JPH1057996A

JPH1057996A - 有機性汚泥スラリー液の濃縮方法及び有機性汚泥の処理方法

Info

Publication number: JPH1057996A
Application number: JP9156017A
Authority: JP
Inventors: Takeo Terada; 武生寺田; Chisato Tomizawa; 千里富澤; Shinji Ito; 新治伊藤; Shinji Asada; 信二浅田
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd; Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd; Organo Corp
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-03-03
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: JP3646132B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機性汚泥スラリー液を高率で濃縮する方法
を提供するとともに、この濃縮工程を含む有機性汚泥の
処理方法を提供する。【解決手段】有機性汚泥液状化工程から得られる加圧
状態にある高温の汚泥スラリー液を濃縮する方法におい
て、（ａ）該汚泥スラリー液をフラッシュタンク内にフ
ラッシュさせてその中に含まれている水分を水蒸気とし
て蒸発させて汚泥スラリー濃縮液を生成させるととも
に、生成した水蒸気をタンク外部に排出させるフラッシ
ュ工程、（ｂ）該フラッシュ工程で得られた汚泥スラリ
ー濃縮液を、５０℃以下の温度でかつ５００Ｇ以下の遠
心重力の条件下で遠心処理して、汚泥スラリー高濃縮液
と分離水を得る遠心工程、からなることを特徴とする有
機性汚泥スラリー液の濃縮方法及びこの濃縮工程を含む
汚泥の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性汚泥液状化
工程から得られる有機性汚泥スラリー液を濃縮する方法
及び有機性汚泥の処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】代表的な有機性汚泥である下水汚泥は、
全国で年間約５０００万ｍ³（濃縮汚泥基準：含水率９
８％）という莫大な量であり、年々増加の傾向にある。
一般に下水汚泥等の有機性汚泥は、水分とともに蛋白
質、脂肪及び炭水化物等の有機物を多量に含むため、腐
敗しやすく、悪臭防止及び公衆衛生の観点より、安定化
・無害化・減容化が必要とされている。大都市の多くの
下水処理場においては、埋立地確保の困難性などの観点
より、汚泥を燃焼処理することが行われている。特開平
７−３５３１８号公報によれば、有機性汚泥の燃焼処理
に際し、有機性汚泥をあらかじめ高温高圧処理して有機
性汚泥スラリー液となした後、この汚泥スラリー液を燃
焼処理する方法が提案されている。この方法によれば、
有機性汚泥は流動性の良い汚泥スラリー液として燃焼炉
に供給されることから、その燃焼処理に際しては、燃焼
効率の良い噴霧燃焼法を採用することができ、燃焼炉が
小型化できるとともに運転操作が容易になるという利点
がある。この方法においては、通常、汚泥スラリー液
は、燃焼に際しての火炎温度を高めるために、いったん
低圧のフラッシュタンク内に放出して、ここで水蒸気を
蒸発させて濃縮している。そして、得られた汚泥スラリ
ー濃縮液を燃焼炉に供給し、噴霧燃焼させている。

【０００３】しかしながら、前記のように汚泥スラリー
液をフラッシュタンク内にフラッシュして濃縮させるだ
けでは、汚泥スラリー液の濃縮率は一般に不十分であ
り、得られる濃縮スラリー液は、その燃焼性及び発熱量
の点で未だ不満足のものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、有機性汚泥
スラリー液を高率で濃縮する方法を提供するとともに、
この濃縮工程を含む有機性汚泥の処理方法を提供するこ
とをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、有機性汚泥液状化工
程から得られる加圧状態にある高温の汚泥スラリー液を
濃縮する方法において、（ａ）該汚泥スラリー液をフラ
ッシュタンク内にフラッシュさせてその中に含まれてい
る水分を水蒸気として蒸発させて汚泥スラリー濃縮液を
生成させるとともに、生成した水蒸気をタンク外部に排
出させるフラッシュ工程、（ｂ）該フラッシュ工程で得
られた汚泥スラリー濃縮液を、５０℃以下の温度でかつ
５００Ｇ以下の遠心重力の条件下で遠心処理して、汚泥
スラリー高濃縮液と分離水を得る遠心工程、からなるこ
とを特徴とする有機性汚泥スラリー液の濃縮方法が提供
される。また、本発明によれば、固体状態を示す有機性
汚泥の処理方法において、（ｉ）該有機性汚泥を高温蒸
気を用いて１５０〜２７５℃の反応温度に間接的に加熱
するとともに、該反応温度における飽和水蒸気圧以上の
圧力下に保持して液状化させる液状化工程、（ii）該液
状化工程で得られた汚泥スラリー液からその濃縮液を得
る濃縮工程、（iii）該濃縮工程で得られた汚泥スラリ
ー濃縮液を燃焼処理する燃焼工程、（iv）該燃焼工程で
得られた高温燃焼排ガスを廃熱ボイラーに供給して、高
温蒸気を発生させる高温蒸気発生工程、（ｖ）該高温蒸
気発生工程で得られた高温蒸気を流量調節バルブを介し
て前記液状化工程に送って有機性汚泥の間接加熱用熱源
として用いる高温蒸気供給工程、（vi）該流量調節バル
ブにより液状化工程に供給される高温蒸気量を前記液状
化工程の反応温度との関連で調節して液状化工程の反応
温度を常に１５０〜２７５℃の範囲に調節する高温蒸気
量調節工程、からなり、前記濃縮工程が、（ａ）汚泥ス
ラリー液をフラッシュタンク内にフラッシュさせてその
中に含まれている水分を水蒸気として蒸発させるととも
に、生成した水蒸気をタンク外部に排出させるフラッシ
ュ工程と、（ｂ）該フラッシュ工程で得られた汚泥スラ
リー濃縮液を、５０℃以下の温度でかつ５００Ｇ以下の
遠心重力の条件下で遠心処理して、汚泥スラリー高濃縮
液と分離水を得る遠心工程からなることを特徴とする有
機性汚泥の処理方法が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、有機性汚泥液状化工程
から得られる汚泥スラリー液から、その濃縮液を得る濃
縮方法である。この場合の汚泥スラリー液は、固形状態
を示す有機性汚泥液を高温高圧条件に保持することによ
って得ることができる。以下において、この有機性汚泥
液状化工程について詳述する。有機性汚泥液状化工程に
おいて被処理原料として用いる固形状態を示す有機性汚
泥には、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
等の各種有機性汚泥の脱水物や各種の製造工程から排出
される固形状の有機性汚泥等が包含される。有機性汚泥
の脱水には、通常、機械脱水（真空脱水、加圧脱水、ス
クリュープレス脱水、ベルトプレス脱水及び遠心脱水
等）が用いられるが、特に制約されない。ただし、脱水
前の有機性汚泥には汚泥調質薬品の添加が望ましく、特
に、高分子凝集剤の添加が有利である。従って、脱水方
式に関しても、高分子凝集剤の添加に適しているベルト
プレス脱水か遠心脱水が望ましい。この有機性汚泥の脱
水は、得られる脱水汚泥の含水率が６０〜９０重量％、
好ましくは６５〜７５重量％の範囲になるように行うの
がよい。

【０００７】固形状態を示す有機性汚泥を液状化するに
は、加熱媒体として高温蒸気を用い、有機性汚泥を１５
０〜２７５℃、好ましくは２５０〜２７５℃の反応温度
に間接加熱するとともに、該反応温度における飽和水蒸
気圧以上の圧力下に保持する。この液状化工程は、必要
に応じ、液状化促進剤としてのアルカリ性物質の存在下
で行うことができる。このアルカリ性物質は、有機性汚
泥中の固形分に対して、０〜２０重量％、好ましくは０
〜５重量％の割合で添加するのがよい。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、炭酸水素カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム
等のア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。有機性汚泥を反応条件下に保持す
る時間は、対象となる汚泥の種類により異なるが、一般
には１２０分以内、通常、０〜６０分である。液状化装
置は、間接加熱方式の熱交換型反応装置であればよい
が、固形状態を呈する汚泥を扱うことから、内部にスク
レーパを有する掻面式熱交換型反応装置やヘリカル翼を
有するスクリュウ型熱交換型反応装置の使用が望まし
い。また、液状化反応における圧力は、下水汚泥からの
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。このようにして得ら
れる汚泥スラリー液は、非常にすぐれた流動性を有し、
ポンプ圧送が充分に可能なものである。

【０００８】本発明の方法においては、前記液状化工程
から得られる汚泥スラリー液をフラッシュタンク内に放
出（フラッシュ）してそのスラリー液中に含まれる水分
を蒸発させて濃縮液を得る。フラッシュタンク内の圧力
は、５気圧以下、好ましくは常圧である。図１に、汚泥
スラリー液から、その濃縮液を得るためのフラッシュ工
程の説明図を示す。図１において、１はフラッシュタン
クを示し、２は制御器を示し、３は液面検知器を示し、
４は液面調節バルブを示し、Ｆは濃縮液を示し、Ｓは濃
縮液の液面を示す。汚泥スラリー液は、ライン５を通っ
て、汚泥スラリー濃縮液が滞留している低圧のフラッシ
ュタンク１内にフラッシュタンクの中間部からフラッシ
ュされる。汚泥スラリー液の温度は高くとも１５０℃で
あり、また、その圧力は高くとも５気圧である。フラッ
シュタンク１内にフラッシュされたこの汚泥スラリー液
は、フラッシュタンク内の圧力にまで減圧され、汚泥ス
ラリー液中の水分の蒸発除去が起ると同時に、その圧力
における水の沸点（例えば、タンク内が大気圧であれば
１００℃）まで冷却される。この場合の汚泥スラリー液
中からの水分の蒸発量は、フラッシュタンクに導入する
前の汚泥スラリー液の顕熱量から、濃縮液の顕熱量を差
引いた値に相当する量である。汚泥スラリー液から発生
した水蒸気はフラッシュタンクの上部からライン６を通
って排出される。水分の蒸発除去された後の汚泥スラリ
ー液は、濃縮液としてフラッシュタンクの下部に滞留
し、フラッシュタンク下部側壁又は底部からライン７を
通って排出される。濃縮液中の固形分濃度は、１０〜４
０重量％、好ましくは２０〜４０重量％である。

【０００９】本発明においては、フラッシュタンク内の
濃縮液の液面Ｓは、液面検知器３、制御器２及び流量調
節バルブ４の組合せにより、フラッシュタンクの濃縮液
排出口よりも常に上方に位置させるのが好ましい。即
ち、濃縮液の液面Ｓが所定の液面位より下降したときに
は、液面検知器３がこのことを検知し、この液面位情報
は、電気信号として制御器２に送られ、ここで液面調節
バルブ４を作動させる電気信号に変換されて液面調節バ
ルブ４に送られ、その液面調節バルブを閉鎖又はその開
度を減少させる。これによって濃縮液Ｆの液面位は所定
の位置まで上昇する。液面位Ｓは、濃縮液排出口の上端
から５〜１００ｃｍ、好ましくは１０〜５０ｃｍ上方に
位置させるのがよい。

【００１０】汚泥スラリー濃縮液をフラッシュタンクに
配設された排出口から排出させる場合、この濃縮液は、
高濃度の固形分を含み、しかも、この固形分は粘着性の
もので、かつ乾燥により容易に固化する特性を有するこ
とから、フラッシュタンク内に濃縮液を滞留させずに汚
泥スラリー液のタンク内への放出により生成した濃縮液
を直ちにその排出口から排出させると、その排出口に連
通する配管の閉塞トラブルが生じる。即ち、タンク内に
濃縮液を滞留させずに、タンク内に生じた濃縮液を直ち
にその排出口から排出させようとすると、濃縮液の液体
成分の方が排出されやすいため、固形分がその排出口近
傍の配管内に残留し、時間が経過すると、当該配管に高
濃度で堆積する。そして、この堆積物は濃縮液との接触
がなくなると、乾燥固化して、配管を閉塞させるように
なる。これに対し、タンク内に濃縮液を常に滞留させる
ときには、この滞留濃縮液中の固形分の分散が均一にな
り、配管内への固形分の堆積がなく、かつ濃縮液中の固
形分の乾燥固化が生じなく、濃縮液を円滑に排出口から
排出させることができる。本発明においては、フラッシ
ュタンク内にスクレーパ８を設置し、モータ９でスクレ
ーパ８を回転させ、フラッシュタンクの内壁面に付着す
る固形物を掻き取るようにすることが好ましい。

【００１１】本発明においては、前記フラッシュ工程で
得られた汚泥スラリー濃縮液は、これを遠心処理工程に
導入し、遠心処理してさらに濃縮する。この場合の遠心
工程は、５０℃以下の温度、好ましくは４０℃以下の温
度及び５００Ｇ以下、好ましくは４００Ｇ以下、より好
ましくは２５０Ｇ以下の条件下で実施される。遠心温度
が５０℃より高くなると、被処理原料である汚泥スラリ
ー液中の汚泥粒子の粘着性が増加するため、汚泥粒子同
志が付着して塊状の固形物が生成し、配管等の閉塞トラ
ブルを生じるようになる。また、遠心重量が５００Ｇよ
りも高くなると、汚泥粒子が圧密されるため、塊状の固
形物が生成し、配管等の閉塞トラブルを生じるようにな
る。前記遠心条件でフラッシュ工程からの汚泥スラリ
ー液を遠心処理することにより、汚泥スラリー高濃縮液
と、汚泥スラリーから分離された分離水とが得られる。
この場合の汚泥スラリー高濃縮液は、液状化工程から得
られる汚泥スラリー液と比較すると、高率で濃縮された
もので、その固形分濃度は、２０〜４０重量％、好まし
くは３０〜４０重量％である。また、この汚泥スラリー
高濃縮液は、遠心処理して得られたにもかかわらず、特
定の条件で遠心されたものであることから、塊状固形物
を含まないものである。一方、分離水は、前記のように
比較的低遠心重力条件下の遠心処理で得られたものであ
ることから、固形分を含み、その固形分濃度は、２０重
量％以下、通常、３〜１０重量％である。

【００１２】この分離水は、燃焼炉に導き、炉壁を介し
て炉内に噴出させる。これによって分離水中の有機性汚
泥は容易に熱分解される。この場合、分離水を炉壁面に
沿って噴出させることにより、分離水を蒸発させるとと
もに炉壁を冷却することができる。分離水の噴霧位置
は、１個所に限らず、複数の位置から炉内に噴出させる
ことができる。また、この分離水は、５００Ｇより高い
遠心重力、好ましくは５５０〜１０００Ｇの遠心重力条
件下で第２遠心処理することにより、分離水と、汚泥ス
ラリー液とに分離することができる。この場合の分離水
は、固形分濃度の低いもので、その固形分濃度は、１０
重量％以下、通常、１〜５重量％である。一方、汚泥ス
ラリー液は、固形分濃度の高いもので、その固形分濃度
は４０重量％以上、通常、３０〜４０重量％である。前
記第２遠心処理により得られた分離水は、燃焼炉に導
き、炉壁から炉内に噴出させることができる。一方、汚
泥スラリー液は、固形分濃度が高く、燃焼性にもすぐれ
ていることから、前記第１遠心処理で得られた汚泥スラ
リー高濃縮液に添加し、燃焼炉へ導いて噴霧燃焼させ
る。

【００１３】前記のようにして得られた汚泥スラリー高
濃縮液は、燃焼工程において、燃焼炉のバーナの噴霧ノ
ズルから、燃焼用含酸素ガスとともに、微粒子状で炉内
に噴出されて燃焼される。燃焼用含酸素ガスとしては、
空気、酸素富化空気又は酸素ガスが使用される。バーナ
ノズルから噴出させる濃縮液の噴出粒子径は、３００μ
ｍ以下、好ましくは３０〜１５０μｍである。バーナ型
式は特に制約されないが、外部あるいは内部混合式２流
体噴霧式バーナや低圧空気噴霧式バーナ等の使用が好ま
しい。

【００１４】燃焼工程で得られた高温燃焼排ガスは、高
温蒸気発生工程において、これを廃熱ボイラーに供給し
て高温蒸気を発生させる。この場合の廃熱ボイラーとし
ては、従来公知の各種のものを用いることができる。こ
の廃熱ボイラーにより発生させる蒸気の温度は、前記有
機性汚泥を１５０〜２７５℃の範囲に加熱するのに必要
な温度であり、通常、１９０〜３１５℃、好ましくは２
９０〜３１５℃である。

【００１５】前記のようにして得られた高温蒸気は、こ
れを流量調節バルブを介して前記液状化工程に送って有
機性汚泥の加熱用熱源として用いる。この場合の流量調
節バルブは、液状化工程で用いる反応装置に付設された
反応温度検知器と電気的に接続している温度制御器によ
りコントロールされる。

【００１６】前記流量調節バルブにより、液状化工程に
供給される高温蒸気量は、これを前記液状化工程の反応
温度との関連で調節して、液状化工程の反応温度を常に
１５０〜２７５℃の範囲に調節する。このようにして、
液状化反応工程の反応温度を常に特定範囲内に保持する
ことにより、液状化工程における有機性汚泥の炭素質化
が回避され、汚泥液状化物中の固形分の高粘稠化現象の
発生が防止される。その結果、高粘稠化固形分による配
管やフラッシュタンクの出口の閉塞トラブルの発生や濃
縮液輸送パイプの閉塞トラブルの発生が防止され、さら
に、濃縮液を燃焼炉内に噴霧するための噴霧ノズルの閉
塞トラブルの発生も防止される。

【００１７】次に、本発明による前記濃縮工程を含む有
機性汚泥の処理方法について、そのフローシートを図２
に示す。図２において、１１は液状化工程、１２はフラ
ッシュ工程、１３は燃焼工程、１４は高温蒸気発生工
程、１５は固気分離工程、１６は高温蒸気流量調節バル
ブ、１７は濃縮液液面調節バルブ、１８は遠心工程を各
示す。図２のフローシートに従って有機性汚泥の処理を
行うには、原料有機性汚泥をライン２１を通して液状化
工程１１に導入し、ここでライン２７及び流量調節バル
ブ１６を通って供給される高温蒸気により、１５０〜２
７５℃の温度に間接的に加熱し、液状化させる。この液
状化工程における圧力は、水の沸とうを防止するため
に、その反応温度における飽和水蒸気圧以上の圧力であ
る。

【００１８】液状化工程１１で得られた加圧状態にある
高温の汚泥スラリー液は、これをライン２２を通ってフ
ラッシュ工程１２に導入し、その汚泥スラリー液中に含
まれる水分を蒸発させ、生成した水蒸気はライン２４を
通って排出させる。汚泥スラリー液は、この水分の蒸発
により濃縮され、濃縮液となる。このフラッシュ工程
は、フラッシュタンクを用いて実施され、そのタンク内
には濃縮液が滞留し、その滞留液の液面は、タンク内に
配設された液面検知器と液面制御器ＳＩを介して電気的
に接続する液面調節バルブ１７によってコントロールさ
れる。フラッシュ工程１２で得られた濃縮液は、これを
ライン２３を通って遠心工程１８を導入し、ここで遠心
処理して、汚泥スラリー高濃縮液と分離水とに分離す
る。汚泥スラリー高濃縮液は、ライン３１を通って燃焼
工程１３に導入し、ここでライン２５を通って供給され
る燃焼用空気により、図示しないバーナによって噴霧燃
焼させる。この燃焼処理により９００℃以上の高温燃焼
排ガスが生成する。この燃焼排ガスは微量の燃焼灰を含
むが、このものは、これをライン２６を通して高温蒸気
発生工程１４に導入し、ここで、熱媒を加熱し、蒸発さ
せて高温蒸気を発生させる。遠心工程１８で得られた分
離水は、ライン３２を通って燃焼工程１３に送られ、こ
こで、蒸発させるとともに炉壁面の冷却に用いられる。

【００１９】高温蒸気発生工程１４で発生した高温蒸気
は、これをライン２７及び流量調節バルブ１６を通して
液状化工程１１に供給する。液状化工程１１の反応温度
は、反応器内に配設された温度検知器と温度制御器ＴＩ
を介して電気的に接続する流量調節バルブ１６によって
コントロールされる。即ち、流量調節バルブ１６は、液
状化工程１１の反応温度との関連で作動し、その反応温
度を所定値に保持するように、反応温度が上昇すると、
そのバルブの開度を縮小させて液状化工程へ供給される
高温蒸気の流量を減少させ、一方、反応温度が低下する
と、そのバルブの開度を拡大させて液状化工程へ供給さ
れる高温蒸気の流量を増加させる。

【００２０】高温蒸気発生工程１４において、蒸気発生
用熱源として使用された後の燃焼排ガスは、これをライ
ン２８を通して固気分離工程１５に導入する。この固気
分離工程１５は、燃焼排ガス中に含まれる微量の燃焼灰
を除去する工程であり、このためには、湿式集塵機や乾
式電気集塵機等の慣用の固気分離装置が用いられる。燃
焼灰の除去された後の燃焼排ガスはライン２９を通して
放出され、一方、燃焼灰はライン３０を通して排出され
る。

【００２１】図３に、有機汚泥の処理方法についての他
のフローシートを示す。このフローシートは、第２遠心
工程１９を含む点で図２のフローシートと相違するだけ
である。このフローシートにおいては、第１遠心工程１
８で得られた分離水は、ライン３３を通って第２遠心工
程１９に導入され、ここで汚泥スラリー高濃縮液と分離
水とに分離される。この第２遠心工程１９で得られた汚
泥スラリー高濃縮液は、ライン３４を通って、ライン３
１を通る第１遠心工程１８からの汚泥スラリー高濃縮液
に添加され、燃焼工程１３に導入される。一方、第２遠
心工程１９で得られた分離水はライン３２を通って燃焼
工程１３に送られ、炉壁を介して炉内に噴出される。

【００２２】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

【００２３】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した後、ベルト
プレスにて脱水したものである。その代表的な性状は、
含水率７９重量％、有機物比７８重量％及び低位発熱量
３９４０ｋｃａｌ／ｋｇである。

【００２４】上記脱水汚泥を連続汚泥液状化設備（処理
能力：２００ｋｇ／ｈｒ）を用いて液状化した。この設
備は、圧入装置、反応器（掻面式熱交換器）、減圧バル
ブ及び蒸気ジャケットより構成されており、反応器への
熱量は、反応器外周面に付設されている蒸気ジャケット
へ高温蒸気を導入することにより供給した。脱水汚泥を
圧入装置で反応器に導入し、閉塞防止や伝熱促進のため
にスクレーピングを実施しながら約２７０℃まで加熱し
た。反応温度における滞留時間は、約６０分とした。反
応器出口で脱水汚泥は充分に液状となっている。次に、
この高温（２７０℃）の汚泥液状化物（汚泥スラリー
液）を反応器に付設された減圧バルブを介して常圧のフ
ラッシュタンク内にフラッシュさせた。このタンク内に
は、あらかじめ汚泥スラリー液の濃縮液（固形分濃度２
９重量％）をその濃縮液排出口より３０ｃｍ上方の位置
にまで貯留し、その上に汚泥スラリー液のフラッシュに
より生成された濃縮液が流下するようにした。この濃縮
液の液面位は、タンク内に配設した液面検知センサーに
電気的に接続する制御系により濃縮液液面調節バルブを
作動させ、そのバルブ開度を調節することにより、所定
の高さの位置に保持した。フラッシュタンク内での汚泥
スラリー液からの水分の蒸発によって生成した濃縮液を
前記のようにしてタンクから排出させることにより、タ
ンクからの濃縮液の排出を円滑に行うことができた。こ
の濃縮液の固形分濃度は２９重量％であった。また、そ
の温度は１００℃であった。

【００２５】この濃縮液を４０℃に冷却し、遠心分離装
置（デカンタ型遠心分離装置）に送り、ここで、１５０
Ｇの遠心重力で遠心処理した。得られた高濃縮液は、固
形分濃度約３５重量％のもので、これを燃焼工程へ送っ
た。一方、前記遠心工程（第１遠心工程）で得られた分
離水は、固形分濃度１１％を示し、これを第２遠心工程
に送り、ここで５５０Ｇの遠心重力条件で遠心処理し
た。この第２遠心処理により、固形分濃度が３５重量％
の濃縮液と、固形分濃度が５重量％の分離水を得た。こ
の第２遠心工程で得た濃縮液は、これを前記第１遠心工
程からの高濃縮液に添加し、燃焼工程へ送った。また、
分離水は燃焼工程へ送り、炉壁を介して炉内に噴出させ
た。

【００２６】燃焼工程に送られた高濃縮液は、スネーク
ポンプを用いて流量１５０ｋｇ／ｈで中間混合型の高圧
２流体噴霧バーナへ送り、燃焼炉内に噴霧するととも
に、これを燃焼させた。この時、燃焼用含酸素ガスとし
ては３０ｖｏｌ％の酸素を含有する酸素富化空気を使用
した。この条件下において液状化物は火炎を形成して燃
焼し、その燃焼を継続した。火炎燃焼を１時間以上継続
したが、この時の燃焼火炎温度は１，２００℃以上を示
した。

【００２７】前記燃焼炉で得られた高温（温度９００
℃）の燃焼排ガスは、これを廃熱ボイラーに導入して熱
媒油を加熱して温度３１０℃及び圧力２．５気圧の高温
蒸気を発生させた。この高温蒸気は、流量調節バルブを
介して前記汚泥液状化装置のジャケット内に導入して、
汚泥加熱用熱源として用いた。流量調節バルブは、汚泥
液状化装置内に付設した温度検知器と電気的に接続し、
そのバルブを流通する高温蒸気の流量を調節して、装置
内温度を約２７０℃の温度に保持した。

【００２８】廃熱ボイラーを通過した燃焼排ガスは、こ
れを温度４００℃に冷却して乾式電気集塵機に導入し、
ここで排ガス中に含まれる燃焼灰を除去した後、ミスト
分離器を通して大気へ放出した。

【００２９】比較例１実施例１において、フラッシュタンクから排出された１
００℃の濃縮液を冷却せずにそのまま第１遠心処理した
ところ、この場合には、得られる高濃縮液中には、塊状
固形物の存在が認められた。

【００３０】比較例２実施例１において、第１遠心処理における遠心重力を７
００Ｇにしたところ、得られる高濃縮液中には、塊状固
形物の存在が認められた。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、汚泥スラリーを高度に
濃縮して、燃焼性にすぐれるとともに、発熱量の大きい
高濃縮液を得ることができる。また、本発明で得られる
高濃縮液は、固形分濃度が著しく高いにもかかわらず、
塊状固形分が存在しないことから、噴霧ノズルを閉塞す
ることなしに、円滑に噴霧燃焼させことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機性汚泥スラリー液からその濃縮液を得るた
めのフラッシュ工程の説明図を示す。

【図２】有機性汚泥を処理する場合のフローシートの一
例を示す。

【図３】有機性汚泥を処理する場合の他のフローシート
を示す。

【符号の説明】

１フラッシュタンク２制御器３液面検知器４濃縮液液面調節バルブ１１汚泥液状化工程１２汚泥スラリー液のフラッシュ工程１３濃縮液の噴霧燃焼工程１４高温蒸気発生工程１５固気分離工程１６蒸気流量調節バルブ１７濃縮液液面調節バルブ１８遠心工程１９第２遠心工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２３Ｇ 7/04 ６０３Ｆ２３Ｇ 7/04 ６０３Ｊ (72)発明者寺田武生東京都新宿区西新宿２丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者富澤千里東京都新宿区西新宿２丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者伊藤新治東京都文京区本郷５丁目５番16号オルガノ株式会社内 (72)発明者浅田信二大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号中外炉工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性汚泥液状化工程から得られる加圧
状態にある高温の汚泥スラリー液を濃縮する方法におい
て、（ａ）該汚泥スラリー液をフラッシュタンク内にフ
ラッシュさせてその中に含まれている水分を水蒸気とし
て蒸発させて汚泥スラリー濃縮液を生成させるととも
に、生成した水蒸気をタンク外部に排出させるフラッシ
ュ工程、（ｂ）該フラッシュ工程で得られた汚泥スラリ
ー濃縮液を、５０℃以下の温度でかつ５００Ｇ以下の遠
心重力の条件下で遠心処理して、汚泥スラリー高濃縮液
と分離水を得る遠心工程、からなることを特徴とする有
機性汚泥スラリー液の濃縮方法。
【請求項２】該遠心工程で得られた分離水を、５００
Ｇより高い遠心重力の条件下で遠心処理して、汚泥スラ
リー液と分離水とに分離する第２遠心工程を含む請求項
１の方法。
【請求項３】固体状態を示す有機性汚泥の処理方法に
おいて、（ｉ）該有機性汚泥を高温蒸気を用いて１５０
〜２７５℃の反応温度に間接的に加熱するとともに、該
反応温度における飽和水蒸気圧以上の圧力下に保持して
液状化させる液状化工程、（ii）該液状化工程で得られ
た汚泥スラリー液からその濃縮液を得る濃縮工程、（ii
i）該濃縮工程で得られた汚泥スラリー濃縮液を燃焼処
理する燃焼工程、（iv）該燃焼工程で得られた高温燃焼
排ガスを廃熱ボイラーに供給して、高温蒸気を発生させ
る高温蒸気発生工程、（ｖ）該高温蒸気発生工程で得ら
れた高温蒸気を流量調節バルブを介して前記液状化工程
に送って有機性汚泥の間接加熱用熱源として用いる高温
蒸気供給工程、（vi）該流量調節バルブにより液状化工
程に供給される高温蒸気量を前記液状化工程の反応温度
との関連で調節して液状化工程の反応温度を常に１５０
〜２７５℃の範囲に調節する高温蒸気量調節工程、から
なり、前記濃縮工程が、（ａ）汚泥スラリー液をフラッ
シュタンク内にフラッシュさせてその中に含まれている
水分を水蒸気として蒸発させるとともに、生成した水蒸
気をタンク外部に排出させるフラッシュ工程と、（ｂ）
該フラッシュ工程で得られた汚泥スラリー濃縮液を、５
０℃以下の温度でかつ５００Ｇ以下の遠心重力の条件下
で遠心処理して、汚泥スラリー高濃縮液と分離水を得る
遠心工程からなることを特徴とする有機性汚泥の処理方
法。