JP2017000983A - 汚泥焼却プラント - Google Patents

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Abstract

【課題】汚泥乾燥機を有する汚泥焼却プラントにおいて、より熱有効利用率の高い汚泥焼却プラントを提供する。
【解決手段】水分を含む汚泥Ｓ１を乾燥する汚泥乾燥機２と、汚泥乾燥機２から排出される乾燥汚泥Ｓ２を焼却する焼却炉３と、焼却炉３を廃熱源として発電する発電装置５と、焼却炉３から排出された排ガスＥＧを洗浄液Ｗ１に接触させる排ガス洗浄装置１１と、排ガス洗浄装置１１から排出される洗浄液Ｗ２の熱により液体ＨＷを加熱する第一熱交換器２６と、第一熱交換器２６により加熱された液体ＨＷを汚泥乾燥機２へ熱源として供給する供給経路７と、供給経路７の途中において、排ガス洗浄装置１１より上流の排ガスＥＧと、発電装置５との少なくとも一方から回収した熱により液体ＨＷを加熱する第二熱交換器２７，２８と、を有する汚泥焼却プラント１。
【選択図】図１

Description

本発明は、水分を含む汚泥を乾燥させた後、焼却処理等を行う汚泥焼却プラントに関する。
下水汚泥等の汚泥を処理する汚泥焼却プラントにおいては、焼却炉の廃熱を利用して流動層焼却炉に供給される流動空気を予熱したり、廃熱を回収するボイラにて発生した蒸気を用いて発電を行ったりして、プラント全体の熱有効利用率を向上させる試みが行われている。
特許文献１には、排ガス処理装置に設けられて排ガスの洗浄を行う排ガス洗浄装置から排出される比較的高温の排水を汚泥乾燥機の熱源として用いることによって、プラント全体の熱有効利用率を向上させる技術が記載されている。
特開２００５−２７９３３１号公報
ところで、特許文献１に記載の汚泥焼却プラントにおいて、廃熱源として用いられる排ガス洗浄装置の排水の温度は、脱水汚泥を十分に乾燥させることができない。よって、この汚泥焼却プラントは、汚泥乾燥機として、乾燥機内の気圧を低下させるための真空吸引手段を設けることを前提としている。即ち、脱水汚泥の連続処理が困難であり、かつ、真空吸引手段を設置するための導入費用、真空吸引手段を駆動させるための運用費用を考慮すると、費用対効果の点で導入が難しいという課題があった。
この発明は、汚泥乾燥機を有する汚泥焼却プラントにおいて、より熱有効利用率の高い汚泥焼却プラントを提供することを目的とする。
本発明の第一の態様によれば、汚泥焼却プラントは、水分を含む汚泥を乾燥する汚泥乾燥機と、前記汚泥乾燥機から排出される乾燥汚泥を焼却する焼却炉と、前記焼却炉を廃熱源として発電する発電装置と、前記焼却炉から排出された排ガスを洗浄液に接触させる排ガス洗浄装置と、前記排ガス洗浄装置から排出される前記洗浄液の熱により液体を加熱する第一熱交換器と、前記第一熱交換器により加熱された液体を前記汚泥乾燥機へ熱源として供給する供給経路と、前記供給経路の途中において、前記排ガス洗浄装置より上流の前記排ガスと、前記発電装置との少なくとも一方から回収した熱により前記液体を加熱する第二熱交換器と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、排ガス洗浄装置からの排水、及び焼却炉の排ガスと発電装置の少なくとも一方を用いて液体を加熱することによって、汚泥乾燥機へ熱源として供給される液体の温度を十分に上昇させることができる。これにより、焼却炉を廃熱源として発電を行うとともに、排ガス洗浄装置からの排水の熱を回収して、より熱有効利用率の高いプラントとすることができる。
上記汚泥焼却プラントにおいて、前記焼却炉から排出された排ガスから固形成分を除去する集塵装置を有し、前記第二熱交換器は、前記排ガスの流れ方向における前記集塵装置と前記排ガス洗浄装置との間に設けられた第一温水加熱装置、を有してよい。
このような構成によれば、第二熱交換器を構成する第一温水加熱装置が、集塵装置の下流側に設けられていることによって、排ガスに含まれている灰などの固形成分が第一温水加熱装置の内部に付着することによる閉塞を抑制することができる。
上記汚泥焼却プラントにおいて、前記発電装置は、発電装置本体と、前記発電装置本体と前記廃熱源との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環経路と、を有し、前記第二熱交換器は、前記熱媒体循環経路の前記熱媒体の流れ方向における前記発電装置本体の下流側に設けられた第二温水加熱装置を有してよい。
上記汚泥焼却プラントにおいて、前記汚泥乾燥機に供給された後排出された前記液体を前記発電装置の冷却源として供給する第二供給経路と、前記発電装置に供給された後排出された前記液体を前記第一熱交換器に供給する第三供給経路と、を有し、前記液体を、供給経路、第二供給経路、及び第三供給経路で循環させてよい。
このような構成によれば、発電装置の廃熱も汚泥乾燥機の熱源として有効利用して、更なるプラントの熱有効利用率の向上を図ることができる。
本発明によれば、排ガス洗浄装置からの排水、及び焼却炉の排ガスと発電装置の少なくとも一方を用いて液体を加熱することによって、汚泥乾燥機へ熱源として供給される液体の温度を十分に上昇させることができる。これにより、焼却炉を廃熱源として発電を行うとともに、排ガス洗浄装置からの排水の熱を回収して、より熱有効利用率の高いプラントとすることができる。
本発明の実施形態の汚泥焼却プラントの系統図である。
以下、本発明の実施形態の汚泥焼却プラント１について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の汚泥焼却プラント１は、下水汚泥などの廃棄物を焼却処理するとともに、焼却に伴って発生する熱を回収して発電を行うプラントである。
図１に示すように、本実施形態の汚泥焼却プラント１は、水分を含む汚泥である脱水汚泥Ｓ１を乾燥する汚泥乾燥機２と、汚泥乾燥機２から排出された乾燥汚泥Ｓ２を焼却する焼却炉３と、焼却炉３から排出される排ガスＥＧの処理を行う排ガス処理装置４と、焼却炉３を廃熱源として発電を行う発電装置５と、を有している。
排ガス処理装置４は、焼却炉３から排出された排ガスＥＧが流れる排ガスライン６と、排ガスＥＧの集塵処理を行う集塵装置１０（バグフィルタ）と、排ガスＥＧに洗浄液Ｗ１を接触させて、無害化する第一スクラバ１１（排ガス洗浄装置）と、処理された排ガスＥＧを大気に放出する煙突１２と、を有している。
また、本実施形態の汚泥焼却プラント１は、汚泥乾燥機２、発電装置５などの装置間で熱媒体として機能する水などの液体ＨＷを循環させる液体循環ライン７（供給経路）を有している。液体循環ライン７を流れる液体ＨＷは、主に、汚泥乾燥機２の乾燥ガスＡの昇温、発電装置５の冷却に使用される。
また、発電装置５は、焼却炉３から排出される排ガスＥＧの熱（廃熱）を用いて、即ち、焼却炉３の焼却熱を用いて発電を行う装置であり、発電装置本体８と、発電装置５に排ガスＥＧによって加熱された熱媒体ＨＯを発電装置本体８に導入する熱媒体循環経路９（二点鎖線にて示す）と、を有している。発電装置５における熱媒として機能する熱媒体ＨＯは、熱媒体循環経路９を循環する熱媒油である。
汚泥乾燥機２は、濃縮・脱水の減容化プロセスを経て導入された脱水汚泥Ｓ１（脱水ケーキ、例えば含水率７２％）を乾燥させて乾燥汚泥Ｓ２を生成する装置である。生成される乾燥汚泥Ｓ２は、例えば、含水率５０％まで乾燥処理される。
汚泥乾燥機２は、機内に導入された脱水汚泥Ｓ１を乾燥ガスＡを用いて乾燥させる装置であり、ベルトドライヤ式乾燥機を採用することができる。
汚泥乾燥機２には、乾燥ガス導入ライン１４を介して乾燥ガスＡが導入され、乾燥ガス排出ライン１５を介して乾燥に用いられた乾燥ガスＡが排出される。乾燥ガス排出ライン１５には、第二スクラバ１６が配置されている。第二スクラバ１６には、第二洗浄液供給ライン２９を介して洗浄液が供給される。
汚泥乾燥機２には、液体循環ライン７を介して温水（液体ＨＷ）が導入される。汚泥乾燥機２は、液体循環ライン７を介して導入される温水（例えば９０℃）と乾燥ガスＡ（例えば２０℃）との間で熱交換を行い乾燥ガスＡを昇温する乾燥ガス用熱交換器２０を有している。即ち、汚泥乾燥機２に導入される乾燥ガスＡは、汚泥乾燥機２に導入される温水が有する熱によって加熱される。
汚泥乾燥機２から排出された乾燥ガスＡは、第二スクラバ１６にて洗浄された後、脱臭装置１７に導入される。脱臭装置１７にて脱臭処理が施された乾燥ガスＡは大気に放出される。
また、第二スクラバ１６から排出された乾燥ガスＡは、流動ブロワ１９が設けられた流動空気ライン１８を介して流動空気（燃焼用空気）として焼却炉３に導入される。第二スクラバ１６から排出された乾燥ガスＡを、乾燥ガス導入ライン１４に戻して汚泥乾燥機２にて再利用してもよい。また、焼却炉３に導入される流動空気は、別の系統から導入してもよい。
焼却炉３は、脱水汚泥Ｓ１を高温流動床中で撹拌・混合することにより焼却する設備である。焼却炉３としては、気泡型流動炉や、循環型流動炉等の焼却設備を採用することができる。焼却炉３には、流動空気ライン１８を介して流動空気が導入される。焼却炉３からは、第一排ガスライン６ａを介して排ガスＥＧが排出される。焼却炉３から排出される排ガスＥＧの温度は、例えば１０００℃〜１１００℃である。
次に、焼却炉３から排出される排ガスＥＧに含まれる煤塵、ＳＯ２、ＨＣｌなどを除去してクリーンな排ガスＥＧとする排ガス処理装置４について説明する。
焼却炉３の下流側に設けられている集塵装置１０は、耐熱性を有するろ布などを用いて排ガスＥＧ中の煤塵・灰などの固形成分をろ過捕集する装置である。即ち、焼却炉３から排出され第一排ガスライン６ａを介して集塵装置１０に導入された排ガスＥＧからは煤塵等が取り除かれて浄化される。
第一スクラバ１１は、集塵装置１０から排出されて第二排ガスライン６ｂを介して導入された排ガスＥＧに、水、苛性ソーダ水溶液などの洗浄液Ｗ１を接触させて、無害化する排ガス洗浄装置である。第一スクラバ１１には、第一洗浄液供給ライン２２を介して洗浄液Ｗ１が供給される。第一スクラバ１１からは、洗浄液排出ライン２３を介して排ガスＥＧの洗浄に使用されたスクラバ排水Ｗ２が排出される。
第一スクラバ１１にて使用された洗浄液Ｗ１は、排ガスＥＧと熱交換されることによって、加熱されて排出される。第一スクラバ１１から排出されるスクラバ排水Ｗ２の温度は、例えば、７０℃である。
焼却炉３の内部及び排ガスライン６中の排ガスＥＧは、誘引ブロワ２４によって吸引されて、煙突１２を介して排出される。
次に、本実施形態の汚泥焼却プラント１に設けられて、排ガスＥＧの熱を用いて発電を行う発電装置５について説明する。
上述したように、発電装置５は、発電装置本体８と、熱媒体ＨＯを発電装置本体８に導入する熱媒体循環経路９と、を有している。本実施形態の発電装置５の廃熱源は、脱水汚泥Ｓ１を焼却する焼却炉３である。具体的には、発電装置５の熱源は、焼却炉３から排出される排ガスＥＧ（例えば１０００℃〜１１００℃）である。
熱媒体循環経路９上であって、第一排ガスライン６ａ上には、熱媒ヒータ２５が設けられている。熱媒ヒータ２５は、第一排ガスライン６ａを流れる高温の排ガスＥＧの熱を回収して熱媒体ＨＯを加熱する熱交換器である。
また、熱媒体循環経路９上には、空気加熱器３９が設けられている。空気加熱器３９は、熱媒体循環経路９を流れる熱媒体ＨＯの熱を回収して流動空気ライン１８を流れる流動空気を加熱する熱交換器である。
発電装置本体８は、焼却炉３の廃熱を熱源として利用し、有機作動媒体Ｍを加熱・蒸発させて、その蒸気で蒸気タービン３３を回転させることにより発電を行う、所謂バイナリ発電システム（有機ランキンサイクル発電システム）を採用している。
本実施形態の発電装置本体８は、発電装置本体８に供給される熱媒体ＨＯの熱を利用して有機作動媒体Ｍを加熱・蒸発させる蒸発器３２、有機作動媒体Ｍの蒸気により回転する蒸気タービン３３、蒸気タービン３３に直結する発電機３４、蒸気タービン３３から導かれた有機作動媒体Ｍを凝縮させる凝縮器３５、を有している。
発電装置本体８にて発電に使用された熱媒体ＨＯは、熱媒体循環経路９を介して熱媒ヒータ２５に戻される。
なお、発電装置５としては、上記したバイナリ発電システムに限ることはなく、焼却炉３を廃熱源として発電することができればよい。例えば、熱電素子ユニットなどの熱電変換装置の採用も可能である。
次に、汚泥乾燥機２、発電装置５などの装置間で液体ＨＷを循環させる液体循環ライン７の詳細について説明する。
液体循環ライン７は、汚泥乾燥機２の乾燥ガス用熱交換器２０にて、乾燥ガスＡとの熱交換に使用された液体ＨＷを冷却源として発電装置本体８の凝縮器３５に導入する第一液体ライン７ａ（第二供給経路）と、凝縮器３５にて使用された液体ＨＷを廃熱回収器２６（第一熱交換器）に導入する第二液体ライン７ｂ（第三供給経路）と、廃熱回収器２６にて加熱された液体ＨＷを第一温水加熱器２７（第二熱交換器）に導入する第三液体ライン７ｃと、第一温水加熱器２７にて加熱された液体ＨＷを第二温水加熱器２８（第二熱交換器）に導入する第四液体ライン７ｄと、第二温水加熱器２８にて加熱された液体ＨＷを汚泥乾燥機２の乾燥ガス用熱交換器２０に導入する第五液体ライン７ｅと、から構成されている。
即ち、第一温水加熱器２７及び第二温水加熱器２８は、廃熱回収器２６と汚泥乾燥機２との間の液体循環ライン７の途中において液体ＨＷを加熱する。
水等の液体ＨＷは、汚泥乾燥機２（乾燥ガス用熱交換器２０）、発電装置本体８、廃熱回収器２６、第一温水加熱器２７、第二温水加熱器２８、の順に循環し、汚泥乾燥機２に戻される。第一液体ライン７ａには、液体ＨＷを冷却するためのクーリングタワー３７を設けることができる。また、第一液体ライン７ａには水等の液体を供給する給水装置３８を設けることができる。給水装置３８は、第一液体ライン７ａに限らず、液体循環ライン７の他の箇所に設けてもよい。
第一スクラバ１１から排出されるスクラバ排水Ｗ２が導入される洗浄液排出ライン２３は、第二液体ライン７ｂに設けられている廃熱回収器２６に接続されている。
第二液体ライン７ｂに設けられている廃熱回収器２６は、第一スクラバ１１から排出されるスクラバ排水Ｗ２と、液体循環ライン７を循環する（第二液体ライン７ｂを流れる）液体ＨＷとの間で熱交換を行い、液体ＨＷを加熱する。廃熱回収器２６にて液体ＨＷの加熱に利用されたスクラバ排水Ｗ２は、スクラバ排水ライン３０を介して排出される。
第二液体ライン７ｂからは、第一洗浄液供給ライン２２及び第二洗浄液供給ライン２９が分岐されている。即ち、第一スクラバ１１及び第二スクラバ１６には、第二液体ライン７ｂを流れる液体ＨＷが洗浄液Ｗ１として供給される。なお、第一スクラバ１１及び第二スクラバ１６に供給される洗浄液が不足する場合などは、適宜洗浄液供給ライン２２，２９に給水してよい。
第一温水加熱器２７は、第二排ガスライン６ｂ上の排ガスＥＧの流れ方向における集塵装置１０と第一スクラバ１１との間に設けられており、第二排ガスライン６ｂを流れる排ガスＥＧの熱を回収して液体ＨＷを加熱する熱交換器である。即ち、廃熱回収器２６にて加熱された液体ＨＷは、第一スクラバ１１より上流の排ガスＥＧから回収した熱によって再度加熱される。
第二温水加熱器２８は、熱媒体循環経路９上に設けられており、熱媒体循環経路９を流れる熱媒体ＨＯの熱を回収して液体ＨＷを加熱する熱交換器である。即ち、第一温水加熱器２７にて加熱された液体ＨＷは、発電装置５から回収した熱によって再度加熱される。第二温水加熱器２８は、熱媒体循環経路９上であって、発電装置本体８の下流側、熱媒ヒータ２５の上流側に設けられている。
第四液体ライン７ｄを流れる液体ＨＷは、第二温水加熱器２８に導入されて加熱された後、第五液体ライン７ｅに排出されて汚泥乾燥機２の乾燥ガス用熱交換器２０に導入される。
液体ＨＷは、廃熱回収器２６、第一温水加熱器２７、及び第二温水加熱器２８にて加熱されて、汚泥乾燥機２にて加熱媒体として機能する。汚泥乾燥機２にて乾燥ガスＡの加熱に使用されることで温度が低下した液体ＨＷは、発電装置５にて冷却源として機能する。
次に、本実施形態の汚泥焼却プラント１の動作について説明する。
まず、排ガス処理装置４の動作について説明する。脱水汚泥Ｓ１（例えば、含水率７２％）が汚泥乾燥機２に投入されて乾燥されて、乾燥汚泥Ｓ２（例えば、含水率５０％）が生成される。乾燥汚泥Ｓ２は、焼却炉３に投入されて、焼却される。焼却に伴い生成された排ガスＥＧ（例えば、１０００℃〜１１００℃）は、排ガス処理装置４に導入される。
排ガスＥＧは、熱媒ヒータ２５にて熱媒体ＨＯの加熱源として利用される。熱媒ヒータ２５を通過した排ガスＥＧの温度は、例えば２２０℃にまで低下する。即ち、排ガスＥＧは、１０００℃から２２０℃まで急冷される。熱媒ヒータ２５を通過した排ガスＥＧは、集塵装置１０に導入されて集塵処理が施される。
集塵装置１０から排出された排ガスＥＧは、第一温水加熱器２７にて液体ＨＷの加熱源として利用される。第一温水加熱器２７を通過した排ガスＥＧの温度は、１２０℃にまで低下する。次いで、排ガスＥＧは、煙突１２から大気に放出される。
即ち、排ガスＥＧの熱は、熱交換器として機能する熱媒ヒータ２５、及び第一温水加熱器２７において回収される。
次に、発電装置５の動作について説明する。熱媒体循環経路９を循環する熱媒体ＨＯは、熱媒ヒータ２５にて焼却炉３の排ガスＥＧと熱交換することにより例えば、３００℃まで昇温される。昇温された熱媒体ＨＯは、発電装置本体８の蒸発器３２内の有機作動媒体Ｍを加熱するために用いられる。有機作動媒体Ｍは蒸発器３２にて蒸気となり、蒸気タービン３３に導入されて仕事を行い、発電機３４を駆動する。仕事を終えて蒸気タービン３３を出た蒸気は、凝縮器３５において、冷却されて凝縮される。凝縮された有機作動媒体Ｍは、蒸発器３２に戻される。
凝縮器３５には、第一液体ライン７ａを介して冷却源として機能する液体ＨＷが供給される。
次に、液体循環ライン７を循環する液体ＨＷについて説明する。
汚泥乾燥機２にて乾燥ガスＡの加熱に用いられた液体ＨＷ（３５℃）は、発電装置に必要な水量まで給水し（必要に応じてクーリングタワー３７を使用）、発電装置本体８にて冷却源として使用される。冷却源として使用されて、例えば、３０℃〜３５℃まで昇温された液体ＨＷは、廃熱回収器２６にてスクラバ排水Ｗ２の熱を回収することで例えば６５℃まで昇温される。
次いで、液体ＨＷは、第一温水加熱器２７にて排ガスＥＧ（例えば、２１８℃）の熱を回収することで、例えば、８０℃にまで昇温される。
次いで、液体ＨＷは、第二温水加熱器２８にて熱媒体ＨＯ（例えば、１８１℃）の熱を回収することで、例えば、９０℃にまで昇温される。
廃熱回収器２６、第一温水加熱器２７、及び第二温水加熱器２８において昇温された液体ＨＷは、第五液体ライン７ｅを介して汚泥乾燥機２の乾燥ガス用熱交換器２０に導入されて、乾燥ガスＡの昇温に用いられる。上述したように、乾燥ガスＡの加熱に用いられた液体ＨＷは、第一液体ライン７ａを介して発電装置５に導入されて、液体循環ライン７を循環する。
上記実施形態によれば、第一スクラバ１１からのスクラバ排水Ｗ２、焼却炉３の排ガスＥＧ、発電装置５の熱媒体ＨＯを用いて液体ＨＷを加熱することによって、汚泥乾燥機２へ熱源として供給される液体ＨＷの温度を十分に（例えば、９０℃に）上昇させることができる。これにより、焼却炉３を廃熱源として発電を行うとともに、第一スクラバ１１からのスクラバ排水Ｗ２の熱を回収して、より熱有効利用率の高いプラントとすることができる。
また、第一温水加熱器２７が、集塵装置１０の下流側に設けられていることによって、排ガスＥＧに含まれている灰などの固形成分が第一温水加熱器２７の内部に付着することによる閉塞を抑制することができる。
また、汚泥焼却プラント１が、汚泥乾燥機２、発電装置５などの装置間で熱媒体として機能する水などの液体ＨＷを循環させる液体循環ライン７を有していることによって、発電装置５の廃熱も汚泥乾燥機２の熱源として有効利用することができる。
また、廃熱源である排ガスＥＧからの熱回収に使用される熱媒体ＨＯとして熱媒油を用いることによって、熱回収に蒸気などを用いるのと比較して、設備・装置の簡素化、小型化を図ることができる。
また、熱媒ヒータ２５にて、排ガスＥＧに含まれる灰が急冷されることによって、排ガスライン６や集塵装置１０などの機器の内部に灰が付着することによる閉塞が起こることを防止することができる。
また、発電装置５として、バイナリ発電システムを採用したことによって、プラントの規模が小さい（例えば、汚泥処理量１００ｔ／日）場合においても効率よく発電を行うことができる。
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態では、廃熱回収器２６によって昇温された液体ＨＷは、第一温水加熱器２７及び第二温水加熱器２８によって更に加熱される構成としたがこれに限ることはない。廃熱回収器２６にて昇温された液体ＨＷは、第一温水加熱器２７と第二温水加熱器２８の少なくとも一方によって加熱される構成としてもよい。
１ 汚泥焼却プラント
２ 汚泥乾燥機
３ 焼却炉
４ 排ガス処理装置
５ 発電装置
６ 排ガスライン
６ａ 第一排ガスライン
６ｂ 第二排ガスライン
７ 液体循環ライン（供給経路）
７ａ 第一液体ライン（第二供給経路）
７ｂ 第二液体ライン（第三供給経路）
７ｃ 第三液体ライン
７ｄ 第四液体ライン
７ｅ 第五液体ライン
８ 発電装置本体
９ 熱媒体循環経路
１０ 集塵装置
１２ 煙突
１１ 第一スクラバ（排ガス洗浄装置）
１４ 乾燥ガス導入ライン
１５ 乾燥ガス排出ライン
１６ 第二スクラバ（排ガス洗浄装置）
１７ 脱臭装置
１８ 流動空気ライン
１９ 流動ブロワ
２０ 乾燥ガス用熱交換器
２２ 第一洗浄液供給ライン
２３ 洗浄液排出ライン
２４ 誘引ブロワ
２５ 熱媒ヒータ
２６ 廃熱回収器（第一熱交換器）
２７ 第一温水加熱器（第一温水加熱装置）
２８ 第二温水加熱器（第二温水加熱装置）
２９ 第二洗浄液供給ライン
３０ スクラバ排水ライン
３２ 蒸発器
３３ 蒸気タービン
３４ 発電機
３５ 凝縮器
３７ クーリングタワー
３８ 給水装置
３９ 空気加熱器
Ａ 乾燥ガス
ＥＧ 排ガス
ＨＯ 熱媒体
ＨＷ 液体
Ｍ 有機作動媒体
Ｓ１ 脱水汚泥
Ｓ２ 乾燥汚泥
Ｗ１ 洗浄液
Ｗ２ 第一スクラバ排水

Claims (4)

  1. 水分を含む汚泥を乾燥する汚泥乾燥機と、
    前記汚泥乾燥機から排出される乾燥汚泥を焼却する焼却炉と、
    前記焼却炉の焼却熱を廃熱源として発電する発電装置と、
    前記焼却炉から排出された排ガスを洗浄液に接触させて前記排ガスを洗浄する排ガス洗浄装置と、
    前記排ガス洗浄装置から排出される前記洗浄液の熱により液体を加熱する第一熱交換器と、
    前記第一熱交換器により加熱された液体を前記汚泥乾燥機へ熱源として供給する供給経路と、
    前記供給経路の途中において、前記排ガス洗浄装置より上流の前記排ガスと前記発電装置との少なくとも一方から回収した熱により前記液体を加熱する第二熱交換器と、を有する汚泥焼却プラント。
  2. 前記焼却炉から排出された排ガスから固形成分を除去する集塵装置を有し、
    前記第二熱交換器は、前記排ガスの流れ方向における前記集塵装置と前記排ガス洗浄装置との間に設けられた第一温水加熱装置を有する請求項１に記載の汚泥焼却プラント。
  3. 前記発電装置は、発電装置本体と、前記発電装置本体と前記廃熱源との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環経路と、を有し、
    前記第二熱交換器は、前記熱媒体循環経路の前記熱媒体の流れ方向における前記発電装置本体の下流側かつ前記廃熱源の上流側に設けられた第二温水加熱装置を有する請求項２に記載の汚泥焼却プラント。
  4. 前記汚泥乾燥機に供給された後排出された前記液体を前記発電装置の冷却源として供給する第二供給経路と、
    前記発電装置に供給された後排出された前記液体を前記第一熱交換器に供給する第三供給経路と、を有し、
    前記液体を、前記供給経路、前記第二供給経路、及び前記第三供給経路で循環させる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の汚泥焼却プラント。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3415471A1 (en) * 2017-06-15 2018-12-19 Swison Creative Environmental Solutions Co., Ltd. Exhaust gas purifying and heat recovering system and method for sludge treatment
US11851348B2 (en) 2019-05-28 2023-12-26 Lg Chem, Ltd. Waste water incinerating method and apparatus therefor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102408989B1 (ko) 2019-05-28 2022-06-13 주식회사 엘지화학 폐수 소각 방법 및 폐수 소각 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783419A (ja) * 1993-09-14 1995-03-28 Kawasaki Steel Corp 有機性汚泥の焼却設備
JPH0861646A (ja) * 1994-08-23 1996-03-08 Hitachi Zosen Corp 汚泥資源化方法
JP2005098552A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Minoru Morita ガスタービンが備わる高水分廃棄物の焼却設備
JP2005279331A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Tsukishima Kikai Co Ltd 汚泥焼却設備および汚泥焼却方法
JP2009214087A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Metawater Co Ltd 下水汚泥処理方法
JP2009281723A (ja) * 2009-07-15 2009-12-03 Tsukishima Kikai Co Ltd 含水物燃焼処理設備及びその方法
JP2013234848A (ja) * 2013-07-31 2013-11-21 Metawater Co Ltd 焼却プラント

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4154029B2 (ja) * 1998-04-07 2008-09-24 株式会社東芝 廃棄物の処理方法および廃棄物処理装置
EP1670726A4 (en) * 2003-10-06 2014-01-01 Ebara Corp METHOD AND DEVICE FOR TREATING ORGANIC MATERIAL
CN102531318B (zh) * 2011-12-06 2013-10-30 华北电力大学（保定） 一种污泥干燥、焚烧一体化的零排放处理系统及处理工艺
CN203079932U (zh) * 2012-10-30 2013-07-24 四川省科学城中心科技有限公司 垃圾污泥衍生燃料制备发电系统热能联合循环成套装置
CN103983088A (zh) * 2014-05-20 2014-08-13 西安热工研究院有限公司 一种利用电站废热预干燥褐煤及水分回收的系统和方法
CN203999307U (zh) * 2014-07-31 2014-12-10 广东意高能源科技股份有限公司 一种利用烟气余热处理污泥的系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783419A (ja) * 1993-09-14 1995-03-28 Kawasaki Steel Corp 有機性汚泥の焼却設備
JPH0861646A (ja) * 1994-08-23 1996-03-08 Hitachi Zosen Corp 汚泥資源化方法
JP2005098552A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Minoru Morita ガスタービンが備わる高水分廃棄物の焼却設備
JP2005279331A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Tsukishima Kikai Co Ltd 汚泥焼却設備および汚泥焼却方法
JP2009214087A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Metawater Co Ltd 下水汚泥処理方法
JP2009281723A (ja) * 2009-07-15 2009-12-03 Tsukishima Kikai Co Ltd 含水物燃焼処理設備及びその方法
JP2013234848A (ja) * 2013-07-31 2013-11-21 Metawater Co Ltd 焼却プラント

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3415471A1 (en) * 2017-06-15 2018-12-19 Swison Creative Environmental Solutions Co., Ltd. Exhaust gas purifying and heat recovering system and method for sludge treatment
US20180361302A1 (en) * 2017-06-15 2018-12-20 Swison Creative Environmental Solutions Co., Ltd. Exhaust gas purifying and heat recovering system and method for sludge treatment
KR20180136909A (ko) * 2017-06-15 2018-12-26 스위손 크리에이티브 인바이런멘털 솔루션즈 컴퍼니 리미티드 슬러지 처리를 위한 배기가스 정화 및 열 회수 시스템과 방법
JP2019000845A (ja) * 2017-06-15 2019-01-10 ▲広▼州新致晟▲環▼保科技有限公司Ｓｗｉｓｏｎ Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 汚泥処理用の排ガス浄化および熱回収システムおよび方法
US10967323B2 (en) * 2017-06-15 2021-04-06 Swison Creative Environmental Solutions Co., Ltd. Exhaust gas purifying and heat recovering system and method for sludge treatment
JP7145482B2 (ja) 2017-06-15 2022-10-03 ▲広▼州新致晟▲環▼保科技有限公司 汚泥処理用の排ガス浄化および熱回収システムおよび方法
KR102499497B1 (ko) 2017-06-15 2023-02-13 스위손 크리에이티브 인바이런멘털 솔루션즈 컴퍼니 리미티드 슬러지 처리를 위한 배기가스 정화 및 열 회수 시스템과 방법
US11851348B2 (en) 2019-05-28 2023-12-26 Lg Chem, Ltd. Waste water incinerating method and apparatus therefor

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