JPH10237474A

JPH10237474A - 有機性汚泥の処理方法

Info

Publication number: JPH10237474A
Application number: JP4071297A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hirose; 高志廣瀬; Hiroaki Kusanagi; 浩章草薙; Mitsuaki Serizawa; 光明芹澤; Yoshitake Katsumata; 好壯勝亦
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】有機性汚泥を処理して固形燃料を製造すると
ともに、この固形燃料の燃焼後に残る焼却灰の有効利用
を図る。【解決手段】有機性汚泥を脱水処理し、その結果得ら
れた湿汚泥に添加剤を混合して乾燥処理を行い、その結
果得られた乾汚泥に生石灰及びプラスチック系廃棄物を
加え、両者を加熱しながら混練して固形燃料を製造す
る。製造された固形燃料の一部は、上記の処理工程にお
いて熱源として使用する。この固形燃料の燃焼後に残る
焼却灰を、添加剤とともにあるいは単独で、上記の添加
剤として乾燥処理の際に投入することによって再循環
し、上記の処理工程から焼却灰を系外に出さないように
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、有機性汚泥を処理
して固形燃料を製造する有機性汚泥の処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水処理、食品工業等から多量に
排出される有機性汚泥は、その２〜３割程度が堆肥等に
再利用され、残りは脱水して埋立処分するか、脱水後、
焼却して埋立処分されている。また、一部では、汚泥を
そのまま乾燥して燃料化したり、油を含浸させて燃料化
しているが、その量は極めて少ない。一方、プラスチッ
ク系廃棄物は、その一部が再利用されているが、大半は
埋立あるいは焼却処分されているのが現状である。

【０００３】有機性汚泥は、そのままでは水分が多く、
脱水処理をしても含水率が約８０％程度と高い（この状
態のものは「湿汚泥」と呼ばれる）。このため、湿汚泥
は腐敗しやすく悪臭が発生しやすい。また、湿汚泥は、
廃棄物の中でも排出量が最も多く、埋立処分をする場合
には水分が多いので運搬コストが掛る。更に、埋立地の
不足から処理費が上昇しているので、今後、湿汚泥の埋
立処分も困難になると予想されている。

【０００４】このため、一部で湿汚泥の堆肥化、建設用
骨材化、燃料化等の再利用が試みられている。しかし、
堆肥化の場合、完熟させるまでに長い時間を必要とする
ため、処理施設として広大な敷地が必要とされ、季節的
に需要の偏りがあるために一年を通して需要が安定して
いない。建設用骨材化の場合、処理の際に高温の溶融炉
が必要となり高いコストが掛かる。また、単に燃料化し
た場合には、汚泥のみでは発熱量が低い燃料にしかなり
得ず、補助燃料としてしか利用できない。油を含浸させ
て熱量を増大させて燃料化する方法もあるが、後処理と
して過剰の油を除去する工程が必要となり、また、保存
時に油が染み出すなど保存性にも問題がある。

【０００５】一方、プラスチック系廃棄物も一部で再利
用されているが、大部分が汚泥同様埋立処分されてい
る。しかし、プラスチックは分解されないため、埋立地
がいつまでも安定せず、利用できない。また、焼却した
場合、従来の焼却炉ではプラスチックの発熱量が高いた
め、焼却炉を傷めやすいなどの問題点がある。

【０００６】上記問題点を解決するために、例えば、特
開平８−１７６５６８号公報には、有機性汚泥とプラス
チックとを混合して固形燃料化する方法が記載されてい
る。しかし、この場合、固形燃料を燃焼した後の焼却灰
の処理について問題が残る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたもので、本発明の目的は、従
来、大部分が埋立処分されていた上記の固形燃料の焼却
灰を有効利用することができる有機性汚泥の処理方法を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の有機性汚泥の処
理方法は、有機性汚泥を脱水処理し、その結果得られた
湿汚泥に第一の添加剤を混合して乾燥処理を行い、その
結果得られた乾汚泥に第二の添加剤及びプラスチック系
廃棄物を加え、両者を加熱しながら混練して固形燃料を
製造する有機性汚泥の処理方法において、前記第一及び
第二の添加剤の少なくとも一方は、製造された前記固形
燃料の燃焼後に残る焼却灰であることを特徴とする。

【０００９】また、前記第一及び第二の添加剤のいずれ
か一方は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化
物を使用することができる。さらにまた、前記焼却灰
は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物とと
もに用いることもできる。

【００１０】本発明の有機性汚泥の処理方法によれば、
有機性汚泥を脱水処理して湿汚泥とし、この湿汚泥に第
一の添加剤を混合して乾燥処理を行って乾汚泥とする。
この乾汚泥に、プラスチック系廃棄物を主体とした高発
熱量の廃棄物及び第二の添加剤を加えて混練成形し、適
度な発熱量を有する固形燃料を製造する。

【００１１】この結果得られた固形燃料は、プラスチッ
ク系廃棄物との混練成形の際に加えた第二の添加剤が水
分と反応するため含水率が低く保たれるため、保存時に
おける腐敗が防止され、長期間の保存が可能である。

【００１２】また、上記の固形燃料の中には、第一の添
加剤及び第二の添加剤の中に含まれていた生石灰等のア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物が、湿汚泥
と反応して形成された水酸化物が含まれている。このた
め、上記の固形燃料を燃焼させると、この水酸化物が燃
焼熱によって脱水反応を行い、再び酸化物に戻る。従っ
て、上記の固形燃料の燃焼後に残る焼却灰の中には、こ
の酸化物が添加剤として使用可能な状態で含まれている
ので、この焼却灰を第一の添加剤あるいは第二の添加剤
として、または第一の添加剤の一部あるいは第二の添加
剤の一部として再利用することができる。

【００１３】更に、この様にして得られた固形燃料を、
上記の乾燥処理の工程等において必要とされる熱源とし
て使用することができるので、上記の処理工程において
始動時以外には他の燃料は必要とされない。同時に、固
形燃料の燃焼後に残る焼却灰は、上記の様に添加剤とし
て上記の処理工程に再循環されるので、焼却灰を上記の
処理工程から系外に廃棄する量が少なくなる。

【００１４】以上の様に、本発明によれば、有機性汚泥
とプラスチック系廃棄物の両方が固形燃料に変えられて
有効利用されるとともに、固形燃料の燃焼後に残る焼却
灰の有効利用も可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の汚泥処理方法の
フローチャートを示す。先ず、有機性汚泥を水分が８０
％程度になるまで脱水処理して湿汚泥とする。この湿汚
泥に、生石灰及び後述の固形燃料の燃焼後に残る焼却灰
を添加し、乾燥処理を行って水分が５〜３０％程度の乾
汚泥（乾燥固形物）とする。この乾汚泥に、生石灰及び
固形燃料の燃焼後に残る焼却灰を添加し、更にプラスチ
ック系廃棄物を加えて混練成形する。この時、乾汚泥中
の水分が生石灰と反応することによって更に乾燥が進む
とともに、乾燥時の残留熱と混練による摩擦熱とによっ
てプラスチック系廃棄物が軟化して汚泥と混ざりあう。
混練物はペレット状に成形され、最終的に、ハンドリン
グし易く適度な発熱量を有する固形燃料が得られる。

【００１６】混練成形には、例えば二軸エクストルーダ
を使用する。二軸エクストルーダにヒータを組み込んで
加熱することにより、汚泥中の水分が更に蒸発して乾燥
が進む。また、ヒータの代りに乾燥用熱風やボイラーも
しくは排ガスの熱を使うことも可能である。

【００１７】得られた固形燃料の一部は、乾燥処理工程
や混練成形工程で必要な熱風を得るための熱風炉やボイ
ラーの熱媒加熱用の燃料として使用される。このため、
上記の処理工程において始動時以外、他の燃料は必要と
されない。乾燥工程で発生した排ガスは一部熱風炉に戻
し、余熱を回収することができる。

【００１８】プラスチック系廃棄物の種類については、
特に限定されないが、特に、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどが好適である。プラスチック系
廃棄物を加える際、そのままの形で加えてもよいが、好
ましくは、破砕、減容等の物理的あるいは化学的な前処
理を施してから加える。

【００１９】混練の際の加熱は、主としてプラスチック
を軟化させるために行うものであり、軟化点以上の温度
とし、通常は１３０〜２００℃程度の温度とする。乾汚
泥とプラスチック系廃棄物との混合割合は、これらが持
っている発熱量及び得ようとする固形燃料の発熱量を考
慮して決定されるが、一般的には、固形燃料の発熱量が
４０００〜７０００ｋｃａｌ／ｋｇの範囲になるように
する。例えば、乾汚泥のみの場合の発熱量が、後述する
様に、３５００ｋｃａｌ／ｋｇとすると、４０００ｋｃ
ａｌ／ｋｇの発熱量を得るときには、乾汚泥１００重量
部に対してプラスチック約４０重量部となる。また、７
０００ｋｃａｌ／ｋｇの発熱量を得るときには、乾汚泥
１００重量部に対して約２００重量部となる。なお、プ
ラスチック系廃棄物の他に、おがくずなどの可燃性物質
を添加して燃焼性や発熱量を調整することもできる。

【００２０】添加剤（第一および／または第二の添加
剤）として生石灰を使用する場合は、湿汚泥１００重量
部に対し全部で７重量部程度添加するのが好ましく、添
加は、湿汚泥の乾燥処理前とプラスチック系廃棄物との
混練成形前に分けて行うのが好ましい。添加剤は、乾燥
の補助、固形燃料の保存時の腐敗防止及び臭気抑制、更
に、固形燃料を燃焼した際の有害ガスの中和及び発生抑
制に働く。焼却灰の添加量については、焼却灰中の添加
剤としての有効成分量にもよるが、生石灰の量に対して
１．５〜２．０倍程度加えるのが好ましい。

【００２１】

【実施例】下水処理場にて発生した有機性汚泥を脱水し
湿汚泥を得た。この湿汚泥の含水率は約８０％であっ
た。この湿汚泥１０ｋｇに添加剤である生石灰を０．５
ｋｇ加え、減圧下で間接加熱乾燥機により水分を１０％
以下まで減少させて、重量２．７ｋｇの乾汚泥を得た。
この乾汚泥は、発熱量３５００ｋｃａｌ／ｋｇ、灰分
（焼却灰量）約２０重量％であった。

【００２２】次に、魚箱や梱包材などの使用済み発泡ス
チロール（発熱量約９６００ｋｃａｌ／ｋｇのプラスチ
ック系廃棄物）を減容したものを用意し、乾汚泥２．７
ｋｇ、前記減容済み発泡スチロール１．６ｋｇ及び生石
灰０．２ｋｇを加え、二軸エクストルーダを用いて混練
して、ペレット状の固形燃料を成形した、この固形燃料
の発熱量は約５０００ｋｃａｌ／ｋｇであった。この固
形燃料を燃焼させて残った焼却灰は、固形燃料１ｋｇに
対して約０．３３ｋｇで、その内、生石灰分が約０．２
１ｋｇであった。

【００２３】次に、この焼却灰を添加剤の一部として使
用して、有機性汚泥の処理を行った。処理工程は上記と
同様であるが、湿汚泥１０ｋｇに添加される生石灰０．
５ｋｇの代りに、焼却灰を０．８ｋｇ添加した。この結
果、得られた固形燃料は、発熱量約５０００ｋｃａｌ／
ｋｇで、燃焼性も焼却灰を加えないものと遜色ないもの
であった。

【００２４】

【発明の効果】本発明の有機性汚泥の処理方法によれ
ば、従来、大部分が埋立処分されていた有機性汚泥とプ
ラスチック系廃棄物とを処理して固形燃料化し、有効利
用を図るとともに、得られた固形燃料の一部を、当該処
理工程において必要とされる熱源として使用している。
更に、この固形燃料を燃焼させた後に残る焼却灰も処理
工程で使用される添加剤の一部として有効利用している
ので、埋立処分される廃棄物の量を減らし、埋立地の延
命を図ることができる。また、添加剤の使用量の削減も
できる。しかも、当該処理工程において必要とされる熱
源の全てを、上記の固形燃料で賄うことができるので、
化石燃料の使用削減にも役立つ。また、プラスチック系
廃棄物の混合比を適宜、調整することにより、得られる
固形燃料の発熱量を調整することが可能であり、広い用
途に対応した固形燃料を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく有機性汚泥の処理工程を示すフ
ローチャート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者勝亦好壯静岡県沼津市大岡2068の３東芝機械株式会社沼津事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性汚泥を脱水処理し、その結果得ら
れた湿汚泥に第一の添加剤を混合して乾燥処理を行い、
その結果得られた乾汚泥に第二の添加剤及びプラスチッ
ク系廃棄物を加え、両者を加熱しながら混練して固形燃
料を製造する有機性汚泥の処理方法において、前記第一及び第二の添加剤の少なくとも一方は、製造さ
れた前記固形燃料の燃焼後に残る焼却灰であることを特
徴とする有機性汚泥の処理方法。
【請求項２】前記第一及び第二の添加剤のうちいずれ
か一方は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化
物であることを特徴とする請求項１に記載の有機性汚泥
の処理方法。
【請求項３】前記焼却灰は、アルカリ金属またはアル
カリ土類金属の酸化物とともに用いることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の有機性汚泥の処理方
法。
【請求項４】前記アルカリ金属またはアルカリ土類金
属の酸化物は、生石灰であることを特徴とする請求項１
から請求項３のいずれかに記載の有機性汚泥の処理方
法。
【請求項５】湿汚泥の乾燥処理の際に、製造された前
記固形燃料の一部を熱源として使用することを特徴とす
る請求項１から請求項３のいずれかに記載の有機性汚泥
の処理方法。