産業廃棄物の一つである汚泥には、下水処理場などで発生する「有機性汚泥」と建設現場で多く生まれる「無機性汚泥」があります。それぞれ性質や状態に合った処理が必要で、処理工程でできるだけ再利用（リサイクル）することが重要です。

本記事では、汚泥の処理やリサイクル方法、処理工程、汚泥処理施設の仕組みなどを解説します。汚泥処理について知りたいなら、ぜひ参考にしてください。

汚泥の種類と処理

汚泥は産業廃棄物の一種です。「有機性汚泥」と「無機性汚泥」があり、その処理方法は産廃物処理法で定められています。下記で詳しく解説します。

汚泥には2種類ある

汚泥とは、事業活動に伴って発生した泥状の物質の総称で産業廃棄物の一つです。汚泥は、食品工場や下水処理場などで発生する「有機性汚泥」と、金属工場や土木工事現場などで発生する「無規性汚泥」に二分されます。それぞれの性質に合わせた方法で処理やリサイクルを行わねばならず、なかには有毒性が強く特別管理産業廃棄物とされるものもあるため、その取り扱いには十分注意が必要です。

汚泥の処理

汚泥にはさまざまな種類があり性質や状態もそれぞれ異なりますが、減容化を行った後に最終処分されます。減容化の方法には焼却や乾燥・圧縮などがありますが、再利用が可能な状態であれば、必ず中間処分（再利用）することが重要です。減容化の際に発生する燃え殻やばいじんは、焼却されることが多いですが、発酵による堆肥化で土壌改良剤として資源化できることもあります。環境保護のためにも、燃え殻・ばいじんの積極的なリサイクル活用が望まれています。

汚泥の代表的な処理方法

汚泥の主な処理方法としては、下記の8つが挙げられます。それぞれ詳しく解説します。

焼却

汚泥を燃やして処理する「焼却」は、汚泥を減容化させるための方法の一つです。焼却をする場合燃え殻やばいじんなど別の産業廃棄物が出ることもあり、その再利用や処理方法についても事前に確認しておく必要があります。また、廃熱を発電に活用するほか、温水利用する例も増えています。

溶融

「溶融」とは、汚泥を加熱することで減容化や含有物の抽出、無害化を行う処理方法のことです。下水汚泥の処理によく使われています。また溶融処理で発生する砂のような溶融スラグは、建設資材などに活用できます。

セメント原料化

「セメント原料化」は、汚泥をセメントの原料として再利用する方法です。汚泥の成分とセメントの主原料である粘土が似ていることから、粘土の代替原料として汚泥を有効活用できます。

埋立て

汚泥をできる限り減容化してこれ以上再利用ができない場合に、最終的に「埋立て」処分を行います。汚泥の種類や性質によって持ち込むべき処分場が異なるため、埋立てする場合は最新の注意が必要です。

油水分離

「油水分離」は遠心分離などの方法で、汚泥を水分と油分に分離させて処理する方法です。油分は再生重油などとしてリサイクルできます。

造粒固化

「造粒固化」とは、主に無機汚泥を混合して固めることによって、骨材などとしてリサイクルする処分方法です。埋戻材、盛土材、路盤材などのさまざまな土木資材として活用できます。北海サンド工業でも、無機汚泥の中間処分の方法は造粒固化を採用しています。

メタン発酵

「メタン発酵」は、汚泥を微生物に分解させてメタンガスを発生させる方法です。発生したメタンガスを発電に用いたり、残った物質を堆肥や燃料として用いたりできます。

堆肥化

「堆肥化」は汚泥を堆肥に変えて活用する方法で、主に有機汚泥で行われる処分方法の1つです。汚泥を発酵させて、堆肥原料としてリサイクルできます。

汚泥のリサイクル方法

汚泥のリサイクル方法を、有機性汚泥と無機性汚泥に分けて詳しく解説します。

有機性汚泥のリサイクル

有機物で汚染された排水を処理する際に発生する、有機汚泥の代表的なものが下水汚泥です。下水汚泥は水分を取り除けば、バイオマス資源として利用できます。また、有機性汚泥を固形燃料に加工もでき、この際に発生するエネルギーを発電や温水として利用することも可能です。

このほか紙やパルプ業由来の有機性汚泥は、脱水した後に焼却を行います。発生する焼却灰は、路盤材やセメント原料などに再利用できます。

無機性汚泥のリサイクル

無機性汚泥の大半を占める土木・建設工事で掘削した際に生じる汚泥は、脱水・乾燥させた後に盛土材や埋戻材、路盤材などに再利用できます。金属工場などで発生するメッキ汚泥は、かつては埋立て処分されることが多かったものの、今はメッキ汚泥から金属を回収する研究や設備開発が進んでいます。

汚泥処理施設のしくみ

続いて汚泥を処分するための「汚泥処理施設」のしくみや処理の工程について、下記にて詳しく解説します。

汚泥処理施設とは

汚泥処理施設とは、生じた汚泥を回収して産業廃棄物として処分するための施設のことです。汚泥は放置すると悪臭を発生し病原菌の巣となるため、濃縮脱水やその他の脱水法により水分を減らした後に、焼却炉で焼却処理する必要があります。焼却灰の一部はリサイクルされ、リサイクルできない燃え殻やばいじんは産業廃棄物として処分します。

これらの一連の処理を行うのが、汚泥処理施設です。

汚泥処理施設における汚泥処理の流れ

汚泥処理施設における汚泥処理は、下記の流れで行われます。

1.汚泥の濃縮

汚泥はまず重力濃縮槽に入れられ、汚泥と水分に分けられます。上澄みの水は再利用工程に回され、沈殿した汚泥は汚泥処理施設内で適切な処理が行われます。

2.有機物の分解

濃縮工程を経た汚泥は、有機物を分解する工程に移ります。反応タンクに入れられ、激しいエアレーションによって分解されます。

3.凝集剤の投入

続いて、有機物から細菌を除去した汚泥を機械濃縮槽に送り込み、凝集剤を加えて塊にします。その後汚泥に起泡助剤を加え、汚泥を浮上させ濃縮して回収します。

4.脱水

濃縮した汚泥はまだ水分が多いため、脱水棟に送られ遠心脱水機にかけて汚泥中の水分を取り除きます。汚泥を脱水処理したものは脱水ケーキと呼ばれ、水分をなくして流動性が低いペースト状になります。

5.乾燥

続いて乾燥の工程に移ります。乾燥させる乾燥機には多くの種類があり、バッチ方式だと箱型式、連続方式であれば回転キルン式やコンベア式などの乾燥機で汚泥を乾燥させます。その後の再利用を見込んで、適切な乾燥機を使うことが推奨されます。

6.焼却

乾燥させた汚泥は焼却炉で焼却します。焼却時の熱は、エネルギーや温水利用ができます。燃え殻やばいじんなどの産業廃棄物は、再利用するか別途処理が必要です。

7.排ガス処理

汚泥を焼却する際には、発生する排ガスから水銀などの重金属を除去する必要があるため、その処理を行わねばなりません。処理施設には排ガス処理のシステムが組み込まれており、回収することで大気中への放出を防ぎます。

8.処分かリサイクルを行う

焼却灰の一部は、セメント原料やガラス状のスラグなどで再利用できるものもあります。再利用できなければ、産業廃棄物処理場に運搬して埋立てなどの処理を行います。

汚泥処理の課題

汚泥処理には、環境破壊などさまざまな課題が残っています。下記にて詳しく解説します。

埋立て地の減少

ひとつめの課題は、最終処分場である埋立て地が減少していることです。産業廃棄物の量が増えると埋立てスペースが減り、いつかは埋立てができなくなります。そのためにも、汚泥などの産業廃棄物を減らす、減容化する努力が求められます。

焼却による地球温暖化

汚泥処理施設で産業廃棄物を焼却するには、自燃焼の補助燃料として石油を使います。そのためCO2ガスが発生し、地球温暖化を進める原因にもなります。汚泥の焼却量をいかに減らすかも、重要な課題です。

河川・海への悪影響

汚泥処理施設から排出される水は濾過や消毒が行われているため、生態系への悪影響を防いでいます。しかし生活雑排水のすべてが処理施設を通って排出されているわけではなく、自然界に流出した汚泥は少なからず河川や海の環境や生態系に悪影響を与えてしまいます。汚泥などの産業廃棄物処理の理解が深まることが、こうした課題の解決につながることでしょう。

まとめ

汚泥は産業廃棄物の一つであり、産廃物処理法で定められた適切な処理が求められます。処理を行うにはさまざまな方法がありますが、それぞれの工程で再利用（リサイクル）することが重要です。リサイクルによる減容化は、埋立て地減少や地球温暖化の進行、河川・海への悪影響を防ぎ、産業廃棄物処理に関わる全ての事業者が積極的に取り組まなければならない課題といえるでしょう。

北海道で最初に鉱さいの中間処理の許可を取った北海サンド工業は、通常は埋立てになってしまうような燃え殻・ばいじん・汚泥などの産業廃棄物を適切に処理するだけではなく、リサイクルにも積極的に取り組んでおり産業廃棄物の減容化に努めています。汚泥などの産廃物処理の知識や技術も豊富にあることから、多くの排出事業者様や汚泥処理担当者様に安心して任せられると評価いただいています。

産廃物処理や保管、リサイクルなどでお困りなら、北海サンド工業にぜひご相談ください。