フィルタープレスのケーキ処分：埋立、土地還元、焼却、再利用、乾燥

簡単に答えると： フィルタープレスのケーキは、埋立、農地還元または堆肥化、焼却またはボイラー燃料としての利用、原料としての再利用（セメントキルン、レンガおよびボード、金属回収）、あるいは熱乾燥後にこれらのいずれかのルートで、5つの経路のうちの1つによってプラントから搬出される。経路は汚泥の含有物と地域の規制によって決まり、プレスが達成すべきケーキ含水率を規定する。埋立には約25～35%の固形分、農地還元には20～30%、助燃燃料なしの燃焼には35～50%以上、乾燥機後には60～90%である。処分は通常、汚泥処理における最大の単一コストであり、湿重量トン単位で課金されるため、プレスが追加する乾燥度の1ポイントごとに、毎日お金が節約される。

フィルターケーキはどこへ行くのか

フィルタープレスは液体の汚泥を、ローダーとトラックで扱える固体に変える。その固体がどうなるかは二つの問いにかかっている。危険物かどうか、そして何らかの価値があるかどうかだ。その答えによって、フィルターケーキはいくつかのルートに振り分けられる。

ケーキの水分量が重要な数値である理由

ほとんどすべての処分ルートは湿重量で課金される。1日10乾トンの汚泥を生産するプラントは、固形分25%で40湿トンを埋立地に送り、固形分35%で29湿トンを送る。その差は1日あたり11台のトラックが少なくなることであり、現実的なゲートフィーであれば、その節約分はベルトプレスとメンブレンフィルタープレスの差額を1年か2年で回収できる。私たちの 年間運用コスト 記事はこれに数字を示しており、そしてその フィルタープレス vs 遠心分離機 vs ベルトプレス 比較 各マシンが到達するケーキ固形分を示しています。

水分はまた、ルートがそもそも開いているかどうかも決める。埋立地は自由液体を放出するケーキを拒否する。ボイラーは固形分約35%未満のケーキでは熱を失う。セメントキルンやボード工場は供給契約で水分範囲を指定する。フィルタープレスの膜スクイーズとケーキエアブローは、まさにケーキをこれらの閾値の間で移動させるために存在する。参照 メンブレンフィルタープレス スクイーズ段階がどのように機能するかについて。

埋立処分：デフォルトであり、ますます最後の手段となりつつある

埋立処分は依然として世界で最も一般的な産業用フィルターケーキの処理ルートですが、3つの傾向がプラントをそこから遠ざけています。すなわち、ゲートフィーの上昇、有機性廃棄物の埋立に対する規制（EU全域で施行され、他の地域にも広がりつつある）、そして責任問題です。なぜなら、排出事業者は通常、有害廃棄物が敷地外に出た後も責任を負い続けるからです。有害ケーキの場合、分類はケーキ自体の溶出試験によって決定されるため、汚泥の沈殿と脱水の方法が結果に影響します。すなわち、適切に形成された金属水酸化物汚泥を高密度のケーキに脱水すると、緩く湿ったものよりも溶出が少なくなります。当社の 重金属廃水処理 記事は化学を扱っている。

土地施用と堆肥化

バイオソリッドや食品産業の汚泥にとって、規制が許す限りにおいて、これは最も低コストの経路である。ケーキは金属と病原体の基準を満たさなければならないが、これはプレス機の問題ではなく、下水道に何が流入したかの問題である。ただし、プレス機は取り扱いに影響を与える。ベルトプレスからの固形分20～25%のケーキは容易に散布できるが、フィルタープレスからの固形分35%のケーキは、それを砕くことができる散布機を必要とする。コンポスト化では、より乾燥したケーキは膨張剤（ウッドチップ、樹皮）をより少なく必要とし、より速く堆肥化する。プレス後に石灰を添加することは、時に病原体対策として行われるが、これも固形分の数値を高める。

燃焼：ボイラー、焼却炉、セメントキルン

汚泥は有機物を含むため燃焼するが、その水分がその熱の大部分を消費しない場合にのみ有効に燃焼する。混合汚泥では損益分岐点は固形分約35%であり、固形分40～50%を超えるとケーキは燃料となり、それ以下では炉への負荷となる。独自のバイオマスボイラーを持つ製紙工場、パーム油工場、製糖工場では、脱水汚泥の処理と熱回収にそれらを使用し、セメントキルンは乾燥汚泥を代替燃料として共同処理する。キルンは通常、乾燥した安定した製品を必要とし、塩素、硫黄、重金属を制限する。私たちの パルプ・製紙スラッジ そして パーム油工場排水 記事は最も一般的な2つのケースを扱っています。

原料として再利用する

フィルターケーキの増加する割合は、廃棄物ではなく製品となっています。脱インキスラッジは板紙やセメントに利用され、石灰軟化スラッジとライムマッドは石灰質肥料として農業に販売され、銅、ニッケル、亜鉛の水酸化物スラッジは金属回収のために製錬所や精製所に送られ、鉱業や砂洗浄のケーキは埋め戻し材、路盤材、レンガ材料となり、排煙脱硫からの石膏は壁板に使用されます。これらの購入者は皆、含水率と一貫性を指定しており、ほとんどの場合、より乾燥した均一なケーキに対してより高い代金を支払うため、これもまたスクイーズ段階を備えたメンブレンプレスに有利に働きます。私たちの フライアッシュとFGD石膏 記事は一例です。

熱による乾燥：それが報われるとき

乾燥は、水1キログラムあたりおよそ0.8～1.0 kWhの熱で蒸発によって水分を除去するが、これは同じ水分を機械的に除去する場合のエネルギーコストの10倍から100倍にあたる。したがって、プレスが可能な限りすべてを絞り出した後、そして処分経路がそれを報いる場合にのみ行われる。すなわち、長距離輸送、高い受入料金、キルンやボイラーからの燃料クレジット、あるいは製品仕様といった条件である。ベルト乾燥機、パドル乾燥機、太陽乾燥床が一般的なタイプであり、その選択は別途のエンジニアリング検討であるが、そこへの入力は常に同じである。つまり、プレスが生成できる最も乾燥した、最も安定したケーキである。プレスケーキを固形分25%から35%に引き上げると、乾燥機がもはや蒸発させる必要のない水分が乾燥トンあたり1.1トン除去され、これはしばしば、採算の合う乾燥機とそうでない乾燥機の分かれ目となる。

プレスとトラック間のケーキの取り扱い

どのルートであっても、ケーキはプレスから輸送手段へと移動しなければならない。小型プレスはビンや袋に排出し、大型設備ではホッパーとベルトまたはスクリューコンベヤを使って貯蔵ベイやコンテナへ搬送する。設計上の要点は三つある。ホッパーはプレスの全排出量を一度に受け止めなければならない（100枚プレートの1500 mmプレスは数分で数トンを落下させる）。粘着性のあるケーキには急勾配の壁かライブボトムを備えたホッパーが必要である。そして、処分前に貯蔵されるケーキには屋根付きで排水可能なベイが必要である。雨が35%のケーキを再び25%に戻してしまうからだ。当社のページ 全自動プレス機 放電自動化とケーキ搬送をカバーしています。

よくある質問

フィルタープレス後のスラッジはどうなりますか？

ケーキは5つのルートのいずれかに進む：埋立地、土地施用または堆肥化、焼却またはボイラーやキルンの燃料としての利用、セメント、ボード、埋め戻し材、金属回収などの原料としての再利用、または熱乾燥後にこれらのいずれか。汚泥の組成と地域の規則がどれになるかを決める。

埋立地処分に必要なフィルターケーキの乾燥度はどの程度ですか？

自由液体なし（ペイントフィルター）試験に合格し、取り扱いや交通に耐える十分な固さが必要であり、実際にはほとんどの汚泥で約25～35%の固形分を意味する。ゲート料金は湿重量トンあたりで課金されるため、乾燥しているほど安くなる。

フィルタープレスケーキは燃焼できますか？

はい、十分に乾燥していれば可能です。固形分が約35%を下回ると、水が有機物の放出する熱よりも多くの熱を吸収します。固形分が40～50%以上であれば、ケーキはボイラーや焼却炉で熱を供給します。セメントキルンは一般的に乾燥した製品を求めます。

フィルタープレス汚泥は危険廃棄物ですか？

汚泥が重金属、溶剤、特定の有機物などの有害成分を、ケーキに対する溶出試験で定められた限度値以上に含む場合に限る。都市、食品、紙、不活性鉱物の汚泥は通常非有害であるが、電気めっき、製革、一部の化学汚泥は通常有害である。

汚泥乾燥はいつ価値があるのか？

機械的脱水が可能な限り水分を除去した後、そして処分経路が乾燥度を評価する場合に限り：長距離輸送、高いゲートフィー、燃料クレジット、または製品仕様。乾燥には水1キログラムあたり約0.8～1.0 kWhの熱が必要であるため、優れたフィルタープレスに代わるものでは決してない。

ケーキの水分量の変化は廃棄コストにどの程度影響しますか？

湿重量に正比例する。1日あたり10乾燥トンは、固形分25%で40湿トン、35%で29湿トンである。現実的なゲートフィーであれば、その差は1年か2年で膜フィルタープレス代を回収できる。

スラッジの種類、トン数、ケーキの行き先をお知らせください。そのルートに必要な含水率に合わせてプレスを選定します： 脱水および処分の提案を依頼する.

参照： US EPA — バイオソリッドに関する基本情報（土地利用、クラスA/B、処分経路）, 40 CFR 264.314 — バルク液体及び容器入り液体に対する特別要件（埋立地のための塗料フィルター液体試験）, 欧州委員会 — 埋立指令および生分解性廃棄物の制限.