JP2771113B2 - 液状化汚泥の燃焼制御方法 - Google Patents
液状化汚泥の燃焼制御方法Info
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- JP2771113B2 JP2771113B2 JP6100186A JP10018694A JP2771113B2 JP 2771113 B2 JP2771113 B2 JP 2771113B2 JP 6100186 A JP6100186 A JP 6100186A JP 10018694 A JP10018694 A JP 10018694A JP 2771113 B2 JP2771113 B2 JP 2771113B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液状化汚泥を燃焼用含
酸素ガスと一緒に噴出させて該液状化汚泥の可燃性有機
物を燃焼させて、同一汚泥に含まれる無機物を溶融させ
る際の液状化汚泥の燃焼制御方法に関するものである。
酸素ガスと一緒に噴出させて該液状化汚泥の可燃性有機
物を燃焼させて、同一汚泥に含まれる無機物を溶融させ
る際の液状化汚泥の燃焼制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、下水汚泥の処理方法として種々の
方法が提案されているが、その一つとして、本出願人ら
は下水汚泥等の液状化汚泥を燃料としてバーナにより汚
泥中の可燃性有機物を燃焼用空気および富化用酸素から
なる燃焼用含酸素ガスで燃焼することにより同じ汚泥中
の無機物を溶融する技術に関し、特願平５−２０２０８
９号を提案した。これは、前記下水汚泥に高分子凝集剤
を添加したのちベルトプレス装置等により脱水した脱水
汚泥には、表１に示すように、多くの可燃性有機物を含
有し、発熱量が高いこと、また、これら脱水汚泥を１５
０℃以上、好ましくは２００〜３００℃の反応温度と、
その反応温度における飽和水蒸気圧以上の圧力、たとえ
ば、反応温度が２００℃の場合、１６kg／cm2（絶対
圧）以上の圧力条件下に保持すれば、表２に示す性状に
液化する。このように、液状化汚泥は高い発熱量を有す
ることおよび非常にすぐれた流動性を有することに着目
して、これをバーナから燃焼用含酸素ガスと一緒に微粒
子状で噴射させて燃焼させるものである。
方法が提案されているが、その一つとして、本出願人ら
は下水汚泥等の液状化汚泥を燃料としてバーナにより汚
泥中の可燃性有機物を燃焼用空気および富化用酸素から
なる燃焼用含酸素ガスで燃焼することにより同じ汚泥中
の無機物を溶融する技術に関し、特願平５−２０２０８
９号を提案した。これは、前記下水汚泥に高分子凝集剤
を添加したのちベルトプレス装置等により脱水した脱水
汚泥には、表１に示すように、多くの可燃性有機物を含
有し、発熱量が高いこと、また、これら脱水汚泥を１５
０℃以上、好ましくは２００〜３００℃の反応温度と、
その反応温度における飽和水蒸気圧以上の圧力、たとえ
ば、反応温度が２００℃の場合、１６kg／cm2（絶対
圧）以上の圧力条件下に保持すれば、表２に示す性状に
液化する。このように、液状化汚泥は高い発熱量を有す
ることおよび非常にすぐれた流動性を有することに着目
して、これをバーナから燃焼用含酸素ガスと一緒に微粒
子状で噴射させて燃焼させるものである。
【表１】
【表２】
【０００３】ところで、従来、前記液状化汚泥をバーナ
で燃焼する場合、液状化汚泥の燃焼条件、すなわち、燃
焼用含酸素ガス中の酸素濃度は、供給する液状化汚泥の
組成および含水率がほぼ一定であるとして、前記酸素濃
度を設定して、以降、同一の酸素濃度を維持していた。
で燃焼する場合、液状化汚泥の燃焼条件、すなわち、燃
焼用含酸素ガス中の酸素濃度は、供給する液状化汚泥の
組成および含水率がほぼ一定であるとして、前記酸素濃
度を設定して、以降、同一の酸素濃度を維持していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記方
法でバーナにより液状化汚泥を燃焼すると、液状化汚泥
の性状は、同一下水処理場であっても、前記表１，表２
にも示すように、季節、降雨等により変動し、また、液
状化装置等の運転状況によっても変動することから、一
定の酸素濃度からなる燃焼用含酸素ガスで燃焼を続ける
と、使用する液状化汚泥の性状に対する適正な酸素濃度
を含有する燃焼用含酸素ガスが供給されず、所望の火炎
温度（１２００℃以上、好ましくは１４００〜１５００
℃）が維持できない。すなわち、火炎温度が汚泥中の無
機物の溶融温度より下がって溶融できなかったり、逆に
火炎温度が上がり過ぎて炉体の耐火物やバーナを損傷し
たりした。しかし、最適な火炎温度を維持するために、
液状化汚泥をいちいち分析して燃焼条件を決めることは
実際上不可能である。
法でバーナにより液状化汚泥を燃焼すると、液状化汚泥
の性状は、同一下水処理場であっても、前記表１，表２
にも示すように、季節、降雨等により変動し、また、液
状化装置等の運転状況によっても変動することから、一
定の酸素濃度からなる燃焼用含酸素ガスで燃焼を続ける
と、使用する液状化汚泥の性状に対する適正な酸素濃度
を含有する燃焼用含酸素ガスが供給されず、所望の火炎
温度（１２００℃以上、好ましくは１４００〜１５００
℃）が維持できない。すなわち、火炎温度が汚泥中の無
機物の溶融温度より下がって溶融できなかったり、逆に
火炎温度が上がり過ぎて炉体の耐火物やバーナを損傷し
たりした。しかし、最適な火炎温度を維持するために、
液状化汚泥をいちいち分析して燃焼条件を決めることは
実際上不可能である。
【０００５】ところで、図５に示すように、組成を同一
とした場合、燃焼火炎温度は、液状化汚泥の含水率、燃
焼用空気中の酸素濃度によって変化する。つまり、液状
化汚泥の含水率が高くなれば、含水率が大きくなった分
の蒸発熱として熱量が使用され、理論火炎温度は低くな
る。逆に、液状化汚泥の含水率が低くなれば、理論火炎
温度は高くなる。また、同一含水率における酸素濃度と
理論火炎温度の関係について見ると、燃焼用空気中の酸
素濃度が高くなると火炎温度は高くなり、酸素濃度が低
くなるとそれにともなって火炎温度は低くなるものであ
る。したがって、本発明は燃焼火炎温度により燃焼用含
酸素ガスの酸素濃度を調節して容易に、安定した燃焼状
態を得る液状化汚泥の燃焼制御方法を提供することを目
的とする。
とした場合、燃焼火炎温度は、液状化汚泥の含水率、燃
焼用空気中の酸素濃度によって変化する。つまり、液状
化汚泥の含水率が高くなれば、含水率が大きくなった分
の蒸発熱として熱量が使用され、理論火炎温度は低くな
る。逆に、液状化汚泥の含水率が低くなれば、理論火炎
温度は高くなる。また、同一含水率における酸素濃度と
理論火炎温度の関係について見ると、燃焼用空気中の酸
素濃度が高くなると火炎温度は高くなり、酸素濃度が低
くなるとそれにともなって火炎温度は低くなるものであ
る。したがって、本発明は燃焼火炎温度により燃焼用含
酸素ガスの酸素濃度を調節して容易に、安定した燃焼状
態を得る液状化汚泥の燃焼制御方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、液状化汚泥の燃焼制御を、バーナに、液
状化汚泥と、燃焼用空気および富化用酸素からなる燃焼
用含酸素ガスとを供給して液状化汚泥の可燃性有機物を
燃焼し、該燃焼火炎中で前記液状化汚泥に含まれる無機
物を溶融するに際し、液状化汚泥の燃焼火炎温度と設定
燃焼火炎温度との温度差により前記燃焼用含酸素ガスの
酸素濃度を調節するようにしたものである。
成するために、液状化汚泥の燃焼制御を、バーナに、液
状化汚泥と、燃焼用空気および富化用酸素からなる燃焼
用含酸素ガスとを供給して液状化汚泥の可燃性有機物を
燃焼し、該燃焼火炎中で前記液状化汚泥に含まれる無機
物を溶融するに際し、液状化汚泥の燃焼火炎温度と設定
燃焼火炎温度との温度差により前記燃焼用含酸素ガスの
酸素濃度を調節するようにしたものである。
【０００７】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を図１〜図３にした
がって説明する。図において、主供給管Ｐに設置したス
ネークポンプ等の燃料供給ポンプ２により、貯留タンク
１内の液状化汚泥Ｓは各分岐配管Ｐ1により複数台のバ
ーナ７に供給される。そして、前記燃料供給ポンプ２の
下流には圧力計３が配設され、この圧力計３の測定値が
所定値となるように圧力指示調節計４により燃料供給ポ
ンプ２の回転数が制御される。
がって説明する。図において、主供給管Ｐに設置したス
ネークポンプ等の燃料供給ポンプ２により、貯留タンク
１内の液状化汚泥Ｓは各分岐配管Ｐ1により複数台のバ
ーナ７に供給される。そして、前記燃料供給ポンプ２の
下流には圧力計３が配設され、この圧力計３の測定値が
所定値となるように圧力指示調節計４により燃料供給ポ
ンプ２の回転数が制御される。
【０００８】また、前記各分岐配管Ｐ1のバーナ７より
上流側に、電磁流量計５、スクリューポンプ等からなる
流量調整ポンプ６が配設され、電磁流量計５が所定値、
つまり、バーナ７への液状化汚泥の供給が一定量となる
よう、流量指示調節計８により流量調整ポンプ６の回転
数が制御される。
上流側に、電磁流量計５、スクリューポンプ等からなる
流量調整ポンプ６が配設され、電磁流量計５が所定値、
つまり、バーナ７への液状化汚泥の供給が一定量となる
よう、流量指示調節計８により流量調整ポンプ６の回転
数が制御される。
【０００９】前記構成からなるため、貯留タンク１内の
液状化汚泥Ｓは、燃料供給ポンプ２により各バーナ７に
供給される。この場合、主供給管Ｐには圧力計３のみが
設置され、その圧力信号により圧力指示調節計４により
燃料供給ポンプ２の回転数が可変し、前記液状化汚泥Ｓ
は設定圧力で各バーナ７に供給される。
液状化汚泥Ｓは、燃料供給ポンプ２により各バーナ７に
供給される。この場合、主供給管Ｐには圧力計３のみが
設置され、その圧力信号により圧力指示調節計４により
燃料供給ポンプ２の回転数が可変し、前記液状化汚泥Ｓ
は設定圧力で各バーナ７に供給される。
【００１０】一方、各分岐配管Ｐ1においては、通過す
る液状化汚泥Ｓは電磁流量計５で検出され、流量指示調
節計８により所定流量となるように流量調整ポンプ６の
回転数が制御され、液状化汚泥Ｓはそのままバーナ７に
供給される。前述のように、分岐配管Ｐ1内の圧力は一
定に保持されており、かつ、バーナ７と流量調整ポンプ
６との間にはバルブ等閉塞したり、汚泥の固着する機器
が介在しないため、流量は流量調整ポンプ６の回転数に
比例し、バーナ７への液状化汚泥の流量が変動すること
はない。
る液状化汚泥Ｓは電磁流量計５で検出され、流量指示調
節計８により所定流量となるように流量調整ポンプ６の
回転数が制御され、液状化汚泥Ｓはそのままバーナ７に
供給される。前述のように、分岐配管Ｐ1内の圧力は一
定に保持されており、かつ、バーナ７と流量調整ポンプ
６との間にはバルブ等閉塞したり、汚泥の固着する機器
が介在しないため、流量は流量調整ポンプ６の回転数に
比例し、バーナ７への液状化汚泥の流量が変動すること
はない。
【００１１】その他、バーナ７のノズル７ａで液状化汚
泥Ｓが目詰まりした場合、流量調整ポンプ６の回転数が
上昇して流量調整ポンプ６とバーナ７との間の圧力が上
昇するため、これを流量調整ポンプ６とバーナ７との間
に設けた圧力スイッチ９で検知して、適宜警報を発し、
バーナ７が目詰まりしたことを報知する。このように、
流量調整ポンプ６とバーナ７との間に圧力スイッチ９を
設けることにより、操業時の安全性は勿論、バーナノズ
ルの目詰まりにより失火検知を容易に行なうことができ
る。
泥Ｓが目詰まりした場合、流量調整ポンプ６の回転数が
上昇して流量調整ポンプ６とバーナ７との間の圧力が上
昇するため、これを流量調整ポンプ６とバーナ７との間
に設けた圧力スイッチ９で検知して、適宜警報を発し、
バーナ７が目詰まりしたことを報知する。このように、
流量調整ポンプ６とバーナ７との間に圧力スイッチ９を
設けることにより、操業時の安全性は勿論、バーナノズ
ルの目詰まりにより失火検知を容易に行なうことができ
る。
【００１２】本発明においては、図４に示すように、バ
ーナ７に供給された液状化汚泥Ｓは、供給管Ｐ2からの
高圧空気と供給管Ｐ3からの酸素とにより、バーナ７の
ノズル７ａから噴霧状態で噴出され、供給管Ｐ4からの
酸素と供給管Ｐ5からの空気とを噴霧液状化汚泥に供給
することにより燃焼することになる。なお、本発明にお
いては、前記供給管Ｐ2，Ｐ5から供給される空気および
供給管Ｐ3，Ｐ4から供給される酸素（富化用酸素とい
う）を全て燃焼に係わるものとして制御する。そして、
燃焼火炎温度は、赤外線イメージセンサ、熱電対等の温
度計１０により測定されたのち、温度指示調節計１１に
より設定燃焼火炎温度と比較され、流量指示調節計１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより、前記各供給管Ｐ2
〜Ｐ5に設けた流量制御弁Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4を開閉
し、火炎温度が設定温度より低い場合には、供給管
Ｐ3，Ｐ4からの酸素供給量を増加させて、燃焼用含酸素
ガス中の酸素濃度を高くする。なお、流量制御弁Ｖ1と
Ｖ2，Ｖ3とＶ4は逆に開閉し、燃焼用含酸素ガスの酸素
濃度の調整を少量の富化用酸素で実施できるようにして
いる。
ーナ７に供給された液状化汚泥Ｓは、供給管Ｐ2からの
高圧空気と供給管Ｐ3からの酸素とにより、バーナ７の
ノズル７ａから噴霧状態で噴出され、供給管Ｐ4からの
酸素と供給管Ｐ5からの空気とを噴霧液状化汚泥に供給
することにより燃焼することになる。なお、本発明にお
いては、前記供給管Ｐ2，Ｐ5から供給される空気および
供給管Ｐ3，Ｐ4から供給される酸素（富化用酸素とい
う）を全て燃焼に係わるものとして制御する。そして、
燃焼火炎温度は、赤外線イメージセンサ、熱電対等の温
度計１０により測定されたのち、温度指示調節計１１に
より設定燃焼火炎温度と比較され、流量指示調節計１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより、前記各供給管Ｐ2
〜Ｐ5に設けた流量制御弁Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4を開閉
し、火炎温度が設定温度より低い場合には、供給管
Ｐ3，Ｐ4からの酸素供給量を増加させて、燃焼用含酸素
ガス中の酸素濃度を高くする。なお、流量制御弁Ｖ1と
Ｖ2，Ｖ3とＶ4は逆に開閉し、燃焼用含酸素ガスの酸素
濃度の調整を少量の富化用酸素で実施できるようにして
いる。
【００１３】また、バーナ７への液状化汚泥供給量は一
定量に設定されるから、この設定された量の液状化汚泥
を噴霧するのに要する気体量も一定であるため、各供給
管Ｐ2，Ｐ3からの高圧空気量と酸素量を一定とし、流量
制御弁Ｖ3，Ｖ4だけを制御するようにしてもよい。場合
によっては、噴霧用気体として高圧空気のみを使用して
もよい。
定量に設定されるから、この設定された量の液状化汚泥
を噴霧するのに要する気体量も一定であるため、各供給
管Ｐ2，Ｐ3からの高圧空気量と酸素量を一定とし、流量
制御弁Ｖ3，Ｖ4だけを制御するようにしてもよい。場合
によっては、噴霧用気体として高圧空気のみを使用して
もよい。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、バーナに供給する液状化汚泥の性状が変化して
も、その変化を燃焼火炎温度の変化として捉らえ、燃焼
用含酸素ガスの酸素濃度を制御することにより液状化汚
泥中の可燃性有機物を燃焼して該液状化汚泥に含まれる
無機物の溶融を行なうもので、簡単な方法で液状化汚泥
中の無機物を安定して溶融させることができる。
よれば、バーナに供給する液状化汚泥の性状が変化して
も、その変化を燃焼火炎温度の変化として捉らえ、燃焼
用含酸素ガスの酸素濃度を制御することにより液状化汚
泥中の可燃性有機物を燃焼して該液状化汚泥に含まれる
無機物の溶融を行なうもので、簡単な方法で液状化汚泥
中の無機物を安定して溶融させることができる。
【図１】 本発明を適用するバーナへの液状化汚泥供給
系を示す図。
系を示す図。
【図２】 図１の流量調整ポンプとバーナとの拡大図。
【図３】 図２のバーナの拡大断面図。
【図４】 図２のバーナの燃焼制御系を示す図。
【図５】 液状化汚泥の含水率、酸素濃度と理論火炎温
度との関係を示す図。
度との関係を示す図。
【符号の説明】 ７…バーナ、１０…温度計、１１…温度指示調節計、１
２ａ〜１２ｄ…流量指示調節計、Ｐ2〜Ｐ5…供給管、Ｓ
…液状化汚泥、Ｖ1〜Ｖ4…流量制御弁。
２ａ〜１２ｄ…流量指示調節計、Ｐ2〜Ｐ5…供給管、Ｓ
…液状化汚泥、Ｖ1〜Ｖ4…流量制御弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 孝次 東京都新宿区西新宿２丁目８番１号 東 京都下水道局内 (72)発明者 鈴木 明 埼玉県戸田市川岸１丁目４番９号 オル ガノ株式会社総合研究所内 (72)発明者 伊藤 新治 東京都文京区本郷５丁目５番16号 オル ガノ株式会社内 (72)発明者 小嶋 延之 東京都文京区本郷５丁目５番16号 オル ガノ株式会社内 (72)発明者 浅田 信二 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 井上 誠 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 野々廣 正夫 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−183711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−182532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−105675（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−111933（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−133509（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23G 5/50 F23G 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 バーナに、液状化汚泥と、燃焼用空気お
よび富化用酸素からなる燃焼用含酸素ガスとを供給して
液状化汚泥の可燃性有機物を燃焼し、該燃焼火炎中で前
記液状化汚泥に含まれる無機物を溶融するに際し、液状
化汚泥の燃焼火炎温度と設定燃焼火炎温度との温度差に
より前記燃焼用含酸素ガスの酸素濃度を調節することを
特徴とする液状化汚泥の燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6100186A JP2771113B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 液状化汚泥の燃焼制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6100186A JP2771113B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 液状化汚泥の燃焼制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305821A JPH07305821A (ja) | 1995-11-21 |
| JP2771113B2 true JP2771113B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=14267280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6100186A Expired - Fee Related JP2771113B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 液状化汚泥の燃焼制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771113B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4926781B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-05-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 高含水率廃棄物の処理方法及び処理装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52105675A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Kurita Water Ind Ltd | Apparatus for incinerating and deodorizing waste water or sludge conta ining organic substance |
| JPS62182532A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-10 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 低カロリ−石炭ガス用ガスタ−ビン燃焼方式 |
| JPH01111933U (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-27 | ||
| JPH0774689B2 (ja) * | 1989-01-10 | 1995-08-09 | 日本下水道事業団 | 含水汚泥のスラグ化方法 |
| JPH08592Y2 (ja) * | 1989-03-31 | 1996-01-10 | 有限会社テクノエース | 難燃性燃料用燃焼装置 |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP6100186A patent/JP2771113B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07305821A (ja) | 1995-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |