JPH0483598A - 汚泥乾燥機排ガスからのメタンガス回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、汚泥の焼却や溶融の前処理において使用され
る汚泥乾燥機の排ガスからメタンガスを回収する方法に
関するものである。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）従来、
排水処理によって発生した汚泥を処分するために、汚泥
の焼却又は溶融が行われているが、それに先立って汚泥
の含水率を低下させるための前処理として、第２図に示
すように、含水率約８０％とした脱水汚泥を、間接加熱
型の蒸気乾燥機ｌに入れて、溶融の場合、含水率を約２
０％の乾燥汚泥としている。

この場合、乾燥のためのキャリアガスは、循環ファン２
により乾燥機１内に吹込まれた後、水分を含んだ排ガス
はサイクロン３により粉塵を回収して除湿塔４に送られ
、そこで水洗、除湿された後、一部は焼却炉等へ送られ
脱臭１； 処理され、残りは再び循環ファン２より乾燥機１内に送
られるようになっている。

そして、上記除湿塔４では、上部より冷却水を供給、噴
霧し、排ガス中の水分を除去するが、その排水中には、
乾燥機内で揮発した有機分。多、ヵ５＠収あｔＡ　ｈ　
ｉ：な、。蒸気乾燥機の場合は、ボイラー５からの１２
０〜１４０℃の蒸気により汚泥が間接加熱され、水分と
ともに低沸点物質であるアルコール類がアンモニア等と
ともに排ガス中に含まれて機外に排出される。

それで、設計条件等の制約から、冷却水が十分に得られ
ない場合は、排水を熱交換器６を通して冷却し、循環利
用することがある。

循環水の一部はドレンとして系外に排出するが、このド
レン排水中には、高濃度の有機汚濁物質が含まれること
になり、この排水が２次公害をおこしたり、水処理へ返
水した場合に、水処理での負荷が上昇し、問題をおこす
ことがあった。

本発明は、上記のような従来の問題を解決するためにな
されたもので、乾燥機の除湿塔よりの排水を、嫌気性メ
タン発酵リアクターシステムと組み合せて排水処理する
とともに、メタンガスを回収して乾燥機等の熱源として
再利用する方法を提供することにより、乾燥機−渚融炉
系からの返流水の汚濁負荷及び水処理系への負荷の軽減
を図り、エネルギー消費型の返流水処理施設を不要にし
ようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するための本発明の構成について、実
施例に対応する図面を参照して説明すると、請求項１の
方法は、汚泥乾燥機１の排ガスを水洗、除湿する除湿塔
４より排出される排水を、嫌気性メタン発酵リアクター
１０に送入して処理し、その処理によって発生したメタ
ンガスを、該リアクター１０より取出すことを特徴とす
るものである。

また、請求項２の方法は、請求項１の方法において、嫌
気性メタン発酵リアクターｌＯが、微生物が自己固定し
た造粒汚泥を形成し、上向流により排水を処理すること
を特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明を第１図に示す実施例のフローシートを委
照して説明する。

本発明においては、汚泥を乾燥するシステムは従来法と
同様である。乾燥機１としては間接加熱型の蒸気乾燥機
を使用するのが好適である。乾燥機１にはボイラ５より
の約１４０℃の加熱蒸気が供給され、投入された汚泥は
乾燥汚泥となって取出される。加熱に使用された蒸気は
飽和水となって機外に排出され、ドレン回収装置７を経
てボイラ５に戻される。

乾燥機１において、汚泥の乾燥により発生した水分を含
む排ガスは、サイクロン３において粉塵を回収した後除
湿塔４に送られ、そこで水洗、除湿された後、一部は焼
却炉（図示を略す）等へ送られ、残りは再び循環ファン
２によって、ボイラ５よりの蒸気を熱源とするブレヒー
タ８を経て加湿され、乾燥のためのキャリアガスとして
乾燥機１に送り込まれるようになっている。

除湿塔４では、上部より冷却水を供給、噴霧し、排ガス
中の水分が除去される。除去された水分は排水として機
外に取出されるが、その一部は熱交換器６を通って、除
湿塔４の冷却水として使用される。

除湿塔４より取出された排水は、従来では水処理へ戻さ
れるのであるが、本発明ではこの排水の処理を行う、即
ち、排水は一旦排水溜９に収容され、それよりメタン発
酵リアクターｌＯに送入される。リアクター１０は、各
種の嫌気性リアクターが使用できるが、バイブノット型
嫌気性リアクターを用いるのが好適である。このリアク
ター１０では、処理に関与する微生物が自己固定した造
粒汚泥によって排水の嫌気性処理が行われ、排水中に含
まれている高濃度の有機汚濁物質が効率よく除去される
とともにメタンガスが発生する。メタンガスはりアクタ
−１０の上部から取出されてメタンガス貯溜槽１）に溜
められ、それよりボイラ５に送って、ボイラ５の熱源と
して利用することになるのである。

次に、本発明のメタン発酵による排水の処理性について
の実験例について述べる。

除湿塔４よりの排水を、内容積１０９．のハイブリッド
型嫌気性リアクター１［１により、３５℃の温度条件で
処理実験を行った。

種汚泥としては、熱処理分離液を処理するのと同様なパ
イロットプラントのベツドゾーンより採取したグラニユ
ール汚泥を用いた。

リアクター１０での馴養開始後、順次負荷を上げ、１ケ
月後にＢＯＤ容積負荷２０ｋｇ／ｍ”日に達したが、こ
のときの処理状況を示すと次表のとおりである。

（排水の組成と処理水質） 上記の実験において、ＥＯＤは９９％除去され、メタン
ガスは９０２７日回収できた。

このように、乾燥機の除湿塔排水は、醋酸、プロピオン
酸、を主体とする低分子系有機物を多（含み、かつ、Ｓ
Ｓ成分が少ないため、ＵＡＳＢ法或はハイブリッド型リ
アクターによるメタン発酵が容易に行え、しかも高速処
理が可能であった。

また、上記メタン発酵によるエネルギー回収を行った乾
燥システムの試算例として、５０ｔｏｎ−ｄｓ／日の固
形物量を処理する乾燥−溶融システムに本発明のメタン
発酵システムを適用した場合のエネルギー取交の試算を
行うと、次のとおりである。

設計条件 乾燥機条件 汚泥含水率　乾燥前　８０％　乾燥後　２０％蒸気圧力
　７　ｋｇ／ｃｍ”Ｇ 蒸気使用量　１．５ｋｇ／蒸気／蒸気水分キャリアガス
量　　Ｄ、８ｋｇｄ　　ａ／ｋｇ　　水分除湿塔条件 冷却水量　３０氾／ｋｇ・水分 循　　環　　比　　８倍 除湿塔排水 水　　　　　量　　６００ｍ”／日 Ｂ　　ＯＤ　　５０００ｍｇ／ｆｆ　（９回）Ｓ　　　
　Ｓ　　１００ｍｇ／ｆｆ メタン発酵リアクタ ＢＯＤ容積負荷　２０ｋｇ／ｍｎ３日 滞　溜　　時　　間　　６Ｈｒ メタンガス　発生率　　２．３２Ｎ＋ｎ”７ｍ”−排水
メタン組成　７０％ 上記試算の結果、メタンガス濃度７０％のガスが日量２
０００Ｉ１）３回収でき、そのエネルギーは１２、ＯＸ
　１０’ｋｃａｌ／日に相当する。汚泥乾燥により必要
な熱量は５６．Ｏｘ　１０ｆ′ｋｃａｌ／日であり、従
来法ではこれを重油を使ってボイラを炊いて蒸気として
利用していたものであるが、上記のように、エネルギー
量の２１％が除湿塔排水の中から回収され有効に利用で
きることが判明した。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、乾燥システムの
除湿１ｚより取出される有機汚濁物質を多く含む排水は
、従来のようにそのまま水処理系に戻すことなく、メタ
ン発酵リアクターにより処理され、そこで発生したメタ
ンガスは汚泥乾燥のための熱源として利用できることに
なる。したがって、除湿塔排水の水処理系への返流によ
る水処理系への負荷の増大を防ぐことができるとともに
、汚濁負荷の多い除湿塔よりの排水を、多くの設備と費
用を使って処理することなく、排水処理の経費を大巾に
節減できるばかりでな（、排水処理により発生するメタ
ンガスを熱源として有効利用でき、水処理及び汚泥処理
の経済性を向上することができるという、優れた効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示すフロシート、第２
図は従来方法を示すフローシートである。 ２・・−循環ファン ４・・・除湿塔。 ６・・・熱交換器。 ８・・−ブレヒータ。 １・・・乾燥機。 ３・・・サイクロン。 ５・・・ボイラ。 ７・・・ドレン回収装置。 ９・・・排水溜。 ｌＯ・・・メタン発酵リアクター １）・・・メタンガス貯導槽

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）汚泥乾燥機の排ガスを水洗、除湿する除湿塔より
   排出される排水を、嫌気性メタン発酵リアクターに送入
   して処理し、その処理によって発生したメタンガスを、
   該リアクターより取出すことを特徴とする、汚泥乾燥機
   の排ガスからのメタンガス回収方法。
2. （２）嫌気性メタン発酵リアクターが、微生物が自己固
   定した造粒汚泥を形成し、上向流により排水を処理する
   ことを特徴とする、請求項１記載の汚泥乾燥機排ガスか
   らのメタンガス回収方法。