JPH0780000B2 - Sludge oiling device - Google Patents

Sludge oiling device

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JPH0780000B2
JPH0780000B2 JP7839385A JP7839385A JPH0780000B2 JP H0780000 B2 JPH0780000 B2 JP H0780000B2 JP 7839385 A JP7839385 A JP 7839385A JP 7839385 A JP7839385 A JP 7839385A JP H0780000 B2 JPH0780000 B2 JP H0780000B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、活性汚泥装置などの微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、可燃性液体を得るとともに、当該可
燃性液体を前記熱化学的反応の熱エネルギー源や電気エ
ネルギー源として用いる、汚泥油化装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention thermochemically reacts organic sludge such as surplus sludge generated from a microorganism treatment apparatus such as an activated sludge apparatus under high temperature and high pressure conditions. The present invention relates to a sludge oilification device which obtains a combustible liquid and uses the combustible liquid as a heat energy source or an electric energy source for the thermochemical reaction.

[従来の技術] 各種の微生物処理装置から発生する余剰汚泥等の有機性
汚泥を処理する方法のひとつとして、汚泥油化技術が提
案されている。
[Prior Art] A sludge oilification technique has been proposed as one of the methods for treating organic sludge such as excess sludge generated from various microbial treatment devices.

すなわち、有機性汚泥を高温高圧の条件下で熱化学的に
反応せしめ、バイオマスから燃料油を得る技術である。
That is, it is a technique for obtaining fuel oil from biomass by thermochemically reacting organic sludge under high temperature and high pressure conditions.

従来からこの種の技術として、下水汚泥からアスファル
トと燃料油を得る装置が提案(EPAProject Summary EPA
−600/S2−81−242 Dec,1981)されている。
Conventionally, a device for obtaining asphalt and fuel oil from sewage sludge has been proposed as this type of technology (EPA Project Summary EPA
-600 / S2-81-242 Dec, 1981).

この装置は、第3図に示すフローに基づくもので、有機
性汚泥Aを遠心分離機Bである程度に脱水し、当該脱水
汚泥Cを高圧スラリーポンプDにより加圧し、まず、後
述する反応器Fにより反応させた直後の高温の混合物ス
ラリーGを熱源として予熱器Eで予熱し、当該予熱した
脱水汚泥Cを反応器Fに供給するものである。当該反応
器Fは、バイオマスを高温高圧の条件下で反応させてア
スファルトと燃料油に変換するもので、通常脱水汚泥を
250℃〜350℃の温度および当該温度の水蒸気圧以上の圧
力で反応させるものである。このような反応により得ら
れる固形物と燃料油との混合物スラリーGを、加圧下の
条件のまま前述した予熱器Eに循環して、ここで間接的
に熱交換した後、気液分離器Hに供給して大気圧下に開
放する。当該気液分離器Hにおいて、混合物スラリーG
を大気圧下に開放すると、当該混合物スラリーGが高温
のため沸騰し、一部の水分と燃料油が蒸発する。次い
で、当該蒸気を冷却器Iにより冷却して液化し、当該液
体を遠心分離機Jで処理し、排水Kと燃料油Lとに機械
的に比重分離を行う。一方、気液分離器Hにおいて蒸発
せずに残留した混合物スラリーGを遠心分離機Mにより
処理し、排水Nと固形物Oとに分離する。次いで、当該
固形物Oを抽出器Pに供給するとともに、後述する蒸留
器Sと蒸発器Vとから回収される有機溶媒Qを加えて、
ここで固形物O中のアスファルト成分を抽出し、当該抽
出物Rを蒸留器Sに供給して有機溶媒Qを回収するとと
もにアスファルトTを得る。一方抽出器Pの残渣Uを蒸
発器Vに供給して、残渣Uに付着している有機溶媒を回
収するとともに反応残渣Wを得る。
This apparatus is based on the flow shown in FIG. 3, in which the organic sludge A is dehydrated to some extent by a centrifuge B, the dehydrated sludge C is pressurized by a high pressure slurry pump D, and first, a reactor F described later is used. The preheated dehydrated sludge C is supplied to the reactor F by preheating with the high temperature mixture slurry G immediately after the reaction by the preheater E as a heat source. The reactor F is for reacting biomass under high temperature and high pressure conditions to convert it into asphalt and fuel oil.
The reaction is carried out at a temperature of 250 ° C. to 350 ° C. and a pressure equal to or higher than the steam pressure at that temperature. The mixture slurry G of the solid matter and fuel oil obtained by such a reaction is circulated to the above-mentioned preheater E under the condition of being pressurized and indirectly heat-exchanged there. It is supplied to and released under atmospheric pressure. In the gas-liquid separator H, the mixture slurry G
Is released under atmospheric pressure, the mixture slurry G boils because of its high temperature, and some water and fuel oil evaporate. Next, the steam is cooled by the cooler I and liquefied, the liquid is processed by the centrifugal separator J, and the waste water K and the fuel oil L are mechanically separated by specific gravity. On the other hand, the mixture slurry G remaining without being evaporated in the gas-liquid separator H is processed by the centrifugal separator M, and separated into the waste water N and the solid matter O. Next, while supplying the solid O to the extractor P, an organic solvent Q recovered from a distiller S and an evaporator V described later is added,
Here, the asphalt component in the solid O is extracted, and the extract R is supplied to the distiller S to recover the organic solvent Q and obtain the asphalt T. On the other hand, the residue U of the extractor P is supplied to the evaporator V to collect the organic solvent adhering to the residue U and obtain the reaction residue W.

提案されているアスファルトと燃料油を得る方法のフロ
ーは、大略すると以上の通りであり、反応残渣Wを前記
反応器Fにおける熱源として用いるものである。
The flow of the proposed method for obtaining asphalt and fuel oil is roughly as described above, and the reaction residue W is used as a heat source in the reactor F.

なお、得られるアスファルトは、アスファルトとしての
本来の用途として用いる。
The obtained asphalt is used for its original purpose as asphalt.

[発明が解決しようとする課題] 従来から提案されている第3図に示した汚泥油化装置に
おいては、反応器Fから得られる反応物スラリーG中に
含まれる可燃性液体は、比較的低温度で気化しやすく、
また、次いで液化したものは比重差で分離が可能な、い
わゆる油状物質のみしか存在していないと考えられてお
り、したがって、冷却器Iで液化した液体中の油状物質
を遠心分離機Jで比重分離し、残留する排水Kを系外に
除いている。さらに、生産されたアスファルト成分は、
気液分離器Hで蒸発しなかった反応物スラリーG中の固
形物に付着していると考えられており、遠心分離機Mで
固形物とともにアスファルト成分を回収し、同じように
排水Nを系外に除いている。しかしながら、本発明者等
の実験によれば、反応物スラリーG中には低温度では気
化しにくく、アスファルト成分などと相違して水に溶解
しやすく、かつ、燃料として充分使用できる可燃性液体
が多量に存在すること、および気化したものであっても
それを液化後比重差分離が困難な可燃性液体が存在する
ことを知見した。たとえば、標準活性汚泥法の下水処理
場から排出される混合生汚泥をある程度脱水し、これに
アルカリ成分として乾燥固形物当たり5重量%の炭酸ナ
トリウムを添加し、オートクレーブを用いて320℃で1
時間密閉反応させた例では、反応後、反応物を室温まで
冷却し、これを分液ロートに採取して1昼夜静置する
と、表面に小量の油状物質が浮上するが、しかし残りの
反応物に有機溶媒として塩化メチレンを加え、残留する
可燃性液体を抽出すると、全可燃性液体に対して前述の
浮上した油状物質は約17%程度であり、他の約83%の可
燃性液体は浮上せずに反応液中に存在することが実験に
より確認されている。したがって、第3図に示したごと
き従来のフローにおいては、このような気化しにくく、
かつ、水に溶解しやすい可燃性液体は、遠心分離機Mに
よって分離が不可能であり、排水N中に移行して系外に
排出されることとなり、また、たとえ気化したものであ
っても、液化後比重分離が困難な可燃性液体は、遠心分
離機Jでは分離できず、排水K中に移行して系外に排出
されることとなる。さらに、水と比重分離しやすい油状
物質と言えども、それが水中で乳化状態で存在している
場合は、遠心分離機Jで分離が不可能であり、やはりこ
れらの乳化状態となっている一部の油状物質も排水K中
に移行して排出されよう。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventionally proposed sludge oiling apparatus shown in FIG. 3, the combustible liquid contained in the reactant slurry G obtained from the reactor F is relatively low. It is easy to vaporize at temperature,
Further, it is considered that only what is called an oily substance, which is liquefied next and can be separated by a difference in specific gravity, exists, so that the oily substance in the liquid liquefied in the cooler I is separated by the centrifugal separator J in specific gravity. The separated wastewater K is removed from the system. Furthermore, the asphalt ingredients produced are
It is considered that the solid matter in the reaction product slurry G that has not evaporated in the gas-liquid separator H is attached to the solid matter, and the centrifuge M collects the asphalt component together with the solid matter, and similarly the wastewater N is used as a system. Excluded outside. However, according to the experiments conducted by the present inventors, it is difficult to vaporize the reactant slurry G at low temperature, unlike the asphalt component, it is easily dissolved in water, and a flammable liquid that can be sufficiently used as a fuel is present. It was found that a large amount of flammable liquid exists, and even if it is vaporized, it is difficult to separate the specific gravity after liquefaction. For example, the mixed raw sludge discharged from the sewage treatment plant of the standard activated sludge method is dehydrated to some extent, and 5% by weight of sodium carbonate per dry solid is added as an alkaline component to the sludge.
In the case of the closed reaction for an hour, after the reaction, the reaction product was cooled to room temperature, collected in a separating funnel and allowed to stand for one day and night, but a small amount of oily substance floated on the surface, but the remaining reaction When methylene chloride is added to the product as an organic solvent and the remaining flammable liquid is extracted, the above-mentioned floating oily substance is about 17% of the total flammable liquid, and other about 83% of the flammable liquid is It has been confirmed by experiments that it exists in the reaction solution without floating. Therefore, in the conventional flow as shown in FIG.
In addition, the combustible liquid which is easily dissolved in water cannot be separated by the centrifugal separator M, is transferred to the wastewater N and is discharged out of the system, and even if it is vaporized. The combustible liquid that is difficult to separate after liquefaction by specific gravity cannot be separated by the centrifuge J, is transferred to the wastewater K, and is discharged to the outside of the system. Furthermore, even if it is an oily substance that is easily separated from water by specific gravity, when it is present in water in an emulsified state, it cannot be separated by the centrifuge J, and these are also in an emulsified state. Part of the oily substance will also be transferred to the wastewater K and discharged.

このように、従来から提案されているフローの主目的
は、有機性汚泥からアスファルトを生産するところにあ
り、燃料油を得ることについては副次的目的と考えてお
り、かつ、排水KあるいはN中に燃料として回収し得る
可燃性液体が多量に存在することに関しては全く看過さ
れているのである。
Thus, the main purpose of the conventionally proposed flow is to produce asphalt from organic sludge, and it is considered to be a secondary purpose to obtain fuel oil, and the wastewater K or N It is completely overlooked that there is a large amount of combustible liquid that can be recovered as fuel.

また第3図に示した従来のフローにおいては、反応器F
の熱源として反応残渣Wのみを充当しているが、たとえ
これを自燃するまで充分に脱水して燃料としても、熱バ
ランス的には全く不足しており、有機性汚泥の処理とい
う見地から考えると採算が取れないものである。さら
に、生産されたアスファルトTおよび燃料油Lを熱源と
して回収したとしても、熱バランス的にはまだなお不足
するものである。すなわち、有機性汚泥を汚泥油化技術
によって経済的に処理するためには、前述した排水Kお
よびN中に存在する可燃性液体を回収し、これを積極的
に熱源として用いることが必須の要件である。また、従
来のフローでは、混合物スラリーGを気液分離器Hにて
沸騰させるので、ここで余分な蒸発潜熱を消費してお
り、また、気液分離器Hより発生する蒸気を冷却器Iで
冷却して液化する際に、液化することにより放出される
熱を回収しておらず、従来のフローは、熱回収について
種々の欠点を有している。さらに、予熱器Eの熱源とし
て、反応器Fにて生成されるスラリー状の反応物をその
まま用いているので、予熱器Eの構造に制約を受け、製
作しずらいという欠点もある。
Moreover, in the conventional flow shown in FIG.
Although only the reaction residue W is applied as the heat source of the above, even if it is sufficiently dehydrated until it self-burns, it is completely insufficient in terms of heat balance, and from the viewpoint of the treatment of organic sludge, It is not profitable. Further, even if the produced asphalt T and the fuel oil L are recovered as a heat source, the heat balance is still insufficient. That is, in order to economically treat the organic sludge by the sludge oilification technology, it is essential that the combustible liquid existing in the wastewater K and N described above is recovered and actively used as a heat source. Is. Moreover, in the conventional flow, since the mixture slurry G is boiled in the gas-liquid separator H, extra latent heat of vaporization is consumed here, and the vapor generated from the gas-liquid separator H is consumed in the cooler I. When cooling and liquefying, the heat released by liquefaction is not recovered, and the conventional flow has various drawbacks regarding heat recovery. Further, since the slurry-like reaction product generated in the reactor F is used as it is as the heat source of the preheater E, there is a drawback that the structure of the preheater E is restricted and it is difficult to manufacture.

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、有機性汚泥を高温高圧の条件下で反
応させて得られる反応物から、可燃性物、特に可燃性液
体を可及的に回収し、これをエネルギー源として再使用
し、さらに、発生する熱エネルギーを効率よく用いて最
も経済的に有機性汚泥を処理する汚泥油化装置を提供す
るところにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and a purpose thereof is to obtain a flammable substance, particularly a flammable liquid, from a reaction product obtained by reacting organic sludge under conditions of high temperature and high pressure. It is an object of the present invention to provide a sludge oiling apparatus that recovers as much as possible, reuses it as an energy source, and efficiently uses generated heat energy to most economically treat organic sludge.

[課題を解決するための手段] 本発明は、有機性汚泥をあらかじめ脱水する脱水装置、
当該脱水汚泥を後述する予熱器、反応器、冷却器へ直列
に圧入するための圧入装置、圧入装置から圧入される脱
水汚泥を後段の冷却器で加熱した熱媒体によって間接的
に予熱する予熱器、予熱器で予熱した脱水汚泥を熱媒体
によって間接的に加熱し、250℃以上の温度で、かつ、
当該温度における水蒸気圧以上の圧力にて反応させる反
応器、反応器で反応させた反応物を熱媒体によって間接
的に冷却し、かつ、反応物を冷却することによって加熱
された熱媒体を前記予熱器の熱源とする冷却器、冷却器
により冷却した反応物を大気圧に開放する大気開放装
置、大気開放装置から開放した反応物中の可燃性液体を
回収する回収装置、当該回収装置より回収した可燃性液
体を燃焼させて熱媒体を間接的に加熱し、当該加熱熱媒
体を前記反応器の熱源とする加熱炉とによって構成した
ことを特徴とする汚泥油化装置に関するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a dehydrator for dehydrating organic sludge in advance,
Preheater, reactor, and press-fitting device for press-fitting the dehydrated sludge in series to the cooler described later, and a preheater that indirectly preheats the dehydrated sludge that is press-fitted from the press-fitting device by the heating medium heated by the cooler in the subsequent stage. The dewatered sludge preheated by the preheater is indirectly heated by the heat medium at a temperature of 250 ° C or higher, and
Reactor for reacting at a pressure equal to or higher than the steam pressure at the temperature, the reaction product reacted in the reactor is indirectly cooled by a heat medium, and the heat medium heated by cooling the reaction product is preheated. A cooler that serves as a heat source for the reactor, an atmosphere opening device that releases the reaction product cooled by the cooler to atmospheric pressure, a recovery device that recovers the flammable liquid in the reaction product that is released from the atmosphere opening device, and a recovery device The present invention relates to a sludge oiling device, which comprises a heating furnace that burns a combustible liquid to indirectly heat a heating medium and uses the heating heating medium as a heat source of the reactor.

[実 施 例] 以下に本発明の実施例について、その作用とともに図面
を参照して詳細に説明する。
[Examples] Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings together with their operation.

第1図は本発明のフローを示す説明図であり、有機性汚
泥1をまず脱水装置2たとえば遠心分離機、ベルトプレ
ス式脱水機などによりあらかじめ脱水し、当該脱水汚泥
3を圧入装置4により予熱器5に供給する。なお、有機
性汚泥にあまり多量の水分が含まれていると、後述する
熱化学的反応において多量の熱量を消費するので、当該
脱水装置2で水分含有率80%以下に脱水することが望ま
しい。さらに、後述する熱化学的反応において、有機性
汚泥にアルカリ成分を共存させた方が反応が効率よく進
むので、有機性汚泥にあらかじめ炭酸ナトリウム、炭酸
カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム、石灰などのアルカリ成分を添
加することが好ましい。前述の圧入装置4としては、例
えば高圧スラリーポンプなどを使用することができる。
FIG. 1 is an explanatory view showing the flow of the present invention. First, the organic sludge 1 is first dehydrated by a dehydrator 2 such as a centrifugal separator or a belt press type dehydrator, and the dehydrated sludge 3 is preheated by a press-in device 4. Supply to the container 5. If the organic sludge contains a large amount of water, a large amount of heat is consumed in the thermochemical reaction described later, so it is desirable that the water content in the dehydrator 2 be 80% or less. Further, in the thermochemical reaction described below, the reaction proceeds more efficiently when an alkaline component is allowed to coexist in the organic sludge, so that sodium carbonate, potassium carbonate, sodium formate, potassium formate, potassium hydroxide, It is preferable to add an alkaline component such as sodium hydroxide or lime. As the press-fitting device 4 described above, for example, a high-pressure slurry pump or the like can be used.

予熱器5は、後述する冷却器7によって熱を与えられた
熱媒体8を用いて脱水汚泥3を間接的に予熱するもの
で、掻面式熱交換器の内部に脱水汚泥3を流通させ、そ
の外部から前記熱媒体8により熱を与えたり、あるい
は、いわゆる多管式熱交換器等を用い、管の内部に脱水
汚泥3を通流させ、管の外部から熱媒体8により熱を与
えるものなどを用いることができる。
The preheater 5 indirectly preheats the dehydrated sludge 3 using a heat medium 8 to which heat is given by a cooler 7 described later, and causes the dehydrated sludge 3 to flow inside the scraped surface heat exchanger, Heat is given from the outside by the heat medium 8 or, by using a so-called multi-tube heat exchanger or the like, the dehydrated sludge 3 is made to flow inside the pipe and heat is given by the heat medium 8 from outside the pipe. Etc. can be used.

予熱器5により予熱した脱水汚泥3を、次いで反応器6
に供給し、ここで有機性汚泥3を高温高圧の条件下に熱
化学的に反応させる。当該反応器6は、前述した予熱器
5と同じ掻面式熱交換器、あるいは、多管式熱交換器を
用い、後述する第1熱交換器24により加熱された熱媒体
8により間接的に脱水汚泥3を加熱するもので、通常25
0℃〜350℃の温度および当該温度の水蒸気圧に相当する
圧力、あるいは、それ以上の圧力で反応させるものであ
る。なお、脱水汚泥3は、予熱器5内および反応器6に
よる反応前および反応中においては、まだ流動性の悪い
スラリー状を呈しており、したがって、多管式熱交換器
を用いるより、掻面式熱交換器を用いることが望まし
い。また、図面では予熱器5と反応器6を別々に設置し
ているが、予熱器5と反応器6を一体物としても差し支
えなく、脱水汚泥の流入側前半部を予熱部とし、流出側
後半部を反応部とすることもできる。
The dehydrated sludge 3 preheated by the preheater 5 is then fed to the reactor 6
, Where the organic sludge 3 is thermochemically reacted under high temperature and high pressure conditions. The reactor 6 uses the same scraping surface heat exchanger as the preheater 5 described above or a multi-tube heat exchanger, and indirectly by the heat medium 8 heated by the first heat exchanger 24 described later. Dehydrated sludge 3 is heated, usually 25
The reaction is performed at a temperature of 0 ° C. to 350 ° C. and a pressure corresponding to the steam pressure at the temperature, or at a pressure higher than that. The dewatered sludge 3 is still in the form of a slurry having poor fluidity in the preheater 5 and before and during the reaction by the reactor 6, and therefore, it has a scraped surface rather than a multitubular heat exchanger. It is desirable to use a rotary heat exchanger. Further, although the preheater 5 and the reactor 6 are separately installed in the drawing, the preheater 5 and the reactor 6 may be integrated, and the first half of the inflow side of the dehydrated sludge serves as the preheating part and the second half of the outflow side. It is also possible for the part to be the reaction part.

このように有機性汚泥を高温高圧で処理すると、バイオ
マスが熱化学的に変成し、種々の可燃性液体が生成する
と同時に流動性が極めて良好なものに変化する。次い
で、反応器6を経た固形物と可燃性液体と水との混合物
スラリー9を加圧状態のまま冷却器7に供給し、熱媒体
8により間接的に冷却する。このようにして冷却するこ
とにより熱が与えられた熱媒体8を前記予熱器5の熱源
として用いることにより、反応器6により与えた熱を効
果的に回収する。なお、冷却器7としては、薄膜流下式
熱交換器、満管熱交換器、掻面式熱交換器等を用いるこ
とができるが、当該混合物スラリー9は、流動性が極め
て良好なので、熱効率の最もすぐれている薄膜流下式熱
交換器を用いることが望ましい。
When the organic sludge is treated at high temperature and high pressure in this way, the biomass is thermochemically modified to produce various combustible liquids and at the same time, the fluidity is changed to a very good one. Next, the mixture slurry 9 of the solid matter, the flammable liquid, and the water that has passed through the reactor 6 is supplied to the cooler 7 in a pressurized state and indirectly cooled by the heat medium 8. By using the heat medium 8 to which heat has been given by cooling in this way as the heat source of the preheater 5, the heat given by the reactor 6 is effectively recovered. As the cooler 7, a thin-film flow-down heat exchanger, a full-tube heat exchanger, a scraped surface heat exchanger, or the like can be used. However, since the mixture slurry 9 has extremely good fluidity, it has high thermal efficiency. It is desirable to use the best thin film flow down heat exchangers.

このようにして冷却した混合物スラリー9を、次いで大
気開放装置10に供給し、加圧下の状態から常圧下の状態
とする。
The mixture slurry 9 thus cooled is then supplied to the atmosphere opening device 10 to change the state under pressure to the state under normal pressure.

大気解放装置10としては、例えば冷却器7から混合物ス
ラリー9を受ける受槽と、当該受槽の下部に設けたレッ
ドダウンバルブを用いることができる。
As the atmosphere release device 10, for example, a receiving tank that receives the mixture slurry 9 from the cooler 7 and a red down valve provided below the receiving tank can be used.

大気開放装置10によって供給される混合物スラリー9
を、続いて浮上分離槽11に送給し、混合物スラリー9中
の可燃性液体から、特に水に浮く一部の可燃性液体であ
る油状物質12を選択的に回収する。なお、水に浮く一部
の可燃性液体が液中の固形物に付着している場合は、浮
上分離槽11に供給する前に攪拌するとよい。なお、浮上
分離槽11としては、槽内に単に混合物スラリー9をある
時間滞留させ、浮上する油状物質12をスキマー等で掻き
取るもの、あるいは、いわゆる簡単な構造のオイルセパ
レータ等を用いることができる。浮上分離槽11によって
油状物質12を除いた混合物スラリー9を、次いで抽出槽
13に送り、後述する溶剤回収装置20で回収した溶剤14を
加え充分に攪拌し、混合物スラリー9中の可燃性液体を
抽出する。当該抽出槽13としては、混合物スラリー9と
溶剤14とを必要かつ充分に接触できるものであればどの
ような型式のものでもよく、混合物スラリー9と溶剤14
との混合物を槽内で攪拌機で攪拌する簡単なものでも差
し支えない。
Mixture slurry 9 supplied by the atmosphere opening device 10
Is then fed to the flotation separation tank 11 to selectively recover the oily substance 12 which is a part of the flammable liquid floating in water, from the flammable liquid in the mixture slurry 9. When a part of the flammable liquid that floats on water adheres to the solid matter in the liquid, it may be stirred before being supplied to the floating separation tank 11. As the flotation / separation tank 11, it is possible to use one in which the mixture slurry 9 is simply retained in the tank for a certain time and the floating oily substance 12 is scraped off by a skimmer or the like, or an oil separator having a so-called simple structure or the like. . The mixture slurry 9 from which the oily substance 12 has been removed by the flotation tank 11 and then the extraction tank
The mixture is sent to 13, and the solvent 14 recovered by the solvent recovery device 20 to be described later is added and sufficiently stirred to extract the flammable liquid in the mixture slurry 9. The extraction tank 13 may be of any type as long as the mixture slurry 9 and the solvent 14 can be brought into necessary and sufficient contact with each other.
A simple one in which the mixture of and is stirred with a stirrer in the tank may be used.

なお、用いる溶剤14としては、混合物スラリー9中の全
ての可燃性液体を可及的に抽出可能で、かつ、蒸発回収
しやすいものが好ましく、通常はベンゼン、トルエン、
アセトン、塩化メチレン等を用いる。
The solvent 14 to be used is preferably one that can extract all the flammable liquids in the mixture slurry 9 as much as possible and is easy to evaporate and recover. Usually, benzene, toluene,
Acetone, methylene chloride, etc. are used.

抽出槽13からバッチ式に、あるいは、連続的に得られる
混合物15を、次いで三相分離機16に送給し、ここで廃水
17と固形物18と抽出物19とに分離する。当該三相分離機
16は、いわゆる遠心分離機であって、比重の異なる廃水
17と固形物18と抽出物19とをそれぞれ遠心作用によって
分離するもので公知のものを用いることができる。当該
三相分離機16によって得られる抽出物19を、次いで溶剤
回収装置20に送給し、ここで後述する第2熱交換器25で
加熱した熱媒体8で間接的に加熱し、溶剤14を蒸発さ
せ、蒸発残渣である可燃性液体21を回収する。なお、図
面では溶剤回収装置20から回収した溶剤14を直接抽出槽
13に供給しているが、実際は溶剤回収装置20から得られ
る気体状の溶剤を冷却器(図示せず)で冷却液化し、液
状の溶剤14として回収するものである。
The mixture 15 obtained batchwise or continuously from the extraction tank 13 is then fed to a three-phase separator 16 where wastewater
Separated into 17, solid 18 and extract 19. The three-phase separator
16 is a so-called centrifuge, which has different specific gravities
It is possible to use a publicly known one that separates 17, solid 18 and extract 19 by centrifugal action. The extract 19 obtained by the three-phase separator 16 is then fed to the solvent recovery device 20 and indirectly heated by the heat medium 8 heated by the second heat exchanger 25 described later to remove the solvent 14. Evaporate and collect the flammable liquid 21, which is the evaporation residue. In the drawing, the solvent 14 recovered from the solvent recovery device 20 is directly extracted from the extraction tank.
Although it is being supplied to the solvent 13, in reality, the gaseous solvent obtained from the solvent recovery device 20 is cooled and liquefied by a cooler (not shown) and recovered as a liquid solvent 14.

本実施態様では、上述した浮上分離槽11、抽出槽13、三
相分離機16、溶剤回収装置20等が反応物中の可燃性液体
を回収する装置に相当するが、特にこれらの組み合わせ
に限定されることなく、要は反応物中から可燃性液体を
効果的に回収できるものであればどんなものでもよい。
In the present embodiment, the floating separation tank 11, the extraction tank 13, the three-phase separator 16, the solvent recovery device 20, etc. described above correspond to a device for recovering the flammable liquid in the reaction product, but are particularly limited to a combination thereof. In short, any substance may be used as long as it can effectively recover the combustible liquid from the reaction product.

22は加熱炉であって、溶剤回収装置20から回収した可燃
性液体21、あるいは、浮上分離槽11から回収した油状物
質12を燃料として用いるもので、これらの燃料を燃焼さ
せることにより得られる熱風23を、第1熱交換器24に供
給して、前記反応器6に用いる熱媒体8を加熱し、次い
で当該熱風23を続いて第2熱交換器25に供給して、前記
溶剤回収装置20で用いる熱媒体8を加熱する。なお、26
は排ガスであり、27は燃焼用空気、28は燃焼灰を示す。
Reference numeral 22 denotes a heating furnace, which uses the flammable liquid 21 recovered from the solvent recovery device 20 or the oily substance 12 recovered from the floating separation tank 11 as a fuel, and hot air obtained by burning these fuels. 23 is supplied to the first heat exchanger 24 to heat the heat medium 8 used in the reactor 6, and then the hot air 23 is continuously supplied to the second heat exchanger 25 to supply the solvent recovery device 20. The heating medium 8 used in (1) is heated. 26
Represents exhaust gas, 27 represents combustion air, and 28 represents combustion ash.

なお、第1図に示したフローにおいて大気開放装置10か
ら得られる混合物スラリー9を浮上分離槽11に供給し、
あらかじめ油状物質12を選択的に回収しているが、本工
程を省略し、大気開放装置10から得られる混合物スラリ
ー9を直接抽出槽13に供給し、存在する可燃性液体の全
てを抽出しても差し支えない。なお、このように油状物
質12の回収工程を省略すると、溶剤14の使用量が若干増
加するとともに、溶剤回収装置20から得られる可燃性液
体21中には前述の油状物質12も含まれることとなる。
In the flow shown in FIG. 1, the mixture slurry 9 obtained from the atmosphere opening device 10 is supplied to the flotation separation tank 11,
Although the oily substance 12 is selectively recovered in advance, this step is omitted, and the mixture slurry 9 obtained from the atmosphere opening device 10 is directly supplied to the extraction tank 13 to extract all the existing combustible liquid. It doesn't matter. It should be noted that if the recovery step of the oily substance 12 is omitted in this way, the amount of the solvent 14 used increases slightly, and the flammable liquid 21 obtained from the solvent recovery device 20 also contains the oily substance 12 described above. Become.

第2図は、本発明の他の実施態様のフローを示す説明図
であり、浮上分離槽11によって油状物質12を回収する工
程までは、第1図と全く同様なので説明を省略する。当
該浮上分離槽11によって油状物質12を除いた混合物スラ
リー9を、次いで遠心分離機などのような固液分離機29
に送り、ここで混合物スラリー9中の固形物18を除く。
固形物を除いた混合溶液30を、続いて抽出装置31に供給
し、溶剤回収装置20で回収した溶剤14を加え、混合溶液
30中の可燃性液体を抽出する。第2図に示したフローに
おいて用いる抽出装置31としては、固形物18をあらかじ
め除去しているので、溶剤14と混合溶液30とを向流接触
させるものを用いた方が効率よく、混合溶液30より比重
の大きい溶剤を用いる時は、図に示したごとく溶剤14を
上方から下降流で流すとともに、混合溶液30を下方から
上昇流で流し、また、混合溶液30より比重の小さい溶剤
を用いる時は、上下方向を逆として、いずれも向流接触
させるとよい。このようにして得られる抽出物19を溶剤
回収装置20に供給するもので、他は第1図と同様なフロ
ーなので説明を省略する。なお、第2図に示したフロー
では、固液分離機29で得られる固形物18に多少の可燃性
液体が付着するので、当該固形物18も加熱炉22の燃料と
して用いた方が好ましい。また、第1図と同じように浮
上分離槽11を省略することもできる。
FIG. 2 is an explanatory view showing the flow of another embodiment of the present invention, and the process up to the step of recovering the oily substance 12 by the floating separation tank 11 is exactly the same as that of FIG. The mixture slurry 9 from which the oily substance 12 has been removed by the floating separation tank 11 is then separated into a solid-liquid separator 29 such as a centrifugal separator.
To remove solids 18 in the mixture slurry 9.
The mixed solution 30 from which solids have been removed is then supplied to the extraction device 31, and the solvent 14 recovered by the solvent recovery device 20 is added to the mixed solution.
Extract the flammable liquid in 30. As the extraction device 31 used in the flow shown in FIG. 2, since the solids 18 are removed in advance, it is more efficient to use the one in which the solvent 14 and the mixed solution 30 are brought into countercurrent contact with each other. When using a solvent having a larger specific gravity, as shown in the figure, the solvent 14 is caused to flow downward from above, and the mixed solution 30 is caused to flow upward from below, and when a solvent having a smaller specific gravity than the mixed solution 30 is used. It is advisable to make the upper and lower sides opposite to each other and bring them into countercurrent contact. The extract 19 thus obtained is supplied to the solvent recovery apparatus 20, and the other steps are the same as in FIG. In the flow shown in FIG. 2, since some combustible liquid adheres to the solid 18 obtained by the solid-liquid separator 29, it is preferable to use the solid 18 as fuel for the heating furnace 22. Further, as in the case of FIG. 1, the floating separation tank 11 can be omitted.

本実施態様では、浮上分離槽11、固液分離機29、抽出装
置31、溶剤回収装置20等が、反応物中の可燃性液体を回
収する装置に相当するが、特にこれらの組み合わせに限
定されることなく、要は反応物中から可燃性液体を効果
的に回収できるものであればどんなものでもよい。
In the present embodiment, the floating separation tank 11, the solid-liquid separator 29, the extraction device 31, the solvent recovery device 20, etc. correspond to the device for recovering the flammable liquid in the reaction product, but are not particularly limited to the combination thereof. In short, any material can be used as long as it can effectively recover the flammable liquid from the reaction product.

[発明の効果] 以上説明したごとく本発明においては、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得られる固形物
と可燃性液体と水との混合物スラリー、あるいは当該混
合物スラリーから固形物をあらかじめ除いた混合溶液に
有機溶剤を加え、混合物スラリーあるいは混合溶液中に
含まれる全ての可燃性液体を抽出するので、混合物スラ
リーあるいは混合溶液中に、気化しにくく、かつ、水に
溶解しやすい可燃性液体が多量に含有していても、これ
を可及的に回収することができ、かつ、当該回収した可
燃性液体を熱エネルギー源や電気エネルギー源として用
いることにより、経済的に有機性汚泥を処理することが
できる。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, a slurry of a mixture of a solid, a flammable liquid, and water, which is obtained by thermochemically reacting organic sludge under high temperature and high pressure conditions, or a slurry of the mixture. Since the organic solvent is added to the mixed solution in which the solid matter is removed in advance and all the flammable liquids contained in the mixed slurry or mixed solution are extracted, it is difficult to vaporize in the mixed slurry or mixed solution, and the water Even if a large amount of flammable liquid that is easily dissolved is contained, it can be recovered as much as possible, and by using the recovered combustible liquid as a heat energy source or an electric energy source, it is economical. Can treat organic sludge.

また、本発明においては、反応器6の後段に冷却器7を
設置し、反応器6から得られる混合物スラリー9を沸騰
させることなく熱媒体8で間接的に冷却し、当該冷却に
よって熱を与えられた熱媒体8を反応器6の前段で用い
る予熱器5の熱源として用いているので、従来フローの
ように混合物スラリーを沸騰させるときに消費する蒸発
潜熱の分だけ確実に熱エネルギーコストを低下せしめる
ことができ、さらに、冷却器7によって熱を与えられた
熱媒体を予熱器の熱源として用いているので、この点で
も熱エネルギーコストを低下せしめることができる。ま
た、従来フローのように、反応器6より得られる高温の
混合物スラリー9を直接予熱器5に用いることがないの
で、予熱器の構造に特に制約を受けることがない。
Further, in the present invention, the cooler 7 is installed in the latter stage of the reactor 6, the mixture slurry 9 obtained from the reactor 6 is indirectly cooled by the heat medium 8 without boiling, and heat is applied by the cooling. Since the generated heat medium 8 is used as the heat source of the preheater 5 used in the preceding stage of the reactor 6, the heat energy cost is surely reduced by the amount of the latent heat of vaporization consumed when boiling the mixture slurry as in the conventional flow. Further, since the heat medium to which heat is given by the cooler 7 is used as the heat source of the preheater, the heat energy cost can be reduced also in this respect. Further, unlike the conventional flow, the high temperature mixture slurry 9 obtained from the reactor 6 is not directly used in the preheater 5, so that the structure of the preheater is not particularly limited.

【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は、いずれも本発明の実施態様を示
す図面であり、第1図は、本発明の一つの実施態様のフ
ローを示す説明図であり、第2図は、本発明の他の実施
態様のフローを示す説明図である。また、第3図は、従
来の下水汚泥からアスファルトと燃料油を得る方法にお
けるフローを示す。 1……有機性汚泥、2……脱水装置 3……脱水汚泥、4……圧入装置 5……予熱器、6……反応器 7……冷却器、8……熱媒体 9……混合物スラリー、10……大気開放装置 11……浮上分離槽、12……油状物質 13……抽出槽、14……溶剤 15……混合物、16……三相分離機 17……廃水、18……固形物 19……抽出物、20……溶剤回収装置 21……可燃性液体、22……加熱炉 23……熱風、24……第1熱交換器 25……第2熱交換器、26……排ガス 27……燃焼用空気、28……燃焼灰 29……固液分離機、30……混合溶液 31……抽出装置
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and FIG. 2 are drawings showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an explanatory view showing a flow of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a flow of another embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 shows a flow in a method for obtaining asphalt and fuel oil from conventional sewage sludge. 1 ... Organic sludge, 2 ... Dewatering device 3 ... Dewatering sludge, 4 ... Press-in device 5 ... Preheater, 6 ... Reactor 7 ... Cooler, 8 ... Heat medium 9 ... Mixture slurry , 10 …… Atmosphere opening device 11 …… Flotation separation tank, 12 …… Oily substance 13 …… Extraction tank, 14 …… Solvent 15 …… Mixture, 16 …… Three-phase separator 17 …… Waste water, 18 …… Solid Material 19 …… Extract, 20 …… Solvent recovery device 21 …… Combustible liquid, 22 …… Heating furnace 23 …… Hot air, 24 …… First heat exchanger 25 …… Second heat exchanger, 26 …… Exhaust gas 27 …… Combustion air, 28 …… Combustion ash 29 …… Solid-liquid separator, 30 …… Mixed solution 31 …… Extractor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】有機性汚泥をあらかじめ脱水する脱水装
置、当該脱水汚泥を後述する予熱器、反応器、冷却器へ
直列に圧入するための圧入装置、圧入装置から圧入され
る脱水汚泥を後段の冷却器で加熱した熱媒体によって間
接的に予熱する予熱器、予熱器で予熱した脱水汚泥を熱
媒体によって間接的に加熱し、250℃以上の温度でかつ
当該温度における水蒸気圧以上の圧力にて反応させる反
応器、反応器で反応させた反応物を熱媒体によって間接
的に冷却し、かつ反応物を冷却することによって加熱さ
れた熱媒体を前記予熱器の熱源とする冷却器、冷却器に
より冷却した反応物を大気圧に開放する大気開放装置、
大気開放装置から開放した反応物中の可燃性液体を回収
する回収装置、当該回収装置より回収した可燃性液体を
燃焼させて熱媒体を間接的に加熱し、当該加熱熱媒体を
前記反応器の熱源とする加熱炉とによって構成したこと
を特徴とする汚泥油化装置。
1. A dehydrating device for dehydrating organic sludge in advance, a press-fitting device for press-fitting the dehydrated sludge in series with a preheater, a reactor, and a cooler described later, and a dehydrating sludge press-fitted from the press-fitting device in the subsequent stage. A preheater that indirectly preheats with a heat medium heated with a cooler, and dewatered sludge preheated with a preheater is indirectly heated with a heat medium, at a temperature of 250 ° C or higher and at a pressure of steam pressure or higher at that temperature. A reactor to react, a cooler that cools the reaction product reacted in the reactor indirectly by a heat medium, and a heat medium heated by cooling the reaction product as a heat source of the preheater, a cooler An atmosphere opening device for opening the cooled reactant to atmospheric pressure,
A recovery device for recovering the flammable liquid in the reaction product released from the atmosphere opening device, the flammable liquid recovered from the recovery device is burned to indirectly heat the heat medium, and the heating heat medium of the reactor is used. A sludge oiling device comprising a heating furnace as a heat source.
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