JPS58119397A - 泥状物の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は下水汚泥、上水汚泥、し原汚泥などの任意の泥
状物を極めて省資ＷＡ、省エネルギ的に脱水、乾燥、焼
却処理することができる処理ンステムに関するものであ
る。

従来、下水汚泥など水処理工程から発生する泥状物（通
常め業界では汚泥、スラッジ、汚泥ケーキと呼ぶ）を処
理する方法としては、汚泥に高分子凝集剤、無機凝集剤
などの脱水助剤を添加して汚泥の脱水性を改善しく　Ｃ
ｏｎｄｉ　ｔｉｏｎｔｎｇと呼ばれる）、ベルトプレス
、遠心脱水機、スクリュープレス。

フィルタープレスなどの機械脱水機によって脱水し、脱
水ケーキを埋立て、コンポスト化、乾燥。

焼却のいずれかの処理を行なう方法がある。

一方有機性汚泥の改質法としては、脱水助剤を添加する
代わりに高温・高圧下で加熱する熱処理法も知られてい
るが、強烈表悪臭の発生、高着色・高汚濁度の熱処理脱
離液の発生、高圧容器の使用など、数多くの重大な欠点
があるため殆ど普及していない。

これら、従来の汚泥処理プロセスに共通した重大な問題
点は、 ■　脱水助剤などの有価資源を通常２万円〜６万円／１
ｏｎ−Ｄ８と多量に消費し、資源浪費聾プロセスである
こと、 ■　脱水ケーキ水分が８０１１１程度と高水分であるた
め、乾燥・焼却ｌ１に燃料（重油など）を４００１〜６
００ｔ／１ｏｎ−Ｄ８　ｓ度と極めて多量に消費し、エ
ネルギ浪費証プロセスになっていること、■　脱水助剤
に塩化第２鉄、消石灰などの無機物を使用すると脱水ケ
ーキの発熱量が低下し、しかも焼却灰生成量が増加する
こと、 であり、いずれも極めて重大な問題になっているが、画
期的な解決策が見轟らないので、やむを得ず従来プロセ
スを採用せざるを得ないのが、尚業界の爽秋である。

本発明は、従来プロセスの上記重大欠点を的確に効率良
く解決することができる極めて合理的な処理プロセスを
提供することを目的とするものである。

すなわち本発明は、泥状物を伝導加熱体を備えた少なく
とも一つの蒸発乾燥槽に供給して前記伝導加熱体と接触
させて水分を蒸発せしめ、その乾燥物な移送機構にて該
蒸発乾燥槽外へ搬出せしめると共に、該蒸発乾燥槽にて
発生する水蒸気を圧縮機にて圧縮せしめ、該昇圧水蒸気
のもつ熱エネルギを伝導加熱体の加熱源とすることを特
徴とする泥状物の処理方法である。

本発明において前記泥状物とは、濃縮処理前のもの、濃
縮汚泥のような流動状態のもの、脱水ケーキなど、水分
を含んだものをいう。また、前記乾燥物とは、泥状物中
の水分が最初より減少した状態のものすべてをｈい、未
だ流動状態のものであっても最初に比べ水分が減少して
いるものも含む。

次に、本発明の一実施例を下水汚泥など有機性汚泥を例
にとって図面を参照しながら説明すると、第１図におい
て下水汚泥１は浮上濃縮機、無系注遠心濃縮機などの濃
縮工１！１２および／又は脱水工程（なお、これらの王
権は無薬注で充分処理可能であるが、薬剤な添加しても
よいことは勿論である。）にて濃縮脱水され、濃縮汚泥
３と分離水４に固液分離される。濃縮汚泥３は汚泥乾燥
槽５内に供給され、回転ドラム（又は回転円板）６表面
に接触する。回転ドラム６の表頁は、その内部に供給さ
れるスチーム、焼却排ガスなどの加熱媒体によって加熱
されている。従って、濃縮汚泥３は回転ドラム表面に接
触している過程で水分が蒸発し、回転ドラムの回転につ
れて自燃可能な含水率になるまで乾燥され、乾燥物がス
クレーパ７などの任意の乾燥物除去手段によって除去さ
れ、ホッパ一部８に流入し、バルブ９を経由して乾燥物
１３が槽外に排出される。

なお、汚泥乾燥用の伝導加熱体としては、回転ドラム６
の代わりに、内部に伝導加熱機構を備えた回転円板体、
スクリューコンベアなど任意のコンベア、あるいはドラ
ム馬面に伝導加熱機構を有する中空体回転ドラムを使用
することができる。

この場合、上記図示例のように伝導加熱体により乾燥と
乾燥物の移送を並行的に行なうようにすることが好オし
い。オだ、上記中空状回転ドラムについては、汚泥を少
なくともその内部に供給して乾燥し、その回転力及び、
攪拌機構（送りと剥離作用を有するもの）により、ある
いはドラムを傾斜させることにより乾燥物を槽外へ搬送
するようにするのが効果的である。いずれにしても、汚
泥が加熱面に接触できるものであれば、いかなるもので
もよい。

しかして、汚泥から蒸発したスチームは管路１０を経由
して、ターボ圧縮機など任意の蒸気圧縮機１１において
昇圧・昇温され昇温スチーム１２となって、回転ドラム
６内部に供給され再度加熱源として利用される。なお、
昇温スチーム１２によって油など各種熱媒体を加熱しこ
の熱媒体を回転ドラム６内部に供給してもよい。

前記乾燥物１３はボイラ１５の燃焼室に供給され、ボイ
ラ供給水１６がスチーム１７となり、これをタービン（
又はエンジン）１８に供給して動力を発生し、この動力
は発電機１８′により電気に変換される。なお、発電機
１８′としてはスチームで直接タービンを駆動する型式
の代わりにフロンガスなどの低沸点作動媒体をスチーム
１７で間接加熱するタイプのものでもよい。１τは汚泥
乾燥槽５のスタートアップ用のスチームである。

タービン（又はエンジン）　１８において発生した動力
１９は蒸気圧縮機１１のモータ、回転ドラム６゜機械的
固液分−機、各種コンベアなどの駆動動力源として利用
される。なお、加は燃焼用空気、２１は焼却排ガスであ
り、２２はタービン背圧スチームである。また、スチー
ム１７はタービン１８を経由させずに直接熱圧縮機に供
給してもよい。さらに、乾燥物１３を焼却する代わりに
、熱分解炉（図示せず）において乾留ガス化し、発生ガ
ス、タール。

オイルをタービン１８．蒸気圧縮機１１の動力源とする
ことも効率的な方法となる。

また、焼却排ガス２１、背圧スチーム２２はかなりノ熱
エネルギを保有しているのでこれを系外ニ捨てることな
く、下水汚泥１．濃縮汚泥３の予熱。

水分蒸発、乾燥物１３の再乾燥、管路１０のスチーム蒸
気圧縮機１１の加熱、ボイラ供給水１６の予熱などに利
用し、徹底的にエネルギ回収を行なうようにする。

なお、回転ドラム６内で凝縮するスチーム２５はボイラ
供給水１６あるいは下水汚泥１の予熱などに利用される
。図中、囚は不凝縮性ガスの抜出し管、２４は熱交換器
である。

第２図は本発明の別の実施例゛を示しているが、これは
第１図例の回転ドラム６の代わりにスクリューコンベア
６′などの任意のコンベアを適用した例である。この場
合、汚泥は搬送されてゆく間にスクリューコンベアＣの
シャーｙト部ｔ　　スクリエー面内部に供給されたスチ
ーム（１２、１７’）焼却排ガス、各種熱媒体などのも
つ熱エネルギによって間接伝導伝熱され、汚泥中の水分
が蒸発し水蒸気となって管路ｌＯより排出される。一方
、水分が順次減少して、流動性の全くなくなった乾燥物
１３は、容易にスクリューコンベアＣによって搬送され
、以下＠１図例と同様に処理される。なお、第２図中１
９′は電気エネルギを示して−る。

なお、更に別の実施例として、汚泥乾燥槽を複数設け（
この場合、同一槽内に回転ドラム６などを複数、直列又
は並列に配備してもよい）、発生するスチームを蒸気圧
縮機１１により圧縮して得られた昇温スチームを所望の
汚泥乾燥槽に返送して使用するのも有効である。

以上のように本発明によれば、次のような極めて優れた
効果が得られ、下水汚泥などの泥状物の処理プロセスが
著しく改善される。

■　水分９０％前後の高水分有機性泥状物を薬剤の添加
（脱水助剤）、系外部からのエネルギの補給なしに乾燥
・焼却できるので、著しい省資源。

省エネルギ効果が得られる。

■　従来、例えば砂糖溶液など懸濁粒子が含まれない溶
質のみが溶解した溶液の濃縮にのみ利用されて込だ自己
蒸気圧縮法のａｍを、下水汚泥などの懸濁粒子を濃厚に
含む泥状物の乾燥に効果的に適用できるようにしたので
、泥状物の省エネルギ的乾燥・焼却に広く適用できる。

■　従来、泥状物のように初めは流動性があっても乾燥
するにつれて流動性の全く失なわれるものにつｂては、
重油などを泥状物に添加して、乾燥物の流動化用に使用
する多重効用蒸発法が採用されているが、本発明は油な
どの乾燥物流動媒体を全く使用することなく泥状物の省
エネルギ的乾燥が可能となる。

■　系内で発生する焼却排ガス、発電機背圧スチームな
どのもつ熱エネルギを徹底的に回収するようにしたので
、例えば、下水混合生汚泥（発熱量３５００〜４５００
　ｋ’／ｋｙ−Ｄｒｙｓｏｌｌｔ）の固形物濃度が８−
前後でも、系外から何ら薬剤、燃料を補給することなく
乾燥・焼却できることがパイロット実験によって確認さ
れた。

このことにより、当業界において従来汚泥に多量（通常
２万〜６万円／１ｏｎ−Ｄｓ）の脱水助剤を添加し水分
８０１Ｇ（固形物濃度２０１Ｇ）程度に脱水した脱水ケ
ーキの乾燥・焼却に４００ｔ〜６００か重油／１ｏｎ−
Ｄｓ程度の多量の燃料を浪費している技術レベルの現状
から考えると、本発明の卓越した効果は明白である。

■　機械脱水機における脱水性の難易性と無関係に汚泥
を乾燥、焼却、熱分解できるので、とくに離脱水性の汚
泥に対して極めて効果的である。

■　汚泥に脱水助剤を添加して、水分６０〜８０−程度
に低下させたのち、本発明の蒸発乾燥プロセスによって
乾燥、焼却、熱分解すれば、システム外部から一切の熱
エネルギ、電気子ネルギを供給することが不必要となる
のは勿論、顕著なエネルギ回収が可能となる。

■　汚泥に塩化第２鉄２石灰などの無機脱水助剤を添加
することなく水分減少、乾燥ができるので、乾燥物中の
灰分が少なく発熱量も高く、焼却灰量も少ない。また、
カルＶウム添加による焼却時の６価クロムの生成もない
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の各実施例を示すフローＶ
−）である。 ｌ・・・下水汚泥、２・・・濃縮工種、３・・・濃縮汚
泥、５・・・汚泥乾燥槽、６・・・回転ドラム、Ｃ・・
・スクリューコンベア、１１・・・蒸気圧縮機、　１２
・・・昇温スチーム、１３・・・を傑物、　１５・・・
ボイ？、１７・・・スｆ−Ａ、１８・・・タービン、１
８′・・・発電機、１９・・・動力、１９′・・・電気
エネルギ、ｎ・・・背圧スチーム、九・・・熱交換器。 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
端　　山　　五　　− 同　　弁理士　千　　１）　　　槍

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　泥状物を伝導加熱体を備えた少なくとも一つの蒸発
   乾燥槽に供給して前記伝導加熱体と接触させて水分を蒸
   発せしめ、その乾燥物を移送機構にて該蒸発乾燥槽外へ
   搬出せしめると共に、該蒸発乾燥槽にて発生する水蒸気
   を圧縮機にて圧縮せしめ、腋昇圧水蒸気のもつ熱エネル
   ギを伝導加熱体の加熱源とすることを％像とする泥状物
   の処理方法。 ２、前記泥状物を、濃縮工程および／又は脱水工程にて
   処理したのち前記蒸発乾燥槽に供給する特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 五　前記濃縮工程、脱水工程を無薬注で行なう特許請求
   の範囲第２項記載の方法。 ４、前記泥状物が有機性汚泥であって、前記蒸発乾燥槽
   において自燃焼却可能な含水率になる壇で蒸発乾燥せし
   めたのち、該乾燥物を焼却又は熱分解する特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項記載の方法。 ５　前記泥状物が有機性汚泥であって、前記蒸発乾燥槽
   から搬出された乾燥物をボイラ、焼却炉、熱分解炉のう
   ち少なくとも一つにて燃焼させ、得られるエネルギを直
   接又は電気エネルギなどの動力に変換し、前記圧縮機そ
   の他の駆動動力源に利用する特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項又は第４項記載の方法。 ＆　前記乾燥物を燃焼させると共に、燃焼排ガス、ター
   ビン背圧蒸気のもつ熱エネルギを泥状物の予熱もしくは
   蒸発乾燥、汚泥乾燥物の再乾燥、水蒸気の加熱、ボイラ
   ー給水の予熱のうち少なくとも一つに利用する特許請求
   の範囲第４項又は第５項記載の方法。 Ｚ　前記伝導加熱体として、回転円筒体又は回転円板体
   であってその内部に伝導加熱機構を設けたものを使用し
   、該回転円筒体又は回転円板体の周面にて泥状物を蒸発
   乾燥せしめ。 その回転により乾燥物を移送すると共に剥離機構にて該
   乾燥物を剥離し前記槽外へ搬出する特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項。 第４項、第５項又は第６項記載の方法。 ８、　前記伝導加熱体として、任意の乾燥物移送用のコ
   ンベアであってその内部に伝導加熱機構を設けたものを
   使用し、該コンベア面にて泥状物を蒸発乾燥せしめると
   共に該コンベアにより乾燥物を移送し前記槽外へ搬出す
   る特許請求の範囲第１項、　１１２項、第３項、第４項
   、第５項又は第６項記載の方法。 ９　前記伝導加熱体として、中空状回転ドラムであって
   該ドラム局面に伝導加熱機構を設けたものを使用し、泥
   状物を少なくとも前記中空状回転ドラム内に供給して蒸
   発乾燥せしめ、回転ドラムの回転力及び、移送作用と剥
   離作用を備えた攪拌機構によって、あるいは回転ドラム
   を傾斜させることによって乾燥物を移送し前記槽外へ搬
   出する特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項
   、第５項又は第６項記載の方法。 １α　前記蒸発乾燥槽を複数設け、発生する水蒸気の少
   なくとも一部を前記圧縮機にて圧縮せしめ、該昇圧水蒸
   気のもつ熱エネルギを前記蒸発乾燥槽のいずれか少なく
   とも一つに供給し、その伝導加熱体の加熱源とする特許
   請求の範囲第１項、１１２項、第３項、第４項、第５項
   、第６項、第７項、第８項又は第９項記載の方法。