JPH0685920B2 - 有機性汚泥の油化処理方法 - Google Patents
有機性汚泥の油化処理方法Info
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- JPH0685920B2 JPH0685920B2 JP1180842A JP18084289A JPH0685920B2 JP H0685920 B2 JPH0685920 B2 JP H0685920B2 JP 1180842 A JP1180842 A JP 1180842A JP 18084289 A JP18084289 A JP 18084289A JP H0685920 B2 JPH0685920 B2 JP H0685920B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
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- Treatment Of Sludge (AREA)
- Coke Industry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、有機性廃水の生物処理装置から発生する余剰
汚泥等の有機性汚泥を高温高圧の条件下で熱化学的に反
応させて処理する有機性汚泥の油化処理方法に関するも
のである。
汚泥等の有機性汚泥を高温高圧の条件下で熱化学的に反
応させて処理する有機性汚泥の油化処理方法に関するも
のである。
〔従来技術及びその問題点〕 代表的な有機性汚泥である下水汚泥は、全国で年間約50
00万m3（含水率98％）という莫大な量であり、年々増加
の傾向にある。従来、このような下水汚泥の処理に関し
ては、その80％前後が脱水後、埋立処分されているが、
しかし、この場合には埋立地確保の問題があり、都市化
の発展により、その埋立地確保は年々困難になってきて
いる。また、下水汚泥は焼却処理することもか可能であ
り、この方法は、その処理生成物が被処理原料である下
水汚泥の量に比して著しく減容化された焼却灰であり、
被処理原料の減容化という点からは非常に有効な方法で
ある。しかしながら、この方法の場合、下水汚泥中の水
分の蒸発に多大の熱エネルギーを要するために、ランニ
ングコストが高く、経済的でないという問題を有してい
る。
00万m3（含水率98％）という莫大な量であり、年々増加
の傾向にある。従来、このような下水汚泥の処理に関し
ては、その80％前後が脱水後、埋立処分されているが、
しかし、この場合には埋立地確保の問題があり、都市化
の発展により、その埋立地確保は年々困難になってきて
いる。また、下水汚泥は焼却処理することもか可能であ
り、この方法は、その処理生成物が被処理原料である下
水汚泥の量に比して著しく減容化された焼却灰であり、
被処理原料の減容化という点からは非常に有効な方法で
ある。しかしながら、この方法の場合、下水汚泥中の水
分の蒸発に多大の熱エネルギーを要するために、ランニ
ングコストが高く、経済的でないという問題を有してい
る。
このような現状に対し、本発明者らは、特開昭62-13629
9号において、下水汚泥の液化処理方法を提案してい
る。この方法は、下水汚泥中の有機物を反応温度250-35
0℃において、該反応温度の飽和水蒸気圧以上の加圧下
で反応処理した後、得られた反応処理生成物を冷却し、
該反応処理生成物を始めに水相とスラリー相とに分離
し、次いで分離されたスラリー相をさらに油状物質と残
渣固形物とに分離するというものである。
9号において、下水汚泥の液化処理方法を提案してい
る。この方法は、下水汚泥中の有機物を反応温度250-35
0℃において、該反応温度の飽和水蒸気圧以上の加圧下
で反応処理した後、得られた反応処理生成物を冷却し、
該反応処理生成物を始めに水相とスラリー相とに分離
し、次いで分離されたスラリー相をさらに油状物質と残
渣固形物とに分離するというものである。
しかしながら、この方法では、油状物質の収率にだけ着
目している為、油状物質の性状や油化処理において付随
的に発生する水相（廃水）の性状等については言及され
ていない。本発明者等の追加実験によると、そこで記載
された方法に従って分離された水相は、TOC（全有機炭
素量）が20000〜3000mg/と非常に高く、この水相をそ
のまま放流できないばかりか、下水処理場の水処理系に
返送しても、10〜20％の負荷アップとなり問題である。
さらに、分離されたスラリー相から機械的に油状物質だ
けを取り出すことは非常に困難であり、この為には、抽
出処理や蒸溜操作がさらに必要となる。従って、油化処
理全体としての最適な分離方法が明確でなく、実用上、
多くの問題を有している。
目している為、油状物質の性状や油化処理において付随
的に発生する水相（廃水）の性状等については言及され
ていない。本発明者等の追加実験によると、そこで記載
された方法に従って分離された水相は、TOC（全有機炭
素量）が20000〜3000mg/と非常に高く、この水相をそ
のまま放流できないばかりか、下水処理場の水処理系に
返送しても、10〜20％の負荷アップとなり問題である。
さらに、分離されたスラリー相から機械的に油状物質だ
けを取り出すことは非常に困難であり、この為には、抽
出処理や蒸溜操作がさらに必要となる。従って、油化処
理全体としての最適な分離方法が明確でなく、実用上、
多くの問題を有している。
本発明は、従来の下水汚泥等の有機性汚泥処理に見られ
る前記問題を解決することをその課題とする。
る前記問題を解決することをその課題とする。
本発明者らは、前記した課題を解決すべき鋭意研究を重
ねた結果、本発明を完成するに到った。
ねた結果、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明によれば、含水状態の有機性汚泥を反応器
内において高温高圧の条件下で熱化学的に反応させて油
状物質を生成させ、得られた反応物から油状物質を得る
方法において、該反応により生成した油状物質の低沸点
成分を該反応器内に存在する水分とともに、該反応器内
において、反応圧力をその反応温度における飽和水蒸気
圧以上でその飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の範囲内に保
持しながら、該反応器内にそれらの低沸点油状物質と水
分の蒸発に必要な熱量を加えて蒸発させるとともに、そ
れらの蒸気を反応器外へ抜出し、このようにして抜出し
た低沸点油状物質蒸気と水蒸気との蒸気混合物を冷却凝
縮させた後、得られた凝集液から低沸点油状物質を回収
することを特徴とする有機性汚泥の油化処理方法が提供
される。
内において高温高圧の条件下で熱化学的に反応させて油
状物質を生成させ、得られた反応物から油状物質を得る
方法において、該反応により生成した油状物質の低沸点
成分を該反応器内に存在する水分とともに、該反応器内
において、反応圧力をその反応温度における飽和水蒸気
圧以上でその飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の範囲内に保
持しながら、該反応器内にそれらの低沸点油状物質と水
分の蒸発に必要な熱量を加えて蒸発させるとともに、そ
れらの蒸気を反応器外へ抜出し、このようにして抜出し
た低沸点油状物質蒸気と水蒸気との蒸気混合物を冷却凝
縮させた後、得られた凝集液から低沸点油状物質を回収
することを特徴とする有機性汚泥の油化処理方法が提供
される。
本発明において被処理原料として用いる有機性汚泥とし
ては、通常の下水処理場から排出される下水汚泥や各種
の有機性廃水の生物処理装置から排出される余剰汚泥等
が包含されるが、結城性尾汚泥であれば特に制約されな
い。
ては、通常の下水処理場から排出される下水汚泥や各種
の有機性廃水の生物処理装置から排出される余剰汚泥等
が包含されるが、結城性尾汚泥であれば特に制約されな
い。
本発明の方法を実施するには、有機性汚泥を単に、高温
高圧に保持すればよい。ただし、有機性汚泥にあまり多
量の水分が含まれていると、熱化学的反応に必要な温度
の形成までに多量の熱エネルギーを消費するので、含水
率85％以下にまで脱水することが望ましい。さらに、必
要に応じて熱化学的反応を促進させる為に、有機性汚泥
をアルカリ性条件とすることも可能である。この場合、
アルカリ性条件の形成には、通常、アルカリ性物質が用
いられるが、アルカリ性物質としては、例えば、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ギ
酸ナトリウム、ギ酸カリウム等のカルカリ金属化合物
や、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム等のアルカリ土類金属化合物等があげられる。
高圧に保持すればよい。ただし、有機性汚泥にあまり多
量の水分が含まれていると、熱化学的反応に必要な温度
の形成までに多量の熱エネルギーを消費するので、含水
率85％以下にまで脱水することが望ましい。さらに、必
要に応じて熱化学的反応を促進させる為に、有機性汚泥
をアルカリ性条件とすることも可能である。この場合、
アルカリ性条件の形成には、通常、アルカリ性物質が用
いられるが、アルカリ性物質としては、例えば、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ギ
酸ナトリウム、ギ酸カリウム等のカルカリ金属化合物
や、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム等のアルカリ土類金属化合物等があげられる。
本発明における反応処理は高温高圧下で実施されるが、
この場合、反応温度は一般には250〜350℃、好ましくは
300〜320℃であり、反応圧力は、少なくとも反応器から
低沸点油状物質蒸気と水蒸気との混合蒸気を抜出す際の
圧力が、その反応温度における飽和水蒸気圧以上でその
飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の範囲内、例えば、250℃の
場合、約41〜約46kg/cm2abs範囲内、300℃の場合、約88
〜約93kg/cm2abs範囲内であればよい。この時、反応温
度での保持時間（反応時間）は、250℃の場合、60分以
上、300℃の場合、５分以上であれば良いが、水相に移
行する有機物量を減らすためには、なるべく高い温度で
長時間反応させることが望ましい。但し、反応温度を高
くすることや、長い時間反応を行わせるということは、
イニシャルコストの増大をまねくので、反応温度は330
℃以下、保持時間は60分以下が妥当である。
この場合、反応温度は一般には250〜350℃、好ましくは
300〜320℃であり、反応圧力は、少なくとも反応器から
低沸点油状物質蒸気と水蒸気との混合蒸気を抜出す際の
圧力が、その反応温度における飽和水蒸気圧以上でその
飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の範囲内、例えば、250℃の
場合、約41〜約46kg/cm2abs範囲内、300℃の場合、約88
〜約93kg/cm2abs範囲内であればよい。この時、反応温
度での保持時間（反応時間）は、250℃の場合、60分以
上、300℃の場合、５分以上であれば良いが、水相に移
行する有機物量を減らすためには、なるべく高い温度で
長時間反応させることが望ましい。但し、反応温度を高
くすることや、長い時間反応を行わせるということは、
イニシャルコストの増大をまねくので、反応温度は330
℃以下、保持時間は60分以下が妥当である。
本発明では、前記したように、少なくとも反応器から蒸
気混合物を抜出す際の反応圧力をその反応温度における
飽和水蒸気圧以上でその飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の
範囲内に保持する。反応圧力をこのような範囲内に保持
することにより、反応器内に反応温度保持に必要な熱量
以外に低沸点油状物質と水を蒸発させるために加えた余
剰熱量が、それら成分の蒸発に主として消費されて、反
応器外への蒸気混合物の抜出しが円滑に行われるととも
に、反応温度の上昇が防止され、反応温度をほぼ設定範
囲内の温度に保持することが可能になる。
気混合物を抜出す際の反応圧力をその反応温度における
飽和水蒸気圧以上でその飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の
範囲内に保持する。反応圧力をこのような範囲内に保持
することにより、反応器内に反応温度保持に必要な熱量
以外に低沸点油状物質と水を蒸発させるために加えた余
剰熱量が、それら成分の蒸発に主として消費されて、反
応器外への蒸気混合物の抜出しが円滑に行われるととも
に、反応温度の上昇が防止され、反応温度をほぼ設定範
囲内の温度に保持することが可能になる。
本発明において、反応圧力は、有機性汚泥を高温に加熱
する際に発生する水蒸気による自己発生圧を利用するこ
とができるが、必要に応じ、例えば、窒素ガス、炭酸ガ
ス、アルゴンガス等を用いて加圧することもできる。
する際に発生する水蒸気による自己発生圧を利用するこ
とができるが、必要に応じ、例えば、窒素ガス、炭酸ガ
ス、アルゴンガス等を用いて加圧することもできる。
本発明においては、反応中に油状物質中の低沸点が蒸発
し、汚泥から発生した水蒸気とともに混合蒸気を形成す
るが、この低沸点成分を充分に蒸発させるには、有機性
汚泥量の30〜50％を混合蒸気として蒸発させるのがよ
い。この混合蒸気を反応器外へ抜出し、冷却凝集処理す
ると、この凝集液は、相分離性の良好なものとなり、上
部の油状物質相と下部の水性相とに容易に分離される。
この凝集液の相分離性の良いこと及び相分離された水性
相の透明度の高いことは、本発明の大きな特徴の１つで
ある。この冷却凝縮処理の際、混合蒸気を熱源として有
機性汚泥を加熱することがエネルギー的に望ましい方法
である。凝縮液の分離処理には、通常の油水分離手段が
適用されるが、一般には、油状物質相と水性相との間の
密度差を利用した分離手段、例えば、静置による重力分
離や遠心分離等を、或いは、コアレス効果を利用した分
離手段等を採用することができる。さらに、本発明で
は、反応器内には蒸発せずに残存した反応物が得られる
が、この残存反応物は、油状物質中の高沸点成分と水と
残渣固形物からなり、無燃料焼却が可能である。従っ
て、この残存反応物はこれを直接焼却処理することがで
きるし、あるいは、いったん減圧するとともに、その際
に得られた蒸気を冷却凝縮処理して回収し、さらに残存
した固形物を焼却処理するという方法が可能である。
し、汚泥から発生した水蒸気とともに混合蒸気を形成す
るが、この低沸点成分を充分に蒸発させるには、有機性
汚泥量の30〜50％を混合蒸気として蒸発させるのがよ
い。この混合蒸気を反応器外へ抜出し、冷却凝集処理す
ると、この凝集液は、相分離性の良好なものとなり、上
部の油状物質相と下部の水性相とに容易に分離される。
この凝集液の相分離性の良いこと及び相分離された水性
相の透明度の高いことは、本発明の大きな特徴の１つで
ある。この冷却凝縮処理の際、混合蒸気を熱源として有
機性汚泥を加熱することがエネルギー的に望ましい方法
である。凝縮液の分離処理には、通常の油水分離手段が
適用されるが、一般には、油状物質相と水性相との間の
密度差を利用した分離手段、例えば、静置による重力分
離や遠心分離等を、或いは、コアレス効果を利用した分
離手段等を採用することができる。さらに、本発明で
は、反応器内には蒸発せずに残存した反応物が得られる
が、この残存反応物は、油状物質中の高沸点成分と水と
残渣固形物からなり、無燃料焼却が可能である。従っ
て、この残存反応物はこれを直接焼却処理することがで
きるし、あるいは、いったん減圧するとともに、その際
に得られた蒸気を冷却凝縮処理して回収し、さらに残存
した固形物を焼却処理するという方法が可能である。
なお、本明細書で油状物質について言う低沸点及び高沸
点なる用語は相対的意味で用いられたもので、反応器内
に蒸気として存在するものを低沸点油状物質及び反応器
内において液体として残存するものを高沸点油状物質と
呼称する。
点なる用語は相対的意味で用いられたもので、反応器内
に蒸気として存在するものを低沸点油状物質及び反応器
内において液体として残存するものを高沸点油状物質と
呼称する。
本発明において、反応器から抜出した混合蒸気を冷却凝
縮処理して得らえる油状物質は、熱化学的反応において
生成された油状物質の低沸点成分だけであり、発熱量が
高く、かつ粘度が低いので燃料油として充分に使用可能
である。一方、混合蒸気の凝縮液を通って分離された水
性相は、無色透明の状態であり、TOC濃度も10000mg/
前後と、1/2以下となっている。これらの水性相を水処
理系に戻しても負荷アップや処理水の色度等に与える影
響は小さくし、水処理系への直接返送が可能である。た
だし、混合蒸気の凝縮液から分離された水性相中には、
アンモニア性窒素が多量に含まれているので、必要に応
じアンモニア性窒素除去装置の設置が考慮されるべきで
ある。この為には、エアーストリッピング法等の採用が
可能である。
縮処理して得らえる油状物質は、熱化学的反応において
生成された油状物質の低沸点成分だけであり、発熱量が
高く、かつ粘度が低いので燃料油として充分に使用可能
である。一方、混合蒸気の凝縮液を通って分離された水
性相は、無色透明の状態であり、TOC濃度も10000mg/
前後と、1/2以下となっている。これらの水性相を水処
理系に戻しても負荷アップや処理水の色度等に与える影
響は小さくし、水処理系への直接返送が可能である。た
だし、混合蒸気の凝縮液から分離された水性相中には、
アンモニア性窒素が多量に含まれているので、必要に応
じアンモニア性窒素除去装置の設置が考慮されるべきで
ある。この為には、エアーストリッピング法等の採用が
可能である。
次に、本発明の好ましい実施態様について、第１図にそ
のフロートシートを示す。第１図において、１は反応装
置予熱部、２は反応装置反応部、３は保圧弁、４は焼却
装置、５は廃熱ボイラ、６は減圧装置、７は油水分離装
置、８はアンモニア除去装置を各示す。
のフロートシートを示す。第１図において、１は反応装
置予熱部、２は反応装置反応部、３は保圧弁、４は焼却
装置、５は廃熱ボイラ、６は減圧装置、７は油水分離装
置、８はアンモニア除去装置を各示す。
含水率85％以下、通常70〜80％に脱水された有機性汚泥
はライン９を通って反応装置予熱部１に導入される。こ
の反応装置予熱部は熱交換型反応装置であり、加熱媒体
がライン16を通って導入され、反応装置内の有機性汚泥
を予熱する。ここで使われる加熱媒体としては、後段の
反応装置反応部２から抜出された混合蒸気を用いること
が望ましい。予熱汚泥はライン10を通って、反応部２に
導入、加熱され、熱化学的反応により、油状物質を生成
する。この時の条件は、反応温度が、250〜350℃、好ま
しくは、300〜320℃、反応圧力は、反応温度における飽
和水蒸気圧以上でその飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の範
囲内である。反応時間は、通常５〜180分である。ここ
で採用される反応器の形式は、掻面式熱交換器が好まし
いが、特に制約されない。図面においては、予熱部１と
反応部２とが分けられているが、一体型の反応器とする
ことも可能である。また、反応部２に供給された熱量
は、反応温度を設定範囲に保持する熱量と、反応圧力下
において、低沸点油状物質と水を蒸発させるのに必要な
熱量の合計量である。反応部２からは、混合蒸気がライ
ン16を通って前段の予熱部に導入され、一方、残存反応
物はライン11、保圧弁３及びライン12を通って焼却装置
４に導入される。残存反応物は、焼却装置４内で、ライ
ン23を通って導入されたアンモニウア含有空気と混合さ
れ、燃焼される。ここで発生した燃焼ガスはライン13を
通って廃熱ボイラ５に導入され、そこで反応部２の熱源
となる熱媒体に熱を与えた後、ライン14を通って大気に
放散される。この時、必要に応じて、集塵や洗煙等の廃
ガス処理装置を設置し、燃焼ガスを大気に放出する前に
処理することもある。一方、反応部２から排出された混
合蒸気は予熱部１において、有機性汚泥に熱を与えて凝
縮する。得られた凝縮液は、油状物質と水性相の混合物
であり、このものはライン17、減圧装置６及びライン18
を通って油水分離装置７に導入される。油水分離装置７
では、凝縮液は油状物質と水性相とに分離されるが、水
性相はライン20を通ってアンモニア除去装置８に導入さ
れ、一方、油状物質はライン19を通って回収される。こ
の油水分離装置としては、密度差を利用した分離手段、
例えば、静置による重力分離や遠心分離等を、或いは、
コオレス効果を利用した分離手段等を採用することがで
きる。油水分離装置７で分離された水性相は、ライン22
を通って導入された空気を用いたストリッピング等の方
法によってアンモニア除去装置８で処理された後、ライ
ン21を通って水処理系に返送される。
はライン９を通って反応装置予熱部１に導入される。こ
の反応装置予熱部は熱交換型反応装置であり、加熱媒体
がライン16を通って導入され、反応装置内の有機性汚泥
を予熱する。ここで使われる加熱媒体としては、後段の
反応装置反応部２から抜出された混合蒸気を用いること
が望ましい。予熱汚泥はライン10を通って、反応部２に
導入、加熱され、熱化学的反応により、油状物質を生成
する。この時の条件は、反応温度が、250〜350℃、好ま
しくは、300〜320℃、反応圧力は、反応温度における飽
和水蒸気圧以上でその飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の範
囲内である。反応時間は、通常５〜180分である。ここ
で採用される反応器の形式は、掻面式熱交換器が好まし
いが、特に制約されない。図面においては、予熱部１と
反応部２とが分けられているが、一体型の反応器とする
ことも可能である。また、反応部２に供給された熱量
は、反応温度を設定範囲に保持する熱量と、反応圧力下
において、低沸点油状物質と水を蒸発させるのに必要な
熱量の合計量である。反応部２からは、混合蒸気がライ
ン16を通って前段の予熱部に導入され、一方、残存反応
物はライン11、保圧弁３及びライン12を通って焼却装置
４に導入される。残存反応物は、焼却装置４内で、ライ
ン23を通って導入されたアンモニウア含有空気と混合さ
れ、燃焼される。ここで発生した燃焼ガスはライン13を
通って廃熱ボイラ５に導入され、そこで反応部２の熱源
となる熱媒体に熱を与えた後、ライン14を通って大気に
放散される。この時、必要に応じて、集塵や洗煙等の廃
ガス処理装置を設置し、燃焼ガスを大気に放出する前に
処理することもある。一方、反応部２から排出された混
合蒸気は予熱部１において、有機性汚泥に熱を与えて凝
縮する。得られた凝縮液は、油状物質と水性相の混合物
であり、このものはライン17、減圧装置６及びライン18
を通って油水分離装置７に導入される。油水分離装置７
では、凝縮液は油状物質と水性相とに分離されるが、水
性相はライン20を通ってアンモニア除去装置８に導入さ
れ、一方、油状物質はライン19を通って回収される。こ
の油水分離装置としては、密度差を利用した分離手段、
例えば、静置による重力分離や遠心分離等を、或いは、
コオレス効果を利用した分離手段等を採用することがで
きる。油水分離装置７で分離された水性相は、ライン22
を通って導入された空気を用いたストリッピング等の方
法によってアンモニア除去装置８で処理された後、ライ
ン21を通って水処理系に返送される。
以上説明したごとく本発明によれば、従来産業廃棄物と
して取り扱われていた下水汚泥を、高発熱量（9000kcal
/kg以上）、低粘度（50℃で約40cP）の液体燃料として
有用な低沸点油状物質に変換させることができる。この
場合、油状物質の収率は、乾燥有機物基準で10〜20％程
度であり、熱化学的反応で生成された全油状物質量の20
〜40％が回収される。このようにして、特別の抽出操作
や蒸溜操作を行わずに、グレードの高い低沸点油状物質
を得る本発明法は、非常に有利な方法である。その上、
本発明では、水性相に移行する有機物の割当が従来法の
約1/2と少なく、かつ無色透明なものである。従って、
この水相を、有機性汚泥発生源である下水等の有機性廃
水の生物処理装置等の水処理系に戻しても、負荷アップ
や処理水の色度等に与える影響は小さく、水処理系への
直接返送が可能である。
して取り扱われていた下水汚泥を、高発熱量（9000kcal
/kg以上）、低粘度（50℃で約40cP）の液体燃料として
有用な低沸点油状物質に変換させることができる。この
場合、油状物質の収率は、乾燥有機物基準で10〜20％程
度であり、熱化学的反応で生成された全油状物質量の20
〜40％が回収される。このようにして、特別の抽出操作
や蒸溜操作を行わずに、グレードの高い低沸点油状物質
を得る本発明法は、非常に有利な方法である。その上、
本発明では、水性相に移行する有機物の割当が従来法の
約1/2と少なく、かつ無色透明なものである。従って、
この水相を、有機性汚泥発生源である下水等の有機性廃
水の生物処理装置等の水処理系に戻しても、負荷アップ
や処理水の色度等に与える影響は小さく、水処理系への
直接返送が可能である。
また、反応器から得られる高温の蒸気混合物は、その中
に固形物を含まいため加熱媒体としてすぐれたもので、
熱交換器を介して他の物質との間で熱交換を行わせる場
合、器壁に対する固形物の付着もなく、熱交換器の効率
を低下させずに円滑にその熱交換を行わせることができ
る。
に固形物を含まいため加熱媒体としてすぐれたもので、
熱交換器を介して他の物質との間で熱交換を行わせる場
合、器壁に対する固形物の付着もなく、熱交換器の効率
を低下させずに円滑にその熱交換を行わせることができ
る。
それ故、本発明の有機性汚泥の油化処理方法は、技術的
に、経済的に非常に有利な方法であるということができ
る。
に、経済的に非常に有利な方法であるということができ
る。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１ 有機性汚泥として下水汚泥を選択し、標準活性汚泥法の
処理場から排出された混合生汚泥の脱水ケーキを試験に
用いた。この汚泥は高分子凝集剤を添加された後、ベル
トプレスにて脱水されたものである。その代表的な性状
は表−１の通りである。
処理場から排出された混合生汚泥の脱水ケーキを試験に
用いた。この汚泥は高分子凝集剤を添加された後、ベル
トプレスにて脱水されたものである。その代表的な性状
は表−１の通りである。
上記脱水ケーキ100gを、内容量300mlのオートクレーブ
に充填し、300℃まで加熱した。この際、圧力はあらか
じめ窒素ガスで絶対圧96kg/cm2まで加圧しておき、温度
上昇に伴う圧力増加を圧力調整弁を用いて、96kg/cm2に
制御した。油化反応は、先ず、オートクレーブ内におけ
る低沸点油状物質と水の蒸発及び蒸気混合物の反応器外
への抜出しを行うことなく、300℃で60分間行い、その
後操作圧力を絶対圧89kg/cm2まで下げてオートクレーブ
内の低沸点油状物質及び水を蒸発させるとともに、オー
トクレーブ内から蒸気混合物を外部へ抜出した。この操
作を30分間行った。その間、オートクレーブ内の温度は
300℃を維持するように制御した。この際にオートクレ
ーブ内から抜出した蒸気混合物は、水冷式の冷却器で凝
縮させ、分離管内に採取した。分離管内に40gの液状物
が移行しており、この液状物を一昼夜静置すると、上部
に黄色の浮上物が形成され、下部にほとんど無色透明の
水性相が形成された。オートクレーブ内に残存した反応
物と分離管内に移行した液状物をそれぞれサンプルし、
各々塩化メチレンを用いた溶媒抽出法で分離し、油状物
質、残渣固形物及び水性相の三相とした。実験は６回繰
返して行ない、表‐２に示すような分離結果（平均値）
を得た。
に充填し、300℃まで加熱した。この際、圧力はあらか
じめ窒素ガスで絶対圧96kg/cm2まで加圧しておき、温度
上昇に伴う圧力増加を圧力調整弁を用いて、96kg/cm2に
制御した。油化反応は、先ず、オートクレーブ内におけ
る低沸点油状物質と水の蒸発及び蒸気混合物の反応器外
への抜出しを行うことなく、300℃で60分間行い、その
後操作圧力を絶対圧89kg/cm2まで下げてオートクレーブ
内の低沸点油状物質及び水を蒸発させるとともに、オー
トクレーブ内から蒸気混合物を外部へ抜出した。この操
作を30分間行った。その間、オートクレーブ内の温度は
300℃を維持するように制御した。この際にオートクレ
ーブ内から抜出した蒸気混合物は、水冷式の冷却器で凝
縮させ、分離管内に採取した。分離管内に40gの液状物
が移行しており、この液状物を一昼夜静置すると、上部
に黄色の浮上物が形成され、下部にほとんど無色透明の
水性相が形成された。オートクレーブ内に残存した反応
物と分離管内に移行した液状物をそれぞれサンプルし、
各々塩化メチレンを用いた溶媒抽出法で分離し、油状物
質、残渣固形物及び水性相の三相とした。実験は６回繰
返して行ない、表‐２に示すような分離結果（平均値）
を得た。
表‐２より明らかなように、分離管内に移行した油状物
質の収率は、乾燥有機物基準で約15％であり、全油状物
質量の約30％が回収されたが、発熱量、流動性ともオー
トクレーブ内に残存した油状物質をはるかに上回る良好
な結果であった。分離管内に移行した水性相の性状に関
しては、アンモニア性窒素濃度、TOC濃度ともに約10000
mg/であった。通常の油化反応で分離される水性相の
値と比較すると、アンモニア性窒素濃度は若干高くなっ
たものの、TOCに関しては1/2以下と低いい結果であっ
た。
質の収率は、乾燥有機物基準で約15％であり、全油状物
質量の約30％が回収されたが、発熱量、流動性ともオー
トクレーブ内に残存した油状物質をはるかに上回る良好
な結果であった。分離管内に移行した水性相の性状に関
しては、アンモニア性窒素濃度、TOC濃度ともに約10000
mg/であった。通常の油化反応で分離される水性相の
値と比較すると、アンモニア性窒素濃度は若干高くなっ
たものの、TOCに関しては1/2以下と低いい結果であっ
た。
第１図は本発明の好ましい実施態様についてのフローシ
ートを示す。 １……反応装置予熱部、２……反応装置反応部、３……
保圧弁、４……焼却装置、５……廃熱ボイラ、６……減
圧装置、７……油水分離装置、８……アンモニア除去装
置。
ートを示す。 １……反応装置予熱部、２……反応装置反応部、３……
保圧弁、４……焼却装置、５……廃熱ボイラ、６……減
圧装置、７……油水分離装置、８……アンモニア除去装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 忠 東京都調布市入間町１―20―17 (72)発明者 浦田 昭雄 埼玉県所沢市上新井890―22 (72)発明者 鈴木 明 埼玉県川越市寿町１―2419―５ 審査官 川上 美秀 (56)参考文献 特開 昭61−238399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−109891（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】含水状態の有機性汚泥を反応器内において
高温高圧の条件下で熱化学的に反応させて油状物質を生
成させ、得られた反応物から油状物質を得る方法におい
て、該反応により生成した油状物質の低沸点成分を該反
応器内に存在する水分とともに、該反応器内において、
反応圧力をその反応温度における飽和水蒸気圧以上でそ
の飽和水蒸気圧＋5kg/cm2以下の範囲内に保持しなが
ら、該反応器内にそれらの低沸点油状物質と水分の蒸発
に必要な熱量を加えて蒸発させるとともに、それらの蒸
気を反応器外へ抜出し、このようにして抜出した低沸点
油状物質蒸気と水蒸気との蒸気混合物を冷却凝縮させた
後、得られた凝縮液から低沸点油状物質を回収すること
を特徴とする有機性汚泥の油化処理方法。 - 【請求項２】反応器から抜出した混合蒸気を有機性汚泥
の加熱用熱源の一部として用いる請求項１の方法。 - 【請求項３】反応器内に蒸発せずに残存した高温高圧の
反応物を、反応器から抜出し、直接焼却する請求項１又
は２の方法。 - 【請求項４】反応器内に蒸発せずに残存した高温高圧の
反応物を、反応器から抜出し、減圧するとともに、その
際に得られた蒸気を冷却凝縮処理して回収し、かつ残存
した固形物を焼却する請求項１又は２の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1180842A JPH0685920B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 有機性汚泥の油化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1180842A JPH0685920B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 有機性汚泥の油化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347600A JPH0347600A (ja) | 1991-02-28 |
| JPH0685920B2 true JPH0685920B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=16090310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1180842A Expired - Lifetime JPH0685920B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 有機性汚泥の油化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685920B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4402286B2 (ja) * | 2000-12-27 | 2010-01-20 | メタウォーター株式会社 | 有機性廃棄物の処理方法 |
| JP5150199B2 (ja) * | 2007-10-23 | 2013-02-20 | 株式会社東芝 | 汚泥処理システム |
| CN102583923B (zh) * | 2012-03-23 | 2016-05-18 | 胡金榜 | 市政和/或工业污泥节能减排处置与资源化集成工艺及其设备 |
| CN111995200A (zh) * | 2019-05-27 | 2020-11-27 | 惠博普(武汉)生物环保科技有限公司 | 一种对含油污泥处理的混合药剂 |
| CN114702204A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-05 | 漳州职业技术学院 | 一种水产工业废水处理方法及其处理系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0780000B2 (ja) * | 1985-04-15 | 1995-08-30 | オルガノ株式会社 | 汚泥油化装置 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1180842A patent/JPH0685920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0347600A (ja) | 1991-02-28 |
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