JP2009220087A - Method for treating domestic waste - Google Patents

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Yoshiko Fukutomi
Michitaka Furubayashi
Hiroki Harada
Noriko Kira
Mamoru Kondo
浩希 原田
通孝 古林
典子 吉良
淑子 福富
守 近藤
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Hitachi Zosen Corp
日立造船株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for treating waste by which neither blue smoke nor odor is produced without requiring an advanced treatment apparatus. <P>SOLUTION: Components of high water content among domestic waste are treated by methane fermentation in a methane fermentation installation (1) and components except the components of high water content are treated by incineration in an incineration installation (6) or melting in a melting installation (8). In an ammonia nitrogen removing installation (2), ammonia nitrogen in first waste water which is subjected to methane fermentation treatment and is discharged from the methane fermentation installation (1) is removed so that ammonia nitrogen concentration is ≤0.1 kg in 1m<SP>3</SP>waste water. In a gas cooling tower or a temperature dropping device (5), second waste water from which the ammonia nitrogen is removed is sprayed to exhaust gas discharged from the incineration installation (6) or the melting installation (8) to drop temperature of the exhaust gas and to solidify dissolved materials contained in the second waste water to solid materials which can be subjected to filtering treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、一般廃棄物を処理する方法に関し、より詳細には、そのうちの高含水率を有する成分をメタン発酵処理する工程を含む一般廃棄物の処理方法に関する。   The present invention relates to a method for treating general waste, and more particularly to a method for treating general waste including a step of subjecting a component having a high water content to a methane fermentation treatment.
ここで、本発明において記載される「一般廃棄物」は、生活廃棄物、産業廃棄物等を意味し、より具体的には、焼却または溶融処理およびメタン発酵処理可能な、例えば、生ごみ、木質、し尿、家畜糞尿、食品加工廃棄物、海産物加工廃棄物、プラスチック、工場廃棄物等が挙げられる。   Here, “general waste” described in the present invention means domestic waste, industrial waste, etc., more specifically, incineration or melting treatment and methane fermentation treatment, for example, garbage, Examples include wood, human waste, livestock manure, food processing waste, marine product processing waste, plastic, and factory waste.
メタン発酵処理は、一般廃棄物の処理方法の一つとして位置づけられる。すなわち、種々の含水量の成分を含む一般廃棄物のうちから、生ごみ、木質等の含水率の高いものを分別して、これをメタン発酵処理に供している。他方で、メタン発酵処理に供せられなかった含水率が高くない他の成分、例えば、プラスチックは、焼却または溶融処理に供せられる。   Methane fermentation treatment is positioned as one of the general waste treatment methods. That is, wastes with a high water content such as garbage and wood are sorted out from general wastes containing various water content components and used for methane fermentation treatment. On the other hand, other components that have not been subjected to methane fermentation treatment and have a low water content, such as plastic, are subjected to incineration or melting treatment.
上記の方法において、生ごみや木質等のメタン発酵処理によって発生するメタンは、発電機の燃料として利用され得、このために発電効率が向上し、また、焼却または溶融処理の処理対象物がメタン発酵処理に供されなかった含水率が高くない物のみであるため、廃棄物の高カロリー化を図ることもできる。   In the above method, methane generated by methane fermentation treatment such as garbage and wood can be used as a fuel for the generator, which improves the power generation efficiency, and the object to be incinerated or melted is treated with methane. Since it is only a thing with which the moisture content which was not provided to the fermentation process is not high, the high calorie-ization of waste can also be aimed at.
また、環境省は、メタン発酵処理施設に対し、その建設のために費用の1/2を交付金として拠出する方針を固めており(ただし、メタン発生量が1日当たり3000m以上、発生率が1000kg当たり150m以上である場合に限られる)、バイオマスの有効利用の観点からもメタン発酵処理による廃棄物処理は今後期待される技術である。 In addition, the Ministry of the Environment has firmly established a policy of providing methane fermentation treatment facilities with a grant of 1/2 of the cost for construction (however, the amount of methane generated is 3000 m 3 or more per day, the rate of occurrence is only if it is 1000kg per 150 meters 3 or higher), waste treatment by methane fermentation process from the viewpoint of effective utilization of biomass is a technique that is expected in the future.
しかしながら、メタン発酵処理後の排水は、高濃度に有機物質や窒素等を含有しており、特に地方都市では河川に放流しても良いように高度な排水処理装置(例えば、特許文献1)を用いてその排水を処理する必要があった。このような高度な排水処理では、例えば、BOD、全窒素、浮遊物の成分の各濃度が、1mの処理水中0.01kg以下、COD濃度が、処理水1m中0.02kg以下になるようにしなければならず、そのために、硝化、脱窒素、二次脱窒素、再暴露、凝集沈殿、混和、砂濾過、活性炭処理、滅菌などの多くの処理工程を必要としていた。その結果、上記の処理方法では、排水処理に関する設備の建設費用と維持管理費用が高くなり、メタン発酵処理の普及が妨げられる要因になっている。 However, wastewater after methane fermentation treatment contains organic substances, nitrogen, etc. at high concentrations, and an advanced wastewater treatment device (for example, Patent Document 1) is used so that it may be discharged into rivers, particularly in local cities. It was necessary to use and treat the wastewater. In such advanced wastewater treatment, for example, the concentration of each component of BOD, total nitrogen, and suspended matter is 0.01 kg or less in 1 m 3 treated water, and the COD concentration is 0.02 kg or less in 1 m 3 treated water. Therefore, many processing steps such as nitrification, denitrification, secondary denitrification, re-exposure, coagulation precipitation, mixing, sand filtration, activated carbon treatment, and sterilization are required. As a result, in the above-described treatment method, the construction cost and maintenance cost of facilities related to wastewater treatment become high, which is a factor that hinders the spread of methane fermentation treatment.
また、特許文献2には、メタン発酵施設の発酵槽で生じた発酵残渣から液体物を廃液として分離し、これを併設されている焼却施設の調温塔の減温水に用いて処理してよいことが記載されている。   Moreover, in patent document 2, you may isolate | separate a liquid thing as a waste liquid from the fermentation residue produced in the fermenter of the methane fermentation facility, and you may process this using it for the temperature-reduced water of the temperature control tower of the incineration plant | facility attached. It is described.
しかしながら、この方法ではメタン発酵処理後の排水を一般廃棄物の焼却処理設備の排出ガスに向けて噴霧するに際し、その処理水に対して何ら前処理することなく、そのまま噴霧されていた。   However, in this method, when the wastewater after the methane fermentation treatment is sprayed toward the exhaust gas of the general waste incineration treatment facility, the treated water is sprayed as it is without any pretreatment.
したがって、この処理では、処理水中に含まれるアンモニア態の窒素化合物等に起因して、塩化アンモニウムによる紫煙が発生したり、吉草酸などの有機酸に起因して臭気が発生したりするという問題があった。
特開2003−260435号公報 特開2006−297210号公報
Therefore, in this treatment, there is a problem that purple smoke due to ammonium chloride is generated due to ammonia-like nitrogen compounds contained in the treated water, and odor is caused due to organic acids such as valeric acid. there were.
JP 2003-260435 A JP 2006-297210 A
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高度な処理装置を要することなく、紫煙や臭気が発生することがない、廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a waste processing method that does not require a high-level processing apparatus and does not generate purple smoke or odor.
上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討を行った結果、メタン発酵処理工程後の排水に対して、アンモニア態窒素の除去工程を施し、この除去工程後の排水を、燃焼または溶融工程後の排出ガスを減温させるための減温装置に噴霧するようにすれば、ボイラーを具備する燃焼または溶融設備またはボイラーを具備しない燃焼または溶融設備のいずれにおいても、排ガスを冷却することができると共に、減温のために供給した排水に含有される、吉草酸などの有機酸等の臭気成分等が減温装置内において分解されるか、または、水分の蒸発によって捕集可能な固形物に固化され、また、アンモニア態窒素の除去工程により紫煙の原因となる塩化アンモニウムが発生せず、結果として、アンモニア態窒素の除去工程後の排水中の全窒素濃度を従来の河川放流で要求される水質基準に比して5倍以上緩和させることができることが見出された。本発明による方法は、従来の方法に比べて、排水処理工程を大幅に簡略化することができる。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive investigations. As a result, the waste water after the methane fermentation treatment step is subjected to a removal process of ammonia nitrogen, and the waste water after the removal step is burned or If the exhaust gas after the melting process is sprayed on a temperature reducing device for reducing the temperature, the exhaust gas can be cooled in any combustion or melting equipment equipped with a boiler or combustion or melting equipment not equipped with a boiler. Solids that can be collected in the temperature reducing device or odor components such as organic acids such as valeric acid, etc. contained in the wastewater supplied for temperature reduction, or are collected by evaporation of moisture In addition, ammonium chloride that causes purple smoke is not generated by the ammonia nitrogen removal process, and as a result, the total nitrogen in the waste water after the ammonia nitrogen removal process is not generated. Degrees and compared to the water quality standards required in the conventional discharged to rivers has been found that it is possible to mitigate 5 times or more. The method according to the present invention can greatly simplify the waste water treatment process as compared with the conventional method.
すなわち、本発明は、一般廃棄物のうち高含水率を有する成分をメタン発酵により処理するメタン発酵工程と、該高含水率成分以外の成分を焼却または溶融により処理する焼却または溶融処理工程との両方を行うことにより該一般廃棄物全体を処理する一般廃棄物の処理方法であって、前記メタン発酵工程から排出されるメタン処理済み排水中のアンモニア態窒素濃度が該排水1m中0.1kg以下になるようにアンモニア態窒素を除去するアンモニア態窒素除去工程と、該アンモニア態窒素除去工程でアンモニア態窒素が除去された後の排水を、前記焼却または溶融処理工程からの排出ガスに噴霧することにより、該排出ガスを減温させると共に、該排水中に含まれる溶解物をフィルタリング処理可能な固形物に固化させる減温・固化工程とをさらに包含することを特徴とするものである。 That is, the present invention includes a methane fermentation process in which a component having a high moisture content in general waste is treated by methane fermentation, and an incineration or melt treatment process in which components other than the high moisture content component are treated by incineration or melting. a method for processing municipal waste for processing whole the general waste by performing both, and the methane processed 0.1kg ammonium nitrogen concentration in the drainage 1 m 3 of waste water discharged from the methane fermentation step Ammonia nitrogen removal process for removing ammonia nitrogen and spraying waste water after ammonia nitrogen removal in the ammonia nitrogen removal process to the exhaust gas from the incineration or melting treatment process as follows: As a result, the temperature of the exhaust gas is reduced, and the melt contained in the waste water is solidified into a solid material that can be filtered. It further includes the process.
このようにアンモニア態窒素濃度が排水1m中0.1kg以下に低減されれば、該排水を噴霧した際の蒸発と、焼却または溶融処理工程からの排出ガスとの希釈とによって、減温・固化工程後の排ガス中のアンモニア態窒素の濃度は数ppm以下となり、このような低濃度であれば、紫煙の発生を防ぐことができる。 Thus, if the ammonia nitrogen concentration is reduced to 0.1 kg or less in 1 m 3 of wastewater, the temperature is reduced by evaporation when spraying the wastewater and dilution with exhaust gas from the incineration or melting treatment process. The concentration of ammonia nitrogen in the exhaust gas after the solidification step is several ppm or less. With such a low concentration, generation of purple smoke can be prevented.
上記方法において、前記焼却または溶融処理工程が、ボイラーを具備した焼却または溶融設備を用いた処理である場合、前記排水の噴霧により、排出ガスの温度は、200〜300℃から150〜190℃に減温され得る。   In the above method, when the incineration or melting treatment step is a treatment using an incineration or melting equipment equipped with a boiler, the temperature of the exhaust gas is changed from 200 to 300 ° C. to 150 to 190 ° C. by spraying the waste water. Can be reduced in temperature.
また、前記焼却または溶融処理工程が、ボイラーを具備しない焼却または溶融設備を用いた処理である場合、前記排水の噴霧により、排出ガスの温度は、450〜850℃から150〜400℃に減温され得る。   In addition, when the incineration or melting process is a process using an incineration or melting facility without a boiler, the temperature of the exhaust gas is reduced from 450 to 850 ° C. to 150 to 400 ° C. by spraying the waste water. Can be done.
また、前記アンモニア態窒素除去工程は、アンモニア態窒素を硝酸態窒素に変換する硝化処理と、硝化処理後の水のpHを2以上に調整するpH調整処理とを包含することが好ましい。さらに、前記硝化処理の前または後に、凝集沈殿処理を行うようにしてもよい。   The ammonia nitrogen removal step preferably includes a nitrification treatment for converting ammonia nitrogen to nitrate nitrogen and a pH adjustment treatment for adjusting the pH of water after nitrification treatment to 2 or more. Further, a coagulation sedimentation treatment may be performed before or after the nitrification treatment.
このように、硝化処理後の排水のpHを2以上に調整すれば、排水の噴霧による減温・固化工程時の水分蒸発で硝酸態窒素を塩類として析出させることができ、結果として、大気に放出される排ガス中のNOx濃度を基準値以下に抑えることができる。   In this way, if the pH of the wastewater after nitrification is adjusted to 2 or more, nitrate nitrogen can be precipitated as salts by water evaporation during the temperature reduction and solidification process by spraying the wastewater. The NOx concentration in the discharged exhaust gas can be suppressed to a reference value or less.
前記アンモニア態窒素除去工程は、アンモニア態窒素を硝酸態窒素に変換する硝化処理と、脱窒素処理とを含むことが好ましい。前記アンモニア態窒素除去工程は、浮遊物質を濾過膜により除去する浮遊物除去工程をさらに包含するか、前記硝化処理および脱窒素処理の後に、凝集沈殿処理を行って浮遊物を除去するようにしてもよい。   The ammonia nitrogen removal step preferably includes a nitrification treatment for converting ammonia nitrogen to nitrate nitrogen and a denitrification treatment. The ammonia nitrogen removing step further includes a suspended matter removing step of removing suspended substances with a filtration membrane, or after the nitrification treatment and denitrification treatment, the suspended matter is removed by performing a coagulation sedimentation treatment. Also good.
また、前記アンモニア態窒素除去工程は、浮遊物を除去するための凝集沈殿処理と、該凝集沈殿処理後に行われる、水酸化物イオンの投入によりアンモニウムイオンをアンモニアガスに変換しこれを気相に放出させるアンモニアストリッピング処理とを含むようにしてもよい。上記の凝集沈澱処理は、第1排水中の浮遊物濃度が1000mg/L超である場合に必要な工程であり、該工程により浮遊物濃度が1000mg/L以下に低減させられる。   In addition, the ammonia nitrogen removal step includes a coagulation-precipitation process for removing suspended solids, and an ammonium ion is converted into ammonia gas by adding hydroxide ions, which is performed after the coagulation-precipitation process. And an ammonia stripping treatment to be released. The agglomeration and precipitation treatment is a process required when the suspended solid concentration in the first waste water is over 1000 mg / L, and the suspended solid concentration is reduced to 1000 mg / L or less by this process.
本発明の一般廃棄物の処理方法は、アンモニア態窒素除去工程において、メタン発酵工程から排出されるメタン処理済みの第1排水中のアンモニア態窒素濃度が該排水1m中0.1kg以下になるようにアンモニア態窒素を除去した第2排水を得、減温・固化工程において、この第2排水を、前記焼却または溶融処理工程からの排出ガスに噴霧することにより、該排出ガスを減温させると共に、該第2排水中に含まれる溶解物をフィルタリング処理可能な固形物に固化させるので、臭気および紫煙の問題が生じることなく、廃棄物を処理することができる。また、本発明の方法は、特に地方都市における都市ごみ処理設備において有利であり、従来河川に放流されていた排水が全部、焼却または溶融処理後の排ガスの冷却・減温に利用されるために、排水が発生することがなく、また、逆に、従来必要であった焼却または溶融後の排ガスを冷却・減温するための噴霧水を別途用意する必要がないので噴霧水量を削減することができる。したがって、本発明の方法は、メタン発酵処理施設を地方都市に急速に普及させることができ、バイオマスの有効利用が促進されることになる。 In the method for treating general waste according to the present invention, in the ammonia nitrogen removal step, the ammonia nitrogen concentration in the first methane-treated wastewater discharged from the methane fermentation step is 0.1 kg or less in 1 m 3 of the wastewater. Thus, the second waste water from which ammonia nitrogen has been removed is obtained, and in the temperature reduction / solidification step, the second waste water is sprayed onto the exhaust gas from the incineration or melting treatment step, thereby reducing the temperature of the exhaust gas. At the same time, since the dissolved matter contained in the second waste water is solidified into a solid matter that can be filtered, waste can be treated without causing problems of odor and purple smoke. In addition, the method of the present invention is particularly advantageous in municipal waste treatment facilities in local cities, because all wastewater that has been discharged into rivers in the past is used for cooling and temperature reduction of exhaust gas after incineration or melting treatment. In addition, there is no drainage, and conversely, it is not necessary to prepare spray water for cooling and reducing the temperature of the exhaust gas after incineration or melting, which was necessary in the past, so the amount of spray water can be reduced. it can. Therefore, the method of the present invention can rapidly spread methane fermentation treatment facilities to local cities, and promote effective utilization of biomass.
以下、本発明の一般廃棄物の処理方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the general waste processing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の一般廃棄物の処理方法の全体的な流れを示すフローシートである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a flow sheet showing the overall flow of the general waste processing method of the present invention.
本発明の一般廃棄物の処理方法に供される一般廃棄物は、図示しない分別工程により、高含水率成分と、高含水率でない成分に分別される。   The general waste provided for the method for treating general waste of the present invention is separated into a high water content component and a non-high water content component by a separation step (not shown).
上記分別工程にて分別された生ごみ等の高含水率成分は、メタン発酵工程を行うメタン発酵施設(1)に供せられる。メタン発酵工程では、メタン発酵菌により高含水率を有する成分がメタン発酵して、メタン(CH)、二酸化炭素(CO)等が発生する。生じたメタン等のガスは、メタン発酵施設(1)から抜き出され、図示しない発電機用ガス精製用の装置に供給される。一方、メタン発酵工程後の排水(以降、第1排水と称する)は、アンモニア態窒素除去工程を行うアンモニア態窒素除去施設(2)に送られる。アンモニア態窒素除去工程として、本発明では3種の方法が挙げられるが、各方法の詳細は図2〜6に基づいて後述する。いずれの方法を用いた場合にも、本工程において、第1排水中のアンモニア態窒素の濃度は、排水1m中0.1kg以下に低減させられる(該アンモニア態窒素除去後の排水を以降においては第2排水と称する)。第2処理水は、貯留槽(3)に送られ、この貯留槽(3)において一旦貯蔵された後に、後述のガス冷却・減温工程を行うガス冷却塔または減温装置(5)に供給される。 The high water content components such as garbage which are separated in the separation step are provided to the methane fermentation facility (1) which performs the methane fermentation step. In the methane fermentation process, components having a high water content are methane-fermented by methane-fermenting bacteria to generate methane (CH 4 ), carbon dioxide (CO 2 ), and the like. The generated gas such as methane is extracted from the methane fermentation facility (1) and supplied to a generator gas purification device (not shown). On the other hand, waste water after the methane fermentation process (hereinafter referred to as first waste water) is sent to an ammonia nitrogen removal facility (2) that performs the ammonia nitrogen removal process. In the present invention, there are three methods as the ammonia nitrogen removing step, and details of each method will be described later with reference to FIGS. Regardless of which method is used, in this step, the concentration of ammonia nitrogen in the first waste water is reduced to 0.1 kg or less in 1 m 3 of waste water (the waste water after removal of the ammonia nitrogen is subsequently reduced). Is called the second drainage). The second treated water is sent to the storage tank (3), and once stored in the storage tank (3), it is supplied to a gas cooling tower or a temperature reduction device (5) that performs a gas cooling / temperature reduction process described later. Is done.
一方、一般廃棄物のうち高含水率でない成分は、焼却処理を行う焼却施設(6)または溶融処理を行う溶融施設(8)に供給される。   On the other hand, non-high water content components of general waste are supplied to an incineration facility (6) that performs incineration processing or a melting facility (8) that performs melting processing.
焼却工程では、800〜1200℃程度の高温で廃棄物を処理する焼却炉を用いることにより焼却が行われ、ここで発生した排ガスは、次いでボイラ(7)に供給されることにより、排ガスの熱回収がなされ、200〜300℃に減温させられる。   In the incineration process, incineration is performed by using an incinerator that treats waste at a high temperature of about 800 to 1200 ° C., and the exhaust gas generated here is supplied to the boiler (7), thereby generating heat of the exhaust gas. Recovery is performed and the temperature is reduced to 200-300 ° C.
他方、溶融工程では、1000〜1500℃程度の高温で廃棄物を溶融処理する溶融施設(炉)(8)を用いて廃棄物の溶融が行われ、ここで発生した排ガスは、次いで、熱交換器(9)に供給されることにより、ここで450〜850℃に減温させられる。   On the other hand, in the melting step, the waste is melted using a melting facility (furnace) (8) for melting the waste at a high temperature of about 1000 to 1500 ° C., and the exhaust gas generated here is then subjected to heat exchange. By being supplied to the vessel (9), the temperature is reduced to 450 to 850 ° C. here.
焼却工程後の200〜300℃の排ガスまたは溶融工程後の450〜850℃の排ガスは、ガスを冷却・減温するためにガス冷却塔または減温装置(5)に供給される。   The exhaust gas at 200 to 300 ° C. after the incineration process or the exhaust gas at 450 to 850 ° C. after the melting process is supplied to a gas cooling tower or a temperature reducing device (5) in order to cool and reduce the temperature of the gas.
該ガスの冷却・減温における排ガスの冷却には、上記の貯留槽(3)に貯留された第2排水が用いられる。この第2排水は、ホース等からポンプ(4)を用いてガス冷却・減温装置(5)の頂部まで汲み上げられ、頂部から噴霧ノズルによってガス冷却・減温装置(5)内に噴霧される。   The second waste water stored in the storage tank (3) is used for exhaust gas cooling in cooling and temperature reduction of the gas. This second drainage is pumped from the hose or the like to the top of the gas cooling / temperature reducing device (5) using the pump (4), and sprayed from the top into the gas cooling / temperature reducing device (5) by the spray nozzle. .
このガス冷却・減温装置(5)の内部では、第2排水の噴霧により、200〜300℃または450〜850℃の各排ガスは、150〜190℃または150〜400℃に冷却・減温させられる。噴霧された第2排水は、焼却または溶融処理後のガスの高温により水分が蒸発して第2排水中に含まれていた臭気の原因となる有機酸等が分解される。また、アンモニア態窒素除去工程においてアンモニア態窒素が除去されていることにより、塩化アンモニウムは生じず、紫煙の問題は生じない。   Inside this gas cooling / temperature reducing device (5), each exhaust gas at 200 to 300 ° C. or 450 to 850 ° C. is cooled and reduced to 150 to 190 ° C. or 150 to 400 ° C. by spraying the second waste water. It is done. The sprayed second drainage water is evaporated by the high temperature of the gas after incineration or melting treatment, and the organic acid or the like that causes the odor contained in the second wastewater is decomposed. Further, since ammonia nitrogen is removed in the ammonia nitrogen removal step, ammonium chloride does not occur and the problem of purple smoke does not occur.
冷却・減温工程から出た排ガスは、バグフィルタを備えた煙突(10)に通されて、バグフィルタにて冷却・減温工程で生じた固形物が捕捉され、バグフィルタを通過したガスは、臭気および紫煙を生じることがなく、そのまま大気に放出される。   The exhaust gas from the cooling / temperature reduction process is passed through a chimney (10) equipped with a bag filter, and the solid matter generated in the cooling / temperature reduction process is captured by the bag filter. It is released into the atmosphere as it is without producing odor and purple smoke.
次に、メタン発酵処理工程後の第1処理水になされるアンモニア態窒素除去工程について詳細に説明する。   Next, the ammonia nitrogen removal step performed on the first treated water after the methane fermentation treatment step will be described in detail.
図2は、アンモニア態窒素除去の第1の方法を説明するフローシートである。   FIG. 2 is a flow sheet illustrating a first method for removing ammonia nitrogen.
第1の方法では、メタン発酵処理工程後の第1処理水は、最初に、硝化処理工程のために硝化処理装置(11)に供給される。この硝化処理工程は、公知の方法に従って行ってよく、処理水中のアンモニア態窒素を硝酸態窒素に変化させる。   In the first method, the first treated water after the methane fermentation treatment step is first supplied to the nitrification apparatus (11) for the nitrification treatment step. This nitrification treatment step may be performed according to a known method, and ammonia nitrogen in the treated water is changed to nitrate nitrogen.
硝化処理工程後の処理水は、pH調整工程のためにpH調整装置(12)に供給されて、水酸化ナトリウム等のpH調整薬剤が添加されて、pHが2以上になるように調整され、その後に、第2処理水として、処理水貯留槽(3)に送られる。   The treated water after the nitrification treatment step is supplied to the pH adjustment device (12) for the pH adjustment step, and a pH adjustment agent such as sodium hydroxide is added to adjust the pH to 2 or more, Thereafter, the second treated water is sent to the treated water storage tank (3).
図3は、アンモニア態窒素除去の第2の方法を説明するフローシートである。   FIG. 3 is a flow sheet for explaining a second method of removing ammonia nitrogen.
第2の方法では、メタン発酵処理工程から排出された第1の処理水に対して、脱窒素処理装置および硝化処理装置において、脱窒素処理および硝化処理が施されることにより、脱窒素処理で硝酸が窒素ガスとなることにより、排水中の窒素濃度が低減させられると共に、硝化処理で第1処理水中のアンモニア態窒素が硝酸態窒素に変換され、その後に、第2処理水として、貯留槽(3)に送られる。脱窒素処理および硝化処理は、公知の方法に従って行ってよい。   In the second method, denitrification treatment and nitrification treatment are performed on the first treated water discharged from the methane fermentation treatment step in the denitrification treatment device and the nitrification treatment device. Nitric acid becomes nitrogen gas, so that the nitrogen concentration in the wastewater is reduced, and ammonia nitrogen in the first treated water is converted to nitrate nitrogen by nitrification, and then, as a second treated water, a storage tank Sent to (3). The denitrification treatment and nitrification treatment may be performed according to known methods.
図4は、アンモニア態窒素除去の第2の方法の変形例を説明するフローシートである。   FIG. 4 is a flow sheet for explaining a modification of the second method for removing ammonia nitrogen.
この第2の方法の変形例は、第1排水中の浮遊物質の濃度が高い場合に適した方法であり、硝化工程が行われる硝化装置(22a)内に浮遊物質を濾過により除くための濾過膜が設けられている。   The modification of the second method is a method suitable for the case where the concentration of suspended solids in the first waste water is high, and filtration for removing suspended solids by filtration in the nitrification apparatus (22a) where the nitrification step is performed. A membrane is provided.
この方法により、第1処理水中のアンモニア態窒素が硝酸態窒素に変換させられると共に、第1排水中の窒素濃度が低減させられ、さらに、後の第2排水の噴霧を行う際にその妨害となる浮遊物質が除去される。硝化処理工程後の排水は、第2排水として、貯留槽(3)に送られる。   By this method, ammonia nitrogen in the first treated water is converted to nitrate nitrogen, the nitrogen concentration in the first waste water is reduced, and further, when the second waste water is sprayed later, the interference is prevented. The suspended matter is removed. The waste water after the nitrification process is sent to the storage tank (3) as the second waste water.
図5は、アンモニア態窒素除去の第2の方法のさらなる変形例を説明するフローシートである。   FIG. 5 is a flow sheet for explaining a further modification of the second method for removing ammonia nitrogen.
上記の図4の方法と同様、この変形例も、処理水中の浮遊物質の濃度が高い場合に適しており、硝化処理工程後に、排水中の浮遊物質を除去する凝集沈殿工程が凝集沈澱処理装置(23)において実施される。   Similar to the method of FIG. 4 described above, this modified example is also suitable when the concentration of suspended solids in the treated water is high. Implemented in (23).
この変形例により、第1排水中のアンモニア態窒素が硝酸態窒素に変換させられると共に、第1排水中の窒素濃度が低減させられ、さらに、後に第2排水の噴霧を行う際に妨害となる浮遊物質が除去される。凝集沈殿処理工程後の排水は、第2処理水として、貯蔵槽(3)に送られる。   According to this modification, the ammonia nitrogen in the first waste water is converted to nitrate nitrogen, the nitrogen concentration in the first waste water is reduced, and further hinders when spraying the second waste water later. Suspended material is removed. The waste water after the coagulation sedimentation treatment process is sent to the storage tank (3) as the second treated water.
図6は、アンモニア態窒素除去の第3の方法を説明するフローシートである。   FIG. 6 is a flow sheet for explaining a third method for removing ammonia nitrogen.
第3の方法では、アンモニアストリッピング装置(31)において、メタン発酵処理工程から排出された第1の排水に対して水酸化物イオンを投入することにより、アンモニウムイオンをアンモニアガスに変換させ、生じたアンモニアガスを気相に放出させるアンモニアストリッピング法が行われる。アンモニアガス除去後の排水は、第2排水として貯蔵槽(3)に送られる。   In the third method, in the ammonia stripping device (31), by introducing hydroxide ions into the first waste water discharged from the methane fermentation treatment step, ammonium ions are converted into ammonia gas, resulting in An ammonia stripping method for releasing the ammonia gas into the gas phase is performed. The waste water after removing the ammonia gas is sent to the storage tank (3) as the second waste water.
下記表1は、上記の3種のアンモニア態窒素除去工程を行うことにより得られた第2排水中に含まれる各成分の組成を示している。   Table 1 below shows the composition of each component contained in the second wastewater obtained by performing the above three types of ammonia-nitrogen removal steps.
上記表1において、SSは浮遊物質、CODは化学的酸素要求量、BODは生物的酸素要求量、TOCは全有機炭素量、NH−Nは、アンモニア態窒素濃度をそれぞれ示している。 In Table 1 above, SS represents suspended solids, COD represents chemical oxygen demand, BOD represents biological oxygen demand, TOC represents total organic carbon content, and NH 4 -N represents ammonia nitrogen concentration.
表1に示すように、上記のアンモニア態窒素除去工程を行うことにより、各成分が大幅に低減されている。   As shown in Table 1, each component is greatly reduced by performing the ammonia nitrogen removing step.
(実施例)
図1に示す一般廃棄物の処理方法を用いて、実際に一般廃棄物の処理を行った。
(Example)
Using the general waste processing method shown in FIG. 1, the general waste was actually processed.
ここで、一般廃棄物の受入重量が1日当たり48×10kg、メタン発酵処理工程に供される生ごみ、木質等により構成される高含水率を有する成分の重量が1日当たり28×10kgである場合、焼却または溶融処理工程に供される残りの高含水量でない成分は、上記のメタン発酵処理工程から排出される消化汚泥と合わせて1日あたり41×10kgとなる。 Here, the acceptance weight of general waste is 48 × 10 3 kg per day, and the weight of the component having a high water content composed of garbage, wood, etc. used in the methane fermentation treatment process is 28 × 10 3 per day. In the case of kg, the remaining non-high water content components that are subjected to the incineration or melting treatment step together with the digested sludge discharged from the methane fermentation treatment step are 41 × 10 3 kg per day.
また、メタン発酵処理工程において発生する第1排水の量は1日当たり21×10kgとなる。焼却・溶融処理工程において、焼却炉とボイラーを具備する方法を用いる場合には、この量は排出ガスの冷却に必要な水量に相当する。また、焼却・溶融処理工程において、ボイラーを具備しない溶融処理工程で処理を行う場合には、ボイラーを具備する場合よりも多い1日あたり55×10kgの噴霧水量が必要となる。 Moreover, the quantity of the 1st waste_water | drain generate | occur | produced in a methane fermentation treatment process will be 21 * 10 < 3 > kg per day. In the incineration / melting process, when a method including an incinerator and a boiler is used, this amount corresponds to the amount of water necessary for cooling the exhaust gas. In addition, in the incineration / melting treatment process, when the treatment is performed in the melting treatment process without a boiler, a spray water amount of 55 × 10 3 kg per day is required more than in the case of having a boiler.
メタン発酵処理工程の前後の第1および第2の排水の重量の変化は無視することができるものとし、また、ガス冷却・減温工程において必要な水量が第2排水のみによっては確保できない場合には、別途、工業用水を第2排水に補足するものとした。   Changes in the weight of the first and second wastewater before and after the methane fermentation treatment process can be ignored, and the amount of water required in the gas cooling / temperature reduction process cannot be secured only by the second wastewater. Separately supplemented the industrial water with the second drainage.
以上の前提の下に、焼却・溶融処理工程からガス冷却・減温工程中に300℃の排出ガスを供給した場合(実施例1)と、550℃の排出ガスを供給した場合(実施例2)について、それぞれにおいて、バグフィルタ直前における各成分の濃度の希釈率と、バグフィルタ通過後に煙突を経て大気中に拡散し、地上に到達した時点での各成分の濃度の希釈率をそれぞれ表2に示す。   Under the above premise, when 300 ° C. exhaust gas is supplied from the incineration / melting treatment process to the gas cooling / temperature reduction process (Example 1) and when 550 ° C. exhaust gas is supplied (Example 2) Table 2 shows the dilution rate of each component concentration immediately before the bag filter, and the dilution rate of each component concentration when it diffuses into the atmosphere through the chimney after passing through the bag filter and reaches the ground. Shown in
表2に示す結果から、重大な問題が生じることなく飛灰を捕捉処理することができると共に、処理施設周辺に拡散すると予測される臭気成分の濃度が閾値(臭気強度が1)を十分に下回ることがわかった。   From the results shown in Table 2, the fly ash can be captured without causing serious problems, and the concentration of odorous components expected to diffuse around the treatment facility is well below the threshold (odor intensity is 1). I understood it.
以上の実施例の場合をもとに、従来の高度処理方法に対する本発明による処理方法の費用の削減効果を算出したところ、設備費用および管理費用を合わせて約40%の削減が可能であることが明らかになった。   Based on the case of the above embodiment, the cost reduction effect of the processing method according to the present invention with respect to the conventional advanced processing method was calculated, and it was possible to reduce the facility cost and the management cost by about 40%. Became clear.
本発明の一般廃棄物の処理方法の全体的な流れを示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the whole flow of the processing method of the general waste of the present invention. アンモニア態窒素除去の第1の方法を説明するフローシートである。It is a flow sheet explaining the 1st method of ammonia nitrogen removal. アンモニア態窒素除去の第2の方法を説明するフローシートである。It is a flow sheet explaining the 2nd method of ammonia nitrogen removal. アンモニア態窒素除去の第2の方法の変形例を説明するフローシートである。It is a flow sheet explaining the modification of the 2nd method of ammonia nitrogen removal. アンモニア態窒素除去の第2の方法のさらなる変形例を説明するフローシートである。It is a flow sheet explaining the further modification of the 2nd method of ammonia nitrogen removal. アンモニア態窒素除去の第3の方法を説明するフローシートである。It is a flow sheet explaining the 3rd method of ammonia nitrogen removal.
符号の説明Explanation of symbols
1 メタン発酵施設
2 アンモニア態窒素除去施設
3 貯留槽
4 ポンプ
5 ガス冷却塔または減温装置
6 焼却施設
7 ボイラ
8 溶融施設
9 熱交換器
10 煙突
1 Methane Fermentation Facility 2 Ammonia Nitrogen Removal Facility 3 Storage Tank 4 Pump 5 Gas Cooling Tower or Temperature Reduction Device 6 Incineration Facility 7 Boiler 8 Melting Facility 9 Heat Exchanger 10 Chimney

Claims (9)

  1. 一般廃棄物のうち高含水率を有する成分をメタン発酵により処理するメタン発酵工程と、該高含水率成分以外の成分を焼却または溶融により処理する焼却または溶融処理工程との両方を行うことにより、該一般廃棄物全体を処理する一般廃棄物の処理方法であって、
    前記メタン発酵工程から排出されるメタン処理済みの第1排水中のアンモニア態窒素濃度が該排水1m中0.1kg以下になるようにアンモニア態窒素を除去するアンモニア態窒素除去工程と、
    該アンモニア態窒素除去工程でアンモニア態窒素が除去された後の第2排水を、前記焼却または溶融処理工程からの排出ガスに噴霧することにより、該排出ガスを減温させると共に、該第2排水中に含まれる溶解物をフィルタリング処理可能な固形物に固化させる減温・固化工程と
    をさらに包含することを特徴とする方法。
    By performing both a methane fermentation process in which a component having a high water content in general waste is processed by methane fermentation, and an incineration or melt processing process in which components other than the high water content component are processed by incineration or melting, A general waste processing method for processing the entire general waste,
    An ammonia nitrogen removal step for removing ammonia nitrogen such that the ammonia nitrogen concentration in the first effluent treated with methane discharged from the methane fermentation step is 0.1 kg or less in 1 m 3 of the waste water;
    By spraying the second waste water from which ammonia nitrogen has been removed in the ammonia nitrogen removal step onto the exhaust gas from the incineration or melting treatment step, the temperature of the exhaust gas is reduced and the second waste water is discharged. A method of further comprising a temperature reduction / solidification step of solidifying the dissolved matter contained therein into a solid matter that can be filtered.
  2. 前記焼却または溶融処理工程は、ボイラーを具備した焼却または溶融設備を用いた処理であり、前記第2排水の噴霧により、排出ガスの温度は、200〜300℃から150〜190℃に減温される、請求項1に記載の方法。   The incineration or melting treatment step is a treatment using an incineration or melting equipment equipped with a boiler, and the temperature of the exhaust gas is reduced from 200 to 300 ° C. to 150 to 190 ° C. by spraying the second waste water. The method according to claim 1.
  3. 前記焼却または溶融処理工程は、ボイラーを具備しない焼却または溶融設備を用いた処理であり、前記第2排水の噴霧により、排出ガスの温度は、450〜850℃から150〜400℃に減温される、請求項1に記載の方法。   The incineration or melting treatment step is a treatment using an incineration or melting equipment without a boiler, and the temperature of the exhaust gas is reduced from 450 to 850 ° C. to 150 to 400 ° C. by spraying the second waste water. The method according to claim 1.
  4. 前記アンモニア態窒素除去工程は、アンモニア態窒素を硝酸態窒素に変換する硝化処理と、硝化処理後の水のpHを2以上に調整するpH調整処理とを包含する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。   The ammonia ammonia removing step includes a nitrification treatment for converting ammonia nitrogen to nitrate nitrogen and a pH adjustment treatment for adjusting the pH of water after nitrification treatment to 2 or more. The method according to any one of the above.
  5. 前記硝化処理の前または後に、凝集沈殿処理を行う、請求項4に記載の方法。   The method according to claim 4, wherein a coagulation sedimentation treatment is performed before or after the nitrification treatment.
  6. 前記アンモニア態窒素除去工程は、アンモニア態窒素を硝酸態窒素に変換する硝化処理と、脱窒素処理とを含む、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the ammonia nitrogen removal step includes a nitrification treatment for converting ammonia nitrogen to nitrate nitrogen and a denitrification treatment.
  7. 前記アンモニア態窒素除去工程は、浮遊物質を濾過膜により除去する浮遊物除去工程をさらに包含する、請求項6に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the ammonia-nitrogen removing step further includes a suspended matter removing step of removing the suspended matter with a filtration membrane.
  8. 前記硝化処理および脱窒素処理の後に、凝集沈殿処理を行って浮遊物を除去する、請求項6に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein after the nitrification treatment and denitrification treatment, a suspended sediment is removed by performing a coagulation sedimentation treatment.
  9. 前記アンモニア態窒素除去工程は、浮遊物を除去するための凝集沈殿処理と、該凝集沈殿処理後に行われる、水酸化物イオンの投入によりアンモニウムイオンをアンモニアガスに変換しこれを気相に放出させるアンモニアストリッピング処理とを含む、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。   The ammonia-nitrogen removal step is a coagulation-precipitation treatment for removing suspended matters, and after the coagulation-precipitation treatment, ammonium ions are converted into ammonia gas by discharging hydroxide ions, and this is released into the gas phase. The method according to claim 1, comprising an ammonia stripping treatment.
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