汚泥処理方法
【課題】コストメリットが出る汚泥処理方法を提供することを課題とする。
【解決手段】有機汚泥を脱水装置５により脱水処理し、得られた脱水ケーキを乾燥装置６により乾燥処理して乾燥汚泥を得る汚泥処理方法であって、乾燥汚泥が有するエネルギーが、脱水装置５に対して投入するエネルギーと乾燥装置６に対して投入するエネルギーとの合算値より大きくなるように、脱水装置５の脱水処理条件及び乾燥装置６の乾燥処理条件を設定し、得られた乾燥汚泥を汚泥燃料とする。すなわち、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回るようにする。
【解決手段】有機汚泥を脱水装置５により脱水処理し、得られた脱水ケーキを乾燥装置６により乾燥処理して乾燥汚泥を得る汚泥処理方法であって、乾燥汚泥が有するエネルギーが、脱水装置５に対して投入するエネルギーと乾燥装置６に対して投入するエネルギーとの合算値より大きくなるように、脱水装置５の脱水処理条件及び乾燥装置６の乾燥処理条件を設定し、得られた乾燥汚泥を汚泥燃料とする。すなわち、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回るようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚泥の処理方法として、例えば、円筒スクリーン内で軸線方向に延びるスクリューを回転させ当該円筒スクリーン内の汚泥を軸線方向に搬送しながら圧搾するスクリュープレス脱水機や、２枚の無端状の濾布ベルトの間に汚泥を挟み込み、多数のローラの回転に従い当該２枚の濾布ベルトを循環移動させながら濾布ベルト間の汚泥をローラの曲面部で圧搾していくベルトプレス脱水機等を用い、汚泥を脱水して厚み５〜２０ｍｍ程度、含水率８５％程度の塊状の脱水ケーキとし、この塊状の脱水ケーキの乾燥に好適な例えば回転乾燥機や、通気回転又は通気竪型乾燥機等を用い、脱水ケーキを乾燥させて含水率１０％程度の乾燥汚泥を得る汚泥処理方法が知られている。
【０００３】
このような汚泥処理方法にあっては、乾燥機で含水率を８５％程度から１０％程度に下げるため、水分を蒸発させるために大きな乾燥エネルギーが必要であり、且つ、上記乾燥機の熱効率が４５〜８０％と高くないことから、乾燥コストが非常に高いという問題がある。
【０００４】
従って、従来は、脱水機からの脱水ケーキを、廃棄物処理業者に処理委託する場合が多いが、このように脱水ケーキを廃棄物処理業者に処理委託する場合は、処理費を重量ベースで支払うため、この場合も費用が結構かかってしまう。また、廃棄物処理業者に処理委託する重量を減らすべく、脱水ケーキを上述のように乾燥機で乾燥させる場合には、乾燥コストが高いためコストメリットはあまり無い。
【０００５】
そこで、従来と同様な一般的な汚泥脱水機を用いて従来と同様な含水率８５％程度の脱水ケーキを得、この脱水ケーキを、ケーキ厚み成形機で水分蒸発可能な例えば０．５ｍｍ〜数ｍｍの薄片状に形成し、得られた薄片状ケーキを、乾燥装置に導入し油槽で搬送しながら加熱により乾燥させ、得られた乾燥汚泥を焼却処理し廃棄物とする汚泥処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２１８３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記公報に記載の汚泥処理方法では、乾燥汚泥を得るのに、脱水、厚み成形、乾燥の３工程が必要であるため、必然的に、その設備コスト及びその消費電力等のコストが非常にかかってしまい、また、得られた乾燥汚泥を焼却処理するのにもコストがかかってしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、コストメリットが出る汚泥処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による汚泥処理方法は、有機汚泥を脱水装置により脱水処理し、得られた脱水ケーキを乾燥装置により乾燥処理して乾燥汚泥を得る汚泥処理方法であって、脱水装置の脱水処理条件及び乾燥装置の乾燥処理条件を、（脱水装置に対して投入するエネルギー）＋（乾燥装置に対して投入するエネルギー）＜（乾燥汚泥が有するエネルギー）を満たすように設定し、乾燥汚泥を汚泥燃料として得ることを特徴としている。
【００１０】
このような汚泥処理方法によれば、乾燥汚泥が有するエネルギーが、脱水装置に対して投入するエネルギーと乾燥装置に対して投入するエネルギーとの合算値より大きくなるように、脱水装置の脱水処理条件及び乾燥装置の乾燥処理条件が設定され、得られた乾燥汚泥が汚泥燃料とされる、すなわち、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回るため、コストメリットが出るようになる。
【００１１】
ここで、脱水装置として、所定の周回軌道を移動する濾布及び当該濾布上に供給された有機汚泥を、対向するプレスロール間で圧搾し薄膜の脱水ケーキを得る濾布走行式脱水機を用い、乾燥装置として、脱水ケーキを熱風の気流に乗せ搬送しながら乾燥させる気流乾燥機を用いるのが好ましい。
【００１２】
これによれば、濾布走行式脱水機により、脱水ケーキの厚みが従来の約５〜２０ｍｍから約１〜２ｍｍの薄膜とされ、且つ、脱水ケーキの含水率が従来の約８５％から約７０％以下に下げられ、このように脱水ケーキが薄膜且つ低含水率とされるため、薄膜且つ低含水率の乾燥に好適な気流乾燥機により、短時間で、脱水ケーキが乾燥されてその含水率が約１０〜３０％に下げられ、例えば木屑並みの発熱量を有する燃料（汚泥燃料）とされる。すなわち、コストの多くを占める乾燥装置に着目し、脱水装置としては、大量の有機汚泥処理には向かないが、後工程の気流乾燥機での最適な処理を可能とすべく従来よりも脱水ケーキの厚みを薄く含水率を低くできると共に厚み成形工程を不要にできる濾布走行式脱水機を用い、後工程の乾燥装置としては、薄膜且つ低含水率の汚泥を、熱容量負荷が高く乾燥効率の高い気流乾燥機を用いることで、短時間で乾燥でき、装置を小型化すると共に乾燥エネルギーも低減できる。その結果、脱水及び乾燥の合算コストを従来に比して容易に下げることができ、当該合算コストを、得られる汚泥燃料の価値より容易に下げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明による汚泥処理方法によれば、コストメリットが出る汚泥処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る汚泥処理方法を採用した汚泥処理システムを示す構成図である。
【図２】図１中の濾布走行式脱水機を示す断面図である。
【図３】図２中の圧搾転着部を示す断面図である。
【図４】脱水助剤添加率と湿量基準含水率との関係を示す線図である。
【図５】汚泥発熱量と投入エネルギーとの関係を本実施形態と従来技術とで比較して示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による汚泥処理方法の好適な実施形態について図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る汚泥処理方法を採用した汚泥処理システムを示す構成図、図２は、図１中の濾布走行式脱水機を示す断面図、図３は、図２中の圧搾転着部を示す断面図であり、この汚泥処理システムは、ここでは、食品工場に採用されているシステムである。
【００１６】
図１に示すように、汚泥処理システム１００は、食品排水を例えば生物処理し固液分離することにより得られた有機汚泥に対して、順次処理を行っていくものであり、前処理装置１、濾布走行式脱水機５、気流乾燥機６をこの順に備える。
【００１７】
前処理装置１は、槽内に導入される有機汚泥に必要に応じて脱水助剤を供給する脱水助剤供給装置１ａ、無機凝集剤を供給する無機凝集剤供給装置１ｂ及び高分子凝集剤を供給する高分子凝集剤供給装置１ｃをそれぞれ備えると共に、槽内の汚泥、脱水助剤及び凝集剤に浸漬する羽根１ｄが駆動源１ｅの駆動により回転し汚泥、脱水助剤、凝集剤を撹拌し混合させて反応させる撹拌機１ｆを備えている。
【００１８】
濾布走行式脱水機５は、前処理装置１から汚泥を導入し脱水して脱水ケーキを得るものであり、処理する際の汚泥の厚さが非常に薄く、従って、薄膜の脱水ケーキを得るのに好適なものである。
【００１９】
そして、濾布走行式脱水機５は、図２に示すように、無端状を成して所定の周回軌道を移動すると共に、前処理装置１からの汚泥Ｓが供給される単一の濾布ベルト（濾布）５Ｖを備え、この濾布ベルト５Ｖに対して順に作用する真空脱水部５Ｘと、圧搾転着部５Ｙと、洗浄・脱水部５Ｚと、を備えている。
【００２０】
濾布ベルト５Ｖは、厚さが４〜８ｍｍ、幅が５００〜４２００ｍｍ程度の無端ベルトであり、図３に示すように、３層構造のフェルト材から成り、具体的には、汚泥Ｓを濾過する極細繊維層で構成された外面層５ａと、水分の浸透を促進する中細繊維層で構成された中間層５ｂと、水切れを促進する基布層で構成された内面層５ｃと、を備えている。これらの外面層５ａ、中間層５ｂ及び内面層５ｃは、接着剤等を使用することなく、綿打ち加工と同様の加工によって相互に繊維が絡み合うように接合されている。そして、図２に示すように、無端状の濾布ベルト５Ｖは、多数のロール５ｇと下側のプレスロール５ｅ及び下側のスクイズロール５ｉ（詳しくは後述）に掛け渡され、毎分５〜５０ｍ程度の移動速度で図２の時計回りの方向に所定の周回軌道を移動するように構成されている。
【００２１】
真空脱水部５Ｘは、濾布ベルト５Ｖの上面側に供給される汚泥Ｓを初期脱水するものであり、当該汚泥Ｓに対し濾布ベルト５Ｖの下面側から例えば最初の脱水部で７ｋＰａ程度の吸引負圧を作用させ、次の脱水部で２５ｋＰａ程度の吸引負圧を作用させて脱水する真空装置５ｄを備えている。
【００２２】
圧搾転着部５Ｙは、真空脱水部５Ｘからの汚泥Ｓを圧搾し脱水ケーキＭを得るものであり、汚泥Ｓを濾布ベルト５Ｖと共に圧搾して脱水する上下一対の対向するプレスロール５ｅ，５ｅを備えると共に、上側のプレスロール５ｅの下流側の近傍に、圧搾脱水により上側のプレスロール５ｅの周面に転着した脱水ケーキＭを剥離させて掻き落とすスクレーパ５ｆを備えている。そして、プレスロール５ｅ，５ｅによるプレス圧力は、１００〜６００ｋＰａ程度の圧力に設定されている。
【００２３】
洗浄・脱水部５Ｚは、圧搾転着部５Ｙからの濾布ベルト５Ｖを洗浄し絞るものであり、当該濾布ベルト５Ｖを洗浄水に浴させるための洗浄プール５ｈを備えると共に、この洗浄プール５ｈの下流側に、濾布ベルト５Ｖに洗浄水を噴射する水洗シャワー５ｊを備え、さらに、この水洗シャワー５ｊの下流側に、洗浄された濾布ベルト５Ｖを絞る上下一対の対向するスクイズロール５ｉ，５ｉを備えている。
【００２４】
図１に戻って、気流乾燥機６は、薄膜且つ低含水率の脱水ケーキＭの乾燥に好適なものであり、濾布走行式脱水機５からの脱水ケーキを導入し、略逆Ｕ字状の経路６ａ内において高速の熱風の気流に乗せ搬送しながら乾燥させて乾燥汚泥とするものである。
【００２５】
次に、このように構成された汚泥処理システム１００の作用について説明する。
【００２６】
汚泥は前処理装置１の槽内に導入され、先ず、脱水助剤供給装置１ａから例えば木屑、灰、石炭等の脱水助剤が槽内に必要に応じて適量供給され、撹拌機１ｆにより汚泥及び脱水助剤が撹拌されることで混合される。
【００２７】
図４は、脱水助剤添加率と湿量基準含水率との関係を示す線図であり、図中、四角印は長径が０．２５ｍｍより小さい木屑を、三角印は長径が０．５〜１．０ｍｍの木屑を、菱形印は灰を、×印は長径が０．５ｍｍより小さい石炭を、丸印は長径が０．５〜１．０ｍｍの石炭をそれぞれ示している。
【００２８】
図４より明らかなように、灰及び石炭は、助剤添加率５０％で含水率が６５％以下まで低下しているため、脱水助剤としては灰や石炭を用いるのが好ましい。
【００２９】
そして、脱水助剤の供給、混合が終わったら、次いで、無機凝集剤供給装置１ｂから例えばＰＡＣ、ポリ鉄等の無機凝集剤が供給され、撹拌機１ｆにより混合されることで、凝結作用により小さなフロックが形成される。
【００３０】
次いで、高分子凝集剤供給装置１ｃから例えばアニオン、カチオン等の高分子凝集剤が供給され、撹拌機１ｆにより混合されることで、凝集作用により小さなフロックが集められて大きなフロックが形成される。そして、前処理装置１からの汚泥Ｓは濾布走行式脱水機５に導入される。
【００３１】
濾布走行式脱水機５では、図２に示すように、汚泥Ｓは濾布ベルト５Ｖ上に供給され、真空脱水部５Ｘにおいて、当該汚泥Ｓに対して真空装置５ｄにより濾布ベルト５Ｖの下面側から吸引負圧が作用し、汚泥Ｓ中の水分が濾布ベルト５Ｖに浸透する。その際、濾布ベルト５Ｖの極細繊維層から成る外面層５ａが毛細管現象により水分のみを透過させて汚泥Ｓを確実に濾過し、中細繊維層から成る中間層５ｂが毛細管現象により水分の透過を促進し、基布層から成る内面層５ｃが水切れを促進する。従って、濾布ベルト５Ｖは、目詰まりを生じることなく汚泥Ｓを効率的に初期脱水する。なお、真空装置５ｄにより吸引された水分は回収タンク（不図示）に回収される。
【００３２】
初期脱水された汚泥Ｓは、圧搾転着部５Ｙにおいて、濾布ベルト５Ｖと共に、対向するプレスロール５ｅ，５ｅ間を通過する際に、これらのロール５ｅ，５ｅにより圧搾されて脱水される。その際、真空脱水部５Ｘで述べたのと同様に、外面層５ａが水分のみを透過させて汚泥Ｓを確実に濾過し、中間層５ｂが水分の透過を促進し、内面層５ｃが水切れを促進する。
【００３３】
これらの汚泥脱水の過程にあっては、脱水助剤が、生成される脱水ケーキＭの含水率の低下に寄与する。
【００３４】
そして、プレスロール５ｅ，５ｅの圧搾により、約１〜２ｍｍの薄膜で含水率が約７０％以下の脱水ケーキＭが形成される。
【００３５】
この脱水ケーキＭは、上側のプレスロール５ｅの周面に転着しスクレーパ５ｆにより掻き落されて回収される。この回収された脱水ケーキＭはフレーク状を呈する。
【００３６】
圧搾転着部５Ｙを通過し脱水ケーキＭが剥離された濾布ベルト５Ｖは、洗浄・脱水部５Ｚにおいて、洗浄プール５ｈの洗浄水に浴することで洗浄され、次いで、水洗シャワー５ｊによる洗浄水の噴射によって洗浄され、次いで、スクイズロール５ｉ，５ｉ間を通過する際に、これらのロール５ｉ，５ｉにより絞られて脱水され元の状態に戻る。
【００３７】
一方、回収されたフレーク状の脱水ケーキＭは、図１に示すように、気流乾燥機６に導入される。ここで、気流乾燥機６の略逆Ｕ字状の経路６ａ内を流れる熱風は４００〜４５０°Ｃ程度であり、脱水ケーキＭは、熱風の気流に乗って経路６ａ内を高速に搬送されながら十分に乾燥されて乾燥汚泥とされる。この乾燥汚泥は、その含水率が約１０〜３０％であり、例えば木屑並みの発熱量を有する燃料（汚泥燃料）とされる。
【００３８】
この乾燥汚泥は、燃料として外部に販売されても良いし、汚泥処理システム１００に設けられた例えばボイラ等の燃焼装置の燃料としても良い。
【００３９】
次に、濾布走行式脱水機５に対して投入するエネルギー、気流乾燥機６に対して投入するエネルギー、乾燥汚泥が有するエネルギー等の具体的な算出方法について図５を参照しながら説明する。
【００４０】
図５は、汚泥発熱量と投入エネルギーとの関係を本実施形態と従来技術とで比較して示す線図である。
【００４１】
ここで、余剰汚泥量；Ｙ(kg)
余剰汚泥の含水率；Ｈ０(%)
脱水機の効率；Ａ１(kg-dry/h)、動力；Ｅ１(kW)
脱水機による脱水後の含水率；Ｈ１(%)
乾燥機の効率；ε２
乾燥後の含水率；Ｈ２(%)
汚泥低位発熱量；ＬＨＶ(Drybase、kcal/kg)
水の蒸発潜熱；Ｑ(20°C、585.9 kcal/kg)とする。
【００４２】
そして、本実施形態では、脱水機として濾布走行式脱水機５を用いているため、当該脱水機５による脱水後の含水率Ｈ１＝７０％とし、気流乾燥機６による乾燥後の含水率Ｈ２＝１０％とする。なお、乾燥後の含水率は、本実施形態と従来技術ともに同じで１０％である。
【００４３】
固形物量Ｓ(kg)は以下の数式（１）で表される。
Ｓ＝Ｙ（１００−Ｈ０）／１００…（１）
ここで、ある時点での水分量をＷｎとすると、以下の数式（２）の関係があるから、
Ｗｎ／（Ｗｎ＋Ｓ）＝Ｈｎ／１００…（２）
（式中、ｎ＝０、１、２）
数式（１）、（２）より、余剰汚泥の水分量Ｗ０(kg)は以下の数式（３）で表され、
Ｗ０＝Ｙ×Ｈ０／１００…（３）
脱水機５による脱水後の水分量Ｗ１(kg)は以下の数式（４）で表され、
Ｗ１＝Ｙ×Ｈ１（１００−Ｈ０）／｛（１００−Ｈ１）×１００｝…（４）
乾燥後の水分量Ｗ２(kg)は以下の数式（５）で表される。
Ｗ２＝Ｙ×Ｈ２（１００−Ｈ０）／｛（１００−Ｈ２）×１００｝…（５）
【００４４】
汚泥発熱量（獲得エネルギー）ＱＱＨｎ(kcal)は以下の数式（６）で表される。
ＱＱＨｎ＝ＬＨＶ×Ｓ−Ｑ×Ｗｎ…（６）
【００４５】
脱水機５による脱水経済効率ｋ１は以下の数式（７）で表される。
ｋ１＝（獲得エネルギー）／（投入エネルギー）…（７）
【００４６】
脱水機５による獲得エネルギーＱＨ１−Ｈ０(kcal)は、数式（６）、（３）、（４）より、以下の数式（８）で表される。
ＱＨ１−Ｈ０＝ＱＱＨ１−ＱＱＨ０
＝Ｑ（Ｗ０−Ｗ１）
＝Ｑ×Ｙ［（Ｈ０／１００）−｛Ｈ１（１００−Ｈ０）／｛（１００−Ｈ１）×１００｝］…（８）
【００４７】
脱水機５に対する投入エネルギーＥＡ(kcal)は以下の数式（９）で表される。
ＥＡ＝（Ｓ／Ａ１）×Ｅ１×８６０(kcal/kW) …（９）
【００４８】
すなわち、数式（７）より、
ｋ１＝数式（８）／数式（９）
【００４９】
ｋ１は、図５中の下側の実線Ｄ１の傾きに相当する。従って、本実施形態によれば、脱水機５により得られた脱水ケーキは、図５中の位置Ｐ１（含水率Ｈ１＝７０％）に位置する。
【００５０】
乾燥機６による乾燥経済効率ｋ２は以下の数式（１０）で表される。
ｋ２＝（獲得エネルギー）／（投入エネルギー）…（１０）
【００５１】
乾燥機６による獲得エネルギーＱＨ２−Ｈ1(kcal)は以下の数式（１１）で表される。
ＱＨ２−Ｈ1＝ＱＱＨ２−ＱＱＨ１…（１１）
【００５２】
乾燥機６に対する投入エネルギーＥＢ(kcal)は以下の数式（１２）で表される。
ＥＢ＝（ＱＱＨ２−ＱＱＨ１）／ε２…（１２）
【００５３】
すなわち、数式（１０）、（１１）、（１２）より、
ｋ２＝ε２となる。
【００５４】
ここで、ｋ２は、図５中の上側の実線Ｄ２の傾きに相当する。従って、本実施形態によれば、乾燥機６により得られた乾燥汚泥は、図５中の位置Ｐ２（含水率Ｈ２＝１０％）に位置する。なお、εは、大凡、０．４５＜εｎ＜０．８である。
【００５５】
そして、本実施形態によれば、上記濾布走行式脱水機５及び上記気流乾燥機６を用いることにより、投入エネルギー２０００(kcal/kg)に対し、汚泥発熱量（乾燥汚泥が有するエネルギー）は３１００(kcal/kg)であった（位置Ｐ２参照）。
【００５６】
すなわち、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回り、コストメリットが出た。
【００５７】
なお、ここでは、図５中の乾燥汚泥の位置は位置Ｐ２となっているが、コストメリットが出る領域は、２点鎖線で示す傾き１の直線Ｒより左側の領域Ｍであるから、この領域Ｍ内に乾燥汚泥が位置するように、脱水処理条件及び乾燥処理条件を設定すれば良い。
【００５８】
このように、本実施形態の汚泥処理方法によれば、乾燥汚泥が有するエネルギーが、脱水装置に対して投入するエネルギーと乾燥装置に対して投入するエネルギーとの合算値より大きくなるように、脱水装置の脱水処理条件及び乾燥装置の乾燥処理条件を設定して、得られた乾燥汚泥を汚泥燃料とするようにしているため、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回り、コストメリットが出るようになっている。
【００５９】
また、本実施形態によれば、脱水装置として濾布走行式脱水機５を用い、乾燥装置として気流乾燥機６を用いているため、濾布走行式脱水機５により、脱水ケーキの厚みが従来の約５〜２０ｍｍから約１〜２ｍｍの薄膜とされ、且つ、脱水ケーキの含水率が従来の約８５％から約７０％以下に下げられ、このように脱水ケーキが薄膜且つ低含水率とされるため、薄膜且つ低含水率の乾燥に好適な気流乾燥機６により、短時間で、脱水ケーキが乾燥されてその含水率が約１０〜３０％に下げられ、例えば木屑並みの発熱量を有する燃料（汚泥燃料）とすることができる。すなわち、コストの多くを占める乾燥装置に着目し、脱水装置としては、大量の有機汚泥処理には向かないが、後工程の気流乾燥機６での最適な処理を可能とすべく従来よりも脱水ケーキの厚みを薄く含水率を低くできると共に厚み成形工程を不要にできる濾布走行式脱水機５を用い、後工程の乾燥装置としては、薄膜且つ低含水率の汚泥を、熱容量負荷が高く乾燥効率の高い気流乾燥機６を用いることで、短時間で乾燥でき、装置を小型化し、乾燥エネルギーも低減できる。その結果、脱水及び乾燥の合算コストを従来に比して容易に下げることができ、当該合算コストを、得られる汚泥燃料の価値より容易に下げることができる。
【００６０】
なお、従来の脱水機として代表的な例えばベルトプレス脱水機を用いると共に、従来の乾燥機として代表的な例えばキルン式乾燥機を用いると、ベルトプレス脱水機による脱水後の含水率Ｈ３＝８２．９％となり、キルン式乾燥機による乾燥後の含水率Ｈ４＝Ｈ２＝１０となり、上記数式に当てはめていくと、ベルトプレス脱水機による脱水経済効率ｋ３は、図５中の下側の点線Ｄ３の傾きに相当し、ベルトプレス脱水機により得られた脱水ケーキは、図５中の位置Ｐ３に位置する。また、キルン式乾燥機による乾燥経済効率ｋ４は、図５中の上側の点線Ｄ４の傾きに相当し、キルン式乾燥機より得られた乾燥汚泥は、図５中の位置Ｐ４に位置する。
【００６１】
このように、従来のベルトプレス脱水機及びキルン式乾燥機を用いた場合には、上記汚泥発熱量（乾燥汚泥が有するエネルギー）３１００(kcal/kg)を得るのに要する投入エネルギーは３２００(kcal/kg)であり（位置Ｐ４参照）、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを下回るため（乾燥汚泥が２点鎖線で示す傾き１の直線Ｒより右側の領域Ｎに位置しているため）、コストメリットが出ない。
【００６２】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、食品工場で生じる有機汚泥を対象としているが、食品工場の有機汚泥に限定されるものではない。
【００６３】
また、上記実施形態においては、脱水と乾燥の合算コストを、得られる汚泥燃料の価値より容易に下げることができるとして、濾布走行式脱水機５及び気流乾燥機６を用いているが、乾燥汚泥が図５中の上記領域Ｍ内に位置できれば、他の脱水機や乾燥機を用いても良い。
【００６４】
因みに、採用しようとしている乾燥機の効率が、従来の乾燥機の効率より高ければ、採用しようとしている脱水機による脱水ケーキの図５中の位置Ｐ１が、従来の乾燥機による点線Ｄ４より左側の領域に位置することで、従来よりもコストメリットが出ることになる。
【符号の説明】
【００６５】
５…濾布走行式脱水機（脱水装置）、５ｅ…プレスロール、５Ｖ…濾布ベルト（濾布）、６…気流乾燥機（乾燥装置）、１００…汚泥処理システム、Ｍ…脱水ケーキ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、汚泥の処理方法として、例えば、円筒スクリーン内で軸線方向に延びるスクリューを回転させ当該円筒スクリーン内の汚泥を軸線方向に搬送しながら圧搾するスクリュープレス脱水機や、２枚の無端状の濾布ベルトの間に汚泥を挟み込み、多数のローラの回転に従い当該２枚の濾布ベルトを循環移動させながら濾布ベルト間の汚泥をローラの曲面部で圧搾していくベルトプレス脱水機等を用い、汚泥を脱水して厚み５〜２０ｍｍ程度、含水率８５％程度の塊状の脱水ケーキとし、この塊状の脱水ケーキの乾燥に好適な例えば回転乾燥機や、通気回転又は通気竪型乾燥機等を用い、脱水ケーキを乾燥させて含水率１０％程度の乾燥汚泥を得る汚泥処理方法が知られている。
【０００３】
このような汚泥処理方法にあっては、乾燥機で含水率を８５％程度から１０％程度に下げるため、水分を蒸発させるために大きな乾燥エネルギーが必要であり、且つ、上記乾燥機の熱効率が４５〜８０％と高くないことから、乾燥コストが非常に高いという問題がある。
【０００４】
従って、従来は、脱水機からの脱水ケーキを、廃棄物処理業者に処理委託する場合が多いが、このように脱水ケーキを廃棄物処理業者に処理委託する場合は、処理費を重量ベースで支払うため、この場合も費用が結構かかってしまう。また、廃棄物処理業者に処理委託する重量を減らすべく、脱水ケーキを上述のように乾燥機で乾燥させる場合には、乾燥コストが高いためコストメリットはあまり無い。
【０００５】
そこで、従来と同様な一般的な汚泥脱水機を用いて従来と同様な含水率８５％程度の脱水ケーキを得、この脱水ケーキを、ケーキ厚み成形機で水分蒸発可能な例えば０．５ｍｍ〜数ｍｍの薄片状に形成し、得られた薄片状ケーキを、乾燥装置に導入し油槽で搬送しながら加熱により乾燥させ、得られた乾燥汚泥を焼却処理し廃棄物とする汚泥処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２１８３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記公報に記載の汚泥処理方法では、乾燥汚泥を得るのに、脱水、厚み成形、乾燥の３工程が必要であるため、必然的に、その設備コスト及びその消費電力等のコストが非常にかかってしまい、また、得られた乾燥汚泥を焼却処理するのにもコストがかかってしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、コストメリットが出る汚泥処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による汚泥処理方法は、有機汚泥を脱水装置により脱水処理し、得られた脱水ケーキを乾燥装置により乾燥処理して乾燥汚泥を得る汚泥処理方法であって、脱水装置の脱水処理条件及び乾燥装置の乾燥処理条件を、（脱水装置に対して投入するエネルギー）＋（乾燥装置に対して投入するエネルギー）＜（乾燥汚泥が有するエネルギー）を満たすように設定し、乾燥汚泥を汚泥燃料として得ることを特徴としている。
【００１０】
このような汚泥処理方法によれば、乾燥汚泥が有するエネルギーが、脱水装置に対して投入するエネルギーと乾燥装置に対して投入するエネルギーとの合算値より大きくなるように、脱水装置の脱水処理条件及び乾燥装置の乾燥処理条件が設定され、得られた乾燥汚泥が汚泥燃料とされる、すなわち、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回るため、コストメリットが出るようになる。
【００１１】
ここで、脱水装置として、所定の周回軌道を移動する濾布及び当該濾布上に供給された有機汚泥を、対向するプレスロール間で圧搾し薄膜の脱水ケーキを得る濾布走行式脱水機を用い、乾燥装置として、脱水ケーキを熱風の気流に乗せ搬送しながら乾燥させる気流乾燥機を用いるのが好ましい。
【００１２】
これによれば、濾布走行式脱水機により、脱水ケーキの厚みが従来の約５〜２０ｍｍから約１〜２ｍｍの薄膜とされ、且つ、脱水ケーキの含水率が従来の約８５％から約７０％以下に下げられ、このように脱水ケーキが薄膜且つ低含水率とされるため、薄膜且つ低含水率の乾燥に好適な気流乾燥機により、短時間で、脱水ケーキが乾燥されてその含水率が約１０〜３０％に下げられ、例えば木屑並みの発熱量を有する燃料（汚泥燃料）とされる。すなわち、コストの多くを占める乾燥装置に着目し、脱水装置としては、大量の有機汚泥処理には向かないが、後工程の気流乾燥機での最適な処理を可能とすべく従来よりも脱水ケーキの厚みを薄く含水率を低くできると共に厚み成形工程を不要にできる濾布走行式脱水機を用い、後工程の乾燥装置としては、薄膜且つ低含水率の汚泥を、熱容量負荷が高く乾燥効率の高い気流乾燥機を用いることで、短時間で乾燥でき、装置を小型化すると共に乾燥エネルギーも低減できる。その結果、脱水及び乾燥の合算コストを従来に比して容易に下げることができ、当該合算コストを、得られる汚泥燃料の価値より容易に下げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明による汚泥処理方法によれば、コストメリットが出る汚泥処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る汚泥処理方法を採用した汚泥処理システムを示す構成図である。
【図２】図１中の濾布走行式脱水機を示す断面図である。
【図３】図２中の圧搾転着部を示す断面図である。
【図４】脱水助剤添加率と湿量基準含水率との関係を示す線図である。
【図５】汚泥発熱量と投入エネルギーとの関係を本実施形態と従来技術とで比較して示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による汚泥処理方法の好適な実施形態について図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る汚泥処理方法を採用した汚泥処理システムを示す構成図、図２は、図１中の濾布走行式脱水機を示す断面図、図３は、図２中の圧搾転着部を示す断面図であり、この汚泥処理システムは、ここでは、食品工場に採用されているシステムである。
【００１６】
図１に示すように、汚泥処理システム１００は、食品排水を例えば生物処理し固液分離することにより得られた有機汚泥に対して、順次処理を行っていくものであり、前処理装置１、濾布走行式脱水機５、気流乾燥機６をこの順に備える。
【００１７】
前処理装置１は、槽内に導入される有機汚泥に必要に応じて脱水助剤を供給する脱水助剤供給装置１ａ、無機凝集剤を供給する無機凝集剤供給装置１ｂ及び高分子凝集剤を供給する高分子凝集剤供給装置１ｃをそれぞれ備えると共に、槽内の汚泥、脱水助剤及び凝集剤に浸漬する羽根１ｄが駆動源１ｅの駆動により回転し汚泥、脱水助剤、凝集剤を撹拌し混合させて反応させる撹拌機１ｆを備えている。
【００１８】
濾布走行式脱水機５は、前処理装置１から汚泥を導入し脱水して脱水ケーキを得るものであり、処理する際の汚泥の厚さが非常に薄く、従って、薄膜の脱水ケーキを得るのに好適なものである。
【００１９】
そして、濾布走行式脱水機５は、図２に示すように、無端状を成して所定の周回軌道を移動すると共に、前処理装置１からの汚泥Ｓが供給される単一の濾布ベルト（濾布）５Ｖを備え、この濾布ベルト５Ｖに対して順に作用する真空脱水部５Ｘと、圧搾転着部５Ｙと、洗浄・脱水部５Ｚと、を備えている。
【００２０】
濾布ベルト５Ｖは、厚さが４〜８ｍｍ、幅が５００〜４２００ｍｍ程度の無端ベルトであり、図３に示すように、３層構造のフェルト材から成り、具体的には、汚泥Ｓを濾過する極細繊維層で構成された外面層５ａと、水分の浸透を促進する中細繊維層で構成された中間層５ｂと、水切れを促進する基布層で構成された内面層５ｃと、を備えている。これらの外面層５ａ、中間層５ｂ及び内面層５ｃは、接着剤等を使用することなく、綿打ち加工と同様の加工によって相互に繊維が絡み合うように接合されている。そして、図２に示すように、無端状の濾布ベルト５Ｖは、多数のロール５ｇと下側のプレスロール５ｅ及び下側のスクイズロール５ｉ（詳しくは後述）に掛け渡され、毎分５〜５０ｍ程度の移動速度で図２の時計回りの方向に所定の周回軌道を移動するように構成されている。
【００２１】
真空脱水部５Ｘは、濾布ベルト５Ｖの上面側に供給される汚泥Ｓを初期脱水するものであり、当該汚泥Ｓに対し濾布ベルト５Ｖの下面側から例えば最初の脱水部で７ｋＰａ程度の吸引負圧を作用させ、次の脱水部で２５ｋＰａ程度の吸引負圧を作用させて脱水する真空装置５ｄを備えている。
【００２２】
圧搾転着部５Ｙは、真空脱水部５Ｘからの汚泥Ｓを圧搾し脱水ケーキＭを得るものであり、汚泥Ｓを濾布ベルト５Ｖと共に圧搾して脱水する上下一対の対向するプレスロール５ｅ，５ｅを備えると共に、上側のプレスロール５ｅの下流側の近傍に、圧搾脱水により上側のプレスロール５ｅの周面に転着した脱水ケーキＭを剥離させて掻き落とすスクレーパ５ｆを備えている。そして、プレスロール５ｅ，５ｅによるプレス圧力は、１００〜６００ｋＰａ程度の圧力に設定されている。
【００２３】
洗浄・脱水部５Ｚは、圧搾転着部５Ｙからの濾布ベルト５Ｖを洗浄し絞るものであり、当該濾布ベルト５Ｖを洗浄水に浴させるための洗浄プール５ｈを備えると共に、この洗浄プール５ｈの下流側に、濾布ベルト５Ｖに洗浄水を噴射する水洗シャワー５ｊを備え、さらに、この水洗シャワー５ｊの下流側に、洗浄された濾布ベルト５Ｖを絞る上下一対の対向するスクイズロール５ｉ，５ｉを備えている。
【００２４】
図１に戻って、気流乾燥機６は、薄膜且つ低含水率の脱水ケーキＭの乾燥に好適なものであり、濾布走行式脱水機５からの脱水ケーキを導入し、略逆Ｕ字状の経路６ａ内において高速の熱風の気流に乗せ搬送しながら乾燥させて乾燥汚泥とするものである。
【００２５】
次に、このように構成された汚泥処理システム１００の作用について説明する。
【００２６】
汚泥は前処理装置１の槽内に導入され、先ず、脱水助剤供給装置１ａから例えば木屑、灰、石炭等の脱水助剤が槽内に必要に応じて適量供給され、撹拌機１ｆにより汚泥及び脱水助剤が撹拌されることで混合される。
【００２７】
図４は、脱水助剤添加率と湿量基準含水率との関係を示す線図であり、図中、四角印は長径が０．２５ｍｍより小さい木屑を、三角印は長径が０．５〜１．０ｍｍの木屑を、菱形印は灰を、×印は長径が０．５ｍｍより小さい石炭を、丸印は長径が０．５〜１．０ｍｍの石炭をそれぞれ示している。
【００２８】
図４より明らかなように、灰及び石炭は、助剤添加率５０％で含水率が６５％以下まで低下しているため、脱水助剤としては灰や石炭を用いるのが好ましい。
【００２９】
そして、脱水助剤の供給、混合が終わったら、次いで、無機凝集剤供給装置１ｂから例えばＰＡＣ、ポリ鉄等の無機凝集剤が供給され、撹拌機１ｆにより混合されることで、凝結作用により小さなフロックが形成される。
【００３０】
次いで、高分子凝集剤供給装置１ｃから例えばアニオン、カチオン等の高分子凝集剤が供給され、撹拌機１ｆにより混合されることで、凝集作用により小さなフロックが集められて大きなフロックが形成される。そして、前処理装置１からの汚泥Ｓは濾布走行式脱水機５に導入される。
【００３１】
濾布走行式脱水機５では、図２に示すように、汚泥Ｓは濾布ベルト５Ｖ上に供給され、真空脱水部５Ｘにおいて、当該汚泥Ｓに対して真空装置５ｄにより濾布ベルト５Ｖの下面側から吸引負圧が作用し、汚泥Ｓ中の水分が濾布ベルト５Ｖに浸透する。その際、濾布ベルト５Ｖの極細繊維層から成る外面層５ａが毛細管現象により水分のみを透過させて汚泥Ｓを確実に濾過し、中細繊維層から成る中間層５ｂが毛細管現象により水分の透過を促進し、基布層から成る内面層５ｃが水切れを促進する。従って、濾布ベルト５Ｖは、目詰まりを生じることなく汚泥Ｓを効率的に初期脱水する。なお、真空装置５ｄにより吸引された水分は回収タンク（不図示）に回収される。
【００３２】
初期脱水された汚泥Ｓは、圧搾転着部５Ｙにおいて、濾布ベルト５Ｖと共に、対向するプレスロール５ｅ，５ｅ間を通過する際に、これらのロール５ｅ，５ｅにより圧搾されて脱水される。その際、真空脱水部５Ｘで述べたのと同様に、外面層５ａが水分のみを透過させて汚泥Ｓを確実に濾過し、中間層５ｂが水分の透過を促進し、内面層５ｃが水切れを促進する。
【００３３】
これらの汚泥脱水の過程にあっては、脱水助剤が、生成される脱水ケーキＭの含水率の低下に寄与する。
【００３４】
そして、プレスロール５ｅ，５ｅの圧搾により、約１〜２ｍｍの薄膜で含水率が約７０％以下の脱水ケーキＭが形成される。
【００３５】
この脱水ケーキＭは、上側のプレスロール５ｅの周面に転着しスクレーパ５ｆにより掻き落されて回収される。この回収された脱水ケーキＭはフレーク状を呈する。
【００３６】
圧搾転着部５Ｙを通過し脱水ケーキＭが剥離された濾布ベルト５Ｖは、洗浄・脱水部５Ｚにおいて、洗浄プール５ｈの洗浄水に浴することで洗浄され、次いで、水洗シャワー５ｊによる洗浄水の噴射によって洗浄され、次いで、スクイズロール５ｉ，５ｉ間を通過する際に、これらのロール５ｉ，５ｉにより絞られて脱水され元の状態に戻る。
【００３７】
一方、回収されたフレーク状の脱水ケーキＭは、図１に示すように、気流乾燥機６に導入される。ここで、気流乾燥機６の略逆Ｕ字状の経路６ａ内を流れる熱風は４００〜４５０°Ｃ程度であり、脱水ケーキＭは、熱風の気流に乗って経路６ａ内を高速に搬送されながら十分に乾燥されて乾燥汚泥とされる。この乾燥汚泥は、その含水率が約１０〜３０％であり、例えば木屑並みの発熱量を有する燃料（汚泥燃料）とされる。
【００３８】
この乾燥汚泥は、燃料として外部に販売されても良いし、汚泥処理システム１００に設けられた例えばボイラ等の燃焼装置の燃料としても良い。
【００３９】
次に、濾布走行式脱水機５に対して投入するエネルギー、気流乾燥機６に対して投入するエネルギー、乾燥汚泥が有するエネルギー等の具体的な算出方法について図５を参照しながら説明する。
【００４０】
図５は、汚泥発熱量と投入エネルギーとの関係を本実施形態と従来技術とで比較して示す線図である。
【００４１】
ここで、余剰汚泥量；Ｙ(kg)
余剰汚泥の含水率；Ｈ０(%)
脱水機の効率；Ａ１(kg-dry/h)、動力；Ｅ１(kW)
脱水機による脱水後の含水率；Ｈ１(%)
乾燥機の効率；ε２
乾燥後の含水率；Ｈ２(%)
汚泥低位発熱量；ＬＨＶ(Drybase、kcal/kg)
水の蒸発潜熱；Ｑ(20°C、585.9 kcal/kg)とする。
【００４２】
そして、本実施形態では、脱水機として濾布走行式脱水機５を用いているため、当該脱水機５による脱水後の含水率Ｈ１＝７０％とし、気流乾燥機６による乾燥後の含水率Ｈ２＝１０％とする。なお、乾燥後の含水率は、本実施形態と従来技術ともに同じで１０％である。
【００４３】
固形物量Ｓ(kg)は以下の数式（１）で表される。
Ｓ＝Ｙ（１００−Ｈ０）／１００…（１）
ここで、ある時点での水分量をＷｎとすると、以下の数式（２）の関係があるから、
Ｗｎ／（Ｗｎ＋Ｓ）＝Ｈｎ／１００…（２）
（式中、ｎ＝０、１、２）
数式（１）、（２）より、余剰汚泥の水分量Ｗ０(kg)は以下の数式（３）で表され、
Ｗ０＝Ｙ×Ｈ０／１００…（３）
脱水機５による脱水後の水分量Ｗ１(kg)は以下の数式（４）で表され、
Ｗ１＝Ｙ×Ｈ１（１００−Ｈ０）／｛（１００−Ｈ１）×１００｝…（４）
乾燥後の水分量Ｗ２(kg)は以下の数式（５）で表される。
Ｗ２＝Ｙ×Ｈ２（１００−Ｈ０）／｛（１００−Ｈ２）×１００｝…（５）
【００４４】
汚泥発熱量（獲得エネルギー）ＱＱＨｎ(kcal)は以下の数式（６）で表される。
ＱＱＨｎ＝ＬＨＶ×Ｓ−Ｑ×Ｗｎ…（６）
【００４５】
脱水機５による脱水経済効率ｋ１は以下の数式（７）で表される。
ｋ１＝（獲得エネルギー）／（投入エネルギー）…（７）
【００４６】
脱水機５による獲得エネルギーＱＨ１−Ｈ０(kcal)は、数式（６）、（３）、（４）より、以下の数式（８）で表される。
ＱＨ１−Ｈ０＝ＱＱＨ１−ＱＱＨ０
＝Ｑ（Ｗ０−Ｗ１）
＝Ｑ×Ｙ［（Ｈ０／１００）−｛Ｈ１（１００−Ｈ０）／｛（１００−Ｈ１）×１００｝］…（８）
【００４７】
脱水機５に対する投入エネルギーＥＡ(kcal)は以下の数式（９）で表される。
ＥＡ＝（Ｓ／Ａ１）×Ｅ１×８６０(kcal/kW) …（９）
【００４８】
すなわち、数式（７）より、
ｋ１＝数式（８）／数式（９）
【００４９】
ｋ１は、図５中の下側の実線Ｄ１の傾きに相当する。従って、本実施形態によれば、脱水機５により得られた脱水ケーキは、図５中の位置Ｐ１（含水率Ｈ１＝７０％）に位置する。
【００５０】
乾燥機６による乾燥経済効率ｋ２は以下の数式（１０）で表される。
ｋ２＝（獲得エネルギー）／（投入エネルギー）…（１０）
【００５１】
乾燥機６による獲得エネルギーＱＨ２−Ｈ1(kcal)は以下の数式（１１）で表される。
ＱＨ２−Ｈ1＝ＱＱＨ２−ＱＱＨ１…（１１）
【００５２】
乾燥機６に対する投入エネルギーＥＢ(kcal)は以下の数式（１２）で表される。
ＥＢ＝（ＱＱＨ２−ＱＱＨ１）／ε２…（１２）
【００５３】
すなわち、数式（１０）、（１１）、（１２）より、
ｋ２＝ε２となる。
【００５４】
ここで、ｋ２は、図５中の上側の実線Ｄ２の傾きに相当する。従って、本実施形態によれば、乾燥機６により得られた乾燥汚泥は、図５中の位置Ｐ２（含水率Ｈ２＝１０％）に位置する。なお、εは、大凡、０．４５＜εｎ＜０．８である。
【００５５】
そして、本実施形態によれば、上記濾布走行式脱水機５及び上記気流乾燥機６を用いることにより、投入エネルギー２０００(kcal/kg)に対し、汚泥発熱量（乾燥汚泥が有するエネルギー）は３１００(kcal/kg)であった（位置Ｐ２参照）。
【００５６】
すなわち、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回り、コストメリットが出た。
【００５７】
なお、ここでは、図５中の乾燥汚泥の位置は位置Ｐ２となっているが、コストメリットが出る領域は、２点鎖線で示す傾き１の直線Ｒより左側の領域Ｍであるから、この領域Ｍ内に乾燥汚泥が位置するように、脱水処理条件及び乾燥処理条件を設定すれば良い。
【００５８】
このように、本実施形態の汚泥処理方法によれば、乾燥汚泥が有するエネルギーが、脱水装置に対して投入するエネルギーと乾燥装置に対して投入するエネルギーとの合算値より大きくなるように、脱水装置の脱水処理条件及び乾燥装置の乾燥処理条件を設定して、得られた乾燥汚泥を汚泥燃料とするようにしているため、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを上回り、コストメリットが出るようになっている。
【００５９】
また、本実施形態によれば、脱水装置として濾布走行式脱水機５を用い、乾燥装置として気流乾燥機６を用いているため、濾布走行式脱水機５により、脱水ケーキの厚みが従来の約５〜２０ｍｍから約１〜２ｍｍの薄膜とされ、且つ、脱水ケーキの含水率が従来の約８５％から約７０％以下に下げられ、このように脱水ケーキが薄膜且つ低含水率とされるため、薄膜且つ低含水率の乾燥に好適な気流乾燥機６により、短時間で、脱水ケーキが乾燥されてその含水率が約１０〜３０％に下げられ、例えば木屑並みの発熱量を有する燃料（汚泥燃料）とすることができる。すなわち、コストの多くを占める乾燥装置に着目し、脱水装置としては、大量の有機汚泥処理には向かないが、後工程の気流乾燥機６での最適な処理を可能とすべく従来よりも脱水ケーキの厚みを薄く含水率を低くできると共に厚み成形工程を不要にできる濾布走行式脱水機５を用い、後工程の乾燥装置としては、薄膜且つ低含水率の汚泥を、熱容量負荷が高く乾燥効率の高い気流乾燥機６を用いることで、短時間で乾燥でき、装置を小型化し、乾燥エネルギーも低減できる。その結果、脱水及び乾燥の合算コストを従来に比して容易に下げることができ、当該合算コストを、得られる汚泥燃料の価値より容易に下げることができる。
【００６０】
なお、従来の脱水機として代表的な例えばベルトプレス脱水機を用いると共に、従来の乾燥機として代表的な例えばキルン式乾燥機を用いると、ベルトプレス脱水機による脱水後の含水率Ｈ３＝８２．９％となり、キルン式乾燥機による乾燥後の含水率Ｈ４＝Ｈ２＝１０となり、上記数式に当てはめていくと、ベルトプレス脱水機による脱水経済効率ｋ３は、図５中の下側の点線Ｄ３の傾きに相当し、ベルトプレス脱水機により得られた脱水ケーキは、図５中の位置Ｐ３に位置する。また、キルン式乾燥機による乾燥経済効率ｋ４は、図５中の上側の点線Ｄ４の傾きに相当し、キルン式乾燥機より得られた乾燥汚泥は、図５中の位置Ｐ４に位置する。
【００６１】
このように、従来のベルトプレス脱水機及びキルン式乾燥機を用いた場合には、上記汚泥発熱量（乾燥汚泥が有するエネルギー）３１００(kcal/kg)を得るのに要する投入エネルギーは３２００(kcal/kg)であり（位置Ｐ４参照）、得られた汚泥燃料の価値が、当該汚泥燃料を得るのにかかる脱水及び乾燥の合算コストを下回るため（乾燥汚泥が２点鎖線で示す傾き１の直線Ｒより右側の領域Ｎに位置しているため）、コストメリットが出ない。
【００６２】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、食品工場で生じる有機汚泥を対象としているが、食品工場の有機汚泥に限定されるものではない。
【００６３】
また、上記実施形態においては、脱水と乾燥の合算コストを、得られる汚泥燃料の価値より容易に下げることができるとして、濾布走行式脱水機５及び気流乾燥機６を用いているが、乾燥汚泥が図５中の上記領域Ｍ内に位置できれば、他の脱水機や乾燥機を用いても良い。
【００６４】
因みに、採用しようとしている乾燥機の効率が、従来の乾燥機の効率より高ければ、採用しようとしている脱水機による脱水ケーキの図５中の位置Ｐ１が、従来の乾燥機による点線Ｄ４より左側の領域に位置することで、従来よりもコストメリットが出ることになる。
【符号の説明】
【００６５】
５…濾布走行式脱水機（脱水装置）、５ｅ…プレスロール、５Ｖ…濾布ベルト（濾布）、６…気流乾燥機（乾燥装置）、１００…汚泥処理システム、Ｍ…脱水ケーキ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機汚泥を脱水装置により脱水処理し、得られた脱水ケーキを乾燥装置により乾燥処理して乾燥汚泥を得る汚泥処理方法であって、
前記脱水装置の脱水処理条件及び前記乾燥装置の乾燥処理条件を、
（前記脱水装置に対して投入するエネルギー）＋（前記乾燥装置に対して投入するエネルギー）＜（前記乾燥汚泥が有するエネルギー）
を満たすように設定し、
前記乾燥汚泥を汚泥燃料として得ることを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項２】
前記脱水装置として、所定の周回軌道を移動する濾布及び当該濾布上に供給された前記有機汚泥を、対向するプレスロール間で圧搾し薄膜の前記脱水ケーキを得る濾布走行式脱水機を用い、
前記乾燥装置として、前記脱水ケーキを熱風の気流に乗せ搬送しながら乾燥させる気流乾燥機を用いることを特徴とする請求項１記載の汚泥処理方法。
【請求項１】
有機汚泥を脱水装置により脱水処理し、得られた脱水ケーキを乾燥装置により乾燥処理して乾燥汚泥を得る汚泥処理方法であって、
前記脱水装置の脱水処理条件及び前記乾燥装置の乾燥処理条件を、
（前記脱水装置に対して投入するエネルギー）＋（前記乾燥装置に対して投入するエネルギー）＜（前記乾燥汚泥が有するエネルギー）
を満たすように設定し、
前記乾燥汚泥を汚泥燃料として得ることを特徴とする汚泥処理方法。
【請求項２】
前記脱水装置として、所定の周回軌道を移動する濾布及び当該濾布上に供給された前記有機汚泥を、対向するプレスロール間で圧搾し薄膜の前記脱水ケーキを得る濾布走行式脱水機を用い、
前記乾燥装置として、前記脱水ケーキを熱風の気流に乗せ搬送しながら乾燥させる気流乾燥機を用いることを特徴とする請求項１記載の汚泥処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１８２６０（Ｐ２０１１−２１８２６０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７７８０（Ｐ２０１０−８７７８０）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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