(57)【要約】【課題】下水汚泥のより高い凝集効果を得るために鉄系凝集剤を用いた場合にも、流動床式汚泥焼却炉からの排ガス中のＮＯｘの濃度が増加しないようにした汚泥焼却システムを提供する。【解決手段】下水汚泥２を濃縮する濃縮設備１と、濃縮設備１で濃縮された濃縮汚泥４を脱水する脱水設備３と、脱水設備３で脱水された脱水汚泥１０を焼却する流動床式汚泥焼却炉９とを備え、濃縮設備１又は脱水設備３に塩化鉄６を供給し得るよう構成すると共に、流動床式汚泥焼却炉９から抜出した流動媒体１２に塩酸１９を加えて流動媒体１２に付着している鉄を溶解させることにより塩化鉄２４を生成させ、該塩化鉄２４を濃縮設備１又は脱水設備３において再度使用し得るよう構成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水汚泥を濃縮する濃縮設備と、該濃縮設備で濃縮された濃縮汚泥を脱水する脱水設備と、該脱水設備で脱水された脱水汚泥を焼却する流動床式汚泥焼却炉とを備え、前記濃縮設備又は脱水設備に鉄系凝集剤を供給し得るよう構成すると共に、前記流動床式汚泥焼却炉から抜出した流動媒体に酸を加え、該流動媒体に付着している鉄を溶解させて鉄系凝集剤を生成させ、該鉄系凝集剤を濃縮設備又は脱水設備において再度使用し得るよう構成したことを特徴とする汚泥焼却システム。
【請求項２】
鉄系凝集剤が塩化鉄である請求項１に記載の汚泥焼却システム。
【請求項３】
酸が塩酸である請求項１又は２に記載の汚泥焼却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚泥焼却システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理場の汚泥焼却システムにおいては、下水汚泥のより高い凝集効果を得るために鉄系凝集剤を使用することが行われており、従来の汚泥焼却システムの一例としては図４に示すごときものがある。図４中、１は導入された下水汚泥２を濃縮するための濃縮設備、３は濃縮設備１から供給された濃縮汚泥４の脱水を行うための脱水設備、５は塩化鉄（ＦｅＣｌ３）６を貯留するための塩化鉄貯槽であり、塩化鉄貯槽５に貯留された塩化鉄６は、凝集助剤として濃縮設備１又は脱水設備３に供給し得るようになっている。又、７は主凝集剤として濃縮設備１又は脱水設備３に供給される高分子凝集剤、８は濃縮設備１及び脱水設備３から排出されて処理場内に排水される濾液である。
【０００３】
９は脱水設備３から供給された脱水汚泥１０を焼却するための流動床式汚泥焼却炉であって、流動床式汚泥焼却炉９の流動床９ａでは、下部から導入される空気１１により硅砂等の流動媒体１２が流動し得るようになっている。又、流動床９ａにはバーナを介し重油、灯油、ガス等の燃料１３を供給し得るようになっている。
【０００４】
１４は流動床式汚泥焼却炉９で脱水汚泥１０が焼却されて生成された焼却灰を含む排ガスで、流動床式汚泥焼却炉９の頂部から排出されて後工程の集塵器等に供給され、排ガス中の焼却灰は集塵器等に捕集されるようになっている。更に、流動床９ａから下方へ抜出した流動媒体１２や補給された流動媒体はコンベヤ等の搬送手段１５により流動床９ａの上部に供給し得るようになっている。
【０００５】
濃縮設備１に供給された水分９８〜９９％の下水汚泥２は、濃縮設備１で濃縮されて水分９６〜９８％の濃縮汚泥４となり、脱水設備３へ供給される。脱水設備３に供給された濃縮汚泥４は、脱水されて水分７５〜８０％で且つ蛋白、ＮＨ３等の窒素分の多い脱水汚泥１０が得られ、得られた脱水汚泥１０は流動床式汚泥焼却炉９に供給される。
【０００６】
一方、濃縮設備１には、下水汚泥２を濃縮させるために高分子凝集剤７が供給されると共に、下水汚泥２のより高い凝集効果を得るために塩化鉄貯槽５からは凝集剤として塩化鉄６が供給される。而して、濃縮設備１では、塩化鉄６と下水汚泥２に含まれているリンは［化１］に示すように反応してリン酸鉄が生成され、リン酸鉄は濃縮設備１から脱水設備３を経て、脱水汚泥１０と共に流動床式汚泥焼却炉９に供給される。なお、高分子凝集剤７及び塩化鉄６は脱水設備３に供給しても良い。
【０００７】
【化１】
Ｆｅ３＋＋ＰＯ４３−→ＦｅＰＯ４
【０００８】
濃縮設備１や脱水設備３で生じた濾液８は処理場内の排水溝等に排水されて後工程の設備に供給される。
【０００９】
流動床式汚泥焼却炉９においては、導入された空気１１により流動化している流動床９ａ中の流動媒体１２は高温度であるため、供給された脱水汚泥１０中の可燃成分は自燃により燃焼する場合がある。又、流動床９ａに燃料１３が供給されるのは、流動床式汚泥焼却炉９での脱水汚泥１０の焼却開始時のような初期の場合であり、一旦、脱水汚泥１０の燃焼が開始されたら、定常運転時には流動床９ａへの燃料１３の供給は停止される場合が多い。
【００１０】
脱水汚泥１０が燃焼、焼却されて生成された焼却灰を含む排ガス１４は流動床式汚泥焼却炉９から排出されて後工程の集塵器等に供給され、集塵器等で焼却灰を捕集されて清浄化された排ガスは大気放出される。
【００１１】
又、流動床９ａから抜出された流動媒体１２や補給ラインから補給される流動媒体は搬送手段１５により搬送されて流動床式汚泥焼却炉９へ供給される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来システムの場合には、下水汚泥２のより高い凝集効果を得るために、鉄系凝集剤である塩化鉄を使用している。このため、流動床式汚泥焼却炉９の流動媒体１２である硅砂には鉄（Ｆｅ２Ｏ３）が付着して濃縮し、従って、そのまま放置すると付着した鉄が触媒として作用する結果、排ガス１４中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が増加する原因となる。因みに、鉄系凝集剤を使用しない場合の排ガス１４中のＮＯｘの濃度は１００ｐｐｍ程度以下であるが、Ｆｅ２Ｏ３換算で流動媒体１２に対する鉄の付着率が８〜１０重量％になると、排ガス１４中のＮＯｘの濃度は３００〜５００ｐｐｍ程度となる。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑み、下水汚泥のより高い凝集効果を得るために鉄系凝集剤を用いた場合にも、流動床式汚泥焼却炉からの排ガス中のＮＯｘの濃度が増加しないようにした汚泥焼却システムを提供することを目的としてなしたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の汚泥焼却システムは、下水汚泥を濃縮する濃縮設備と、該濃縮設備で濃縮された濃縮汚泥を脱水する脱水設備と、該脱水設備で脱水された脱水汚泥を焼却する流動床式汚泥焼却炉とを備え、前記濃縮設備又は脱水設備に鉄系凝集剤を供給し得るよう構成すると共に、前記流動床式汚泥焼却炉から抜出した流動媒体に酸を加え、該流動媒体に付着している鉄を溶解させて鉄系凝集剤を生成させ、該鉄系凝集剤を濃縮設備又は脱水設備において再度使用し得るよう構成したものである。
【００１５】
請求項２の汚泥焼却システムにおいては、鉄系凝集剤は塩化鉄であり、請求項３の汚泥焼却システムにおいては、酸は塩酸である。
【００１６】
本発明の汚泥焼却システムによれば、下水汚泥のより高い凝集効果を得るために塩化鉄を凝集剤として用いた場合にも、流動媒体に付着した鉄は塩化鉄として回収されるため、流動床式汚泥焼却炉では鉄が触媒として作用せず、濃度の高いＮＯｘを発生させることがなく、その結果、流動床式汚泥焼却炉からの排ガス中のＮＯｘの濃度は高くなることがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１、図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４と同一の符号を付した部分は同一のものを表わしており、本図示例の特徴とするところは、図１に示すごとく、塩化鉄回収設備１６を設け、塩化鉄回収設備１６で回収した塩化鉄を塩化鉄貯槽５に戻し得るようにした点にある。
【００１８】
塩化鉄回収設備１６の具体的構成の一例は図２に示されている。図２は塩化鉄回収設備１６が回分式の例で、図中、１７は流動床式汚泥焼却炉９から抜出された流動媒体１２を搬送するコンベヤ等の搬送手段、１８は搬送手段１７から供給された流動媒体１２と別ラインから供給された塩酸（ＨＣｌ）１９を撹拌機２０により撹拌して流動媒体１２に付着している鉄を溶解させて液体状の塩化鉄を得るための溶解槽である。
【００１９】
２１は一定時間間隔でバルブ２２を開くことにより溶解槽１８から供給された流動媒体１２と塩化鉄の混合した混合物２３を流動媒体１２と塩化鉄２４に分ける分級器、２５は分級器２１で分級されて送給されてきた塩化鉄２４を貯留する貯留槽、２６は貯留槽２５に貯留された塩化鉄２４を塩化鉄貯槽５に供給するポンプである。
【００２０】
２７は分級器２１で分級された流動媒体１２を搬送するための搬送手段、２８は搬送手段２７により搬送されてきた流動媒体１２を貯留するホッパ、２９はホッパ２８から切出された流動媒体１２を搬送して流動床式汚泥焼却炉９へ供給する搬送手段である。
【００２１】
次に、上記図示例の作動を説明する。
従来の設備の場合と同様、濃縮設備１に供給された水分９８〜９９％の下水汚泥２は、濃縮設備１で濃縮されて水分９６〜９８％の濃縮汚泥４となり、脱水設備３へ供給される。脱水設備３に供給された濃縮汚泥４は、脱水されて水分７５〜８０％で且つ蛋白、ＮＨ３等の窒素分の多い脱水汚泥１０が得られ、得られた脱水汚泥１０は流動床式汚泥焼却炉９に供給される。
【００２２】
一方、濃縮設備１には、下水汚泥２を濃縮させるために高分子凝集剤７が供給されると共に、下水汚泥２のより高い凝集効果を得るために塩化鉄貯槽５からは塩化鉄６が供給される。而して、濃縮設備１では、塩化鉄６と下水汚泥２に含まれているリンは前記［化１］に示すように反応してリン酸鉄が生成され、リン酸鉄は濃縮設備１から脱水設備３を経て、脱水汚泥１０と共に流動床式汚泥焼却炉９に供給される。なお、高分子凝集剤７及び塩化鉄６は脱水設備３に供給しても良い。
【００２３】
濃縮設備１や脱水設備３で生じた濾液８は処理場内の排水溝等に排水されて後工程の設備に供給される。
【００２４】
流動床式汚泥焼却炉９においては、導入された空気１１により流動化している流動床９ａ中の流動媒体１２は高温度であるため、供給された脱水汚泥１０中の可燃成分は自燃により燃焼する場合がある。又、流動床９ａに燃料１３が供給されるのは、流動床式汚泥焼却炉９での脱水汚泥１０の焼却開始時のような初期の場合であり、一旦、脱水汚泥１０の燃焼が開始されたら、定常運転時には流動床９ａへの燃料１３の供給は停止される場合が多い。
【００２５】
脱水汚泥１０が燃焼、焼却されて生成された焼却灰を含む排ガス１４は流動床式汚泥焼却炉９から排出されて後工程の集塵器等に供給され、集塵器等で焼却灰を捕集されて清浄化された排ガスは大気放出される。
【００２６】
流動床式汚泥焼却炉９の流動床９ａ中で脱水汚泥１０を燃焼、焼却することにより流動媒体１２にある程度鉄が付着したら、流動媒体１２は流動床式汚泥焼却炉９から抜出されて搬送手段１７により搬送され、溶解槽１８へ供給され、別ラインから溶解槽１８に供給された塩酸１９と撹拌機２０により撹拌、混合される。このため、流動媒体１２に付着していた鉄は溶解して塩化鉄が生成される。塩化鉄の生成は［化２］により行われる。
【００２７】
【化２】
Ｆｅ２Ｏ３＋６ＨＣｌ→２ＦｅＣｌ３＋３Ｈ２Ｏ
【００２８】
溶解槽１８で鉄が溶解して塩化鉄と流動媒体１２の混合物が生成されると、バルブ２２が開かれて混合物２３は分級器２１へ供給され、分級器２１で塩化鉄２４と流動媒体１２に分級され、分級された塩化鉄２４は貯留槽２５へ供給された後、ポンプ２６により塩化鉄貯槽５へ送給される。
【００２９】
分級器２１で分級された流動媒体１２は搬送手段２７により搬送されてホッパ２８に供給され、ホッパ２８から切出されて搬送手段２９により流動床式汚泥焼却炉９へ搬送され、投入される。
【００３０】
本図示例によれば、下水汚泥２のより高い凝集効果を得るために塩化鉄６のような鉄系凝集剤を用いた場合にも、流動媒体１２に付着した鉄は塩化鉄２４として回収されるため、流動床式汚泥焼却炉９では鉄が触媒として作用せず、濃度の高いＮＯｘを発生させることがない。このため流動床式汚泥焼却炉９からの排ガス１４中のＮＯｘの濃度は高くなることがない。
【００３１】
図３は図１に示す塩化鉄回収設備１６の他の例で、連続式にした場合の例である。図中、図２に示すものと同一のものには同一の符号が付されている。又、３０は流動床式汚泥焼却炉９から抜出された流動媒体１２を搬送する搬送手段、３１は搬送手段３０から供給された流動媒体１２と別ラインから供給された塩酸１９を撹拌機３２により撹拌して流動媒体１２に付着している鉄を溶解させ、液体状の塩化鉄を得るための溶解槽、３３は溶解槽３１の底部に溜まった鉄の除去された流動媒体１２を底部から搬送して搬送手段２９に供給するためのスクリュウコンベヤのごとき搬送手段である。
【００３２】
本図示例においても、流動床式汚泥焼却炉９の流動床９ａ中で脱水汚泥１０を燃焼、焼却することにより流動媒体１２に鉄が付着したら、流動媒体１２は流動床式汚泥焼却炉９から抜出されて搬送手段３０により搬送され、溶解槽３１へ供給され、別ラインから溶解槽３１に供給された塩酸１９と撹拌機３２により撹拌、混合される。このため、溶解槽３１では、流動媒体１２に付着していた鉄は溶解して塩化鉄が生成される。塩化鉄の生成は上述の例と同様、［化２］により行われる。
【００３３】
溶解槽３１で鉄が溶解して生成された塩化鉄２４は、貯留槽２５へ供給され、貯留槽２５からポンプ２６により図１の塩化鉄貯槽５へ送給される。
【００３４】
溶解槽３１の底部からは、鉄の分離された流動媒体１２が搬送手段３３により搬送されて搬送手段２９に供給され、搬送手段２９により流動床式汚泥焼却炉９へ搬送され、投入される。
【００３５】
本図示例の場合も、図１に示す下水汚泥２のより高い凝集効果を得るために塩化鉄６のような鉄系凝集剤を用いた場合にも、流動媒体１２に付着した鉄は塩化鉄２４として回収されるため、流動床式汚泥焼却炉９では鉄が触媒として作用せず、濃度の高いＮＯｘを発生させることがない。このため流動床式汚泥焼却炉９からの排ガス１４中のＮＯｘの濃度は高くなることがない。
【００３６】
なお、本発明の汚泥焼却システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜３に記載の汚泥焼却システムによれば、下水汚泥のより高い凝集効果を得るために鉄系凝集剤を用いた場合にも、流動媒体に付着した鉄は塩化鉄として回収されるため、流動床式汚泥焼却炉では鉄が触媒として作用せず、従って、濃度の高いＮＯｘが発生することがなく、流動床式汚泥焼却炉からの排ガス中のＮＯｘの濃度は高くなることはないという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥焼却システムの実施の形態の一例を示すフロー図である。
【図２】図１に用いる塩化鉄回収設備の具体例の一例である。
【図３】図１に用いる塩化鉄回収設備の具体例の他の例である。
【図４】従来の汚泥焼却システムの一例のフロー図である。
【符号の説明】
１　　濃縮設備
２　　下水汚泥
３　　脱水設備
４　　濃縮汚泥
６　　塩化鉄（鉄系凝集剤）
９　　流動床式汚泥焼却炉
１０　　脱水汚泥
１２　　流動媒体
１９　塩酸（酸）
２４　酸化鉄
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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