学会誌「EICA」

[論文] 下水汚泥の高温好気法処理における連続計測と解析

内容

本研究は、下水汚泥の処理・減量化に対して近年注目されつつある高温好気法の適用可能性を検討した。そのため、まず高温好気処理法における生物反応過程を詳細に把握するべく、反応中の温度、酸素濃度、重量変化について、高精度・連続計測を行った。反応変化過程を定量化すると共に、その実測データから熱収支の解析により含水率の異なる汚泥の反応特性を明らかにした。その結果、?反応温度は10日間にわたってほぼ50℃以上の高温で持続され、有機物の分解が長期連続して活発に起っていることが分かった。?酸素消費速度から汚泥の濃縮度による反応特性の相違を解析し、濃縮汚泥が他の汚泥より高速で分解されていることが推測された。?熱収支の解析から、反応熱はいずれの実験でも水分蒸発のために半分以上が使われ、装置の放熱量は全反応熱の20%強であることが分かった。以上のような実験結果を総合し、高温好気処理が効率的に進行するには、反応熱が最も有効に利用され反応が維持されることであり、そのためには、有機物源に応じた水分蒸発能力の保持とそのための装置の熱管理が重要であるとの結論が導かれた。

巻

3巻4号1999年

Page

17

題名

下水汚泥の高温好気法処理における連続計測と解析

Title

Energy Analysis through Continuous Measurements on the Treatment of Sewage Sludge by Thermophilic Oxic Process

著者

楊 瑜 芳．津村和志． 内藤正明 （京都大学）

Authors

著者表記

Author attribution

著者勤務先名

Office name

著者所属名

キーワード

高温好気法、連続計測、下水汚泥、酸素消費速度、熱収支

Key Words

""thermophilic oxic process, sewage sludge, oxygen uptake rate, energy balance""

概要

本研究は、下水汚泥の処理・減量化に対して近年注目されつつある高温好気法の適用可能性を検討した。そのため、まず高温好気処理法における生物反応過程を詳細に把握するべく、反応中の温度、酸素濃度、重量変化について、高精度・連続計測を行った。反応変化過程を定量化すると共に、その実測データから熱収支の解析により含水率の異なる汚泥の反応特性を明らかにした。その結果、?反応温度は10日間にわたってほぼ50℃以上の高温で持続され、有機物の分解が長期連続して活発に起っていることが分かった。?酸素消費速度から汚泥の濃縮度による反応特性の相違を解析し、濃縮汚泥が他の汚泥より高速で分解されていることが推測された。?熱収支の解析から、反応熱はいずれの実験でも水分蒸発のために半分以上が使われ、装置の放熱量は全反応熱の20%強であることが分かった。以上のような実験結果を総合し、高温好気処理が効率的に進行するには、反応熱が最も有効に利用され反応が維持されることであり、そのためには、有機物源に応じた水分蒸発能力の保持とそのための装置の熱管理が重要であるとの結論が導かれた。

Abstract

""The purpose of this study is to investigate the feasibility for treatment and disposal of sewage sludge by the thermophilic oxic process. During the experiment of this biological treatment process, temperature, oxygen concentration and weight changes were continuously monitored. The characteristics of the biological reaction on different sludge with various water contents were identified by analyzing the energy balance. The organic matter was actively degraded with the temperature maintained above 50℃ during the whole period. By analyzing the oxygen uptake rate, the thickened sewage sludge was more efficiently decomposed than other kinds of sludge. From the energy budget, more than 50% of heat produced from bio-reaction was used to evaporate water included in sludge; around 20% of heat produced were wasted as the heat loss of the reactor. Effective utilization of heat produced from degradation is one of the key points for the efficient operation. It is important for the thermophilic oxic process that keeps a substantial evaporation capacity from organic matter source and heat management of the device.""