JPH0566200B2 - - Google Patents
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- JPH0566200B2 JPH0566200B2 JP1907486A JP1907486A JPH0566200B2 JP H0566200 B2 JPH0566200 B2 JP H0566200B2 JP 1907486 A JP1907486 A JP 1907486A JP 1907486 A JP1907486 A JP 1907486A JP H0566200 B2 JPH0566200 B2 JP H0566200B2
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Description
「産業上の利用分野」
本発明は、下水処理、工場排水処理等の水処理
プロセスにおいて発生する汚泥の溶融処理方法に
関するものである。 「従来の技術」 下水汚泥等の汚泥は、脱水、乾燥、焼却を経て
溶融し、減容、安定化した後、埋立て材に用いた
り、路盤材、骨材等の他の建設資材として有効利
用することが検討されているが、脱水後の汚泥に
は、通常、脱水の過程で添加された高分子凝集剤
又は消石灰を主とする無機凝集剤が含まれてい
る。前者の高分子凝集剤の場合は特に問題はない
が、後者の無機凝集剤が含まれている場合は、融
点の高い消石灰が多量に含有されることになるた
め、汚泥の溶融温度が約1400度と高くなつてしま
い、溶融にあたつて大量の燃料を必要とすると共
に、溶融炉の耐久性を低下させるという問題があ
る。そこで、従来、汚泥の溶融処理に際しては、
汚泥に融点降下剤を添加して溶融温度を下げてい
る。 「発明が解決しようとする問題点」 上記融点降下剤としては、経験的に種々のもの
が知られており、例えば川砂、酸化鉄、都市ゴミ
焼却灰、廃棄物焼却灰等があげられる。しかしな
がら、これらは融点降下能が必ずしも十分でなか
つたり、成分が一定せず、場合によつては重金属
の混入の懸念があつたり、又、粗大粒径のものを
除去する必要も発生する。更に、入手が容易でな
かつたり、安価でない場合もある。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
汚泥への混入分散性がよく、融点降下能に優れ、
安価で入手が容易であるなど、種々の利点を有す
る融点降下剤を用いる汚泥の溶融処理方法を提供
することを目的とする。 「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明の方法は、
水処理プロセスにおいて発生し、消石灰を凝集剤
として用いて脱水した汚泥を溶融処理するにあた
り、該汚泥に石炭灰又は石炭灰と石炭を、該汚泥
の灰分量に対して石炭灰換算値で10〜30wt％の
割合で添加するようにしたものである。 「作用」 消石灰を凝集剤として用いた脱水汚泥は高い融
点を有するが、脱水汚泥に石炭灰もしくは石炭灰
と石炭を上記割合で添加して溶融すると、汚泥の
融点が大幅に低下する。 「実施例」 以下、本発明の方法の一実施例を説明する。 本発明の方法で溶融処理するのに適した汚泥
は、下水処理又は工場排水処理等の水処理プロセ
スにおいて、常法に従つて消石灰を凝集剤として
用いて（通常塩化第２鉄が併用される）分離した
脱水汚泥で、通常CaO分を乾燥固形物中に15〜
30wt％程度含んでいる。 上記脱水汚泥を乾燥した後、焼却溶融炉に噴入
して燃焼し、その灰分を溶融させるが、その際、
汚泥に石炭灰をフライアツシユの状態で汚泥の灰
分量に対して10〜30wt％、好ましくは13〜20wt
％程度の割合になるように添加する。汚泥は、汚
泥自体の燃焼熱と灯油、重油等の補助燃料の燃焼
熱によつて焼却溶融するが、石炭灰が融点降下剤
として作用し、汚泥の溶融温度を70〜100℃程度
低下させる。従つて、補助燃料を、石炭灰を添加
しない場合に比し、30〜40％程度減少させること
ができ、又、炉の耐久性が向上する。更に、溶融
スラグの流動性が向上し、炉の操業が容易とな
る。 なお、石炭灰の融点降下作用は、石炭灰中に豊
富に含まれるシリカ、その他量的には少ないが、
MgO，K2O，Na2O等によるものと考えられる。
又、石炭灰はフライアツシユの状態で添加される
ので、汚泥との混合分散性がよく、融点降下作用
を発揮し易いものと考えられる。石炭灰の添加量
が10wt％より少ない場合は融点降下能が不十分
であり、30wt％より多い場合は融点降下能は大
きいが、溶融スラグが不必要に増量すると共に、
その分溶融に必要な熱量も増加する。 更に、上記においては、汚泥に石炭灰を単独で
添加したが、石炭灰に石炭（コークスも含む）を
混合したものを添加するようにしてもよい。この
場合、石炭は、汚泥の加熱、溶融のための補助燃
料となり、その燃焼により生じた灰が融点降下剤
の一部に充当される。又、石炭のみを汚泥に添加
することも考えられるが、そのようにすると灰分
量が必要量に比べて不十分になるので、石炭灰の
添加は必要である。石炭を石炭灰と併用する場合
の添加量は、石炭灰の量と、併用する石炭の灰分
量の合計量が、上記のように汚泥の灰分量に対し
て10〜30wt％、好ましくは13〜20wt％の割合に
なるようにする。この添加量が10wt％より少な
いと融点降下能が不十分であり、30wt％より多
いと融点降下能は大きいが溶融スラグが不必要に
増量し、溶融に必要な熱量が増加することは、石
炭灰を単独で添加する場合と同様である。 又更に、汚泥に対する石炭灰または石炭灰と石
炭の添加混合方法は、汚泥又は乾燥汚泥粉末に予
め石炭灰等を混合する方法でもよいが、乾燥汚泥
粉末を焼却溶融炉へ移送する途中で該汚泥粉末に
添加したり、汚泥とは別系統で焼却溶融炉へ直接
添加することもできる。 〔実験例 １〕 小型電気溶融炉のルツボ（30mm径×70mm高）に
下水汚泥の焼却灰と同焼却灰に種々の割合でフラ
イアツシユを添加混合した試料を、それぞれ、５
mm角の立方体に成型して装填し、電気ヒーターで
加熱して溶融点（試料の立方体の高さが約1/2に
低下する温度）と、流動点（試料の立方体の高さ
が約1/3に低下して流れる温度）をそれぞれ測定
した。又、比較のため石炭灰の代りに試薬の純
Sio2を用いて同様にして溶融点と流動点を測定し
た。第１図及び第２図は上記の測定結果を示すも
ので、これらの図から、汚泥の焼却灰を単独で溶
融させる場合に比し、焼却灰にフライアツシユを
添加して溶融させた場合の方が溶融点及び流動点
共に低く、例えばフライアツシユを焼却灰に対し
約15wt％添加した試料では、溶融点が約80℃、
流動点が約100℃低いことがわかる。このような
フライアツシユによる融点降下作用は、フライア
ツシユ中のSio2分によるところが大であると推定
されるが、フライアツシユに代えて純Sio2を添加
した場合はフライアツシユ程融点降下が見られな
いことから、フライアツシユ中のSio2以外の各成
分も融点降下作用に大きく寄与していることは明
らかである。 なお、本実験例で用いた汚泥の焼却灰とフライ
アツシユの各組成を第１表及び第２表にそれぞれ
示す。
プロセスにおいて発生する汚泥の溶融処理方法に
関するものである。 「従来の技術」 下水汚泥等の汚泥は、脱水、乾燥、焼却を経て
溶融し、減容、安定化した後、埋立て材に用いた
り、路盤材、骨材等の他の建設資材として有効利
用することが検討されているが、脱水後の汚泥に
は、通常、脱水の過程で添加された高分子凝集剤
又は消石灰を主とする無機凝集剤が含まれてい
る。前者の高分子凝集剤の場合は特に問題はない
が、後者の無機凝集剤が含まれている場合は、融
点の高い消石灰が多量に含有されることになるた
め、汚泥の溶融温度が約1400度と高くなつてしま
い、溶融にあたつて大量の燃料を必要とすると共
に、溶融炉の耐久性を低下させるという問題があ
る。そこで、従来、汚泥の溶融処理に際しては、
汚泥に融点降下剤を添加して溶融温度を下げてい
る。 「発明が解決しようとする問題点」 上記融点降下剤としては、経験的に種々のもの
が知られており、例えば川砂、酸化鉄、都市ゴミ
焼却灰、廃棄物焼却灰等があげられる。しかしな
がら、これらは融点降下能が必ずしも十分でなか
つたり、成分が一定せず、場合によつては重金属
の混入の懸念があつたり、又、粗大粒径のものを
除去する必要も発生する。更に、入手が容易でな
かつたり、安価でない場合もある。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
汚泥への混入分散性がよく、融点降下能に優れ、
安価で入手が容易であるなど、種々の利点を有す
る融点降下剤を用いる汚泥の溶融処理方法を提供
することを目的とする。 「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明の方法は、
水処理プロセスにおいて発生し、消石灰を凝集剤
として用いて脱水した汚泥を溶融処理するにあた
り、該汚泥に石炭灰又は石炭灰と石炭を、該汚泥
の灰分量に対して石炭灰換算値で10〜30wt％の
割合で添加するようにしたものである。 「作用」 消石灰を凝集剤として用いた脱水汚泥は高い融
点を有するが、脱水汚泥に石炭灰もしくは石炭灰
と石炭を上記割合で添加して溶融すると、汚泥の
融点が大幅に低下する。 「実施例」 以下、本発明の方法の一実施例を説明する。 本発明の方法で溶融処理するのに適した汚泥
は、下水処理又は工場排水処理等の水処理プロセ
スにおいて、常法に従つて消石灰を凝集剤として
用いて（通常塩化第２鉄が併用される）分離した
脱水汚泥で、通常CaO分を乾燥固形物中に15〜
30wt％程度含んでいる。 上記脱水汚泥を乾燥した後、焼却溶融炉に噴入
して燃焼し、その灰分を溶融させるが、その際、
汚泥に石炭灰をフライアツシユの状態で汚泥の灰
分量に対して10〜30wt％、好ましくは13〜20wt
％程度の割合になるように添加する。汚泥は、汚
泥自体の燃焼熱と灯油、重油等の補助燃料の燃焼
熱によつて焼却溶融するが、石炭灰が融点降下剤
として作用し、汚泥の溶融温度を70〜100℃程度
低下させる。従つて、補助燃料を、石炭灰を添加
しない場合に比し、30〜40％程度減少させること
ができ、又、炉の耐久性が向上する。更に、溶融
スラグの流動性が向上し、炉の操業が容易とな
る。 なお、石炭灰の融点降下作用は、石炭灰中に豊
富に含まれるシリカ、その他量的には少ないが、
MgO，K2O，Na2O等によるものと考えられる。
又、石炭灰はフライアツシユの状態で添加される
ので、汚泥との混合分散性がよく、融点降下作用
を発揮し易いものと考えられる。石炭灰の添加量
が10wt％より少ない場合は融点降下能が不十分
であり、30wt％より多い場合は融点降下能は大
きいが、溶融スラグが不必要に増量すると共に、
その分溶融に必要な熱量も増加する。 更に、上記においては、汚泥に石炭灰を単独で
添加したが、石炭灰に石炭（コークスも含む）を
混合したものを添加するようにしてもよい。この
場合、石炭は、汚泥の加熱、溶融のための補助燃
料となり、その燃焼により生じた灰が融点降下剤
の一部に充当される。又、石炭のみを汚泥に添加
することも考えられるが、そのようにすると灰分
量が必要量に比べて不十分になるので、石炭灰の
添加は必要である。石炭を石炭灰と併用する場合
の添加量は、石炭灰の量と、併用する石炭の灰分
量の合計量が、上記のように汚泥の灰分量に対し
て10〜30wt％、好ましくは13〜20wt％の割合に
なるようにする。この添加量が10wt％より少な
いと融点降下能が不十分であり、30wt％より多
いと融点降下能は大きいが溶融スラグが不必要に
増量し、溶融に必要な熱量が増加することは、石
炭灰を単独で添加する場合と同様である。 又更に、汚泥に対する石炭灰または石炭灰と石
炭の添加混合方法は、汚泥又は乾燥汚泥粉末に予
め石炭灰等を混合する方法でもよいが、乾燥汚泥
粉末を焼却溶融炉へ移送する途中で該汚泥粉末に
添加したり、汚泥とは別系統で焼却溶融炉へ直接
添加することもできる。 〔実験例 １〕 小型電気溶融炉のルツボ（30mm径×70mm高）に
下水汚泥の焼却灰と同焼却灰に種々の割合でフラ
イアツシユを添加混合した試料を、それぞれ、５
mm角の立方体に成型して装填し、電気ヒーターで
加熱して溶融点（試料の立方体の高さが約1/2に
低下する温度）と、流動点（試料の立方体の高さ
が約1/3に低下して流れる温度）をそれぞれ測定
した。又、比較のため石炭灰の代りに試薬の純
Sio2を用いて同様にして溶融点と流動点を測定し
た。第１図及び第２図は上記の測定結果を示すも
ので、これらの図から、汚泥の焼却灰を単独で溶
融させる場合に比し、焼却灰にフライアツシユを
添加して溶融させた場合の方が溶融点及び流動点
共に低く、例えばフライアツシユを焼却灰に対し
約15wt％添加した試料では、溶融点が約80℃、
流動点が約100℃低いことがわかる。このような
フライアツシユによる融点降下作用は、フライア
ツシユ中のSio2分によるところが大であると推定
されるが、フライアツシユに代えて純Sio2を添加
した場合はフライアツシユ程融点降下が見られな
いことから、フライアツシユ中のSio2以外の各成
分も融点降下作用に大きく寄与していることは明
らかである。 なお、本実験例で用いた汚泥の焼却灰とフライ
アツシユの各組成を第１表及び第２表にそれぞれ
示す。
【表】
実験例１におけるフライアツシユの代りに第３
表の組成の石炭焼却灰を粉砕したものを用いて実
験例１と同様の実験を行つたところ、第３図の結
果を得た。又、フライアツシユの代りに第４表の
組成の石炭焼却灰を粉砕したものを用いて同様の
実験を行つたところ、第４図の結果を得た。
表の組成の石炭焼却灰を粉砕したものを用いて実
験例１と同様の実験を行つたところ、第３図の結
果を得た。又、フライアツシユの代りに第４表の
組成の石炭焼却灰を粉砕したものを用いて同様の
実験を行つたところ、第４図の結果を得た。
【表】
含水率63％、灰分量（乾物中）50％の脱水ケー
キを乾燥し、含水率約５％とした後、空気移送に
より移送管を通じてこれを旋回流式溶融炉に15
Kg／Hrの速度で噴霧投入した。又、実験例１と
同一のフライアツシユを0.98〜1.15Kg／Hrの速度
（脱水ケーキの灰分に対して13〜15wt％）でケー
キ粉末の移送管中へ落下せしめ、移送管内でケー
キ粉末と自然混合した。そして、これらケーキ粉
末とフライアツシユの供給と同時に、溶融炉に燃
焼空気と補助燃料として灯油を送入してこれらを
燃焼させ、溶融させた。 このようにして溶融した結果、フライアツシユ
を添加しない場合に比較すると、炉内温度は1450
℃から1340〜1380℃へ約100℃低下せしめても順
調に燃焼溶融し、良好なスラグが得られた。又、
補助燃料の量もフライアツシユ無添加時の約60％
に節減することができた。更に、溶融炉のスラグ
流下口の肉眼観察によれば、フライアツシユを添
加しない場合はスラグがある量貯留した後、自重
で落下していたが、フライアツシユを添加した場
合はスラグの滞留は全く見られず、連続して水滴
状となつて落下しており、スラグの流動性が向上
しているのが認められた。 なお、本実験例の汚泥ケーキの灰分組成は、第
５表に示す如くであつた。
キを乾燥し、含水率約５％とした後、空気移送に
より移送管を通じてこれを旋回流式溶融炉に15
Kg／Hrの速度で噴霧投入した。又、実験例１と
同一のフライアツシユを0.98〜1.15Kg／Hrの速度
（脱水ケーキの灰分に対して13〜15wt％）でケー
キ粉末の移送管中へ落下せしめ、移送管内でケー
キ粉末と自然混合した。そして、これらケーキ粉
末とフライアツシユの供給と同時に、溶融炉に燃
焼空気と補助燃料として灯油を送入してこれらを
燃焼させ、溶融させた。 このようにして溶融した結果、フライアツシユ
を添加しない場合に比較すると、炉内温度は1450
℃から1340〜1380℃へ約100℃低下せしめても順
調に燃焼溶融し、良好なスラグが得られた。又、
補助燃料の量もフライアツシユ無添加時の約60％
に節減することができた。更に、溶融炉のスラグ
流下口の肉眼観察によれば、フライアツシユを添
加しない場合はスラグがある量貯留した後、自重
で落下していたが、フライアツシユを添加した場
合はスラグの滞留は全く見られず、連続して水滴
状となつて落下しており、スラグの流動性が向上
しているのが認められた。 なお、本実験例の汚泥ケーキの灰分組成は、第
５表に示す如くであつた。
【表】
【表】
「発明の効果」
以上説明したように、本発明の汚泥の溶融処理
方法は、消石灰を凝集剤として用いて脱水した汚
泥を溶融処理するにあたり、該汚泥に石炭灰又は
石炭灰と石炭を、該汚泥の灰分量に対して石炭灰
換算値で10〜30wt％の割合で添加するようにし
たものであるから、汚泥の溶融温度を従来より大
幅に低下させることができ、これにより、補助燃
料を従来より著しく減少させることができる上
に、炉の耐久性を向上させることができ、更に、
溶融スラグの流動性を高めて炉の操業を容易にす
ることができる。又、石炭灰と石炭は組成的にほ
ぼ一定であり、かつ安全で取扱い易く、しかも、
入手が容易であるという利点を有する。
方法は、消石灰を凝集剤として用いて脱水した汚
泥を溶融処理するにあたり、該汚泥に石炭灰又は
石炭灰と石炭を、該汚泥の灰分量に対して石炭灰
換算値で10〜30wt％の割合で添加するようにし
たものであるから、汚泥の溶融温度を従来より大
幅に低下させることができ、これにより、補助燃
料を従来より著しく減少させることができる上
に、炉の耐久性を向上させることができ、更に、
溶融スラグの流動性を高めて炉の操業を容易にす
ることができる。又、石炭灰と石炭は組成的にほ
ぼ一定であり、かつ安全で取扱い易く、しかも、
入手が容易であるという利点を有する。
第１図及び第２図はそれぞれ実験例１の結果を
示すグラフ、第３図及び第４図はそれぞれ実験例
２の結果を示すグラフである。
示すグラフ、第３図及び第４図はそれぞれ実験例
２の結果を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 水処理プロセスにおいて発生し、消石灰を凝
集剤として用いて脱水した汚泥を溶融処理するに
あたり、該汚泥に石炭灰又は石炭灰と石炭を、該
汚泥の灰分量に対して石炭灰換算値で10〜30wt
％の割合で添加することを特徴とする汚泥の溶融
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1907486A JPS62176600A (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 汚泥の溶融処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1907486A JPS62176600A (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 汚泥の溶融処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176600A JPS62176600A (ja) | 1987-08-03 |
| JPH0566200B2 true JPH0566200B2 (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=11989289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1907486A Granted JPS62176600A (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 汚泥の溶融処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62176600A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0391608A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-17 | Kobe Steel Ltd | 灰の溶融固化処理方法 |
| CN103011549B (zh) * | 2013-01-14 | 2013-11-06 | 杭州万得斯环保科技有限公司 | 用于污泥深度脱水的高效无机环保调理剂 |
-
1986
- 1986-01-30 JP JP1907486A patent/JPS62176600A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62176600A (ja) | 1987-08-03 |
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