JP5793232B1 - Fertilizer production method - Google Patents
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Abstract
【課題】下水汚泥溶融スラグから、ク溶性リン酸の含有量が肥料公定規格に適合したリン酸質肥料を生産する際に、下水汚泥溶融スラグの利用率を向上させ、下水処理施設から発生する廃棄物の処理問題をも解決する肥料の生産方法の提供。【解決手段】下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量を分析する工程と、該下水汚泥溶融スラグをク溶性リン酸含有量に応じて貯蔵管理する工程と、所望のク溶性リン酸含有量に応じて、該下水汚泥溶融スラグを取り出すべき前記貯蔵管理されたロットを選択するとともに、前記貯蔵管理されたロットから取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定し、混合する工程と、を含む肥料の生産方法。前記分析工程の前に金属類を選別除去する工程を設けた肥料の生産方法。【選択図】なし[PROBLEMS] To improve the utilization rate of sewage sludge molten slag and produce it from sewage treatment facilities when producing phosphoric fertilizer whose content of soluble phosphoric acid meets the official standard of fertilizer from sewage sludge molten slag Providing fertilizer production methods that also solve waste disposal problems. SOLUTION: The step of analyzing sewage sludge molten slag in sewage sludge molten slag, the step of storing and managing the sewage sludge molten slag in accordance with the amount of sewable phosphoric acid, and the desired smeltable phosphoric acid content And selecting the storage-controlled lot from which the sewage sludge molten slag is to be taken out, determining the amount of sewage sludge molten slag to be taken out from the storage-controlled lot, and mixing the same. Production method. A method for producing fertilizer, comprising a step of selectively removing metals before the analysis step. [Selection figure] None
Description
本発明は、下水汚泥溶融スラグから肥料を生産する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing fertilizer from sewage sludge molten slag.
下水処理における排出物である下水汚泥は、下水道の普及に伴い年々増加しており、その有効利用が望まれている。下水汚泥は、最終処理形態として、例えば脱水汚泥、乾燥汚泥、焼却灰、溶融スラグ等の形態に処理された後、様々な用途に利用されている。このうち、下水汚泥溶融スラグの発生量は、下水汚泥発生量（濃縮汚泥に換算して）の一割近くに達しているため、利用率の向上が望まれている最終処理形態の一つとなっている。下水汚泥溶融スラグの現在の主な用途は建築資材であるが、利用率の向上という点では、建築資材は耐用年数が長く、コンスタントな需要が望めないという問題がある。 Sewage sludge, which is an emission in sewage treatment, is increasing year by year with the spread of sewerage, and its effective use is desired. Sewage sludge is used for various purposes after being treated as a final treatment form such as dewatered sludge, dry sludge, incinerated ash, or molten slag. Of these, the amount of sewage sludge melted slag has reached nearly 10% of the amount of sewage sludge generated (in terms of concentrated sludge), which is one of the final treatment forms for which improvement in utilization is desired. ing. The current main application of sewage sludge molten slag is building materials, but in terms of improving the utilization rate, building materials have a long service life and there is a problem that constant demand cannot be expected.
とくに、下水汚泥溶融スラグはリンを多く含むため、リン酸質肥料としての利用が期待されているが、最終処理形態としての下水汚泥溶融スラグを原料として、肥料公定規格（肥料取締法に基いて定められた肥料の成分や性状などの品質基準）に滴合するように肥料を生産する方法については未だ確立されていない。
一方、リン酸質肥料の出発原料であるリン鉱石は、枯渇が懸念される資源であることから、下水汚泥溶融スラグをリン酸質肥料として利用することは、今後世界人口の増加によって増大する食糧需要を満足させなければならないという重要課題に対して非常に有益である。
従って、下水汚泥溶融スラグのリン酸質肥料としての利用は、下水処理施設における大量廃棄物の問題を解決する点においても、天然資源であるリン鉱石の枯渇問題を解決する点においても、非常に重要な技術であると言える。In particular, sewage sludge molten slag contains a large amount of phosphorus, so it is expected to be used as a phosphate fertilizer. However, the final treatment form of sewage sludge molten slag is used as a raw material, and the official standard for fertilizer (based on the fertilizer control law) A method for producing fertilizer so as to meet the defined quality standards of fertilizer and properties has not yet been established.
On the other hand, phosphate ore, which is the starting material for phosphate fertilizer, is a resource that may be depleted, so using sewage sludge molten slag as phosphate fertilizer will increase food as the world population increases in the future. It is very useful for the important issue of having to satisfy demand.
Therefore, the utilization of sewage sludge molten slag as a phosphate fertilizer is very useful both in solving the problem of large-scale waste in sewage treatment facilities and in solving the problem of depletion of phosphorus ore, which is a natural resource. It can be said that this is an important technology.
そこで、発明者らは、下水汚泥溶融スラグを原料として肥料公定規格に適合するような肥料の生産方法を確立することが急務であると考え、下記のような検証を行った。
まず、下水処理施設（Ａ・Ｂ）で採取された下水汚泥から生産された下水汚泥溶融スラグの山（下水処理時期が異なる下水汚泥から生産された下水汚泥溶融スラグが蓄積されたもの）から４検体を採取し（それぞれ異なる箇所から採取）、ク溶性リン酸含有量を調べた。その結果を表１に示す。
表１によって、下水汚泥溶融スラグの採取箇所及び下水汚泥を採取した下水処理施設の違いによってク溶性リン酸含有量に差があることがわかった。なお、採取箇所（同じ下水処理施設の下水汚泥由来の下水汚泥溶融スラグの異なる検体間）によって、ク溶性リン酸含有量に差が生じたのは、下水汚泥から処理された時期がそれぞれ異なるためとであると考えられる。Therefore, the inventors considered it urgent to establish a fertilizer production method that conforms to the official fertilizer standard using sewage sludge molten slag as a raw material, and conducted the following verification.
First, a pile of sewage sludge melt slag produced from sewage sludge collected at the sewage treatment facility (A / B) (accumulated sewage sludge melt slag produced from sewage sludge with different sewage treatment times) Samples were collected (collected from different locations) and the content of soluble phosphate was examined. The results are shown in Table 1.
Table 1 shows that there is a difference in the content of soluble phosphoric acid depending on the location where the sewage sludge molten slag was collected and the sewage treatment facility where the sewage sludge was collected. It should be noted that the difference in the soluble phosphate content depends on the sampling location (between different samples of sewage sludge melted slag derived from the same sewage treatment facility), because the time of treatment from the sewage sludge differs. It is thought that.
また、発明者らが、下水汚泥溶融スラグを精査したところ、明らかに下水汚泥溶融スラグではない金属類と思われる異物が含まれていることを発見した。この異物は球形に近い形状であり、あるものは表面が金属光沢を呈し、あるものは表面が赤褐色の錆び色を呈していた。 Moreover, when the inventors examined the sewage sludge melted slag, it was found that foreign substances that are apparently metals that are not sewage sludge melted slag are contained. This foreign material had a shape close to a sphere, and some had a metallic luster on the surface, and some had a reddish brown rust color on the surface.
発明者らは、この金属類と思われる異物を含んだままの状態の下水汚泥溶融スラグの試料を作成し、該試料に対して磁石を近付けてみたところ、該試料に含まれている異物を全て磁着させることができ、その結果、下水汚泥溶融スラグを、金属類と思われる異物と下水汚泥溶融スラグとに分離する方法として磁着操作が有効な方法の一つであることが判った。 The inventors made a sample of sewage sludge molten slag in a state in which the foreign substances considered to be metals were included, and when a magnet was brought close to the sample, the foreign substances contained in the sample were removed. As a result, it was found that the magnetizing operation is one of the effective methods for separating the sewage sludge molten slag into the foreign substances that seem to be metals and the sewage sludge molten slag. .
しかし、下水汚泥溶融スラグを肥料原料として使用する際、金属類と思われる異物を含んだままの状態では、肥料取締法上、不適切であると判断されるおそれがある。そこで、発明者らは、４検体のうちの１検体に対して、下水汚泥溶融スラグ中に含まれている金属類と思われる異物を磁石によって磁着分離した下水汚泥溶融スラグについて、ク溶性リン酸含有量を再分析した。その結果を表２に示す。この結果から、発明者らは、異物の磁着分離によってク溶性リン酸含有量が向上することを見出し、より高い品質の肥料を生産するためには、金属類と思われる異物を除去する工程の導入が有効であることに想到した。 However, when using sewage sludge molten slag as a fertilizer raw material, it may be judged inappropriate under the fertilizer control law if it contains foreign substances that seem to be metals. Therefore, the inventors have used a soluble sewage sludge molten slag obtained by magnetizing and separating a foreign substance, which appears to be a metal contained in the sewage sludge molten slag, with a magnet for one of the four samples. The acid content was reanalyzed. The results are shown in Table 2. From these results, the inventors have found that the content of soluble phosphoric acid is improved by the magnetic separation of foreign matter, and in order to produce a higher quality fertilizer, the step of removing foreign matter considered to be metals I realized that the introduction of is effective.
ところで、リン酸質肥料において、リンが植物に長期にわたって有効に利用されるためには、肥料中にク溶性リン酸として含有されていることが望ましく、このため、ク溶性リン酸を保証成分として記載して販売されるリン酸質肥料の需要が高い。しかし、肥料公定規格においては、保証しようとする成分項目の最小含有量が定められており、ク溶性リン酸を保証成分とする肥料の場合、その最小含有量を満たさないものは、ク溶性リン酸を保証成分とする肥料として販売することができないとされている。 By the way, in the phosphate fertilizer, in order for phosphorus to be effectively used for a long period of time, it is desirable that the fertilizer is contained as soluble soluble phosphoric acid. For this reason, the soluble soluble phosphate is used as a guarantee component. Demand for phosphate fertilizers listed and sold is high. However, the official standard for fertilizers specifies the minimum content of the component items to be guaranteed. In the case of fertilizers with kurea-soluble phosphoric acid as the guaranty component, those that do not satisfy the minimum content are It is said that it cannot be sold as fertilizer with acid as a guarantee ingredient.
また従来、下水汚泥溶融スラグは、下水処理施設における最終処理形態として発生し、主に建材や埋め戻し材等として利用されている。しかしながら、表１に示したとおり、下水処理施設と下水処理時期により得られる下水汚泥溶融スラグの成分が異なることから、発明者らは、下水処理施設と下水処理時期による下水汚泥溶融スラグの成分変動の実態を把握するため、長期間にわたって追跡調査を実施した。その結果を、表３に下水処理施設（Ａ・Ｂ）における下水処理時期と、リン酸全量、ク溶性リン酸含有量及びク溶性リン酸率の変動状況として示す。 Conventionally, sewage sludge molten slag is generated as a final treatment form in a sewage treatment facility, and is mainly used as a building material or a backfill material. However, as shown in Table 1, since the components of the sewage sludge molten slag obtained by the sewage treatment facility and the sewage treatment time are different, the inventors have changed the components of the sewage sludge melted slag by the sewage treatment facility and the sewage treatment time. A follow-up survey was conducted over a long period of time in order to grasp the actual condition of The results are shown in Table 3 as the sewage treatment time in the sewage treatment facility (A / B), and the fluctuation state of the total amount of phosphoric acid, the content of soluble phosphoric acid and the percentage of soluble phosphoric acid.
なお、表３の検証試験において、下水汚泥溶融スラグは、株式会社クボタ製の回転式表面溶融炉から発生したものである。また、下水汚泥溶融スラグの各月のサンプルは、各月の下一桁が１と６の付く日（ただし３１日は除く）に、下水汚泥溶融スラグを１０ｋｇずつ採取し、円錐四分法により個別に縮分し、複数の縮分サンプルを混合して一つにした後、乾燥させ、さらに金属及び／または金属化合物を除去して調製した。
リン酸全量は蛍光Ｘ線分析で得られた結果を示した数値であり、ク溶性リン酸含有量は、肥料分析法に基づいて得られた結果である。
また、下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸率は以下の式で求めた。In the verification test of Table 3, the sewage sludge melting slag was generated from a rotary surface melting furnace manufactured by Kubota Corporation. In addition, each month sample of sewage sludge melt slag is sampled every 10kg of sewage sludge melt slag on the day where the last digit of each month is 1 and 6 (excluding the 31st). Individually shrunk, and a plurality of shrunken samples were mixed into one, then dried, and further prepared by removing metal and / or metal compound.
The total amount of phosphoric acid is a numerical value showing the result obtained by fluorescent X-ray analysis, and the content of soluble phosphoric acid is the result obtained based on the fertilizer analysis method.
Moreover, the co-soluble phosphoric acid rate of the sewage sludge molten slag was calculated | required with the following formula | equation.
なお、リン酸全量とク溶性リン酸含有量の分析方法が異なるため、ク溶性リン酸率は下水汚泥溶融スラグのリン酸質肥料としての肥効性能を表す参考指標とした。 Since the method for analyzing the total amount of phosphoric acid and the content of soluble phosphoric acid is different, the soluble soluble phosphoric acid ratio was used as a reference index for the fertilizer performance of sewage sludge molten slag as a phosphate fertilizer.
表３の結果により、ク溶性リン酸含有量は、下水汚泥が発生する下水処理施設及び下水処理時期によってかなり異なり、リン酸全量に比べてク溶性リン酸含有量が著しく低くなる場合があることがわかった。 According to the results in Table 3, the content of soluble phosphoric acid varies considerably depending on the sewage treatment facility where sewage sludge is generated and the timing of sewage treatment, and the content of soluble phosphoric acid may be significantly lower than the total amount of phosphoric acid. I understood.
従って、下水処理施設と下水処理時期によっては、今後も、得られる下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸の含有量が十分でない場合が生じることが予想されるとともに、当該処理施設と同様の下水処理方式を導入している他の処理施設についても同様のことが予想される。上記したように、ク溶性リン酸を保証成分とする肥料を生産する場合においては、下水汚泥溶融スラグ中のク溶性リン酸含有量が公定規格の最少量に満たないと、肥料として利用することができないため、下水汚泥溶融スラグが大量の廃棄物となるおそれがある。 Therefore, depending on the sewage treatment facility and the sewage treatment timing, it is expected that the content of smeltable phosphoric acid in the obtained sewage sludge molten slag will not be sufficient, and the same sewage treatment as in the treatment facility. The same is expected for other treatment facilities that have introduced the system. As mentioned above, when producing fertilizer with kurea-soluble phosphoric acid as a guarantee component, if the kurea-soluble phosphoric acid content in the sewage sludge molten slag is less than the minimum amount of the official standard, it should be used as a fertilizer Therefore, sewage sludge molten slag may become a large amount of waste.
このようなリン酸質肥料におけるク溶性リン酸含有量の問題を解決するため、特許文献１には下水汚泥溶融スラグの製造時に骨格調整剤を添加することによりリン酸全量に対するク溶性リン酸含有量の比率を高める技術が開示されている。 In order to solve the problem of the soluble phosphoric acid content in such a phosphate fertilizer,
しかしながら、特許文献１の発明は、下水汚泥溶融スラグに含まれるリン酸全量のうちの、ク溶性リン酸含有量の割合を増加させるための技術である。そのため、下水汚泥溶融スラグに含まれるリン酸全量が低い場合は、ク溶性リン酸含有量を高めることができない。従って、最終的にク溶性リン酸含有量が基準に満たない下水汚泥溶融スラグについてはリン酸質肥料として利用することができず、大量の廃棄物を生じる結果となる。 However, the invention of
また、下水の最終処理形態の一つとして発生する下水汚泥溶融スラグの用途については、主に建材や埋め戻し材等として利用されてきた。しかし、建材や埋め戻し材のような建築資材は、耐用年数が長く、下水汚泥溶融スラグの発生量に見合ったコンスタントな需要が望めないという問題が残されている。また、コンスタントな需要が望めそうな用途のひとつとして肥料化が考えられるが、下水処理施設や下水汚泥の発生時期によって生成する下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量が異なるなどの問題点があり、肥料公定規格に適合するような肥料を常に提供することができず、未だ肥料化には至っていないのが実情である。 Moreover, about the use of the sewage sludge molten slag which generate | occur | produces as one of the final treatment forms of a sewage, it has mainly utilized as a building material, a backfill material, etc. However, building materials such as building materials and backfilling materials have a long service life, and there is a problem that constant demand corresponding to the amount of sewage sludge molten slag cannot be expected. In addition, fertilizer can be considered as one of the applications where constant demand is expected. However, there are problems such as differences in the amount of soluble phosphoric acid in the sewage sludge molten slag produced by the sewage treatment facility and the generation time of the sewage sludge. In fact, it is not possible to always provide fertilizer that conforms to the official standard of fertilizer, and the fertilizer has not yet been converted into fertilizer.
これらの問題に対して、本発明は、下水汚泥溶融スラグから、ク溶性リン酸の含有量が肥料公定規格に適合したリン酸質肥料を生産することにより、下水汚泥溶融スラグの利用率を向上させることができ、その結果、非常に強い社会的要請でもある下水処理施設から発生する廃棄物の処理問題をも解決することのできる肥料の生産方法について提案することを目的とする。 In response to these problems, the present invention improves the utilization rate of sewage sludge molten slag by producing phosphoric fertilizer whose content of soluble phosphoric acid meets the official standard of fertilizer from sewage sludge molten slag. As a result, the aim is to propose a fertilizer production method that can solve the problem of waste disposal from sewage treatment facilities, which is a very strong social demand.
上記課題を解決するために、本発明は、下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量を分析する工程と、該下水汚泥溶融スラグをク溶性リン酸含有量に応じて、個別ロットごとに貯蔵管理する工程と、所望のク溶性リン酸含有量に応じて、該下水汚泥溶融スラグを取り出すべき前記個別ロットを選択するとともに、前記個別ロットから取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定し、混合する工程と、を含む肥料の生産方法を提供する。In order to solve the above problems, the present invention includes the steps of analyzing the click-soluble phosphate content of sewage sludge slag, in accordance with lower water sludge slag to click-soluble phosphate content, for each individual lot According to the storage management process and the desired smeltable phosphoric acid content, the individual lot from which the sewage sludge melted slag should be taken out is selected, and the amount of sewage sludge melted slag to be taken out from the individual lot is determined and mixed It provides for the production how of fertilizer, including the step, the to.
本発明の肥料の生産方法については、
（１）前記分析工程の前に、金属類を除去する選別工程を設けること、
（２）前記選別工程は、磁力、風力、浮力、波長識別及び磁束密度変化識別のいずれか一または複数の選別方法を用いること、
（３）前記選別工程の前に、前記下水汚泥溶融スラグに衝撃を加えること、
（４）前記金属類は、鉄及び／またはリン化鉄を含むこと、
（５）前記下水汚泥溶融スラグは、同一または異なる下水処理施設の下水汚泥から生成したものであること、がより好ましい解決手段となる。For the production method of the fertilizer of the present invention,
(1) providing a sorting step for removing metals before the analyzing step;
(2) The selection step uses one or more selection methods of magnetic force, wind force, buoyancy, wavelength identification and magnetic flux density change identification,
(3) applying an impact to the sewage sludge molten slag before the sorting step;
(4) the metals include iron and / or iron phosphide,
(5) The sewage sludge molten slag is preferably generated from sewage sludge of the same or different sewage treatment facilities.
本発明の肥料の生産方法によれば、下水処理施設における大量の廃棄物となるおそれのある下水汚泥溶融スラグを肥料として有効に利用することができる。とくに、下水処理施設が立地している地域の違いや下水汚泥の発生時期の違いなどによるク溶性リン酸含有量の変動の影響を受けることなく、常に肥料公定規格の品質保証値を上回る肥料を提供することができる。このため、ク溶性リン酸含有量が、肥料公定規格を満たさない下水汚泥溶融スラグについても、リン酸質肥料の原料として有効に利用することが可能になる。さらに、本発明の肥料の生産方法において、選別工程を含む場合、下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量を向上させることができ、下水汚泥溶融スラグのリン酸質肥料としての利用性をさらに高めることができる。 According to the fertilizer production method of the present invention, sewage sludge molten slag that may become a large amount of waste in a sewage treatment facility can be effectively used as a fertilizer. In particular, fertilizer that always exceeds the quality assurance value of the official standard for fertilizers is not affected by fluctuations in the content of soluble phosphoric acid due to differences in the areas where sewage treatment facilities are located and the timing of sewage sludge generation. Can be provided. For this reason, the sewage sludge molten slag whose content of soluble phosphoric acid does not satisfy the official standard of fertilizer can be effectively used as a raw material for phosphate fertilizer. Furthermore, in the production method of the fertilizer of the present invention, when a screening step is included, it is possible to improve the sewage sludge melt slag smelting phosphoric acid content, further increasing the utility of the sewage sludge melt slag as a phosphate fertilizer Can be increased.
一方、本発明において、前記選別工程を含む場合には、副産物としてリン化鉄を回収することができる。また、前記選別工程が、衝撃処理によってスラグと金属類を分離する工程を含む場合は、回収されるリン化鉄の純度を高めることができる。
なお、リン化鉄は、鉄系焼結合金の耐熱・耐磨耗性向上のための添加剤、製鋼スラグ冷却時の相転移による粉化を防止するための添加剤、軟磁性薄帯のリン源など、多様な用途に利用することができるため、副産物としてリン化鉄を得られることは非常に有意義である。
このように、本発明は、下水汚泥溶融スラグを余すことなく有効利用することのできるリサイクル率の高いシステムであり、その社会的意義は非常に大きい。On the other hand, in the present invention, when the sorting step is included, iron phosphide can be recovered as a by-product. Moreover, when the said selection process includes the process of isolate | separating slag and metals by an impact process, the purity of the iron phosphide collect | recovered can be raised.
Iron phosphide is an additive for improving the heat resistance and wear resistance of iron-based sintered alloys, an additive for preventing powdering due to phase transition during cooling of steelmaking slag, and a soft magnetic ribbon. Since it can be used for various purposes such as a source, it is very meaningful to obtain iron phosphide as a by-product.
Thus, the present invention is a system with a high recycling rate that can effectively use sewage sludge melted slag without leaving much, and its social significance is very large.
本発明の肥料の生産方法の一実施態様を図面に基づいて説明するが、本発明の肥料の生産方法は、該実施態様に限定されない。図１は、本発明の肥料の生産方法の一実施態様を示すフローチャートである。 One embodiment of the fertilizer production method of the present invention will be described with reference to the drawings, but the fertilizer production method of the present invention is not limited to this embodiment. FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a method for producing a fertilizer according to the present invention.
図１に示される方法は、下水汚泥溶融スラグの受け入れ工程、乾燥工程、均質化工程、分析工程、分析によって判明したク溶性リン酸含有量に応じて、個別ロットで貯蔵管理する工程、生産すべき肥料が保証しようとするク溶性リン酸含有量を達成するために、前記個別ロットの中から下水汚泥溶融スラグを取り出すべき一または複数の個別ロットを決定するとともに、取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定する工程（図示せず）、取り出された下水汚泥溶融スラグの混合工程、混合された下水汚泥溶融スラグの粉砕工程及び篩い分け工程を含む。 The method shown in FIG. 1 is a process for producing and producing individual sewage sludge molten slag in the process of storing and managing individual lots according to the content of soluble phosphoric acid determined by the process of receiving, drying, homogenizing, analyzing, and analyzing. In order to achieve the soluble phosphoric acid content to be guaranteed by the fertilizer, the one or more individual lots from which the sewage sludge molten slag should be taken out are determined from the individual lots, and the amount of the sewage sludge molten slag to be taken out. A sewage sludge molten slag taken out, a mixing step of the sewage sludge molten slag taken out, a pulverizing step and a sieving step of the mixed sewage sludge molten slag.
なお、上記方法においては、まず、下水汚泥溶融スラグを受け入れ専用施設に受け入れ、乾燥した後、均質化し、均質化された下水汚泥溶融スラグを分析し、分析によって判明したク溶性リン酸含有量に応じて個別ロットで貯蔵管理する。その後、生産すべき肥料が保証しようとするク溶性リン酸含有量を達成するために、貯蔵管理していた個別ロットの中から下水汚泥溶融スラグを取り出すべき一または複数の個別ロットを決定するとともに、取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定し、取り出された下水汚泥溶融スラグを均質になるように混合する。この時、他種肥料、肥料原料、土改材（土壌改良材）等を添加して成分調整を行っても良い。混合した後、粉砕装置によって粉砕し、粉砕された下水汚泥溶融スラグが所望の粒径以下になるように篩い分けることによって生産すべき肥料を得る。 In the above method, first, the sewage sludge molten slag is received in a dedicated facility, dried, homogenized, and analyzed for the homogenized sewage sludge molten slag to obtain the soluble phosphonic acid content determined by the analysis. Depending on the storage, it is managed in individual lots. After that, in order to achieve the soluble phosphate content to be guaranteed by the fertilizer to be produced, determine one or more individual lots from which the sewage sludge molten slag should be taken out of the individual lots that were stored and managed. The amount of sewage sludge melted slag to be taken out is determined, and the taken out sewage sludge melted slag is mixed so as to be homogeneous. At this time, other kinds of fertilizers, fertilizer raw materials, soil improvement materials (soil improvement materials) and the like may be added to adjust the components. After mixing, the fertilizer which should be produced is obtained by grind | pulverizing with a grinder and sieving so that the grind | pulverized sewage sludge molten slag may become below a desired particle size.
なお、本発明の肥料の生産方法は、下水汚泥溶融スラグの受け入れ工程から貯蔵工程までの下水汚泥溶融スラグを、ク溶性リン酸含有量に応じて個別ロットとして貯蔵していく工程と、その後の下水汚泥溶融スラグを取り出すべき一または複数の個別ロットを選定し、該個別ロットから取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定し、取り出した下水汚泥溶融スラグを混合し、粉砕し、篩い分ける工程との二つに分けて捉えることができ、両者は平行して進めて行くことができる。 The fertilizer production method of the present invention includes a step of storing sewage sludge molten slag from the sewage sludge melt slag receiving step to the storage step as an individual lot according to the content of soluble phosphoric acid, and the subsequent steps. Select one or more individual lots from which sewage sludge melt slag should be taken out, determine the amount of sewage sludge melt slag to be taken out from the individual lots, mix the sewage sludge melt slag that has been taken out, pulverize, and sieve It can be divided into two parts and both can proceed in parallel.
以下、各工程について詳細に説明する。
まず、受け入れ工程であるが、各下水処理施設で発生した下水汚泥溶融スラグを専用ヤードに受け入れる工程である。以降の工程は、売れ入れ工程で受入れたロット毎に進める。本発明で受け入れる下水汚泥溶融スラグは、同一の下水処理施設から発生した下水汚泥溶融スラグであっても、異なる下水処理施設から発生した下水汚泥溶融スラグであってもよい。Hereinafter, each step will be described in detail.
First, in the receiving process, the sewage sludge molten slag generated in each sewage treatment facility is received in a dedicated yard. The subsequent processes are advanced for each lot received in the sales process. The sewage sludge molten slag received in the present invention may be a sewage sludge melted slag generated from the same sewage treatment facility or a sewage sludge melted slag generated from a different sewage treatment facility.
次に、乾燥工程であるが、受入れた下水汚泥溶融スラグを専用ヤードに展開し、太陽光照射によって乾燥する工程である。また、太陽光照射以外の乾燥方法として、ロータリードライヤー式や流動床式等の装置を用いてもよく、水分は０．０％に近づけることが望ましく、１．０％未満とすることが好ましい。なお、受け入れたスラグが乾燥状態にある場合は、該乾燥工程を省略できる。 Next, although it is a drying process, it is a process which expand | deploys the received sewage sludge molten slag to a special yard, and dries by sunlight irradiation. Further, as a drying method other than solar irradiation, a rotary dryer type or a fluidized bed type device may be used, and the water content is desirably close to 0.0%, preferably less than 1.0%. In addition, when the received slag is in a dry state, the drying step can be omitted.
また、本発明で使用する下水汚泥溶融スラグは、乾燥汚泥を溶融して水砕する方法により発生したものであっても、下水汚泥焼却灰を溶融して水砕する方法により製造したものであってもよい。 In addition, the sewage sludge melt slag used in the present invention is produced by a method of melting and granulating sewage sludge incinerated ash, even if it is generated by the method of melting dry granulated sludge. May be.
また、本発明で使用する下水汚泥溶融スラグは発生過程や製法を問わない。例えば、上記特許文献１に示す溶融スラグの製法のように、溶融時に溶融金属をスラグと分離しない方法であってもよく、また、溶融時に添加剤として鉄等の金属を添加するものであってもよい。 Moreover, the generation | occurrence | production process and a manufacturing method are not ask | required for the sewage sludge molten slag used by this invention. For example, it may be a method in which the molten metal is not separated from the slag at the time of melting as in the method for producing molten slag shown in
次に、乾燥工程から送られてきた下水汚泥溶融スラグは、ホイールローダー、コンクリートミキサー、回転ドラム等の撹拌手段により均質化される（均質化工程）。これは、次工程で行う分析値の信頼性を高めるために行うものである。該分析値に基づき、後工程においてスラグを混合し、所望のク溶性リン酸含有量の肥料を生産するため、分析値がロット毎に管理されるスラグを代表する値となっているか否かは、生産される肥料の品質の保証精度に通ずる。なお、受け入れる下水汚泥熔融スラグが、ある程度均質化されていることが事前に判明している場合、あるいは、生産する肥料に許容される誤差等によっては、該均質化工程は省略することができる。 Next, the sewage sludge molten slag sent from the drying process is homogenized by a stirring means such as a wheel loader, a concrete mixer, a rotating drum, etc. (homogenization process). This is performed in order to increase the reliability of the analysis value performed in the next step. Based on the analysis value, in order to produce a fertilizer having a desired content of soluble phosphoric acid by mixing slag in the subsequent process, whether or not the analysis value is a value representative of slag managed for each lot. Leads to the guaranteed accuracy of the quality of the fertilizer produced. In addition, when it is known in advance that the sewage sludge melting slag to be received has been homogenized to some extent, or depending on an error allowed for the fertilizer to be produced, the homogenization step can be omitted.
分析工程においては、均質化処理を施した下水汚泥溶融スラグからサンプルを採取し、肥料分析法等により各種成分、特にク溶性リン酸含有量等を分析する。なお、分析は、例えば、２％クエン酸溶液で抽出した試料液に対してキノリン重量法、キノリン容量法、バナドモリブデン酸アンモニウム法等により行うことができる。 In the analysis step, a sample is taken from the sewage sludge molten slag that has been subjected to the homogenization treatment, and various components, in particular, the soluble phosphoric acid content, etc. are analyzed by a fertilizer analysis method or the like. The analysis can be performed, for example, on a sample solution extracted with a 2% citric acid solution by a quinoline weight method, a quinoline volume method, an ammonium vanadmolybdate method, or the like.
次に、ク溶性リン酸の分析結果に基づいて、下水汚泥溶融スラグを個別ロットで貯蔵管理する（個別ロット貯蔵管理工程）。例えば、図１に示したように、個別ロットで貯蔵管理する場合は、分析結果に基づくク溶性リン酸含有量数値で貯蔵管理する。 Next, the sewage sludge molten slag is stored and managed in individual lots based on the analysis results of the soluble phosphate (individual lot storage management step). For example, as shown in FIG. 1, when storage management is performed in individual lots, storage management is performed using a soluble phosphoric acid content value based on the analysis result.
本発明の肥料の生産方法において、前記個別ロットのうち下水汚泥溶融スラグを取り出すべき個別ロット及び個別ロットから取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定する工程（以下、「演算工程」という。図示せず。）は、演算手段により行われる。
なお、該演算手段は、生産すべき肥料のク溶性リン酸含有量及び生産すべき量の数値データ、並びに各個別ロットに貯蔵された下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量の実測値から、下水汚泥溶融スラグを取り出すべき個別ロットと、該個別ロットから取り出す溶融スラグの量または比率を、生産される肥料が所定のク溶性リン酸含有量を達成するように決定するものであり、これによれば、常に肥料公定規格の所定値（品質保証値）を上回る肥料を生産することができる。
下水汚泥溶融スラグを取り出す個別ロット及び、取り出す下水汚泥溶融スラグの量は、生産すべき肥料のク溶性リン酸含有量、生産すべき肥料の量、各個別ロットに貯蔵されている下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量、各個別ロットの在庫量等の各種データに基づいて決定することができる。例えば、個別ロットの数が少なくなるように決定すれば、貯蔵場所を節約することができる。In the fertilizer production method of the present invention, the individual lot from which the sewage sludge molten slag is to be taken out of the individual lots and the step of determining the amount of sewage sludge melted slag to be taken out from the individual lots (hereinafter referred to as “calculation step”). .) Is performed by a calculation means.
In addition, the calculation means is based on the numerical data of the solubilized phosphoric acid content of the fertilizer to be produced and the amount to be produced, and the measured value of the solubilized phosphoric acid content of the sewage sludge molten slag stored in each individual lot. The individual lot from which the sewage sludge molten slag is to be taken out and the amount or ratio of the molten slag to be taken out from the individual lot are determined so that the fertilizer to be produced achieves a predetermined content of soluble phospholic acid. According to this, it is possible to produce fertilizer that always exceeds the predetermined value (quality assurance value) of the official fertilizer standard.
The individual lots from which the sewage sludge molten slag is taken out and the amount of the sewage sludge melted slag to be taken out are the content of the soluble phosphonic acid of the fertilizer to be produced, the amount of fertilizer to be produced, and the sewage sludge melted slag stored in each individual lot. It can be determined based on various data such as the content of soluble phosphoric acid and the stock quantity of each individual lot. For example, if the number of individual lots is determined to be small, the storage location can be saved.
また、本発明の方法においては、上記演算手段で決定された結果を表示手段により表示する工程、及び／または上記結果に基づき、各個別ロットからの下水汚泥溶融スラグの取り出しを自動で行う制御工程を含んでいてもよい。 Further, in the method of the present invention, a step of displaying the result determined by the arithmetic means by the display means and / or a control step of automatically taking out the sewage sludge molten slag from each individual lot based on the result. May be included.
上記演算工程で決定された個別ロットから取り出された下水汚泥溶融スラグは、混合設備において混合され（以下、「混合工程」という。）、これにより所定のク溶性リン酸含有量を有する肥料が生産される。このように本発明によれば、下水汚泥溶融スラグを個別ロットとして一時的に保管し、その後、上記演算手段等に基づいて個別ロットから取り出して混合することにより、下水汚泥溶融スラグの発生場所や発生時期等によるク溶性リン酸含有量の変動（表３参照）を取り除くことができ、肥料公定規格に適合したリン酸質肥料を提供することができる。また、個別ロット毎に貯蔵管理し、混合処理することにより、所望のク溶性リン酸含有量の肥料を生産することができ、最も無駄なくスラグを肥料として活用できる。 The sewage sludge molten slag taken out from the individual lot determined in the above calculation process is mixed in a mixing facility (hereinafter referred to as “mixing process”), thereby producing a fertilizer having a predetermined content of soluble phosphoric acid. Is done. As described above, according to the present invention, the sewage sludge melted slag is temporarily stored as an individual lot, and then taken out from the individual lot based on the above calculation means, etc. Variations in the content of soluble phosphate due to the time of occurrence (see Table 3) can be removed, and a phosphate fertilizer that conforms to the official standard of fertilizer can be provided. Moreover, by storing and managing each individual lot and performing a mixing process, it is possible to produce a fertilizer having a desired content of soluble phospholic acid, and slag can be utilized as a fertilizer without waste.
本発明の生産方法において、一または複数の個別ロットから取り出した下水汚泥溶融スラグの混合工程は、例えば、回転式混合機、攪拌式混合機、振動混合機等の混合設備を使用して行うことができる。 In the production method of the present invention, the mixing step of the sewage sludge molten slag taken out from one or a plurality of individual lots should be performed using mixing equipment such as a rotary mixer, a stirring mixer, and a vibration mixer, for example. Can do.
＜貯蔵管理における別の態様＞
図１の方法では、下水汚泥溶融スラグを個別ロットで貯蔵管理したが、貯蔵管理の別の態様として、ク溶性リン酸含有量の数値範囲ごとに貯蔵管理することができる（以下、「統合ロット貯蔵管理」という。）。すなわち、例えばク溶性リン酸含有量の数値範囲を０．０〜５．０ｍａｓｓ％，５．１〜１０．０ｍａｓｓ％，…，３０．０〜３５．０ｍａｓｓ％のように７つの数値範囲に設定し、受入れた下水汚泥熔融スラグをク溶性リン酸含有率の分析値に基づき、該７つの数値範囲毎（以下、「統合ロット」という。）に一括りに振り分けて貯蔵管理する。この時、十分な広さの屋内ヤードがあれば、統合ロットの一山を作成するだけで良く、特にタンク、ホッパー、擁壁で隔てられた土間等を使用しなくてもよい。ク溶性リン酸含有量の数値範囲は、上記したように例えば０．０超〜５．０ｍａｓｓ％、５．１〜１０．０ｍａｓｓ％、１０．１〜１５．０ｍａｓｓ％、１５．１〜２０．０ｍａｓｓ％、２０．１〜２５．０ｍａｓｓ％、２５．１〜３０．０ｍａｓｓ％、３０．１〜３５．０ｍａｓｓ％の７区分とすることができるが、区分数はこれに限定されず、例えば３区分、５区分、１０区分、２０区分等に分けてもよい。なお、上記のク溶性リン酸含有量の区分については、各区分の数値範囲を５．０ｍａｓｓ％ごとに分けて設定しているが、これに限定されるものではない。このように、受け入れた下水汚泥溶融スラグは、分析工程設備において測定された値に相当する統合ロットとして貯蔵されることになる。
なお、異なる下水処理施設から発生した下水汚泥溶融スラグを受け入れ時に混合して用いた場合には、表３に示すような下水汚泥溶融スラグの発生場所（下水処理場）によるク溶性リン酸含有量の相違の影響を減少させることができるので、ク溶性リン酸含有量の分布範囲が狭まり、統合ロットによる貯蔵管理工程において、下水汚泥溶融スラグの貯蔵設備の区分数の削減、あるいは区分間隔の細分化を図ることが可能となる。<Another aspect of storage management>
In the method of FIG. 1, sewage sludge molten slag was stored and managed in individual lots. However, as another aspect of storage management, storage management can be performed for each numerical range of the content of soluble phosphate (hereinafter referred to as “integrated lot”). Storage management "). That is, for example, the numerical range of the soluble phosphoric acid content is set to seven numerical ranges such as 0.0 to 5.0 mass%, 5.1 to 10.0 mass%, ..., 30.0 to 35.0 mass%. The received sewage sludge melted slag is distributed and managed in a batch for each of the seven numerical ranges (hereinafter referred to as “integrated lot”) based on the analysis value of the content of soluble phosphoric acid. At this time, if there is a sufficiently large indoor yard, it is only necessary to create a pile of integrated lots, and it is not particularly necessary to use a tank, a hopper, a soil separated by a retaining wall, or the like. As described above, the numerical range of the soluble phosphate content is, for example, more than 0.0 to 5.0 mass%, 5.1 to 10.0 mass%, 10.1 to 15.0 mass%, 15.1 to 20. It can be divided into 7 categories of 0 mass%, 20.1 to 25.0 mass%, 25.1 to 30.0 mass%, 30.1 to 35.0 mass%, but the number of categories is not limited to this, for example 3 You may divide into a division, 5 divisions, 10 divisions, 20 divisions, etc. In addition, about the said division | segmentation of soluble phosphoric acid content, although the numerical range of each division is divided and set for every 5.0 mass%, it is not limited to this. Thus, the received sewage sludge melted slag is stored as an integrated lot corresponding to the value measured in the analytical process facility.
In addition, when sewage sludge melted slag generated from different sewage treatment facilities is mixed at the time of acceptance, the content of soluble phosphoric acid at the place where sewage sludge melted slag is generated (sewage treatment plant) as shown in Table 3 The distribution range of soluble phosphoric acid content is narrowed and the number of sections of storage facilities for sewage sludge melt slag is reduced or subdivision of section intervals is reduced in the integrated lot management process. Can be achieved.
本発明の肥料の生産方法において、各統合ロットのうち下水汚泥溶融スラグを取り出すべき統合ロット及び統合ロットから取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定する工程は、個別ロット貯蔵管理の場合と同様に演算手段により行われる。
なお、統合ロット貯蔵管理の場合、該演算手段は、生産すべき肥料のク溶性リン酸含有量及び生産すべき量の数値データ、並びに各統合ロットに貯蔵された下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量の実測値または数値範囲の最小値から、下水汚泥溶融スラグを取り出すべき一または複数の統合ロットと、該統合ロットから取り出す溶融スラグの量または比率を、生産される肥料が所定のク溶性リン酸含有量を達成するように決定するものであり、これによれば、常に肥料公定規格の所定値（品質保証値）を上回る肥料を生産することができる。
下水汚泥溶融スラグを取り出す統合ロット及び、取り出す下水汚泥溶融スラグの量は、生産すべき肥料のク溶性リン酸含有量、生産すべき肥料の量、各統合ロットに貯蔵されている下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量、各統合ロットの在庫量等の各種データに基づいて決定することができる。
例えば、下水汚泥溶融スラグを取り出す統合ロットは、各統合ロットの在庫量を考慮し、各統合ロットに備蓄されている下水汚泥溶融スラグを極力均等に消費する方法や、ク溶性リン酸含有量の最高値と最低値の統合ロットから消費していく方法、生産計画や注文などに基づいて決められた量の肥料を生産する行為が終了する毎に各統合ロットの残量が均等になるように消費していく方法、これまでの統計に基づき、発生頻度の高いク溶性リン酸含有量の数値範囲として貯蔵管理されている統合ロットを優先的に使用する方法等によって決定し、計画的に生産を行うことができる。なお、このような決定方法は個別ロット管理においても有効である。In the fertilizer production method of the present invention, the integrated lot from which the sewage sludge melted slag is to be taken out of each integrated lot and the step of determining the amount of sewage sludge melted slag to be taken out from the integrated lot are calculated in the same manner as in the case of individual lot storage management. By means.
In the case of integrated lot storage management, the calculation means includes numerical data on the content of soluble phosphonic acid in fertilizer to be produced and the amount to be produced, as well as the soluble phosphorus in the sewage sludge molten slag stored in each integrated lot. One or more integrated lots from which the sewage sludge molten slag is to be taken out and the amount or ratio of the molten slag to be taken out from the integrated lot from the actual value of the acid content or the minimum value range, It is determined so as to achieve a soluble phosphoric acid content, and according to this, a fertilizer that always exceeds a predetermined value (quality assurance value) of the official fertilizer standard can be produced.
The integrated lot for taking out the sewage sludge molten slag and the amount of the sewage sludge molten slag to be taken out are the content of the soluble phosphonic acid in the fertilizer to be produced, the amount of the fertilizer to be produced, and the sewage sludge molten slag stored in each integrated lot. It can be determined based on various data such as the content of soluble phosphoric acid and the stock quantity of each integrated lot.
For example, an integrated lot that takes out sewage sludge melt slag takes into account the stock quantity of each integrated lot, and uses a method of consuming sewage sludge melt slag stocked in each integrated lot as evenly as possible, The remaining amount of each integrated lot is equalized every time the act of producing the amount of fertilizer determined based on the method of consumption from the highest and lowest integrated lot, production plan and order etc. is finished Based on the method of consumption and the statistics so far, it is determined by the method that preferentially uses the integrated lot that is stored and managed as the numerical range of the content of soluble phosphoric acid content that is frequently generated, etc., and planned production It can be performed. Such a determination method is also effective in individual lot management.
なお、演算手段において適用される数値を、ク溶性リン酸含有量数値範囲の最小値とすると、設計成分と実際の製品成分との乖離の最大幅は、ク溶性リン酸含有量の数値範囲の最小値と最大値の差ということになる。本発明では、ク溶性リン酸含有量の高い下水汚泥溶融スラグを、単独では肥料公定規格に適合し得ない下水汚泥溶融スラグと混合することによって、より多くの下水汚泥溶融スラグを肥料化することができ、下水汚泥溶融スラグ全体の利用率を高めることができる。したがって、ク溶性リン酸含有量の高い下水汚泥溶融スラグの節約的使用は重要であり、統合ロットを貯蔵管理する際のク溶性リン酸含有量の数値範囲の設定については、好ましくは０．５〜５ｍａｓｓ％間隔、より好ましくは０．５〜２．５ｍａｓｓ％間隔が望ましい。 Note that if the numerical value applied in the calculation means is the minimum value of the numerical value range of the soluble phosphoric acid content, the maximum width of the deviation between the design component and the actual product component is the numerical value range of the soluble phosphoric acid content. This is the difference between the minimum and maximum values. In the present invention, sewage sludge molten slag having a high content of soluble phosphoric acid is mixed with sewage sludge melted slag that cannot meet the official standard of fertilizer alone, thereby fertilizing more sewage sludge melted slag. It is possible to increase the utilization rate of the entire sewage sludge molten slag. Therefore, the conservative use of sewage sludge molten slag having a high content of soluble phosphonic acid is important, and the setting of the numerical range of the soluble phosphonic acid content when storing and managing an integrated lot is preferably 0.5. -5 mass% intervals, more preferably 0.5-2.5 mass% intervals are desirable.
以上のように、下水汚泥熔融スラグを数値範囲毎に統合ロット貯蔵管理することにより、個別ロット貯蔵管理に比べ、定められた一定の貯蔵スペースで安定的に肥料を生産することが可能となる。
なお、統合ロット貯蔵管理において、各統合ロットに新たに貯蔵される下水汚泥熔融スラグのク溶性リン酸含有量、スラグ量と、既貯蔵済みの下水汚泥熔融スラグのク溶性リン酸含有量、スラグ量に基づき、新たな下水汚泥熔融スラグを加えた後の正確な該統合ロットの下水汚泥熔融スラグのク溶性リン酸含有量、スラグ量を数値計算により求め、その後の演算処理工程において、前述の最小値に代え、該数値計算値を用いれば、最小値を用いることによる無駄を省くことができる。ただし、この場合、新たな下水汚泥熔融スラグと既貯蔵済みスラグとの均質化を行うことが好ましい。As described above, by performing integrated lot storage management of sewage sludge melting slag for each numerical range, it becomes possible to produce fertilizer stably in a fixed storage space as compared with individual lot storage management.
In integrated lot storage management, sewage sludge melt slag newly stored in each integrated lot, slag-soluble phosphoric acid content, slag amount, sewage sludge melt slag already stored, slag-soluble phosphate content, slag Based on the amount, the sewage sludge melt slag of the integrated lot after adding new sewage sludge melt slag is obtained by numerical calculation of the slag-soluble phosphoric acid content of the sewage sludge melt slag and the slag amount. If the numerical value is used instead of the minimum value, waste due to the use of the minimum value can be eliminated. However, in this case, it is preferable to homogenize new sewage sludge melting slag and already stored slag.
＜下水汚泥熔融スラグに金属類が含まれる場合の工程＞
処理施設Ａ及びＢで発生した下水汚泥溶融スラグに、乾燥処理を施したのち、観察したところ、金属類と思われる異物が含まれていることが判明し、主にリン化鉄（Ｆｅ２Ｐ，Ｆｅ３Ｐ等）を主成分としていることがわかった（以下、このリン化鉄を主成分とする金属類を「リン含有金属類」と言う。）。<Process when metals are contained in sewage sludge melting slag>
The sewage sludge melted slag generated in the treatment facilities A and B was dried and then observed. As a result, it was found that the foreign substances considered to be metals were contained, mainly iron phosphide (Fe 2 P , Fe 3 P, etc.) as a main component (hereinafter referred to as “phosphorus-containing metals”).
図３は、下水汚泥溶融スラグに含まれていた金属類と思われる異物がリン化鉄を主成分として含んでいることを示すＸ線回折による解析チャートである。 FIG. 3 is an analysis chart by X-ray diffraction showing that a foreign substance considered to be a metal contained in the sewage sludge molten slag contains iron phosphide as a main component.
さらに、リン含有金属類中のク溶性リン酸含有量を、リン含有金属類を蛍光Ｘ線で解析して求めたリン含有金属類中のリン全量を基に、リン酸として換算して求めたリン酸全量と、肥料分析法によって得られたク溶性リン酸含有量とから、リン酸全量に占めるク溶性リン酸含有量の割合（ク溶性リン酸率）を求めた。その結果、表４に示すように、リン含有金属類のク溶性リン酸率が著しく低いことが判った。従って、生産される肥料のク溶性リン酸含有量を上げるためには、リン含有金属類を除去することが好ましい。 Furthermore, the soluble phosphoric acid content in the phosphorus-containing metals was determined by converting it as phosphoric acid based on the total amount of phosphorus in the phosphorus-containing metals obtained by analyzing the phosphorus-containing metals with fluorescent X-rays. From the total amount of phosphoric acid and the soluble phosphonic acid content obtained by the fertilizer analysis method, the ratio of the soluble phosphonic acid content in the total amount of phosphoric acid (the soluble phosphonic acid ratio) was determined. As a result, as shown in Table 4, it was found that the phosphorus-containing metals had a remarkably low percentage of soluble phosphoric acid. Therefore, it is preferable to remove the phosphorus-containing metals in order to increase the soluble phosphate content of the fertilizer produced.
そこで、本発明ではさらに、前記乾燥工程後の下水汚泥溶融スラグから、金属類、特に鉄、リン化鉄等の金属類を除去するため、均質化工程の前段において選別工程を設けることが好適である。 Therefore, in the present invention, in order to remove metals, particularly metals such as iron and iron phosphide, from the sewage sludge molten slag after the drying step, it is preferable to provide a selection step before the homogenization step. is there.
また、発明者らが、上記選別工程後に取り分けたリン含有金属類を良く観察したところ、単独状態のリン含有金属類だけでなく、リン含有金属類と下水汚泥溶融スラグとが融着した状態のものが混在していることがわかった。 In addition, the inventors have closely observed the phosphorus-containing metals separated after the above-described sorting step, and not only the phosphorus-containing metals in a single state, but also the phosphorus-containing metals and the sewage sludge molten slag are fused. It turns out that things are mixed.
そこで、リン含有金属類と下水汚泥溶融スラグとが融着した状態のものに対して衝撃を加えてみたところ、単独状態のリン含有金属類と下水汚泥溶融スラグとに分離することができることを見出した。この原理を用いて、下水処理施設（Ａ・Ｂ）の下水汚泥から生産した下水汚泥溶融スラグを、衝撃処理せずに磁力選別した場合と、衝撃処理を施してから磁力選別した場合との磁着物の量（ｍａｓｓ％）及び下水汚泥溶融スラグの回収率（ｍａｓｓ％）を調べた。その結果を表５に示す。 Therefore, when an impact was applied to the fused state of the phosphorus-containing metal and the sewage sludge molten slag, it was found that the phosphorus-containing metal and the sewage sludge molten slag can be separated into a single state. It was. Using this principle, the sewage sludge molten slag produced from the sewage sludge in the sewage treatment facility (A / B) is magnetically separated without impact treatment, and when the magnetic separation is performed after impact treatment. The amount of kimono (mass%) and the recovery rate of sewage sludge molten slag (mass%) were examined. The results are shown in Table 5.
表５の結果により、衝撃処理を加えて融着状態にある下水汚泥溶融スラグと金属類を分離することによって、下水汚泥溶融スラグの回収率を高められることがわかった。
従って、本発明では、前記選別工程より前に、下水汚泥溶融スラグに対して衝撃処理を加えて融着状態にある下水汚泥溶融スラグと金属類を分離して単独状態の下水汚泥溶融スラグの回収率を高めるための分離工程（以下、「分離工程」という。）を含んでいてもよい。From the results in Table 5, it was found that the recovery rate of the sewage sludge melted slag can be increased by separating the sewage sludge melted slag and the metal in the fused state by applying an impact treatment.
Therefore, in the present invention, before the screening step, the sewage sludge melted slag is subjected to an impact treatment to separate the sewage sludge melted slag and the metals in a fused state and recover the single state sewage sludge melted slag. A separation step for increasing the rate (hereinafter referred to as “separation step”) may be included.
分離工程は、例えば図４に示したロールクラッシャー式衝撃処理装置かあるいは図５に示したホイールローダー式衝撃処理装置が用いられる。
ロールクラッシャー式衝撃処理装置は、二本のローラーが平行に取り付けられており、両側から中央に向かって荷重圧力が加わっており、投入した下水汚泥溶融スラグがローラーの間を通過する際に、ローラーの荷重圧力による衝撃を受けて、融着状態にある下水汚泥溶融スラグと金属類を、単独状態の下水汚泥溶融スラグと金属類に分離する。ホイールローダー式衝撃装置は、荷重圧力の源がホイールローダー自身の車重によるもので、乾燥処理のために、下水汚泥溶融スラグをヤード展開する際にホイールローダーのような大型車両を使用する場合においては、衝撃処理効果を得ることができるため、乾燥工程のためのヤード展開作業が分離工程を兼ねることができる。
なお、その他の衝撃処理装置としては、ボールミル、トップグラインダー、ジョークラッシャー、マーラーミル、竪型ミル等を用いることができる。In the separation step, for example, the roll crusher type impact treatment device shown in FIG. 4 or the wheel loader type impact treatment device shown in FIG. 5 is used.
In the roll crusher type impact treatment device, two rollers are mounted in parallel, load pressure is applied from both sides toward the center, and when the sewage sludge molten slag that has been introduced passes between the rollers, The sewage sludge molten slag and metals in a fused state are separated into sewage sludge melted slag and metals in a single state in response to an impact due to the load pressure. In the wheel loader type impact device, the source of load pressure is due to the weight of the wheel loader itself, and when a large vehicle such as a wheel loader is used for yard development of sewage sludge molten slag for drying treatment, Since an impact treatment effect can be obtained, the yard development work for the drying process can also serve as the separation process.
In addition, as another impact processing apparatus, a ball mill, a top grinder, a jaw crusher, a Mahler mill, a vertical mill, or the like can be used.
選別工程としては、磁力、風力、浮力、波長識別、磁束密度変化識別等のいずれか１つ又は複数の選別方法を用いることが好ましく、これは、下水汚泥溶融スラグ中に含まれる異物（高密度物）として、前記金属等の磁着物以外にも、非磁着物が含まれる場合があり、上記風力等の選別方法によれば、非磁着物も効果的に除去できるからである。
例えば磁力選別の例については、図６及び図７に旋回分散式選別法を、図８及び図９に振動分散式選別法を、図１０に振動偏析式選別法を示した。As the sorting step, it is preferable to use any one or a plurality of sorting methods such as magnetic force, wind force, buoyancy, wavelength identification, magnetic flux density change identification, and the like, which is a foreign matter (high density) contained in the sewage sludge melting slag. This is because non-magnetized materials may be included in addition to the magnetically magnetized materials such as metals, and the non-magnetized materials can be effectively removed by the above-described sorting method such as wind power.
For example, with respect to an example of magnetic force sorting, FIGS. 6 and 7 show the swivel dispersion sorting method, FIGS. 8 and 9 show the vibration dispersion sorting method, and FIG. 10 shows the vibration segregation sorting method.
まず、図６及び図７に示した旋回分散式選別法について説明する。旋回分散式選別法では、旋回駆動手段により旋回可能な、傾斜して設けられた旋回ボードと該旋回ボードの下端部分の上方に配置された磁気プーリー等の選別機からなる選別装置を用いることができる。この選別装置においては、傾斜した旋回ボードの上端部分の基板上に、ベルトコンベア等の移送手段により下水汚泥溶融スラグを供給した後、旋回ボードを旋回させながら下水汚泥溶融スラグを下端側へ落としていく。この時、下水汚泥溶融スラグが旋回ボード上に薄く広がるため、選別効率が高くなる。また、磁気プーリーにて磁着された単独状態のリン含有金属類は、襞（ひだ）状やキャタピラー状の突起をベルト表面に有するベルトコンベアにより系外へ搬送される。なお、前記搬送機構が有するベルト表面の突起により、磁気プーリーの磁力による磁着物の引き戻し滞留堆積を防ぐことができる。旋回ボードの下端に達した下水汚泥溶融スラグはコンベア等により均質化工程に移送される。 First, the swirl dispersion type sorting method shown in FIGS. 6 and 7 will be described. In the swivel distributed sorting method, it is possible to use a sorting device comprising a swivel board provided at an inclination, which can be swung by a swivel driving means, and a sorter such as a magnetic pulley disposed above the lower end portion of the swivel board. it can. In this sorting apparatus, after supplying the sewage sludge melting slag onto the substrate at the upper end portion of the tilted swirl board by transfer means such as a belt conveyor, the sewage sludge melted slag is dropped to the lower end side while swirling the swirl board. Go. At this time, since the sewage sludge molten slag spreads thinly on the swivel board, the sorting efficiency is increased. In addition, the phosphorus-containing metal in a single state magnetized by a magnetic pulley is conveyed out of the system by a belt conveyor having ridges or caterpillar-like protrusions on the belt surface. The protrusions on the belt surface of the transport mechanism can prevent the magnetic deposit from being pulled back and accumulated due to the magnetic force of the magnetic pulley. The sewage sludge molten slag reaching the lower end of the swivel board is transferred to the homogenization process by a conveyor or the like.
次に、図８及び図９に示した振動分散式選別法について説明する。この選別法は駆動手段が振動であることを除けば旋回分散式選別法と同様の機構である。 Next, the vibration dispersion type selection method shown in FIGS. 8 and 9 will be described. This sorting method is the same mechanism as the swivel distributed sorting method except that the driving means is vibration.
次に、図１０に示した振動偏析式選別法について説明する。振動偏析式選別法では、本体となるベルトコンベアと、本体となるベルトコンベアの送り出し側先端部位のプーリーとして配置された磁気プーリーと、搬送途中の部位においてベルト越しに配置された振動駆動により振動可能な振動ボードからなる選別装置を用いることができる。この選別装置においては、本体となるベルトコンベアの導入部に、ベルトコンベア等の移送手段により下水汚泥溶融スラグを供給した後、搬送途中の部位においてベルト越しに配置された振動ボードを駆動させ、本体となるベルトコンベアのベルトをフィードさせて下水汚泥溶融スラグを送り出し側へ送っていく。この時、本体となるベルトコンベアの搬送途中の部位において下水汚泥溶融スラグに振動が伝えられ、下水汚泥溶融スラグよりも比重の大きい金属類が振動によって下層へ偏析する。また、振動ボードに磁石板を採用するか、磁石板を取り付けることにより金属類の下層への偏析を促進させることができる。下水汚泥溶融スラグは下層に金属類を偏析させた状態を保ちながら送り出し側先端部位に送られ、下層に偏析した金属類は、その部位に配置されている磁気プーリーの磁力によってベルト越しに磁着保持される。本体となるベルトコンベアのベルトは送り出し側先端に到達すると反転して戻っていく。この時、下水汚泥溶融スラグは非磁性のため、反転傾斜によってベルトから落下し、ベルトコンベア等の手段により均質化工程に移送される。一方、金属類は磁気プーリーの磁力範囲を脱したところで落下し、ベルトコンベア等により系外へ排出される。なお、前記搬送機構が有するベルト表面の突起により、磁気プーリーの磁力による磁着物の引き戻し滞留堆積を防ぐことができる。 Next, the vibration segregation screening method shown in FIG. 10 will be described. The vibration segregation sorting method can vibrate by the belt conveyor that is the main body, the magnetic pulley that is arranged as the pulley at the leading end of the belt conveyor that is the main body, and the vibration drive that is placed over the belt in the middle of the conveyance It is possible to use a sorting device comprising a simple vibration board. In this sorting device, after supplying the sewage sludge melted slag to the introduction part of the belt conveyor as the main body by transfer means such as a belt conveyor, the vibration board arranged over the belt is driven in the part in the middle of conveyance, and the main body The sewage sludge molten slag is fed to the delivery side by feeding the belt of the belt conveyor. At this time, vibration is transmitted to the sewage sludge melted slag at a site in the middle of the conveyance of the belt conveyor as the main body, and metals having a specific gravity larger than that of the sewage sludge melted slag are segregated to the lower layer by the vibration. Moreover, the segregation to the lower layer of metals can be promoted by employ | adopting a magnet plate for a vibration board, or attaching a magnet plate. The sewage sludge molten slag is sent to the tip of the delivery side while keeping the metal segregated in the lower layer, and the metal segregated in the lower layer is magnetized over the belt by the magnetic force of the magnetic pulley arranged at that site. Retained. When the belt of the belt conveyor as the main body reaches the tip on the sending side, it is reversed and returned. At this time, since the sewage sludge molten slag is non-magnetic, it falls from the belt due to inversion and is transferred to the homogenization step by means of a belt conveyor or the like. On the other hand, the metal falls when it departs from the magnetic range of the magnetic pulley and is discharged out of the system by a belt conveyor or the like. The protrusions on the belt surface of the transport mechanism can prevent the magnetic deposit from being pulled back and accumulated due to the magnetic force of the magnetic pulley.
また、磁力選別を行うための選別装置の他の例としては、下水汚泥溶融スラグを搬送するベルトコンベアの下流側の上方に板状の磁選機が配置されているものを使用してもよい。この時、コンベアは、振動または揺動可能であることがさらに好ましい。Further, as another example of a sorting device for performing magnetic sorting, a device in which a plate-like magnetic separator is disposed on the downstream side of a belt conveyor that conveys sewage sludge molten slag may be used. At this time, the conveyor is more preferably capable of vibrating or swinging.
また、本発明の生産方法において、上記受け入れ工程、乾燥工程、分離工程、選別工程、均質化工程、貯蔵工程、混合工程、粉砕工程、篩い分け工程等の設備間での下水汚泥溶融スラグの移送は、ベルトコンベア、スクリューコンベア、フローコンベア、チェーンコンベア、バイブローフィーダー、バケットエレベーター等の移送手段を使用して行うことができる。 In the production method of the present invention, the sewage sludge molten slag is transferred between facilities such as the receiving step, the drying step, the separation step, the selection step, the homogenization step, the storage step, the mixing step, the pulverizing step, and the sieving step. Can be performed using transfer means such as a belt conveyor, a screw conveyor, a flow conveyor, a chain conveyor, a vibratory feeder, and a bucket elevator.
なお、本発明は、下水汚泥溶融スラグの受け入れ設備と、該下水汚泥溶融スラグを乾燥する設備と、該下水汚泥溶融スラグを均質化する設備と、該下水汚泥溶融スラグのク溶性リン酸含有量を分析する設備と、該下水汚泥溶融スラグを個別ロットとして貯蔵する設備もしくは、ク溶性リン酸含有量に応じて複数設けた数値範囲ごとに統合ロットとして貯蔵する設備と、該貯蔵工程から複数の個別ロットもしくは、統合ロットとして貯蔵された下水汚泥溶融スラグを所定の割合で混合する設備と、混合された該下水汚泥溶融スラグを粉砕する設備と、粉砕した該下水汚泥溶融スラグを所定の粒径に整える篩い分け設備と、を備えた肥料の生産システムをも提供する。
ここで、受け入れ設備、乾燥設備、均質化設備、貯蔵設備、混合設備は、例えば前記で説明したものである。また、分析設備は、例えば前記分析工程で説明した分析方法によりク溶性リン酸含有量を測定するものである。
該肥料の生産システムは、前記で説明した選別工程を行うための選別設備、例えば前記磁力選別を行うための磁選装置を備えていてもよい。
さらに該肥料の生産システムは、前記演算手段を備えていてもよい。The present invention includes a facility for receiving sewage sludge molten slag, a facility for drying the sewage sludge melted slag, a facility for homogenizing the sewage sludge melted slag, and a sewable sludge melted slag-soluble phosphoric acid content. A facility for analyzing the sewage sludge melt slag as an individual lot, or a facility for storing as an integrated lot for each numerical range provided in accordance with the content of soluble phosphoric acid. Equipment for mixing sewage sludge molten slag stored as individual lots or integrated lots at a predetermined ratio, equipment for pulverizing the mixed sewage sludge molten slag, and pulverized sewage sludge molten slag with a predetermined particle size We also provide a fertilizer production system with sieving equipment.
Here, the receiving facility, the drying facility, the homogenizing facility, the storage facility, and the mixing facility are those described above, for example. Moreover, an analysis equipment measures a soluble phosphoric acid content by the analysis method demonstrated in the said analysis process, for example.
The fertilizer production system may include a sorting facility for performing the sorting process described above, for example, a magnetic separator for performing the magnetic sorting.
Furthermore, the fertilizer production system may include the calculation means.
上記実施態様の生産方法により、異なる下水処理施設及び異なる下水処理時期に発生する下水汚泥溶融スラグを貯蔵し、貯蔵された下水汚泥溶融スラグを一定の割合で混合する方法について、表３で示した下水処理施設（Ａ，Ｂ）の下水汚泥溶融スラグの分析結果を用いた数値上のシミュレーションを以下に示す。例えば、副産りん酸肥料は公定規格上、ク溶性リン酸含有量が１５．０ｍａｓｓ％以上であることが必要であることから、生産される肥料が１５．０ｍａｓｓ％以上のク溶性リン酸含有量となるように混合割合を決定した。 Table 3 shows a method of storing sewage sludge melted slag generated at different sewage treatment facilities and different sewage treatment times and mixing the stored sewage sludge melted slag at a certain ratio by the production method of the above embodiment. A numerical simulation using the analysis result of the sewage sludge molten slag of the sewage treatment facility (A, B) is shown below. For example, by-product phosphate fertilizer is required to have a soluble phosphate content of 15.0 mass% or more according to official standards, so that the produced fertilizer contains 15.0 mass% or more soluble soluble phosphate. The mixing ratio was determined to be an amount.
シミュレーション１：
下水処理施設Ａの１０月の下水汚泥溶融スラグ（スラグａ，ク溶性リン酸含有量５．９０ｍａｓｓ％）の個別ロットを貯蔵場所（舗装床）に個別ロット貯蔵管理し、下水処理施設Ｂの８月の下水汚泥溶融スラグ（スラグｂ，ク溶性リン酸含有量２６．２ｍａｓｓ％）の個別ロットを同様に個別ロット貯蔵管理する。なお、このシミュレーションにおいて、前記貯蔵場所には、スラグａ、スラグｂのみがそれぞれ貯蔵されている。スラグａ，ｂを５４：４６の重量比で混合すれば、生産される肥料のク溶性リン酸含有量は１５．２ｍａｓｓ％となる。このように、本発明は、そのままではク溶性リン酸含有量が規定値を満たさないために肥料として利用できない下水汚泥熔融スラグａを、肥料化することが可能となる。Simulation 1:
Individual lots of sewage sludge molten slag (slag a, slag soluble phosphate content 5.90 mass%) in October of sewage treatment facility A are stored and managed in the storage place (paved floor). Individual lots of sewage sludge molten slag (slag b, soluble phosphoric acid content 26.2 mass%) of the moon are stored and managed in the same manner. In this simulation, only slag a and slag b are stored in the storage location. If the slags a and b are mixed at a weight ratio of 54:46, the slag-soluble phosphoric acid content of the fertilizer produced is 15.2 mass%. Thus, the present invention makes it possible to fertilize the sewage sludge melt slag a that cannot be used as a fertilizer because the content of the soluble phosphoric acid does not satisfy the specified value as it is.
シミュレーション２：
下水処理施設Ａの１０月の下水汚泥溶融スラグ（スラグａ，ク溶性リン酸含有量５．９０ｍａｓｓ％）の個別ロットを、図２中のク溶性リン酸含有量の数値範囲にある５．１〜１０．０の統合ロットとして貯蔵場所（舗装床）に貯蔵し、下水処理施設Ｂの８月の下水汚泥溶融スラグ（スラグｂ，ク溶性リン酸含有量２６．２ｍａｓｓ％）の個別ロットを、図２中のク溶性リン酸含有量の数値範囲にある２５．１〜３０．０の統合ロットとして貯蔵場所（舗装床）に貯蔵する。なお、このシミュレーションにおいて、前記貯蔵場所には、スラグａ、スラグｂのみがそれぞれ貯蔵されている。スラグａ，ｂを１：１の重量比で混合する。各枠の最小値に基づいた計算では、生産される肥料のク溶性リン酸含有量は１５．１ｍａｓｓ％となる。また、実際成分のク溶性リン酸含有量に基づく計算では、生産される肥料のク溶性リン酸含有量は１６．０５ｍａｓｓ％となる。従って、ク溶性リン酸含有量の数値範囲の設定を５．０ｍａｓｓ％間隔とし該数値範囲の最小値に基づいて演算することにより、下水汚泥溶融スラグを取り出す統合ロット及び下水汚泥溶融スラグの混合比を求めた場合でも、規格に適合した肥料を生産し得ることがわかる。Simulation 2:
The individual lot of sewage sludge melted slag (slag a, content of soluble phosphoric acid 5.90 mass%) in October of the sewage treatment facility A is within the numerical range of the soluble soluble phosphoric acid content in FIG. -Stored in a storage place (paved floor) as an integrated lot of 10.0, and individual lots of sewage sludge molten slag in August of sewage treatment facility B (slag b, content of soluble phosphoric acid 26.2 mass%), It is stored in a storage place (paved floor) as an integrated lot of 25.1 to 30.0 in the numerical range of the soluble phosphate content in FIG. In this simulation, only slag a and slag b are stored in the storage location. Slag a and b are mixed at a weight ratio of 1: 1. In the calculation based on the minimum value of each frame, the soluble ferric acid content of the fertilizer to be produced is 15.1 mass%. Further, in the calculation based on the content of the soluble phosphonic acid of the actual component, the solute-soluble phosphoric acid content of the fertilizer to be produced is 16.05 mass%. Therefore, by setting the numerical range of the soluble phosphoric acid content to 5.0 mass% intervals and calculating based on the minimum value of the numerical range, the mixing ratio for extracting the sewage sludge molten slag and the mixing ratio of the sewage sludge molten slag It can be seen that fertilizers conforming to the standards can be produced even when sought.
シミュレーション３：
下水処理施設Ａの９月の下水汚泥溶融スラグ（スラグｃ、ク溶性リン酸含有量１２．８ｍａｓｓ％）の個別ロットを、図２中のク溶性リン酸含有量の数値範囲にある１０．１〜１５．０の統合ロットとして貯蔵場所（舗装床）に貯蔵し、下水処理施設Ａの７月の下水汚泥溶融スラグ（スラグｄ、ク溶性リン酸含有量９．３０ｍａｓｓ％）の個別ロットを図２中のク溶性リン酸含有量の数値範囲にある５．１〜１０．０の統合ロットとして貯蔵場所（舗装床）に貯蔵し、下水処理施設Ｂの８月の下水汚泥溶融スラグ（スラグｅ、ク溶性リン酸含有量２６．２ｍａｓｓ％）の個別ロットを図１中のク溶性リン酸含有量の数値範囲にある２５．１〜３０．０の統合ロットとして貯蔵場所（舗装床）に貯蔵する。スラグｃ，ｄ，ｅを１：１：２の重量比で混合する。各枠の最小値に基づいた計算結果では、生産される肥料のク溶性リン酸含有量の試算値は１６．３５ｍａｓｓ％となる。また、実際のク溶性リン酸含有量に基づく計算結果では、生産される肥料のク溶性リン酸含有量の試算値は１８．６２５ｍａｓｓ％となる。従って、ク溶性リン酸含有量の数値範囲の設定を５．０ｍａｓｓ％間隔とし該数値範囲の最小値に基づいて演算することにより、下水汚泥溶融スラグを取り出す貯蔵設備及び下水汚泥溶融スラグの混合比を求めた場合でも、規格に適合した肥料を生産し得ることがわかる。Simulation 3:
The individual lot of sewage sludge molten slag in September of sewage treatment facility A (slag c, 12.8 mass% of soluble phosphoric acid content) is in the numerical range of the soluble phosphoric acid content in FIG. Figure -1 shows an individual lot of sewage sludge melted slag (slag d, soluble phosphoric acid content 9.30 mass%) in July of sewage treatment facility A, stored in a storage place (paved floor) as an integrated lot of ~ 15.0 2 is stored in a storage place (paved floor) as an integrated lot of 5.1 to 10.0 in the numerical range of the content of soluble phosphoric acid in 2, and the sewage sludge molten slag (slag e) in August of the sewage treatment facility B The individual lots having a soluble phosphoric acid content of 26.2 mass%) are stored in the storage place (paved floor) as integrated lots of 25.1 to 30.0 in the numerical range of the soluble phosphoric acid content in FIG. To do. The slags c, d and e are mixed at a weight ratio of 1: 1: 2. In the calculation result based on the minimum value of each frame, the estimated value of the soluble phosphate content of the fertilizer to be produced is 16.35 mass%. Moreover, in the calculation result based on actual kurea soluble phosphoric acid content, the trial calculation value of the kurea soluble phosphoric acid content of the fertilizer produced will be 18.625 mass%. Accordingly, by setting the numerical range of the soluble phosphoric acid content to 5.0 mass% intervals and calculating based on the minimum value of the numerical range, the storage equipment for taking out the sewage sludge molten slag and the mixing ratio of the sewage sludge molten slag It can be seen that fertilizers conforming to the standards can be produced even when sought.
実施例１：
Ａ，Ｂ二カ所の下水処理施設の下水汚泥から生産した下水汚泥溶融スラグに、上記の乾燥処理、分雕処理、選別処理を施し、選別処理前後のリン酸全量及びク溶性リン酸含有量を分析した。結果を表６に示す。Example 1:
The sewage sludge molten slag produced from the sewage sludge at the two sewage treatment facilities in A and B is subjected to the above drying treatment, separation treatment, and sorting treatment, and the total amount of phosphoric acid before and after the sorting treatment and the content of soluble phosphoric acid are determined. analyzed. The results are shown in Table 6.
表６からわかるように、選別設備及び選別工程を含む実施態様において、ク溶性リン酸含有量の向上した肥料を生産できる。 As can be seen from Table 6, in embodiments including sorting equipment and sorting steps, fertilizers with improved soluble phosphate content can be produced.
実施例２：
下水処理施設Ａ及びＢにおいて２０１０年８〜１０月及び２０１１年１〜７月に、株式会社クボタ製の回転式表面溶融炉から発生した下水汚泥溶融スラグを用いた。各月の代表サンプルは、各月の下一桁が１と６の付く日（ただし３１日は除く）に下水汚泥溶融スラグを１０ｋｇずつ採取し、これを円錐四分法にて個別に縮分し、複数の縮分サンプルを混合して一つにした後、乾燥して作成した。各代表サンプルを平らな容器に広げ、磁石を近づけて金属及び／または金属化合物を回収し、これを衝撃による分離処理のない場合のデータとした。Example 2:
In the sewage treatment facilities A and B, sewage sludge melting slag generated from a rotary surface melting furnace manufactured by Kubota Corporation in August to October 2010 and January to July 2011 was used. As for the representative sample of each month, 10kg of sewage sludge molten slag is sampled on the day where the last digit of each month is 1 and 6 (excluding the 31st), and this is individually reduced by the conic quadrant method. Then, a plurality of reduced samples were mixed into one, and then dried to prepare. Each representative sample was spread on a flat container, a magnet was brought close to the metal and / or metal compound, and this was used as data when there was no separation treatment by impact.
一方、前述と同様の代表サンプルをステンレス球と共に磁製ポットミルに充填し、回転させながら衝撃を加え、融着している金属類と下水汚泥溶融スラグを分離させ、再び磁石を近づけて金属類を回収した結果を、衝撃による分離処理のある場合のデータとした。 On the other hand, a representative sample similar to the above is filled in a porcelain pot mill together with a stainless steel ball, impact is applied while rotating, the fused metal and sewage sludge melted slag are separated, and the magnet is again brought closer to the metal. The collected results were used as data when there was a separation process by impact.
分離処理の有無に伴う磁着物の量、下水汚泥溶融スラグの量を測定し、下水汚泥溶融スラグの回収率、金属類の回収率を計算した。なお、分離処理の有無に係わらず、磁着により金属類を除去した後の下水汚泥溶融スラグには金属類が含まれていないことから、これを下水汚泥溶融スラグとして測定した。結果を表７に示す。 The amount of magnetic deposits and the amount of sewage sludge molten slag with or without separation treatment were measured, and the recovery rate of sewage sludge molten slag and the recovery rate of metals were calculated. In addition, regardless of the presence or absence of the separation treatment, the metal was not contained in the sewage sludge melted slag after the metals were removed by magnetic deposition, so this was measured as the sewage sludge melted slag. The results are shown in Table 7.
表７より、分離処理を施すことにより、下水汚泥溶融スラグの回収率が向上することがわかる。 From Table 7, it can be seen that the recovery rate of the sewage sludge molten slag is improved by performing the separation treatment.
１ 融着状態にある下水汚泥溶融スラグと金属類
２ 単独状態の下水汚泥溶融スラグ
３ 単独状態の金属類
４ ローラー
５ ローラー加圧部
６ ホイールローダーのタイヤ
７ ホイールローダー
８ 舗装床
９ ベルトコンベア
１０ 旋回ボード
１１ 磁気プーリー
１２ 突起を有するベルト
１３ 旋回駆動装置
１４ 振動ボード
１５ 振動駆動装置
１６ 振動板
１７ 振動駆動装置DESCRIPTION OF
Claims (6)
該下水汚泥溶融スラグをク溶性リン酸含有量に応じて、個別ロットごとに貯蔵管理する工程と、
所望のク溶性リン酸含有量に応じて、該下水汚泥溶融スラグを取り出すべき前記個別ロットを選択するとともに、前記個別ロットから取り出す下水汚泥溶融スラグの量を決定し、混合する工程と、
を含むことを特徴とする肥料の生産方法。A step of analyzing the content of soluble phosphoric acid in the sewage sludge molten slag;
A step of storing and managing the sewage sludge molten slag for each individual lot according to the content of soluble phosphoric acid,
Selecting the individual lot from which the sewage sludge melted slag should be taken out according to the desired smeltable phosphoric acid content, determining the amount of sewage sludge melted slag to be taken out from the individual lot, and mixing,
A method for producing fertilizer, comprising:
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|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001080979A (en) * | 1999-07-07 | 2001-03-27 | Japan Sewage Works Agency | Production of fertilizer consisting of incineration ash as raw material |
| JP2003062547A (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-04 | Ishikawa Kikai:Kk | Waste treatment plant |
| WO2005123629A1 (en) * | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Sanki Engineering Co., Ltd. | Method and apparatus for producing phosphate fertilizer utilizing incineration ash |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001080979A (en) * | 1999-07-07 | 2001-03-27 | Japan Sewage Works Agency | Production of fertilizer consisting of incineration ash as raw material |
| JP2003062547A (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-04 | Ishikawa Kikai:Kk | Waste treatment plant |
| WO2005123629A1 (en) * | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Sanki Engineering Co., Ltd. | Method and apparatus for producing phosphate fertilizer utilizing incineration ash |
| JP2006001819A (en) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Tokyo Metropolis | Method and apparatus for manufacturing phosphorus fertilizer using incineration ash |
| JP2012232864A (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Kubota Corp | Method for producing fertilizer and rotary surface melting furnace used in the same |
| JP5594707B1 (en) * | 2013-08-08 | 2014-09-24 | 日本重化学工業株式会社 | Fertilizer production method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5963985B1 (en) * | 2016-01-15 | 2016-08-03 | 日本重化学工業株式会社 | Method for producing molten slag for phosphate fertilizer and method for producing phosphate fertilizer |
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