JP2001232397A - 炭化汚泥の製造方法及び汚泥炭化装置 - Google Patents
炭化汚泥の製造方法及び汚泥炭化装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的短時間で炭化が可能で、コンパクト化
された装置で、熱効率よく粉末状の炭化汚泥を製造する
ことができる炭化汚泥の製造方法及びその方法の実施に
好適な汚泥炭化装置を提供すること。 【解決手段】 汚泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉
末状炭化物を生成させ、前記炭化炉から排出される粉末
状炭化物を含む熱分解ガスから粉末状炭化物を回収する
ことを特徴とする炭化汚泥の製造方法、及びそのための
汚泥炭化装置。
された装置で、熱効率よく粉末状の炭化汚泥を製造する
ことができる炭化汚泥の製造方法及びその方法の実施に
好適な汚泥炭化装置を提供すること。 【解決手段】 汚泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉
末状炭化物を生成させ、前記炭化炉から排出される粉末
状炭化物を含む熱分解ガスから粉末状炭化物を回収する
ことを特徴とする炭化汚泥の製造方法、及びそのための
汚泥炭化装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は下水処理場等で発生
する汚泥を炭化し、吸着剤や土壌改良剤として使用可能
な炭化汚泥を製造する方法及び汚泥炭化装置に関する。
する汚泥を炭化し、吸着剤や土壌改良剤として使用可能
な炭化汚泥を製造する方法及び汚泥炭化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水処理場等で発生する汚泥の処
理方法としては、ロータリーキルン形式の乾燥炉若しく
は気流乾燥機を用いて乾燥した後、炭化炉で炭化処理し
て炭化物を得るとともに熱分解ガスは二次燃焼により完
全燃焼させ、発生する高温の燃焼排ガスを乾燥炉や炭化
炉の熱源として利用する炭化処理方法が主流となってい
る。これらの方法において炭化炉としてはロータリーキ
ルン形式の炭化炉（特開平１１−３３５９９号公報）
や、加熱管内を通過させて加熱する間接加熱方式（特開
平１１−１１９２２号公報）のものが使用されている。
理方法としては、ロータリーキルン形式の乾燥炉若しく
は気流乾燥機を用いて乾燥した後、炭化炉で炭化処理し
て炭化物を得るとともに熱分解ガスは二次燃焼により完
全燃焼させ、発生する高温の燃焼排ガスを乾燥炉や炭化
炉の熱源として利用する炭化処理方法が主流となってい
る。これらの方法において炭化炉としてはロータリーキ
ルン形式の炭化炉（特開平１１−３３５９９号公報）
や、加熱管内を通過させて加熱する間接加熱方式（特開
平１１−１１９２２号公報）のものが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの方式では炭化
する汚泥の重量当たりの表面積が小さく、炭化処理に非
常に長時間を要することから、滞留時間を長くするため
に装置を大型化する必要があった。また、得られる炭化
汚泥も大きな塊となっており、吸着剤や土壌改良剤とし
て有効利用するためには粒度を調整するための破砕機の
付設が必要となるといった問題点があった。本発明はこ
のような従来技術における問題点を解決し、比較的短時
間で炭化が可能で、コンパクト化された装置で、熱効率
よく粉末状の炭化汚泥を製造することができる炭化汚泥
の製造方法及びその方法の実施に好適な汚泥炭化装置を
提供することを目的とする。
する汚泥の重量当たりの表面積が小さく、炭化処理に非
常に長時間を要することから、滞留時間を長くするため
に装置を大型化する必要があった。また、得られる炭化
汚泥も大きな塊となっており、吸着剤や土壌改良剤とし
て有効利用するためには粒度を調整するための破砕機の
付設が必要となるといった問題点があった。本発明はこ
のような従来技術における問題点を解決し、比較的短時
間で炭化が可能で、コンパクト化された装置で、熱効率
よく粉末状の炭化汚泥を製造することができる炭化汚泥
の製造方法及びその方法の実施に好適な汚泥炭化装置を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する手段として、炭化炉として流動床形式の炭化炉を採
用し、十分微細化した炭化物を後段にサイクロンを設け
て回収する方法及び装置を提供するものであって、次の
（１）〜（６）の構成を有するものである。 （１）汚泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化
物を生成させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物
を含む熱分解ガスから粉末状炭化物を回収することを特
徴とする炭化汚泥の製造方法。 （２）汚泥を乾燥炉に導入して乾燥し、得られた乾燥汚
泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化物を生成
させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物を含む熱
分解ガスから粉末状炭化物を回収することを特徴とする
炭化汚泥の製造方法。 （３）汚泥を乾燥炉に導入して乾燥し、得られた乾燥汚
泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化物を生成
させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物を含む熱
分解ガスから粉末状炭化物を回収し、前記乾燥炉から排
出される排ガスを用いて前記粉末状炭化物の一部又は全
部を賦活することを特徴とする炭化汚泥の製造方法。
する手段として、炭化炉として流動床形式の炭化炉を採
用し、十分微細化した炭化物を後段にサイクロンを設け
て回収する方法及び装置を提供するものであって、次の
（１）〜（６）の構成を有するものである。 （１）汚泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化
物を生成させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物
を含む熱分解ガスから粉末状炭化物を回収することを特
徴とする炭化汚泥の製造方法。 （２）汚泥を乾燥炉に導入して乾燥し、得られた乾燥汚
泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化物を生成
させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物を含む熱
分解ガスから粉末状炭化物を回収することを特徴とする
炭化汚泥の製造方法。 （３）汚泥を乾燥炉に導入して乾燥し、得られた乾燥汚
泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化物を生成
させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物を含む熱
分解ガスから粉末状炭化物を回収し、前記乾燥炉から排
出される排ガスを用いて前記粉末状炭化物の一部又は全
部を賦活することを特徴とする炭化汚泥の製造方法。
【０００５】（４）供給される汚泥を炭化して粉末状炭
化物を生成させる流動床形式の炭化炉と、該炭化炉から
排出される粉末状炭化物を含む熱分解ガスから粉末状炭
化物を回収する炭化物回収手段と、前記粉末状炭化物を
分離したあとの熱分解ガスに空気を供給して燃焼させる
二次燃焼室と、該二次燃焼室の燃焼排ガスを処理する排
ガス処理手段と、前記炭化炉に供給する熱風を発生させ
る熱風発生炉と、排ガス処理後の温度の低下した処理済
み排ガスの一部と前記二次燃焼室を出た高温の燃焼排ガ
スとを熱交換させる熱交換器とを備え、高温の燃焼排ガ
スとの熱交換により温度の上昇した処理済み排ガスを前
記炭化炉及び／又は熱風発生炉に供給するように構成し
てなることを特徴とする汚泥炭化装置。 （５）前記炭化炉に供給する汚泥を乾燥する乾燥炉が設
けられていることを特徴とする前記（４）の汚泥炭化装
置。 （６）前記乾燥炉から排出される排ガスを用いて前記粉
末状炭化物を賦活する手段が設けられていることを特徴
とする前記（５）の汚泥炭化装置。
化物を生成させる流動床形式の炭化炉と、該炭化炉から
排出される粉末状炭化物を含む熱分解ガスから粉末状炭
化物を回収する炭化物回収手段と、前記粉末状炭化物を
分離したあとの熱分解ガスに空気を供給して燃焼させる
二次燃焼室と、該二次燃焼室の燃焼排ガスを処理する排
ガス処理手段と、前記炭化炉に供給する熱風を発生させ
る熱風発生炉と、排ガス処理後の温度の低下した処理済
み排ガスの一部と前記二次燃焼室を出た高温の燃焼排ガ
スとを熱交換させる熱交換器とを備え、高温の燃焼排ガ
スとの熱交換により温度の上昇した処理済み排ガスを前
記炭化炉及び／又は熱風発生炉に供給するように構成し
てなることを特徴とする汚泥炭化装置。 （５）前記炭化炉に供給する汚泥を乾燥する乾燥炉が設
けられていることを特徴とする前記（４）の汚泥炭化装
置。 （６）前記乾燥炉から排出される排ガスを用いて前記粉
末状炭化物を賦活する手段が設けられていることを特徴
とする前記（５）の汚泥炭化装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の汚泥炭化装
置の１例を示す系統的概略図である。この汚泥炭化装置
は炭化炉１、炭化物回収手段であるサイクロン２、二次
燃焼室３、熱交換器４、排ガス処理手段５及び熱風発生
炉６を備えており、特に炭化炉１を流動床形式としてい
る点に特徴があるものである。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の汚泥炭化装
置の１例を示す系統的概略図である。この汚泥炭化装置
は炭化炉１、炭化物回収手段であるサイクロン２、二次
燃焼室３、熱交換器４、排ガス処理手段５及び熱風発生
炉６を備えており、特に炭化炉１を流動床形式としてい
る点に特徴があるものである。
【０００７】図１の装置において汚泥（水分７０〜８５
ｗｔ％程度）は、定量フィーダ等の定量供給機（図示せ
ず）を用いて、砂などの流動媒体を使用した流動床形式
の炭化炉１に導入され、４００〜８００℃の温度範囲で
炭化処理される。炭化炉１を流動床形式とすることによ
り、従来のロータリーキルン形式あるいは間接加熱方式
と比較して汚泥中の水分及び揮発分のガス化速度が速い
ため、炭化に必要とする時間が短縮でき、装置をコンパ
クトにすることができる。また、従来方式では炭化物が
大きな塊として排出されていたが、流動床形式とするこ
とによって粉末状となった炭化物のみが熱分解ガスとと
もに炭化炉１の上部から排出され、後段のサイクロン２
で回収される。粉末状になっていないものは流動媒体中
で粉末状になるまで炭化処理される。このとき、流動床
部にはほとんど残渣は残らず、汚泥中に含まれる無機物
もサイクロン２で炭化物とともに回収される。
ｗｔ％程度）は、定量フィーダ等の定量供給機（図示せ
ず）を用いて、砂などの流動媒体を使用した流動床形式
の炭化炉１に導入され、４００〜８００℃の温度範囲で
炭化処理される。炭化炉１を流動床形式とすることによ
り、従来のロータリーキルン形式あるいは間接加熱方式
と比較して汚泥中の水分及び揮発分のガス化速度が速い
ため、炭化に必要とする時間が短縮でき、装置をコンパ
クトにすることができる。また、従来方式では炭化物が
大きな塊として排出されていたが、流動床形式とするこ
とによって粉末状となった炭化物のみが熱分解ガスとと
もに炭化炉１の上部から排出され、後段のサイクロン２
で回収される。粉末状になっていないものは流動媒体中
で粉末状になるまで炭化処理される。このとき、流動床
部にはほとんど残渣は残らず、汚泥中に含まれる無機物
もサイクロン２で炭化物とともに回収される。
【０００８】炭化炉１の加熱方式は直接加熱方式とし、
熱源としては熱風発生炉６でプロパンガス、灯油等の燃
料を燃焼させて発生させた熱風、及び後述する排ガス処
理手段５で処理した排ガスを熱交換器４で熱交換して昇
温した循環ガスを使用する。この循環ガスを使用するこ
とにより熱風発生炉６における燃料消費量を低減させる
ことができる。また、直接加熱方式とすることにより、
間接加熱方式と比較して燃料使用量を低減させることが
できる。
熱源としては熱風発生炉６でプロパンガス、灯油等の燃
料を燃焼させて発生させた熱風、及び後述する排ガス処
理手段５で処理した排ガスを熱交換器４で熱交換して昇
温した循環ガスを使用する。この循環ガスを使用するこ
とにより熱風発生炉６における燃料消費量を低減させる
ことができる。また、直接加熱方式とすることにより、
間接加熱方式と比較して燃料使用量を低減させることが
できる。
【０００９】サイクロン２で炭化汚泥を回収された後の
熱分解ガスは、サイクロン２の後段の二次燃焼室３に導
入し、空気を添加して完全燃焼させる。この際の空気比
は極力１．０に近くし、二次燃焼室３出口での燃焼排ガ
ス中の酸素濃度がなるべく低く（望ましくは０％）なる
ようにするのが好ましい。二次燃焼室３を出た高温の燃
焼排ガスは熱交換器４で循環ガスと熱交換した後、排ガ
ス処理手段５において集塵器による除塵、スクラバー等
による酸性ガス除去、減湿等の処理を行った後、処理ガ
スとしてＩＤＦを通して煙突７から大気中へ放出され
る。
熱分解ガスは、サイクロン２の後段の二次燃焼室３に導
入し、空気を添加して完全燃焼させる。この際の空気比
は極力１．０に近くし、二次燃焼室３出口での燃焼排ガ
ス中の酸素濃度がなるべく低く（望ましくは０％）なる
ようにするのが好ましい。二次燃焼室３を出た高温の燃
焼排ガスは熱交換器４で循環ガスと熱交換した後、排ガ
ス処理手段５において集塵器による除塵、スクラバー等
による酸性ガス除去、減湿等の処理を行った後、処理ガ
スとしてＩＤＦを通して煙突７から大気中へ放出され
る。
【００１０】排ガス処理手段５で処理された排ガス（処
理ガス）の一部をブロワにより抜出し、熱交換器４で排
ガス処理手段５で処理する前の高温の燃焼排ガスと熱交
換して昇温し、循環ガスの形で、炭化炉１の熱源（流動
化ガス）の一部として使用することができる。
理ガス）の一部をブロワにより抜出し、熱交換器４で排
ガス処理手段５で処理する前の高温の燃焼排ガスと熱交
換して昇温し、循環ガスの形で、炭化炉１の熱源（流動
化ガス）の一部として使用することができる。
【００１１】図２は本発明の汚泥炭化装置の他の１例を
示す系統的概略図である。図２の装置において、図１の
装置と異なる点は炭化炉１の前段に乾燥炉８が設けられ
ている点、及び乾燥炉８から出る排ガスを使用して炭化
汚泥を賦活する賦活手段９が設けられている点である。
図２の装置において汚泥（水分７０〜８５ｗｔ％程度）
は、定量フィーダ等の定量供給機（図示せず）を用いて
乾燥炉８に供給され、水分が０〜５０ｗｔ％の乾燥汚泥
となって炭化炉１に供給され、以後は図１の装置につい
て説明した例と同様に処理される。乾燥炉８の内部温度
は炭化炉１の内部温度よりも低く、かつ水分が揮発する
温度であることが望ましい。炭化炉１の前段に乾燥炉８
を設けることにより、潜熱の大きい水を比較的低温で揮
発させ、炭化炉１のみの場合よりも低コストで炭化物を
得ることができる。
示す系統的概略図である。図２の装置において、図１の
装置と異なる点は炭化炉１の前段に乾燥炉８が設けられ
ている点、及び乾燥炉８から出る排ガスを使用して炭化
汚泥を賦活する賦活手段９が設けられている点である。
図２の装置において汚泥（水分７０〜８５ｗｔ％程度）
は、定量フィーダ等の定量供給機（図示せず）を用いて
乾燥炉８に供給され、水分が０〜５０ｗｔ％の乾燥汚泥
となって炭化炉１に供給され、以後は図１の装置につい
て説明した例と同様に処理される。乾燥炉８の内部温度
は炭化炉１の内部温度よりも低く、かつ水分が揮発する
温度であることが望ましい。炭化炉１の前段に乾燥炉８
を設けることにより、潜熱の大きい水を比較的低温で揮
発させ、炭化炉１のみの場合よりも低コストで炭化物を
得ることができる。
【００１２】さらに、乾燥炉８から排出される排ガスは
水分が主体であるため、サイクロン２で回収される炭化
汚泥の賦活処理（水蒸気賦活）が必要な場合には、賦活
処理手段９に送り賦活ガスとして利用することができ
る。賦活処理した炭化物は、賦活処理なしの炭化汚泥に
比較して活性炭、土壌改良剤としてさらに利用範囲が広
いものとなる。
水分が主体であるため、サイクロン２で回収される炭化
汚泥の賦活処理（水蒸気賦活）が必要な場合には、賦活
処理手段９に送り賦活ガスとして利用することができ
る。賦活処理した炭化物は、賦活処理なしの炭化汚泥に
比較して活性炭、土壌改良剤としてさらに利用範囲が広
いものとなる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の炭化汚泥の製造方法によれば、
比較的短時間で汚泥の炭化が可能で、装置のコンパクト
化が可能であり、また、熱分解ガスを燃焼させた熱を有
効利用することにより熱効率よく粉末状の炭化汚泥を製
造することができる。さらに本発明の汚泥炭化装置は、
前記方法を実施するのに好適な装置であり、その実用的
価値は大きいものである。
比較的短時間で汚泥の炭化が可能で、装置のコンパクト
化が可能であり、また、熱分解ガスを燃焼させた熱を有
効利用することにより熱効率よく粉末状の炭化汚泥を製
造することができる。さらに本発明の汚泥炭化装置は、
前記方法を実施するのに好適な装置であり、その実用的
価値は大きいものである。
【図１】本発明の汚泥炭化装置の１例を示す系統的概略
図。
図。
【図２】本発明の汚泥炭化装置の他の１例を示す系統的
概略図。
概略図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｂ 57/10 Ｃ１０Ｂ 57/10 // Ｃ０９Ｋ 101:00 Ｃ０９Ｋ 101:00 (72)発明者 本多 裕姫 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重工業株式会社横浜研究所内 Ｆターム(参考） 4D059 AA03 BB03 BB13 BB18 BD01 BK30 CA14 CB09 CC06 CC10 4H012 HA06 RA00 4H026 AA01 AB04
Claims (6)
- 【請求項１】 汚泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉
末状炭化物を生成させ、前記炭化炉から排出される粉末
状炭化物を含む熱分解ガスから粉末状炭化物を回収する
ことを特徴とする炭化汚泥の製造方法。 - 【請求項２】 汚泥を乾燥炉に導入して乾燥し、得られ
た乾燥汚泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化
物を生成させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物
を含む熱分解ガスから粉末状炭化物を回収することを特
徴とする炭化汚泥の製造方法。 - 【請求項３】 汚泥を乾燥炉に導入して乾燥し、得られ
た乾燥汚泥を流動床形式の炭化炉に供給して粉末状炭化
物を生成させ、前記炭化炉から排出される粉末状炭化物
を含む熱分解ガスから粉末状炭化物を回収し、前記乾燥
炉から排出される排ガスを用いて前記粉末状炭化物の一
部又は全部を賦活することを特徴とする炭化汚泥の製造
方法。 - 【請求項４】 供給される汚泥を炭化して粉末状炭化物
を生成させる流動床形式の炭化炉と、該炭化炉から排出
される粉末状炭化物を含む熱分解ガスから粉末状炭化物
を回収する炭化物回収手段と、前記粉末状炭化物を分離
したあとの熱分解ガスに空気を供給して燃焼させる二次
燃焼室と、該二次燃焼室の燃焼排ガスを処理する排ガス
処理手段と、前記炭化炉に供給する熱風を発生させる熱
風発生炉と、排ガス処理後の温度の低下した処理済み排
ガスの一部と前記二次燃焼室を出た高温の燃焼排ガスと
を熱交換させる熱交換器とを備え、高温の燃焼排ガスと
の熱交換により温度の上昇した処理済み排ガスを前記炭
化炉及び／又は熱風発生炉に供給するように構成してな
ることを特徴とする汚泥炭化装置。 - 【請求項５】 前記炭化炉に供給する汚泥を乾燥する乾
燥炉が設けられていることを特徴とする請求項４に記載
の汚泥炭化装置。 - 【請求項６】 前記乾燥炉から排出される排ガスを用い
て前記粉末状炭化物を賦活する手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項５に記載の汚泥炭化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050870A JP2001232397A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 炭化汚泥の製造方法及び汚泥炭化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050870A JP2001232397A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 炭化汚泥の製造方法及び汚泥炭化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001232397A true JP2001232397A (ja) | 2001-08-28 |
Family
ID=18572608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000050870A Withdrawn JP2001232397A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 炭化汚泥の製造方法及び汚泥炭化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001232397A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008238129A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Japan Sewage Works Agency | 汚泥の炭化処理設備 |
| JP4597261B1 (ja) * | 2010-03-31 | 2010-12-15 | 勝彦 太田 | 汚泥炭化物製造設備 |
| CN103183460A (zh) * | 2011-12-27 | 2013-07-03 | 川崎重工业株式会社 | 污泥处理设备 |
| CN107720749A (zh) * | 2017-10-28 | 2018-02-23 | 洛阳建材建筑设计研究院有限公司 | 一种利用污泥生产活性炭和陶粒的装置和方法 |
-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000050870A patent/JP2001232397A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008238129A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Japan Sewage Works Agency | 汚泥の炭化処理設備 |
| JP4597261B1 (ja) * | 2010-03-31 | 2010-12-15 | 勝彦 太田 | 汚泥炭化物製造設備 |
| JP2011212583A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Katsuhiko Ota | 汚泥炭化物製造設備 |
| CN103183460A (zh) * | 2011-12-27 | 2013-07-03 | 川崎重工业株式会社 | 污泥处理设备 |
| CN107720749A (zh) * | 2017-10-28 | 2018-02-23 | 洛阳建材建筑设计研究院有限公司 | 一种利用污泥生产活性炭和陶粒的装置和方法 |
| CN107720749B (zh) * | 2017-10-28 | 2023-09-19 | 洛阳建材建筑设计研究院有限公司 | 一种利用污泥生产活性炭和陶粒的装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070501 |