JPH11138197A

JPH11138197A - 汚泥処理方法及び処理装置

Info

Publication number: JPH11138197A
Application number: JP31226297A
Authority: JP
Inventors: Sakae Fukunaga; 栄福永; Kenji Sato; 健治佐藤; Kiyoshi Nagai; 清永井; Takeshi Sakurai; 健士桜井
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1997-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】汚泥中の有機性固形物を安価にかつ簡易に分
離搬送して焼却処分することができる新規な汚泥処理方
法及び処理装置の提供。【解決手段】汚泥中にオゾンガスを吹き込んで、その
汚泥中の固形物をオゾンガスと共に浮上させた後、オゾ
ンガスの排気ガスと共に泡として汚泥の水面上に上昇し
てきた固形物を焼却炉に導き、これを燃料と共に強制的
に焼却する。これによって、汚泥中の固形物の分離及び
搬送による処分を低コストで簡便に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水、し尿等由来
の有機性固形物を大量に含む汚泥の処理方法及びその処
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、下水、し尿、農畜産廃水、その
他水域から回収した藻類を含む廃水等といった、いわゆ
る有機性固形物が水に懸濁した状態の汚泥は、そのま
ま、あるいは濃縮・脱水、好気・嫌気性処理などのプロ
セスを経た後、海洋投棄や埋立によって処理されている
のが現状である。

【０００３】しかしながら、最近では環境問題や埋立用
地の不足などから、海洋投棄や埋立処理に代わり、最終
処分物の容積を最小とすることができる焼却を主体とす
る処理方法が主流となってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、焼却を主体
とする処理方法の場合は、汚泥を焼却処分する前に、汚
泥を濃縮・脱水して自燃する程度まで含水率を減少させ
る必要がある。

【０００５】従来、この濃縮・脱水処理方法としては、
沈殿、加圧浮上、常圧浮上、遠心分離、フィルタープレ
スやベルトプレスによる濾過によって行われていた。

【０００６】しかしながら、これら従来の濃縮・脱水処
理方法では自燃する程度まで含水率を減少させることが
極めて困難な上に、大量の凝集剤や多大な動力を消費す
るため、コストが掛かりすぎて経済性に劣るといった欠
点がある。さらに、その後、処理した汚泥を焼却炉まで
搬送したり、場合によっては乾燥炉で乾燥する等の作業
を要するといった問題があった。

【０００７】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、汚
泥中の固形物を安価にかつ簡易に分離して焼却処分する
ことができる新規な汚泥処理方法及び処理装置を提供す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、汚泥中にオゾンガスを吹き込んで、その汚
泥中の固形物をオゾンガスと共に浮上させた後、オゾン
ガスの排気ガスと共に泡として汚泥の水面上に上昇して
きた固形物を焼却炉に導き、これを燃料と共に強制的に
焼却するようにしたものである。

【０００９】すなわち、本発明は、汚泥中にオゾンガス
を吹き込むと、汚泥中の固形物がオゾンの気泡に付着し
て浮上し、その汚泥の水面に達した後に、さらに泡とな
って水面上に成長しながら分離する性質に注目して案出
されたものである。

【００１０】従って、泡となって汚泥の水面上に成長し
ながら分離してきた固形物をそのまま焼却炉に導き、こ
れを燃料と共に強制的に焼却することで、汚泥中の固形
物の分離焼却処分を低コストで簡便に行うことができ
る。

【００１１】また、本発明でオゾンガスを用いた理由と
しては、空気などの他のガスに比較して、最も大きな効
果を発揮することが実験によって実証され、しかも、オ
ゾナイザー等と称される既存のオゾン発生装置によっ
て、空気中の酸素を原料として安価に得ることができる
からであるが、そのメカニズムについては現在鋭意研究
中である。

【００１２】そして、この方法を具現化するための装置
としては、汚泥を貯溜する処理槽内にその汚泥底部にオ
ゾンガスを吹き出して汚泥中の固形物を浮上させる散気
管を設けると共に、上記処理槽の底部に固形物が分離さ
れた処理水を抜き出す抜出口を設け、上記処理槽の上部
に、泡として汚泥の水面上に上昇してきた固形物を導入
して焼却する焼却炉を導通管を介して接続したものであ
る。

【００１３】従って、処理槽内で泡と共に上昇してきた
汚泥中の固形物は、その処理槽の上部に接続された導通
管を介して焼却炉内へ流れ込んだ後、ここで、自然ある
いは燃料と共に焼却されて焼却灰となって処理されるこ
とになる。一方、この固形物が分離された残液は処理水
となって処理槽底部に溜まった後、処理槽底部に形成さ
れた抜出口から抜き出されて、適切な水処理をされ、そ
の後河川等に放流されることで処理される。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明に係る汚泥処理装置の実施の
一形態を示したものである。図示するように、この汚泥
処理装置は、有機性固形物を多量に含んだ汚泥を一時的
に貯溜する処理槽１と、この処理槽１内にオゾンガスを
吹き込むオゾン供給手段２と、この処理槽１の上部に導
通管３を介して接続される焼却炉４とから主に構成され
ている。

【００１６】この処理槽１は、高さ方向のほぼ中間部に
汚泥を導入する汚泥供給管５が接続されると共に、その
底部には抜出口６が形成されており、さらにこの抜出口
６にはオーバーフロー式の排水管７が接続されている。
従って、汚泥供給管５から処理槽１内に導入された汚泥
は、ここで後述するような処理が成された後、抜出口６
から排水管７を介して外部へ排出されるようになってい
る。

【００１７】オゾン供給手段２は、無声放電等によって
空気中の酸素を原料としてオゾンガスを生成するオゾン
ガス発生器８と、処理槽１の底部に設けられた散気管９
と、このオゾンガス発生器８と散気管９とを接続するオ
ゾンガス供給管１０とから構成されており、図示するよ
うにオゾンガス発生器８で発生したオゾンガスをオゾン
ガス供給管１０を介して散気管９に供給した後、処理槽
１内の汚泥中に細かい気泡として散気するようになって
いる。

【００１８】導通管３は、上方に行くに従って徐々に縮
径するようになっている逆さ漏斗状に形成されており、
処理槽１の上部開口部を覆うと共に、処理槽１内に散気
されたオゾンガス等を集めて焼却炉４側に案内するよう
になっている。

【００１９】焼却炉４は、例えば、流動層ボイラ等の如
く、ボイラ本体１１の上下に空気導入口１２及び排気口
１３を接続し、このボイラ本体１１内において、燃料供
給管１４から送られてくる燃料を燃焼させることで導通
管３から導入されてくる固形物等を強制的に焼却するよ
うになっている。尚、この焼却炉４の構成としては、図
示するような形態に限定されるものではなく、導通管３
から導入されてくる固形物等を強制的に焼却できるもの
であればどのような形態のものであっても良い。

【００２０】以上のような構成をした装置を用いて本発
明方法の一例を説明する。

【００２１】図３（Ａ）に示すように、先ず、汚泥を汚
泥供給管５から処理槽１内に流し込んだ後、オゾン供給
手段２のオゾンガス発生器８から散気管９にオゾンガス
を供給させて、処理槽１の汚泥内にオゾンガスを細かい
気泡として散気する。すると、この気泡の表面に汚泥中
の有機性固形物（ＳＳ）が付着し、図３（Ｂ）に示すよ
うに、この気泡の上昇に伴って汚泥の水面側に上昇し
て、その一部は泡となって水面の上方に徐々に成長して
くる。そして、さらに、引き続きオゾンガスを供給する
と、図３（Ｃ）に示すように、先に泡となって水面上に
成長した固形物が、その水面で次々と発生する泡及びオ
ゾンガスの排気ガスによって押し上げれらて導通管３を
上向きで流れ、図１に示すように、排気ガスと共に焼却
炉４側へ流れた後、ここで、空気導入口から流れてくる
燃焼空気及び燃料と共に強制的に焼却処分されることに
なる。尚、処理槽１中に供給されたオゾンガスは、排気
ガスとなってこの固形物と共に焼却炉４側に流れた後、
燃焼用酸素として利用されることになる。そして、ここ
で焼却された固形物は焼却灰となってその容積が大幅に
減少された後、焼却炉４から取り出されて処分されるこ
とになる。

【００２２】一方、このようにして固形物が分離された
残りの水分、すなわち処理水は処理槽１の底部に集まっ
た後、その後連続して送られてくる汚泥によって水位が
上昇することによって抜出口６から排水管７を介して外
部へオーバーフローして排出され、例えば、活性汚泥処
理などの水処理を経て河川等に放流されることによって
処分されることになる。

【００２３】このように本発明は、汚泥中の有機性固形
物をオゾンガスの気泡に付着させ、泡となって汚泥の水
面上に成長しながら分離してきた固形物をそのまま焼却
炉に導き、これを燃料と共に強制的に焼却するようにし
たため、従来、その分離が困難であった汚泥中の有機性
固形物の分離は勿論、焼却炉への搬送を容易に行うこと
が可能となり、汚泥処理を低コストで行うことが可能と
なる。さらに、油分などを含む有機性固形物では自ら燃
焼することも可能であり、この場合には燃料供給も不要
になって更なる低コストが期待できる。

【００２４】そして、上記のような構成に準じた簡単な
装置を試作し、有機性固形物（ＳＳ）の含有率が３７８
０ｍｇ／ｋｇの汚泥中にオゾンガスを流したところ、こ
の汚泥１００ｇに対して約２６ｇ（ＳＳ含有率１４１８
０ｍｇ／ｋｇ）の有機性固形物と、約７４ｇの処理液
（残存液−ＳＳ含有率１２５ｍｇ／ｋｇ）が得られ、全
有機性固形物のうち約９８％の有機性固形物が分離でき
ることが確認できた。

【００２５】尚、このオゾンガスはＯ₃が１００％の純
粋なオゾンガスを用いることが好ましいが、ある程度Ｏ
₃が含まれているガスであればよい。

【００２６】次に、図２は本発明の他の実施の形態を示
したものであり、上述したようなオーバーフロー式の排
出管７に代えて抜出口６に任意に開閉自在な電磁弁など
からなる排出弁１４を備えたものである。すなわち、こ
のような排出弁１４を備えることにより、汚泥の投入、
オゾンガスの供給、固形物の分離、排出弁の開による処
理水の抜き出しという一連をバッチ処理で行うことも可
能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、汚泥中の
有機性固形物の分離を容易かつ確実に行うことができる
と共に、分離した有機性固形物をそのまま焼却炉に簡単
に搬送することができる。

【００２８】従って、従来のように遠心分離機やベルト
プレス等の脱水機の設置及びこれを動かすための大きな
動力、さらには分離した固形物の焼却炉への運搬投入作
業が不要となるため、処理に要するコストを大幅に低減
することができ、経済性及び処理能力が大幅に向上する
等といった優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る汚泥処理装置の実施の一形態を示
す全体図である。

【図２】本発明に係る汚泥処理装置の他の実施の一形態
を示す全体図である。

【図３】（Ａ）汚泥中にオゾンガスを吹き込んだ初期状
態を示す概念図である。（Ｂ）汚泥中の固形物がオゾンガスと共に浮上してきた
状態を示す概念図である。（Ｃ）汚泥中の固形物が水面上に泡となって成長してき
た状態を示す概念図である。

【符号の説明】

１処理槽２オゾン供給手段３導通管４焼却炉５汚泥供給管６抜出口７排水管８オゾン発生器９散気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桜井健士神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地石川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥中にオゾンガスを吹き込んで、その
汚泥中の固形物をオゾンガスと共に浮上させた後、オゾ
ンガスの排気ガスと共に泡として汚泥の水面上に上昇し
てきた固形物を焼却炉に導き、これを燃料と共に強制的
に焼却するようにしたことを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項２】汚泥を貯溜する処理槽内にその汚泥底部
にオゾンガスを吹き出して汚泥中の固形物を浮上させる
散気管を設けると共に、上記処理槽の底部に固形物が分
離された処理水を抜き出す抜出口を設け、上記処理槽の
上部に、泡として汚泥の水面上に上昇してきた固形物を
導入して焼却する焼却炉を導通管を介して接続してなる
ことを特徴とする汚泥処理装置。