JP3501702B2 - 廃棄物処分場からの排水処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物処分場から
の排水処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物処分場は、人類の営みより発生し
た廃棄物を埋立てにより大地へ還元する施設で、廃棄物
をそのまま埋立てたのでは、廃棄物に含まれている有害
物質などが土中へ拡散して環境破壊が生じる懸念がある
ため、しゃ水シートを敷設して漏水を防ぐ方法等が取ら
れる。

【０００３】また、このような埋立処分場では雨水等の
浸透水や浸出水を処理する必要があるが、かかる排水処
理は、処分場の底部に浸出排水管などの集水配管を設け
て処分場外へ導いて行なわれ、かかる排水処理の一例を
図７に示すと、図中１は廃棄物処分場としての埋立地
で、ここからの雨水浸透水・浸出水を集水配管で集水槽
２へ導入し、該集水槽２ではレベルセンサーが設けら
れ、一定のレベル以上になると設置したポンプにより自
動的に流量調整槽３へポンプアップされる。

【０００４】この流量調整槽３から沈砂槽等の沈殿槽へ
導かれて一次処理凝集沈殿処理槽４での処理が行なわ
れ、さらに一次処理された排水は化学処理槽として、接
触曝気生物学的硝化脱窒と凝集沈殿を合わせて行なう二
次処理脱硝凝集沈殿槽５で化学的処理が行なわれる。前
記埋立地１からの導入排水が、BOD 250ppm、SS 250pp
m、COD 250ppm、TN 250ppm 、ph 8〜10であるとして、
この二次処理脱硝凝集沈殿処理５が行なわれた後では、
BOD は250ppm→20ppm となり92％の処理がなされ、TNは
100ppm→10ppm となり90％が除去される。

【０００５】二次処理された排水は中和槽６へ送られ、
中和剤により中和処理される。中和処理された後揚水槽
７または貯留槽に一旦貯められ、流量調整しながら濾過
装置８へ送られ、ここで濾過剤を通し微量の浮遊物質を
取り除く処理を行なう。SSは30ppm →6ppmとなり80％が
除去される。

【０００６】濾過装置８を通過した濾過水は活性吸着装
置９へ送られ、ここで各種有機化合物質が吸着除去され
る。BOD は10ppm 以下、SSは 10ppm以下、COD は 10ppm
以下、TNは 10ppm以下となる。活性吸着された排水は逆
洗槽10へ送り、次に殺菌槽11で殺菌剤を注入し、消毒さ
れ、大腸菌群 3,000以下／１cm^３ となる。以上が処理
の概要であり、処理水は一般的には放流を行なってい
る。

【０００７】なお、一次処理凝集沈殿処理４や二次処理
脱硝凝集沈殿５での沈殿槽からの余剰汚泥は汚泥濃縮槽
13および汚泥貯留槽14へ送り、さらに濃縮汚泥を脱水機
15に送り脱水処理を行い、脱水ケーキホッパー16を介し
て取り出して埋立地へ戻す。

【０００８】以上は産業廃棄物処理を対象とした排水処
理であるが、このような処理の他に、廃棄物最終処分場
の排水処理としては図８〜図10に示すような処理もあ
る。図８は不燃ごみを主体とする場合、図９は焼却残灰
を主体とする場合、図10は焼却残査及び不燃ごみ主体の
場合である。これらの詳細説明は省略するが、接触ばっ
き槽は前記二次処理脱硝凝集沈殿５などの化学処理に替
えて生物処理を行なう生物処理槽である。

【０００９】以上が現在行なわれている処理の概要であ
り、処理水は放流される。しかし、このような処理でも
回収または除去できない成分として塩化合物等の残査物
質があることが想定され、放流すると例えば稲の根等に
溜まり、稲が根腐れしたりするような事態を生じる。

【００１０】そこで、発明者は先に、従来、放流してい
た処理後の排水をさらに処理して、塩化合物その他の有
害物質を回収することで、複雑な処理や高価な設備を経
なくとも二次公害を完全に防ぐことができる水処理方法
および施設を発明し、出願して（特願平10-98757号、特
開平11-290835 号公報）、特許を取得した（特許第2999
748 号〕。

【００１１】これを図４に示すが、通常行われる水処理
を施した後の放流可能とされる排水を熱交換器で加熱し
てから蒸発装置で冷却気化させ、水分のみを蒸発させて
からドレン濃縮槽へ送り、さらに、濃縮させた排水を熱
交換器に送り、水分のみ蒸発を行なって残査物質として
回収するものであり、二次公害を完全に防ぐことができ
るものである。

【００１２】通常行う水処理に使用するものとして、埋
立地１からの雨水浸透水・浸出水を導入する集水槽２の
他に、流量調整槽３、一次処理凝集沈殿処理槽４、二次
処理脱硝凝集沈殿槽５、中和槽６、揚水槽７、濾過装置
８、活性吸着装置９、逆洗槽10、殺菌槽11等を備える。
図中12は殺菌槽11での放流可能とされる排水を導く処理
水槽であり、17, 22は熱交換器である。

【００１３】図中、19は蓄熱温水槽、20は蒸発装置で、
蓄熱温水槽19へは前記熱交換器17からの加温された排水
が導入され、蒸発装置20は蓄熱温水槽19からの温水を冷
却気化させ、水分のみを蒸発させる。ドレン濃縮槽21
は、蒸発装置20からの水分を蒸発した後の濃縮排水を導
入するもので、これを熱交換器22へと送る。

【００１４】水処理方法としては、埋立地１からの雨水
浸透水・浸出水を集水配管で集水槽２へ導入し、ポンプ
により自動的に流量調整槽３へポンプアップし、この流
量調整槽３から一次処理凝集沈殿処理４が行なわれ、さ
らに二次処理脱硝凝集沈殿５を行う。二次処理された排
水は中和槽６へ送られ、中和処理されたのち揚水槽７ま
たは貯留槽に一端貯められ、流量調整しながら濾過装置
８へ送られ、ここで濾過剤を通した濾過水は活性吸着装
置９へ送られ、ここで各種有機化合物質が吸着除去さ
れ、活性吸着された排水は逆洗槽10へ送り、次に殺菌槽
11で殺菌剤を注入し、消毒される。

【００１５】このように処理され、放流可能とされる排
水された水を処理水槽12に貯め、該処理水槽12から熱交
換器17へ導入して加熱して温水とする。加温された排水
は蓄熱温水槽19へ送られ、さらにここから蒸発装置20に
送られここで冷却気化され、水分のみが蒸発させられて
からドレン濃縮槽21へ送られる。蓄熱温水槽19から蒸発
装置20への排水は例えば37℃程度とすると蒸発装置20で
は35℃程度の約５℃程度冷却され、気化される。

【００１６】ドレン濃縮槽21での濃縮させた排水は再度
加熱するため熱交換器22に送られ、水分のみ蒸発されて
残査物質として塩回収23がされ、廃棄物としてもとの処
理場または他の処理場へ送られる。

【００１７】なお、公害防止のために、前記燃焼炉18の
排気ダクトは排煙洗浄装置24へ燃焼排気ガスを導入し、
さらにこの排煙洗浄装置24から排気塔25に導入されて大
気に排気される。燃焼炉18での燃焼排気ガスは排煙洗浄
装置24でＨｃｌ、ＳＯＸ、ＮＯＸ、ダイオキシン等の有
害物質を出さないよう処理が行われて大気に放出され
る。

【００１８】濾過槽26は脱臭装置更新液、排煙洗浄更新
液、濾過装置逆流排水等の各種浮遊物質等濾過除去する
ものである。なお、この濾過槽26の残査物質は元の埋め
立て地へ戻す。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】このように特許第2999
748 号の水処理方法および施設では、水処理後の放流可
能とされる排水を、熱交換器で加熱と、蒸発装置で冷却
気化させての蒸発という２段回の工程を経るものであ
り、装置としても、処理水槽からの処理水を一部は燃焼
炉の蓋の部分に流して横移動させて加温し、他の部分は
燃焼炉の排気ダクトに付設した蛇行管に流して加温する
熱交換器、熱交換器での温水を貯める温水蓄熱槽、温水
蓄熱槽からの温水を導入し、冷却気化する蒸発装置とい
う２つの装置の組み合わせからなる。

【００２０】このような２段回の工程、熱交換器と蒸発
装置という２つの装置を使用するということは、処理の
確実性や１つ１つの装置が大掛かりにならないですむと
いう利点はあるものの、処理時間や装置設置のスペース
効率の点で問題がある。

【００２１】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、従来、放流していた処理後の排水をさらに処理し
て、塩化合物その他の有害物質を回収することで、複雑
な処理や高価な設備を経なくとも二次公害を完全に防ぐ
ことができるものであり、しかも、装置数を少なくし
て、処理時間も短縮できる廃棄物処分場からの排水処理
方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、廃棄物処分場からの排水で、調整槽
による水量調整工程、生物処理槽か化学処理槽による生
物処理工程か、化学処理工程、濾過槽または濾過装置に
よる濾過工程を施す水処理後の放流可能とされる排水
を、燃焼蒸発装置で直接蒸発させ、蒸発させた水分は、
これを液化させ温水として再利用することを要旨とする
ものである。

【００２３】第２に、放流可能とされる排水を、燃焼蒸
発装置で水分のみを蒸発させる際の残査物質を回収して
最終処分場に埋戻すこと、第３に、放流可能とされる排
水を、汚泥と混合し、これを燃焼蒸発装置としての焼却
炉で燃焼蒸発させ、残査物質を回収して廃棄物処分場に
埋戻すことを要旨とするものである。

【００２４】請求項１記載の本発明によれば、通常放流
されている処理後の排水を、水分を蒸発させることで処
理するので、塩化合物その他の有害物質を放流すること
がなく、環境保全により貢献することができるが、それ
に加えて、従来、熱交換器で加熱と、蒸発装置で冷却気
化させての蒸発という２段回の工程を経ていたのを、燃
焼蒸発装置で直接蒸発させることで１工程で行うことが
できる。

【００２５】さらに、副産物として温水の利用が可能と
なり、農業事業ではビニールハウス（野菜、果実、草
花）への利用、漁業事業では、養殖（ニジマス、スッポ
ン、テラピア、鯉、鰻）への利用、アミューズメント事
業では、クアハウス、プール等への利用ができる。

【００２６】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、残査物質を回収して最終処分場に埋戻すこと
により、塩化合物その他の有害物質を放流することがな
く、確実に処理でき、排水処理の実行性を上げることが
できる。

【００２７】請求項３記載の本発明によれば、水処理後
の放流可能とされる排水を、汚泥と混合し、これを焼却
炉で燃焼蒸発させ、残査物質を回収して廃棄物処分場に
埋戻すことにより、汚泥の処理と排水処理とを同じ作業
工程で行うことができ、処理の合理化を図ることができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
形態を詳細に説明する。図１は本発明の廃棄物処分場か
らの排水処理方法の第１実施形態を示すフローチャート
で、前記従来例を示す図４と同一構成要素には同一参照
符号を付したものである。

【００２９】先に本発明の水処理施設を構成する設備・
機器について説明すると、通常行う水処理に使用するも
のとして、埋立地１からの雨水浸透水・浸出水を導入す
る集水槽２の他に、流量調整槽３、一次処理凝集沈殿処
理槽４、二次処理脱硝凝集沈殿槽５、中和槽６、揚水槽
７、濾過装置８、活性吸着装置９、逆洗槽10、殺菌槽11
等を備える点は前記従来例と同じである。

【００３０】なお、これは一例であり、前段階の排水処
理としては図４〜図１０に示すような処理やその他の処
理もある。いずれの場合も、調整槽による水量調整工
程、生物処理槽か化学処理槽による生物処理工程か、化
学処理工程、濾過槽または濾過装置による濾過工程を適
宜組み合わせて行う。

【００３１】図中12は殺菌槽11での放流可能とされる排
水を導く処理水槽である。また、図中27は焼却炉で、こ
れは図５、図６に示すような焼却炉27の下に冷却回収缶
27ａを備えた液中燃焼式廃液焼却設備が好適であり、焼
却炉27は廃液噴霧ノズル27ｂ、燃焼空気入口27ｃ、補助
燃焼バーナー27ｄ、フレームディテクター27ｅを有し、
冷却回収缶27ａはダウンカマーチューブ27ｆ、ウエア27
ｇ、排ガス出口27ｈ、液オーバーフロー口27ｉを有す
る。

【００３２】この液中燃焼方式は、燃焼によって発生し
た高温燃焼ガスを一挙に液体中に噴射させ、液体を燃焼
ガス気泡との直接接触によって熱の伝達や燃焼ガス成分
の吸収などを効果的に行う。冷却回収缶27ａは燃焼ガス
の効果的な冷却装置として、および含有無機分による高
温粉塵の優れた補集あるいは回収装置としての機能を兼
ね備える。

【００３３】次に、このような設備を用いて行う本発明
の排水処理方法について説明する。本発明は前段階とし
て通常行なわれる水処理を施すもので、本実施形態では
前記従来例を示す図４の水処理を行う。

【００３４】すなわち、埋立地１からの雨水浸透水・浸
出水を集水配管で集水槽２へ導入し、ポンプにより自動
的に流量調整槽３へポンプアップし、この流量調整槽３
から一次処理凝集沈殿処理４が行なわれ、さらに二次処
理脱硝凝集沈殿５を行う。

【００３５】二次処理された排水は中和槽６へ送られ、
中和処理されたのち揚水槽７または貯留槽に一端貯めら
れ、流量調整しながら濾過装置８へ送られ、ここで濾過
剤を通した濾過水は活性吸着装置９へ送られ、ここで各
種有機化合物質が吸着除去され、活性吸着された排水は
逆洗槽10へ送り、次に殺菌槽11で殺菌剤を注入し、消毒
される。

【００３６】本発明はこのように処理され、放流可能と
される排水された水を処理水槽12に貯め、該処理水槽12
から焼却炉27内に廃液噴霧ノズル27ｂで噴霧する。この
ようにして高温噴霧中に排水を微細な霧状にスプレー
し、蒸発させる。

【００３７】冷却回収缶27ａの排ガス出口27ｈには排煙
洗浄装置24を連結してこの排煙洗浄装置24へ燃焼排気ガ
スを導入し、さらにこの排煙洗浄装置24から排気塔25に
導入されて大気に排気される。燃焼炉18での燃焼排気ガ
スは排煙洗浄装置24でＨｃｌ、ＳＯＸ、ＮＯＸ、ダイオ
キシン等の有害物質を出さないよう処理が行われて大気
に放出される。

【００３８】また、一次処理凝集沈殿処理４や二次処理
脱硝凝集沈殿５での沈殿槽からの余剰汚泥は汚泥濃縮槽
13および汚泥貯留槽14へ送り、さらに濃縮汚泥を脱水機
15に送り脱水処理を行い、脱水ケーキホッパー16を介し
て取り出して埋立地へ戻す。

【００３９】さらに、脱臭装置28を設け、ここに集水槽
２、流量調整槽３、一次処理凝集沈殿処理槽４、二次処
理脱硝凝集沈殿処理槽５の各々の臭気をここに導入し、
ここからの廃棄物は脱臭装置更新液、排煙洗浄更新液、
濾過装置逆流排水等の各種浮遊物質等濾過除去する濾過
槽26を経て流量調整槽３へと戻す。

【００４０】図２は本発明の第２実施形態を示すもの
で、焼却炉37は図示は省略するが、通常の廃棄物30を燃
焼焼却するもので、この焼却炉37内の処理水槽12から排
水を噴霧して、焼却時の火力で排水を蒸発させる。ま
た、蒸発されない残査は廃棄物30の焼却残査と一緒にな
り、搬出し、元の埋立地へ戻す。

【００４１】第３実施形態として、図２の焼却炉37は図
６に示すように一次燃焼室37ａ、二次燃焼室37ｂ、三次
燃焼室37ｃからなり、一次燃焼室37ａの蓋39の部分に処
理水槽12からの処理水を流して蒸発させる。図中、40は
燃焼バーナー、41は燃焼空気供給管、42は灰出し装置、
43はガス取入設備、49は排気ダクトである。

【００４２】なお、前記燃焼炉37は主に重油を燃料とし
て使用するが、他の代替燃料として木くず、紙くず等を
使用して熱源としてもよい。そして、公害防止のため
に、前記燃焼炉37の排気ダクト49は排煙洗浄装置24へ燃
焼排気ガスを導入し、さらにこの排煙洗浄装置24から排
気塔25に導入されて大気に排気される。図７中、45は排
煙洗浄装置24に配置する循環水槽、46は排煙洗浄装置24
から排気塔25に排気ガスを送り込む誘引ファン、47は苛
性ソーダ槽、48は活性吸着剤投入器である。

【００４３】燃焼炉37での燃焼排気ガスは排煙洗浄装置
24でＨｃｌ、ＳＯＸ、ＮＯＸ、ダイオキシン等の有害物
質を出さないよう処理が行われて大気に放出される。

【００４４】第４実施形態として図４に示すように、処
理水槽12から排水を汚泥濃縮槽50に導き、ここで汚泥51
と混合し、汚泥貯留槽52に溜めてから焼却炉53で燃焼蒸
発させる。

【００４５】汚泥51としては、1)下水道汚泥、2)建設汚
泥、3)有機姓汚泥、4)無機性汚泥、5)赤泥、6)活性汚泥
法による余剰汚泥、7)パルプ廃液汚泥、8)動植物性原料
使用工業の排水処理汚泥、9)ビルピット汚泥、10) カー
バイトかす、11) 炭酸カルシウムかすなど工場排水など
の処理後に残る泥状のものおよび各種製造業の製造工程
ででる泥状のものなどである。

【００４６】また、前記焼却炉53には、固定床炉、流動
床炉、ストーカ炉、ロータリーキルン、回転炉等が適す
る。

【００４７】このように汚泥51に処理水槽12から排水を
混合することにより、汚泥51を希釈でき、汚泥51の燃焼
時に汚泥の粒子を細かくして、乾燥時間を短時間にでき
る。

【００４８】焼却炉53での焼却残査29は、回収して元の
廃棄物処分場に埋戻す。

【００４９】さらに、第５実施形態として前記第１〜４
実施形態に加えて、焼却炉27，37，53等で発させた水分
は、これを冷却して液化させ、温水として再利用する。

【００５０】この温水の利用分野としては、副産物とし
て温水の利用が可能となり、農業事業ではビニールハウ
ス（野菜、果実、草花）への利用、漁業事業では、養殖
（ニジマス、スッポン、テラピア、鯉、鰻）への利用、
アミーズメント事業では、クアハウス、プール等が可能
である。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の廃棄物処分場
からの排水処理方法、従来、放流していた処理後の排水
をさらに処理して、塩化合物その他の有害物質を回収す
ることで、複雑な処理や高価な設備を経なくとも二次公
害を完全に防ぐことができるものであり、しかも、装置
数を少なくして、処理時間も短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物処分場からの排水処理方法の第
１実施形態を示すフローチャートである。

【図２】本発明の廃棄物処分場からの排水処理方法の第
２実施形態を示すフローチャートである。

【図３】本発明の廃棄物処分場からの排水処理方法の第
４実施形態を示すフローチャートである。

【図４】従来例を示すフローチャートである。

【図５】第１実施形態で使用する焼却炉の説明図であ
る。

【図６】第３実施形態で使用する焼却炉等の説明図であ
る。

【図７】第２の従来例を示すフローチャートである。

【図８】第３の従来例を示す説明図である。

【図９】第４の従来例を示す説明図である。

【図１０】第５の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…埋立地 ２…集水槽 ３…流量調整槽 ４…一次処理凝
集沈殿処理槽 ５…二次処理脱硝凝集沈殿槽 ６…中和槽 ７…揚水槽 ８…濾過装置 ９…活性吸着装置 10…逆洗槽 11…殺菌槽 12…処理水槽 13…汚泥濃縮槽 14…汚泥貯留槽 15…脱水機 16…脱水ケーキホッパー 17…熱交換器 18…燃焼炉 19…蓄熱温水槽 20…蒸発装置 21…ドレン濃縮
槽 22…熱交換器 23…塩回収 24…排煙洗浄装置 25…排気塔 26…濾過槽 27…焼却炉 27ａ…冷却回収缶 27ｂ…廃液噴霧
ノズル 27ｃ…燃焼空気入口 27ｄ…補助燃焼
バーナー 27ｅ…フレームディテクター 27ｆ…ダウンカ
マーチューブ 27ｇ…ウエア 27ｈ…排ガス出
口 27ｉ…液オーバーフロー口 28…脱臭装置 29…焼却残査 30…廃棄物 37…焼却炉 37ａ…一次燃焼室 37ｂ…二次燃焼室 37ｃ…三次燃焼
室 39…蓋 40…燃焼バーナー 41…燃焼空気供
給管 42…灰出し装置 43…ガス取入設
備 44…排気筒 45…循環水槽 46…誘引ファン 47…苛性ソーダ
槽 48…活性吸着剤投入器 49…排気ダクト 50…汚泥濃縮槽 51…汚泥 52…汚泥貯留槽 53…焼却炉

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｄ ５０２Ｈ ５０２Ｐ ５０４ ５０４Ａ ５０４Ｅ 1/12 1/12 (56)参考文献 特開 平11−290835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−38637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−119158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−19598（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−122801（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/00 - 11/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物処分場からの排水で、調整槽によ
   る水量調整工程、生物処理槽か化学処理槽による生物処
   理工程か、化学処理工程、濾過槽または濾過装置による
   濾過工程を施す水処理後の放流可能とされる排水を、燃
   焼蒸発装置で直接蒸発させ、蒸発させた水分は、これを
   液化させ温水として再利用することを特徴とした廃棄物
   処分場からの排水処理方法。
2. 【請求項２】 放流可能とされる排水を、燃焼蒸発装置
   で水分のみを蒸発させる際の残査物質を回収して最終処
   分場に埋戻す請求項１記載の廃棄物処分場からの排水処
   理方法。
3. 【請求項３】 放流可能とされる排水を、汚泥と混合
   し、これを燃焼蒸発装置としての焼却炉で燃焼蒸発さ
   せ、残査物質を回収して廃棄物処分場に埋戻す請求項１
   または請求項２記載の廃棄物処分場からの排水処理方
   法。