JP4225866B2

JP4225866B2 - 有機汚泥の処理方法

Info

Publication number: JP4225866B2
Application number: JP2003308904A
Authority: JP
Inventors: 晃弘塔本
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-09-01
Also published as: JP2005074328A

Description

本発明は、有機物をメタン発酵させた時に生じる汚泥等のアンモニアを含む有機汚泥を処理する方法に関するものである。

下水汚泥やヘドロ等の臭気のある有機汚泥は、脱水工程で固形分の脱水ケーキと分離液に分離されたのち、分離された脱水ケーキが乾燥工程で乾燥されている。乾燥工程で発生する蒸気等の乾燥排ガスは、冷却洗浄器に導かれてガス中の蒸気が凝縮され、残りのガスは脱臭装置やフィルタを通して大気中に放出される（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、分離液の処理についての記述はないが、アンモニアを含む有機汚泥を処理する場合は、分離液にもアンモニアが含まれるので、これを除去する処理が必要である。

アンモニアを含む有機性廃水の処理方法としては、アンモニアストリッピング法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。アンモニアストリッピングは、廃水中に蒸気や空気をキャリアガスとして吹き込んで、そのアンモニア分をアンモニアガスとして回収するものであり、廃水にアルカリを添加して溶液のｐＨを１０以上に調整し、必要に応じて予熱すると効果が上がり、廃水のアンモニア濃度を十分に下げることができる。また、高水分の有機汚泥を直接アンモニアストリッピングして、有機汚泥からアンモニアを除去することも知られている（例えば、特許文献３参照。）。

前記ストリッピングは、気泡塔、充填塔、棚段塔等を用いた通常の気液接触方法により行うことができる。棚段塔として、高温の水蒸気を棚段の下部から通して、上部から導入される廃水と接触させる棚段形式の蒸留塔を採用すれば、高い温度で気液を効率よく接触させ、アンモニアを高い効率で回収することができる。なお、この蒸留塔では、アンモニアを含む水蒸気が上部から回収され、アンモニア濃度を低減された排水は下部から回収される。

特開２０００−１７６４９５号公報（第２頁）特開平９−７５９１５号公報（第３頁）特開２００１−１１３２６５号公報（第２頁）

特許文献１に記載されたような従来の方法でアンモニアを含む有機汚泥を処理する場合は、多量の蒸気を含む乾燥排ガスを脱臭装置等でガス処理する前に、冷却洗浄器等で凝縮する必要があり、この凝縮液中にはアンモニアガスの一部が溶け込むので、このアンモニア含有水を水処理設備に移送する必要もある。このため、有機汚泥の処理設備が、別設備への移送手段も含めて大掛かりなものとなる。

また、脱水工程で分離される分離液にもアンモニアが多く含まれるので、これを特許文献２に記載されたようなアンモニアストリッピングで処理するとよいが、アンモニアストリッピングに用いる蒸気や空気等のキャリアガスは、高温のものほどストリッピング効率を上げることができる。火力発電所や化学工場等では、工場内で得られるスチームや煙道ガス等を高温のキャリアガスとして利用しているが、汚泥処理場ではこのような高温のキャリアガスを得にくく、別途の熱源で高温のキャリアガスを用意する必要があるので、エネルギコストが高くなる。

そこで、本発明の課題は、アンモニアを含む有機汚泥を、コンパクトな設備で、かつ、熱エネルギを有効活用して処理することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、アンモニアを含む有機汚泥を脱水ケーキと分離液に分離する脱水工程と、前記脱水ケーキを乾燥させる乾燥工程と、前記有機汚泥または分離液に含まれるアンモニアをストリッピングするアンモニアストリッピング工程とを備えた有機汚泥の処理方法において、前記乾燥工程での乾燥排ガスを前記アンモニアストリッピング工程のキャリアガスとして用いる方法を採用した。

すなわち、脱水ケーキの乾燥工程で発生する高温の乾燥排ガスを、アンモニアを多く含む分離液のアンモニアストリッピング工程でキャリアガスとして用いることにより、乾燥排ガスの凝縮手段とその凝縮液の水処理を不要にするとともに、乾燥排ガスの持つ熱エネルギを有効活用できるようにした。

前記アンモニアストリッピング工程のキャリアガスとして、最初に前記乾燥排ガスを用い、つぎに乾燥排ガス以外のキャリアガスを用いることにより、前記分離液のアンモニア濃度をより低減することができる。

本発明の有機汚泥の処理方法は、脱水ケーキの乾燥工程で発生する高温の乾燥排ガスを、アンモニアを多く含む分離液のアンモニアストリッピング工程でキャリアガスとして用いるようにしたので、乾燥排ガスの凝縮手段とその凝縮液の水処理を不要にして、処理設備をコンパクトにできるとともに、乾燥排ガスの持つ熱エネルギを有効活用することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態の有機汚泥処理方法の全体系統図を示す。アンモニアを含む有機汚泥１は、脱水工程の遠心脱水機２で脱水ケーキ３と分離液４とに分離され、脱水ケーキ３は乾燥工程の乾燥機５で乾燥され、分離液４は貯留槽６に溜められる。貯留槽６に溜められた分離液４は、ポンプ７でアンモニアストリッピング工程の棚段形式の蒸留塔８に送られ、乾燥機５からの乾燥排ガス９をキャリアガスとして、そのアンモニア濃度が低減される。

前記乾燥機５は、蒸気や高温ガス等の熱媒ガス１０で間接加熱され、発生した蒸気やアンモニア等を含む高温（１００℃前後）の乾燥排ガス９は、アンモニアストリッピング工程の蒸留塔８に導かれる。また、脱水ケーキ３が乾燥された乾燥汚泥１１は、乾燥機５から排出されたのち、焼却処理やコンポスト化処理により処分される。

前記棚段形式の蒸留塔８は、アンモニアを含む分離液４が上部から導入され、キャリアガスとしての乾燥排ガス９が棚段の下部から通される。この蒸留塔８は、乾燥排ガス９の導入口の下方に、アンモニアを含まない蒸気や空気等のキャリアガス１２を導入する導入口も設けられている。したがって、棚段を流下する分離液４は先に乾燥排ガス９と接触してアンモニア濃度が低下し、さらに、アンモニアを含まないキャリアガス１２と接触して、よりアンモニア濃度が低下する。アンモニア濃度が低下した分離液４の排水１３は蒸留塔８の底から排出され、分離液４からアンモニアを回収した排ガス１４は、塔頂から排出されてガス処理される。このガス処理に際しては、蒸気を凝集させてアンモニア水を分離回収する方法や、乾燥機やボイラ等の燃焼用空気として用いる方法等で、排ガス１４を有効利用することもできる。

図２は、第２の実施形態である。この有機汚泥の処理方法は、脱水工程と乾燥工程は第１の実施形態と同じであり、アンモニアストリッピング工程が、乾燥排ガス９をキャリアガスとして用いる一次蒸留塔８ａと、アンモニアを含まないキャリアガス１２を用いる二次蒸留塔８ｂを備えている点が異なる。各蒸留塔８ａ、８ｂは第１の実施形態のものと同じ棚段形式である。

この実施形態では、一次蒸留塔８ａの底から排出される分離液４の一次排水１３ａが、ポンプ１５で二次蒸留塔８ｂに送られてその上部から導入され、二次蒸留塔８ｂの底からアンモニア濃度が低い二次排水１３ｂが排出される。なお、各蒸留塔８ａ、８ｂの塔頂から排出される排ガス１４は、第１の実施形態と同様にガス処理される。

図３は、第３の実施形態である。この有機汚泥の処理方法は、まず、高水分の有機汚泥１を蒸留塔８で直接アンモニアストリッピングし、アンモニアの除去された有機汚泥１ａを遠心脱水機２で脱水して、脱水ケーキ３と排水１３に分離する。そして、脱水ケーキ３を乾燥機５で乾燥し、その乾燥排ガス９をキャリアガスとして蒸留塔８に導いている。この乾燥排ガス９は、アンモニアをあまり含まないので、アンモニアストリッピングした有機汚泥１ａのアンモニア濃度を十分に低減することができる。

上述した各実施形態では、アンモニアストリッピング工程に棚段形式の蒸留塔を採用したが、気泡塔や充填塔等の他の形式のアンモニアストリッピング装置を採用することもできる。

第１の実施形態の有機汚泥処理方法を示す全体系統図第２の実施形態の有機汚泥処理方法を示す全体系統図第３の実施形態の有機汚泥処理方法を示す全体系統図

符号の説明

１、１ａ有機汚泥
２遠心脱水機
３脱水ケーキ
４分離液
５乾燥機
６貯留槽
７ポンプ
８、８ａ、８ｂ蒸留塔
９乾燥排ガス
１０熱媒ガス
１１乾燥汚泥
１２キャリアガス
１３、１３ａ、１３ｂ排水
１４排ガス
１５ポンプ

Claims

アンモニアを含む有機汚泥を脱水ケーキと分離液に分離する脱水工程と、前記脱水ケーキを乾燥させる乾燥工程と、前記有機汚泥または分離液に含まれるアンモニアをストリッピングするアンモニアストリッピング工程とを備えた有機汚泥の処理方法において、前記乾燥工程での乾燥排ガスを前記アンモニアストリッピング工程のキャリアガスとして用いることを特徴とする有機汚泥の処理方法。
前記アンモニアストリッピング工程のキャリアガスとして、最初に前記乾燥排ガスを用い、つぎに乾燥排ガス以外のキャリアガスを用いるようにした請求項１に記載の有機汚泥の処理方法。