(57)【要約】【課題】ごみ汚水をごみピットに散布して廃棄物に同伴させることで焼却炉に供給して処理するについて、ごみピットに散布したごみ汚水の重力による廃棄物堆積層下層への移動を効果的に抑えることで廃棄物堆積層におけるごみ質の均質化を図れるようにする。【解決手段】ごみピット１に貯留の廃棄物を焼却炉４に送り込んで焼却処理する廃棄物処理施設で発生するごみ汚水をごみピットにおける廃棄物堆積層３に散布して廃棄物に同伴させることにより焼却炉での加熱により処理するごみ汚水処理方法について、ごみ汚水を増粘処理し、これで得られる高粘性のごみ汚水を廃棄物堆積層への散布に用いるようにしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみピットに貯留の廃棄物を焼却炉に送り込んで焼却処理する廃棄物処理施設で発生するごみ汚水を前記ごみピットに散布して前記廃棄物に同伴させることにより前記焼却炉での加熱により処理するごみ汚水処理方法において、
前記ごみ汚水を増粘処理し、これで得られる高粘性のごみ汚水を前記散布に用いるようにしたことを特徴とするごみ汚水処理方法。
【請求項２】
増粘剤またはゲル化剤を前記ごみ汚水に添加することで前記増粘処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のごみ汚水処理方法。
【請求項３】
前記増粘処理に際し脱塩剤を前記ごみ汚水に添加するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のごみ汚水処理方法。
【請求項４】
ごみピットに貯留の廃棄物を焼却炉に送り込んで焼却処理する廃棄物処理施設で発生するごみ汚水を前記ごみピットに散布できるようにされ、この散布により前記ごみ汚水を前記廃棄物に同伴させることにより前記焼却炉での加熱により処理できるようにされてなるごみ汚水処理装置において、
前記ごみ汚水を増粘処理する増粘処理系を備え、この増粘処理系での処理で得られる高粘性のごみ汚水を前記散布に用いるようにされていることを特徴とするごみ汚水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理施設で発生するごみ汚水の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物処理施設は、一般に、処理対象の廃棄物を一時的に貯留する設備としてごみピットを備え、このごみピットに貯留の廃棄物をごみクレーンなどの廃棄物供給設備で焼却炉に供給して焼却することで処理するようになっている。こうした廃棄物処理施設では、廃棄物の水分問題があり、またごみ汚水問題がある。
【０００３】
廃棄物の水分問題は、焼却炉に供給された廃棄物の水分（廃棄物が含有する水分や廃棄物に付着する水分）に応じて焼却時の発熱量が異なることに関係しており、水分が多過ぎると発熱量が低くなり過ぎ、そのために自燃不可あるいは自己熱溶融不可となって助燃を必要とすることからランニングコストが増大し、一方、水分が少な過ぎると発熱量が高くなり過ぎ、そのためにクリンカが発生して付着するというクリンカ問題を招くことになるといった問題である。
【０００４】
このような廃棄物の水分問題は、ごみピットでの廃棄物の貯留に大きく影響される。廃棄物を貯留しているごみピットでは、廃棄物中の水分が重力により廃棄物堆積層の上層から下層へ移動する。またごみピットでは、例えば廃棄物を廃棄物堆積層からごみクレーンで持ち上げて落とすのを繰り返すようにして貯留廃棄物の攪拌がなされ、この攪拌により、水分が多くて比重の大きい生ごみのような廃棄物は下層に集まり、紙ごみやプラスチックごみのような水分が少なくて比重の小さい廃棄物は上層に集まるというようにして廃棄物の性状に関する分離がなされる。
【０００５】
そしてこれらの水分移動や性状に関する分離により、ごみピット中の廃棄物堆積層では、主に水分量に起因する発熱量に関したごみ質の不均質化を生じる。すなわち廃棄物堆積層の下層では水分が過剰となって廃棄物の発熱量が低過ぎる状態となり、上層では水分が過少となって廃棄物の発熱量が高過ぎる状態になるということである。
【０００６】
このようなごみ質の不均質化は、焼却不適な不燃物として扱われてきたプラスチックごみを、最終処分場の逼迫やエネルギー熱回収といった観点から、生ごみなどと合わせて焼却処理するケースが増加していることに伴って、強まる傾向にある。すなわち吸水性のないプラスチックごみが焼却対象の廃棄物に占める割合が増大し、これにより廃棄物堆積層でのごみ質の不均質化が助長される傾向にあるということである。
【０００７】
ごみ汚水問題は、廃棄物処理施設で発生する汚水であるごみ汚水の処理に関する問題である。ごみ汚水は、主にごみピットに貯留の廃棄物から発生し、汚濁度が高く、そのため廃棄物処理施設内で処理する必要がある。
【０００８】
以上のような廃棄物の水分問題とごみ汚水問題に対処する方法として、廃棄物を焼却中の焼却炉でごみ汚水を処理する方法がある。そしてその方法には、例えば特許文献１や特許文献２に開示の例のように、ごみ汚水をごみピットに散布して廃棄物に同伴させることで焼却炉に供給する方法、ごみ汚水を焼却炉内に噴霧する方法、ごみ汚水の焼却炉への噴霧と廃棄物への同伴を組み合わせて用いる方法がある。
【０００９】
図４に示すのは、焼却炉への噴霧と廃棄物への同伴を組み合わせる方法が適用される廃棄物処理施設における要部の構成である。廃棄物処理施設は、ごみピット１を備えており、このごみピット１に焼却対象の廃棄物を一時的に貯留できるようにされている。ごみピット１には、ごみクレーン２が設けられており、廃棄物堆積層３の廃棄物をごみクレーン２により図示を省略の経路で焼却炉４に送り込むことができるようにされている。
【００１０】
ごみピット１の廃棄物堆積層３では、図中にブロック矢印でイメージ化して示すように、廃棄物中の水分が重力により廃棄物堆積層３の上層から下層に向けて移動し、廃棄物堆積層３の上層で水分が少なく下層で水分が多くなるというごみ質の不均質化を生じる。そしてごみピット１の底部まで達した水分は、ごみピット１に連通するようにして設けられているごみ汚水貯留槽５に集水され、ごみ汚水として貯留される。
【００１１】
ごみ汚水貯留槽５に貯留のごみ汚水は、移送ポンプ６でごみ汚水処理装置７に供給されて処理される。ごみ汚水処理装置７は、移送ポンプ６で供給されてくるごみ汚水をろ過器８でろ過処理する。ろ過器８での処理を経たごみ汚水は、ろ過ごみ汚水となってろ過ごみ汚水貯留槽９に貯留される。ろ過ごみ汚水貯留槽９には移送ポンプ１０が接続され、さらに移送ポンプ１０に散布器１１と噴霧器１２が接続されており、散布器１１によりごみピット１の廃棄物堆積層３にごみ汚水が散布され、噴霧器１２により焼却炉４にごみ汚水が噴霧される。そして廃棄物堆積層３に散布されたごみ汚水は、焼却炉４に供給される廃棄物に同伴することで焼却炉４における加熱により処理され、また焼却炉４に噴霧されたごみ汚水も同様に焼却炉４における加熱により処理される。
【００１２】
このようにごみ汚水を処理することにより、廃棄物処理施設内でのごみ汚水の処理が容易となり、またごみ汚水の焼却炉への噴霧や廃棄物への同伴により、焼却時の発熱量が高くなり過ぎるのを防ぐことも可能となる。
【００１３】
【特許文献１】特開平５−１１８５２５号公報
【特許文献２】特開平１０−３３９４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、ごみ汚水を焼却炉に噴霧したり廃棄物に同伴させたりして処理する方法は、廃棄物処理施設内でのごみ汚水の処理を容易にしてごみ汚水問題を解決し、また水分問題にも一定の効果をもたらす。特に、ごみ汚水を廃棄物に同伴させるだけで処理する方法は、トラブルを招き易い高温の焼却炉に対するごみ汚水の噴霧を不要にできるという点で優れている。
【００１５】
しかしその水分問題についての効果は限定的なものにとどまっている。上述のように従来の方法では、ごみ汚水をろ過して得られるろ過ごみ汚水をごみピットに散布している。この場合、散布されたろ過ごみ汚水は、流動性が高いために重力によりすぐに廃棄物堆積層の下層に移動してしまう。つまり従来におけるようなごみ汚水の散布では、廃棄物堆積層中の廃棄物に対する水分調整が効果的になされず、廃棄物堆積層におけるごみ質の不均質性を十分に解消することができない。このため廃棄物堆積層下層で廃棄物の水分が過剰となるのを避けられず、その水分過剰の廃棄物が焼却炉に供給されることで、発熱量が低くなり過ぎて助燃を必要とする状態を招くことになるし、また焼却炉へのごみ汚水の噴霧を行わない場合、廃棄物堆積層の上層における水分過少の廃棄物により発熱量が高くなり過ぎてクリンカ問題を招くことになる。
【００１６】
本発明は、以上のような知見に基づいてなされたものであり、その課題は、ごみ汚水をごみピットに散布して廃棄物に同伴させることで焼却炉に供給して処理するについて、ごみピットに散布したごみ汚水の重力による廃棄物堆積層下層への移動を効果的に抑えることができるようにし、これにより廃棄物堆積層におけるごみ質の均質化を図れるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明では、上記課題を解決するために、ごみピットに貯留の廃棄物を焼却炉に送り込んで焼却処理する廃棄物処理施設で発生するごみ汚水を前記ごみピットに散布して前記廃棄物に同伴させることにより前記焼却炉での加熱により処理するごみ汚水処理方法において、前記ごみ汚水を増粘処理し、これで得られる高粘性のごみ汚水を前記散布に用いるようにしたことを特徴としている。
【００１８】
高粘性のごみ汚水は、その高粘性により流動性が低下するとともに廃棄物に付着し易くなる。このためごみピットに散布したごみ汚水の重力による廃棄物堆積層下層への移動を効果的に抑えることができ、したがって廃棄物堆積層におけるごみ質の均質化を図ることができる。
【００１９】
また高粘性のごみ汚水は、蒸発しにくいという性質もある。このため臭気問題対策にも効果がある。すなわち廃棄物堆積層に散布された高粘性のごみ汚水は、その低流動性と付着性により廃棄物堆積層の上層において廃棄物を覆う状態となることができ、その状態にあって蒸発しにくいという性質により、廃棄物から臭気成分が揮散するのを抑えて悪臭の拡散を抑制するのに働く。
【００２０】
ごみ汚水に対する増粘処理は、増粘剤やゲル化剤を用いることで容易に行うことが可能である。したがって本発明では、上記のようなごみ汚水処理方法について、増粘剤またはゲル化剤を前記ごみ汚水に添加することで前記増粘処理を行うようにするのを好ましい形態としている。
【００２１】
また本発明では、上記のようなごみ汚水処理方法について、前記増粘処理に際し脱塩剤を前記ごみ汚水に添加するようにするのを好ましい形態としている。これは、ごみ汚水の高粘度化のために必要な増粘処理を利用して脱塩剤をごみ汚水に添加し、そのごみ汚水の散布で脱塩剤を廃棄物に添加するようにしたものであり、これにより大きなコスト負担を招くことなく脱塩剤を廃棄物に添加することができる。そして廃棄物に脱塩剤を添加することで、プラスチックごみ類を含む廃棄物の焼却に際して発生する塩化水素や硫黄酸化物などの有害物質の発生量を減少させることができる。
【００２２】
上記のようなごみ汚水処理方法を実施するためのごみ汚水処理装置は、ごみピットに貯留の廃棄物を焼却炉に送り込んで焼却処理する廃棄物処理施設で発生するごみ汚水を前記ごみピットに散布できるようにされ、この散布により前記ごみ汚水を前記廃棄物に同伴させることにより前記焼却炉での加熱により処理できるようにされてなり、そして前記ごみ汚水を増粘処理する増粘処理系を備え、この増粘処理系での処理で得られる高粘性のごみ汚水を前記散布に用いるようにされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上のような本発明によれば、ごみ汚水をごみピットに散布して廃棄物に同伴させることで焼却炉に供給して処理するについて、ごみピットに散布したごみ汚水の重力による廃棄物堆積層下層への移動を効果的に抑えることができるようになり、これにより廃棄物堆積層における水分量に関するごみ質の均質化を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１に、一実施形態によるごみ汚水処理方法を実施するためのごみ汚水処理装置２１を組み込んだ廃棄物処理施設の要部の構成を模式化して示す。なお、図１の廃棄物処理施設における基本的な構成は、図４に関して上で説明した従来の廃棄物処理施設における構成と同様である。したがって、以下ではごみ汚水処理装置２１に特徴的な構成について主に説明し、図４の廃棄物処理施設と共通する要素については、図４におけるのと同一の符号を付して示し、上での説明を援用するものとする。
【００２５】
ごみ汚水処理装置２１は、増粘処理系２２を備えるとともに、脱塩剤添加系２３を備えている。増粘処理系２２は、増粘用添加剤切出装置２４と攪拌機２５を備えてなる。増粘用添加剤切出装置２４は、増粘用添加剤として増粘剤またはゲル化剤を貯留しており、必要量の増粘剤またはゲル化剤を切り出してろ過ごみ汚水貯留槽９のろ過ごみ汚水に添加する。増粘剤としては、例えばガティガム、カラナギン、キサンタンガム、グアーガム、ＣＭＣ-Ｃａ、ＣＭＣ-Ｎａ、セルロースなどを用いることができる。またゲル化剤としては、ペクチン、ゼラチンなどを用いることができる。
【００２６】
攪拌機２５は、ろ過ごみ汚水貯留槽９のろ過ごみ汚水を攪拌できるように設けられており、増粘剤やゲル化剤が添加されたろ過ごみ汚水を攪拌することでろ過ごみ汚水に増粘剤やゲル化剤の添加量に応じた粘性を生じさせ、これによりろ過ごみ汚水を高粘性のごみ汚水とする。
【００２７】
脱塩剤添加系２３は、脱塩剤切出装置２６を備えてなる。脱塩剤切出装置２６は、例えば消石灰や苛性ソーダなどが用いられる脱塩剤を貯留しており、必要量の脱塩剤を切り出してろ過ごみ汚水貯留槽９のろ過ごみ汚水に添加する。ろ過ごみ汚水に添加された脱塩剤は、攪拌機２５による攪拌でろ過ごみ汚水ないし高粘性のごみ汚水に均一に混合させられる。このような脱塩剤添加系２３による脱塩剤のごみ汚水への添加は、増粘処理系２２による増粘処理を利用してなされるものであり、したがって大きなコスト負担を招くことなく行うことができる。
【００２８】
以上のようにして得られる脱塩剤添加の高粘性のごみ汚水は、移送ポンプ１０で散布器１１に供給され、散布器１１によりごみピット１の廃棄物堆積層３に噴霧状にして散布される。散布された高粘性のごみ汚水は、その高粘性により流動性が低下するとともに廃棄物に付着し易くなっており、例えば１００００〜５００００ｍＰａ・ｓ程度の粘度としてあれば、下層への移動が効果的に抑えられ、図中にブロック矢印でイメージ化して示すように、ほぼ廃棄物堆積層３の上層部に留まった状態となる。したがって高粘性のごみ汚水は、主に廃棄物堆積層３の上層における廃棄物に同伴して焼却炉４に送り込まれて処理されることになる。
【００２９】
図２に示すのは、廃棄物堆積層３における水分分布の例で、図２の（ａ）に高粘性のごみ汚水を散布する前の水分分布を示し、図２の（ｂ）に高粘性のごみ汚水を散布した後の水分分布を示してある。この例は、廃棄物堆積層３に一般廃棄物が３００ｔ堆積しており、また一般廃棄物では１ｔ当たり４０〜６０Ｌのごみ汚水が発生することから、３００ｔの廃棄物から約１５ｔのごみ汚水が発生する場合とし、廃棄物堆積層３をそれぞれ１００ｔずつの上層、中層、下層として均等な３層に分け、それら各層の平均水分を模擬的に求めたものである。
【００３０】
高粘性のごみ汚水の散布前では、上層における水分は３０〜４０％と過少状態にあり、下層における水分は６０〜８０％と過剰状態にある。こうした水分分布状態にある廃棄物堆積層３に１５ｔのごみ汚水から得られる１５ｔの高粘性のごみ汚水を散布すると、そのごみ汚水が廃棄物堆積層３の上層に留まった状態となることから、上層における水分は３９〜４８％と増大する一方で、下層における水分は５３〜７６％と減少し、これにより廃棄物堆積層３におけるごみ質の均質化がもたらされる。そしてこのようにごみ質が均質化することにより、焼却炉での焼却に際して発熱量が低過ぎたり高過ぎたりする状態になるのをなくすか、あるいは減らすことができ、したがって助燃についてのランニングコストを低減することができるとともに、クリンカの発生を抑制することもできる。またごみ質の均質化は、焼却炉での燃焼の安定化をもたらし、これにより窒素酸化物や一酸化炭素の排出量が低減する効果も得られる。
【００３１】
ここで、ランニングコストの低減についての試算例を説明する。増粘用添加剤として増粘剤を用い、増粘剤には、冷水でもスムーズに溶解し少量で高い粘度が得られ、しかも２００円／ｋｇ程度と比較的低価格であるグアーガム(天然増粘多糖類)を用いるものとする。また高粘性のごみ汚水の粘度は５００００ｍＰａ・ｓ程度にするものとする。この場合、図３に示すグアーガムの添加濃度とごみ汚水の粘度の関係から、グアーガムを２．５％添加する必要がある。したがって上述の例のようにごみピットに貯留の廃棄物が３００ｔの場合であると、増粘剤に要する費用は、
15ｔ×1000ｋｇ/ｔ×2.5％÷100％×200円／ｋｇ＝75000円
となる。
【００３２】
一方、焼却炉が流動床式のガス化溶融炉である場合、廃棄物１ｔ当たり３０Ｌ程度またはそれ以上の灯油を使って助燃を行うのが通常である。この場合に、上述のようなごみ質の均質化により助燃の灯油使用量を廃棄物１ｔ当たり１５Ｌ程度と半分に減らすことができる。したがって灯油単価を現状価格の７０円／Ｌとすると、助燃についての費用低減は、
15L/ごみｔ×300ｔ×70円/L＝315000円
となり、廃棄物３００ｔ当たり２４００００円という大幅なコスト低減効果が得られることになる。
【００３３】
ごみピット１に散布して廃棄物に同伴させるごみ汚水を高粘性にすることには、以上のようなごみ質の均質化による効果の他に、ごみピット１における臭気問題についても効果がある。上述のように廃棄物堆積層３に散布された高粘性のごみ汚水は廃棄物堆積層３の上層に留まり、そこにおいて廃棄物を覆う状態となる。そしてその状態にあって高粘性であることで蒸発しにくいという特性が発揮され、この特性により廃棄物堆積層３から臭気成分が揮散するのを抑えて悪臭の拡散を抑制するのに働く。
【００３４】
以上のようなごみ質の均質化による効果などに加えて本実施形態では、脱塩剤を散布用のごみ汚水に添加していることから、廃棄物の焼却に際して発生する塩化水素や硫黄酸化物などの有害物質の発生量を減少させるという効果が得られ、しかも散布するごみ汚水が高粘性であることにより、この有害物質減少効果をより高めることができる。すなわち高粘性のごみ汚水は、上述のように廃棄物堆積層の上層に留まる状態となる。一方、廃棄物堆積層の上層は、上述のような廃棄物堆積層における廃棄物の性状に関する分離によりプラスチックごみの比率が高くなるのが通常である。そしてこれらのことから、散布で廃棄物に同伴させる脱塩剤添加のごみ汚水のほとんどは、プラスチックごみの比率が高く塩化水素や硫黄酸化物などの有害物質の発生量が多い可能性の高い廃棄物堆積層の上層における廃棄物に同伴することになり、したがってごみ汚水に添加した脱塩剤をより効果的に有害物質の発生抑制に働かせることができることになる。
【００３５】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、これは代表的な例に過ぎず、本発明はその趣旨を逸脱することのない範囲で様々な形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態によるごみ汚水処理装置を組み込んだ廃棄物処理施設の要部の構成を示す図である。
【図２】廃棄物堆積層における水分分布を示す図である。
【図３】グアーガムの添加濃度と粘度の関係を示す図である。
【図４】従来の廃棄物処理施設の要部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    ごみピット
３    廃棄物堆積層
４    焼却炉
２１    ごみ汚水処理装置
２２    増粘処理系
２３    脱塩剤添加系
【図１】
2009180461.tif 000003
【図２】
2009180461.tif 000004
【図３】
2009180461.tif 000005
【図４】
2009180461.tif 000006