JP2018108566A - Sludge treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚泥処理システムに係り、詳しくはローカル処理場で濃縮された汚泥を集約処理場に移送して消化処理する汚泥処理システムに関する。 The present invention relates to a sludge treatment system, and more particularly, to a sludge treatment system for transferring sludge concentrated in a local treatment plant to an aggregation treatment plant and digesting it.
近年、都市部における汚泥処理は、個々の下水処理場毎に汚泥処理設備を保有するのではなく、特許文献1のように、複数の下水処理場(ローカル処理場)よりバキュームカーや送泥管で汚泥を集めて集約処理場において一括処理する方法が採用されている。
一般的にローカル処理場では、下水処理場に流入してくる原水について、水処理を施して放流し、汚泥は初沈汚泥と余剰汚泥を混合した状態で集約処理場に送っている。
複数のローカル処理場から送られる汚泥量や汚泥性状が変動し、集約処理場では安定した汚泥処理を行うことが困難となることがあった。
In recent years, sludge treatment in urban areas does not have a sludge treatment facility for each individual sewage treatment plant, but as disclosed in
In general, in a local treatment plant, raw water flowing into a sewage treatment plant is subjected to water treatment and discharged, and sludge is sent to an intensive treatment plant in a state where primary sludge and excess sludge are mixed.
The amount of sludge and sludge properties sent from a plurality of local treatment plants have fluctuated, and it has become difficult to perform stable sludge treatment at an intensive treatment plant.
また、従来から下水汚泥のエネルギーを利用するため、特許文献2のように、高濃度に濃縮された汚泥を消化処理することでバイオガスを発生させ、発電機を駆動するためのガスエンジンに燃料として供給している。
Moreover, in order to utilize the energy of a sewage sludge conventionally, like
従来の方式では、ローカル処理場で発生した初沈汚泥と余剰汚泥の混合汚泥は、搬送された集約処理場で濃縮処理され、消化又は脱水などの処理が行われる。従って、混合汚泥には水分が大量に含まれており、搬送コストが過大にかかっていた。また、各ローカル処理場から集約処理場に汚泥を搬送する際には、搬送時間が長くなることで汚泥が集約処理場に届くまでに腐敗し、集約処理場において安定した消化処理が行えず、エネルギー効率が悪くなっていた。 In the conventional method, the mixed sludge of the first settling sludge and excess sludge generated at the local treatment plant is concentrated at the transported aggregation treatment plant and subjected to processing such as digestion or dehydration. Therefore, the mixed sludge contains a large amount of moisture, and the conveyance cost is excessive. In addition, when transporting sludge from each local treatment plant to the central treatment plant, the sludge will rot before reaching the central treatment plant due to the increase in transport time, and stable digestion processing cannot be performed at the central treatment plant. Energy efficiency was getting worse.
複数のローカル処理場に流入した汚水を集約処理場に集約して消化処理する汚泥処理システムにおいて、前記複数のローカル処理場がそれぞれ備える濃縮機と、前記濃縮機で生成された濃縮汚泥を集約処理場まで搬送する搬送部と、前記搬送部から送られた濃縮汚泥を消化処理する集約処理場の消化槽と、前記消化槽で発生した消化ガスを用いて発電する発電設備と、を有することで、汚泥の搬送コストが低減し、集約処理場での処理を効率的に行える。 In a sludge treatment system that collects and digests sewage that has flowed into a plurality of local treatment plants into a central treatment plant, the thickeners included in each of the plurality of local treatment plants and the concentrated sludge generated by the concentrator By having a transport unit that transports to the field, a digestion tank of an intensive treatment site that digests the concentrated sludge sent from the transport unit, and a power generation facility that generates power using digestion gas generated in the digestion tank In addition, the sludge transportation cost is reduced, and the processing at the intensive treatment plant can be performed efficiently.
前記濃縮機は、濃縮汚泥を8〜10%の汚泥濃度に濃縮することで、集約処理場での消化処理が高効率で行える。 The concentrator concentrates the concentrated sludge to a sludge concentration of 8 to 10%, so that the digestion process at the intensive treatment plant can be performed with high efficiency.
本発明によれば、各ローカル処理場で汚泥を濃縮処理した後に集約処理場に搬送することで、汚泥に含まれる水分を取り除き搬送コストを削減できる。
また、汚泥を高濃度に濃縮された状態で素早く集約処理場に搬送されるため、汚泥の腐敗防止が図られ、集約処理場での消化処理が安定し、消化ガスを利用して効率的にエネルギーが回収できる。
According to the present invention, after the sludge is concentrated at each local treatment plant, the sludge is transported to the intensive treatment plant, thereby removing moisture contained in the sludge and reducing the transport cost.
In addition, since sludge is transported to the intensive treatment plant in a highly concentrated state, sludge can be prevented from being spoiled, digestion treatment at the intensive treatment plant is stabilized, and digestion gas is used efficiently. Energy can be recovered.
本実施の形態に係る汚泥処理システムは、図1で示すように、下水等の汚水が流入する複数のローカル処理場1A、1B、1C、・・・と、各ローカル処理場1A、1B、1C、・・・に設けられている濃縮機2a、2b、2c、・・・と、濃縮汚泥の搬送部3a、3b、3c、・・・と、各ローカル処理場1A、1B、1C、・・・で発生した濃縮汚泥を集約して処理する集約処理場4と、集約処理場4に設けられた消化槽5と、消化槽5で発生した消化ガスを用いて発電する発電設備6と、消化槽5で発生した消化汚泥を脱水する脱水機7を備えて構成される。 As shown in FIG. 1, the sludge treatment system according to the present embodiment has a plurality of local treatment plants 1A, 1B, 1C,... Into which sewage such as sewage flows, and each of the local treatment plants 1A, 1B, 1C. , ..., thickeners 2a, 2b, 2c, ..., and concentrated sludge transport units 3a, 3b, 3c, ..., and the local treatment plants 1A, 1B, 1C, ...・ Concentration treatment plant 4 that collects and processes the concentrated sludge generated in step 4; digestion tank 5 provided in the aggregation treatment plant 4; power generation equipment 6 that generates power using digestion gas generated in the digestion tank 5; A dehydrator 7 for dewatering the digested sludge generated in the tank 5 is provided.
図2はローカル処理場の概略を示す概略図である。
ローカル処理場1は、流入してきた汚水を沈降分離する最初沈殿池8と、最初沈殿池8で分離した汚水中の有機物を浄化処理する反応タンク9と、最初沈殿池8で分離した生汚泥を濃縮する重力濃縮槽10と、反応タンク9の処理液を分離する最終沈殿池11と、最終沈殿池11で分離した余剰汚泥を濃縮する機械濃縮槽12と、重力濃縮汚泥および機械濃縮汚泥を混合・凝集等する調整槽13と、調整槽13の調整汚泥を濃縮する濃縮機2と、濃縮機2で生成された濃縮汚泥を搬送する搬送部3と、を備える。
上記のような構成の複数のローカル処理場1A、1B、1C、・・は、濃縮汚泥を集約処理場4に搬送し、集約処理場4では消化処理を行い、発生した消化ガスを用いて発電設備6で発電し、消化汚泥は脱水機7で脱水する。
なお、ローカル処理場では、重力濃縮槽10と機械濃縮槽12の一方又は両方を省略可能で、本発明の汚泥処理システムは濃縮設備を有するすべてのローカル処理場に適用できる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of the local treatment plant.
The
The plurality of local treatment plants 1A, 1B, 1C,... Configured as described above transport concentrated sludge to the central treatment plant 4, perform digestion treatment in the central treatment plant 4, and generate electricity using the generated digestion gas. Electricity is generated by the facility 6 and the digested sludge is dehydrated by the dehydrator 7.
In the local treatment plant, one or both of the
以下、図1を基に本発明の実施例を詳述する。
各ローカル処理場1A、1B、1Cでは、流入してきた汚水を濃縮機2a、2b、2cによって濃縮する。濃縮された汚泥は集約処理場4に搬送して処理することを考慮し、搬送効率を高めるために高濃度に濃縮する。
濃縮機2a、2b、2cは、本実施例では円筒状のスクリーン内にスクリューを回転自在に設けたドラム型濃縮機を利用するが、その他公知の濃縮機が利用できる。ドラム型濃縮機は、円筒状のスクリーン内に供給した汚泥を、スクリーン内に配置した回転するスクリューで搬送することで水分を取り除き、濃縮を行う。
図2に示すように、濃縮機2の前段では、汚泥性状に合わせて凝集剤を添加・混合する調整槽13で調整し、汚泥を高濃度に濃縮する。ドラム型濃縮機は、汚泥性状を基に、スクリューの回転数、円筒状のスクリーンの回転数、凝集剤の添加量などを制御することで、汚泥濃度を管理できる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
In each local treatment plant 1A, 1B, 1C, the inflowing sewage is concentrated by the concentrators 2a, 2b, 2c. The concentrated sludge is concentrated to a high concentration in order to increase the conveyance efficiency in consideration of conveyance to the intensive treatment plant 4 for treatment.
As the concentrators 2a, 2b, and 2c, in this embodiment, a drum type concentrator in which a screw is rotatably provided in a cylindrical screen is used, but other known concentrators can be used. The drum-type concentrator removes moisture by carrying the sludge supplied into a cylindrical screen with a rotating screw arranged in the screen, and performs concentration.
As shown in FIG. 2, in the former stage of the
ここで、後段の集約処理場4での消化処理において、濃縮汚泥は高濃度であれば効率よく消化処理することができるため、消化ガスによるエネルギー回収を効率良く行うには汚泥濃度を8〜10%とすることが好ましい。 Here, in the digestion process at the subsequent intensive treatment plant 4, the concentrated sludge can be efficiently digested if the concentration is high. Therefore, in order to efficiently recover the energy by digestion gas, the sludge concentration is set to 8-10. % Is preferable.
濃縮機2a、2b、2cによって生成された濃縮汚泥は、搬送部3a、3b、3cによって集約処理場4まで搬送される。濃縮機2a、2b、2cによって水分が取り除かれているため、減容化により搬送コストが大幅に削減される。
また、汚泥を高濃度に濃縮した状態で素早く搬送するため、汚泥の腐敗防止が図られ、集約処理場4での消化処理を安定的に行うことができ、高効率の消化処理が行える。
The concentrated sludge generated by the concentrators 2a, 2b, and 2c is transported to the aggregation treatment plant 4 by the transport units 3a, 3b, and 3c. Since the moisture is removed by the concentrators 2a, 2b, and 2c, the conveyance cost is greatly reduced by volume reduction.
Moreover, since the sludge is quickly transported in a concentrated state, the sludge can be prevented from being spoiled, the digestion process at the intensive treatment plant 4 can be stably performed, and a highly efficient digestion process can be performed.
搬送部3a、3b、3cは、ローカル処理場1A、1B、1Cから集約処理場4へ濃縮汚泥を搬送する。基本的にローカル処理場1A、1B、1Cに流入する汚水の量は少なく、さらに濃縮機2a、2b、2cで汚泥は減容化されているため、例えば、濃縮された汚泥をローカル処理場1A、1B、1Cから集約処理場4までトラックなどの車両で移送することができる。また、濃縮汚泥の搬送部3a、3b、3cとして圧送ポンプと濃縮汚泥搬送用配管とを用いて濃縮汚泥を送ってもよい。 The conveyance units 3a, 3b, and 3c convey the concentrated sludge from the local treatment plants 1A, 1B, and 1C to the aggregation treatment plant 4. Basically, the amount of sewage flowing into the local treatment plants 1A, 1B, and 1C is small, and the sludge is reduced in volume by the concentrators 2a, 2b, and 2c. It can be transferred from 1B, 1C to the central processing station 4 by a vehicle such as a truck. Moreover, you may send concentrated sludge using a pressure pump and the piping for concentrated sludge conveyance as the conveyance part 3a, 3b, 3c of concentrated sludge.
各ローカル処理場1A、1B、1Cの搬送部3a、3b、3cから送られた濃縮汚泥は、1か所の集約処理場4に集約される。
各ローカル処理場1A、1B、1Cから集約処理場4に搬送された濃縮汚泥は、混合して性状を均一にするため、図示しない混合槽に一時的に貯留する。
そして、混合槽で混合された汚泥は消化槽5に送られ、消化処理が行われる。
The concentrated sludge sent from the transport units 3a, 3b, and 3c of the local treatment plants 1A, 1B, and 1C is collected in one centralized treatment plant 4.
The concentrated sludge transported from each of the local treatment plants 1A, 1B, 1C to the intensive treatment plant 4 is temporarily stored in a mixing tank (not shown) in order to mix and make the properties uniform.
And the sludge mixed with the mixing tank is sent to the digestion tank 5, and a digestion process is performed.
消化槽5では、嫌気性の細菌の活動を利用して、汚泥を減容させる処理を行う。汚泥に含まれる有機物は、嫌気性細菌によって消費され、炭酸ガスやメタンガスとして排出された分、汚泥の容積は小さくなる。
また、嫌気性微生物の有機物分解には時間がかかり、消化槽5では、被処理汚泥を消化槽5内で通常10日以上という長期間にわたって滞留・保存する必要がある。そして、濃度の低い汚泥を供給する場合には、反応タンクの容積を大きくし、滞留時間を確保しなければならない。さらに、設計した時よりも低い濃度の汚泥を供給すれば、滞留時間が短くなるため有機物が分解されないまま流出し、汚泥の減容率は低くなる。そして、有機物が分解されていないため、発生したメタンガスを資源として利用する場合には、そのエネルギーが少なくなる。
このため、被処理汚泥は均一且つ高濃度で供給し、消化槽5での滞留時間を長くとることで、汚泥は十分に減容化され、効率よく消化ガスを得ることができる。
従って、本発明では各ローカル処理場1A、1B、1Cで濃縮汚泥の汚泥濃度を8〜10%の高濃度に濃縮することで、集約処理場4での消化処理を高効率化している。
In the digestion tank 5, a process for reducing the volume of sludge is performed using the activity of anaerobic bacteria. The organic matter contained in the sludge is consumed by anaerobic bacteria, and the volume of sludge is reduced by the amount discharged as carbon dioxide or methane gas.
Moreover, it takes time to decompose the organic matter of the anaerobic microorganisms, and in the digestion tank 5, it is necessary to retain and store the sludge to be treated in the digestion tank 5 for a long period of time, usually 10 days or more. And when supplying sludge with a low density | concentration, the volume of a reaction tank must be enlarged and a residence time must be ensured. Furthermore, if sludge having a lower concentration than the designed one is supplied, the residence time is shortened, so that organic matter flows out without being decomposed, and the volume reduction rate of the sludge is lowered. And since organic substance is not decomposed | disassembled, when using the generated methane gas as a resource, the energy decreases.
For this reason, the sludge to be treated is supplied in a uniform and high concentration, and the residence time in the digestion tank 5 is increased, so that the sludge is sufficiently reduced in volume and digestion gas can be obtained efficiently.
Therefore, in this invention, the digestion process in the intensive treatment plant 4 is made highly efficient by concentrating the sludge concentration of the concentrated sludge to a high concentration of 8 to 10% in each local treatment plant 1A, 1B, 1C.
消化槽5で発生した消化ガスは、回収して発電設備6の動力源として利用する。高効率に消化処理を行っているため、発生する消化ガスの量も増加し、発電量も増加する。 Digestion gas generated in the digestion tank 5 is recovered and used as a power source for the power generation facility 6. Because digestion is performed with high efficiency, the amount of digestion gas generated increases and the amount of power generation also increases.
また、消化槽5で減容化された消化汚泥は、脱水機7によって脱水処理される。脱水ケーキは固形燃料として利用してもよい。 The digested sludge whose volume has been reduced in the digestion tank 5 is dehydrated by the dehydrator 7. The dehydrated cake may be used as a solid fuel.
1A、1B、1C、・・・ ローカル処理場
2a、2b、2c、・・・ 濃縮機
3a、3b、3c、・・・ 搬送部
4 集約処理場
5 消化槽
6 発電設備
1A, 1B, 1C, ... Local treatment plants 2a, 2b, 2c, ... Concentrators 3a, 3b, 3c, ... Conveying unit 4 Consolidation treatment plant 5 Digestion tank 6 Power generation equipment
Claims (2)
前記複数のローカル処理場(1A、1B、1C、・・・)がそれぞれ備える濃縮機(2a、2b、2c、・・・)と、
前記濃縮機(2a、2b、2c、・・・)で生成された濃縮汚泥を集約処理場(4)まで搬送する搬送部(3a、3b、3c、・・・)と、
前記搬送部(3a、3b、3c、・・・)から送られた濃縮汚泥を消化処理する集約処理場(4)の消化槽(5)と、
前記消化槽(5)で発生した消化ガスを用いて発電する発電設備(6)と、
を有することを特徴とする汚泥処理システム。 In the sludge treatment system that collects and digests the sewage that has flowed into a plurality of local treatment plants (1A, 1B, 1C,...)
Concentrators (2a, 2b, 2c,...) Provided in each of the plurality of local treatment plants (1A, 1B, 1C,...),
A transport unit (3a, 3b, 3c,...) That transports the concentrated sludge generated by the concentrator (2a, 2b, 2c,...) To the aggregation treatment plant (4);
A digestion tank (5) of an intensive treatment plant (4) for digesting the concentrated sludge sent from the transport unit (3a, 3b, 3c, ...);
A power generation facility (6) for generating electricity using digestion gas generated in the digestion tank (5);
A sludge treatment system characterized by comprising:
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JP2016190190A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社石垣 | Sludge treatment system and sludge treatment method |
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