JPH10156306A - 廃棄物処理に使用したアルカリ性物質の回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固形廃棄物を反応器内で反応処理した反応生
成スラリを分離、濃縮、燃焼、晶析の各工程を経て系内
処理する過程で、一度使用した後のアルカリ性物質を回
収し循環使用する。 【解決手段】 未分別状態にある有機固形物を含む廃棄
物を水中破砕し水スラリの状態で不燃物を除去した後に
アルカリを添加して水熱反応に処した後、反応後のスラ
リを多段フラッシュさせ、遠心分離器で分離した濾液の
一部をフラッシュガスの余剰熱を利用して第１濃縮工程
で濃縮させる。廃水中に含まれる高濃度の有機物を燃焼
炉で燃焼させて余剰分の有機酸ソーダを炭酸ソーダとし
て得た後、さらに、第２濃縮工程にて濃縮後、晶析工程
にて濃縮液を冷却し析出した炭酸ソーダを回収して循環
使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物などの有機固形分を含む廃棄物処理に係わり、特に
一度使用した後のアルカリ性物質を回収し循環使用する
ようにした廃棄物処理に使用したアルカリ性物質の回収
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ごみ等の一般廃棄物や工場等から排
出される産業廃棄物等のいわゆる固形廃棄物は年々増加
しており、従来の埋立方式などによる処分処理方法では
対応し切れなくなっている。このような観点から、固形
廃棄物を水中破砕し、水スラリの状態で再資源可能な
鉄、アルミニウム、ガラス等の有用物を回収した後に、
適宜な水分値を有した状態まで脱水し、次いで高温（２
５０〜３５０℃）、高圧（１００〜１５０Kg/cm2G)の条
件下、所定の滞留時間にて水熱反応で処理して得られた
高温・高圧の反応生成スラリを最終的に大気圧まで減圧
して製品スラリを得ていた。

【０００３】都市ごみ等の原料廃棄物には、熱分解に伴
い塩化水素を発生する塩化ビニル等の有機塩素系樹脂が
含まれるので、水熱反応に処するスラリにアルカリ性物
質を添加することにより塩化水素を中和処理するように
している。このため、アルカリタンク２０が設けられ、
このタンク２０から供給されるアルカリ性物質を連続的
に注入供給している。このアルカリ性物質は、Ｎａ₂ Ｃ
Ｏ₃ 、ＮａＯＨ等が用いられる。

【０００４】アルカリ性物質は、反応によって塩酸等が
生じることにより反応器や熱交換器、その他の配管等の
接液部に腐食が生じることを防止する目的で添加され
る。アルカリタンク２０からのアルカリ性物質の供給量
は、連続注入方式とされ、通常、廃棄物スラリの固形分
に対して１０重量％未満、望ましくは４〜８重量％の割
合で注入されるが、これは固形廃棄物の種類にもよる
が、発生する塩化水素の中和に必要な量以上である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
添加されたアルカリ性物質は、一度使用した後はそのま
ま廃水等と一緒に燃焼処理されるか、あるいは廃水処理
設備にて中和処理されたりすることから、回収して再利
用することがないために、アルカリ性物質の添加量は一
般的に廃棄物量の増加に伴って増える傾向にあり、廃棄
物生成スラリで得られたスラリ単価が高価になるといっ
た問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は固形廃棄物を反応器内で水熱分
解反応によって生成した反応生成スラリを製品スラリと
廃水とに分離後、廃水中に含有されるアルカリ性物質の
中でも炭酸ソーダに限定して回収し循環使用するように
して新規に供給するメークアップ分のアルカリ性物質
（炭酸ソーダ）量を低減するようにした廃棄物処理に用
いたアルカリの廃水からの回収方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１の発明では、有機固形物を含む廃
棄物を前処理工程にてスラリ化し、この廃棄物スラリに
アルカリ性物質を加え、このアルカリ性廃棄物スラリを
反応器にて水熱反応させて得られた高圧の反応生成スラ
リを多段フラッシュ、分離手段などにより製品スラリと
廃水とに分離するに際し、前記遠心分離後の廃水の一部
を多段フラッシュして得られたフラッシュガスの余剰熱
を利用して第１濃縮工程で濃縮させた後、前記廃水中に
含まれる高濃度の有機物を燃焼炉で燃焼させて余剰分の
有機酸ソーダを炭酸ソーダとて得た後、さらに第２濃縮
工程にて濃縮後、析出工程にて前記濃縮液を冷却し析出
した炭酸ソーダを回収して循環使用するようにした。ま
た、第１の発明を主体とする第２の発明では、廃水中に
含まれる高濃度の有機物を燃焼炉で燃焼させ、燃焼生成
した排ガスを燃焼炉下部の廃水貯溜槽で冷却し、該冷却
時に分離除去された灰分を貯溜液の抜き出し時に濾過器
にて除去した後の濃縮液を濃縮工程および析出工程を経
て炭酸ソーダを回収するようにした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る廃棄物処理
に使用したアルカリ性物質の回収方法を図１ないし図４
を用いて詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明の廃棄物処理に使用したアル
カリ性物質の回収方法を実施するシステムの構成ブロッ
ク図、図２は第１濃縮工程周辺のフロー図、図３は燃焼
炉と第２濃縮工程周辺のフロー図、図４は晶析工程のフ
ロー図である。

【００１０】以下、図１を用いて固形廃棄物処理につい
て詳細に説明すると、未分別状態にある固形廃棄物を処
理する場合、再資源可能な鉄、アルミニウム、ガラス等
の有用物を含んでいるので、最初にこれを回収するとと
もに、固形廃棄物処理システムの連続運転のために固形
廃棄物を搬送可能な程度までスラリ化する必要がある。
このための前処理手段１０が設けられており、この前処
理手段１０は破砕装置と有用物の分離装置、並びに脱水
装置などから構成される。

【００１１】したがって、この前処理手段では、未分別
状態にある有機固形物を含む固形廃棄物を水中破砕によ
り水スラリ化させるようにし、このスラリ化の段階で、
破砕物中に含まれる不燃物の比重差を利用して、再資源
可能な鉄、アルミニウム、ガラス等の有用物を回収する
ようにしている。そして、不燃物の除去された有機固形
物を含む水スラリを約１０〜２０重量％の固形物含有量
まで脱水し、後段の処理工程への搬送ができる程度に粘
性を調整している。

【００１２】このような前処理手段１０で処理された貯
槽タンク１２に貯溜され、ここで貯槽タンク１２の廃棄
物スラリは常温スラリである。貯槽タンク１２内の廃棄
物スラリは高圧ポンプ（図示せず）等の圧送手段により
後段の反応器１４に送給するようにして、反応器１４内
を流通させる途中で水熱反応を生じるようにしている。

【００１３】高圧ポンプ（図示略）により送給されるア
ルカリが添加された廃棄物スラリは反応器１４に供給さ
れる前段で予め常温から反応温度まで加熱される。この
ため、第１熱交換器１６、第２熱交換器１８にて段階的
に昇温させている。適宜な温度まで昇温された廃棄物ス
ラリは反応器１４に供給される。当該反応器１４内の反
応温度は２５０〜３５０℃、好ましくは２８０〜３００
℃であり、反応圧力はその反応温度における飽和蒸気圧
以上であればよい。

【００１４】反応時間は通常５〜６０分、好ましくは１
０〜３０分である。反応温度は滞留時間との関連で決め
られ、反応時間を長くすることにより反応温度を下げる
ことができ、また逆に、反応温度を上げることにより反
応時間を短くすることができるが、基本的には当該廃棄
物スラリの中で反応が律速となる固形物にあわせて決め
ることが望ましい。

【００１５】反応器１４内の操作温度を２５０〜３５０
℃程度の適当な温度に昇温させるが、前記高圧ポンプに
より１７０気圧程度まで加圧した状態でスラリを送り込
むとともに、実施例では、第１熱交換器１６と第２熱交
換器１８で反応温度まで段階的に昇温させてから反応器
１４に送給するようにしている。これにより昇温された
廃棄物スラリは反応器１４を通過する過程で、反応温度
を維持しつつ、またその反応温度の飽和水蒸気圧以上に
設定され、数分ないしは数十分間の反応時間で、水熱反
応により熱分解されるのである。

【００１６】ところで、都市ごみ等の原料廃棄物には、
熱分解に伴い塩化水素を発生する塩化ビニル等の有機塩
素系樹脂が含まれるので、水熱反応に処するスラリにア
ルカリ性物質を添加することにより塩化水素を中和処理
するようにしている。このため、アルカリタンク２０が
設けられ、このタンク２０からアルカリ供給ポンプ２２
を介して供給されるアルカリ性物質を連続的に注入供給
している。このアルカリ性物質としては、水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ）、炭酸ソーダ（Ｎａ₂ ＣＯ₃）を用い
ることができるが、実地的検討から炭酸ソーダ（Ｎａ₂
ＣＯ₃ ）が最も望ましく、実施例については炭酸ソーダ
の回収例について後述する。

【００１７】このようなアルカリ性物質は反応器１４の
出口の反応生成物スラリのｐＨが弱酸性のｐＨ＝３〜５
となるように、アルカリ性物質の添加量を調整すればよ
い。処理する固形廃棄物は多種多様であるため、固形廃
棄物スラリの単位送給量に対して１〜５重量％の添加量
とするが、反応器１４の出口ｐＨを検出しつつアルカリ
添加量を調整することができる。

【００１８】アルカリ性物質は、反応によって塩酸等が
生じることにより反応器や熱交換器、その他の配管等の
接液部に腐食が生じることを防止する目的で添加され
る。アルカリタンク２０からのアルカリ性物質の供給量
は、連続注入方式とされ、通常、廃棄物スラリの固形分
に対して１０重量％未満、望ましくは４〜８重量％の割
合で注入されるが、これは固形廃棄物の種類にもよる
が、発生する塩化水素の中和に必要な量である。

【００１９】系内に回収炭酸ソーダ（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）の
蓄積がまったく無い場合の運転には、運転開始当初、液
状の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）かまたは固形状の炭
酸ソーダ（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）に予め水を添加して適量の炭
酸ソーダスラリとしたものを使用するが、一旦運転が開
始され系内蓄積された炭酸ソーダが使用可能な状態にな
った後は、アルカリタンク２０からのアルカリ性物質の
供給はあくまでもメークアップ用として限定使用され
る。

【００２０】このような前者のイニシアル時のアルカリ
性物質の注入のため、アルカリ供給ポンプ２２が供給配
管に設けられ、特に、前記貯槽タンク１２の直下流部に
接続して固形廃棄物スラリに注入するようにしている。
ポンプ２２は反応生成物のｐＨ値をｐＨ計３２で測定し
て得られた結果をフイードバックし、注入するアルカリ
量を制御手段３４を介して調整できるような可変ポンプ
とされる。なお、後者の系内蓄積された回収炭酸ソーダ
（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）を循環使用する場合には、イニシアル
時のアルカリ性物質の注入時と同様に反応生成物のｐＨ
値をｐＨ計３２で測定して得られた結果をフイードバッ
クし、メークアップ側に設けられたアルカリ供給ポンプ
２２の回転数を変え得るようにした可変ポンプとされ
る。

【００２１】反応器１４における水熱反応後の生成スラ
リを、当該実施例では、反応器１４から、フラッシュド
ラム２３を介してフラッシュさせて得られたフラッシュ
ガスは第１熱交換器１６に供給して反応前スラリと熱交
換を成すようになっている。また、前記第１熱交換器１
６の下流側には第２熱交換器１８が配設してあり、第１
熱交換器１６で加熱された反応前スラリを所定の反応温
度まで昇温するために外部から熱媒または高圧スチーム
を導入して加熱するようになっている。フラッシュドラ
ム２３でフラッシュされて得られた液（スラリ）と気体
（フラッシュガス）のうち、反応生成スラリは分離手段
２４に供給され、ここで大気圧まで減圧されるととも
に、遠心濾過などで濃縮する過程で、フラッシュガスお
よび塩化物などを含む廃水を分離し、製品スラリとす
る。

【００２２】一方、フラッシュドラム２３を介してフラ
ッシュさせて得られたＣＯ₂ 、ＣＯ、Ｈ₂ などのフラッ
シュガスは図２に示すように、第１熱交換器１６に供給
して反応前スラリと熱交換を成した後、フラッシュガス
の一部は凝縮され気・液混相流となり、第１凝縮水セパ
レータ４０に供給されて、フラッシュガスと凝縮水とに
分離される。当該フラッシュガスはライン４３を通って
第３熱交換器４４のシェル側に供給される。そして、当
該第３熱交換器４４では後述する分離手段２４で分離さ
れた循環水の一部を第３熱交換器４４のチューブ側に流
通して、循環加熱する間にライン４３を通って流通する
前記フラッシュガスにより循環水のエンタルピは増加さ
れるようになっている。

【００２３】循環水の加熱に利用されたフラッシュガス
の一部は凝縮し、気・液混相流れを形成してライン４５
を通って第２凝縮水セパレータ４６に供給されて、フラ
ッシュガスと凝縮水とに分離される。そして、さらにフ
ラッシュガスはライン５３を通って燃焼炉７０へ送られ
て濃縮廃水とともに、焼却処理されるようになってい
る。また、第１凝縮水セパレータ４０で分離されて底部
に貯溜された凝縮水は、ライン６５を通って前処理手段
１０に送給されて再利用されるが、途中、ライン４２を
通って流入する循環水および第２凝縮水セパレータ４６
の底部から排出される凝縮水とともに、ライン５２を通
って前処理手段１０に送給されるようになっている。

【００２４】他方、分離手段２４で分離された循環水の
一部は、第１濃縮工程１００の一部を構成する前記第３
熱交換器４４と蒸発缶４８および濃縮循環ポンプ５０間
をライン４７、ライン４９、ライン５１で循環可能に連
結されているライン５１にライン４１を介して供給され
るようになっている。なお、第１濃縮工程１００は、前
記した第３熱交換器４４、蒸発缶４８、濃縮ポンプ５０
以外に、第２凝縮水セパレータ４６、濃縮廃水ポンプ５
５、第１回収水セパレータ５９、第１回収水排出ポンプ
６２および第１真空ポンプ１２０から構成されている。

【００２５】循環中に前記第３熱交換器４４のチューブ
側を流通中に加熱され、エンタルピの増加した循環水は
蒸発缶４８でフラッシュして気・液分離されるようにな
っている。蒸発缶４８で等エンタルピ膨張により分離生
成した水蒸気とフランジなどからの漏れ込み空気（非凝
縮ガス）との混合ガスはライン５７を通って熱交換器５
８で熱交換した後凝縮して気・液混相流となり、第１回
収水セパレータ５９に供給されて、気・液分離されるよ
うになっている。そして、分離されたガスは約２００Ｔ
ｏｒｒの真空を有する第１真空ポンプ１２０より、吸引
され排出される。なお、第１回収水セパレータ５９で気
・液分離されたガスは、第１真空ポンプ１２０で吸引排
出する際に、例えばライン５７やライン６０の接続に用
いられるフランジ部などから配管内に漏入した空気を主
として含むいわゆる非凝縮ガスである。

【００２６】分離された液（回収水）は第１回収水排出
ポンプ６２によりライン６３を介して分離手段２４へ送
給され、例えば反応生成スラリを遠心濾過機で濾過した
後の洗浄水として再利用されるようになっている。ま
た、約７０℃の温度下で約２００Ｔｏｒｒの真空圧を有
する蒸発缶４８でフラッシュされて分離した濃縮廃水は
蒸発缶４８の底部に一旦貯溜されて、ライン４９を介し
て濃縮循環ポンプ５０に送給されるようになっている。
そして、当該ライン４９の途中からライン５４を介して
一部の濃縮廃水を濃縮廃水ポンプ５５から抜き出し、ラ
イン５６を通って燃焼炉７０へ送給して高ＢＯＤおよび
ＣＯＤの濃縮廃水を処理するようになっている。

【００２７】次に、図３に示すように、前記第１凝縮水
セパレータ４０、第３熱交換器４４および第２凝縮水セ
パレータ４６（操作温度約８０℃）を介してフラッシュ
ガスの持つエンタルピを回収後のフラッシュガスと、分
離手段２４から第１濃縮工程１００を経てライン５６を
介して排出される濃縮廃水は弱酸性のｐＨ４〜６のもの
であり、それぞれ約９００〜９５０℃の炉内温度を有し
た燃焼炉７０で燃焼処理される。当該濃縮廃水中には灰
分や塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）や塩基性有機分および
酢酸ソーダ（ＣＨ₃ ＣＯＯＮａ）などの有機酸ソーダを
含有しており、燃焼炉７０で燃焼処理すると灰分や塩化
ナトリウム（ＮａＣｌ）などの他に、有機酸ソーダは炭
酸ソーダ（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）や炭酸水素ナトリウム（Ｎａ
ＨＣＯ₃）となることから、廃水貯溜槽７２内のｐＨ値
は強アルカリの約１１〜１２となる。

【００２８】また、該フラッシュガスおよび濃縮廃水の
燃焼処理に際しては、分離手段２４で分離された５０〜
５５重量％の製品スラリを助燃剤として使用し、適宜な
過剰空気を吹き込みながら燃焼させるのである。なお、
製品スラリを助燃剤として使用する場合に、事前に製品
スラリと例えば石炭などの補助燃料を混合してカロリー
アップを図るようにしてもよい。

【００２９】濃縮廃水はライン５６を介して燃焼炉７０
に供給され、濃縮廃水中に含有される有機物はほぼ完全
燃焼し、灰分を同伴した燃焼ガスとなる。濃縮廃水と同
様に第２凝縮水セパレータ４６から出たフラッシュガス
はライン５３を通って燃焼炉７０に供給され、焼却処理
される。当該燃焼ガスは燃焼炉７０の下部のディップチ
ューブ７１を介して廃水貯溜槽７２内に吹き込まれる。
当該ディップチューブ７１の下部域は廃水貯溜槽７２内
の貯溜液中に浸漬されており、燃焼ガスに同伴した灰分
は貯溜液中を通る間に洗浄されてクリーンな燃焼ガスに
なるようになっている。

【００３０】前記廃水貯溜槽７２には貯溜液供給ポンプ
８８からライン８９を介して前記ディップチューブ７１
の上部に供給され、供給された貯溜液はディップチュー
ブ７１の内壁面を濡壁状態を呈しながら流下する循環ラ
インが形成されている。貯溜液を循環ライン中で長時間
循環していると、貯溜液中に灰分や未燃物が次第に系内
に蓄積されていくのを防止するために、循環ライン内で
循環中の貯溜液の一部をライン９０を介して抜き出し次
工程の第２濃縮工程２００に送給するのである。前記ラ
イン９０を介して抜き出し弁９１、濾過器９６から抜き
出される貯溜液の抜き出し量は、廃水貯溜槽７２内の液
深が一定となるようにレベルコントロールＬＣ８７で制
御されている。なお、濾過器９６を介して抜き出される
貯溜液中に含有される灰分の大部分は、濾材としての濾
布に編目の小さいものを使用しているために、ほぼ完全
に除去されるようになっている。濾布の目詰まりにより
廃水処理が不可能になるのを防止するために、同一の濾
過器９６を一対並列配設して適宜切り換え可能な構成と
なっている。

【００３１】廃水貯溜槽７２内の貯溜液で灰分などを洗
浄・除去されるとともに、冷却された燃焼ガスは、ライ
ン７３を介して第４熱交換器７４のシェル側に供給さ
れ、該燃焼ガスの持つ顕熱で循環ライン内から抜き出さ
れて第４熱交換器７４のチューブ側を流通中の貯溜液に
顕熱を付与し加熱した後、生成した凝縮水はライン１０
５を通って再度廃水貯溜槽７２に戻されるが、貯溜液に
顕熱を付与した燃焼ガスはライン９９を通ってベンチュ
リースクラバ１０１に送給される。ここで、燃焼ガスに
同伴する灰分などを除去するために、第７セパレータ１
０６、循環ポンプ１０７をライン１１０、１１１を介し
て循環する循環水としてベンチュリースクラバー１０１
を通して噴霧するのである。

【００３２】また、約９００〜９５０℃の燃焼ガスを燃
焼炉７０の下部のディップチューブ７１を介して廃水貯
溜槽７２内に吹き込ませて８０〜９０℃に急冷すること
により、燃焼ガス中に含まれるダイオキシンの発生を皆
無にすることが可能である。さらに、第７セパレータ１
０６へはライン１０９を通って外部から補給水が補給さ
れ、第７セパレータ１０６の底部の貯溜液がオーバーフ
ロにて一定となるようにライン１０８を通って液の抜き
出しが行なわれる。

【００３３】抜き出された液はライン１０８から廃水貯
溜槽７２へ戻されるのである。さらに、前述した循環ラ
イン９０から抜き出された貯溜液の一部は、第２濃縮工
程２００の一部を構成する第４熱交換器７４、濃縮缶７
６および貯溜液循環ポンプ７９をそれぞれライン７５、
７７、７８で連結して晶析を行うための循環ラインを形
成するライン７７に連結され、前記循環ライン内の貯溜
液の循環中により一層濃縮が行われるようになってい
る。なお、第２濃縮工程２００は、第４熱交換器７４、
濃縮缶７６、第２回収水セパレータ８２、貯留液循環ポ
ンプ７９、第２回収水排出ポンプ８５、濃縮液抜き出し
ポンプ９３、遠心分離機９５、分離液戻りポンプ９７、
第２真空ポンプ１２５から構成されている。

【００３４】燃焼ガスにより加熱された抜き出し貯溜液
は前記第４熱交換器７４を流通中に燃焼ガスにより加熱
された後、ライン７５を通って濃縮缶７６（操作条件は
圧力１００Ｔｏｒｒ、温度６０〜６５℃）に供給され、
等エンタルピ膨張により貯溜液から水蒸気を生成する。
当該水蒸気はライン８０を通って熱交換器８１で冷却水
と熱交換した後凝縮され、引続き漏れ込み空気（非凝縮
性ガス）と凝縮水のいわゆる気・液混相流を形成した状
態で第２回収水セパレータ８２に供給されて、気・液分
離が行われる。

【００３５】約１００Ｔｏｒｒの真空圧を有する第２真
空ポンプ１２５によって第２回収水セパレータ８２の頂
部からは非凝縮性ガスが大気中に吸引・放出され、分離
後の凝縮水は第２回収水セパレータ８２の底部に貯溜さ
れライン８４を介して第２回収水排出ポンプ８５からラ
イン８３を通って分離手段２４へ回収水として送給され
る。そして、分離手段２４では洗浄水として利用され
る。

【００３６】また、濃縮缶７６でフラッシュにより分離
された濃縮液中の炭酸ソーダ（Ｎａ ₂ ＣＯ₃ ）の濃度は
約２０％（濃縮液の温度は約６０〜６５℃）であり、一
旦濃縮缶７６に貯溜された後、ライン９２を介して濃縮
液抜き出しポンプ９３で抜き出され、次工程の晶析工程
３００へと送給される。なお、当該晶析工程３００は第
５熱交換器３０２、第６熱交換器３０４、第６熱交換
器、晶析用循環ポンプ３０６、晶析槽３０８、晶析液抜
き出しポンプ３１０、晶析液分離器３１２、分離液抜き
出しポンプ３１４、炭酸ソーダ調整タンク３１６および
炭酸ソーダ回収ポンプから構成されている。

【００３７】前記濃縮液抜き出しポンプ９３からライン
３３０を介して抜き出された約６０〜６５℃の濃縮缶７
６中の濃縮液は、第５熱交換器３０２にて後述する廃水
処理液と熱交換にて約２０〜２５℃まで冷却された後、
ライン３３２を通って第６熱交換器３０４、晶析槽３０
８および晶析用循環ポンプ３０６間をライン３３４、３
３６、３３８で循環可能に連結されているライン３３４
の途中に供給されるようになっている。

【００３８】晶析用循環ポンプ３０６からライン３３６
を介して第６熱交換器３０４のチューブ側を流通中に冷
凍機３２０からのエチレングリコール水溶液などの冷媒
を第６熱交換器３０４のシェル側に循環流通させて約０
℃まで冷却される。因みに、冷凍機３２０から第６熱交
換器３０４へ送給されるエチレングリコール水溶液の温
度は約−１０℃であり、第６熱交換器３０４内では濃縮
缶７６からの濃縮液と第６熱交換器３０４と晶析槽３０
８間を循環中の循環液との混合液が第６熱交換器３０４
のチューブ側を並流にて流通する間に約０℃まで冷却す
ることにより、第６熱交換器３０４の出口側のエチレン
グリコール水溶液の温度は約−５℃となる。

【００３９】第６熱交換器３０４を流通する間に濃縮缶
７６から抜き出された約２０％濃度の炭酸ソーダ（Ｎａ
₂ ＣＯ₃ ）は、約０℃まで冷却されてＮａ₂ ＣＯ₃ の溶
解度は約７％濃度（７ｇ／１００ｇＨ₂ Ｏ）となり、第
６熱交換器３０４、晶析槽３０８間を循環流通する。約
０℃まで冷却されたことで、残りの約１３％濃度（１３
ｇ／１００ｇＨ₂ Ｏ）のＮａ₂ ＣＯ₃ は析出されること
となり、晶析した循環液は晶析槽３０８に流入する。こ
のことから、第６熱交換器３０４内での循環液とエチレ
ングリコールとを向流接触させると、チューブ側を流通
する循環液中に含有されるＮａ₂ ＣＯ₃ の一部が析出し
てチューブ内壁面に付着し、汚れ係数が大きくなり伝熱
効率が低下する一因となるために、当該事項を防止する
ためにはチューブ内の流速を増加させたり、あるいは第
６熱交換器３０４を併設して切替え使用することが望ま
しい。因みに、第５熱交換器３０２内では、チューブ側
を流通する循環液中に含有されるＮａ₂ ＣＯ₃ の一部が
析出してチューブ内壁面に付着し、汚れ係数が大きくな
り伝熱効率が低下する一因となるために、当該事項を防
止するためには並流にて流通させるようにすることが望
ましい。

【００４０】晶析槽３０８に流入した晶析液の一部はラ
イン３４０から晶析液抜き出しポンプ３１０を介して抜
き出され、さらにライン３４１を介して例えば遠心分離
器などで構成される晶析液分離器３１２に送給され、遠
心分離されて濾液を成す水、溶解した炭酸ソーダ分、塩
化ナトリウム（ＮａＣｌ）と、晶析されて濾滓を成す炭
酸ソーダ（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）とに分離される。なお、遠心
分離された後の約０℃の廃水は分離液抜き出しポンプ３
１４を介して第５熱交換器３０２に送給され、第５熱交
換器３０２で濃縮缶７６から抜き出された６０〜６５℃
の濃縮液と熱交換して約４０℃まで昇温され、図示しな
い廃水処理設備に排出されるようになっている。

【００４１】一方、遠心分離して回収された後のＮａ₂
ＣＯ₃ は、炭酸ソーダ調整タンク３１６に送給された
後、新たに約２０℃の工業用水を適量供給して、例えば
３０％濃度の炭酸ソーダ（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）スラリとして
調整される。このようにして、回収された炭酸ソーダ
（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）スラリは図１に示すように、定量供給
ポンプを成す炭酸ソーダ回収ポンプ３１８からライン３
５２を介してアルカリ供給ポンプ２２と貯槽タンク１２
の直下流部に接続されたライン２１に接続され、回収さ
れた必要分の炭酸ソーダが循環使用されるようになって
いる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明では、反応器で水熱反応して得られた反応生
成スラリを第１濃縮工程、燃焼炉、第２濃縮工程および
晶析工程を経て系内処理された炭酸ソーダを再使用する
ため、従来のように濾液や濾滓とに分離後に系外に排出
されて順次新規のアルカリ性物質を使用することもな
く、新規のアルカリ性物質の使用量を低減できる。ま
た、燃焼炉で燃焼した濃縮廃水はガスの洗浄を成す廃水
貯溜槽にて灰分などの不要分は濾過器にてほぼ完全に除
去されるために、晶析した炭酸ソーダには不純物はほと
んどなくアルカリ性物質として有効利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物処理に使用したアルカリ性物質
の回収方法を実施するシステムの構成ブロック図であ
る。

【図２】第１濃縮工程周辺のフロー図である。

【図３】燃焼炉と第２濃縮工程周辺のフロー図である。

【図４】晶析工程のフロー図である。

【符号の説明】

１０ 前処理手段 １２ 貯槽タンク １４ 反応器 １６ 第１熱交換器 １８ 第２熱交換器 ２０ アルカリタンク ２２ アルカリ供給ポンプ ２３ フラッシュドラム ２４ 分離手段 ３２ ｐＨ計 ３４ 制御手段 ４０ 第１凝縮水セパレータ ４４ 第３熱交換器 ４６ 第２凝縮水セパレータ ４８ 蒸発缶 ５０ 濃縮循環ポンプ ５５ 濃縮廃水ポンプ ５９ 第１回収水セパレータ ６２ 第１回収水排出ポンプ ７０ 燃焼炉 ７２ 廃水貯溜槽 ７４ 第４熱交換器 ７６ 濃縮缶 ７９ 貯溜液循環ポンプ ８２ 第２回収水セパレータ ８５ 第２回収水排出ポンプ ８８ 貯溜液供給ポンプ ９１ 抜き出し弁 ９３ 濃縮液抜き出しポンプ ９６ 濾過器 １００ 第１濃縮工程 １０１ ベンチュリースクラバ １０２ 煙突 １０６ 第７セパレータ １０７ 循環ポンプ １２０ 第１真空ポンプ １２５ 第２真空ポンプ ２００ 第２濃縮工程 ３００ 晶析工程 ３０２ 第５熱交換器 ３０４ 第６熱交換器 ３０６ 晶析用循環ポンプ ３０８ 晶析槽 ３１０ 晶析液抜き出しポンプ ３１２ 晶析液分離器 ３１４ 分離液抜き出しポンプ ３１６ 炭酸ソーダ調整タンク ３１８ 炭酸ソーダ回収ポンプ ３２０ 冷凍機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機固形物を含む廃棄物を前処理工程に
   てスラリ化し、この廃棄物スラリにアルカリ性物質を加
   え、このアルカリ性廃棄物スラリを反応器にて水熱反応
   させて得られた高圧の反応生成スラリを多段フラッシ
   ュ、分離手段などにより製品スラリと廃水とに分離する
   に際し、前記遠心分離後の廃水の一部を多段フラッシュ
   して得られたフラッシュガスの余剰熱を利用して第１濃
   縮工程で濃縮させた後、前記廃水中に含まれる高濃度の
   有機物を燃焼炉で燃焼させて余剰分の有機酸ソーダを炭
   酸ソーダとて得た後、さらに第２濃縮工程にて濃縮後、
   晶析工程にて前記濃縮液を冷却し析出した炭酸ソーダを
   回収して循環使用するようにしたことを特徴とする廃棄
   物処理に使用したアルカリ性物質の回収方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の廃水中に含まれる高濃
   度の有機物を燃焼炉で燃焼させ、燃焼生成した排ガスを
   燃焼炉下部の廃水貯溜槽で冷却し、該冷却時に分離除去
   された灰分を貯溜液の抜き出し時に濾過器にて除去した
   後の濃縮液を濃縮工程および晶析工程を経て炭酸ソーダ
   を回収するようにしたことを特徴とする廃棄物処理に使
   用したアルカリ性物質の回収方法。