JP2003254520A - 下水汚泥の焼却処理装置 - Google Patents

下水汚泥の焼却処理装置

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JP2003254520A JP2002053744A JP2002053744A JP2003254520A JP 2003254520 A JP2003254520 A JP 2003254520A JP 2002053744 A JP2002053744 A JP 2002053744A JP 2002053744 A JP2002053744 A JP 2002053744A JP 2003254520 A JP2003254520 A JP 2003254520A
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昌幸 山本
Tomoshi Takeshita
知志 竹下
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    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40—Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】焼却炉の排ガスがクリーンとなり、しかも下水
汚泥の焼却灰から従来よりも低コストで強固な骨材を製
造することができる下水汚泥の焼却処理装置を提供す
る。 【解決手段】下水汚泥を焼却する流動炉１の排ガス出口
に、焼成炉９を直結する。焼成炉９の後段には流動炉１
の排ガスから焼却灰を回収するバグフィルタなどの焼却
灰回収手段５と、回収された焼却灰の造粒機８とを設け
る。造粒機８により造粒された造粒物を焼成炉９に返送
して焼成し、強固に焼結された骨材とする。焼成炉９を
加熱するためのエネルギーが少なくて済み、焼却炉１の
排ガスは焼成炉９で再燃焼されてクリーンになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥の焼却処
理装置に関するものであり、特に下水汚泥を流動炉で焼
却するとともに、その焼却灰を造粒・焼結して骨材とす
る下水汚泥の焼却処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥の処理法としては焼却処理が一
般的であり、中でもコンパクトな設備で能率的に焼却す
ることができる流動炉による焼却処理が普及している。
また焼却により発生する焼却灰は従来は埋め立て処分さ
れていたのであるが、埋め立て処分場の不足が生じつつ
あるので、最近では焼却灰を造粒・焼結して強度のある
骨材とし、道路の埋め戻し材やコンクリート用骨材など
として再利用する方法に移行している。
【０００３】図２はこのための従来装置を示す図であ
り、下水汚泥は脱水されたうえで流動炉１に投入され８
５０℃程度で焼却される。この流動炉１は例えば循環流
動炉であり、排ガスはサイクロン２で流動媒体と分離さ
れ、流動媒体は流動炉１に返送される。高温の排ガスは
熱交換器３と冷却塔４で降温されたうえでバグフィルタ
などの焼却灰回収手段５に送られ、焼却灰を除去され
る。排ガスは更に排煙処理塔６で排煙処理され、煙突７
から放出される。
【０００４】一方、焼却灰回収手段５で排ガスから分離
された焼却灰は造粒機８で造粒され、焼成炉９で１００
０〜１１００℃程度の高温で焼結されて強度のある骨材
（造粒焼結骨材）となる。なお焼成炉９は例えばロータ
リーキルンであり、その排ガス中に含まれる微粒子はサ
イクロン１０で回収され、造粒機８に返送されている。
この図２に示す従来の下水汚泥の焼却処理装置によれ
ば、下水汚泥を効率よく焼却するとともに、焼却灰を強
度のある骨材とすることができる。
【０００５】しかし、流動炉１は炉内の滞留時間を十分
に取ることが難しいために、焼却温度を抑制すると排ガ
ス中にＣＯ，Ｎ2Ｏ，ＨＣＮなどの有害成分が含まれる
ことがあった。またこれらの発生を防止するために焼却
温度を高めると、炉体の耐火物が損傷し易くなるうえ、
補助燃料使用量が増加するなどの問題があった。
【０００６】一方、強度のある造粒物を得るためには焼
結温度を１０００〜１１００℃程度の高温とする必要が
あり、焼成炉９に多くのエネルギーが必要であるという
問題があるうえ、焼成炉９の排ガス中に含まれる微粒子
を除去するサイクロン１０などの別の設備が必要とな
り、設備コストやランニングコストが高くなるという問
題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、焼却炉の排ガスがクリーンとな
り、しかも下水汚泥の焼却灰から従来よりも低コストで
強固な骨材を製造することができる下水汚泥の焼却処理
装置を提供するためになされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の下水汚泥の焼却処理装置は、下水
汚泥を焼却する流動炉の排ガス出口に焼成炉を直結する
とともに、この焼成炉の後段には排ガスからの焼却灰回
収手段と、回収された焼却灰の造粒機とを設置し、この
造粒機により得られた造粒物を前記の焼成炉に返送して
焼成することを特徴とするものである。なお、流動炉を
循環流動炉とし、焼成炉をロータリーキルンとすること
ができる。また、流動炉を空気比１以下で運転し、これ
により発生した可燃性ガスを焼成炉で燃焼させることも
できる。
【０００９】本発明の下水汚泥の焼却処理装置は、流動
炉の排ガス出口に焼成炉を直結し、後段の造粒機により
得られた造粒物を焼結するようにしたので、流動炉の排
ガス温度から焼結温度まで昇温するに要するエネルギー
はわずかでよく、従来よりもエネルギーコストを低減で
きる。また焼成炉の排ガスは流動炉の排ガスとともに処
理されるので特別な処理設備は不要となる。しかも流動
炉の排ガス中に含まれるＣＯ，Ｎ2Ｏ，ＨＣＮなどの有
害成分は焼成炉で燃焼されるので、排ガスをクリーンに
することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を示す。図１は本発明の実施形態を示す図であり、１は
従来と同様の流動炉である。流動炉１は好ましくはサイ
クロン２を備えた循環流動炉であり、投入された下水汚
泥（脱水汚泥）は炉底から供給される高速の空気流によ
り流動している流動媒体と接触し、瞬時に燃焼される。
前記したように炉内温度は８５０℃前後に保たれるのが
普通である。焼却灰と流動媒体とを含む排ガスはサイク
ロン２に送られ、流動媒体は回収されて流動炉１に循環
される。循環流動炉は炉内の熱分布がよく設備のコンパ
クト化を図ることができる利点があるが、本発明におい
て流動炉１は必ずしも循環流動炉である必要はなく、気
泡流動炉であってもよい。
【００１１】本発明では流動炉１の排ガス出口（循環流
動炉の場合にはサイクロン２の出口）に、焼成炉９が直
結されている。焼成炉９はこの実施形態ではロータリー
キルンである。焼成炉９は後段の造粒機８により造粒さ
れた造粒物を焼結するためのものであり、図示しないバ
ーナーにより１０００〜１１００℃の高温に保たれる。
流動炉１の排ガス温度は８５０℃程度の高温であるか
ら、これを１０００〜１１００℃に加熱するためのエネ
ルギーは比較的少なくて済み、図２の従来技術に比較し
て経済的である。
【００１２】なお焼成炉９の大きさは、造粒物が１５〜
２０分程度滞留できる大きさとすることが好ましい。し
かし排ガスの滞留時間は２秒程度で十分であり、排ガス
中にＣＯ，Ｎ2Ｏ，ＨＣＮなどの有害成分が含まれてい
る場合にも、焼成炉９がアフターバーナーと同様に作用
し、これらを完全燃焼させてＣＯ2やＮＯ2などとする。
このため本発明によれば焼却炉排ガスのクリーン化を図
ることができる。造粒物は焼成炉９内で１５〜２０分滞
留する間に焼結され、強度のある骨材となる。なお、請
求項３に示したように流動炉１を空気比１以下で運転す
ると、下水汚泥の熱分解により可燃性のガスが発生する
ので、この可燃性ガスを焼成炉９で燃焼させるようにす
れば焼成炉９を加熱するための消費エネルギーを更に減
少させることができる。
【００１３】焼成炉９を通過した排ガスは、従来と同様
に熱交換器３と冷却塔４で降温されたうえでバグフィル
タなどの焼却灰回収手段５に送られ、焼却灰を除去され
る。排ガスは更に排煙処理塔６で排煙処理され、煙突７
から放出される。なお熱交換器３で加熱された空気は流
動炉１の流動用空気として利用される。焼却灰回収手段
５で回収された焼却灰は造粒機８で適宜のサイズに造粒
され、前記した焼成炉９に返送される。本発明では焼成
炉９を流動炉１の排ガス出口に設けたので、焼成炉９の
排ガスを処理するための特別な設備は不要である。
【００１４】上記の実施形態の設備により本発明を実施
した場合、流動炉１の下水汚泥処理量を１００トン/日
とすると、約４トン/日の焼結骨材が製造されることと
なる。規模を同一として比較すると、図２の従来技術で
は焼成炉９を加熱するためのエネルギーとして 約４
４０l/日の重油を要していたが、本発明では焼成炉９を
加熱するための重油使用量を約１００l/日にまで低下さ
せることができた。
【００１５】また、図２の従来技術では排ガス中に地球
温暖化効果の大きいガスであるＮ2Ｏが約１５０ＰＰＭ
程度含まれていたが、図１に示す本発明によればＮ2Ｏ
の含有率が７〜１２ＰＰＭにまで低下した。またCOの含
有率も従来の２０〜５０ＰＰＭから３ＰＰＭ以下にまで
低下した。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の下水汚
泥の焼却処理装置は、流動炉の排ガス出口に直結した焼
成炉により造粒物を焼結するようにしたので、流動炉の
排ガス温度を有効に利用することができ、従来よりもエ
ネルギーコストを低減できる。また焼成炉の排ガスは流
動炉の排ガスとともに処理されるので特別な処理設備は
不要となり、設備コストも削減できる。しかも流動炉の
排ガス出口に直結した焼成炉がアフターバーナーと同様
に作用し、流動炉の排ガス中に含まれるＣＯ，Ｎ2Ｏ，
ＨＣＮなどの有害成分を完全燃焼させるので、従来より
も排ガスをクリーンにすることができ、地球温暖化の防
止にも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】従来の下水汚泥の焼却処理装置を示すブロック
図である。
【符号の説明】
１ 流動炉、２ サイクロン、３ 熱交換器、４ 冷却
塔、５ 焼却灰回収手段、６ 排煙処理塔、７ 煙突、
８ 造粒機、９ 焼成炉、１０ サイクロン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｃ 10/02 Ｆ２３Ｇ 7/00 １０４Ａ Ｆ２３Ｇ 5/14 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ａ 7/00 １０４ Ｆ２３Ｃ 11/02 ３１１ Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ Ｆターム(参考） 3K061 AA07 AA11 AB02 AB03 AC02 BA06 NA05 NA12 3K064 AA10 AB03 AC03 AD08 AE01 AE06 BA07 BA19 BA22 4D004 AA37 AC05 BA02 CA14 CA30 CB09 CB44 4D059 AA03 BB01 BB02 BB13 BB14 CA10 CA14 CC04 EB15 EB20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下水汚泥を焼却する流動炉の排ガス出口
    に焼成炉を直結するとともに、この焼成炉の後段には排
    ガスからの焼却灰回収手段と、回収された焼却灰の造粒
    機とを設置し、この造粒機により得られた造粒物を前記
    の焼成炉に返送して焼成することを特徴とする下水汚泥
    の焼却処理装置。
  2. 【請求項２】 流動炉が循環流動炉であり、焼成炉がロ
    ータリーキルンである請求項１記載の下水汚泥の焼却処
    理装置。
  3. 【請求項３】 流動炉が空気比１以下で運転され、これ
    により発生した可燃性ガスを焼成炉で燃焼させる請求項
    １記載の下水汚泥の焼却処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100764136B1 (ko) * 2007-06-22 2007-10-08 (주) 영흥산업환경 소각로 폐열을 이용한 고온고압 스팀분사방식의 순환골재미립분 제거장치

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