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汚泥の処理方法および汚泥の処理システム UPDATE

国内特許コード P180015750
整理番号 S2018-0586-N0
掲載日 2018年12月26日
出願番号 特願2018-118313
公開番号 特開2019-217475
出願日 平成30年6月21日(2018.6.21)
公開日 令和元年12月26日(2019.12.26)
発明者
  • 金 熙濬
出願人
  • 国立大学法人新潟大学
発明の名称 汚泥の処理方法および汚泥の処理システム UPDATE
発明の概要 【課題】燃焼時に蒸発するリン成分の量を減らし、燃焼炉に与える悪影響を抑制することができる汚泥の処理方法および汚泥の処理システムを提供すること。
【解決手段】本発明の汚泥の処理方法は、汚泥の消化液に析出剤を添加し、前記消化液に含まれるリン成分の少なくとも一部を析出させる析出工程と、前記析出工程で処理された前記消化液から得られる消化汚泥を燃焼する燃焼工程とを有することを特徴とする。前記析出工程で、カルシウム系物質を含む析出剤を用いることが好ましい。特に、前記カルシウム系物質は、塩化カルシウム、水酸化カルシウムおよび炭酸カルシウムよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

下水処理場から排出される下水汚泥等の含水汚泥の処理法として、環境汚染防止上の制約や埋め立て処分場の枯渇の問題等から、燃焼炉での燃焼処理が多く採用されている。

下水汚泥を消化処理した脱水汚泥(以下、単に「汚泥」とも言う)には、高濃度(灰換算約30%)でリンが含まれている。このため、汚泥を燃焼処理する際に、汚泥に含まれるリン成分が蒸発し、リン酸化合物として燃焼炉の壁等に付着し、燃焼炉の炉壁を傷めたり、排気管を詰まらせたり、熱交換管を腐食させたりする等の問題が生じている。

そこで、汚泥の処理において、汚泥中に含まれるリンの量を低減させるための研究がなされている。

リンの除去技術としては、リン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)を用いた方法が知られているが、このような方法では、アンモニア成分が必要であること、反応時間の長さの問題もあり、上記の問題を十分に解決できなかった。

また、汚泥中の微粒子、浮遊物を凝集させる凝集剤あるいはリン回収剤として、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、ポリ硫酸第二鉄が知られている(例えば非特許文献1)。

しかしながら、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄を用いた場合、上記のような燃焼炉等に対する悪影響の問題を十分に解決することができなかった。特に、消化処理を施した汚泥がリンを比較的高い含有率(例えば、焼却灰中の含有率が10質量%以上となるような含有率)で含まれる場合に、上記のような問題がより顕著に発生していた。また、これらは、高価であり、コスト上の問題や灰発生量の増加の問題もあった。

産業上の利用分野

本発明は、汚泥の処理方法および汚泥の処理システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
汚泥の消化液に析出剤を添加し、前記消化液に含まれるリン成分の少なくとも一部を析出させる析出工程と、
前記析出工程で処理された前記消化液から得られる消化汚泥を燃焼する燃焼工程とを有することを特徴とする汚泥の処理方法。

【請求項2】
前記析出工程で析出したリン成分の少なくとも一部を、前記燃焼工程より前に系外に除去する析出物除去工程を有する請求項1に記載の汚泥の処理方法。

【請求項3】
前記析出工程で、カルシウム系物質を含む析出剤を用いる請求項1または2に記載の汚泥の処理方法。

【請求項4】
前記カルシウム系物質が、塩化カルシウム、水酸化カルシウムおよび炭酸カルシウムよりなる群から選択される少なくとも1種である請求項3に記載の汚泥の処理方法。

【請求項5】
前記析出工程で、前記析出剤として、前記カルシウム系物質とアルミニウム系物質とを併用する請求項3または4に記載の汚泥の処理方法。

【請求項6】
前記析出剤中に含まれるカルシウムの物質量をXCa[mol]、アルミニウムの物質量をXAl[mol]としたとき、0.1≦XCa/XAl≦10の関係を満足する請求項5に記載の汚泥の処理方法。

【請求項7】
前記アルミニウム系物質が、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウムおよび酢酸アルミニウムよりなる群から選択される少なくとも1種である請求項5または6に記載の汚泥の処理方法。

【請求項8】
前記燃焼工程における燃焼温度は、500℃以上1500℃以下である請求項1ないし7のいずれか1項に記載の汚泥の処理方法。

【請求項9】
汚泥の消化液に析出剤を添加し、前記消化液に含まれるリン成分の少なくとも一部を析出させる析出処理部と、
前記析出処理部で処理された前記消化液から得られる消化汚泥を燃焼する燃焼炉とを備えることを特徴とする汚泥の処理システム。

【請求項10】
汚泥の処理システムが、メタン発酵処理を行う嫌気槽と、硝化脱窒素処理を行う無酸素槽と、好気菌消化処理を行う好気槽とを含む消化処理部を備えており、
前記析出処理部は、前記無酸素槽より下流側で、かつ、前記好気槽より上流側に設けられている請求項9に記載の汚泥の処理システム。

【請求項11】
汚泥の処理システムが、メタン発酵処理を行う嫌気槽と、硝化脱窒素処理を行う無酸素槽と、好気菌消化処理を行う好気槽とを含む消化処理部を備えており、
前記嫌気槽および前記無酸素槽のうち少なくとも一方が、前記析出処理部としても機能する請求項9または10に記載の汚泥の処理システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018118313thum.jpg
出願権利状態 公開
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