2021 Fiscal Year Annual Research Report
下水汚泥焼却工程における閉塞トラブル発生メカニズムの解明と発生抑制対策の提言
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19H02277
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
貫上 佳則 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90177759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有吉 欽吾 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80381979)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 下水汚泥 / 融点 / 示差熱分析 / 熱力学平衡計算 / 元素組成分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度の令和3年度には、①「熱力学平衡計算による元素含有量と850℃近辺での焼成時の融点や溶融物量との関係」と、②既存の判定評価式の適合性評価」、および③「合理的な閉塞トラブル評価項目と判定基準」を実施した。また、COVID-19対策のために令和2年度に実施できなかった④「実下水汚泥中のリン含有量低減による示差熱分析結果への影響」についても実施した。
①では、2ヶ所の下水処理場の汚泥を対象として、元素含有量測定値から熱力学平衡計算ソフトで求められる下水汚泥燃焼温度（850℃）近傍における溶融物の生成割合（計算値）について比較したところ、閉塞トラブルが発生しているN処理場の方がトラブルが発生していないO処理場よりも溶融物の生成割合が明確に大きくなった。またリン含有量は溶融物割合と強い正の相関を、アルミニウムとケイ素は強い負の相関が得られた。
②については、上述の2ヶ所の下水処理場の汚泥を用いて3種類の既存指標値を比較したところ、いずれもNとO試料に対して明確に区別できる指標ではないことがわかった。すなわち、元素組成のみで閉塞トラブルの発生を推定することは困難である可能性が高いと考えられる。そのため、下水汚泥無機成分の粉末特性に注目した指標化について③で検討し、定性的にはN試料の季節変動を説明できる結果が得られた。
④については、A2O法で処理されているN下水処理場の余剰汚泥を用い、嫌気条件下でリンをはき出させてリン含有量を減らした模擬汚泥を作成し、この模擬汚泥の無機成分に対する示差熱分析を実施した。しかし、すべての試料でガラス化したため、熱力学平衡計算ソフトで溶融物割合を推定した結果、溶融物割合が40％から半減することが推測できたため、リン含有量を減らすことで閉塞トラブルの防止につながることが類推できた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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