JP2016016351A - 消化槽の加熱システム及び汚泥消化システム - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、水冷ヒートポンプを用いて下水から回収した排熱で消化槽内の汚泥を加熱する汚泥消化システムが開示されている。特許文献2には、消化槽(生物反応槽)から排出される消化汚泥中から熱回収する第1の熱交換器と、第1の熱交換器との間でヒートポンプサイクルを構成し、第1の熱交換器で回収された熱により消化槽内の汚泥を所定温度に加熱する第2の熱交換器とを備える汚泥消化システムが開示されている。
このように、本態様によれば、第1加熱手段と第2加熱手段とからなる2つの熱媒生成手段を備えているので、消化槽の汚泥を加熱するためのより多くの熱量を確保することが可能となる。更に、第1加熱手段は再生可能エネルギーを熱源とし、第2加熱手段は未利用熱エネルギー及び再生可能エネルギーの少なくともいずれか一方を熱源としているので、環境負荷の増大を抑制できるとともに、省エネルギー化を図ることができる。
第1加熱手段は、ヒートポンプを起動させる必要がないことから第2加熱手段よりも省エネルギー化を望むことが可能である一方、再生可能エネルギーを熱源とするため、第2加熱手段に比べて熱量が不安定となる。このような特性から、第1加熱手段により加熱された熱媒体の温度が第1閾値以上である場合、換言すると、第1加熱手段によって加熱された熱媒体によって消化槽の汚泥を所望の温度まで加熱できる場合には、第1加熱手段を優先的に利用することにより、省エネルギー化を図ることができる。また、第1加熱手段だけでは、消化槽の汚泥を所望の温度まで加熱できないと判定した場合には、第2加熱手段を用いることにより、安定した汚泥の加熱を行うことが可能となる。
上記「第1の閾値」は、消化槽の汚泥を所望の温度まで加熱可能な熱媒体の温度に設定されている。
上記「第2の閾値」は、消化槽の汚泥を所望の温度まで加熱可能な熱媒体の温度に設定されている。また、第2の閾値は、第1の閾値と同値であってもよい。
図1は、本発明の一実施形態に係る汚泥消化システムの概略構成を示したシステム構成図である。図1に示すように、汚泥消化システム1は、下水等の汚泥を取り込んで嫌気性微生物処理を実行して消化させる消化槽2と、消化槽2に滞留される汚泥を加熱するための消化槽の加熱システム3とを備えている。
消化槽の加熱システム3は、第1加熱装置(第1加熱手段)11、第2加熱装置(第2加熱手段)12、熱交換器14、及び制御装置10を主な構成として備えている。
第1加熱装置11は、再生可能エネルギーを熱源として用いて熱媒体を加熱するものである。本実施形態では、第1加熱装置11として、太陽熱を利用して熱媒体を加熱する太陽熱パネルを採用する場合について説明するが、この例に限定されず、例えば、地熱を利用して熱媒体を加熱する装置等を利用してもよい。
なお、上記の制御において、第1加熱装置11及び第2加熱装置12の両方を駆動しても温水の熱量が不足する場合には、バルブBb1を開状態とするとともに、ポンプPbお及びボイラ20を起動させ、ボイラ20により温水を加熱することで、熱量不足分を補うこととしてもよい。
2 消化槽
3 消化槽の加熱システム
10 制御装置
11 第1加熱装置
12 第2加熱装置
14 熱交換器
16 汚泥熱交換器
17 処理水熱交換器
Claims (5)
- 再生可能エネルギーを熱源として用いて熱媒体を加熱する第1加熱手段と、
ヒートポンプを有するとともに、未利用熱エネルギー及び再生可能エネルギーの少なくともいずれか一方を熱源として用いて、熱媒体を加熱する第2加熱手段と、
前記第1加熱手段により加熱された熱媒体及び前記第2加熱手段により加熱された熱媒体の少なくともいずれか一方と消化槽の汚泥との間で熱交換を行わせて、前記消化槽の汚泥を加熱する熱交換器と
を具備する消化槽の加熱システム。 - 前記第1加熱手段により加熱された熱媒体の温度が所定の第1閾値以上である場合に、前記第1加熱手段を用いて前記消化槽の汚泥を加熱し、
前記第1加熱手段により加熱された熱媒体の温度が前記第1閾値未満である場合に、前記第2加熱手段を用いて前記消化槽の汚泥を加熱する請求項1に記載の消化槽の加熱システム。 - 前記第1加熱手段により加熱された熱媒体の温度が前記第1閾値以上であり、かつ、前記熱交換器入口側の熱媒体の温度が所定の第2閾値以下である場合に、前記第1加熱手段により加熱された熱媒体及び前記第2加熱手段により加熱された熱媒体が前記熱交換器に供給される請求項1または請求項2に記載の消化槽の加熱システム。
- 下水等の汚泥を取り込んで嫌気性微生物処理を実行して消化させる消化槽と、
請求項1から請求項3のいずれかに記載の消化槽の加熱システムと
を備える汚泥消化システム。 - 再生可能エネルギーを熱源として用いて熱媒体を加熱する第1加熱工程と、
未利用熱エネルギー及び再生可能エネルギーの少なくともいずれか一方を熱源として用いて、ヒートポンプにより熱媒体を加熱する第2加熱工程と、
前記第1加熱工程により加熱された熱媒体及び前記第2加熱工程により加熱された熱媒体の少なくともいずれか一方と消化槽の汚泥との間で熱交換を行わせて、前記消化槽の汚泥を加熱する熱交工程と
を含む消化槽の加熱方法。
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