7種類の汚泥処理・処分技術の比較

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現在の汚泥処理・処分の主な工程は、1．汚泥の嫌気性発酵、2．汚泥の好気性堆肥化、3．汚泥の焼却発電、4．汚泥の衛生的埋立、5．回転窯による乾燥、6．プレートフィルターによる二次圧濾、7．固化剤を用いた安定化です。ここでは、これら各工程の核心的な技術的特徴を一つずつ詳しく解説し、皆様の参考にしていただきます。一、汚泥の嫌気性発酵の嫌気性3段階：加水分解、発酵、メタン生成。第一段階の加水分解は、粒子状物質を溶解性化合物に変換するものである。第二段階の発酵では、発酵の最終生成物がメタン生成の前駆体となる。第三段階のメタン生成では、酢酸分解菌と水素利用菌がメタンを産生する。欠点：1、投資額が大きく、運営コストが高い、セキュリティ上の問題。2、汚泥の予熱には大量の熱エネルギーが必要で、自己維持に必要な量を賄うことができない。3、大量の沼渣が発生し、再度処理が必要である。4、メタンガスは都市の配管網での利用が困難である。5、北方地域では冬には動作しません。6、安全上のリスクがあり、占有面積が大きい。現在、国内には50社以上あり、そのうち29社が営業を停止している。二、汚泥の好気性堆肥化では、稲わらなどの補助材料を用いて汚泥の含水率を60％まで下げ、空隙を増やして所定のCN比を達成し、継続的に酸素を供給することで、25～30日間かけて腐植化させる。安定化が達成されれば、園芸緑化や土壌改良の処分として利用できる。主なものには、自然堆肥、密閉型堆肥、ローラー堆肥、縦型多層堆肥などがあります。欠点：1、汚泥の質が不安定で、中程度の重金属を安定化させることが難しく、園芸用肥料としてのみ使用可能。2、堆肥処理の過程で大量の悪臭が発生し、周辺環境を汚染する。3、大量の藁などの調整剤を加え、継続的に酸素を供給し、運用コストは200元/トン以上。三、汚泥焼却発電の核心機器である焼却炉は、本体がタワー型で、底部には多孔板があり、その板上に断熱材である砂が敷かれ燃焼床となっている。タワーの内部は耐火材料で内張りされており、ガスは底部から供給され、汚泥が投入されると沸騰流動状態となって燃焼する。欠点：1、投資額が大きく、ボイラーの腐食が激しく、メンテナンスコストが高い。2、含水率80％の汚泥は発熱量が低く、焼却に多大なエネルギーを要し、1トンを混焼するのに標準石炭70kgが必要で、運用コストは1トンあたり300～400元高くなる。3、排気ガスの排出に大きな影響を与え、ダイオキシンなどの有害ガスが発生しやすい。四、汚泥の衛生的な埋立処分については、国内では主にごみと一緒に埋立てられている。埋立地の建設にかかる費用は50～60元/トンであり、水源や大気を汚染しやすく、敷地面積も広くなる。また、安全上のリスクも存在する。さらに、現在、我が国では埋立に利用できる土地資源が不足しており、汚泥の埋立処分先も間もなくなくなってしまうだろう。五、回転窯乾燥法　石炭や天然ガスなどのエネルギーを利用して汚泥を乾燥・脱水する方法。欠点：1、エネルギー消費量が多く、運用コストは1トンあたり300元以上かかる。2、高温乾燥は悪臭を発生しやすい。3、乾燥工程における粉塵管理の要件が厳しく、安全上のリスクが存在する。六、板框二次圧濾では、汚泥を約90％希釈し、薬剤を加えた後、二次圧濾を行う。欠点：1、含水率は75～65％までしかできない。2、大量の薬剤を添加し汚泥の乾燥基準重量を増加させるため、運用コストは180元/トンと高くなる。3、汚泥の再利用の制約が増大する。七、固化剤：元の汚泥に石灰やその他の固化剤を加えて化学反応を起こさせ、大量の熱を発生させることで含水率を低下させる。欠点：1、大量の石灰やアルミニウム系材料を添加するため、汚泥量が増加する。2、汚泥は再利用できず、埋立てるしかない。3、運営コストが高く、130～150元/トン。現時点では、単一の処理技術だけに頼ることでは、汚泥の処理・処分の要件を満たすことが難しくなっている。地域や汚泥の種類に応じて、気候や地域の特性、建設場所の条件などを総合的に考慮し、さまざまな処理技術を巧みに組み合わせることで最良の効果を得るのが、理想的な選択肢です。汚泥処理プロセス技術の選択において、最良なものはなく、最も適したものだけがある