JP2009248077A

JP2009248077A - 細菌による発酵熱を利用した下水汚泥の乾燥方法。

Info

Publication number: JP2009248077A
Application number: JP2008122737A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kimura; 和雄木村; Sadatoshi Yamashita; 定利山下
Original assignee: KANKYO GIKEN KK; NPO TAIYO NO GENKOTSU MURA
Current assignee: KANKYO GIKEN KK; NPO TAIYO NO GENKOTSU MURA
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2009-10-29

Abstract

【課題】下水汚泥は含有水分が高いことと、粘土状であるため、廃棄物の中では、処理困難物であった。処分方法は焼却処分や埋立てなどであった。
【解決手段】下水汚泥（脱水ケーキ）に木質チップや廃発泡スチロールを混ぜることにより、汚泥に通気性をもたせ、発酵菌・酵母菌等を働かせて発酵熱をつくり、乾燥させる。乾燥汚泥はＲＤＦ並みか、それ以上の発熱量をもち、化石燃料に代わる燃料にして、これまで厄介とされた汚泥を有効利用する。

Description

本発明は、下水汚泥の乾燥方法に関するものである。下水汚泥の処理は、その含有水分が８０％〜９０％有り、しかも粘稠であるため、廃棄物の中では、処分し難いものとされてきた。この水分を１５％〜２０％にするためには、石油を燃料にして加熱する以外にはなかった。この汚泥の乾燥が低コストで、しかも化石燃料を用いずに実現するならば、環境対策上からも極めて有用なことである。

下水汚泥は下水処理場に於いて、水分を８０％〜９０％まで絞り（脱水ケーキと称される）廃棄物として最終処分に廻される。処分の方法は、埋立てられたり、一部は加熱により乾燥させて、わずかだが肥料に用いられ処分される。

下水汚泥が廃棄処理上、困難とされる理由の第一は、その高い含有水分にある。
この水分を１５％〜２０％に低減できるならば、最終処分の方法は容易となり、新しい用途も期待できる。この乾燥を石油燃料で加熱するのは容易であるが、事態は一変した。石油燃料を用いない方法が望まれるようになったのである。理由の第一は地球温暖化防止のためであり、第二の理由は原油価格の暴騰である。

化石燃料を使用せずに汚泥を乾燥させる方法として、発酵熱によることがが考えられる。この方法も汚泥に関する限りは困難とされてきた。汚泥が粘土状で発酵させるための、好気性菌の浸透が難しいという課題があった。

この課題を解決するための請求項１の発明は、脱水汚泥ケーキに木質系のチップを、容積比２０％以上を混入する。これにより、粘土状の汚泥に空気の混入を促し、これが好気性菌の活動を促すことになる。木質チップの大きさは、３ｃｃ〜１０ｃｃ程度で、不揃いでよく、また、鋸屑などの微細なものも利用できる。汚泥ケーキに木質チップを混和し、光合成菌・乳酸菌・放線菌・酵母菌等を散布すると、直ちに発酵が始まり、５０℃以上となり、数日後には水分が５５％〜６０％に低下する。

請求項２の発明は、脱水汚泥ケーキに、廃棄物の発泡スチロールを小片に砕き混入する。混入量は、容積比３０％以上で、木質チップより効果は劣る。発泡スチロールといえども、必ずしも多孔質ではないためである。廃棄物を利用するのであるから、木質チップとスチロールを混入して利用しても構わない。

請求項３の発明は、水分が１５％〜２０％に乾燥させた汚泥を、石油や石炭等の化石燃料の代替燃料にすることである。乾燥させた汚泥の発熱量は、瓲当り２，４００〜２，５００キロカロリーあり、都市ごみを原料とするＲＤＦ（ＲｅｆｕｓｅＤｅｒｉｖｅｄＦｕｅｌ）に相当する熱量を持つことがわかった。この燃料の生産には化石燃料によるエネルギーは殆ど使用しておらず、いわば環境にやさしいバイオ燃料ということができる。

本発明により、廃棄物としては処理困難物とされた、下水汚泥（脱水ケーキ）の高い含有水分を、効率よく経済的に削減、乾燥させることができるようになった。
その上、乾燥した汚泥は燃料に利用できる等、扱いやすくなった。

発明を実施するための最良の状態

木質チップ、発泡スチロール粒などを配合した汚泥の乾燥には、発酵を促進させ完成を速めるために、適度の空気を送り込むこと（エアレーション）が望ましい。
本発明の発酵熱利用の汚泥乾燥工程の一態様を述べる。

汚泥の発酵促進のために用いる素材である木質チップは、廃木材や森林の枝打ち廃材・下刈り材等をチッパーにかけて準備する。廃発泡スチロールは梱包の用済品をチッパーにかける。このほか、発酵促進材としては、廃畳、もみがら、街路樹等の剪定枝等が有用である。

高含水汚泥に、容積比２０％〜３０％の木質チップや廃発泡スチロール等の破砕粒を混和する。この混合物に発酵菌、酵母菌等を添加し、数日間蔵置（予備発酵）すると、発酵が始まり、５０℃以上に発熱し、水分は５０％〜６０％に低下する。この混和汚泥を深さ２ｃｍの発酵槽に投入する（本発酵）。本発酵の過程では機会的に汚泥を掻き廻し、空気の混入を助けて、発酵菌の活性を促し、最高温度の７０℃〜７５℃を得る。
この過程に約３０日をかけると、水分は１５％〜２０％に低下。乾燥汚泥が得られる。

本発明によって乾燥した汚泥は、都市ゴミで生産され燃料として使用されているＲＤＦ並みの発熱量をもっているので産業上の利用性が高い。発酵熱を利用する過程は、有機肥料の生産工程を使うことができるので、大量処理（生産）が可能である。

Claims

含有水分が８０％〜９０％ある下水汚泥に、容積比２０％以上の木質系チップ（木端）を混和することにより、光合成菌・放線菌・酵母菌・納豆菌等の活性を促して、発酵熱を得てする下水汚泥の乾燥法。
含有水分が８０％〜９０％ある下水汚泥に、容積比３０％以上の発泡スチロールの廃棄物を混和し、各種の細菌を活性化させ、発酵熱を得てする、汚泥の乾燥法。
発酵熱で乾燥させた汚泥は、石油等の燃料に代え、ボイラー等の燃料に利用する。