JPH1017877A - 廃棄物の処理方法および装置 - Google Patents
廃棄物の処理方法および装置Info
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- JPH1017877A JPH1017877A JP8188957A JP18895796A JPH1017877A JP H1017877 A JPH1017877 A JP H1017877A JP 8188957 A JP8188957 A JP 8188957A JP 18895796 A JP18895796 A JP 18895796A JP H1017877 A JPH1017877 A JP H1017877A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
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- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物中のアルカリ土類金属塩の高温部での
析出によるスラリー管路内壁面でのスケール発生を可及
的に抑制し、もって廃棄物処理システムの連続運転を可
能とする。 【解決手段】 有機固形分を含む廃棄物を粉砕し水相を
有するスラリーとする。、この廃棄物スラリーにアルカ
リ性物質を加え、このアルカリ性廃棄物スラリーを反応
器にて水熱反応させるが、この反応前に前記廃棄物スラ
リーを熱交換器を通して昇温させるに際して、前記反応
生成物のｐＨ値が弱酸性を示すように、前記熱交換器の
上流部にて廃棄物スラリーへ酸性物質を断続的に添加供
給する。その後、反応器で水熱反応させ、冷却脱水して
生成スラリーを燃料化する。
析出によるスラリー管路内壁面でのスケール発生を可及
的に抑制し、もって廃棄物処理システムの連続運転を可
能とする。 【解決手段】 有機固形分を含む廃棄物を粉砕し水相を
有するスラリーとする。、この廃棄物スラリーにアルカ
リ性物質を加え、このアルカリ性廃棄物スラリーを反応
器にて水熱反応させるが、この反応前に前記廃棄物スラ
リーを熱交換器を通して昇温させるに際して、前記反応
生成物のｐＨ値が弱酸性を示すように、前記熱交換器の
上流部にて廃棄物スラリーへ酸性物質を断続的に添加供
給する。その後、反応器で水熱反応させ、冷却脱水して
生成スラリーを燃料化する。
Description
【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の水熱分解反応によ
る処理方法および装置の改善に係り、特に廃棄物スラリ
ーの昇温過程で発生するスケーリングの発生を抑制させ
るようにした廃棄物の処理方法および装置に関する。
棄物などの有機固形分を含む廃棄物の水熱分解反応によ
る処理方法および装置の改善に係り、特に廃棄物スラリ
ーの昇温過程で発生するスケーリングの発生を抑制させ
るようにした廃棄物の処理方法および装置に関する。
【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は年々増加しており、従来の焼却や
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、廃棄物の有効利用を図
るべく、特に燃料化あるいは補助燃料化とする方法が検
討されている。
出される産業廃棄物は年々増加しており、従来の焼却や
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、廃棄物の有効利用を図
るべく、特に燃料化あるいは補助燃料化とする方法が検
討されている。
【０００３】例えば、特公平５−５５６０号公報には、
下水汚泥の液化処理に関し、汚泥を所定の含水率以下と
なるように脱水し、これにアルカリ性物質を添加し２５
０〜３５０℃の高温高圧下にて水熱反応させ、反応処理
した生成物を密度差によって液相とスラリー相に分離
し、スラリー相に含まれる油状物質を更に分離し、この
油状物質を液体燃料として利用しようとするものであ
る。このようなシステムでは、水相を含む汚泥スラリー
を脱水装置から反応装置、冷却装置、分離装置に至る過
程で配管輸送するようにして、連続的な運転を行わせる
ようにしている。
下水汚泥の液化処理に関し、汚泥を所定の含水率以下と
なるように脱水し、これにアルカリ性物質を添加し２５
０〜３５０℃の高温高圧下にて水熱反応させ、反応処理
した生成物を密度差によって液相とスラリー相に分離
し、スラリー相に含まれる油状物質を更に分離し、この
油状物質を液体燃料として利用しようとするものであ
る。このようなシステムでは、水相を含む汚泥スラリー
を脱水装置から反応装置、冷却装置、分離装置に至る過
程で配管輸送するようにして、連続的な運転を行わせる
ようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、都市ごみや
産業廃棄物を未分別のままこれを破砕して水相を伴うス
ラリーとし、これにアルカリ性物質を添加し水熱反応で
燃料化しようとする場合、特に原料廃棄物にはカルシウ
ムやマグネシウム等のアルカリ土類金属の硫酸塩や炭酸
塩を含んでおり、これらはスラリー温度上昇と共に溶解
度が減少する。このため、スラリーの水熱反応温度まで
の昇温過程で生成した硫黄酸化物や炭酸と沈殿反応を起
こし、熱交換器の伝熱管などの高温部に析出し、これが
最終的に閉塞まで至るまで成長するので処理装置の連続
運転に支承をきたすという問題があった。
産業廃棄物を未分別のままこれを破砕して水相を伴うス
ラリーとし、これにアルカリ性物質を添加し水熱反応で
燃料化しようとする場合、特に原料廃棄物にはカルシウ
ムやマグネシウム等のアルカリ土類金属の硫酸塩や炭酸
塩を含んでおり、これらはスラリー温度上昇と共に溶解
度が減少する。このため、スラリーの水熱反応温度まで
の昇温過程で生成した硫黄酸化物や炭酸と沈殿反応を起
こし、熱交換器の伝熱管などの高温部に析出し、これが
最終的に閉塞まで至るまで成長するので処理装置の連続
運転に支承をきたすという問題があった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に着目し、廃
棄物中のアルカリ土類金属塩の高温部での析出によるス
ラリー管路内壁面でのスケール発生を可及的に抑制し、
もって廃棄物処理システムの連続運転を可能とする廃棄
物処理方法および装置を提供することを目的とする。
棄物中のアルカリ土類金属塩の高温部での析出によるス
ラリー管路内壁面でのスケール発生を可及的に抑制し、
もって廃棄物処理システムの連続運転を可能とする廃棄
物処理方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る廃棄物の処理方法は、第１に、有機固
形分を含む廃棄物をスラリー化し、この廃棄物スラリー
にアルカリ性物質を加え、このアルカリ性廃棄物スラリ
ーを反応器にて水熱反応させた後、冷却脱水することに
より燃料化する廃棄物の処理方法であって、前記反応器
の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が弱酸性となるよ
うに前記反応器に至る昇熱経路の廃棄物スラリーへ酸性
物質を添加することを特徴としている。
に、本発明に係る廃棄物の処理方法は、第１に、有機固
形分を含む廃棄物をスラリー化し、この廃棄物スラリー
にアルカリ性物質を加え、このアルカリ性廃棄物スラリ
ーを反応器にて水熱反応させた後、冷却脱水することに
より燃料化する廃棄物の処理方法であって、前記反応器
の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が弱酸性となるよ
うに前記反応器に至る昇熱経路の廃棄物スラリーへ酸性
物質を添加することを特徴としている。
【０００７】第２には、有機固形分を含む廃棄物をスラ
リー化し、この廃棄物スラリーにアルカリ性物質を加
え、このアルカリ性廃棄物スラリーを反応器にて水熱反
応させた後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物
の処理方法であって、前記廃棄物スラリーを熱交換器を
通して昇温させた後に反応器にて水熱反応させるに際し
て、前記反応器の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が
弱酸性となるように前記熱交換器の上流部にて廃棄物ス
ラリーへ酸性物質を添加することを特徴とするものであ
る。
リー化し、この廃棄物スラリーにアルカリ性物質を加
え、このアルカリ性廃棄物スラリーを反応器にて水熱反
応させた後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物
の処理方法であって、前記廃棄物スラリーを熱交換器を
通して昇温させた後に反応器にて水熱反応させるに際し
て、前記反応器の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が
弱酸性となるように前記熱交換器の上流部にて廃棄物ス
ラリーへ酸性物質を添加することを特徴とするものであ
る。
【０００８】第３には、有機固形分を含む廃棄物をスラ
リー化し、この廃棄物スラリーを反応器にて水熱反応さ
せた後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物の処
理方法であって、廃棄物スラリーへのアルカリ性物質の
添加手段を設けるとともに、前記反応器に至る昇熱経路
の廃棄物スラリーへの酸性物質の添加手段を設け、前記
反応器の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が弱酸性と
なるように前記アルカリ性物質添加手段と酸性物質添加
手段による添加量を調整することを特徴としている。
リー化し、この廃棄物スラリーを反応器にて水熱反応さ
せた後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物の処
理方法であって、廃棄物スラリーへのアルカリ性物質の
添加手段を設けるとともに、前記反応器に至る昇熱経路
の廃棄物スラリーへの酸性物質の添加手段を設け、前記
反応器の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が弱酸性と
なるように前記アルカリ性物質添加手段と酸性物質添加
手段による添加量を調整することを特徴としている。
【０００９】また、本発明に係る廃棄物の処理装置は、
有機固形分を含む廃棄物をスラリー化し、この廃棄物ス
ラリーを反応器にて水熱反応させた後、冷却脱水するこ
とにより燃料化する廃棄物の処理装置であって、廃棄物
スラリーへのアルカリ性物質の添加手段と、前記反応器
に至る昇熱経路の廃棄物スラリーへの酸性物質の添加手
段とを設けるとともに、前記反応器の生成物のｐＨ監視
手段を設け、反応生成物のｐＨ値が弱酸性となるように
前記アルカリ性物質添加手段と酸性物質添加手段による
添加量を調整する制御手段を設けたことを特徴としてい
る。
有機固形分を含む廃棄物をスラリー化し、この廃棄物ス
ラリーを反応器にて水熱反応させた後、冷却脱水するこ
とにより燃料化する廃棄物の処理装置であって、廃棄物
スラリーへのアルカリ性物質の添加手段と、前記反応器
に至る昇熱経路の廃棄物スラリーへの酸性物質の添加手
段とを設けるとともに、前記反応器の生成物のｐＨ監視
手段を設け、反応生成物のｐＨ値が弱酸性となるように
前記アルカリ性物質添加手段と酸性物質添加手段による
添加量を調整する制御手段を設けたことを特徴としてい
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る廃棄物の処
理方法および装置の具体的実施の形態を図面を参照して
詳細に説明する。
理方法および装置の具体的実施の形態を図面を参照して
詳細に説明する。
【００１１】図１は廃棄物処理システムの概要を示して
いる。未分別状態にある廃棄物を処理する場合、再資源
可能な鉄、アルミ、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、廃棄物処理システ
ムの連続運転のために廃棄物を搬送可能な程度までスラ
リー化する必要がある。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。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
形分を含む廃棄物を水中破砕により水スラリー化させる
ようにし、このスラリー化の段階で、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、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分を含む水スラリーを
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。
いる。未分別状態にある廃棄物を処理する場合、再資源
可能な鉄、アルミ、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、廃棄物処理システ
ムの連続運転のために廃棄物を搬送可能な程度までスラ
リー化する必要がある。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。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
形分を含む廃棄物を水中破砕により水スラリー化させる
ようにし、このスラリー化の段階で、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、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分を含む水スラリーを
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、ここで前処理手段１０の処理
と後段の工程処理とのバッファをなすようにしている。
この貯槽タンク１２での廃棄物スラリーは常温スラリー
である。
槽タンク１２に貯溜され、ここで前処理手段１０の処理
と後段の工程処理とのバッファをなすようにしている。
この貯槽タンク１２での廃棄物スラリーは常温スラリー
である。
【００１３】貯槽タンク１２内の廃棄物スラリーは高圧
ポンプ（図示せず）等の圧送手段により後段の反応器１
４に送給するようにして、反応器１４内を通流させる途
中で水熱反応を生じさせるようにしている。反応器１４
では、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
状態でスラリーを送り込むとともに、予め反応器１４の
前段で反応温度まで昇温させるようにしており、実施例
では、第１熱交換器１６、第２熱交換器１８を経由して
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ーは反応器
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。
ポンプ（図示せず）等の圧送手段により後段の反応器１
４に送給するようにして、反応器１４内を通流させる途
中で水熱反応を生じさせるようにしている。反応器１４
では、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
状態でスラリーを送り込むとともに、予め反応器１４の
前段で反応温度まで昇温させるようにしており、実施例
では、第１熱交換器１６、第２熱交換器１８を経由して
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ーは反応器
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。
【００１４】ところで、都市ごみ等の原料廃棄物中に
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
ー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、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＯＨ等が用いられる。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、廃棄物スラリーの固形分に対して
１０重量％未満、望ましくは４〜８重量％の割合で注入
される。これは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り、都市ごみ等に含まれる有
機塩素系樹脂の含有量が多い場合にアルカリ性物質の添
加量を増す。しかし、１０重量％を越えると、含有され
るカルシウム等の析出に伴うスケール析出が増大してし
まう。このような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廃棄物スラリーに注入
するようにしている。ポンプ２２は反応生成物のｐＨ値
により調整できるような可変ポンプとされる。
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
ー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、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＯＨ等が用いられる。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、廃棄物スラリーの固形分に対して
１０重量％未満、望ましくは４〜８重量％の割合で注入
される。これは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り、都市ごみ等に含まれる有
機塩素系樹脂の含有量が多い場合にアルカリ性物質の添
加量を増す。しかし、１０重量％を越えると、含有され
るカルシウム等の析出に伴うスケール析出が増大してし
まう。このような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廃棄物スラリーに注入
するようにしている。ポンプ２２は反応生成物のｐＨ値
により調整できるような可変ポンプとされる。
【００１５】反応器１４における水熱反応後の生成スラ
リーは、当該実施例では、反応器１４に供給する反応前
スラリーと熱交換させるために、第１熱交換器１６に供
給して反応前スラリーとの熱交換をなした後、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、分解ガス及び塩化
物などを含む廃水を分離し、製品スラリーとする。
リーは、当該実施例では、反応器１４に供給する反応前
スラリーと熱交換させるために、第１熱交換器１６に供
給して反応前スラリーとの熱交換をなした後、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、分解ガス及び塩化
物などを含む廃水を分離し、製品スラリーとする。
【００１６】ところで、原料廃棄物中には、炭酸カルシ
ウム、硫酸カルシウム、酢酸カルシウム等のように、温
度上昇とともに溶解度が減少する物質が含まれるので、
スラリーの水熱反応温度までの昇温過程で熱交換器の伝
熱管などの高温部にスケールが析出成長してくる。原料
廃棄物の種類によっては水熱反応後のｐＨがアルカリ性
に転ずるものがあり、その場合には平衡上、炭酸カルシ
ウム等の析出量が増加し伝熱管などの閉塞まで至るの
で、本発明では、希塩酸等の酸性物質を、時間当たり１
〜１０分程度添加し、析出したカルシウム塩を塩化カル
シウム等の溶解度の大きい塩に転ずることで除去するよ
うにしている。
ウム、硫酸カルシウム、酢酸カルシウム等のように、温
度上昇とともに溶解度が減少する物質が含まれるので、
スラリーの水熱反応温度までの昇温過程で熱交換器の伝
熱管などの高温部にスケールが析出成長してくる。原料
廃棄物の種類によっては水熱反応後のｐＨがアルカリ性
に転ずるものがあり、その場合には平衡上、炭酸カルシ
ウム等の析出量が増加し伝熱管などの閉塞まで至るの
で、本発明では、希塩酸等の酸性物質を、時間当たり１
〜１０分程度添加し、析出したカルシウム塩を塩化カル
シウム等の溶解度の大きい塩に転ずることで除去するよ
うにしている。
【００１７】これを実現するために、この廃棄物処理シ
ステムには酸タンク２６を設けており、この酸タンク２
６から第１熱交換器１６に接続されるスラリー配管の、
特に第１熱交換器１６の直上流部に酸性物質供給管２８
を接続し、また供給管２８の途中に設けた断続供給装置
としてのピストンポンプ３０等により酸性物質を廃棄物
スラリーに断続的に添加供給可能としている。スケール
は特にスラリー配管の内壁面でのスケール成長が問題で
あるため、熱交換器１６の伝熱管の直上流部に酸性物質
を添加供給するようにしている。また、第２熱交換器１
８の直上流部にも酸性物質供給管２８から分岐される管
２９を接続し、前記ピストンポンプ３０等により当該熱
交換器１８を通流する廃棄物スラリーに対して酸性物質
を断続的に添加供給可能としている。スケールは特にス
ラリー配管の内壁面でのスケール成長が問題であるた
め、熱交換器１６、１８の伝熱管の直上流部に酸性物質
を添加供給するようにしている。
ステムには酸タンク２６を設けており、この酸タンク２
６から第１熱交換器１６に接続されるスラリー配管の、
特に第１熱交換器１６の直上流部に酸性物質供給管２８
を接続し、また供給管２８の途中に設けた断続供給装置
としてのピストンポンプ３０等により酸性物質を廃棄物
スラリーに断続的に添加供給可能としている。スケール
は特にスラリー配管の内壁面でのスケール成長が問題で
あるため、熱交換器１６の伝熱管の直上流部に酸性物質
を添加供給するようにしている。また、第２熱交換器１
８の直上流部にも酸性物質供給管２８から分岐される管
２９を接続し、前記ピストンポンプ３０等により当該熱
交換器１８を通流する廃棄物スラリーに対して酸性物質
を断続的に添加供給可能としている。スケールは特にス
ラリー配管の内壁面でのスケール成長が問題であるた
め、熱交換器１６、１８の伝熱管の直上流部に酸性物質
を添加供給するようにしている。
【００１８】ところで、実験プラントによれば、反応器
１４からの生成物のｐＨ値が３〜６の弱酸性を示す場合
にスケールの付着が見られず、ｐＨ値がアルカリ性を示
す場合にスケール析出量が多く、特に厨芥を含む廃棄物
を処理する場合に強アルカリ性を示してスケールによる
管閉塞の問題を引き起こしていることが確認された。そ
こで、本発明では、断続的に酸性物質をスラリーに添加
するだけでなく、より効率的にスケール析出を防止する
ために、反応器１４からの反応生成物のｐＨ値を監視
し、このｐＨ値が弱酸性となるように前記アルカリ性物
質と酸性物資の添加量を調整できるようにしている。こ
のため、反応器１４の出口部には生成物のｐＨ監視手段
３２を設け、このｐＨ監視手段３２からの信号に基づい
て前記アルカリ供給ポンプ２２と酸性物質供給ポンプ３
０の駆動制御手段３４を設けている。この制御手段３２
は前記ｐＨ値が弱酸性を示すｐＨ＝３〜５となるよう
に、フィードバック制御をかけているのである。
１４からの生成物のｐＨ値が３〜６の弱酸性を示す場合
にスケールの付着が見られず、ｐＨ値がアルカリ性を示
す場合にスケール析出量が多く、特に厨芥を含む廃棄物
を処理する場合に強アルカリ性を示してスケールによる
管閉塞の問題を引き起こしていることが確認された。そ
こで、本発明では、断続的に酸性物質をスラリーに添加
するだけでなく、より効率的にスケール析出を防止する
ために、反応器１４からの反応生成物のｐＨ値を監視
し、このｐＨ値が弱酸性となるように前記アルカリ性物
質と酸性物資の添加量を調整できるようにしている。こ
のため、反応器１４の出口部には生成物のｐＨ監視手段
３２を設け、このｐＨ監視手段３２からの信号に基づい
て前記アルカリ供給ポンプ２２と酸性物質供給ポンプ３
０の駆動制御手段３４を設けている。この制御手段３２
は前記ｐＨ値が弱酸性を示すｐＨ＝３〜５となるよう
に、フィードバック制御をかけているのである。
【００１９】このような廃棄物処理システムを用いた処
理方法の具体的内容を説明する。都市ごみや産業廃棄物
等の有機固形物を含む廃棄物は、混合未分別の状態で処
理システムに導入される。未分別廃棄物は最初の前処理
手段１０にて粉砕して水相スラリーとなし、これから鉄
やアルミ等の有用無機物質を分離して有機固形物を含む
廃棄物スラリーを生成する。粉砕処理は水中粉砕によっ
て固形物が数ｍｍ程度になるように行えばよく、これに
より水相スラリーとすることができる。この水相スラリ
ーはサイクロンに投入し、ここで鉄等の有用物を分離
し、有機性固形物を含むスラリーを脱水装置を介してポ
ンプ輸送可能な程度までの含水率（約１４重量％）とな
るように調整して貯槽タンク１２に投入するのである。
理方法の具体的内容を説明する。都市ごみや産業廃棄物
等の有機固形物を含む廃棄物は、混合未分別の状態で処
理システムに導入される。未分別廃棄物は最初の前処理
手段１０にて粉砕して水相スラリーとなし、これから鉄
やアルミ等の有用無機物質を分離して有機固形物を含む
廃棄物スラリーを生成する。粉砕処理は水中粉砕によっ
て固形物が数ｍｍ程度になるように行えばよく、これに
より水相スラリーとすることができる。この水相スラリ
ーはサイクロンに投入し、ここで鉄等の有用物を分離
し、有機性固形物を含むスラリーを脱水装置を介してポ
ンプ輸送可能な程度までの含水率（約１４重量％）とな
るように調整して貯槽タンク１２に投入するのである。
【００２０】前処理が終了した廃棄物スラリーは高圧ポ
ンプにより反応器１４に送給されるが、貯槽タンク１２
の出口部でアルカリタンク２０から連続的にアルカリ性
物質が廃棄物スラリー中に注入される。アルカリ性物質
としては、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、炭酸ナトリ
ウム（Ｎａ2ＣＯ3）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）
2）等の他、炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、炭酸水素ナト
リウム（ＮａＨＣＯ3）、炭酸水素カリウム（ＫＨＣ
Ｏ3）、ギ酸ナトリウム（ＮａＨＣＯＯ）等のアルカリ
金属化合物もしくはアルカリ土類金属化合物を用いるこ
とができるが、実地的検討から炭酸ナトリウム（Ｎａ2
ＣＯ3）が最も望ましい。このようなアルカリ性物質は
反応器１４の出口の生成スラリーのｐＨが弱酸性のｐＨ
＝３〜５となるようにその添加量を調整すればよい。処
理する廃棄物は多種多様であるため、廃棄物スラリーの
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。
ンプにより反応器１４に送給されるが、貯槽タンク１２
の出口部でアルカリタンク２０から連続的にアルカリ性
物質が廃棄物スラリー中に注入される。アルカリ性物質
としては、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、炭酸ナトリ
ウム（Ｎａ2ＣＯ3）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）
2）等の他、炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、炭酸水素ナト
リウム（ＮａＨＣＯ3）、炭酸水素カリウム（ＫＨＣ
Ｏ3）、ギ酸ナトリウム（ＮａＨＣＯＯ）等のアルカリ
金属化合物もしくはアルカリ土類金属化合物を用いるこ
とができるが、実地的検討から炭酸ナトリウム（Ｎａ2
ＣＯ3）が最も望ましい。このようなアルカリ性物質は
反応器１４の出口の生成スラリーのｐＨが弱酸性のｐＨ
＝３〜５となるようにその添加量を調整すればよい。処
理する廃棄物は多種多様であるため、廃棄物スラリーの
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。
【００２１】高圧ポンプにより送給されアルカリが添加
された廃棄物スラリーは反応器１４に供給される前段で
予め反応温度になるように昇温され、常温から反応温度
であえる２５０〜３５０℃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が反応器１４経路の
前段に配置され、この熱交換器１６、１８にて段階的に
昇温させている。反応器１４に至るまでの昇温過程で、
廃棄物中のカルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類
金属元素の塩の内、特に温度上昇とともに溶解度が減少
する炭酸塩、硫酸塩等が高温管路に析出してスケールと
なる。これを防止するために、酸タンク２６から酸性物
質を断続的にスラリー配管内に供給するようにしてい
る。
された廃棄物スラリーは反応器１４に供給される前段で
予め反応温度になるように昇温され、常温から反応温度
であえる２５０〜３５０℃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が反応器１４経路の
前段に配置され、この熱交換器１６、１８にて段階的に
昇温させている。反応器１４に至るまでの昇温過程で、
廃棄物中のカルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類
金属元素の塩の内、特に温度上昇とともに溶解度が減少
する炭酸塩、硫酸塩等が高温管路に析出してスケールと
なる。これを防止するために、酸タンク２６から酸性物
質を断続的にスラリー配管内に供給するようにしてい
る。
【００２２】この酸性物質としては、塩を構成する酸性
物質より強酸であること（例えば、炭酸塩であれば、塩
酸、硫酸、酢酸等）、あるいは塩を構成する酸性物質が
置換された後の塩の溶解度を大きくできる酸であること
が必要である。本実施の形態では、カルシウムスケール
の析出防止を主としている観点から析出される炭酸カル
シウムや酢酸カルシウム等のカルシウム塩を溶解する酸
性物質がよく、例えば塩酸が最も望ましい。マグネシウ
ムスケールに対しても塩酸が好ましい。また、この酸性
物質の添加量は、前記反応器１４の生成物のｐＨ値が３
〜６の範囲に収束するように、生成物ｐＨ監視手段３２
からの検出ｐＨ値を得て、これを酸性物質供給ポンプ３
０にフィードバック制御を加えるようにする。これは連
続計測あるいは間歇的な計測によって、制御手段３４に
て適正量を演算し、当該供給量となるようにポンプ３０
を駆動制御すればよい。
物質より強酸であること（例えば、炭酸塩であれば、塩
酸、硫酸、酢酸等）、あるいは塩を構成する酸性物質が
置換された後の塩の溶解度を大きくできる酸であること
が必要である。本実施の形態では、カルシウムスケール
の析出防止を主としている観点から析出される炭酸カル
シウムや酢酸カルシウム等のカルシウム塩を溶解する酸
性物質がよく、例えば塩酸が最も望ましい。マグネシウ
ムスケールに対しても塩酸が好ましい。また、この酸性
物質の添加量は、前記反応器１４の生成物のｐＨ値が３
〜６の範囲に収束するように、生成物ｐＨ監視手段３２
からの検出ｐＨ値を得て、これを酸性物質供給ポンプ３
０にフィードバック制御を加えるようにする。これは連
続計測あるいは間歇的な計測によって、制御手段３４に
て適正量を演算し、当該供給量となるようにポンプ３０
を駆動制御すればよい。
【００２３】アルカリ添加量は反応器出口でのスラリー
ｐＨとの関係で決定されるが、これもｐＨ値が強酸性側
に転じたときに、その供給ポンプ２２を駆動制御するこ
とで調整する。したがって、制御手段３４はアルカリ性
物質と酸性物質との両者を反応生成物のｐＨ値との関係
でポンプ２２、３０の駆動制御信号を生成する。
ｐＨとの関係で決定されるが、これもｐＨ値が強酸性側
に転じたときに、その供給ポンプ２２を駆動制御するこ
とで調整する。したがって、制御手段３４はアルカリ性
物質と酸性物質との両者を反応生成物のｐＨ値との関係
でポンプ２２、３０の駆動制御信号を生成する。
【００２４】このような酸性物質の添加により、昇温過
程におかれたスラリー配管へのスケール発生が抑制さ
れ、スラリー配管がスケール成長によって閉塞されるこ
とがなくなり、もって複合廃棄物の処理の連続運転が可
能となる。
程におかれたスラリー配管へのスケール発生が抑制さ
れ、スラリー配管がスケール成長によって閉塞されるこ
とがなくなり、もって複合廃棄物の処理の連続運転が可
能となる。
【００２５】このような酸性物質の添加によりスケール
析出が防止されつつ熱交換器１６、１８を経由して送ら
れる廃棄物スラリーは、最初反応生成物スラリーの熱に
より予熱され、次いで熱媒により反応温度２５０〜３５
０℃、望ましくは３２５℃程度まで昇温されて反応器１
４に導入される。このスラリーは反応器１４内で数十分
間保持され、液圧はその温度における飽和蒸気圧より高
圧となるようにして沸騰が防止されている。反応器１４
の生成スラリーは第１熱交換器１６を経由して分離手段
２４に送られ、ここで分解ガス、塩化物等を含む廃水を
分離し、製品スラリーとするのである。
析出が防止されつつ熱交換器１６、１８を経由して送ら
れる廃棄物スラリーは、最初反応生成物スラリーの熱に
より予熱され、次いで熱媒により反応温度２５０〜３５
０℃、望ましくは３２５℃程度まで昇温されて反応器１
４に導入される。このスラリーは反応器１４内で数十分
間保持され、液圧はその温度における飽和蒸気圧より高
圧となるようにして沸騰が防止されている。反応器１４
の生成スラリーは第１熱交換器１６を経由して分離手段
２４に送られ、ここで分解ガス、塩化物等を含む廃水を
分離し、製品スラリーとするのである。
【００２６】上記例では、反応器１４からの生成スラリ
ーを第１熱交換器１６に供給してスラリー予熱をなす自
己熱交換システムについて説明しているが、図２に示す
ように、反応器１４からの生成スラリーを冷却装置を介
して分離手段２４に供給し、冷却装置で加熱された熱媒
体を第１熱交換器１６に供給するシステムに利用するこ
とができる。また、図３に示しているように、冷却装置
としてフラッシュ蒸発装置を用い、フラッシュ蒸発によ
り発生したスチームを第１熱交換器１６に供給するシス
テムに利用することも可能である。
ーを第１熱交換器１６に供給してスラリー予熱をなす自
己熱交換システムについて説明しているが、図２に示す
ように、反応器１４からの生成スラリーを冷却装置を介
して分離手段２４に供給し、冷却装置で加熱された熱媒
体を第１熱交換器１６に供給するシステムに利用するこ
とができる。また、図３に示しているように、冷却装置
としてフラッシュ蒸発装置を用い、フラッシュ蒸発によ
り発生したスチームを第１熱交換器１６に供給するシス
テムに利用することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、有機固
形分を含む廃棄物をスラリー化し、この廃棄物スラリー
にアルカリ性物質を加え、このアルカリ性廃棄物スラリ
ーを反応器にて水熱反応させた後、冷却脱水することに
より燃料化する廃棄物の処理するに際して、前記反応器
に至る昇熱経路にて廃棄物スラリーへ酸性物質を反応生
成物のｐＨ値が弱酸性となるように添加供給するように
構成しているので、炭酸カルシウムや酢酸カルシウム等
の析出による伝熱管などの閉塞が防止でき、廃棄物の連
続分解反応運転が可能となる効果が得られる。
形分を含む廃棄物をスラリー化し、この廃棄物スラリー
にアルカリ性物質を加え、このアルカリ性廃棄物スラリ
ーを反応器にて水熱反応させた後、冷却脱水することに
より燃料化する廃棄物の処理するに際して、前記反応器
に至る昇熱経路にて廃棄物スラリーへ酸性物質を反応生
成物のｐＨ値が弱酸性となるように添加供給するように
構成しているので、炭酸カルシウムや酢酸カルシウム等
の析出による伝熱管などの閉塞が防止でき、廃棄物の連
続分解反応運転が可能となる効果が得られる。
【図１】本発明の廃棄物の処理方法を実施するシステム
の構成ブロック図である。
の構成ブロック図である。
【図２】第２の事例のシステムブロック図である。
【図３】第３の事例のシステムブロック図である。
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 ２４ 分離手段 ２６ 酸タンク ２８ 酸性物質供給管 ３０ ピストンポンプ ３２ 反応生成物ｐＨ監視手段 ３４ 駆動制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肥後 勉 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 芹川 ロベルト 正浩 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 有機固形分を含む廃棄物をスラリー化
し、この廃棄物スラリーにアルカリ性物質を加え、この
アルカリ性廃棄物スラリーを反応器にて水熱反応させた
後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物の処理方
法であって、前記反応器の生成物のｐＨを監視し、この
ｐＨ値が弱酸性となるように前記反応器に至る昇熱経路
の廃棄物スラリーへ酸性物質を添加することを特徴とす
る廃棄物の処理方法。 - 【請求項２】 有機固形分を含む廃棄物をスラリー化
し、この廃棄物スラリーにアルカリ性物質を加え、この
アルカリ性廃棄物スラリーを反応器にて水熱反応させた
後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物の処理方
法であって、前記廃棄物スラリーを熱交換器を通して昇
温させた後に反応器にて水熱反応させるに際して、前記
反応器の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が弱酸性と
なるように前記熱交換器の上流部にて廃棄物スラリーへ
酸性物質を添加することを特徴とする廃棄物の処理方
法。 - 【請求項３】 有機固形分を含む廃棄物をスラリー化
し、この廃棄物スラリーを反応器にて水熱反応させた
後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物の処理方
法であって、廃棄物スラリーへのアルカリ性物質の添加
手段を設けるとともに、前記反応器に至る昇熱経路の廃
棄物スラリーへの酸性物質の添加手段を設け、前記反応
器の生成物のｐＨを監視し、このｐＨ値が弱酸性となる
ように前記アルカリ性物質添加手段と酸性物質添加手段
による添加量を調整することを特徴とする廃棄物の処理
方法。 - 【請求項４】 有機固形分を含む廃棄物をスラリー化
し、この廃棄物スラリーを反応器にて水熱反応させた
後、冷却脱水することにより燃料化する廃棄物の処理装
置であって、廃棄物スラリーへのアルカリ性物質の添加
手段と、前記反応器に至る昇熱経路の廃棄物スラリーへ
の酸性物質の添加手段とを設けるとともに、前記反応器
の生成物のｐＨ監視手段を設け、反応生成物のｐＨ値が
弱酸性となるように前記アルカリ性物質添加手段と酸性
物質添加手段による添加量を調整する制御手段を設けた
ことを特徴とする廃棄物の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188957A JPH1017877A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 廃棄物の処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188957A JPH1017877A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 廃棄物の処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1017877A true JPH1017877A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=16232893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8188957A Pending JPH1017877A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 廃棄物の処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1017877A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2692596A1 (fr) * | 1992-06-22 | 1993-12-24 | Lorraine Laminage | Tôle revêtue et procédé de fabrication de cette tôle. |
| WO2002064274A1 (fr) * | 2001-02-16 | 2002-08-22 | Itec Co., Ltd. | Procede permettant de recuperer des ordures et des dechets dans des ressources |
| JP2002355697A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Japan Sewage Works Agency | 超臨界水酸化分解装置および超臨界水酸化分解方法 |
| WO2013108041A3 (en) * | 2012-01-19 | 2013-10-03 | Biolite Technologies Limited | Process and method for the treatment of materials, materials thus obtained and uses of these materials |
| CN114806668A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-29 | 浙江桃花源环保科技有限公司 | 一种环保型污泥固化燃料的制备方法 |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP8188957A patent/JPH1017877A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2692596A1 (fr) * | 1992-06-22 | 1993-12-24 | Lorraine Laminage | Tôle revêtue et procédé de fabrication de cette tôle. |
| WO2002064274A1 (fr) * | 2001-02-16 | 2002-08-22 | Itec Co., Ltd. | Procede permettant de recuperer des ordures et des dechets dans des ressources |
| JP2002355697A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Japan Sewage Works Agency | 超臨界水酸化分解装置および超臨界水酸化分解方法 |
| WO2013108041A3 (en) * | 2012-01-19 | 2013-10-03 | Biolite Technologies Limited | Process and method for the treatment of materials, materials thus obtained and uses of these materials |
| GB2514940A (en) * | 2012-01-19 | 2014-12-10 | Biolite Technologies Ltd | Process and method for the treatment of materials, materials thus obtained and uses of these materials |
| GB2514940B (en) * | 2012-01-19 | 2018-03-14 | Power Minerals Ltd | Process for the treatment of ash, treated ash thus obtained and uses of treated ash |
| CN114806668A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-29 | 浙江桃花源环保科技有限公司 | 一种环保型污泥固化燃料的制备方法 |
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