JPH1182975A - し尿汚泥の処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却排ガスの熱回収を行いながらもダイオキ
シン類等の有害物質を吸着しない乾燥汚泥を生成し、且
つ外部への有害物質の放出を抑制した新規なし尿汚泥の
処理システムを提供する。 【解決手段】 し尿処理過程で発生する脱水汚泥を処理
する際、乾燥機１１から排出される乾燥排ガスを熱交換
器１４に導いて焼却炉１３から排出される焼却排ガスと
熱交換して昇温させた後、乾燥器１１に循環導入して乾
燥熱源として使用し、また熱交換器１４より排出される
乾燥排ガスの一部は焼却炉１３に導かれ、燃焼脱臭さ
れ、また焼却排ガスは熱交換器１４より冷却塔１５に送
られ冷却された後、バグフィルタ１６で有害物質が除去
され、外部に放出される。また焼却炉１３では、し渣ま
たは乾燥汚泥とし渣の混合物が焼却されることを特徴と
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、し尿処理過程で発
生する脱水汚泥を乾燥、焼却する際、脱水汚泥を乾燥し
て得られる乾燥汚泥にダイオキシン類等の有害物質を吸
着させない新規な処理システムに関するものである。

【０００２】

【発明の背景】一般の都市ゴミ、生活ゴミ等を処理する
ゴミ焼却炉から排出される排ガス中には、極めて毒性の
強いダイオキシン類等が含まれており、これらの捕集、
除去は環境保全の面から緊急課題として取り上げられて
いる。一方、従来あまり顧みられなかったとはいえ、し
尿より除去されたし渣を焼却する際にもダイオキシン類
等の発生は避けられず、その捕集、除去が必要なことは
言うまでもない。ところでし尿を処理する際には、まず
し尿より沈澱物を大まかに分離除去した後、し渣が除去
され、このし渣は脱水処理した後、焼却される。またし
渣を除かれたし尿は浄化処理された後、水分は放流さ
れ、処理途中で発生した汚泥は通常脱水された後、乾燥
して肥料化されたり、あるいは焼却処分される。なおし
渣を焼却する際、し渣だけをまとめて焼却する形態や汚
泥と共に焼却する形態がとられる。そしてこのようなし
渣等の焼却にあたっては、一般に図２に示すように乾燥
機１１と焼却炉１３とを別々に設け、焼却炉１３から排
出される焼却排ガスを直接乾燥機に導き乾燥熱源として
再利用する手法がとられている。

【０００３】これはし渣等に含まれる水分が変動した場
合でも、水分の変動を乾燥機１１で吸収でき、焼却炉１
３に無理な負担がかからないことや、装置自体がシンプ
ルな構造にでき、運転費用や維持費用を低減できるため
である。しかしながらこのような手法では前述したよう
にし渣等を焼却処理した焼却排ガス中にはダイオキシン
類等が含まれており、この焼却排ガスに直接接触した乾
燥汚泥はダイオキシン類等を吸着することとなり、結果
的に乾燥汚泥の処理にも環境保全対策が必要となってし
まう。従って例えば無害な乾燥汚泥であれば肥料として
再利用することも考慮できるが、このようなダイオキシ
ン類等を吸着してしまった乾燥汚泥については環境保全
の観点から肥料等としての積極的な利用は不可能とな
る。

【０００４】

【開発を試みた技術的課題】本発明はこのような背景を
認識してなされたものであり、焼却排ガスの熱回収を行
うことにより運転費用、維持費用の低減を図りながらも
ダイオキシン類等を吸着しない乾燥汚泥を生成し、且つ
外部への有害物質の放出を抑制した新規なし尿汚泥の処
理システムの開発を試みたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
し尿汚泥の処理システムは、し尿処理過程で発生する脱
水汚泥を処理する際、脱水汚泥を乾燥する乾燥機から排
出される乾燥排ガスを熱交換器に導いて焼却炉から排出
される焼却排ガスと熱交換して昇温させた後、乾燥機に
循環導入して乾燥熱源として利用し、焼却排ガスを乾燥
機内の脱水汚泥と直接接触させないことを特徴として成
るものである。この発明によれば、乾燥排ガスを熱交換
器に導いて焼却排ガスと熱交換して昇温した後、乾燥熱
源として再利用するため運転費用、維持費用の低減が図
れる。また生成される乾燥汚泥はダイオキシン類等を吸
着せず、汚泥肥料として再利用できる。

【０００６】また請求項２記載のし尿汚泥の処理システ
ムは、前記請求項１記載の要件に加え、前記熱交換器で
昇温された乾燥排ガスの一部は焼却炉に導かれ、燃焼脱
臭されることを特徴として成るものである。この発明に
よれば、熱交換を受けた乾燥排ガスの一部がし渣等を焼
却する高温の焼却炉に導入されるため効果的に脱臭され
るとともに、より運転費用、維持費用の低減が図れる。

【０００７】更にまた請求項３記載のし尿汚泥の処理シ
ステムは、前記請求項１または２記載の要件に加え、前
記焼却炉はし尿より除去されたし渣及び脱水汚泥を乾燥
した乾燥汚泥の全部または一部の混合物を焼却すること
を特徴として成るものである。この発明によれば、し渣
あるいは乾燥汚泥の生成量によりし渣と乾燥汚泥の混焼
割合を調整することも可能である。

【０００８】更にまた請求項４記載のし尿汚泥の処理シ
ステムは、前記請求項１、２または３記載の要件に加
え、前記焼却炉から排出される焼却排ガスは熱交換器に
導かれ、乾燥排ガスと熱交換して降温した後、更に冷却
塔で冷却され、バグフィルタで有害物質が除去された
後、外部に放出されることを特徴として成るものであ
る。この発明によれば、焼却排ガスは冷却塔で冷却され
ることによりダイオキシン類等の有害物質の再生成が抑
制され、またバグフィルタにより有害物質が除去された
状態で外部に放出され得る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
基づいて説明する。説明にあたっては本発明のし尿汚泥
の処理システムを実質的に構成する処理装置１について
説明し、次いでこの装置の作動態様を説明しながら併せ
てし尿汚泥の処理システムについて説明する。なお本発
明の名称中のし尿汚泥とは、脱水汚泥と乾燥汚泥とを総
称するものである。処理装置１は図１の流れ図に示すよ
うに乾燥機１１と、集塵機１２と、焼却炉１３と、熱交
換器１４と、冷却塔１５と、バグフィルタ１６とを具え
て成るものである。以下各構成部の概略について説明す
る。なお乾燥機１１より排出される排ガスを乾燥排ガ
ス、焼却炉１３より排出される排ガスを焼却排ガスと定
義する。

【００１０】まず乾燥機１１は脱水された脱水汚泥を乾
燥し、乾燥汚泥を生成するためのものである。この乾燥
熱源には乾燥機１１より排出された乾燥排ガスを再利用
するため、熱交換器１４で乾燥排ガスは焼却排ガスと熱
交換し、昇温した状態で再び乾燥機１１に循環するよう
に構成される。なお乾燥機１１は一例として破砕攪拌翼
付回転胴型乾燥機が適用されるものである。集塵機１２
は乾燥機１１の後段に設けられ、乾燥機１１より排出さ
れる乾燥排ガス中の塵を回収し、除去するものである。
なお乾燥排ガスはこの後、誘引ファンを介して熱交換器
１４に送られる。

【００１１】焼却炉１３は一例としてし渣を完全燃焼さ
せるためのものであるが、し渣と乾燥汚泥を混焼しても
構わない。焼却炉１３より排出される焼却排ガスは熱交
換器１４に導かれ、また熱交換器１４から焼却炉１３へ
は系外に排出すべき乾燥排ガスの一部が導入され、高温
の焼却炉１３内で脱臭される。なお焼却炉１３はし渣等
を完全燃焼させ、焼却するものであるが、特開平８−１
２１７３４号「汚泥等の炭化・焼却処理方法並びにその
装置」に見られるように必要に応じて炭化処理を行える
ものであっても構わない。

【００１２】熱交換器１４は乾燥排ガスと焼却排ガスと
を熱交換させるためのものであり、昇温した乾燥排ガス
を乾燥機１１に供給するものであり、残りは焼却炉１３
に導入される。また熱交換を終えた焼却排ガスは冷却塔
１５に供給される。なお乾燥排ガスと焼却排ガスとの熱
交換は壁等を介して間接的に行われるものであり、例え
ば焼却排ガスを管内に流し、乾燥排ガスを管外に流し
て、管を介して熱交換を行うような形態等がとられる。
冷却塔１５は熱交換器１４より送られた焼却排ガスを水
で急冷し、バグフィルタ１６に送るものであり、バグフ
ィルタ１６はダイオキシン類等の有害物質を除去するも
のである。

【００１３】次に以上のように構成された処理装置１の
作動態様を説明しながら併せて本発明のし尿汚泥の処理
システムについて説明する。説明にあたってはし尿汚
泥、し渣、乾燥排ガス、焼却排ガスに区分して説明す
る。 （１）し尿汚泥 脱水汚泥は、一例として含水率約８０％の状態で乾燥機
１１に送られ、この乾燥機１１で含水率約１０〜３０％
まで乾燥され、乾燥汚泥が生成される。この乾燥汚泥に
はダイオキシン類等の有害物質が吸着されていないた
め、この乾燥汚泥を乾燥汚泥肥料あるいはコンポスト化
して肥料として再利用することが可能となる。

【００１４】（２）し渣 し尿より除去されていたし渣は、一例として含水率約６
０％まで脱水された後、焼却炉１３で焼却され、焼却灰
となって排出される。なお焼却炉１３で焼却されるもの
はし渣だけでなく、し渣と乾燥汚泥の混合物であっても
よい。またし渣と乾燥汚泥の混合割合は、乾燥肥料の需
要に応じて調整し、その需要のないときは乾燥汚泥全部
を焼却してもよい。

【００１５】（３）乾燥排ガス 乾燥排ガスは一例として１５０〜２００℃程度で乾燥機
１１より排出され、集塵機１２により乾燥排ガス中の塵
が除去された後、誘引ファンにより熱交換器１４に送ら
れる。熱交換器１４に送られた乾燥排ガスはここで焼却
排ガスとの熱交換が行われ、一例として５５０〜６００
℃程度まで昇温した状態となり、乾燥熱源として乾燥機
１１に循環供給されるが、系外に排出すべき乾燥排ガス
の一部は焼却炉１３にも導入され、燃焼脱臭処理され
る。

【００１６】（４）焼却排ガス 焼却排ガスは一例として８５０℃以上で焼却炉１３より
排出され、熱交換器１４に送られる。熱交換器１４に送
られた焼却排ガスはここで乾燥排ガスとの熱交換が行わ
れ、一例として４５０℃程度まで降温した状態となり、
冷却塔１５に送られる。冷却塔１５に送られた焼却排ガ
スはダイオキシン類等の再生成を抑制するため、２００
℃程度（望ましくは１５０℃以下）まで急冷され、バグ
フィルタ１６に送られ、塩化水素ガスや硫黄酸化物ガス
などとともにダイオキシン類や水銀などの有害物質が高
効率で除去され、誘引ファンより外部に放出される。な
お焼却排ガスは冷却塔１５からバグフィルタ１６へ送ら
れる間に石灰、活性炭等を添加混合し、有害成分が反応
・吸着される。このように焼却排ガスを乾燥機１１に導
入せず、乾燥排ガスと熱交換して熱回収を行い、乾燥排
ガスを乾燥熱源として利用するためエネルギー消費量が
抑えられ、乾燥汚泥にダイオキシン類等の有害物質を吸
着させないのである。また焼却排ガスを冷却塔１５によ
り急冷し、バグフィルタ１６により有害物質を除去する
ため外部に放出するダイオキシン類の排出濃度を極めて
低く抑えることができる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載のし尿汚泥の処理システム
によれば、乾燥機１１より排出された乾燥排ガスを熱交
換器１４に導いて焼却排ガスと熱交換を行った後、乾燥
熱源として再利用するため運転費用、維持費用の低減が
図れる。この方式によれば、汚泥は乾燥過程で焼却排ガ
スと直接接触しないため、ダイオキシン類等を吸着しな
い乾燥汚泥が生成され、汚泥肥料に再利用できる。

【００１８】また請求項２記載のし尿汚泥の処理システ
ムによれば、熱交換後の乾燥排ガスの一部は焼却炉１３
に導入され、し渣等を焼却する際の高温雰囲気で燃焼脱
臭されるため、よりエネルギー消費量を抑えた脱臭を行
うことができる。

【００１９】更にまた請求項３記載のし尿汚泥の処理シ
ステムによれば、し渣を焼却する形態、またはし渣と乾
燥汚泥を混焼する形態、更にはその混焼割合を調整する
形態等、種々の形態がとり得る。

【００２０】更にまた請求項４記載のし尿汚泥の処理シ
ステムによれば、焼却排ガスは冷却塔１５で冷却を受け
ることによりダイオキシン類等の有害物質の再生成が抑
制され、またバグフィルタ１６により有害物質が除去さ
れた状態で外部に放出され、環境保護が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のし尿汚泥の処理システムを骨格的に示
す流れ図である。

【図２】従来のし尿汚泥の処理システムを骨格的に示す
流れ図である。

【符号の説明】

１ 処理装置 １１ 乾燥機 １２ 集塵機 １３ 焼却炉 １４ 熱交換器 １５ 冷却塔 １６ バグフィルタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 し尿処理過程で発生する脱水汚泥を処理
   する際、脱水汚泥を乾燥する乾燥機から排出される乾燥
   排ガスを熱交換器に導いて焼却炉から排出される焼却排
   ガスと熱交換して昇温させた後、乾燥機に循環導入して
   乾燥熱源として利用し、焼却排ガスを乾燥機内の脱水汚
   泥と直接接触させないことを特徴とするし尿汚泥の処理
   システム。
2. 【請求項２】 前記熱交換器で昇温された乾燥排ガスの
   一部は焼却炉に導かれ、燃焼脱臭されることを特徴とす
   る請求項１記載のし尿汚泥の処理システム。
3. 【請求項３】 前記焼却炉はし尿より除去されたし渣及
   び脱水汚泥を乾燥した乾燥汚泥の全部または一部の混合
   物を焼却することを特徴とする請求項１または２記載の
   し尿汚泥の処理システム。
4. 【請求項４】 前記焼却炉から排出される焼却排ガスは
   熱交換器に導かれ、乾燥排ガスと熱交換して降温した
   後、更に冷却塔で冷却され、バグフィルタで有害物質が
   除去された後、外部に放出されることを特徴とする請求
   項１、２または３記載のし尿汚泥の処理システム。