JP2006015174A - Method and apparatus for sludge treatment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚泥の処理方法及び装置に関し、詳しくは、下水処理場から排出される下水汚泥を固形燃料として有効利用するための汚泥の処理方法及び装置に関する。 The present invention relates to a sludge treatment method and apparatus, and more particularly to a sludge treatment method and apparatus for effectively using sewage sludge discharged from a sewage treatment plant as a solid fuel.
下水汚泥のエネルギー利用を促進し、地球温暖化対策に貢献する技術が求められており、乾燥汚泥を火力発電所の燃料として利用する試みが行われつつある。しかし、一般的な下水乾燥汚泥は、発熱量が低いため、発電所の受入量が制限されることが予想される。 There is a demand for technology that promotes energy use of sewage sludge and contributes to global warming countermeasures, and attempts are being made to use dried sludge as fuel for thermal power plants. However, general sewage dry sludge has a low calorific value, so it is expected that the amount of power received by the power plant will be limited.
一方、一般家庭や工場等から大量のプラスチックが廃棄されているが、プラスチックは、埋め立てても腐敗することがなく、その処分が大きな問題となっている。また、古紙についても、紙パックのような樹脂コーティングされたものは、再生再利用が困難となっている。 On the other hand, a large amount of plastic is discarded from ordinary households and factories, but plastic does not rot even if it is landfilled, and its disposal is a big problem. Also, with regard to used paper, it is difficult to recycle and reuse paper-coated ones such as paper packs.
このようなことから、製紙工場から排出される有機物スラッジを60%程度の含水率になるように乾燥させた後、廃油とプラスチック廃棄物とを加えて混合しながら乾燥させた後、所定形状に固化させて固体燃料とする方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、従来の方法では、有機物スラッジを乾燥させてから廃油及び廃プラスチックを混合し、これらを混合しながら乾燥させているため、乾燥に要するエネルギーが多大なものとなり、また、装置構成も複雑で高額なものとなっていた。さらに、原料の一部に廃油を使用しているので、管理等が面倒であるという不都合もあった。 However, in the conventional method, after drying the organic sludge, the waste oil and waste plastic are mixed and dried while mixing them, so the energy required for drying becomes enormous and the equipment configuration is also complicated. It was expensive. Furthermore, since waste oil is used as a part of the raw material, there is a disadvantage that management and the like are troublesome.
そこで本発明は、下水処理場で発生する下水脱水ケーキを使用して適当な発熱量を有する固形燃料を製造することができ、高効率で経済的な汚泥の処理方法及び装置を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention provides a sludge treatment method and apparatus that can produce a solid fuel having an appropriate calorific value using a sewage dewatering cake generated at a sewage treatment plant, and that is highly efficient and economical. It is aimed.
上記目的を達成するため、本発明の汚泥の処理方法は、下水脱水ケーキと廃プラスチック粉砕物及び/又は古紙破砕物とを混合し、成形後に乾燥させることを特徴とし、特に、下水処理場から得られる下水汚泥の含水率を70〜85%に脱水した下水脱水ケーキと、0.1〜3mmの大きさに粉砕した廃プラスチック粉砕物及び/又は1〜5mmに破砕した古紙破砕物とを、下水脱水ケーキ1重量部に対して廃プラスチック粉砕物及び古紙破砕物の総量を0.1〜0.7重量部の割合で混合し、直径4〜10mm、長さ2〜7cmの棒状に成形した後、60〜180℃の温風で乾燥させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the sludge treatment method of the present invention is characterized in that a sewage dewatered cake is mixed with a waste plastic pulverized material and / or waste paper crushed material, and dried after molding, particularly from a sewage treatment plant. A sewage dewatered cake obtained by dehydrating the water content of the obtained sewage sludge to 70 to 85%, a waste plastic pulverized product pulverized to a size of 0.1 to 3 mm and / or a waste paper crushed product crushed to 1 to 5 mm, The total amount of waste plastic crushed material and waste paper crushed material was mixed at a ratio of 0.1 to 0.7 parts by weight with respect to 1 part by weight of the sewage dewatered cake, and formed into a rod shape having a diameter of 4 to 10 mm and a length of 2 to 7 cm. Then, it is characterized by drying with hot air of 60 to 180 ° C.
また、本発明の汚泥の処理装置は、下水脱水ケーキと廃プラスチック粉砕物及び/又は古紙破砕物とを混合する混合機と、該混合機で混合した混合物を棒状に成形する成形機と、該成形機で成形された成形物を温風乾燥する乾燥機とを備え、該乾燥機は、乾燥室内を横切るように配置された通気性を有する搬送ベルトと、前記乾燥室内に温風を供給する温風供給手段と、該乾燥室内の温風を撹拌する手段と、該乾燥室内から温風を回収する温風回収手段と、前記搬送ベルトの一端に前記成形物を搬送ベルト上に載置する成形物載置部と、該搬送ベルトの他端から乾燥した成形物を回収する成形物回収部とを備えていることを特徴としている。 The sludge treatment apparatus of the present invention includes a mixer for mixing the sewage dewatered cake, the waste plastic pulverized product and / or the waste paper crushed material, a molding machine for forming the mixture mixed in the mixer into a rod shape, A dryer for drying the molded product molded by the molding machine with hot air, and the dryer supplies an air-permeable conveying belt disposed so as to cross the drying chamber, and supplies the hot air to the drying chamber. The hot air supply means, the means for stirring the warm air in the drying chamber, the hot air collecting means for collecting the warm air from the drying chamber, and the molded product placed on one end of the transport belt on the transport belt It is characterized by comprising a molded product placing part and a molded product recovery part for recovering a dried molded product from the other end of the conveyor belt.
本発明によれば、古紙あるいは廃プラスチックを下水脱水ケーキに混合して成形した後に乾燥させるので、乾燥効率を大幅に向上させることができ、適当な発熱量を有する固形燃料を効率よく製造することができる。特に、特定の乾燥機を使用することによって更に乾燥効率を向上させることができる。 According to the present invention, waste paper or waste plastic is mixed with a sewage dewatered cake and then dried, so that the drying efficiency can be greatly improved, and a solid fuel having an appropriate calorific value can be produced efficiently. Can do. In particular, the drying efficiency can be further improved by using a specific dryer.
図1は本発明の汚泥の処理方法の第1形態例を示す説明図である。本形態例は、下水脱水ケーキに廃プラスチックを混合して固形燃料を製造するものであって、下水脱水ケーキには、下水処理場で発生した下水汚泥を通常の脱水機で含水率を70〜85%に脱水したものをそのまま使用する。 FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of the sludge treatment method of the present invention. In this embodiment, waste plastic is mixed with a sewage dewatering cake to produce a solid fuel. In the sewage dewatering cake, the sewage sludge generated at the sewage treatment plant has a water content of 70 to 70 with a normal dehydrator. Use 85% dehydrated as it is.
廃プラスチックは、粉砕機11での粉砕工程で適当な大きさ、好ましくは0.1〜3mm、より好ましくは1mm程度にあらかじめ粉砕してから下水脱水ケーキに混合する。廃プラスチック粉砕物の大きさが小さすぎると、飛散等の問題が発生することがあり、また、粉砕に要するコストも上昇する。一方、廃プラスチック粉砕物が大きすぎると、下水脱水ケーキへの混合や、下水脱水ケーキと混合した後の成形が困難になったりする。粉砕機11は、各種廃プラスチックを前述のような大きさに粉砕できればよく、任意の型式の粉砕機を用いることができる。
The waste plastic is pulverized to an appropriate size, preferably 0.1 to 3 mm, more preferably about 1 mm, in the pulverizing step in the
混合工程を行う混合機12における下水脱水ケーキと粉砕された廃プラスチックとの混合割合は、下水脱水ケーキの性状や廃プラスチックの種類、両者の発熱量を考慮して設定することができるが、通常は下水脱水ケーキ1重量部に対して廃プラスチック粉砕物を0.1〜0.7重量部、好ましくは0.4重量部程度の割合とすればよい。このとき、廃プラスチックの割合が少なすぎると所望の発熱量が得られなくなることがあり、廃プラスチックの割合が多すぎると下水脱水ケーキの処理量が少なくなって本来の目的を達成することができなくなる。この混合機12は、前記下水脱水ケーキと粉砕された廃プラスチックとを十分に混合できればよく、バッチ式、連続式のいずれを用いてもよい。
The mixing ratio of the sewage dewatering cake and the pulverized waste plastic in the
成形工程を行う成形機13は、下水脱水ケーキと廃プラスチックとの混合物を固形燃料として使用するのに適当な形状及び大きさに成形するものであって、一般的な成形機等を使用することができる。成形物の形状や大きさは、適当に設定することができるが、小さすぎると取り扱いが困難になることがあり、大きすぎると乾燥や燃焼の際に問題が生じるので、直径4〜10mm、好ましくは直径6〜8mmの棒状で、長さが2〜7cm、好ましくは5〜6cm程度の円柱状や円筒状が最適である。また、成形機13は、混合機12と一体型のものであってもよい。
The
乾燥工程を行う乾燥機14は、成形物を乾燥させることができれば、バッチ式、連続式の各種構造の乾燥機を用いることができる。また、乾燥温度は、廃プラスチックの種類や所望の乾燥状態に応じて設定することができるが、通常は60〜130℃の範囲が適当であり、低温での予備乾燥工程と高温での乾燥工程とを組み合わせることもできる。
The
このようにして成形物を乾燥させることにより、下水脱水ケーキと廃プラスチックとを原料とした固形燃料(RDF)を得ることができる。この固形燃料は、有機分が少なくて発熱量の低い下水脱水ケーキと、発熱量の高い廃プラスチックとの混合割合を適宜設定することにより、石炭や重油等と同等の発熱量を得ることができ、下水脱水ケーキを乾燥させた従来の固形燃料のように発熱量が低いという問題がなく、廃プラスチックのみを燃焼させたときの過大な発熱量の問題もない。 By drying the molded product in this way, a solid fuel (RDF) using sewage dewatered cake and waste plastic as raw materials can be obtained. This solid fuel can obtain a calorific value equivalent to that of coal, heavy oil, etc. by appropriately setting the mixing ratio of the sewage dehydrated cake with low organic content and low calorific value and waste plastic with high calorific value. There is no problem that the calorific value is low as in the case of a conventional solid fuel obtained by drying a sewage dewatered cake, and there is no problem of an excessive calorific value when only waste plastic is burned.
図2は本発明の汚泥の処理方法の第2形態例を示す説明図である。本形態例は、下水脱水ケーキに古紙を混合して固形燃料を製造するものであって、下水脱水ケーキには、前記同様に、下水処理場で発生した下水汚泥を通常の脱水機で含水率を70〜85%に脱水したものをそのまま使用する。 FIG. 2 is an explanatory view showing a second embodiment of the sludge treatment method of the present invention. In this embodiment, a solid fuel is produced by mixing waste paper with a sewage dewatering cake, and the sewage dewatering cake has a moisture content of sewage sludge generated at a sewage treatment plant in the same manner as described above. Is dehydrated to 70-85% and used as it is.
古紙は、破砕機21での破砕工程で適当な大きさ、好ましくは1〜3mm程度の紙片になるようにあらかじめ破砕してから下水脱水ケーキに混合する。古紙破砕物の大きさが小さすぎると、飛散等の問題が発生することがあり、また、破砕に要するコストも上昇する。一方、古紙破砕物が大きすぎると、下水脱水ケーキへの混合や、下水脱水ケーキと混合した後の成形が困難になったりする。破砕機21は、古紙を前述のような大きさに破砕できればよく、任意の型式の破砕機を用いることができる。また、古紙としては、樹脂コーティングされたものも使用することができる。
The waste paper is preliminarily crushed so as to be a piece of paper of an appropriate size, preferably about 1 to 3 mm, in the crushing process in the
以下の混合工程、成形工程、乾燥工程は、前述の廃プラスチックを使用したときと同様の混合機12,成形機13及び乾燥機14を使用して同様の操作で行うことができるので、これらの詳細な説明は、ここでは省略する。なお、古紙の場合の乾燥工程では、廃プラスチックに比べて高い100〜180℃の温度で乾燥させることが好ましい。
Since the following mixing process, molding process, and drying process can be performed by the same operation using the
図3は、前記乾燥工程の実施に最適な乾燥機の一形態例を示す概略図である。この乾燥機31は、乾燥室32内を水平に横切るように配置された通気性を有する搬送ベルト33と、乾燥室32内に温風乃至熱風を供給する温風供給手段34と、乾燥室32内の温風乃至熱風を撹拌する手段である循環ファン35と、乾燥室32内から温風を回収する温風回収手段36と、搬送ベルト33の一端に成形物37を搬送ベルト上に載置する成形物載置部38と、搬送ベルト33の他端から乾燥した成形物37を回収する成形物回収部39とを備えている。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a dryer that is optimal for carrying out the drying step. The
乾燥室32は、温風導入部41a〜41dと、温風導出部42a〜42dとを有し、内部に循環ファン35を配設したトンネル状の乾燥室ユニット32a〜32dを連結し、その前後に成形物載置部38と成形物回収部39とを連結するとともに、成形物載置部38及び成形物回収部39に設けられたスプロケット43,43に所定長さの前記搬送ベルト33を掛け渡したものであって、成形物37の乾燥状態や処理量に応じて乾燥室ユニットの設置数を増減できるように形成されている。
The
搬送ベルト33は、耐熱性及び柔軟性を有する金網等からなるものであって、網目や通孔を通して成形物の周囲に温風が流通するように形成されている。また、前述のように、成形物を円柱状や円筒状に成形することにより、他の形状に比べて成形物の表面積が増大するので、熱伝達も良好であり、乾燥効率の向上が図れる。また、成形物37を搬送ベルト33上に静置させた状態で搬送しながら乾燥させるので、成形物同士が擦れ合うことがなく、成形物37が破損したり、ダストが発生したりすることもない。
The
温風供給手段34は、加熱器44で発生させた温風をファン45により供給するもので、ダンパー46a〜46dでそれぞれ流量調節した温風を各温風導入部41a〜41dに分配するように形成されている。また、温風回収手段36は、各温風導出部42a〜42dのダンパー47a〜47dでそれぞれ流量調節した温風をファン48で吸引するように形成されている。したがって、各ダンパー46a〜46d、47a〜47dを適当に調節することにより、各乾燥室ユニット32a〜32d内で乾燥中の各成形物37の状況に応じた最適な量の温風を各乾燥室ユニット32a〜32d内に流通させることが可能である。
The hot air supply means 34 supplies the hot air generated by the
成形物載置部38は、混合機12で混合され、成形機13で成形された成形物37を搬送ベルト33の上に均一に展載するように形成されている。このように成形物37を均一に堆積させることにより、温風のショートパスを防止して成形物全体を均一に加熱することができ、乾燥効率を高めることができる。
The molded
成形物回収部39から回収される乾燥後の成形物37は、あらかじめ成形してから乾燥させているので、そのまま固形燃料として使用することが可能であり、また、適度な硬度を有しているため、ベルトコンベヤ等で容易に搬送することができる。
Since the dried molded
このようにして下水脱水ケーキを処理することにより、従来は埋立処理されていた下水汚泥や廃プラスチックあるいは古紙を燃料として有効利用できるため、廃棄物の最終処分費が大幅に削減できるとともに、発電所等での石炭や重油等の化石燃料の代替物として使用することによって化石燃料使用量の削減も図れる。 By treating sewage dewatered cake in this way, sewage sludge, waste plastic, or waste paper, which has been previously landfilled, can be used effectively as fuel, so the final disposal cost of waste can be greatly reduced, and the power plant Can be used as a substitute for fossil fuels such as coal and heavy oil.
なお、廃プラスチック及び古紙の両方を任意の割合で混在したものを下水脱水ケーキに混合することも可能であり、この場合は、廃プラスチック及び古紙の総量が、下水脱水ケーキ1重量部に対して0.1〜0.7重量部になるようにすればよい。 In addition, it is also possible to mix waste plastic and waste paper in an arbitrary ratio to the sewage dewatering cake. In this case, the total amount of waste plastic and waste paper is 1 part by weight of the sewage dewatering cake. What is necessary is just to make it become 0.1-0.7 weight part.
11…粉砕機、12…混合機、13…成形機、14…乾燥機、21…破砕機、31…乾燥機、32…乾燥室、32a〜32d…乾燥室ユニット、33…搬送ベルト、34…温風供給手段、35…循環ファン、36…温風回収手段、37…成形物、38…成形物載置部、39…成形物回収部、41a〜41d…温風導入部、42a〜42d…温風導出部、43…スプロケット、44…加熱器、45…ファン、46a〜46d,47a〜47d…ダンパー、48…ファン
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