JP2007170702A - 汚泥処理設備および汚泥処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記加圧流動床式焼却炉2からの排ガスX4を利用して過給機5にて圧縮空気の生成及び送風を行い、この過給機で生成した縮空気の一部X3を燃焼用空気の予熱を行う予熱器3に供給するとともに、その余の余剰圧縮空気X5をPSA式酸素分離装置9に供給して高濃度酸素を得ることにより解決される。
【選択図】図1
Description
例えば、加圧流動床式焼却炉では、多量の廃熱エネルギーが発生するが、汚泥処理設備では、焼却炉の他に熱エネルギーを多量に消費する処理プロセスがないことなどが原因である。
多々の処理プロセスで共通して必要なエネルギーとしては、動力エネルギーが挙げられる。具体的には電力である。廃熱エネルギーを利用して電力を得れば有機的なエネルギーリサイクルが可能となるが、汚水処理、廃棄物メタン発酵処理等で発生する汚泥の無害化処理として実施される焼却プロセスにおいて発生する廃熱エネルギーでは、規模的制約から各プロセスで十分に利用可能な程度の電力を得ることができず、その他の多大な経費が必要となりかえって経済的ではない。
そこで、本発明の主たる課題は、特に加圧流動床式焼却炉を備える汚泥処理設備において、当該焼却炉で発生する排ガスを利用して得られる余剰圧縮空気を、処理場内における各設備で有用に利用可能なエネルギーに経済的に変換して得ることにある。
<請求項1記載の発明>
加圧流動床式焼却炉と、
前記加圧流動床式焼却炉からの排ガスを利用して圧縮空気の生成及び送風を行う過給機と、
加圧流動床式焼却炉に供給する燃焼用空気の予熱を行う予熱器と、
圧縮空気を原料として高濃度酸素を得るPSA式酸素分離装置とを備え、
前記過給機で圧縮された圧縮空気の一部が前記予熱器に供給され、その余りの余剰圧縮空気がPSA式酸素分離装置に供給されるように構成されている、
ことを特徴とする汚泥処理設備。
加圧流動床式焼却炉から排出される高温高圧の排ガスを利用して過給機を作動させるため、新たな動力エネルギーを必要とせずに圧縮空気を得ることができる。そして、過給機で発生させた圧縮空気を前記予熱器に供給するように構成したので、従来、予熱器に空気を供給するために必要であったブロアーが不要となり、もって、ブロアー運転用の電力も削減される。
また、圧縮空気の一部が供給されるPSA式酸素分離装置を設けたので余剰圧縮空気を原料として高濃度酸素を得ることができる。
得られた高濃度酸素は、例えば、汚泥処理設備内の汚水処理プロセスで用いられるオゾンの発生原料、純酸素曝気処理用酸素として用いることができ、汚泥処理設備内における焼却プロセス以外の他の処理プロセスにおいて有効利用が可能である。
ここで、オゾンの発生原料として用いる場合には、PSA式酸素分離装置により得られる高濃度酸素は、一般的な空気原料よりも約2倍の電力効率でオゾンを生成できるため、電力消費量の削減およびCO2の削減にも寄与する。
また、得られる高濃度酸素は、焼却炉の酸素富化燃焼に利用することもでき、含水スラッジ(汚泥)などの低カロリー廃棄物の焼却における補助燃料の削減、酸素富化によるCO2発生あるいは増加を伴わない焼却温度制御を可能ならしめる。
以上のとおり、請求項1記載の発明により、炉内への空気供給用のブロアー等が不必要となり電力などが削減されるほか、利用価値の高いエネルギーである高濃度酸素を経済的に得ることができ、各処理プロセスにまたがる有機的なエネルギーリサイクルが可能となる。
過給機から余剰圧縮空気を一時的に貯留する気蓄機を備える請求項1記載の汚泥処理設備。
気蓄機を設けることによりPSA式酸素分離装置の運転サイクルに関わらずに安定して圧縮空気をPSA式酸素分離装置に供給できるようになる。
PSA式酸素分離装置が、マルチカラム方式のPSA式酸素分離装置である請求項1〜3の何れか1項に記載の汚泥処理設備。
マルチカラム方式(ロータリー方式)とすることにより、連続的に高濃度酸素を得ることができる。
加圧流動床式焼却炉にて汚泥を焼却処理し、
この焼却処理にともなって前記加圧流動床式焼却炉から排出される排ガスを利用して、過給機にて圧縮空気を生成するとともに送気し、
この過給機で生成された圧縮空気の一部を加圧流動床式焼却炉に供給する燃焼用空気の予熱を行う予熱器に供給するとともに、その余りの余剰圧縮空気をPSA式酸素分離装置に供給して高濃度酸素を得る、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
請求項1記載の発明と同様の作用効果を奏する。
過給機から余剰圧縮空気を気蓄機にて一時的に貯留した後に、PSA式酸素分離装置に供給する請求項1記載の汚泥処理方法。
請求項2記載の発明と同様の作用効果を奏する。
PSA式酸素分離装置で得た高濃度酸素を、オゾン発生原料、純酸素曝気用酸素、焼却設備における酸素富化燃焼用途、汚水処理設備内での自己消費に利用する請求項4または5記載の汚泥処理方法。
汚泥処理設備内において高濃度酸素の有効利用が図られ、汚泥処理設備における有機的なエネルギーリサイクルが達成される。
図1は、本発明に係る汚泥処理方法を用いる汚泥処理設備1のブロック図である。この図において、符号2は加圧流動床炉(燃焼炉)、3は予熱器(熱交換器)、4は集塵機(高温フィルタ)、5は過給機(ターボチャージャ)、6は予熱器(熱交換器)、7は排煙筒、8は気蓄機、9はPSA式酸素分離装置である。
Claims (6)
- 加圧流動床式焼却炉と、
前記加圧流動床式焼却炉からの排ガスを利用して圧縮空気の生成及び送風を行う過給機と、
加圧流動床式焼却炉に供給する燃焼用空気の予熱を行う予熱器と、
圧縮空気を原料として高濃度酸素を得るPSA式酸素分離装置とを備え、
前記過給機で圧縮された圧縮空気の一部が前記予熱器に供給され、その余りの余剰圧縮空気がPSA式酸素分離装置に供給されるように構成されている、
ことを特徴とする汚泥処理設備。 - 過給機から余剰圧縮空気を一時的に貯留する気蓄機を備える請求項1記載の汚泥処理設備。
- PSA式酸素分離装置が、マルチカラム方式のPSA式酸素分離装置である請求項1〜3の何れか1項に記載の汚泥処理設備。
- 加圧流動床式焼却炉にて汚泥を焼却処理し、
この焼却処理にともなって前記加圧流動床式焼却炉から排出される排ガスを利用して、過給機にて圧縮空気を生成するとともに送気し、
この過給機で生成された圧縮空気の一部を加圧流動床式焼却炉に供給する燃焼用空気の予熱を行う予熱器に供給するとともに、その余りの余剰圧縮空気をPSA式酸素分離装置に供給して高濃度酸素を得る、
ことを特徴とする汚泥処理方法。 - 過給機から余剰圧縮空気を気蓄機にて一時的に貯留した後に、PSA式酸素分離装置に供給する請求項1記載の汚泥処理方法。
- PSA式酸素分離装置で得た高濃度酸素を、オゾン発生原料、純酸素曝気用酸素、焼却設備における酸素富化燃焼用途、汚水処理設備内での自己消費に利用する請求項4または5記載の汚泥処理方法。
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