JPH08257599A - 泥状廃棄物を処理するための方法、装置および処理産物の使用方法 - Google Patents
泥状廃棄物を処理するための方法、装置および処理産物の使用方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ジェットバーナー５からの完全燃焼後の高温・
高速の燃焼ガスに下水汚泥等の泥状廃棄物を接触させて
乾燥・解砕させ（ジェット処理部ａ）、処理後の泥状廃
棄物を１２５〜２５０℃に保持して、気化成分と粉状乾
燥固形成分とに物理的に分離し（重力沈降機７，サイク
ロン１０）、固形成分を回収し（回収部９，１２）、気
化成分を脱臭装置１３を通過させた後排出する泥状廃棄
物の処理方法および装置。乾燥固形成分を含む燃料
（例，セメント焼成用）および該燃料の燃焼後の灰分を
含むセメント。 【効果】泥状廃棄物を燃焼させずに、無煙、無臭で、短
時間に、しかも低コストで、泥状廃棄物から燃料として
使用し得る乾燥粉末を効率よく分離する。燃料として使
用後の乾燥粉末はセメント用無機灰分として有用であ
り、泥状廃棄物の完全再利用が可能である。
高速の燃焼ガスに下水汚泥等の泥状廃棄物を接触させて
乾燥・解砕させ（ジェット処理部ａ）、処理後の泥状廃
棄物を１２５〜２５０℃に保持して、気化成分と粉状乾
燥固形成分とに物理的に分離し（重力沈降機７，サイク
ロン１０）、固形成分を回収し（回収部９，１２）、気
化成分を脱臭装置１３を通過させた後排出する泥状廃棄
物の処理方法および装置。乾燥固形成分を含む燃料
（例，セメント焼成用）および該燃料の燃焼後の灰分を
含むセメント。 【効果】泥状廃棄物を燃焼させずに、無煙、無臭で、短
時間に、しかも低コストで、泥状廃棄物から燃料として
使用し得る乾燥粉末を効率よく分離する。燃料として使
用後の乾燥粉末はセメント用無機灰分として有用であ
り、泥状廃棄物の完全再利用が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は泥状廃棄物を処理するた
めの方法および装置ならびに処理産物の使用方法に関す
るものである。より詳しくは、本発明は、下水汚泥や各
種廃水汚泥等の泥状廃棄物を効率よく処理して低含水率
の固形成分に変える方法および該方法に使用するための
装置、ならびに上記処理産物である固形成分の燃料等と
しての使用方法に関するものである。
めの方法および装置ならびに処理産物の使用方法に関す
るものである。より詳しくは、本発明は、下水汚泥や各
種廃水汚泥等の泥状廃棄物を効率よく処理して低含水率
の固形成分に変える方法および該方法に使用するための
装置、ならびに上記処理産物である固形成分の燃料等と
しての使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、下水等の水性廃棄物は通常多量の
水分を含むので、その処理はまず最初に、廃水処理剤ま
たは活性汚泥との接触や、沈降濃縮、機械的な脱水（例
えば濾過脱水，遠心脱水等）または熱による脱水（例え
ば蒸発，乾燥等）等の各種操作を経て、最終段階で含水
率７０〜９０％の脱水汚泥（脱水ケーキ）とすることに
より行われている。その後、脱水汚泥は焼却されるか、
そのまま陸地もしくは海面の埋め立てに用いられるか、
または河川や海洋に投棄されていた。
水分を含むので、その処理はまず最初に、廃水処理剤ま
たは活性汚泥との接触や、沈降濃縮、機械的な脱水（例
えば濾過脱水，遠心脱水等）または熱による脱水（例え
ば蒸発，乾燥等）等の各種操作を経て、最終段階で含水
率７０〜９０％の脱水汚泥（脱水ケーキ）とすることに
より行われている。その後、脱水汚泥は焼却されるか、
そのまま陸地もしくは海面の埋め立てに用いられるか、
または河川や海洋に投棄されていた。
【０００３】しかしながら、脱水処理の工程で添加され
る高分子凝集剤や塩化第二鉄等の廃水処理剤の影響で、
陸地や海面の埋め立てに用いられた汚泥には土壌中また
は海中のバクテリアが作用せず、バクテリアによる腐蝕
が進行しないという問題があり、また、川や海等の公共
水域への投棄は環境汚染を引き起し、しかも各種法律に
より規制され、不可能であるか、近い将来不可能となる
のが現状である。従って、残された方法は焼却しかない
が、このためには特別な焼却炉を建設しなければなら
ず、被焼却物である脱水ケーキは依然として含水率が高
いため、大量の燃料を必要とするばかりでなく、焼却後
に大量に残る灰分の処理の問題も何ら解決されていな
い。
る高分子凝集剤や塩化第二鉄等の廃水処理剤の影響で、
陸地や海面の埋め立てに用いられた汚泥には土壌中また
は海中のバクテリアが作用せず、バクテリアによる腐蝕
が進行しないという問題があり、また、川や海等の公共
水域への投棄は環境汚染を引き起し、しかも各種法律に
より規制され、不可能であるか、近い将来不可能となる
のが現状である。従って、残された方法は焼却しかない
が、このためには特別な焼却炉を建設しなければなら
ず、被焼却物である脱水ケーキは依然として含水率が高
いため、大量の燃料を必要とするばかりでなく、焼却後
に大量に残る灰分の処理の問題も何ら解決されていな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、環境保護の
必要性が強く認識されている今日、毎日大量に排出され
ている水性廃棄物の効率のよい処理およびその処理産物
の有効利用に対する要望は非常に高まっている。本発明
はこのような状況を考慮してなされたものであり、下水
や各種廃水等から誘導されるの泥状廃棄物を燃焼させず
に、無煙、無臭で、短時間に、しかも低コストで、上記
泥状廃棄物から気化成分および乾燥固形成分を効果的に
分離するための方法および装置ならびに乾燥固形成分の
使用方法の提供を課題とする。
必要性が強く認識されている今日、毎日大量に排出され
ている水性廃棄物の効率のよい処理およびその処理産物
の有効利用に対する要望は非常に高まっている。本発明
はこのような状況を考慮してなされたものであり、下水
や各種廃水等から誘導されるの泥状廃棄物を燃焼させず
に、無煙、無臭で、短時間に、しかも低コストで、上記
泥状廃棄物から気化成分および乾燥固形成分を効果的に
分離するための方法および装置ならびに乾燥固形成分の
使用方法の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の泥状
廃棄物の処理方法は、（ａ）泥状廃棄物を完全燃焼後の
１０００〜２０００℃の燃焼ガスと接触させて、前記泥
状廃棄物を気化成分と粉状の乾燥固形成分にし、そして
（ｂ）前記気化成分と乾燥固形成分とを分離し、気化成
分を排出し、乾燥固形成分を回収する、ことからなるこ
とを特徴とする。
廃棄物の処理方法は、（ａ）泥状廃棄物を完全燃焼後の
１０００〜２０００℃の燃焼ガスと接触させて、前記泥
状廃棄物を気化成分と粉状の乾燥固形成分にし、そして
（ｂ）前記気化成分と乾燥固形成分とを分離し、気化成
分を排出し、乾燥固形成分を回収する、ことからなるこ
とを特徴とする。
【０００６】本発明において泥状廃棄物とは、水性廃棄
物、例えば下水、し尿、生活廃水または産業廃水等を予
備的に脱水処理し、ある程度濃縮した汚泥またはスラッ
ジを意味し、その含水率は元の水性廃棄物の種類により
異なるが、通常７０〜９０％であり、脱水ケーキ等とも
呼ばれるものである。水性廃棄物の予備的な脱水は慣用
の方法に従い、廃水処理剤で水性廃棄物中のコロイド性
粒子を凝結、凝集させてフロックを形成させた後、沈降
濃縮または機械的脱水、例えば濾過脱水、遠心脱水等、
さらに必要に応じ、熱による脱水、例えば蒸発、乾燥等
により行われる。上記廃水処理剤には、凝集剤、例えば
硫酸アルミニウム（通称硫酸バンド）、ポリ塩化アルミ
ニウム（通称パック）、第二硫酸鉄、第一硫化鉄、第二
塩化鉄、塩素化コッパラス等の無機系凝集剤、またはノ
ニオン性、カチオン性もしくはアニオン性のポリアクリ
ルアミド系高分子凝集剤等の有機系凝集剤等；中和剤、
例えば硫酸、塩酸等の酸、または水酸化カルシウム（消
石灰）、水酸化ナトリウム（カセイソーダ）等の塩基
等；および塩素、サラシ粉類等の酸化剤または第一硫酸
鉄、亜硫酸ナトリウム等の還元剤等がある。
物、例えば下水、し尿、生活廃水または産業廃水等を予
備的に脱水処理し、ある程度濃縮した汚泥またはスラッ
ジを意味し、その含水率は元の水性廃棄物の種類により
異なるが、通常７０〜９０％であり、脱水ケーキ等とも
呼ばれるものである。水性廃棄物の予備的な脱水は慣用
の方法に従い、廃水処理剤で水性廃棄物中のコロイド性
粒子を凝結、凝集させてフロックを形成させた後、沈降
濃縮または機械的脱水、例えば濾過脱水、遠心脱水等、
さらに必要に応じ、熱による脱水、例えば蒸発、乾燥等
により行われる。上記廃水処理剤には、凝集剤、例えば
硫酸アルミニウム（通称硫酸バンド）、ポリ塩化アルミ
ニウム（通称パック）、第二硫酸鉄、第一硫化鉄、第二
塩化鉄、塩素化コッパラス等の無機系凝集剤、またはノ
ニオン性、カチオン性もしくはアニオン性のポリアクリ
ルアミド系高分子凝集剤等の有機系凝集剤等；中和剤、
例えば硫酸、塩酸等の酸、または水酸化カルシウム（消
石灰）、水酸化ナトリウム（カセイソーダ）等の塩基
等；および塩素、サラシ粉類等の酸化剤または第一硫酸
鉄、亜硫酸ナトリウム等の還元剤等がある。
【０００７】また、本発明において、泥状廃棄物を気化
させる燃焼ガスは、上記のように完全燃焼後で１０００
〜２０００℃の温度を有するものであれば、特に制限さ
れず、完全燃焼後のものであり、酸素がほとんど存在し
ないため、泥状廃棄物が燃焼することはない。この燃焼
ガスには、例えば、圧縮空気または高圧酸素と高圧灯油
（またはガソリン、重油、天然ガス等）の混合ガスをジ
ェットバーナーの燃焼室内で完全燃焼させることにより
発生する高温高圧の燃焼ガスがある。該燃焼ガスはノズ
ルからのジェット噴流として泥状廃棄物に接触させるこ
とにより、より効率の高い気化が行われ得る。この燃焼
ガスの温度は、その圧力や速度とともに、処理されるべ
き泥状廃棄物の種類に応じて適宜選択されるが、１１０
０〜１５００℃、特に１２００〜１３００℃が好まし
い。また、燃焼ガスは高速、例えばマッハ２〜７である
と、泥状廃棄物の乾燥・解砕の効率が向上し、好まし
い。
させる燃焼ガスは、上記のように完全燃焼後で１０００
〜２０００℃の温度を有するものであれば、特に制限さ
れず、完全燃焼後のものであり、酸素がほとんど存在し
ないため、泥状廃棄物が燃焼することはない。この燃焼
ガスには、例えば、圧縮空気または高圧酸素と高圧灯油
（またはガソリン、重油、天然ガス等）の混合ガスをジ
ェットバーナーの燃焼室内で完全燃焼させることにより
発生する高温高圧の燃焼ガスがある。該燃焼ガスはノズ
ルからのジェット噴流として泥状廃棄物に接触させるこ
とにより、より効率の高い気化が行われ得る。この燃焼
ガスの温度は、その圧力や速度とともに、処理されるべ
き泥状廃棄物の種類に応じて適宜選択されるが、１１０
０〜１５００℃、特に１２００〜１３００℃が好まし
い。また、燃焼ガスは高速、例えばマッハ２〜７である
と、泥状廃棄物の乾燥・解砕の効率が向上し、好まし
い。
【０００８】本発明の泥状廃棄物の処理方法では、工程
（ａ）において泥状廃棄物を気化成分と固形成分とに変
化させた後、工程（ｂ）において前記気化成分と固形成
分とを分離するものであるが、この分離は物理的方法に
より、１段階または複数段階で通常行われ得る。例え
ば、重力沈降機または分級器等を用いて、より大きい固
形物をまず最初に物理的に分離・回収し、次いで遠心力
を利用するサイクロン等を用いて、より小さい固形物を
分離・回収する２段階で行われ得る。また、被処理物で
ある泥状廃棄物の固形物含量によっては、３段階以上か
らなり、より細かく固形物の分別が行われても、１段階
のみで行われてもよい。しかし、本発明の処理方法の工
程（ａ）において得られる乾燥固形成分は既に比較的粒
径のそろった粒子（粉末）となっているので、１段階の
みの物理的分離であっても十分である。なお、分離工程
（ｂ）における上記固形成分の分別の際に、工程（ａ）
で生成した気化成分を液化させずに排出することが肝要
である。このため、工程（ａ）による処理の後、工程
（ｂ）が行われる間、気化成分は１００ないし３００
℃、好ましくは１２０ないし２５０℃の温度範囲に保持
される必要がある。
（ａ）において泥状廃棄物を気化成分と固形成分とに変
化させた後、工程（ｂ）において前記気化成分と固形成
分とを分離するものであるが、この分離は物理的方法に
より、１段階または複数段階で通常行われ得る。例え
ば、重力沈降機または分級器等を用いて、より大きい固
形物をまず最初に物理的に分離・回収し、次いで遠心力
を利用するサイクロン等を用いて、より小さい固形物を
分離・回収する２段階で行われ得る。また、被処理物で
ある泥状廃棄物の固形物含量によっては、３段階以上か
らなり、より細かく固形物の分別が行われても、１段階
のみで行われてもよい。しかし、本発明の処理方法の工
程（ａ）において得られる乾燥固形成分は既に比較的粒
径のそろった粒子（粉末）となっているので、１段階の
みの物理的分離であっても十分である。なお、分離工程
（ｂ）における上記固形成分の分別の際に、工程（ａ）
で生成した気化成分を液化させずに排出することが肝要
である。このため、工程（ａ）による処理の後、工程
（ｂ）が行われる間、気化成分は１００ないし３００
℃、好ましくは１２０ないし２５０℃の温度範囲に保持
される必要がある。
【０００９】本発明の泥状廃棄物の処理方法の工程
（ｂ）における気化成分の排出は、そのまま大気中に放
出されてもよいが、被処理物が悪臭を有する場合が多い
ので、脱臭装置、例えばオゾン酸化法、活性炭吸着法ま
たは触媒燃焼法等を採用したスプレー塔、充填塔、カス
ケード塔、十字流液ガス接触吸収装置等を通過させた後
に排出されることが好ましい。また、この工程（ｂ）に
おける気化成分をコンデンサーに通して水分を液化させ
てもよく、これにより水の再利用を図ることができる。
（ｂ）における気化成分の排出は、そのまま大気中に放
出されてもよいが、被処理物が悪臭を有する場合が多い
ので、脱臭装置、例えばオゾン酸化法、活性炭吸着法ま
たは触媒燃焼法等を採用したスプレー塔、充填塔、カス
ケード塔、十字流液ガス接触吸収装置等を通過させた後
に排出されることが好ましい。また、この工程（ｂ）に
おける気化成分をコンデンサーに通して水分を液化させ
てもよく、これにより水の再利用を図ることができる。
【００１０】本発明はまた、完全燃焼後の１０００〜２
０００℃の燃焼ガスと接触させることにより泥状廃棄物
を気化成分と粉状の乾燥固形成分とにする乾燥部と、該
乾燥部に接続され、前記気化成分と乾燥固形成分とを分
離する分離部と、該分離部からの乾燥固形成分が導入、
回収される固形成分回収部と、前記分離部からの気化成
分が導入、排出される気化成分排出部とからなることを
特徴とする泥状廃棄物の処理装置に関する。
０００℃の燃焼ガスと接触させることにより泥状廃棄物
を気化成分と粉状の乾燥固形成分とにする乾燥部と、該
乾燥部に接続され、前記気化成分と乾燥固形成分とを分
離する分離部と、該分離部からの乾燥固形成分が導入、
回収される固形成分回収部と、前記分離部からの気化成
分が導入、排出される気化成分排出部とからなることを
特徴とする泥状廃棄物の処理装置に関する。
【００１１】本発明の上記処理装置において、処理方法
の項で記載したのと同様に、分離部は、重力沈降機また
はサイクロン等の物理的分離機が１つあれば十分である
が、乾燥部における乾燥固形成分の状態によっては、比
較的大きい固形物を分離するための重力沈降機と、より
小さい固形物を分離するためのサイクロンとを備えてい
てもよく、重力沈降機やサイクロンがそれぞれ複数個備
えられていても、また、その他の分離器、例えば分級器
またはバグフィルタ等をさらに備えていてもよい。ま
た、上記処理装置には、上記分離部からの乾燥固形成分
および気化成分がそれぞれ導入、回収または排出される
固形成分回収部および気化成分排出部が備えられてい
る。気化成分排出部には、脱臭装置や液化のためのコン
デンサーがさらに備えられていてもよい。
の項で記載したのと同様に、分離部は、重力沈降機また
はサイクロン等の物理的分離機が１つあれば十分である
が、乾燥部における乾燥固形成分の状態によっては、比
較的大きい固形物を分離するための重力沈降機と、より
小さい固形物を分離するためのサイクロンとを備えてい
てもよく、重力沈降機やサイクロンがそれぞれ複数個備
えられていても、また、その他の分離器、例えば分級器
またはバグフィルタ等をさらに備えていてもよい。ま
た、上記処理装置には、上記分離部からの乾燥固形成分
および気化成分がそれぞれ導入、回収または排出される
固形成分回収部および気化成分排出部が備えられてい
る。気化成分排出部には、脱臭装置や液化のためのコン
デンサーがさらに備えられていてもよい。
【００１２】本発明の泥状廃棄物の処理方法の工程
（ｂ）において分離・回収された乾燥固形成分は上記し
たように粒径の均一な粉状粒子であり、そのまま、また
はさらに処理されて燃料、土壌改良材または建築資材等
として使用することができる。従って、本発明は、上記
本発明の泥状廃棄物の処理方法において得られる粉状の
乾燥固形成分に関する。
（ｂ）において分離・回収された乾燥固形成分は上記し
たように粒径の均一な粉状粒子であり、そのまま、また
はさらに処理されて燃料、土壌改良材または建築資材等
として使用することができる。従って、本発明は、上記
本発明の泥状廃棄物の処理方法において得られる粉状の
乾燥固形成分に関する。
【００１３】本発明において処理される泥状廃棄物は比
較的高カロリーであり、しかも、水性廃棄物の予備脱水
の工程で多くの場合、高分子凝集剤が添加され、それが
そのまま泥状廃棄物中に残存しているので、特に高カロ
リーである。従って、そのような泥状廃棄物を燃焼させ
ずに乾燥させて得られる粉状の乾燥固形成分もまた高カ
ロリーであり、燃料として特に有用である。例えば、微
粉砕した石炭と重油を混合した燃料（ＣＯＭ）の石炭の
一部または全体を本発明の粉状乾燥固形成分に代えた燃
料とすることができる。従って、本発明はさらに、上記
本発明の泥状廃棄物の処理方法において得られる粉状の
乾燥固形成分を含有する燃料に関する。
較的高カロリーであり、しかも、水性廃棄物の予備脱水
の工程で多くの場合、高分子凝集剤が添加され、それが
そのまま泥状廃棄物中に残存しているので、特に高カロ
リーである。従って、そのような泥状廃棄物を燃焼させ
ずに乾燥させて得られる粉状の乾燥固形成分もまた高カ
ロリーであり、燃料として特に有用である。例えば、微
粉砕した石炭と重油を混合した燃料（ＣＯＭ）の石炭の
一部または全体を本発明の粉状乾燥固形成分に代えた燃
料とすることができる。従って、本発明はさらに、上記
本発明の泥状廃棄物の処理方法において得られる粉状の
乾燥固形成分を含有する燃料に関する。
【００１４】上記本発明の粉状の乾燥固形成分を燃焼さ
せた後に残る灰分は無機質灰分であり、例えば石灰石に
混入され、良質のセメントとすることができる。このた
め、本発明はまた、上記本発明の粉状の乾燥固形成分を
燃焼させた後に残る灰分を含有するセメントに関する。
本発明のセメントとしては、自硬性セメント、例えばポ
ルトランドセメント、アルミナセメント、膨張セメン
ト、酸性リン酸塩セメントまたは焼セッコウ、潜在性水
硬性セメント、例えば石灰スラグセメント、高炉セメン
ト、高硫酸塩スラグセメントまたはキーンスセメント、
または混合セメント、例えば石灰ケイ酸系混合セメント
等を挙げることができ、このようなセメントは土木や建
築における構築、塗装、接合用材料、またはその他セメ
ント製品（板状物，管状物，カワラ類，ブロック状物，
容器状物等）として広く用いられる。また、本発明のセ
メントは通常のセメントと同様に、原料を粉砕し、濾過
し、それらを焼成することにより製造される。この際、
無機灰分として用いられる本発明の乾燥固形成分の燃焼
後の灰分は既に微粒子であり、焼成されたものであるた
め、何の処理をすることなくそのままセメント成分とし
て使用することができる。なお、本発明のセメントに
は、本発明の粉状の乾燥固形成分を燃焼させた後に残留
する灰分を約３０重量％まで配合しても良質なセメント
が得られることが確認されている。
せた後に残る灰分は無機質灰分であり、例えば石灰石に
混入され、良質のセメントとすることができる。このた
め、本発明はまた、上記本発明の粉状の乾燥固形成分を
燃焼させた後に残る灰分を含有するセメントに関する。
本発明のセメントとしては、自硬性セメント、例えばポ
ルトランドセメント、アルミナセメント、膨張セメン
ト、酸性リン酸塩セメントまたは焼セッコウ、潜在性水
硬性セメント、例えば石灰スラグセメント、高炉セメン
ト、高硫酸塩スラグセメントまたはキーンスセメント、
または混合セメント、例えば石灰ケイ酸系混合セメント
等を挙げることができ、このようなセメントは土木や建
築における構築、塗装、接合用材料、またはその他セメ
ント製品（板状物，管状物，カワラ類，ブロック状物，
容器状物等）として広く用いられる。また、本発明のセ
メントは通常のセメントと同様に、原料を粉砕し、濾過
し、それらを焼成することにより製造される。この際、
無機灰分として用いられる本発明の乾燥固形成分の燃焼
後の灰分は既に微粒子であり、焼成されたものであるた
め、何の処理をすることなくそのままセメント成分とし
て使用することができる。なお、本発明のセメントに
は、本発明の粉状の乾燥固形成分を燃焼させた後に残留
する灰分を約３０重量％まで配合しても良質なセメント
が得られることが確認されている。
【００１５】
【作用】上記したように、本発明によれば、従来、陸上
や海上に投棄されるか、または高いコストをかけて焼却
・廃棄していた水性廃棄物ないしは泥状廃棄物は、燃焼
することなく乾燥、解砕されて粒径のそろった粉末状の
固形成分として回収でき、しかも該固形成分は燃料等と
して再利用でき、さらに燃料として利用された固形成分
の燃焼後の灰分はセメントの無機質灰分として利用でき
る。このため、本発明に従って処理された泥状廃棄物
は、焼却灰が問題となることはなく、全くむだなく完全
に利用されるものである。また、本発明において、泥状
廃棄物から高カロリーの粉末状の固形成分を回収し、こ
れをセメント焼成用の燃料として利用し、石灰石等のセ
メントの原料を焼成した後、この焼成石灰石を該燃料の
燃焼後の灰分と混合してセメントとすることが可能であ
るため、泥状廃棄物の処理とセメント製造とを一連の操
作で行うことができる。
や海上に投棄されるか、または高いコストをかけて焼却
・廃棄していた水性廃棄物ないしは泥状廃棄物は、燃焼
することなく乾燥、解砕されて粒径のそろった粉末状の
固形成分として回収でき、しかも該固形成分は燃料等と
して再利用でき、さらに燃料として利用された固形成分
の燃焼後の灰分はセメントの無機質灰分として利用でき
る。このため、本発明に従って処理された泥状廃棄物
は、焼却灰が問題となることはなく、全くむだなく完全
に利用されるものである。また、本発明において、泥状
廃棄物から高カロリーの粉末状の固形成分を回収し、こ
れをセメント焼成用の燃料として利用し、石灰石等のセ
メントの原料を焼成した後、この焼成石灰石を該燃料の
燃焼後の灰分と混合してセメントとすることが可能であ
るため、泥状廃棄物の処理とセメント製造とを一連の操
作で行うことができる。
【００１６】
【実施例】次に、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。図１に本発明に係る泥状廃棄物処理装置の一実
施例を模式的に示す。該処理装置１による泥状廃棄物の
処理の流れについて最初に説明し、次いでこの装置を用
いて行った泥状廃棄物（下水汚泥）の処理結果、さらに
上記装置により得られた乾燥固形成分の用途について具
体的に説明する。
について説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。図１に本発明に係る泥状廃棄物処理装置の一実
施例を模式的に示す。該処理装置１による泥状廃棄物の
処理の流れについて最初に説明し、次いでこの装置を用
いて行った泥状廃棄物（下水汚泥）の処理結果、さらに
上記装置により得られた乾燥固形成分の用途について具
体的に説明する。
【００１７】Ａ．処理装置による泥状廃棄物の処理 処理しようとする下水、し尿、生活廃水または産業廃水
等の水性廃棄物に予備的な脱水を施した含水率７０〜９
０％の泥状廃棄物を原料タンク２に導き、そこから導管
等の経路１４を介して原料供給ホッパー３に導入する。
なお、原料タンク２からホッパー３への泥状廃棄物の導
入は単に落下させることにより行われてもよい。泥状廃
棄物は原料供給ホッパー３の下部に設けられたスクリュ
ーコンベア４により乾燥部のハウジング６内に運ばれ、
その中のジェット処理部ａにおいて、ハウジング６の上
部から進入するジェットバーナー５の先端ノズルからの
高温高圧（約１３００℃，６〜７ｋｇ／ｃｍ2 ，１２０
０ｍ／秒）のジェット噴流に接触し、瞬時に乾燥、解砕
される。
等の水性廃棄物に予備的な脱水を施した含水率７０〜９
０％の泥状廃棄物を原料タンク２に導き、そこから導管
等の経路１４を介して原料供給ホッパー３に導入する。
なお、原料タンク２からホッパー３への泥状廃棄物の導
入は単に落下させることにより行われてもよい。泥状廃
棄物は原料供給ホッパー３の下部に設けられたスクリュ
ーコンベア４により乾燥部のハウジング６内に運ばれ、
その中のジェット処理部ａにおいて、ハウジング６の上
部から進入するジェットバーナー５の先端ノズルからの
高温高圧（約１３００℃，６〜７ｋｇ／ｃｍ2 ，１２０
０ｍ／秒）のジェット噴流に接触し、瞬時に乾燥、解砕
される。
【００１８】上記高温高圧のジェット噴流は、ジェット
バーナー５内部の燃焼室内において、圧縮空気と高圧灯
油との噴霧状の混合ガスを完全燃焼させることにより発
生し、上記先端ノズルから噴射されるものである。圧縮
空気の代わりに圧縮酸素を用いても良いし、燃料として
は灯油の代わりにガソリン、重油または天然ガス等も使
用可能である。上記燃焼室内での反応条件を調整するこ
とにより、ジェット噴流の温度、圧力および速度はそれ
ぞれ、例えば１０００〜２０００℃、５〜２０ｋｇ／ｃ
ｍ2 および５００〜２０００ｍ／秒の範囲で適宜変更す
ることができる。いずれの条件を採択しても、完全燃焼
させることが必要であり、そのため、ジェット噴流中に
酸素はほとんど存在せず、ジェット処理部ａにおいて被
処理物が燃焼しない。なお、ジェットバーナー５として
は、例えば、特開昭５５−９９５２７号公報に開示のも
のが利用できるが、上記条件を満たす燃焼ガスを発生す
るものであれば、特に制限されない。
バーナー５内部の燃焼室内において、圧縮空気と高圧灯
油との噴霧状の混合ガスを完全燃焼させることにより発
生し、上記先端ノズルから噴射されるものである。圧縮
空気の代わりに圧縮酸素を用いても良いし、燃料として
は灯油の代わりにガソリン、重油または天然ガス等も使
用可能である。上記燃焼室内での反応条件を調整するこ
とにより、ジェット噴流の温度、圧力および速度はそれ
ぞれ、例えば１０００〜２０００℃、５〜２０ｋｇ／ｃ
ｍ2 および５００〜２０００ｍ／秒の範囲で適宜変更す
ることができる。いずれの条件を採択しても、完全燃焼
させることが必要であり、そのため、ジェット噴流中に
酸素はほとんど存在せず、ジェット処理部ａにおいて被
処理物が燃焼しない。なお、ジェットバーナー５として
は、例えば、特開昭５５−９９５２７号公報に開示のも
のが利用できるが、上記条件を満たす燃焼ガスを発生す
るものであれば、特に制限されない。
【００１９】次に、ジェットバーナーとの接触により泥
状廃棄物から生じた気化成分と乾燥・解砕された粉状固
形成分とを、ハウジング６の上部に設けた導管１５を介
して重力沈降機７に通す。前記導管１５および重力沈降
機７は１２５〜２５０℃に保持され、泥状廃棄物からの
粉状乾燥固形成分は分離粉受容器８を介して固形成分回
収部９にたまる。一方、気化成分は重力沈降機７上部か
ら伸びる導管１６を介してサイクロン１０に入る。前記
導管１６およびサイクロン１０もまた１２５〜２５０℃
に保持され、重力沈降機７において除去され得なかった
より細かい乾燥固形成分が存在するならば遠心力により
分離され、分離粉受容器１１を介して固形成分回収部１
２にたまる。上記重力沈降機７とサイクロン１０とが分
離部を構成する。ここで、重力沈降機７で固形成分が分
離除去されるならば、サイクロンを設ける必要はない。
状廃棄物から生じた気化成分と乾燥・解砕された粉状固
形成分とを、ハウジング６の上部に設けた導管１５を介
して重力沈降機７に通す。前記導管１５および重力沈降
機７は１２５〜２５０℃に保持され、泥状廃棄物からの
粉状乾燥固形成分は分離粉受容器８を介して固形成分回
収部９にたまる。一方、気化成分は重力沈降機７上部か
ら伸びる導管１６を介してサイクロン１０に入る。前記
導管１６およびサイクロン１０もまた１２５〜２５０℃
に保持され、重力沈降機７において除去され得なかった
より細かい乾燥固形成分が存在するならば遠心力により
分離され、分離粉受容器１１を介して固形成分回収部１
２にたまる。上記重力沈降機７とサイクロン１０とが分
離部を構成する。ここで、重力沈降機７で固形成分が分
離除去されるならば、サイクロンを設ける必要はない。
【００２０】気化成分はさらにサイクロン１０の上部か
ら伸びる導管１７を介して排出され、さらに活性炭等の
脱臭剤を充填した脱臭装置１３に下方から通され、該脱
臭装置１３の上方から伸びる導管１８から脱臭された気
化成分が図示していない吸引ブロワー等を介して系外に
排出される。ここで、導管１７，１８および脱臭装置１
３もまた１２５〜２５０℃に保持されている。また、サ
イクロン１０からの気化成分を脱臭装置１３に通す前
に、さらにバグフィルタ等に通し、さらに細かい固形成
分を除去してもよく、脱臭装置１３から排出された気化
成分をコンデンサーに通し、水分を液化させた後の気化
成分のみを系外に排出してもよい。
ら伸びる導管１７を介して排出され、さらに活性炭等の
脱臭剤を充填した脱臭装置１３に下方から通され、該脱
臭装置１３の上方から伸びる導管１８から脱臭された気
化成分が図示していない吸引ブロワー等を介して系外に
排出される。ここで、導管１７，１８および脱臭装置１
３もまた１２５〜２５０℃に保持されている。また、サ
イクロン１０からの気化成分を脱臭装置１３に通す前
に、さらにバグフィルタ等に通し、さらに細かい固形成
分を除去してもよく、脱臭装置１３から排出された気化
成分をコンデンサーに通し、水分を液化させた後の気化
成分のみを系外に排出してもよい。
【００２１】Ｂ．処理装置による泥状廃棄物の処理結果 図１に示した泥状廃棄物処理装置１を用いて、実際に泥
状廃棄物の処理を行った。操作条件および結果を次に示
す。下水にポリアクリルアミド系高分子凝集剤や塩化第
二鉄等の廃水処理剤を添加した後、濾過脱水により含水
率約８０重量％程度まで予備的に脱水して下水汚泥（泥
状廃棄物）とする。この下水汚泥を適当な供給速度で乾
燥部内のジェット処理部に送る。一方、ジェットバーナ
ーからのジェット噴流は、その燃焼室内に灯油（Ｃ／Ｈ
2 の比＝５．２５）および空気をそれぞれ４７．５ｋｇ
／時間および７１７．１ｋｇ／時間の供給速度で送り自
動点火して発生させる。このジェット噴流のノズルから
の噴射時の温度、圧力および速度はそれぞれ１３００
℃、６〜７ｋｇ／ｃｍ2 および１２００ｍ／秒である。
状廃棄物の処理を行った。操作条件および結果を次に示
す。下水にポリアクリルアミド系高分子凝集剤や塩化第
二鉄等の廃水処理剤を添加した後、濾過脱水により含水
率約８０重量％程度まで予備的に脱水して下水汚泥（泥
状廃棄物）とする。この下水汚泥を適当な供給速度で乾
燥部内のジェット処理部に送る。一方、ジェットバーナ
ーからのジェット噴流は、その燃焼室内に灯油（Ｃ／Ｈ
2 の比＝５．２５）および空気をそれぞれ４７．５ｋｇ
／時間および７１７．１ｋｇ／時間の供給速度で送り自
動点火して発生させる。このジェット噴流のノズルから
の噴射時の温度、圧力および速度はそれぞれ１３００
℃、６〜７ｋｇ／ｃｍ2 および１２００ｍ／秒である。
【００２２】ジェット処理部において乾燥および気化さ
れた下水汚泥を分離部（１５０℃に保持された重力沈降
機およびサイクロン）を通過させ、該分離部の各々の下
方に設けた回収部に乾燥固形成分を回収し、気化成分は
脱臭装置および吸引ブロワー（共に１５０℃に保持）を
通過させた後、排出される。乾燥固形成分のほとんどが
重力沈降機の下方に設けた回収部に回収され、それらの
含水率は十数重量％で、無臭で、粒径はほぼ均一であ
り、ＣＯＭの石炭の代替物として使用するには問題のな
いものであった。なお、処理後の含水率は下水汚泥の乾
燥部への供給速度を低下させる等の処理条件の選択によ
り、ほんの数重量％まで低下させ得ることが確認されて
いる。
れた下水汚泥を分離部（１５０℃に保持された重力沈降
機およびサイクロン）を通過させ、該分離部の各々の下
方に設けた回収部に乾燥固形成分を回収し、気化成分は
脱臭装置および吸引ブロワー（共に１５０℃に保持）を
通過させた後、排出される。乾燥固形成分のほとんどが
重力沈降機の下方に設けた回収部に回収され、それらの
含水率は十数重量％で、無臭で、粒径はほぼ均一であ
り、ＣＯＭの石炭の代替物として使用するには問題のな
いものであった。なお、処理後の含水率は下水汚泥の乾
燥部への供給速度を低下させる等の処理条件の選択によ
り、ほんの数重量％まで低下させ得ることが確認されて
いる。
【００２３】Ｃ．乾燥固形成分の用途 前項Ｂで得られた下水汚泥からの乾燥固形成分を重油に
混合し、ＣＯＭとし、これをセメント焼成用燃料として
用いたところ、十分な火力が得られた。また、上記燃料
の燃焼後の灰分を焼成後の石灰石に混合したところ、灰
分を約３０重量％まで増加しても良質のセメントが得ら
れた。
混合し、ＣＯＭとし、これをセメント焼成用燃料として
用いたところ、十分な火力が得られた。また、上記燃料
の燃焼後の灰分を焼成後の石灰石に混合したところ、灰
分を約３０重量％まで増加しても良質のセメントが得ら
れた。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の泥
状廃棄物を処理するための方法および装置は、これまで
焼却するか、または放棄もしくは埋め立てに利用する以
外に方法のなかった、下水や各種廃水等の水性廃棄物か
らの高含水率の泥状廃棄物を燃焼させることなく処理す
ることにより、粒径が均一で、数％ないし十数％の低含
水率の乾燥固形成分の回収を可能としたものである。ま
た、本発明の上記システムは、泥状廃棄物の処理中に煙
や臭いの発生がなく、作業環境や周囲の環境に悪影響を
及ぼさず、短時間での処理が可能であり、しかも低コス
トで作動させ得、しかも機械的運動部がほとんどないた
め、磨耗が少なく、装置自体の寿命は極めて長いもので
ある。さらに、本発明に従って得られる乾燥固形成分は
上記のように粒径が均一で、低含水率であることに加え
て、臭いがなく、かつ高カロリーの微粉末であるので、
燃料、特にＣＯＭの代わりに用いることができる。さら
に、本発明の乾燥固形成分を含む燃料の燃焼後に残る灰
分はセメントの無機灰分として好適であり、良質のセメ
ントを提供する。
状廃棄物を処理するための方法および装置は、これまで
焼却するか、または放棄もしくは埋め立てに利用する以
外に方法のなかった、下水や各種廃水等の水性廃棄物か
らの高含水率の泥状廃棄物を燃焼させることなく処理す
ることにより、粒径が均一で、数％ないし十数％の低含
水率の乾燥固形成分の回収を可能としたものである。ま
た、本発明の上記システムは、泥状廃棄物の処理中に煙
や臭いの発生がなく、作業環境や周囲の環境に悪影響を
及ぼさず、短時間での処理が可能であり、しかも低コス
トで作動させ得、しかも機械的運動部がほとんどないた
め、磨耗が少なく、装置自体の寿命は極めて長いもので
ある。さらに、本発明に従って得られる乾燥固形成分は
上記のように粒径が均一で、低含水率であることに加え
て、臭いがなく、かつ高カロリーの微粉末であるので、
燃料、特にＣＯＭの代わりに用いることができる。さら
に、本発明の乾燥固形成分を含む燃料の燃焼後に残る灰
分はセメントの無機灰分として好適であり、良質のセメ
ントを提供する。
【図１】本発明に係る泥状廃棄物処理装置の一実施例を
模式的に示す図面である。
模式的に示す図面である。
１ 泥状廃棄物処理装置 ２ 原料タンク ３ 原料供給ホッパー ４ スクリューコンベア ５ ジェットバーナー ６ ハウジング ７ 重力沈降機 ８，１１ 分離粉受容器 ９，１２ 固形成分回収部 １０ サイクロン １３ 脱臭装置 １４〜１８ 導管
Claims (5)
- 【請求項１】 （ａ）泥状廃棄物を完全燃焼後の１００
０〜２０００℃の燃焼ガスと接触させて、前記泥状廃棄
物を気化成分と粉状の乾燥固形成分にし、そして（ｂ）
前記気化成分と乾燥固形成分とを分離し、気化成分を排
出し、乾燥固形成分を回収する、ことからなることを特
徴とする泥状廃棄物の処理方法。 - 【請求項２】 完全燃焼後の１０００〜２０００℃の燃
焼ガスと接触させることにより泥状廃棄物を気化成分と
粉状の乾燥固形成分とにする乾燥部と、該乾燥部に接続
され、前記気化成分と乾燥固形成分とを分離する分離部
と、該分離部からの乾燥固形成分が導入、回収される固
形成分回収部と、前記分離部からの気化成分が導入、排
出される気化成分排出部とからなることを特徴とする泥
状廃棄物の処理装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の方法により回収された粉
状の乾燥固形成分。 - 【請求項４】 請求項３記載の粉状の乾燥固形成分を含
有する燃料。 - 【請求項５】 請求項３記載の粉状の乾燥固形成分を燃
焼させた後に残る灰分を含有するセメント。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091599A JPH08257599A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 泥状廃棄物を処理するための方法、装置および処理産物の使用方法 |
| KR1019960007725A KR0177560B1 (ko) | 1995-03-24 | 1996-03-21 | 오니상태 폐기물의 처리방법, 장치 및 처리산물과 그 사용방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091599A JPH08257599A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 泥状廃棄物を処理するための方法、装置および処理産物の使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257599A true JPH08257599A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=14031030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7091599A Pending JPH08257599A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 泥状廃棄物を処理するための方法、装置および処理産物の使用方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08257599A (ja) |
| KR (1) | KR0177560B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100375819B1 (ko) * | 2000-09-06 | 2003-03-15 | (주)이앤비코리아 | 함수율 조절식 슬러지 건조장치 |
| US6944967B1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-09-20 | Staples Wesley A | Air dryer system and method employing a jet engine |
| CN102001808A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-04-06 | 江苏东源纺织科技实业有限公司 | 印染污泥旋转闪蒸干燥机 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100602419B1 (ko) * | 2004-12-20 | 2006-07-20 | 고창우 | 오존을 이용한 오물 정화장치 및 그 방법 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP7091599A patent/JPH08257599A/ja active Pending
-
1996
- 1996-03-21 KR KR1019960007725A patent/KR0177560B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100375819B1 (ko) * | 2000-09-06 | 2003-03-15 | (주)이앤비코리아 | 함수율 조절식 슬러지 건조장치 |
| US6944967B1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-09-20 | Staples Wesley A | Air dryer system and method employing a jet engine |
| US7178262B2 (en) | 2003-10-27 | 2007-02-20 | Staples Wesley A | Air dryer system and method employing a jet engine |
| CN102001808A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-04-06 | 江苏东源纺织科技实业有限公司 | 印染污泥旋转闪蒸干燥机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0177560B1 (ko) | 1999-04-01 |
| KR960034107A (ko) | 1996-10-22 |
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