JP2015123428A - Waste treatment system and waste treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水分を含む固体廃棄物を処理するための廃棄物処理システムおよび廃棄物処理方法に関する。 The present invention relates to a waste treatment system and a waste treatment method for treating solid waste containing moisture.
ごみ焼却プラントは、地球温暖化防止、ごみ保有エネルギーの有効活用という観点から、従来のごみ焼却処理施設から熱回収施設へとその位置付けが変化しつつある。このような背景に基づき、ごみ焼却炉におけるごみの燃焼により発生した熱は、例えばボイラの熱源として利用されている。 The position of the waste incineration plant is changing from the conventional waste incineration treatment facility to the heat recovery facility from the viewpoint of preventing global warming and effectively utilizing the energy stored in the waste. Based on such a background, heat generated by combustion of garbage in a garbage incinerator is used as a heat source of a boiler, for example.
ところで、ごみ焼却プラントのごみピットでのごみ貯留時に生成される汚水は、ごみ焼却炉内の高温部において噴霧蒸発処理することが一般的である(特許文献1、2参照)。 By the way, sewage generated at the time of waste storage in a waste pit of a waste incineration plant is generally spray-evaporated in a high temperature portion in the waste incinerator (see Patent Documents 1 and 2).
上記の通り従来は、汚水はごみ焼却炉の高温部において噴霧蒸発処理されるため、ごみ焼却炉におけるごみの燃焼により発生した熱の一部が、汚水の蒸発潜熱として奪われてしまう。このため、ごみ保有エネルギーの回収効率(熱回収効率)の低下をもたらすという問題がある。 Conventionally, as described above, since sewage is spray-evaporated in the high temperature portion of the waste incinerator, a part of heat generated by combustion of the waste in the waste incinerator is taken away as latent heat of evaporation of sewage. For this reason, there exists a problem of bringing about the fall of the collection | recovery efficiency (heat recovery efficiency) of waste holding energy.
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、ボイラ等の熱回収装置を備えた廃棄物処理システムにおいて、固体廃棄物(ごみ)の保有エネルギーの回収効率の低下を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a waste treatment system equipped with a heat recovery device such as a boiler, a reduction in the recovery efficiency of retained energy of solid waste (garbage). The purpose is to prevent.
上記課題を解決するために、本発明は、水分を含む固体廃棄物を処理するための廃棄物処理システムにおいて、前記固体廃棄物を貯留するための廃棄物ピットと、前記廃棄物ピット内の前記固体廃棄物から分離された汚水を貯留するための汚水槽と、前記汚水が分離された前記固体廃棄物を焼却するための廃棄物焼却炉と、前記廃棄物焼却炉における前記固体廃棄物の燃焼により発生した熱を回収するための熱回収装置と、前記固体廃棄物から分離された前記汚水に含まれる固形分を分離するための固液分離装置と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a waste treatment system for treating solid waste containing moisture, a waste pit for storing the solid waste, and the waste pit in the waste pit. A sewage tank for storing sewage separated from solid waste, a waste incinerator for incinerating the solid waste from which sewage is separated, and combustion of the solid waste in the waste incinerator And a solid-liquid separation device for separating solids contained in the sewage separated from the solid waste.
また、好ましくは、前記固液分離装置は、スクリーンを含む。 Preferably, the solid-liquid separation device includes a screen.
また、好ましくは、前記スクリーンの目開きが5mm〜30mmである。 Preferably, the screen has an opening of 5 mm to 30 mm.
また、好ましくは、前記固液分離装置は、湿式サイクロンを含む。 Preferably, the solid-liquid separator includes a wet cyclone.
また、好ましくは、前記固液分離装置において前記固形分が分離された前記汚水の性状を下水処理場における処理に適した性状に変えるための前処理設備をさらに備える。 Preferably, the solid-liquid separator further includes a pretreatment facility for changing the property of the sewage from which the solid content has been separated into a property suitable for treatment in a sewage treatment plant.
上記課題を解決するために、本発明は、上記いずれかの廃棄物処理システムを用いた廃棄物処理方法であって、前記廃棄物ピット内の前記固体廃棄物から前記汚水を分離する汚水分離工程と、前記固液分離装置によって前記汚水に含まれる前記固形分を分離する固液分離工程と、前記固液分離工程において分離された前記固形分を前記廃棄物ピットに再投入する固形分再投入工程と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a waste treatment method using any one of the waste treatment systems described above, wherein the waste water separation step separates the waste water from the solid waste in the waste pit. And a solid-liquid separation step of separating the solid content contained in the sewage by the solid-liquid separation device, and a solid content re-input that re-injects the solid content separated in the solid-liquid separation step into the waste pit And a process.
上記課題を解決するために、本発明は、上記いずれかの廃棄物処理システムを用いた廃棄物処理方法であって、前記廃棄物ピット内の前記固体廃棄物から前記汚水を分離する汚水分離工程と、前記固液分離装置によって前記汚水に含まれる前記固形分を分離する固液分離工程と、前記固液分離工程において分離された前記汚水を下水処理場において下水と混合して処理する混合処理工程と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a waste treatment method using any one of the waste treatment systems described above, wherein the waste water separation step separates the waste water from the solid waste in the waste pit. A solid-liquid separation step of separating the solid content contained in the sewage by the solid-liquid separation device, and a mixing process of mixing the sewage separated in the solid-liquid separation step with sewage in a sewage treatment plant And a process.
また、好ましくは、前記固液分離工程において分離された前記固形分を前記廃棄物ピットに再投入する固形分再投入工程をさらに備える。 Preferably, the method further includes a solid content recharging step of recharging the solid content separated in the solid-liquid separation step into the waste pit.
また、好ましくは、前記汚水を前記下水と混合する前に、前記汚水の性状を前記下水処理場における処理に適した性状に変えるための前処理工程をさらに備える。 Preferably, the method further includes a pretreatment step for changing the property of the sewage to a property suitable for treatment in the sewage treatment plant before mixing the sewage with the sewage.
また、好ましくは、前記汚水分離工程において分離される前記汚水の重量が、前記水分を含む固体廃棄物の重量の5%以上である。 Preferably, the weight of the sewage separated in the sewage separation step is 5% or more of the weight of the solid waste containing the moisture.
本発明によれば、ボイラ等の熱回収装置を備えた廃棄物処理システムにおいて、固体廃棄物(ごみ)の保有エネルギーの回収効率の低下を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the waste processing system provided with heat recovery apparatuses, such as a boiler, the fall of the collection | recovery efficiency of the retained energy of solid waste (garbage) can be prevented.
以下、本発明の一実施形態による廃棄物処理システムおよび廃棄物処理方法について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a waste disposal system and a waste disposal method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示した本実施形態による廃棄物処理システム1は、水分を含むごみ(固体廃棄物)2を処理するためのシステムであり、ごみ焼却プラント3を備えている。 A waste treatment system 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 is a system for treating waste (solid waste) 2 containing moisture, and includes a waste incineration plant 3.
ごみ焼却プラント3に搬入されたごみ2は、ごみピット(廃棄物ピット)4に貯留される。ごみピット4に貯留されるごみ2には水分が含まれており、ごみ2から分離された汚水5は汚水槽6に貯留される。
The
ごみピット4に貯留されたごみ2は、ごみ焼却炉(廃棄物焼却炉)7に搬入され、焼却処理される。ごみ焼却炉7におけるごみ2の燃焼により発生した熱は、ボイラ(熱回収装置)8の熱源として利用される。
The
本実施形態におけるごみ焼却プラント3は、ごみ2から分離されて汚水槽6に貯留された汚水5に含まれる固形分を分離するための固液分離装置9を備えている。
The waste incineration plant 3 in the present embodiment includes a solid-liquid separation device 9 for separating solids contained in the
すなわち、汚水槽6内の汚水5は、固液分離装置9の一つであるスクリーン10に搬送されてそこで固形分と液体とが分離される。スクリーン10の目開きは、5mmから30mmである。スクリーン10のオーバーフロー11は、ごみピット4に再投入される。スクリーン10を通過した汚水5は、固液分離装置9の一つである湿式サイクロン12に搬送される。
That is, the
湿式サイクロン12の排水液13は、ごみピット4に再投入される。湿式サイクロン12の処理液14は、ごみ焼却プラント3から下水処理場15に搬送される。下水処理場15には、汚水5(処理液14)を下水16と混合する前に、汚水5の性状を下水処理場15における処理に適した性状に変えるための前処理設備17が設けられている。前処理設備17で処理された汚水5は、下水処理場15において下水16に混合されて処理される。なお、前処理設備17は、ごみ焼却プラント3側に設置することもできる。
The drainage liquid 13 of the wet cyclone 12 is reintroduced into the garbage pit 4. The treatment liquid 14 of the wet cyclone 12 is conveyed from the waste incineration plant 3 to the sewage treatment plant 15. The sewage treatment plant 15 is provided with a pretreatment facility 17 for changing the property of the
次に、上述した廃棄物処理システム1を用いた廃棄物処理方法について、図2を参照して説明する。 Next, a waste processing method using the above-described waste processing system 1 will be described with reference to FIG.
この廃棄物処理方法20は、ごみピット4内のごみ(固体廃棄物)2から汚水5を分離する汚水分離工程S1と、固液分離装置9であるスクリーン10および湿式サイクロン12によって汚水5に含まれる固形分を分離する固液分離工程S2と、固液分離工程S2において分離された固形分をごみピット4に再投入する固形分再投入工程S3と、汚水5を下水16と混合する前に、汚水5の性状を下水処理場15における処理に適した性状に変えるための汚水前処理工程S4と、汚水前処理工程S4において処理された汚水5を下水処理場15において下水16と混合して処理する汚水/下水混合処理工程S5と、を備える。
This
汚水分離工程S1において分離される汚水5の重量は、水分を含むごみ(固体廃棄物)2の重量の5%以上である。
The weight of the
また、本実施形態による廃棄物処理方法においては、下水処理場15で発生した脱水汚泥18を搬送用車両によってごみ焼却プラント3まで搬送し、ごみ焼却炉7でごみ2と脱水汚泥18とを混焼する。下水処理場15からごみ焼却プラント3まで脱水汚泥18を搬送した搬送用車両は、湿式サイクロン12の処理液14を下水処理場15に搬送する。
Further, in the waste treatment method according to the present embodiment, the dewatered sludge 18 generated in the sewage treatment plant 15 is transported to the waste incineration plant 3 by a transport vehicle, and the
以上述べたように、本実施形態による廃棄物処理システム1および廃棄物処理方法20によれば、ごみピット4内に貯留されているごみ(固体廃棄物)2から分離されて汚水槽6に貯まった汚水5を、従来のようにごみ焼却炉7において噴霧蒸発処理するのではなく、スクリーン10および湿式サイクロン12から成る固液分離装置9で固形分を分離した後、下水処理場15で下水16と混合処理するようにしたので、汚水5の焼却炉内噴霧蒸発処理による蒸発潜熱ロスを回避することができる。これにより、ごみ(固体廃棄物)2が保有するエネルギーを従来よりも効率的に回収することができる。
As described above, according to the waste treatment system 1 and the
また、汚水5の焼却炉内噴霧蒸発処理を行わないので、従来は必要であった汚水炉内噴霧装置が不要となる。
Moreover, since the spray evaporation process in the incinerator of the
また、汚水5中の固形分を固液分離装置9で分離・除去した後に下水16に混合するようにしたので、下水処理場15での処理の負担を小さくすることができる。
In addition, since the solid content in the
また、固液分離装置9であるスクリーン10のオーバーフロー11および湿式サイクロン12の排水液13をごみピット4に再投入するようにしたので、固液分離装置9の運転条件の設定に当たって、オーバーフロー11および排水液13中の固形分濃度を高めることを考慮せず、湿式サイクロン12の処理液14中の固形分濃度を下げることのみを考慮することができるようになる。
In addition, since the overflow 11 of the
また、汚水5を下水16と混合する前に、汚水処理専用の一次処理設備である前処理設備17によって、汚水5の性状を下水処理場15における処理に適した性状に変えることができるので、湿式サイクロン12からの処理液14の性状が下水処理場15での混合処理に適さない場合であっても、汚水5を下水処理場15において適切に処理することができる。
In addition, before mixing the
なお、汚水5の発生量は下水16の発生量に比べると相当に少ないので、下水処理場15に及ぼす影響は軽微であり、汚水処理専用の前処理設備17はコンパクトな設備とすることができる。
In addition, since the generation amount of the
また、下水処理場15からの脱水汚泥18をごみ焼却プラント3に搬送する搬送用車両を、ごみ焼却プラント3からの処理液14の下水処理場15への搬送に兼用することにより、汚水5および脱水汚泥18の搬送を効率化することができる。
In addition, by using a transport vehicle that transports the dewatered sludge 18 from the sewage treatment plant 15 to the waste incineration plant 3, the
以下に、本実施形態による廃棄物処理システム1および従来のごみ焼却システムにおける熱収支例を示す。 Below, the heat balance example in the waste disposal system 1 by this embodiment and the conventional waste incineration system is shown.
1)前提条件
・人口30万人
・廃棄物発生量 300ton/日(1kg/人・日)
・廃棄物性状
低位発熱量 1,500kcal/kg(搬入ごみ)
汚水発生量 搬入ごみの10%
水の蒸発潜熱 600kcal/kg
・下水発生量 90,000m3/日(300リットル/人・日)
・脱水汚泥発生量 60ton/日
・脱水汚泥性状
水分 80%
可燃分 12%
可燃分低位発熱量 5,000kcal/kg
1) Preconditions ・ People population 300,000 ・ Waste generation amount 300ton / day (1kg / person / day)
・ Waste properties Low heating value 1,500kcal / kg (imported waste)
Sewage generation amount 10% of incoming waste
Water latent heat of vaporization 600kcal / kg
・ Sewage generation amount 90,000m 3 / day (300 liters / person / day)
・ Dehydrated sludge generation amount 60ton / day ・ Dehydrated sludge properties Moisture 80%
Combustible content 12%
Combustible component lower heating value 5,000kcal / kg
2)熱収支の試算
従来例(汚水炉内噴霧蒸発処理)
ごみ焼却炉に投入される廃棄物+脱水汚泥の低位発熱量は
(1,500×300+(5,000×0.12−600×0.8)×60)÷(300+60)=1,270kcal/kg
脱水汚泥の低位発熱量試算:5,000×0.12−600×0.8 kcal/kg
発電効率を15%とすると、発電出力は、
360×1,000÷24×1,270×0.15÷860=3,320kW
1時間あたりの処理量:360×1,000÷24 kg/h
2) Estimation of heat balance
Conventional example (spray evaporation treatment in sewage furnace)
The lower heating value of the waste and dewatered sludge that is put into the waste incinerator is
(1,500 × 300 + (5,000 × 0.12−600 × 0.8) × 60) ÷ (300 + 60) = 1,270kcal / kg
Estimated low calorific value of dewatered sludge: 5,000 × 0.12−600 × 0.8 kcal / kg
If the power generation efficiency is 15%, the power generation output is
360 × 1,000 ÷ 24 × 1,270 × 0.15 ÷ 860 = 3,320kW
Throughput per hour: 360 x 1,000 ÷ 24 kg / h
本実施形態(汚水を下水処理場で処理)
本実施形態においては、汚水炉内噴霧蒸発処理による蒸発潜熱ロスがないので、蒸発潜熱を熱収支上加算する。
(1,500×300+300×0.1×600+(5,000×0.12−600×0.8)×60)÷(300×0.9+60)=1,440kcal/kg
蒸発潜熱:300×0.1×600 kcal/kg
処理量:300×0.9 t/d←汚水分減る
発電効率を16%とすると、発電出力は、
330×1,000÷24×1,440×0.16÷860=3,680kW
This embodiment (sewage is treated at a sewage treatment plant)
In this embodiment, there is no latent heat loss due to spray evaporation in the sewage furnace, so the latent heat of vaporization is added to the heat balance.
(1,500 × 300 + 300 × 0.1 × 600 + (5,000 × 0.12−600 × 0.8) × 60) ÷ (300 × 0.9 + 60) = 1,440kcal / kg
Evaporation latent heat: 300 × 0.1 × 600 kcal / kg
Amount of treatment: 300 x 0.9 t / d ← Reduces dirty moisture If the power generation efficiency is 16%, the power generation output is
330 × 1,000 ÷ 24 × 1,440 × 0.16 ÷ 860 = 3,680kW
本実施形態と従来例との比較
本実施形態の発電量と従来例の発電量を比較すると、
3,680÷3,320=1.11
すなわち、本実施形態は従来例に比して10%以上の発電量の増加が期待できる。
Comparison between this embodiment and the conventional example When comparing the power generation amount of this embodiment and the power generation amount of the conventional example,
3,680 ÷ 3,320 = 1.11
That is, this embodiment can be expected to increase power generation by 10% or more compared to the conventional example.
なお、汚水発生量は
300×0.1=30ton/日→下水発生量の1/3000(30÷90,000)
であり、下水処理場へのインパクトは小さい。
The amount of sewage generated is
300 x 0.1 = 30 tons / day → 1/3000 of sewage generation (30 ÷ 90,000)
The impact on the sewage treatment plant is small.
1 廃棄物処理システム
2 ごみ(固体廃棄物)
3 ごみ焼却プラント
4 ごみピット(廃棄物ピット)
5 汚水
6 汚水槽
7 ごみ焼却炉(廃棄物焼却炉)
8 ボイラ(熱回収装置)
9 固液分離装置
10 スクリーン
11 オーバーフロー
12 湿式サイクロン
13 湿式サイクロンの排水液
14 湿式サイクロンの処理液
15 下水処理場
16 下水
17 前処理設備
20 廃棄物処理方法
S1:汚水分離工程
S2:固液分離工程
S3:固形分再投入工程
S4:汚水前処理工程
S5:汚水/下水混合処理工程
1
3 Garbage incineration plant 4 Garbage pit (waste pit)
5 Wastewater 6 Wastewater tank 7 Waste incinerator (waste incinerator)
8 Boiler (heat recovery device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Solid-
Claims (10)
前記固体廃棄物を貯留するための廃棄物ピットと、
前記廃棄物ピット内の前記固体廃棄物から分離された汚水を貯留するための汚水槽と、
前記汚水が分離された前記固体廃棄物を焼却するための廃棄物焼却炉と、
前記廃棄物焼却炉における前記固体廃棄物の燃焼により発生した熱を回収するための熱回収装置と、
前記固体廃棄物から分離された前記汚水に含まれる固形分を分離するための固液分離装置と、を備えた廃棄物処理システム。 In a waste treatment system for treating solid waste containing moisture,
A waste pit for storing the solid waste;
A sewage tank for storing sewage separated from the solid waste in the waste pit;
A waste incinerator for incinerating the solid waste from which the sewage has been separated;
A heat recovery device for recovering heat generated by combustion of the solid waste in the waste incinerator;
A waste treatment system comprising: a solid-liquid separation device for separating a solid content contained in the sewage separated from the solid waste.
前記廃棄物ピット内の前記固体廃棄物から前記汚水を分離する汚水分離工程と、
前記固液分離装置によって前記汚水に含まれる前記固形分を分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程において分離された前記固形分を前記廃棄物ピットに再投入する固形分再投入工程と、を備えた廃棄物処理方法。 A waste disposal method using the waste disposal system according to any one of claims 1 to 5,
A sewage separation step of separating the sewage from the solid waste in the waste pit;
A solid-liquid separation step of separating the solid content contained in the sewage by the solid-liquid separation device;
A solid content re-introducing step of re-introducing the solid content separated in the solid-liquid separation step into the waste pit.
前記廃棄物ピット内の前記固体廃棄物から前記汚水を分離する汚水分離工程と、
前記固液分離装置によって前記汚水に含まれる前記固形分を分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程において分離された前記汚水を下水処理場において下水と混合して処理する混合処理工程と、を備えた廃棄物処理方法。 A waste disposal method using the waste disposal system according to any one of claims 1 to 5,
A sewage separation step of separating the sewage from the solid waste in the waste pit;
A solid-liquid separation step of separating the solid content contained in the sewage by the solid-liquid separation device;
A waste treatment method comprising: a mixing treatment step of treating the sewage separated in the solid-liquid separation step with sewage in a sewage treatment plant.
The waste treatment method according to any one of claims 6 to 9, wherein the weight of the wastewater separated in the wastewater separation step is 5% or more of the weight of the solid waste containing the moisture.
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