JP2003090529A - 廃液の焼却方法および焼却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低融点無機分を含んだ廃液をクリンカの発生
なしに連続運転して焼却することができる焼却処理設備
を提供する。 【解決手段】 ロータリーキルン形焼却装置９と、焼却
装置９へ低融点無機分を含んだ廃液を供給する廃液供給
系６とを備え、さらに、この廃液供給系６により供給さ
れた低融点無機分を含んだ廃液と、高融点かつ吸水性を
有する媒体とを混合して焼却装置９へ供給する廃液調製
系７とを備える焼却装置１を用い、廃液を収容して焼却
するロータリーキルン形焼却装置９へ、廃液供給系６に
より供給された低融点無機分を含んだ廃液と、高融点か
つ吸水性を有する媒体とを混合してから、焼却を行うこ
とにより、低融点無機分を含んだ廃液を焼却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃液の焼却方法お
よび焼却装置に関し、より具体的には、低融点無機分を
含んだ廃液の焼却方法および焼却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、焼酎の蒸留工程で用いられる釜
内に残留する焼酎廃液には、通常、芋や麦の皮が２質量
％程度含まれている。また、醤油の製造工程で発生する
絞り粕である醤油廃液には、ＮａＣｌが５０〜６０質量
％程度含まれている。したがって、発生した焼酎廃液や
醤油廃液を焼却装置（焼却処理炉）を用いて焼却するこ
とにより得られる焼却灰は、これらの低融点無機分を多
量に含むために、融点が比較的低い。このため、焼酎廃
液や醤油廃液を焼却処理すると、これらの廃液に含まれ
る低融点無機分の濃度がばらついていることも相まっ
て、これまでにも、焼却時にクリンカが発生して焼却装
置の連続運転に支障をきたすことがしばしばあった。こ
のため、これらの廃液の焼却処理の際には、焼却温度を
下げ、クリンカが発生し難い温度で助燃して焼却温度を
安定させるとともに、定期的に焼却装置を停止して、発
生したクリンカを除去して再運転する等の対策を行いな
がら、焼却装置の連続運転が行われてきた。

【０００３】なお、上記の廃液の焼却装置としては、直
径３〜４ｍ、長さ６０〜１００ｍであって、水平より僅
かに傾斜配置され、下部から火炎を吹き込まれるととも
に上部から原料を装入されて低速で回転する、内面に耐
火物ライニングを施された大円筒を炉体として用いた、
主に固形廃棄物焼却用のロータリーキルン形焼却装置
に、必要な補機を追加したものがしばしば用いられてい
ることから、以降の説明においてもこのロータリーキル
ン形焼却装置を用いた場合を例にとる。

【０００４】しかし、ロータリーキルン形焼却装置を用
いて上記の廃液を焼却する場合においても、上述したよ
うに比較的低い温度で運転せざるを得なかったため、臭
気や煤塵等の二次公害が発生し易く、かかる二次公害の
発生を防止するために、二次燃焼炉を増設したり、集塵
機の能力を高めたり、あるいはガス冷却塔等を追加する
等といったように、新たな機器類を付加する必要があっ
た。

【０００５】また、ロータリーキルン形焼却装置を用い
て廃液を焼却しようとする場合、高濃度に濃縮された固
形状態の原料を焼却するときには炉床に原料を配置して
燃焼することができるものの、低濃度の液状の原料を焼
却するときには炉床への付着や耐火材の焼損のために原
料を炉床に配置して燃焼することはできないため、噴霧
ノズルから廃液を炉内に噴霧しながら燃焼させる噴霧燃
焼を行う必要がある。すなわち、ロータリーキルン形焼
却装置では、焼却する原料の性状に応じて、原料に対す
る前処理手法および燃焼方法を適宜変更して、原料であ
る廃液の焼却を行う必要があるため、例えば焼酎廃液の
ように原料が低濃度の液状を呈する場合には噴霧燃焼を
行うこととなる。この際、噴霧ノズルの閉塞を防止する
ために、原料である廃液に含まれている、例えば麦や芋
の皮等の固形分を噴霧前に除去するための固形分除去装
置も必要となる。このため、かかる観点からも、廃液の
焼却に要する処理コストが嵩んでしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のロ
ータリーキルン形焼却装置を用いて廃液の焼却を行う場
合、ロータリーキルン形焼却装置の運転に関してかなり
の制約を受けており、またその運転には熟練を要してお
り、さらに性状等が異なる複数種の廃液を一つの焼却装
置で焼却することは殆ど困難であった。

【０００７】また、従来のロータリーキルン形焼却装置
では、例えばガス冷却塔等の構成機器を必然的に追加す
る必要があるため、設備費の上昇や故障因子の増加が懸
念されていた。

【０００８】さらに、従来のロータリーキルン形焼却装
置では、焼却する原料の濃度や性状等に応じて、炉床燃
焼または噴霧燃焼のいずれかを選択する必要があるた
め、焼却しようとする原料の濃度や性状等が変化した場
合には、連続運転を一旦中断して炉床燃焼または噴霧燃
焼のいずれかを選択し直さない限り、焼却を継続するこ
とができなかった。

【０００９】本発明の目的は、廃液、特に低融点無機分
を含んだ廃液の焼却方法および焼却装置を提供すること
であり、より具体的には、低融点無機分を含んだ廃液を
クリンカの発生なしに連続運転して焼却することができ
る廃液の焼却方法および焼却装置を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、例えば製紙
スラッジの焼却灰や火山灰等といった、高融点で吸水性
のある媒体を処理する廃液に添加することによって廃液
を吸収させてこの廃液の焼却灰の融点を上昇させること
によって、炉床燃焼を可能にするとともに焼却灰の融点
を上昇させてクリンカの発生を防止し、これにより、低
濃度の原料から高濃度の原料まで、容易に連続的かつ自
動的に焼却することができるようになることを知見し、
本発明を完成した。

【００１１】本発明は、低融点無機分を含んだ廃液に吸
水性を有する媒体を混合して廃液の焼却灰の融点を上昇
させてから、この廃液を焼却することを特徴とする廃液
の焼却方法である。

【００１２】別の観点から、本発明は、廃液を収容して
焼却する焼却装置と、この焼却装置へ低融点無機分を含
んだ廃液を供給する廃液供給系とを備え、さらに、廃液
が焼却装置に供給される前に、この廃液に吸水性を有す
る媒体を混合して廃液の焼却灰の融点を上昇させる廃液
調製系を備えることを特徴とする廃液の焼却装置であ
る。

【００１３】本発明において、「低融点無機分を含んだ
廃液」とは、有機分と、例えばＮａ化合物やＫ化合物等
の低融点無機分とからなる固形分が混入した、例えば水
等の液体をいい、例えばアルコール廃液、醤油廃液さら
には繊維関連事業所から廃棄される廃液等が含まれる。
これらの廃液を焼却処理することにより得られる焼却灰
の融点は、およそ６００℃以上８５０℃以下である。

【００１４】また、本発明において、「吸水性を有する
媒体」とは、例えば都市ごみ焼却灰や下水汚泥焼却灰等
に含まれる重金属類といった有害物質を含まず、吸水性
を有し、さらに、融点が例えば１２００℃以上と上記の
廃液よりも高いものをいい、例えば製紙スラッジ焼却灰
や火山灰等が含まれる。

【００１５】さらに、本発明において、上記の廃液と媒
体との混合比率は特に限定を要するものではなく、燃焼
条件を適宜設定することにより、廃液を充分に焼却する
ことができる。例えば、焼酎廃液の場合には、ハンドリ
ングし易い含水率が４０％程度であるため、廃液：媒体
＝０．８：１の割合以下であることが望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる、低融点無
機分を含んだ廃液の焼却方法および焼却装置の実施の形
態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、
以降の説明では、低融点無機分を含んだ廃液が焼酎廃液
であり、媒体物が製紙スラッジの焼却灰であるととも
に、「廃液を収容して焼却する焼却装置」がロータリー
キルン形焼却装置である場合を例にとる。

【００１７】図１は、本実施の形態の焼却装置１の全体
構成を模式的に示す説明図である。なお、図１における
実線は廃液ラインを示し、一点鎖線は空気ラインを示
し、二点鎖線は熱風ラインを示し、破線は循環アッシュ
ラインを示し、太線は発生アッシュラインを示し、太い
二点鎖線は排ガスラインを示し、さらに、太い破線は燃
料ラインを示す。

【００１８】同図に示すように、この焼却装置１では、
廃液タンク２に収容された廃液である焼酎廃液が、焼酎
廃液供給ポンプ３により図中実線で示す廃液ラインを介
してパドルミキサ４へ供給される。また、このパドルミ
キサ４には、廃液タンク２から供給された焼酎廃液とと
もに、媒体物調節タンク５に収容された、高融点であっ
て吸水性を有する媒体である製紙スラッジの焼却灰が供
給される。これにより、焼酎廃液に含まれる低融点無機
分の融点が上昇する。

【００１９】このように、本実施の形態では、パドルミ
キサ４において焼酎廃液と製紙スラッジの焼却灰とが混
合される。すなわち、本実施の形態では、廃液タンク
２、廃液ラインおよび焼酎廃液供給ポンプ３により、後
述するロータリーキルン形焼却装置９へ低融点無機分を
含んだ焼酎廃液を供給する廃液供給系６が構成される。
また、パドルミキサ４および媒体物調節タンク５によ
り、廃液タンク２から供給される焼酎廃液がロータリー
キルン形焼却装置９へ供給される前にこの焼酎廃液に吸
水性を有する媒体を混合して低融点無機分の融点を上昇
させる廃液調製系７が構成される。

【００２０】パドルミキサ４において混合された焼酎廃
液と製紙スラッジの焼却灰とは、フィードスクリュ８を
介して、ロータリーキルン形焼却装置９に供給される。
このロータリーキルン形焼却装置９は、直径３〜４ｍ、
長さ６０〜１００ｍの大円筒体９ａを炉体として有す
る。この大円筒体９ａの内面には耐火物ライニングが施
されており、大円筒体９ａは水平より僅かに傾斜して配
置されている。そして、大円筒体９ａの下部からはバー
ナ１０より火炎を吹き込まれるとともに、上部からは焼
酎廃液と製紙スラッジの焼却灰との混合物が原料とし
て、フィードスクリュ８により装入される。

【００２１】大円筒体９ａの外周面には、キルン駆動モ
ータ１１の出力軸に固定されたギヤ１１ａと噛み合うギ
ヤ９ｂが固定されており、大円筒体９ａはキルン駆動モ
ータ１１が起動することにより低速で回転する。

【００２２】なお、図１における符合１２はローラを示
し、符合１３はタイヤを示す。これらにより、大円筒体
９ａは回転自在に支持されている。大円筒体９ａの内部
では、焼酎廃液に含まれる有機物が焼却される。この
時、大円筒体９ａからの排気ガス温度は、脱臭に適した
温度である、概ね６００℃以上６５０℃以下に制御され
る。

【００２３】本実施の形態においては、ロータリーキル
ン形焼却装置９により焼却されて発生した焼却灰は、廃
液タンク２から供給された焼酎廃液と媒体物調節タンク
５から供給された製紙スラッジの焼却灰とが混合された
ものを原料としており、焼酎廃液に含まれる低融点無機
分の融点が上昇しているため、大円筒体９ａの内部にお
いてもクリンカの発生が顕著に抑制される。

【００２４】発生した焼却灰は、大円筒体９ａの内部に
残存する媒体とともに、バーナーフード１５およびアッ
シュ冷却スクリュー１４を介して、破線で示す循環アッ
シュラインにより媒体物調節タンク５へ戻されてパドル
ミキサ４に供給され、以下、かかる処理が繰り返され
る。

【００２５】この際、ロータリーキルン形焼却装置９で
処理された廃液に含まれていた低融点無機物（アッシ
ュ）は、大円筒体９ａの内部に残存する媒体とともにパ
ドルミキサ４に戻ってくるため、媒体物調節タンク５の
マテリアルレベルが上昇する。このマテリアルレベルの
上昇を、媒体物調節タンク５の内部に設置されたマテリ
アルレベル検出センサ（図示しない）が検出して、低融
点無機物（アッシュ）を系外へ排出し、マルチサイクロ
ン１６およびメインバグフィルタ１７により捕捉したア
ッシュとともに、空気輸送によりアッシュバンカー１８
に供給され、ストレージされる。

【００２６】一方、ロータリーキルン形焼却装置９から
の排気ガスは、熱交換器１９により熱回収され、煤塵処
理や必要に応じて蒸気回収が行われ、大気に放出され
る。なお、図１における記号ＲＶはロータリーバルブを
示し、符合２０は二次公害を防止するためのニューマ用
バグフィルタを示し、符合２１は貯留アッシュを系外に
排出するためのアッシュ排出スクリューを示し、符合２
２は系内から排出したアッシュを冷却輸送するためのア
ッシュニューマチックコンベアを示し、符合２３はニュ
ーマファンを示し、符合２４は防音のためのサイレンサ
ーを示し、符合２５は排気ガスから熱回収し省エネを図
るためのバーナファンを示し、符合２６は必要に応じて
バーナへ燃料を送るためのオイルポンプを示し、符合２
７は主にスタートアップ時に使用する燃料をストレージ
するためのオイルタンクを示し、符合２８は更なる熱回
収のための廃熱ボイラーを示し、さらに符合２９は系内
を負圧に保ち設備まわりの環境保護のための排風機を示
す。

【００２７】本実施の形態の焼却装置１では、ロータリ
ーキルン形焼却装置９で焼酎廃液を処理しても、焼酎廃
液と製紙スラッジの焼却灰とが廃液調製系７により事前
に混合されているため、大円筒体９ａの内部においてク
リンカが発生しない。また、この焼却装置１は、焼却温
度等の制限がゆるやかであるために高度な運転技術も要
求せずに安定した運転が簡単に行われる。このため、本
実施の形態の焼却装置１は、長期間にわたって連続した
運転を容易に行うことができる。

【００２８】また、本実施の形態の焼却装置１によれ
ば、焼却温度を最適に選択することができ、二次燃焼炉
を設ける必要もなく、さらには焼酎廃液中に含まれる固
形分を除去する必要もない。このため、この焼却装置１
は設備構成を簡素化でき、イニシャルコストの上昇が抑
制されるとともに故障箇所も低減される。

【００２９】さらに、本実施の形態の焼却装置１によれ
ば、固形又は液体状態であっても、あるいは如何なる濃
度の液体であっても、炉床燃焼式の炉一基で対応して処
理することができるため、原料の変化（物性も含む）に
も柔軟に対応して低融点無機分を含んだ廃液を処理する
ことができる。

【００３０】このため、本実施の形態の焼却装置１は、
低融点無機分を含んだ廃液をクリンカの発生なしに連続
運転を中断することなく、焼却することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、低融点無機分を含んだ廃液をクリンカの発生なし
に連続して焼却することができる設備を提供することが
できた。かかる効果を有する本発明の意義は著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の焼却装置の概略構成を模式的に示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 焼却装置 ２ 廃液タンク ３ 焼酎廃液供給ポンプ ４ パドルミキサ ５ 媒体物調節タンク ６ 廃液供給系 ７ 廃液調製系 ８ フィードスクリュ ９ ロータリーキルン形焼却装置 ９ａ 大円筒体 １０ バーナ １１ キルン駆動モータ １１ａ ギヤ １２ ローラ １３ タイヤ １４ アッシュ冷却スクリュー １５ バーナーフード １６ マルチサイクロン １７ メインバグフィルタ １８ アッシュバンカー １９ 熱交換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低融点無機分を含んだ廃液に吸水性を有
   する媒体を混合して前記廃液の焼却灰の融点を上昇させ
   てから、該廃液を焼却することを特徴とする廃液の焼却
   方法。
2. 【請求項２】 廃液を収容して焼却する焼却装置と、該
   焼却装置へ低融点無機分を含んだ廃液を供給する廃液供
   給系とを備え、さらに、 前記廃液が前記焼却装置に供給される前に、当該廃液に
   吸水性を有する媒体を混合して前記廃液の焼却灰の融点
   を上昇させる廃液調製系を備えることを特徴とする廃液
   の焼却装置。