that can significantly reduce the running cost of the entire system.

前記ガス化装置により得られたガスを精製し、精製されたガスを前記メタノール製造装置に送給してメタノールを生成することが好ましい。   It is preferable to purify the gas obtained by the gasifier and supply the purified gas to the methanol production apparatus to produce methanol.

この構成によれば、純度の高いメタノールが効率よく製造でき、以降の工程での利用効率が高まる。   According to this configuration, high-purity methanol can be efficiently produced, and utilization efficiency in the subsequent steps is increased.

前記メタノール製造装置において発生した未反応なガスを、前記発電装置に送給可能になっていることが好ましい。   It is preferable that unreacted gas generated in the methanol production apparatus can be supplied to the power generation apparatus.

この構成によれば、システム全体のランニングコストの低減に大きく寄与できる。   This configuration can greatly contribute to the reduction of the running cost of the entire system.

前記被処理物を前記ガス化装置にて700〜900℃に加熱してガス化すると共に、ガス化剤を前記ガス化装置に送給することが好ましい。   It is preferable that the object to be treated is heated to 700 to 900 ° C. in the gasifier and gasified, and a gasifying agent is supplied to the gasifier.

この構成によれば、ガス化装置の操業を一層安定した実施することができる。   According to this configuration, the operation of the gasifier can be performed more stably.

前記メタノール製造装置におけるメタノールの製造を、温度200〜240℃、圧力2〜4MPaで、循環工程を経ることなく1パス工程により行うことが好ましい。   It is preferable that the methanol production in the methanol production apparatus is performed at a temperature of 200 to 240 ° C. and a pressure of 2 to 4 MPa by a one-pass process without passing through a circulation process.

この構成によれば、従来技術に比べて消費エネルギーが少なくて済むだけでなく、従来技術のように循環式のものに比べて、循環時のエネルギーロスを回避でき、しかもコンプレッサーの配置数を少なくできて、システム全体の設備コストを低減できる。   This configuration not only consumes less energy than the conventional technology, but also avoids energy loss during circulation and reduces the number of compressors arranged compared to the conventional circulation type. This can reduce the equipment cost of the entire system.

本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る汚泥処理システムの概略構成を示す。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a sludge treatment system according to the present embodiment.

この汚泥処理システムは、下水処理場またはし尿処理場1など(以下、下水処理場等ということがある)から発生した被処理物である汚泥を、ガス化装置の1種である循環流動層ガス化炉2に送給し、汚泥を700〜900℃程度に加熱してガス化し、得られたガスを用いてメタノール製造装置3によりメタノールを製造し、製造されたメタノールを下水処理場等1に送給し、脱窒処理の炭素源として利用するようになっている。更に、循環流動層ガス化炉2により得られたガスは、外部施設である発電装置4に送給されて電力としての回収にも利用される。   This sludge treatment system is a circulating fluidized bed gas, which is a kind of gasifier, for treating sludge generated from a sewage treatment plant or human waste treatment plant 1 (hereinafter also referred to as a sewage treatment plant, etc.). Then, the sludge is heated to about 700 to 900 ° C. and gasified, and methanol is produced by the methanol production apparatus 3 using the obtained gas. The produced methanol is supplied to the sewage treatment plant 1 or the like. It is sent and used as a carbon source for denitrification treatment. Furthermore, the gas obtained by the circulating fluidized bed gasification furnace 2 is supplied to the power generation device 4 which is an external facility and is also used for recovery as electric power.

以下に各装置の構成について、より詳しく説明する。下水処理場等1から発生した汚泥は、循環流動層ガス化炉2送給される前に、減量・減容化されるべく脱水され乾燥されることが好ましい。脱水あるいは乾燥は、種々の方式を採用することができ、特に限定されるものではない。乾燥装置として、例えば、直接加熱式、間接加熱式、あるいはヒータを使用したもの蒸気を使用したものなど、種々の形式のものを用いることができる。   Hereinafter, the configuration of each device will be described in more detail. It is preferable that the sludge generated from the sewage treatment plant 1 is dehydrated and dried so as to be reduced in volume and volume before being fed to the circulating fluidized bed gasification furnace 2. Various methods can be adopted for dehydration or drying, and the method is not particularly limited. As the drying device, for example, various types such as a direct heating type, an indirect heating type, a type using a heater, and a type using steam can be used.

乾燥され脱水された汚泥は、循環流動層ガス化炉2に投入されて加熱され、ガス化される。この循環流動層ガス化炉2は、ガス化温度を制御し易く、安定した操業を可能にするので都合がよい。循環流動層ガス化炉2では、珪砂などの流動媒体が送給される空気などの流体により流動し、汚泥を加熱しガス化する。炉内の操業温度は、上記したように、700〜900℃程度になるようにして稼働されるが、燃料の他、酸素、蒸気などのガス化剤を必要に応じて投入することが好ましい。ガス化剤を使用すると、より安定した操業ができるからである。   The dried and dehydrated sludge is put into the circulating fluidized bed gasification furnace 2 and heated to be gasified. This circulating fluidized bed gasification furnace 2 is convenient because it is easy to control the gasification temperature and enables stable operation. In the circulating fluidized bed gasification furnace 2, a fluid medium such as silica sand is flowed by a fluid such as air, and the sludge is heated and gasified. As described above, the operation temperature in the furnace is about 700 to 900 ° C., but it is preferable to add a gasifying agent such as oxygen and steam in addition to the fuel as necessary. This is because a more stable operation can be performed by using a gasifying agent.

加熱され部分燃焼された下水汚泥からは、一酸化炭素、水素、炭化水素などを含むガスが生成される。このようにして得られたガスを精製する精製装置を、循環流動層ガス化炉2の下流側に接続し、ガス中の灰分、タール分、酸性成分、アルカリ成分などの有害成分を除去して、精製したガスからメタノールを生成することが好ましい。この場合、灰分はセラミックフィルターやバグフィルターを用いて除去され、タール分は触媒による除去手段によって除かれ、その他の有害成分は、ガス洗浄方式などを用いて除去される。   From the heated and partially burned sewage sludge, a gas containing carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbons and the like is generated. A purification device for purifying the gas thus obtained is connected to the downstream side of the circulating fluidized bed gasification furnace 2 to remove harmful components such as ash, tar, acidic components and alkaline components in the gas. Preferably, methanol is produced from the purified gas. In this case, the ash is removed using a ceramic filter or a bag filter, the tar is removed by a removing means using a catalyst, and other harmful components are removed using a gas cleaning system or the like.

循環流動層ガス化炉2により生成されたガスは、メタノール製造装置3と発電装置4に対して、切換弁や送給途中に設けられている開閉弁(図示略)などを介して夫々必要量だけ選択・送給されるようになっている。この選択・送給は、図外の制御装置を用いて切換弁を切り換えたり、開閉弁の開閉度合いを調整したりして行うことができる。すなわち、発電を優先する場合は、生成されたガスの大部分が発電装置4に送給されるが、余剰分のガスがメタノール製造装置3に送給されてメタノールの製造に供される。メタノールの製造を優先する場合には、ガスは、脱窒用の炭素源として必要なメタノールを生成できる量だけメタノール製造装置3に送給された後、残りのガスとメタノール製造装置3における未反応なガスとが発電装置4に送られる。   The amount of gas generated by the circulating fluidized bed gasification furnace 2 is respectively required for the methanol production apparatus 3 and the power generation apparatus 4 via a switching valve, an on-off valve (not shown) provided in the middle of supply, and the like. Only be selected and sent. This selection / feeding can be performed by switching the switching valve or adjusting the opening / closing degree of the opening / closing valve using a control device (not shown). That is, when power generation is prioritized, most of the generated gas is supplied to the power generation device 4, but surplus gas is supplied to the methanol production device 3 for methanol production. In the case of giving priority to the production of methanol, the gas is supplied to the methanol production apparatus 3 in an amount capable of generating methanol necessary as a carbon source for denitrification, and then the remaining gas and unreacted in the methanol production apparatus 3 Gas is sent to the power generator 4.

メタノール製造装置3は、ガスをメタノール生成に必要な加圧・加熱条件にするための反応塔などからなり、ここに送給されたガスは、メタノール合成に必要な加圧、温度条件下にて、更には必要に応じて触媒を介在させることによって、メタノール合成に供される。メタノール製造装置3としては、従来の装置を使用することができるが、特に、温度200〜240℃、圧力2〜4MPa程度で、循環工程を経ることなく1パス工程によりメタノール合成することが好ましい。このような条件であると、従来技術に比べて低温、低圧であるため、消費エネルギーが少なくて済むだけでなく、従来技術のように循環式のものに比べて、循環時のエネルギーロスを回避でき、しかもコンプレッサーの配置数を少なくできて、システム全体の設備コストを低減できる。   The methanol production apparatus 3 is composed of a reaction tower or the like for making the gas into a pressurization / heating condition necessary for methanol production, and the gas fed here is subjected to the pressurization and temperature conditions necessary for methanol synthesis. Furthermore, it is used for methanol synthesis by interposing a catalyst as required. As the methanol production apparatus 3, a conventional apparatus can be used. In particular, it is preferable to synthesize methanol by a one-pass process at a temperature of 200 to 240 ° C. and a pressure of 2 to 4 MPa without passing through a circulation process. Under these conditions, the temperature and pressure are lower than in the conventional technology, so not only less energy is consumed, but also energy loss during circulation is avoided compared to the circulation type as in the conventional technology. In addition, the number of compressors can be reduced and the equipment cost of the entire system can be reduced.

一方、発電装置4は、ガスタービンおよびこれに接続された蒸気タービン等(図示略)とからなっており、これらを併用することによって高い発電効率を達成することができる。この発電装置4には、メタノール製造装置3において未反応なガスも送給されることが好ましく、必要に応じて、メタノール製造装置3において製造されたメタノールや都市ガス等の助燃剤を供給する。もっとも、発電装置としては、ガスタービン単独、あるいはガスエンジンを使用するものであってもよく、これらは汚泥の処理量、特性などから適宜選択できる。   On the other hand, the power generation device 4 includes a gas turbine and a steam turbine or the like (not shown) connected thereto, and high power generation efficiency can be achieved by using these together. It is preferable that unreacted gas in the methanol production apparatus 3 is also supplied to the power generation apparatus 4 and, if necessary, auxiliary fuel such as methanol produced in the methanol production apparatus 3 or city gas is supplied. However, as the power generation device, a gas turbine alone or a gas engine may be used, and these can be selected as appropriate from the amount of sludge treated and the characteristics.

さらに、本実施形態においては、メタノール製造装置3により製造されたメタノールをシステム内において有効に活用するため、その送給量を制御する図外の制御機構を設けている。すなわち、発電を優先する場合で、発電量が不足しており、脱窒菌用の炭素源は十分にあると検知され、炭素源を送給する必要性が低い場合は、発電量の不足の程度に応じて、生成されたメタノールを主として発電装置4に送給するように制御される。   Furthermore, in this embodiment, in order to effectively utilize the methanol produced by the methanol production apparatus 3 in the system, a control mechanism (not shown) for controlling the amount of feeding is provided. In other words, when power generation is prioritized, the amount of power generation is insufficient, the carbon source for denitrifying bacteria is detected to be sufficient, and if the need to supply the carbon source is low, the degree of power generation shortage Accordingly, the generated methanol is controlled to be mainly fed to the power generation device 4.

発電量が十分であり、脱窒菌の炭素源が不足している場合には、メタノールを主として下水処理場等の脱窒槽に送給すべく制御される。発電量、炭素源共に不足している場合には、メタノールを燃料として用いるよりも炭素源として用いた方がランニングコストの低減になるため、主として下水処理場等に送給すべく制御される。また、発電量も炭素源も共に十分に確保されている場合には、メタノールを一時的に貯蔵して使用時まで別に設けた貯槽に保管しておいてもよいし、原料として他の化学工場などの利用に供してもよい。炭素源の必要量は、処理水中の窒素濃度を測定することで容易に算出することができ、発電量の検知は電力メータその他を用いることにより容易に検知できる。   When the amount of power generation is sufficient and the carbon source of denitrifying bacteria is insufficient, the methanol is controlled to be supplied mainly to a denitrification tank such as a sewage treatment plant. When both the power generation amount and the carbon source are insufficient, the use of methanol as a carbon source reduces the running cost rather than the use of methanol as a fuel, so control is mainly performed to supply to a sewage treatment plant or the like. In addition, if both the amount of power generation and the carbon source are sufficiently secured, methanol may be temporarily stored and stored in a separate storage tank until use, or other chemical factories may be used as raw materials. You may use for the use. The necessary amount of the carbon source can be easily calculated by measuring the nitrogen concentration in the treated water, and the amount of power generation can be easily detected by using a power meter or the like.

このように制御機構を設けることにより、汚泥処理システム全体の効率化が図られ、高価なメタノールの使用量を適正にして、処理コストを低減できるようになっている。   By providing the control mechanism in this way, the efficiency of the entire sludge treatment system can be improved, the amount of expensive methanol used can be made appropriate, and the treatment cost can be reduced.

発電装置4により得られた電力は、下水処理場等の駆動電源その他本汚泥処理システムの駆動電力として、あるいは売電その他として有効に利用される。また、ガスタービンや蒸気タービンから発生した熱源についても、発電以外に利用してもよい。   The electric power obtained by the power generation device 4 is effectively used as a driving power source for a sewage treatment plant or the like, as well as a driving power for the present sludge treatment system, or as a power sale or others. Further, a heat source generated from a gas turbine or a steam turbine may also be used in addition to power generation.

下水処理量約10,000t/日の下水処理場から発生する約10t−wet/日の下水汚泥を、上記した処理工程に準じてメタノールを製造した。用いた下水汚泥は、水分約80%、SS(固体浮遊物)濃度約0.2kg/m3、窒素分約15ppmであり、この汚泥を処理するのに必要な炭素源としてのメタノール量は、約450kg/日となる。 About 10 t-wet / day of sewage sludge generated from a sewage treatment plant with a sewage treatment amount of about 10,000 t / day, methanol was produced according to the above-described treatment steps. The used sewage sludge has a water content of about 80%, an SS (solid suspended matter) concentration of about 0.2 kg / m 3 , and a nitrogen content of about 15 ppm. The amount of methanol required as a carbon source for treating this sludge is: About 450 kg / day.

本実施例においては、下記式1で示されるように、メタノール変換率が約50%であり、循環流動層ガス化炉(処理能力30t/日)にガス化剤として酸素を約27Nm3 /時送給しつつ、上記下水汚泥を約850℃に加熱してガス化した後、発生したガス約260Nm3 /時をメタノール製造装置に送給して、約430kg/日のメタノールを得た。このときのメタノール製造装置の反応塔は、約4MPa、約220℃の条件で合成を行った。 In this example, as shown by the following formula 1, the methanol conversion rate is about 50%, and oxygen is used as a gasifying agent in the circulating fluidized bed gasification furnace (processing capacity 30 t / day) at about 27 Nm 3 / hour. While being fed, the sewage sludge was heated to about 850 ° C. for gasification, and the generated gas was fed at about 260 Nm 3 / hour to a methanol production apparatus to obtain about 430 kg / day of methanol. At this time, the reaction tower of the methanol production apparatus was synthesized under conditions of about 4 MPa and about 220 ° C.

このように、得られたメタノール量は、汚泥処理に必要なメタノール量のほぼ全量近く(95%以上)に相当するものであった。また、メタノールの製造工程中に未反応であったガスには、一酸化炭素、水素などが含まれており、これらは6〜7MJ/Nm3 程度の発熱量を有しており、これを発電装置4に送給することにより本汚泥処理システムの駆動電源として、あるいは売電として利用することができた。
[式1]
生成メタノール量(kmol)/ガス化ガス精製後ガス中の一酸化炭素量(kmol)=50%
〔別実施の形態〕
(1)上記実施形態では、被処理物として下水汚泥を例に挙げて説明したが、本発明に適用される被処理物としては、処理中に高度処理としてメタノール処理が必要なものであれば、下水汚泥に限定されるものではなく、一般汚泥でもよく、その他の有機系廃棄物などであってもよい。
(2)上記実施形態では、ガス化装置として循環流動層ガス化炉を例に挙げて説明したが、これと同等程度の温度域の生成ガスを排出することができれば、他の流動層炉、ガス化炉であってもよい。
Thus, the amount of methanol obtained corresponded to nearly the total amount of methanol required for sludge treatment (95% or more). Further, unreacted gas during the methanol production process contains carbon monoxide, hydrogen, etc., and these have a calorific value of about 6-7 MJ / Nm 3 , By supplying it to the device 4, it could be used as a drive power source for this sludge treatment system or as a power sale.
[Formula 1]
Amount of methanol produced (kmol) / Amount of carbon monoxide in the gas after gasification gas purification (kmol) = 50%
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, sewage sludge has been described as an example of the object to be treated. However, as the object to be applied to the present invention, if methanol treatment is required as an advanced treatment during the treatment, The sludge is not limited to sewage sludge, and may be general sludge or other organic waste.
(2) In the above embodiment, a circulating fluidized bed gasification furnace has been described as an example of a gasifier, but other fluidized bed furnaces can be used as long as the product gas in a temperature range equivalent to this can be discharged. A gasifier may be used.

本発明の一実施形態に係る被処理物処理システムの概略構成図The schematic block diagram of the to-be-processed object processing system which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 ガス化装置
3 メタノール製造装置
4 発電装置
2 Gasifier 3 Methanol production device 4 Power generator

Claims (8)

被処理物をガス化するガス化装置と、このガス化装置により得られたガスからメタノールを製造するメタノール製造装置とを有していて、前記メタノール製造装置により製造されたメタノールを前記被処理物の脱窒処理と発電装置のいずれにも使用可能にすると共に、前記ガス化装置により得られたガスを前記発電装置にも使用可能にする被処理物処理システムにおいて、前記脱窒処理に必要なメタノールと、前記発電装置に必要なメタノールとを検知し、この検知結果に基づいて前記メタノール製造装置により製造されたメタノールを脱窒処理または発電装置に対して夫々必要量だけ選択・送給されるようにする制御機構が設けられていることを特徴とする被処理物処理システム。 A gasifier for gasifying the object to be processed; and a methanol manufacturing apparatus for manufacturing methanol from the gas obtained by the gasifier, wherein the methanol manufactured by the methanol manufacturing apparatus is converted into the object to be processed. This is necessary for the denitrification process in the object treatment system that makes it possible to use both the denitrification process and the power generation apparatus of the gas and the gas obtained by the gasification apparatus also for the power generation apparatus. Methanol and methanol required for the power generation device are detected, and based on the detection result, methanol produced by the methanol production device is selected and supplied to the denitrification process or to the power generation device, respectively. A workpiece processing system, characterized in that a control mechanism is provided. 前記ガス化装置により得られたガスを精製する精製装置が、前記メタノール製造装置の上流側に設けられていて、精製されたガスからメタノールを生成する請求項1に記載の被処理物処理システム。 The to-be-processed object processing system of Claim 1 with which the refiner | purifier which refine | purifies the gas obtained by the said gasifier is provided in the upstream of the said methanol production apparatus, and produces | generates methanol from the refined gas. 前記メタノール製造装置において発生した未反応なガスを、前記発電装置に送給可能になっている請求項1又は2に記載の被処理物処理システム。 The to-be-processed object processing system of Claim 1 or 2 which can supply the unreacted gas which generate | occur | produced in the said methanol manufacturing apparatus to the said electric power generation apparatus. ガス化装置により被処理物をガス化し、このガスをメタノール製造装置に送給してメタノールを製造し、このメタノールを前記被処理物の脱窒処理と発電装置のいずれにも使用可能にすると共に、前記ガス化装置により得られたガスを前記発電装置にも使用可能にする被処理物処理方法において、前記脱窒処理に必要なメタノールと、前記発電装置に必要なメタノールとを検知し、この検知結果に基づいて前記メタノール製造装置により製造されたメタノールを脱窒処理または発電装置に対して夫々必要量だけ選択・送給するように制御することを特徴とする被処理物処理方法。 A gasification apparatus gasifies the object to be processed, and this gas is supplied to a methanol production apparatus to produce methanol. The methanol can be used for both denitrification treatment of the object to be processed and a power generation apparatus. In the method for treating an object to be used, the gas obtained by the gasifier can also be used in the power generation device, and the methanol required for the denitrification treatment and the methanol required for the power generation device are detected. A processing method for an object to be processed, comprising: controlling the methanol produced by the methanol production apparatus based on the detection result so as to select and supply a required amount of methanol to a denitrification process or a power generation apparatus. 前記ガス化装置により得られたガスを精製し、精製されたガスを前記メタノール製造装置に送給してメタノールを生成する請求項4に記載の被処理物処理方法。 The to-be-processed object processing method of Claim 4 which refine | purifies the gas obtained by the said gasifier, and supplies the refined gas to the said methanol manufacturing apparatus, and produces | generates methanol. 前記メタノール製造装置において発生した未反応なガスを、前記発電装置に送給可能になっている請求項4又は5に記載の被処理物処理方法。 The processing method of the to-be-processed object of Claim 4 or 5 which can supply the unreacted gas which generate | occur | produced in the said methanol manufacturing apparatus to the said power generation apparatus. 前記被処理物を前記ガス化装置にて700〜900℃に加熱してガス化すると共に、ガス化剤を前記ガス化装置に送給する請求項4〜6のいずれか1項に記載の被処理物処理方法。 The object to be treated according to any one of claims 4 to 6, wherein the object to be treated is heated to 700 to 900 ° C in the gasifier and gasified, and a gasifying agent is supplied to the gasifier. Processed material treatment method. 前記メタノール製造装置におけるメタノールの製造を、温度200〜240℃、圧力2〜4MPaで、循環工程を経ることなく1パス工程により行う請求項4〜7のいずれか1項に記載の被処理物処理方法。 The object treatment according to any one of claims 4 to 7, wherein the methanol production in the methanol production apparatus is performed at a temperature of 200 to 240 ° C and a pressure of 2 to 4 MPa in a one-pass process without passing through a circulation process. Method.
JP2004189926A 2004-06-28 2004-06-28 Processed object processing system and processable object processing method Active JP4563087B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004189926A JP4563087B2 (en) 2004-06-28 2004-06-28 Processed object processing system and processable object processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004189926A JP4563087B2 (en) 2004-06-28 2004-06-28 Processed object processing system and processable object processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006007139A true JP2006007139A (en) 2006-01-12
JP4563087B2 JP4563087B2 (en) 2010-10-13

Family

ID=35774956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004189926A Active JP4563087B2 (en) 2004-06-28 2004-06-28 Processed object processing system and processable object processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4563087B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2438980A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-11 Silicon Fire AG Method and device for preparing and using hydrogen-based methanol for denitrification

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04211624A (en) * 1990-03-07 1992-08-03 Air Prod And Chem Inc Process for producing methanol and fuel gas
JPH09150143A (en) * 1995-11-28 1997-06-10 Ebara Corp Treatment of night soil system sewage
JP2003171673A (en) * 2001-12-03 2003-06-20 Ebara Corp Gas generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04211624A (en) * 1990-03-07 1992-08-03 Air Prod And Chem Inc Process for producing methanol and fuel gas
JPH09150143A (en) * 1995-11-28 1997-06-10 Ebara Corp Treatment of night soil system sewage
JP2003171673A (en) * 2001-12-03 2003-06-20 Ebara Corp Gas generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2438980A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-11 Silicon Fire AG Method and device for preparing and using hydrogen-based methanol for denitrification

Also Published As

Publication number Publication date
JP4563087B2 (en) 2010-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101668549B1 (en) Wastewater treatment system and combined power generation equipment
US20100038325A1 (en) Method and apparatus for improving water quality by means of gasification
CZ110396A3 (en) Process of partial oxidation of carbonaceous fuel, connected with generation of power energy
JP2006205135A (en) Complex waste disposal system
JP2006274013A (en) Biomass gasification system
US20080166273A1 (en) Method And System For The Transformation Of Molecules, This Process Being Used To Transform Harmful And Useless Waste Into Useful Substances And Energy
KR101442730B1 (en) Apparatus for preprocessing of bio-gas
JP4662338B2 (en) Waste combined gasification processing system and method
JP4644831B2 (en) Liquid fuel production equipment from biomass
KR101527931B1 (en) The combined heat and power system using a biomass gasification
JP2004051745A (en) System of gasifying biomass
JP7135686B2 (en) Gasification gas production device and gasification gas production method
JP2001354975A (en) Coal gasification and ash fusion furnace, and composite electricity generation system
JP4563087B2 (en) Processed object processing system and processable object processing method
JP2010149079A (en) Treatment method of waste containing highly hydrous waste and treatment device used for the same
JP2009214014A (en) Method and device for treating waste water in steam gasification furnace
WO2022244659A1 (en) Hydrogen production system
US20220056356A1 (en) Process and plant for biomass treatment
WO2014112640A1 (en) System for treating nitrogen-containing water, and method for treating nitrogen-containing water
JP4651014B2 (en) Material gasification system and material gasification method
KR101845499B1 (en) Fuel cell power generating system
JP7110885B2 (en) Gasification gas production device and gasification gas production method
JP4363960B2 (en) Organic waste gasifier
JP2011246525A (en) Gasification treatment system and method of gasification treatment by using the same
JP2008221096A (en) Organic material oxidation decomposition system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100628

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100628

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100727

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100728

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4563087

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250