JP4787966B2 - 含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置 - Google Patents
含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4787966B2 JP4787966B2 JP2007094553A JP2007094553A JP4787966B2 JP 4787966 B2 JP4787966 B2 JP 4787966B2 JP 2007094553 A JP2007094553 A JP 2007094553A JP 2007094553 A JP2007094553 A JP 2007094553A JP 4787966 B2 JP4787966 B2 JP 4787966B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitrogen
- catalyst layer
- containing waste
- reactor
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 50
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 96
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 48
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims description 17
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 13
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 11
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 8
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims description 7
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 about 5 g Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012261 overproduction Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
本発明は、畜産廃棄物や下水汚泥等の含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置に関するものである。
現在の畜産廃棄物の処理は、その大部分が堆肥とされているが、堆肥の過剰生産と施用は、河川や地下水の汚染と海域の富栄養化をもたらし、また悪臭の問題も発生する。
このような状況下において、畜産廃棄物の堆肥以外での利用、処理法が望まれているが、たとえばスラリー状の家畜排泄物の処理法としては、発酵によりメタンを発生させエネルギーを得る技術が知られている。これに対して、堆肥は低含水率であることから、クリーンなエネルギーを得るための処理法として、熱分解・ガス化による方法（特許文献１等参照）への期待が寄せられている。
特開２００５−０１３９６４号公報
しかしながら、堆肥の熱分解・ガス化による処理を検討するに際して、堆肥の窒素含有量が高く、熱分解・ガス化するとＮＨ３、ＨＣＮ等の有害な窒素化合物を生成するという問題がある。表１に、各種の廃棄物、バイオマス、石炭の元素分析値を示す。
表１に示されるように、堆肥等の畜産廃棄物において窒素含有量が特に高いのが分かる。この他、下水汚泥も窒素含有量が高い廃棄物の一つである。たとえば、窒素含有燃料を熱分解すると、窒素分はその一部がタールからすすになるが、それ以外の大部分は、直接に、あるいはタールやチャーからの分解物として、ＮＨ３、ＨＣＮ、Ｎ２などのガス成分を生成する。このうちＮＨ３は悪臭物質、ＨＣＮは猛毒であり、ＮＨ３は、悪臭防止法によって規制の対象とされ、ＨＣＮは、水質環境基準その他の法規制として、非常に低い排出基準が要求されている。そのため、これらはスクラバー等を用いて除去することが必要になるが、スクラバーを用いた場合、廃液の処理問題が発生する。
本発明は、このような従来の問題点を解消し、できるだけ低温で揮発性の窒素化合物を窒素ガスまで分解し、効率的にガスを無害化できる含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置を提供することを課題としている。
本発明は、上記の課題を解決するものとして、以下のことを特徴としている。
＜１＞ 堆肥および下水汚泥から選ばれる少なくとも１種の窒素を２質量％以上含有する含窒素廃棄物が上流に配置され、含窒素廃棄物の熱分解により生成したガス成分を接触させるためのＮｉ担持炭、Ｎｉ担持アルミナ、およびリモナイトから選ばれる少なくとも１種の触媒からなる触媒層が下流に配置される反応器と、含窒素廃棄物を熱分解温度まで加熱するための試料加熱装置と、触媒層を加熱するための触媒層加熱装置と、含窒素廃棄物と触媒層との間に設けられた水蒸気供給口から反応器内へ水蒸気を供給する水蒸気供給装置とを備えた含窒素廃棄物の乾式処理装置を用いて、反応器内に配置された含窒素廃棄物を熱分解し、熱分解により生成したガス成分を水蒸気供給口から反応器内へ供給した水蒸気の存在下で温度が５５０〜７５０℃の範囲内にある触媒層に接触させることを特徴とする含窒素廃棄物の乾式処理方法。
＜２＞ 堆肥および下水汚泥から選ばれる少なくとも１種の窒素を２質量％以上含有する含窒素廃棄物を乾式処理するための乾式処理装置であって、含窒素廃棄物が上流に配置され、含窒素廃棄物の熱分解により生成したガス成分を接触させるためのＮｉ担持炭、Ｎｉ担持アルミナ、およびリモナイトから選ばれる少なくとも１種の触媒からなる触媒層が下流に配置される反応器と、含窒素廃棄物を熱分解温度まで加熱するための試料加熱装置と、触媒層を加熱するための触媒層加熱装置と、含窒素廃棄物と触媒層との間に設けられた水蒸気供給口から反応器内へ水蒸気を供給する水蒸気供給装置とを備えることを特徴とする含窒素廃棄物の乾式処理装置。
上記のとおりの本発明によれば、含窒素廃棄物の熱分解により生成したガス成分を特定の触媒に接触させて改質するようにしたので、熱分解温度が比較的低温である条件において、触媒により、揮発性の窒素化合物を窒素ガスまで分解し、効率的にガスを無害化することができる。すなわち、触媒で処理された改質ガスは、ＨＣＮがＮ２に分解されて無害化され、窒素含有液状生成物もＮ２まで分解され、さらに、ＮＨ３がＮ２に分解されるので悪臭も防止される。
本発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
本発明において乾式処理の対象となる含窒素廃棄物の具体例としては、窒素含有量が比較的高く含水率が比較的低いもの、たとえば堆肥、下水汚泥などが挙げられる。堆肥としては、豚糞コンポスト、鶏糞コンポスト、その他家畜の糞等を発酵して得られるものであれば特に制限はないが、窒素を比較的多量に含むもの、たとえば２質量％以上含有するものが好適である。
本発明では、この含窒素廃棄物を加熱して熱分解し、熱分解により生成したガス成分をＮｉ担持炭、Ｎｉ担持アルミナ、およびリモナイトから選ばれる少なくとも１種の触媒に接触させる。含窒素廃棄物の熱分解温度は、その種類にもよるが、たとえば３００〜９００℃の範囲である。
触媒のＮｉ担持炭としては、たとえば、イオン交換能を有する低品位炭粒子にニッケル塩水溶液を含浸する方法で得られるものを用いることができる。中でも、Ｎｉ／Ｃ（質量比）が０．１〜１の範囲内にあり、粒径が０．５〜１０ｍｍの範囲内にあるＮｉ担持褐炭を用いることが好ましい。
触媒のＮｉ担持アルミナとしては、γ−アルミナ等の多孔質のアルミナ担体にニッケル塩水溶液を含浸する方法で得られるものなどを用いることができる。中でも、Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３（質量比）が０．１〜０．５の範囲内にあり、粒径が０．５〜１０ｍｍの範囲内にあるものを用いることが好ましい。
触媒のリモナイトは、沼地や浅い海などの鉄分を多く含む水が空気に触れて沈殿した黄土で、「褐鉄鉱」、「沼鉄鉱」とも称されるものであり、吸着剤等として市販されているもの、熟成したもの等を用いることができる。
含窒素廃棄物の熱分解により生成する含窒素ガスには、Ｎ２の他、ＮＨ３、ＨＣＮ、ｔａｒ−Ｎなど含まれるが、これを上記の触媒に接触させることにより、大部分がＮ２に変換される。熱分解により生成したガス成分の接触時における触媒の温度は、たとえば５００〜９００℃、好ましくは５５０℃〜７５０℃、より好ましくは６５０℃〜７００℃である。触媒の温度が高過ぎると、乾式処理のための運転効率が低下する。触媒の温度が低過ぎると、ＮＨ３やＨＣＮなどの揮発性窒素化合物を十分にＮ２に変換できない。
含窒素廃棄物の熱分解により生成したガス成分を触媒に接触させるときに、これを水蒸気の存在下に行うようにしてもよい。これによって、水蒸気がガス化剤として作用し、Ｎ２への変換率を増加させ、Ｎ２以外の含窒素化合物の割合を低減させることができる。触媒への水蒸気の供給量は、２５℃で０〜３０ｋＰａが好ましい。
図１は、本発明の一実施形態における含窒素廃棄物の乾式処理装置を概略的に示した図である。同図において、符号１は全体として本実施形態の乾式処理装置を示している。この乾式処理装置１は、反応器２を備えており、反応器２内の反応室３には、含窒素廃棄物の試料２０と触媒層３０が上下２段に配置されるようになっている。
試料２０は、反応室３内における上段の試料配置部４に配置され、上記したＮｉ担持炭などの触媒は、反応室３内における下段の触媒層配置部５に触媒層３０として配置される。
試料配置部４の高さ位置における反応器２の外周部には、試料２０を加熱して熱分解するための試料加熱装置１０が設けられている。また、触媒層配置部５の高さ位置における反応器２の外周部には、触媒層３０を加熱するための触媒層加熱装置１１が設けられている。
さらに、この乾式処理装置１は、試料２０の上流にある不活性ガス供給口６からＡｒ、Ｎ２などの不活性ガスを反応室３内にキャリアガスとして供給する不活性ガス供給装置１２と、反応室３内に、試料２０と触媒層３０との間の位置にある水蒸気供給口７から水蒸気を供給する水蒸気供給装置１３とを備えている。
反応器２における触媒層３０の下流には、試料２０の熱分解により生成したガス成分が触媒層３０を通過して改質された改質ガス成分を反応器２外へ排出するガス排出口８が設けられている。そしてガス排出口８の下流には、必要であれば、ガス排出口８から排出された改質ガス成分の精製や分析をするための精製・分析装置１４が設置される。
以上の構成を備えた本実施形態の乾式処理装置１により、次のようにして含窒素廃棄物の試料２０の改質ガス化が行われる。最初に、Ｎｉ担持炭などのガス改質用の触媒を、反応器２内の触媒層配置部５に層状に固定して触媒層３０とする。触媒層３０は、試料２０の熱分解ガス成分が全て触媒層３０を通過するように隙間なく敷設され、その厚みや密度は、試料２０の熱分解により生じたＨＣＮ、ＮＨ３などの有害成分が十分にＮ２に改質されると共に、ガス成分が触媒層３０を通過することを過度に妨げないこと等を考慮して適宜のものとされる。
そして、反応器２内における触媒層３０の上流に設けられた試料配置部４に、含窒素廃棄物の試料２０を配置する。
このようにして反応器２内における上段に試料２０を配置し下段に触媒層３０を固定化した後、不活性ガス供給装置１２により、試料２０の上流にある不活性ガス供給口６から反応器２内に不活性ガスを供給し、ガス排出口８まで流通させて反応室３内を不活性ガス雰囲気とする。
そして、反応器２の外周部に設置された触媒層加熱装置１１により触媒層３０を所要の温度まで加熱する。次いで、試料加熱装置１０により試料２０を所要の温度まで加熱することにより、試料２０の熱分解を開始させる。
試料２０の熱分解により生成したガス化成分は、上流から供給されるキャリアガスと共に下流の触媒層３０まで流れてゆく。そして、触媒層３０に到達した上記ガス成分は、所定温度に加熱された触媒層３０に接触することで、ＨＣＮ、ＮＨ３などの有害成分が低減されたガスに改質される。
なお、必要であれば、さらに水蒸気供給装置１３により、試料２０と触媒層３０との間に設けられた水蒸気供給口７から反応室３内へ加熱水蒸気を供給し、水蒸気の存在下に試料２０を触媒層３０に接触させるようにしてもよい。
触媒層３０に接触して改質され、その後触媒層３０を下流へ通過した改質ガス成分は、反応器２のガス排出口８より反応器２外へ排出される。必要であれば、ガス排出口８の下流に精製／分析装置１４を設置して、改質ガス成分を吸着、濾過、分離等によりさらに精製したり、改質ガス成分中のＨＣＮ、ＮＨ３などの有害成分を監視するようにしてもよい。
こうして含窒素廃棄物の試料２０をクリーンなガス成分に変換した後、このガス成分はエネルギー源等として再利用してもよいし、大気中に放出してもよい。たとえば、熱分解ガス成分中のＨＣＮ、ＮＨ３などが触媒層３０によって分解され水素が生成しているので、改質ガス成分から水素を回収することも可能である。
以上において、反応器２の材質としては、試料２０の熱分解温度や触媒層３０の温度において耐熱性を有するものであれば特に制限はないが、石英や、融点が１０００℃を超える金属材などが考慮される。反応器２のスケールは目的に応じて適宜のものとされる。また、試料配置部４と触媒層配置部５は、試料２０や触媒層３０を固定でき、かつ、ガス成分の流通を妨げないものであればどのような構造のものでもよいが、望ましくは、これらの試料配置部４と触媒層配置部５や、反応器２の内面の材質としては、処理後に残存する固体炭素成分の除去が容易なものが用いられる。
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例示によって発明が限定されることはない。
＜実施例１〜３、比較例１＞
試料として、１０７℃の温度で１時間乾燥させた豚糞コンポスト約１ｇを使用した。表２に試料の分析値を示す。
試料として、１０７℃の温度で１時間乾燥させた豚糞コンポスト約１ｇを使用した。表２に試料の分析値を示す。
図２に示す上下二段の固定層二段反応器５２を用いて、Ｎｉ担持炭を触媒として上記試料の接触分解を行った。Ｎｉ担持炭（褐炭 約７ｇ 粒径０．５−１．０ｍｍ Ｎｉ含有量１０ｗｔ％）を、反応室５３内の触媒層配置部５５に固定して層厚２ｃｍの触媒層３０として固定した。
そして、反応室５３内における触媒層３０の上流に設けられた試料配置部５４に、試料２０として豚糞コンポスト約１ｇを配置した。その後、試料２０の上流にある不活性ガス供給口５６から反応室５３内に７０ｋＰａのＡｒまたはＮ２を供給し、ガス排出口５８まで流通させて反応室５３内を不活性ガス雰囲気とした。
そして、触媒層３０の高さ位置において固定層二段反応器５２の外周部に設置された電気炉６１により、触媒層３０を６５０℃に加熱した。次いで、試料２０の高さ位置において固定層二段反応器５２の外周部に設置された電気炉６０により、試料２０を室温から９００℃まで１０℃／ｍｉｎの速度で昇温した。これにより、試料２０の熱分解を行った。なお、試料２０および触媒層３０の温度は熱電対により測定した。
試料２０の熱分解により生成したガス成分を、上流から供給されるキャリアガスと共に下流の触媒層３０まで流通させ、当該ガス成分を触媒層３０に接触させた。
そして、触媒層３０を下流へ通過したガス成分をガス排出口５８より排出し、これを氷浴７１中のトラップ７２に導入してＮＨ３とＨＣＮをイオン交換水で回収すると共に、その下流にあるガスバック７３にＮ２を回収した。トラップ７２に回収したＮＨ３とＨＣＮをイオンクロマトグラフィーで分析し、ガスバック７３に回収したＮ２をガスクロマトグラフィー（ＴＣＤ）で分析した。また、熱分解後に反応室５３内に残ったチャー中窒素を元素分析により定量した。
また、触媒として、Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３（実施例２：市販品をあらかじめ水素還元処理したもの 約５ｇ 粒径０．５−１．０ｍｍ Ｎｉ含有量２０ｗｔ％ 触媒層３０の層厚２ｃｍ）、リモナイト（実施例３：約７ｇ 粒径０．５〜１．０ｍｍ（ただし、ペレット化してから粉砕したもの） 触媒層３０の層厚２ｃｍ）、川砂（比較例１：約１０ｇ 触媒層３０の層厚２ｃｍ）を用いた以外は実施例１と同様の条件で試料２０の乾式処理を行った。
実施例１〜３および比較例１における回収物の窒素分布の分析結果を図３に示す。触媒としてＮｉ担持炭を用いた実施例１では、揮発含窒素成分の大部分がＮ２に改質された。ＮＨ３はほとんど検出されず、ＨＣＮは検出下限以下であった。
触媒としてＮｉ／Ａｌ２Ｏ３を用いた実施例２も同様に、揮発含窒素成分の大部分がＮ２に改質された。ＮＨ３はほとんど検出されず、ＨＣＮは検出下限以下であった。
触媒としてリモナイトを用いた実施例３も同様に、揮発含窒素成分の大部分がＮ２に改質された。ＮＨ３はほとんど検出されず、ＨＣＮは検出下限以下であった。なお、その他の含窒素揮発成分の生成がややみられたが、これは、炭素収支よりタールは存在せず、触媒中のＦｅと化合したものとは考えにくいことから（Naoto Tsubouchi, Catalysis Letters Vol. 105, Nos. 3-4, December 2005参照）、すす中のＮと他のガス状窒素化合物のいずれかもしくは両方であると推定される。
川砂を用いた比較例１では、Ｎ２への変換は少なく、多くのＮＨ３が検出され、ＨＣＮも検出された。また、その他の窒素化合物も多く検出された。
＜実施例４＞
触媒層の温度を５５０℃とした以外は、実施例２（触媒：Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３）と同様の条件で試料の乾式処理を行った。回収物の窒素分布の分析結果を図４に示す。
＜実施例４＞
触媒層の温度を５５０℃とした以外は、実施例２（触媒：Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３）と同様の条件で試料の乾式処理を行った。回収物の窒素分布の分析結果を図４に示す。
図４に示されるように、触媒層３０の温度を６５０℃とした実施例２と比較して、実施例４ではＮ２の割合がやや減少したものの、ＮＨ３とＨＣＮはほとんど検出されなかった。
＜実施例５＞
実施例２（触媒：Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３）と同様の条件で試料の乾式処理を行うと共に、さらに、マイクロフィーダー７０を用いて、水蒸気供給口５７から、試料２０と触媒層３０との間より反応室５３内へ３０ｋＰａの水蒸気を供給し、水蒸気の存在下に、試料２０の熱分解により生成したガス成分を触媒層３０に接触させた。回収物の窒素分布の分析結果を図５に示す。
＜実施例５＞
実施例２（触媒：Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３）と同様の条件で試料の乾式処理を行うと共に、さらに、マイクロフィーダー７０を用いて、水蒸気供給口５７から、試料２０と触媒層３０との間より反応室５３内へ３０ｋＰａの水蒸気を供給し、水蒸気の存在下に、試料２０の熱分解により生成したガス成分を触媒層３０に接触させた。回収物の窒素分布の分析結果を図５に示す。
図５に示されるように、水蒸気を添加した実施例５では、実施例２と比較してＮ２への変換率がさらに増加し、揮発性窒素化合物のほぼ全てがＮ２に変換された。また、ＮＨ３とＨＣＮもほとんど検出されなかった。
１ 含窒素廃棄物の乾式処理装置
２ 反応器
３ 反応室
４ 試料配置部
５ 触媒配置部
６ 不活性ガス供給口
７ 水蒸気供給口
８ ガス排出口
１０ 試料加熱装置
１１ 触媒層加熱装置
１２ 不活性ガス供給装置
１３ 水蒸気供給装置
１４ 精製／分析装置
２０ 試料
３０ 触媒層
５２ 固定層２段反応器
５３ 反応室
５４ 試料配置部
５５ 触媒配置部
５６ 不活性ガス供給口
５７ 水蒸気供給口
５８ ガス排出口
６０ 電気炉
６１ 電気炉
７０ マイクロフィーダー
７１ 氷浴
７２ トラップ
７３ ガスバック
２ 反応器
３ 反応室
４ 試料配置部
５ 触媒配置部
６ 不活性ガス供給口
７ 水蒸気供給口
８ ガス排出口
１０ 試料加熱装置
１１ 触媒層加熱装置
１２ 不活性ガス供給装置
１３ 水蒸気供給装置
１４ 精製／分析装置
２０ 試料
３０ 触媒層
５２ 固定層２段反応器
５３ 反応室
５４ 試料配置部
５５ 触媒配置部
５６ 不活性ガス供給口
５７ 水蒸気供給口
５８ ガス排出口
６０ 電気炉
６１ 電気炉
７０ マイクロフィーダー
７１ 氷浴
７２ トラップ
７３ ガスバック
Claims (2)
- 堆肥および下水汚泥から選ばれる少なくとも１種の窒素を２質量％以上含有する含窒素廃棄物が上流に配置され、含窒素廃棄物の熱分解により生成したガス成分を接触させるためのＮｉ担持炭、Ｎｉ担持アルミナ、およびリモナイトから選ばれる少なくとも１種の触媒からなる触媒層が下流に配置される反応器と、含窒素廃棄物を熱分解温度まで加熱するための試料加熱装置と、触媒層を加熱するための触媒層加熱装置と、含窒素廃棄物と触媒層との間に設けられた水蒸気供給口から反応器内へ水蒸気を供給する水蒸気供給装置とを備えた含窒素廃棄物の乾式処理装置を用いて、反応器内に配置された含窒素廃棄物を熱分解し、熱分解により生成したガス成分を水蒸気供給口から反応器内へ供給した水蒸気の存在下で温度が５５０〜７５０℃の範囲内にある触媒層に接触させることを特徴とする含窒素廃棄物の乾式処理方法。
- 堆肥および下水汚泥から選ばれる少なくとも１種の窒素を２質量％以上含有する含窒素廃棄物を乾式処理するための乾式処理装置であって、含窒素廃棄物が上流に配置され、含窒素廃棄物の熱分解により生成したガス成分を接触させるためのＮｉ担持炭、Ｎｉ担持アルミナ、およびリモナイトから選ばれる少なくとも１種の触媒からなる触媒層が下流に配置される反応器と、含窒素廃棄物を熱分解温度まで加熱するための試料加熱装置と、触媒層を加熱するための触媒層加熱装置と、含窒素廃棄物と触媒層との間に設けられた水蒸気供給口から反応器内へ水蒸気を供給する水蒸気供給装置とを備えることを特徴とする含窒素廃棄物の乾式処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007094553A JP4787966B2 (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007094553A JP4787966B2 (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008246452A JP2008246452A (ja) | 2008-10-16 |
| JP4787966B2 true JP4787966B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=39972032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007094553A Active JP4787966B2 (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4787966B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012092270A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Kinsei Sangyo:Kk | 鶏糞処理装置 |
| JP6070462B2 (ja) * | 2013-07-29 | 2017-02-01 | 新日鐵住金株式会社 | 被処理ガス中の有機窒素化合物の分解方法 |
| CN104276740A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-14 | 安徽国祯环保节能科技股份有限公司 | 一种污泥脉动燃烧干化系统及污泥处理方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004115688A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Jfe Plant & Service Corp | 廃棄物ガス化方法及び装置 |
| JP4705752B2 (ja) * | 2002-12-04 | 2011-06-22 | メタウォーター株式会社 | 廃棄物処理由来のアンモニアからのエネルギー回収方法 |
| JP4364022B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2009-11-11 | メタウォーター株式会社 | 有機性廃棄物からのエネルギー回収方法 |
| JP4605992B2 (ja) * | 2003-03-28 | 2011-01-05 | 三井造船株式会社 | 燃料電池発電プロセス、および燃料電池システム |
| JP2005112956A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Nippon Steel Corp | バイオマスのガス化方法 |
| JP4363960B2 (ja) * | 2003-11-12 | 2009-11-11 | 相村建設株式会社 | 有機系廃棄物のガス化装置 |
| KR100569120B1 (ko) * | 2004-08-05 | 2006-04-10 | 한국에너지기술연구원 | 바이오메스 정제연료의 저온 촉매가스화 장치 및가스제조방법 |
| JP2006282914A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Nippon Steel Corp | バイオマスコークスの製造方法 |
| JP4221506B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2009-02-12 | 国立大学法人群馬大学 | 金属担持担体を用いたバイオマスガスのガス化方法及びシステム |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007094553A patent/JP4787966B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008246452A (ja) | 2008-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lam et al. | Pyrolysis production of fruit peel biochar for potential use in treatment of palm oil mill effluent | |
| Saidi et al. | Hydrogen production from waste gasification followed by membrane filtration: a review | |
| CN102892480B (zh) | 用于合成气处理的方法和系统 | |
| Li et al. | Low-temperature gasification of a woody biomass under a nickel-loaded brown coal char | |
| Fang et al. | Investigation of the nitrogen migration characteristics in sewage sludge during chemical looping gasification | |
| Dou et al. | High-temperature removal of NH3, organic sulfur, HCl, and tar component from coal-derived gas | |
| JP2003041268A (ja) | バイオマスのガス化方法 | |
| JP4364022B2 (ja) | 有機性廃棄物からのエネルギー回収方法 | |
| Su et al. | Migration and transformation of heavy metals in hyperaccumulators during the thermal treatment: a review | |
| Li et al. | Conversion of nitrogen compounds and tars obtained from pre-composted pig manure pyrolysis, over nickel loaded brown coal char | |
| CN106215878B (zh) | 一种餐厨垃圾除臭过程的特种脱硫剂及除臭工艺 | |
| JP4787966B2 (ja) | 含窒素廃棄物の乾式処理方法とそのための装置 | |
| CN109626486A (zh) | 一种耦合处理高浓度有机废水和重金属废水的方法 | |
| JP4204916B2 (ja) | バイオマス資源を有効利用するための処理方法及び処理システム | |
| CN108397777B (zh) | 一种生活垃圾气化发电系统 | |
| Xia et al. | Green Pathway for Upscaling CO2 and H2O Conversion via Synergizing Nonthermal Plasma with Biochar | |
| RU2221863C2 (ru) | Устройство для получения углерода с использованием биомассы | |
| JP2003277779A (ja) | バイオガスの脱硫装置 | |
| JP5326766B2 (ja) | 廃水処理方法及び廃水処理装置並びにエネルギーガスの精製方法及び精製システム | |
| Chen et al. | Comparative study of carbon-deNOx process by different sewage sludge chars | |
| JP2019137717A (ja) | タール成分の処理方法および装置 | |
| JP2001137691A (ja) | 二酸化炭素固定化装置 | |
| Cui et al. | Pyrolysis of exhausted biochar sorbent: Fates of cadmium and generation of products | |
| JP4221506B2 (ja) | 金属担持担体を用いたバイオマスガスのガス化方法及びシステム | |
| EA021586B1 (ru) | Способ и система для получения горючего газа из топлива |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100916 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101012 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101213 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110621 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |