JPH0138208B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は下水処理場やパルプ工場の排水処理施
設において排出される微生物により２次処理され
た濃縮汚泥等を、同時に排出されるし渣等の焼却
に伴う排ガスの熱を利用して処理する排熱利用汚
泥処理装置に関するものである。

従来２次処理後の汚泥を更に処理する、いわゆ
る３次処理する装置としては、汚泥に凝集剤を加
えて凝集沈澱させた後、沈澱物を脱水機でしぼ
り、次に乾燥、焼却する形式のものが知られてい
るが、その形式では装置が大形化するのに加え
て、凝集剤を加えることからコスト高になる不具
合があつた。又乾燥、焼却時の臭気の問題があ
り、その問題解消のために焼却炉からの排ガス
を、集じん器を通した後、再び750〜800度Ｃ程度
に加熱したり、スクラバーで洗浄したりする形式
のものが知られているが、加熱により処理コスト
が高くなるばかりでなく、スクラバーで洗浄され
た後の排ガスはそのまま大気中に放出されてしま
い、排ガスの有する熱エネルギーが有効に使用さ
れていなかつた。

本発明は上記不具合に鑑み、処理コストを低減
し、かつ排ガスの有する熱エネルギーを有効に利
して効率よく処理できる汚泥処理装置を提供する
ことを目的としており、し渣を焼却する焼却炉
と、及び又は都市ごみ等他焼却炉からの排ガスを
加湿するスプレードライヤーと、加湿された排ガ
スを水洗減温し、水蒸気を飽和させるスクラバー
と、スクラバー後の排ガスを加熱源とし、被処理
液として濃縮汚泥を導入し、排ガス中の水蒸気の
凝縮熱を利用して汚泥中の水分を蒸発させる汚泥
加熱缶と、汚泥加熱缶後の排ガスを脱臭した後大
気に放出する脱臭装置とを備え、汚泥加熱缶後の
水分の減少した汚泥残渣を上記スプレードライヤ
ー中で上記排ガスに水分を与えることにより乾燥
した後上記焼却炉で焼却するようにしたことを特
徴としている。

次に図面に基づいて本発明を説明する。第１図
は本発明による汚泥処理装置のレイアウトを示し
ている。焼却炉１はし渣ホツパー２からのし渣を
受け入れる入口３と、オイルサービスタンク４よ
り燃料が供給されるバーナー５と、炉１に空気を
供給する空気供給口６とを備えており、炉１の頂
部には排ガス通路７が連通する孔８が設けられて
おり、下端には灰を灰バンカー９に送る送灰通路
１０に生成した灰を送るための孔１１が設けられ
ている。排ガス通路７はスプレードライヤー１２
の排ガス入口１３に連結されており、スプレード
ライヤー１２の上部には後述する汚泥の残渣を噴
出するノズル１４が設けられており、下端には排
ガスにより乾燥された残渣を焼却炉１の入口３に
運搬するコンベヤー１５が設けられている。ドラ
イヤー１２の排ガス出口１６は排ガス通路１７を
介して、乾式集塵器１８の排ガス入口１９に連通
し、排ガス中より集塵器１８により集められた塵
は下端のバルブ付排出口１８ａより送灰通路１０
に排出されるようになつている。集塵器１８の排
ガス出口２０は排ガス通路２１を介して白煙防止
ヒーター２２（熱交換器）の加熱媒体入口２３に
連通している。加熱媒体出口２４は排ガス通路２
５を介してスクラバー２６の排ガス入口２７に連
通している。スクラバー２６には下部の洗浄水溜
め２８に溜まつた洗浄水を上部のノズル２９へ送
る循環ポンプ３０が設けられており、洗浄水溜め
２８よりオーバーフローした排液は一般的な水処
理設備（図示せず）に送られて処理される。３１
は可性ソーダ槽であり、ポンプ３０′によつて適
宜可性ソーダが洗浄水に加えられるようになつて
いる。スクラバー２６の排ガス出口３２は第１加
熱缶３３（汚泥加熱管）の加熱室３４の加熱媒体
入口３５に排ガス通路３６を介して連通してい
る。加熱室３４の下端には排ガス中の水蒸気が凝
縮して生成する水の出口３７が設けられ、出口３
７はスクラバー２６の凝縮水入口３８に管３９を
介して連通されている。加熱室３４の加熱媒体出
口４０は排ガス通路４１を介して脱臭装置４２の
排ガス入口４３に連通している。加熱缶３３の内
部には２個の隔壁４４，４５により加熱室３４の
上下に室４６，４７が形成されている。上部の室
４６には後述するノズル４８が設けられ、室４６
は加熱室３４内を延びる多数のパイプ４９を介し
て下部の室４７に接続している。一方、脱臭装置
４２の下端は凝縮水槽４８を形成しており、コン
デンサ４９により冷却された排ガスから凝縮した
水を貯蔵するようになつている。水槽４８よりオ
ーバーフローした水は上記一般的な水処理設備に
送られる。脱臭装置４２の上半部が脱臭機能を有
しており、可性ソーダ、次亜塩素酸ソーダ或はチ
オ硫酸ナトリウム等の溶液よりなる脱臭液の貯蔵
された脱臭液槽５０が、ポンプ５１を介してシヤ
ワー５２に連通している。排ガスは孔５３を通つ
て上昇し、ノズル５２より散布された脱臭液の付
着している多孔性の接触材５４を通過する際に脱
臭され、脱臭液の微粒子の飛散を防ぐミストセパ
レータ５５を通過して、排ガス出口５６より放出
されるようになつている。排ガス出口５６は白煙
防止ヒーター２２の被加熱媒体入口５７に排ガス
通路５８を介して連通し、加熱室５９を介して被
加熱媒体出口６０、排ガス通路６１を通り誘引排
風機６２の入口６３に連通している。排風機６２
の出口６４は排ガス通路６５を介して排気筒６６
に連通している。

一方、２次処理後の汚泥は汚泥濃縮槽６７に貯
蔵されており、汚泥通路６８を介してポンプ６９
により汚泥受槽７０に汲み上げられる。７１はレ
ベルスイツチであり、汚泥受槽７０の下部は第１
加熱缶３３のノズル４８にフイードポンプ７２及
び汚泥通路７３を介して連通している。第１加熱
缶３３の下部の室４７には、下端に汚泥通路７４
が連通しており、側壁に蒸気通路７５が連通して
いる。汚泥通路７４は第１ステージポンプ７６を
介して、第１加熱缶３３と同様の第２加熱缶３３
ａのノズル４８ａに連通し、蒸気通路７５は第１
ミストセパレータ７７に連通している。ミストセ
パレータ７７で分離される液体は液体通路７８を
介して水槽７９に送られ、気体は気体通路８０を
介して第２加熱缶３３ａの加熱媒体入口３５ａに
送られるようになつている。加熱室３４ａの上端
の気体出口８１は、気体通路８２を介して第３イ
ンタークーラー８３の被冷却媒体入口８４に連通
しており、下端の液体出口８５は液体通路８６を
介して水槽７９に連通している。第２加熱缶３３
ａには第１加熱缶３３と同様に隔壁４４ａ，４５
ａ、室４６ａ，４７ａ、パイプ４９ａが設けら
れ、又、同様に下部の室４７ａには汚泥通路７４
ａと蒸気通路７５ａが連通している。汚泥通路７
４ａは途中に第２ステージポンプ７６ａを有し、
先端が第３加熱缶３３ｂのノズル４８ｂに連通し
ている。又蒸気通路７５ａは第２ミストセパレー
タ７７ａに連通し、ミストセパレータ７７ａで分
離される液体を水槽７９に送る液体通路７８ａ及
び、第３加熱缶３３ｂの加熱媒体入口３５ｂに連
通する気体通路８０ａがそれぞれミストセパレー
タ７７ａに連通している。第３加熱缶３３ｂに
は、第１、第２加熱缶３３，３３ａの構造と同様
に、隔壁４４ｂ，４５ｂ、室４６ｂ、４７ｂ、パ
イプ４９ｂが設けられており、又第２加熱缶３３
ａと同様に、加熱室３４ｂの上端の気体出口８１
ａが気体通路８２ａを介して第２インタークーラ
ー８３ａの被冷却媒体入口８４ａに連通してお
り、第３加熱缶３３ｂの下部の室４７ｂには、汚
泥通路７４ｂと蒸気通路７５ｂが連通している。
汚泥通路７４ｂは途中に第３ステージポンプ７６
ｂを有し、先端が第４加熱缶３３ｃのノズル４８
ｃに連通している。又蒸気通路７５ｂは第３ミス
トセパレータ７７ｂに連通し、第３ミストセパレ
ータ７７ｂで分離される液体を水槽７９に送る液
体通路７８ｂ及び、第４加熱缶３３ｃの加熱媒体
入口３５ｃに連通する気体通路８０ｂがそれぞれ
ミストセパレータ７７ｂに連通している。第４加
熱缶３３ｃは第２、第３加熱缶３３ａ，３３ｂと
同様に、加熱室３４ｃ、隔壁４４ｃ，４５ｃ、室
４６ｃ，４７ｃ、パイプ４９ｃ及び加熱室３４ｃ
上端の気体出口８１ｂを有しており、気体出口８
１ｂは気体通路８２ｂを介して第１インタークー
ラー８３ｂの被冷却媒体入口８４ｂに連通してい
る。又下部の室４７ｃには汚泥通路７４ｃ、蒸気
通路７５ｃが連通し、汚泥通路７４ｃは途中に濃
縮汚泥ポンプ８７を有し、先端がスプレードライ
ヤー１２のノズル１４に連通している。又蒸気通
路７５ｃは第４ミストセパレータ７７ｃに連通し
ている。第４ミストセパレータ７７ｃには、第４
ミストセパレータ７７ｃで分離される液体を水槽
７９に送る液体通路７８ｃ及び、バロメトリツク
コンデンサー８８の気体入口８９に連通する気体
通路８０ｃがそれぞれ連通している。バロメトリ
ツクコンデンサー８８の上端には給水口９０が、
上部側壁には気体出口９１がそれぞれ設けられて
おり、コンデンサー８８の内壁には気体と液体の
接触面積を広げるための多数のフイン９２が設け
られ、給水口９０からの水がフイン９２を伝つて
流れ落ちるようになつている。又コンデンサー８
８の下端には排水口９３が設けられており、排水
口９３は排水を一時貯蔵するホツトウエル９４を
介して冷却塔９５のシヤワー９６に連通してい
る。冷却塔９５は下部に冷却水槽９７を有し、槽
９７には補給水路９８と途中に冷却水ポンプ９９
を有する冷却水路１００とが連通している。冷却
水路１００の先端はバロメトリツクコンデンサー
８８の給水口９０及び、第１インタークーラー８
３ｂの冷却媒体入口１０１に連通している。クー
ラー８３ｂの冷却媒体出口１０２は冷却水通路１
０３を介して第２インタークーラー８３ａの冷却
媒体入口１０４に連通しており、クーラー８３ａ
の冷却媒体出口１０５は冷却水通路１０６を介し
て第３インタークーラー８３の冷却媒体入口１０
７に連通している。各インタークーラー８３，８
３ａ，８３ｂの被冷却媒体出口１０８，１０８
ａ，１０８ｂ及びバロメトリツクコンデンサー８
８の気体出口９１は真空ポンプ１０９及び、緩衝
タンク１１０を介して、焼却炉１の空気供給口６
に連通して空気を送風する送風機１１１の入口１
１２に連通している。なお水槽７９はコンデンセ
イトポンプ１１３を介して上記一般的な水処理設
備に連通している。

次に作用を説明する。焼却炉１でし渣が焼却さ
れ、生成する灰は送灰通路１０を通つて灰バンカ
ー９に搬送される。焼却炉１からの排ガス（約
850℃）は、スプレードライヤー１２中で後述す
る経過を経てノズル１４よりドライヤー１２中に
送り込まれる濃縮汚泥に接触することにより加湿
される。一方濃縮汚泥はその排ガスにより乾燥さ
せられ、乾燥した汚泥はコンベヤー１５により焼
却炉１の入口３に送られ、焼却炉中で焼却され
る。ドライヤー１２からの排ガス（約300℃）は
乾式集塵器１８により塵が除かれた後、白煙防止
ヒーター２２で後述する脱臭装置４２からの排ガ
スに熱を与え、スクラバー２６に送入される。ス
クラバー２６内でノズル２９より噴霧される洗浄
水により更にほぼ飽和状態にまで加湿され、洗浄
された排ガス（約79℃）は、多湿排ガスとなつて
第１加熱缶３３の加熱室３４に導入される。加熱
缶３４内において排ガスはパイプ４９内を流下す
る濃縮汚泥（後述）をパイプ４９外から間接的に
加熱する。この加熱により排ガスは熱（主に水蒸
気の凝縮熱）を失い、約66℃となつて通路４１よ
り脱臭装置４２に導入され、一方凝縮により発生
した水は出口３７より管３９を介してスクラバー
２６に戻される。排ガスは脱臭装置４２内のコン
デンサ４９により除湿され、更に上部の接触剤５
４中の通過時に脱臭液により脱臭された後、上端
の出口５６より白煙防止ヒーター２２に導入され
る。なおコンデンサ４９の管中を流れる水は、冷
却塔９５より導入される。ヒーター２２内に導入
された排ガス（約36℃）は排ガス通路２１よりの
高温排ガス（約300℃）により熱交換されて加熱
された後、誘引排風機６２を通り、排気筒６６よ
り大気に放出される。

一方、ポンプ６９により汚泥濃縮槽６７から汲
み上げられて一旦汚泥受槽７０に貯蔵された濃縮
汚泥は、フイードポンプ７２により第１加熱缶３
３に導入される。ノズル４８より導入された上部
室４６の濃縮汚泥は、パイプ４９内を流下する間
に前述の如く排ガス中の水蒸気の凝縮熱により加
熱され、一部は蒸気となつて通路７５から第１ミ
ストセパレータ７７に導入される。セパレータ７
７に導入された蒸気は液体部分が通路７８を介し
て水槽７９に導入され、気体部分は第２加熱缶３
３ａの加熱室３４ａに導入される。ある程度蒸気
として水分の減少した汚泥は、第１ステージポン
プ７６により第２加熱缶３３ａの室４６ａに導入
される。第２加熱缶３３ａの加熱室３４ａに導入
された蒸気の内凝縮して液体となつた部分は、通
路８６を介して水槽７９に送られる。気体のまま
の部分は通路８２を介して第３インタークーラー
８３で冷却された後、真空ポンプ１０９により吸
引され、送風機１１１によつて焼却炉１内に送入
される。第２加熱缶３３ａのノズル４８ａより室
４６ａに導入された液状の汚泥は、パイプ４９ａ
内を流下中に一部が蒸気となり、蒸気部分は通路
７５ａから第２ミストセパレータ７７ａに導入さ
れる。セパレータ７７ａに導入された蒸気は液体
部分が通路７８ａを介して水槽７９に導入され、
気体部分は通路８０ａを介して第３加熱缶３３ｂ
の加熱室３４ｂに導入される。下部の室４７ａ内
の更に水分の減少した汚泥は、第２ステージポン
プ７６ａにより第３加熱缶３３ｂに導入される。
以後、第３加熱缶３３ｂ、第４加熱缶３３ｃにお
いて第２加熱缶３３ａと同じプロセスが繰り返さ
れ、汚泥中より分離された気体部分は各インター
クーラー８３ａ，８３ｂを介して真空ポンプ１０
９により吸引され送風機１１１により焼却炉１内
に送入される。分離された水分は水槽７９に導入
され、又残りの汚泥残渣は最終的には通路７４ｃ
を濃縮汚泥ポンプ８７により、スプレードライヤ
ー１２のノズル１４に送られる。更に最終的に第
４ミストセパレーター７７ｃで分離された気体部
分はバロメトリツクコンデンサー８８内で、冷却
塔９５を介して循環する水により洗浄された後、
真空ポンプ１０９により吸引され、送風機１１１
により焼却炉１内に送入される。冷却塔９５とバ
ロメトリツクコンデンサー８８間で冷却水ポンプ
９９により循環する水は、又ポンプ９９後にイン
タークーラー８３，８３ａ，８３ｂ用に分流し、
まず第１インタークーラー８３ｂに冷却媒体とし
て導入され、続いて第２、第３インタークーラー
８３ａ，８３に冷却媒体として導入されるように
なつている。

なお各加熱缶３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃに
おける分離プロセスにおいて、真空ポンプ１０９
により分離は減圧状態のなかで行なわれることに
なるので、沸点が降下して蒸発効率が上がるよう
になつている。

以上説明したように本発明によると、し渣焼却
炉１からの排ガスの熱を利用して濃縮汚泥を処理
するようにしたので、汚泥処理に要する燃料コス
トが極めて安くなる利点がある。又排ガスに水蒸
気を飽和させるスクラバー２６と、スクラバー２
６後の排ガスを加熱源とし、被処理液として濃縮
汚泥を導入し、排ガス中の水蒸気の凝縮熱を利用
して汚泥中の水分を蒸発させる汚泥加熱缶３３を
設けたので、濃縮汚泥の低温蒸発を容易に安定し
て行なうことができる。更に排ガスを加湿するの
に汚泥残渣を用いるスプレードライヤー１２を設
けたので、排ガスの加湿及び汚泥の乾燥を一度に
済ませることができ、しかも排ガスで汚泥を乾燥
させるために燃料等を費す必要がなく、経済的で
ある。

なお実施例では加熱缶を４連設けたが少くとも
第１加熱缶３３が設けられておれば、幾連設けて
もよい。又実施例においては、白煙防止ヒーター
２２において高温の焼却炉１よりの排ガスを用い
て、脱臭されかつ低温になつた排ガスを加熱した
後、排気筒より大気に放出するようにしたので、
排気筒を直後に排ガス中の水蒸気が凝縮して微小
な水粒子となることに起因する白煙が排気筒６６
より排出されることを防止でき、視界が良好とな
つて環境を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による汚泥処理装置のレイアウ
トを示す図である。１…焼却炉、１２…スプレー
ドライヤー、２６…スクラバー、３３…汚泥加熱
缶、４２…脱臭装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ し渣を焼却する焼却炉と、焼却炉からの排ガ
   スを加湿するスプレードライヤーと、加湿された
   排ガスを水洗減温し、水蒸気を飽和させるスクラ
   バーと、スクラバー後の排ガスを加熱源とし、被
   処理液として濃縮汚泥を導入し、排ガス中の水蒸
   気の凝縮熱を利用して汚泥中の水分を蒸発させる
   汚泥加熱缶と、汚泥加熱缶後の排ガスを脱臭した
   後大気に放出する脱臭装置とを備え、汚泥加熱缶
   後の水分の減少した汚泥残渣を上記スプレードラ
   イヤー中で上記排ガスに水分を与えることにより
   乾燥した後上記焼却炉で焼却するようにしたこと
   を特徴とする排熱利用汚泥処理装置。