乾燥・焼却の豆知識

「工場排熱(排ガス・温水・蒸気)」について

汚泥はさまざまな工場の排水設備から排出される泥状の廃棄物です。汚泥は70%~90%が水分で構成されており、その処理費用は重量に比例しますので(1tあたり1万~5万円)、乾燥することでその重量を減らすことができれば、汚泥の処理コストを削減することがでます。

 

また、乾燥の際に、熱源として「工場排熱(排ガス・温水・蒸気)」を活用すれば、今まで活用されることなく廃棄されていた「工場排熱(排ガス・温水・蒸気)」を有効活用することができます。

 

この「工場排熱(排ガス・温水・蒸気)」をリサイクルし、汚泥を減らすことができる撹拌ロータリ乾燥機を当社では製作しています。

 

「工場排熱(排ガス・温水・蒸気)」は乾燥に必要な熱量を十分に保有しているのですが、活用されることなく廃棄されることがほとんどです。水分の蒸発温度である100℃の温度に対して、排ガスの温度は200℃~400℃程度、蒸気の温度は120℃程度ですので、汚泥乾燥の熱源として十分に活用することができます。

 

「工場排熱(排ガス・温水・蒸気)」の活用によって、汚泥の処理コストを今までの約30%~50%に低減することができます。リサイクルの仕組みであるため、燃料費はほとんど必要ありません。

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「工場排熱(排ガス・温水・蒸気)」について

現在、地球温暖化対策は国際的重要課題であり、二酸化炭素排出削減に向けた取組みが重要となっています。北海道などでは、積雪寒冷の気候特性から冬期の暖房用エネルギー需要が国内他地域と比較して大きく、家庭から排出される二酸化炭素が多くなります。他方では、工場排熱等低・未利用の熱資源が北海道内各地に存在しており、こうした工場排熱等の熱の有効活用により、二酸化炭素排出量削減に役立つ可能性があります。

 

そうした状況の中で、工場排熱等を潜熱蓄熱材に蓄熱し、運搬・供給する際の技術的課題及び普及に向けた課題の抽出とその対策が重要になります。

 

地球温暖化が急速に進んでいる中で、温室効果ガス削減が国際的に進められており、地球温暖化に最も影響を及ぼす二酸化炭素の削減が重要な課題となっています。

 

温室効果ガスのうち排出量が圧倒的に多く、地球温暖化寄与度の高い二酸化炭素排出削減に向けた取組みは、エネルギー効率向上による省エネルギーの推進と、新たな技術を用いた新エネルギー開発による代替の両面で進められています。

 

こうした中、産業活動に伴う工場排熱は、これまで一部が発電等の用途で活用されているに過ぎず、ほとんどが捨てられてきたのが現状です。

 

これまでも、高温域の工場排熱はコンビナート内でガスタービン用などに活用されてきましたが、比較的低温域の工場排熱は活用価値がなく捨てられてきました。

 

工場排熱等の余剰エネルギーは、空間・時間・形態のなどの要素が一致しなければ活用することができず、エネルギーとしての価値を持たないため、この三要素のミスマッチがこれまで産業排熱のエネルギーとしての活用を妨げてきましたが、近年は国全体として工場排熱の活用を積極的に進めようとしています。

 

工場排熱活用技術は、産業活動などによって排出される余剰熱を有効活用することを目指しています。工場の製造過程の効率化による二酸化炭素の排出削減はきわめて重要です。

 

清掃工場などの工場排熱を利用した廃棄物発電は、廃棄物焼却に伴い発生する高温燃焼ガスによりボイラーで蒸気を作り、蒸気タービンで発電機を回すことにより発電するシステムなどがあります。また、発電に伴う二酸化炭素等の追加的な環境負荷がなく、新エネルギーの中では連続的に得られる安定電源であり発電規模は小さいが電力需要地に直結した分散型電源である、などの特徴があります。

 

温度差エネルギーは、工場や変電所などから排出される工場排熱などの熱と外気との温度差を利用した技術などのことですが、これらはヒートポンプや熱交換器を使って、冷暖房などに利用できます。また、寒冷地などの融雪用の熱源としても利用可能です。熱需要の多い都市部でも豊富に得られるエネルギーであり、熱を得る際に燃料を燃やさないため、温室効果ガスを排出しないエネルギーです。

 

再生可能エネルギーは石油などの化石燃料と比べて二酸化炭素の排出が少なく、環境に与える負荷が小さいため、その活用は地球環境を守る重要な取組の一つとして注目されていますが、工場排熱の利用もそれらの取り組みの1つであると言えます。

 

工場排熱を利用して汚泥を乾燥させるシステムが注目されていますが、汚泥には多くの水分が含まれているため、汚泥を乾燥させるシステムで汚泥を乾燥させて減量すれば、工場の汚泥処理費用の削減に役立てることができます。また、今まで無駄に捨てられていた工場排熱を乾燥の熱源とするため、工場排熱を有効活用することができます。

 

汚泥は業種や規模を問わずあらゆる工場の排水設備から排出される泥状の廃棄物ですが、汚泥は70~90%が水分で、その処理費用は重量に比例するため、乾燥して減量すれば汚泥処理費用を削減でき、お客さまの汚泥処理費用の削減に役立てることができます。また、工場排熱(排ガス、温水および蒸気)を熱源として乾燥させれば、今まで無駄に棄てられていた工場排熱を有効活用することができます。

 

工場排熱は十分な熱量を保有しているにもかかわらず、加熱プロセスに再利用するには比較的低温であるため、無駄に捨てられている場合が多くあります。しかし、排熱の温度は水分の蒸発温度に比べて十分に高いため、汚泥乾燥の熱源としては有効活用が可能です。汚泥処理費用を大きく低減できる、ランニングコストが安いなど、工場排熱を利用するため、燃料費がほとんどかかりません。

 

工場等の工場排熱や河川水、下水など、これまで利用されていなかったエネルギーは、熱交換器やヒートポンプ技術の活用などにより、利用が可能となってきました。一方、そうした設備の導入コストが高いことや地域における熱の需要と供給が合わず事業の採算性が確保しにくいなどの課題があることから、技術開発の動向や発電事業の採算性を考慮しながら、国・市町村・関係団体・事業者等と連携して、未利用熱エネルギーの公共施設や民間事業所等での利用や地域での利用の促進が期待されます。