JP2803855B2 - 下水汚泥の資源化システム - Google Patents
下水汚泥の資源化システムInfo
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- JP2803855B2 JP2803855B2 JP1232733A JP23273389A JP2803855B2 JP 2803855 B2 JP2803855 B2 JP 2803855B2 JP 1232733 A JP1232733 A JP 1232733A JP 23273389 A JP23273389 A JP 23273389A JP 2803855 B2 JP2803855 B2 JP 2803855B2
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/02—Lime
- C04B2/04—Slaking
- C04B2/06—Slaking with addition of substances, e.g. hydrophobic agents ; Slaking in the presence of other compounds
- C04B2/066—Making use of the hydration reaction, e.g. the reaction heat for dehydrating gypsum; Chemical drying by using unslaked lime
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- C04B7/00—Hydraulic cements
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Structural Engineering (AREA)
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、下水汚泥を処理して資源化する下水汚泥の
資源化システムに関する。
資源化システムに関する。
＜従来の技術及び発明が解決しようとする課題＞ 近年、主に下水処理場から生じる下水汚泥は、年々増
加しており、いろいろな方法で処理されている。
加しており、いろいろな方法で処理されている。
例えば、下水汚泥にモミガラ，オガクズ等の発酵助剤
を加えて当該汚泥を発酵させ、コンポスト（堆肥）とす
る方法がある。このコンポストは農地に利用することに
なるが、その消費者には限りがあり、大量のコンポスト
を消費・還元することができないという問題がある。
を加えて当該汚泥を発酵させ、コンポスト（堆肥）とす
る方法がある。このコンポストは農地に利用することに
なるが、その消費者には限りがあり、大量のコンポスト
を消費・還元することができないという問題がある。
また、下水汚泥をそのまま海洋投棄するという方法が
あるが、法規制が徐々に厳しくなってきており、環境保
護の面からも好ましい方法とはいえない。
あるが、法規制が徐々に厳しくなってきており、環境保
護の面からも好ましい方法とはいえない。
下水汚泥をそのまま農地に散布して肥料効果を期待す
るという方法がある。しかし、この方法により大量の汚
泥を処理することはできない。
るという方法がある。しかし、この方法により大量の汚
泥を処理することはできない。
また、下水汚泥をそのまま埋立ててしまう方法、ある
いは下水汚泥をセメント若しくは石灰類等の固化剤を用
いて固化した後埋立ててしまう方法がある。しかし、埋
立処分地の確保が年々困難となってきており、処理量に
限界がある。
いは下水汚泥をセメント若しくは石灰類等の固化剤を用
いて固化した後埋立ててしまう方法がある。しかし、埋
立処分地の確保が年々困難となってきており、処理量に
限界がある。
また、減容化を目的として下水汚泥を焼却する方法が
あるが、多量の焼却灰が発生し、この焼却灰はほとんど
埋立処分されることになるので、やはり処理量に限界が
ある。なお、焼却灰の一部は、建材、園芸用資材等に用
いて処分しているが、これらの資材の消費量に限度があ
り、大量の処分はできない。さらに、この焼却による方
法には、多大な焼却費用を要するという根本的な問題も
ある。
あるが、多量の焼却灰が発生し、この焼却灰はほとんど
埋立処分されることになるので、やはり処理量に限界が
ある。なお、焼却灰の一部は、建材、園芸用資材等に用
いて処分しているが、これらの資材の消費量に限度があ
り、大量の処分はできない。さらに、この焼却による方
法には、多大な焼却費用を要するという根本的な問題も
ある。
本発明はこのような事情に鑑み、大量に発生する下水
汚泥を有効に処理することができる下水汚泥の資源化シ
ステムを提供することを目的とする。
汚泥を有効に処理することができる下水汚泥の資源化シ
ステムを提供することを目的とする。
＜課題を解決するための手段＞ 前記目的を達成する本発明に係る下水汚泥の資源化シ
ステムは、下水汚泥と生石灰類とを混合して当該下水汚
泥の脱水を行う脱水工程と、上記脱水工程で生成する固
形分をセメントキルン中に投入して他のセメント原料と
共にセメント化するセメント化工程と、上記脱水工程で
発生するガスをセメント焼成工程に導入するガス処理工
程とを含むことを特徴とする。
ステムは、下水汚泥と生石灰類とを混合して当該下水汚
泥の脱水を行う脱水工程と、上記脱水工程で生成する固
形分をセメントキルン中に投入して他のセメント原料と
共にセメント化するセメント化工程と、上記脱水工程で
発生するガスをセメント焼成工程に導入するガス処理工
程とを含むことを特徴とする。
本発明で下水汚泥とは、主に下水処理場から発生する
汚泥をいうが、この他、し尿、家庭雑排水処理、産業廃
水処理等により発生する汚泥を含むものであり、かかる
下水汚泥の含水率は一般に60％以上である。
汚泥をいうが、この他、し尿、家庭雑排水処理、産業廃
水処理等により発生する汚泥を含むものであり、かかる
下水汚泥の含水率は一般に60％以上である。
本発明において下水汚泥と混合される生石灰類とは、
CaOを成分とし、下水汚泥中の水分と反応して消石灰等
を生成するものをいい、具体的には生石灰、仮焼ドロマ
イト、水滓、高炉スラグなどを挙げることができる。生
石灰類は、CaOを30％以上、好ましくはCaOを70％以上含
有するものがよく、他の成分はセメントの生成に害とな
らないものであれば特に限定されない。また、生石灰類
の粒度は、粒径70mm以下、好ましくは30mm以下であれば
よい。
CaOを成分とし、下水汚泥中の水分と反応して消石灰等
を生成するものをいい、具体的には生石灰、仮焼ドロマ
イト、水滓、高炉スラグなどを挙げることができる。生
石灰類は、CaOを30％以上、好ましくはCaOを70％以上含
有するものがよく、他の成分はセメントの生成に害とな
らないものであれば特に限定されない。また、生石灰類
の粒度は、粒径70mm以下、好ましくは30mm以下であれば
よい。
本発明において下水汚泥と生石灰類との混合割合は特
に限定されないが、一般に生石灰／下水汚泥が1.5〜0.
5、好ましくは１〜0.7とすればよい。また、この混合
は、パドルミキサー，パグミル等の機械撹拌によるのが
よく、撹拌条件は、例えば回転数10〜80rpm、好ましく
は20〜50rpmで、混合時間１〜30分、好ましくは３〜20
分とすればよい。
に限定されないが、一般に生石灰／下水汚泥が1.5〜0.
5、好ましくは１〜0.7とすればよい。また、この混合
は、パドルミキサー，パグミル等の機械撹拌によるのが
よく、撹拌条件は、例えば回転数10〜80rpm、好ましく
は20〜50rpmで、混合時間１〜30分、好ましくは３〜20
分とすればよい。
このように下水汚泥と生石灰類とを混合すると、下水
汚泥中の水分と生石灰類とが反応して消石灰が生成す
る。したがって、かかる脱水工程で生成する固形分は消
石灰と下水汚泥中の固形成分とからなるものである。
汚泥中の水分と生石灰類とが反応して消石灰が生成す
る。したがって、かかる脱水工程で生成する固形分は消
石灰と下水汚泥中の固形成分とからなるものである。
本発明では、脱水工程で生成する固形分をセメント化
する。すなわち、かかる固形分を、例えばセメント工場
において乾燥機又はミルなどのセメント原料系から投入
すると、セメントキルンにて、消石灰と汚泥の固形成分
中の無機物はセメント原料となり、汚泥の固形成分中の
有機物はセメント焼成時の燃料となる。
する。すなわち、かかる固形分を、例えばセメント工場
において乾燥機又はミルなどのセメント原料系から投入
すると、セメントキルンにて、消石灰と汚泥の固形成分
中の無機物はセメント原料となり、汚泥の固形成分中の
有機物はセメント焼成時の燃料となる。
一方、上記脱水工程においては、アンモニア（NH3）
ガスなどの悪臭ガスが発生するが、本発明ではかかるガ
スをセメント焼成工程に導入して処理する。ここで、ガ
スは主に消石灰微粉末などの粉塵と、乾式法のセメント
の焼成に悪影響を与える水蒸気と共に発生する。したが
って、好ましくは、バッグフィルターなどにより粉塵を
除去し、その後蒸留塔などにより水蒸気を除去した後、
セメント焼成工程に、例えばセメントキルン窯尻より導
入するのがよい。これにより、悪臭ガスは分解され、さ
らに特にアンモニアガスにより脱硝効果を得ることがで
きる。なお、蒸留塔などにより、水蒸気は凝縮水として
回収されるが、稀アンモニア水などとなっている場合に
は中和した後、排出すればよい。
ガスなどの悪臭ガスが発生するが、本発明ではかかるガ
スをセメント焼成工程に導入して処理する。ここで、ガ
スは主に消石灰微粉末などの粉塵と、乾式法のセメント
の焼成に悪影響を与える水蒸気と共に発生する。したが
って、好ましくは、バッグフィルターなどにより粉塵を
除去し、その後蒸留塔などにより水蒸気を除去した後、
セメント焼成工程に、例えばセメントキルン窯尻より導
入するのがよい。これにより、悪臭ガスは分解され、さ
らに特にアンモニアガスにより脱硝効果を得ることがで
きる。なお、蒸留塔などにより、水蒸気は凝縮水として
回収されるが、稀アンモニア水などとなっている場合に
は中和した後、排出すればよい。
以上説明したように、本発明によれば下水汚泥を全て
セメント工場内で処理することができ、廃棄物は発生し
ない。しかも、汚泥中の有機物を燃料とすることにより
セメント焼成時の熱量を確保することができ、また、セ
メントキルン排ガス中のNOxを低減するという効果も得
ることができる。
セメント工場内で処理することができ、廃棄物は発生し
ない。しかも、汚泥中の有機物を燃料とすることにより
セメント焼成時の熱量を確保することができ、また、セ
メントキルン排ガス中のNOxを低減するという効果も得
ることができる。
なお、本発明が適用されるセメント焼成により製造さ
れるセメントの種類は、ポルトランドセメント、アルミ
ナセメントなど特に限定されない。また、資源化できる
下水汚泥の割合も特に限定されないが、セメントの総原
料に対して下水汚泥の固形分として30重量％以下程度で
あれば、セメントの性能に影響を与えることなく処理す
ることができる。
れるセメントの種類は、ポルトランドセメント、アルミ
ナセメントなど特に限定されない。また、資源化できる
下水汚泥の割合も特に限定されないが、セメントの総原
料に対して下水汚泥の固形分として30重量％以下程度で
あれば、セメントの性能に影響を与えることなく処理す
ることができる。
＜実 施 例＞ 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図には本実施例を実施したセメント工場における
セメント焼成プロセスを示す。同図に示すように、スト
ックヤード1A,1Bにそれぞれ保持された石灰原料並びに
シリカ、アルミナ及び鉄系原料は、それぞれドライヤ2
A,2B、フィーダ3A,3Bを経由して原料粉砕機４に導入さ
れる。これらの原料は原料粉砕機４にて粉砕されて原料
サイロ５に導入され、その後原料予熱器６にて予熱され
た後セメント焼成キルン７にて焼成され、セメントクリ
ンカとなる。以上は通常のセメント工場における操業と
同様である。
セメント焼成プロセスを示す。同図に示すように、スト
ックヤード1A,1Bにそれぞれ保持された石灰原料並びに
シリカ、アルミナ及び鉄系原料は、それぞれドライヤ2
A,2B、フィーダ3A,3Bを経由して原料粉砕機４に導入さ
れる。これらの原料は原料粉砕機４にて粉砕されて原料
サイロ５に導入され、その後原料予熱器６にて予熱され
た後セメント焼成キルン７にて焼成され、セメントクリ
ンカとなる。以上は通常のセメント工場における操業と
同様である。
一方、ホッパ８及びホッパ９からは、それぞれ下水汚
泥及び生石灰類がパドルミキサーである混合機10に導入
され、混合機10により撹拌条件30rpmに反応させ、生成
した固形分は熟成兼輸送機11により原料粉砕機４に送ら
れるようになっている。また、混合機10から発生する蒸
気をバッグフィルター12に通過させ、これにより消石灰
等の粉塵を回収した後、残りの蒸気は蒸留塔13に導入さ
れる。この蒸留塔13においては水蒸気が除去されるよう
になっており、主にアンモニアからなる残りのガスは仮
焼炉6aに導入される。なお、蒸留塔13により回収された
稀アンモニア水は中和槽14により中和した後、清浄水と
して排出されるようになっている。
泥及び生石灰類がパドルミキサーである混合機10に導入
され、混合機10により撹拌条件30rpmに反応させ、生成
した固形分は熟成兼輸送機11により原料粉砕機４に送ら
れるようになっている。また、混合機10から発生する蒸
気をバッグフィルター12に通過させ、これにより消石灰
等の粉塵を回収した後、残りの蒸気は蒸留塔13に導入さ
れる。この蒸留塔13においては水蒸気が除去されるよう
になっており、主にアンモニアからなる残りのガスは仮
焼炉6aに導入される。なお、蒸留塔13により回収された
稀アンモニア水は中和槽14により中和した後、清浄水と
して排出されるようになっている。
以上説明したプロセスにより、下記のような実験操業
を行った。なお、かかるセメント工場においては、24時
間操業により原料3000t/日（石灰原料約80％）を使用
し、2000t/日のセメントを製造している。
を行った。なお、かかるセメント工場においては、24時
間操業により原料3000t/日（石灰原料約80％）を使用
し、2000t/日のセメントを製造している。
（実験操業１） ホッパ８より含水率78％の下水汚泥を5t/hr（120t/
日）で、ホッパ９より30mm以下の生石灰を5t/hr（120t/
日）でそれぞれ混合機10に導入し、この混合機10で生成
した固形分を熟成兼輸送機11を介して原料粉砕機４に投
入した。この間、セメント原料中の石灰石を時間当り9t
だけ減量した。また、下水汚泥固形成分中の有機物によ
り、時間当り275万kcalの熱量が確保できた。
日）で、ホッパ９より30mm以下の生石灰を5t/hr（120t/
日）でそれぞれ混合機10に導入し、この混合機10で生成
した固形分を熟成兼輸送機11を介して原料粉砕機４に投
入した。この間、セメント原料中の石灰石を時間当り9t
だけ減量した。また、下水汚泥固形成分中の有機物によ
り、時間当り275万kcalの熱量が確保できた。
一方、混合機10で発生する蒸気中から２万ppmのNH3ガ
スが検出された。この蒸気をバックフィルター11、蒸留
塔12に送り、主にアンモニアガスからなるガスをセメン
ト焼成キルン７の窯尻に送入した結果、排ガス中のNOx
が平均400ppmから平均300ppmに低減した。これによりNO
x低減処理が容易になる。なお、蒸留塔12から0.04％の
稀アンモニア水が排出されたので、中和槽13により硫酸
で中和し、放流した。
スが検出された。この蒸気をバックフィルター11、蒸留
塔12に送り、主にアンモニアガスからなるガスをセメン
ト焼成キルン７の窯尻に送入した結果、排ガス中のNOx
が平均400ppmから平均300ppmに低減した。これによりNO
x低減処理が容易になる。なお、蒸留塔12から0.04％の
稀アンモニア水が排出されたので、中和槽13により硫酸
で中和し、放流した。
（実験操業２） 含水率78％の下水汚泥の投入量を10t/hr、生石灰の投
入量を10t/hrとし、セメント原料中の石灰石の時間当り
の減量を18tとして同様に操業した。この結果、下水汚
泥固形成分中の有機物により時間当り550万Kcalの熱量
を確保することができた。また、排ガス中のNOxを平均4
00ppmから平均200ppmに低減することができた。
入量を10t/hrとし、セメント原料中の石灰石の時間当り
の減量を18tとして同様に操業した。この結果、下水汚
泥固形成分中の有機物により時間当り550万Kcalの熱量
を確保することができた。また、排ガス中のNOxを平均4
00ppmから平均200ppmに低減することができた。
以上の実験操業で得られたセメントは性能的には通常
のセメントと全く同様であった。
のセメントと全く同様であった。
なお、上述した実験操業では、脱水工程で得た固形分
を原料粉砕機４に送っているが、石灰原料のストックヤ
ード1Aあるいはドライヤ2Aなどに導入するようにしても
よいことはいうまでもない。
を原料粉砕機４に送っているが、石灰原料のストックヤ
ード1Aあるいはドライヤ2Aなどに導入するようにしても
よいことはいうまでもない。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、廃棄物を出す
ことなく下水汚泥をセメント化することができ、しかも
セメント焼成の燃料の低減及び排ガス中のNOxを低減す
ることができるという効果を奏する。
ことなく下水汚泥をセメント化することができ、しかも
セメント焼成の燃料の低減及び排ガス中のNOxを低減す
ることができるという効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例に係るセメント焼成プロセス
を示す説明図である。 図面中、 1A,1Bはストックヤード、 2A,2Bはドライヤ、 3A,3Bはフィーダ、 ４は原料粉砕機、 ５はサイロ、 ６は原料予熱機、 ７はセメント焼成キルン、 ８、９はホッパ、 10は混合機、 11は熟成兼輸送機、 12はバッグフィルタ、 13は蒸留塔、 14は中和槽である。
を示す説明図である。 図面中、 1A,1Bはストックヤード、 2A,2Bはドライヤ、 3A,3Bはフィーダ、 ４は原料粉砕機、 ５はサイロ、 ６は原料予熱機、 ７はセメント焼成キルン、 ８、９はホッパ、 10は混合機、 11は熟成兼輸送機、 12はバッグフィルタ、 13は蒸留塔、 14は中和槽である。
フロントページの続き (72)発明者 下田 正雄 東京都江東区豊洲１丁目１番７号 小野 田ケミコ株式会社内 (72)発明者 河内 聰 東京都江東区豊洲１丁目１番７号 小野 田ケミコ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−41827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−69759（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−38175（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 11/00 - 11/20 C04B 7/24
Claims (1)
- 【請求項１】下水汚泥と生石灰類とを混合して当該下水
汚泥の脱水を行う脱水工程と、 上記脱水工程で生成する固形分をセメントキルン中に投
入して他のセメント原料と共にセメント化するセメント
化工程と、 上記脱水工程で発生するガスをセメント焼成工程に導入
するガス処理工程、 とを含むことを特徴とする下水汚泥の資源化システム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232733A JP2803855B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 下水汚泥の資源化システム |
| EP90117411A EP0417705B1 (en) | 1989-09-11 | 1990-09-10 | Method and system for aqueous sewage sludge disposal |
| DE69019643T DE69019643T2 (de) | 1989-09-11 | 1990-09-10 | Verfahren und System zur Entsorgung von wässrigem Klärschlamm. |
| US07/918,935 US5217624A (en) | 1989-09-11 | 1992-07-22 | Method for the disposal of aqueous sewage sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232733A JP2803855B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 下水汚泥の資源化システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0398700A JPH0398700A (ja) | 1991-04-24 |
| JP2803855B2 true JP2803855B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16943928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1232733A Expired - Fee Related JP2803855B2 (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 下水汚泥の資源化システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0417705B1 (ja) |
| JP (1) | JP2803855B2 (ja) |
| DE (1) | DE69019643T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019193938A1 (ja) | 2018-04-04 | 2019-10-10 | 太平洋エンジニアリング株式会社 | 有機汚泥の処理装置及び処理方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9217594D0 (en) * | 1992-08-19 | 1992-09-30 | Reads Plc | Process for the treatment of sludge |
| CA2185691C (en) * | 1994-03-16 | 2003-05-20 | R. Leon Leonard | Method and system for controlling pollutant emissions in combustion operations |
| JP4629170B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2011-02-09 | 太平洋セメント株式会社 | ポルトランドセメントクリンカおよびポルトランドセメント |
| JP4110749B2 (ja) * | 2001-05-29 | 2008-07-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 汚泥及び可燃性廃棄物の処理方法 |
| SE521573C2 (sv) * | 2001-05-30 | 2003-11-11 | Roland Lundqvist | Förfarande och anordning för släckning av kalkråvara eller annat släckningsbart material |
| KR100554009B1 (ko) * | 2004-07-01 | 2006-02-22 | 주식회사 젝시엔 | 유기성 슬러지의 처리 방법 및 장치 |
| JP4775045B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2011-09-21 | 宇部興産株式会社 | 還元性せっこう組成物、その製造方法およびセメント系固化材と固化処理方法 |
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