JP2797178B2 - 廃液焼却装置 - Google Patents

廃液焼却装置

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JP2797178B2
JP2797178B2 JP9746795A JP9746795A JP2797178B2 JP 2797178 B2 JP2797178 B2 JP 2797178B2 JP 9746795 A JP9746795 A JP 9746795A JP 9746795 A JP9746795 A JP 9746795A JP 2797178 B2 JP2797178 B2 JP 2797178B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は前処理によって廃液状態
にした汚泥廃棄物やスラッジ等の固形分残渣を含んだ汚
泥をそのまま焼却処理することが出来る廃液焼却装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、固形分残渣やスカム等を含む汚泥
の処理は、ベルトプレスやスクリュ−プレス等で脱水す
ることにより固形分と水分を分離処理し、分離された水
分は法冷等で定められた所定の汚水度以下になるように
水処理して河川等に放出する一方、分離した固形分はそ
の脱水ケ−キとして産業廃棄物処理業者等により焼却処
理や埋立てによって処理されているのが一般的である。
【0003】しかし、上記のような処理態様では、処理
に手間と時間がかかるのみならず、そのための設備や使
用する機材等もかなり大がかりとなって、余り合理的な
処理方法とはいえず、また、このような処理態様では環
境を汚染するおそれが多い。
【0004】本発明の発明者は、上記のような従来の汚
泥処理の問題点に鑑み、スカムや固形分残渣を含む汚泥
であっても、焼却することによって処理することができ
る方法とこのための装置を、特願平6−139634号、同6−
256145号などとして提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】先に提案した技術は、
汚泥を気泡化して焼却炉内に噴霧することにより固形分
粒子を含んだ気泡中の水分を瞬時に蒸発させてしまうと
共に、可燃性固形分をほぼ完全に燃焼できる点で画期的
なものであったが、汚泥の気泡化工程が不可欠であるた
め処理工程がその分複雑になり、このためイニシャルコ
スト並びにライニングコストが高くつくものとなってい
た。本発明は先に提案した技術による上記のような点を
改善すると共に、汚泥の燃却処理をより合理的、或は、
効率よく実施することができる焼却装置を提供すること
を課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明焼却装置の構成は、火炎を
放射する主バ−ナと処理すべき廃液を前記火炎に向けて
噴霧する噴射ノズルとを左右の側壁に対向配置した一次
燃焼室と、この一次燃焼室に連結された副バ−ナを有す
る二次燃焼室を具備した廃液焼却装置において、魚など
の骨や内蔵等の固形分や固形分残渣を多く含んだ汚泥を
破砕し廃液状態にして一次燃焼室の噴霧ノズルから前記
主バ−ナ側へ向けて噴霧させると共に、前記廃液の噴霧
の到達先の底部に、下方に空気が供給される通気性の炉
床を形成したことを特徴とするものである。また、上記
の主バ−ナと噴霧ノズルは、夫々に微小な下向き角度を
付与し、かつ、噴霧ノズルを主バ−ナより少し上位に位
置付けた。
【0007】
【作用】一次燃焼室へ噴霧する汚泥は、固形分を破砕分
散した廃液状のものを直接噴霧ノズルに供給して噴霧す
るようにしたので、気泡化工程が不要になった。また、
主バ−ナの火炎に対し、固形分を粉砕して含む廃液状態
にされた汚泥廃液が前記主バ−ナより少し上方の正面か
ら微小角下向きに噴霧されるので、噴霧廃液と主バ−ナ
の火炎がほぼ正面衝突するが、固形分が主バ−ナに届く
ことはなく、しかも、噴霧廃液中の固形分粒子は瞬時に
その水分が気化して可燃性固形分粒子はほぼ完全に焼却
される。質量の大きな固形分を含む廃液中の固形分が噴
霧されて床に落下しても、それは下方に空気が供給され
ている炉床上において燃焼される。更に、一次燃焼室で
は完全燃焼できず黒煙が発生する場合には、その黒煙が
二次燃焼室の副バ−ナにより加熱されるので、臭気分と
炭素分は熱分解されて排気口から外部へ出される。
【0008】
【実施例】次に、本発明焼却装置の実施の一例について
図に拠り説明する。図1は本発明焼却装置における焼却
炉本体の断面図、図2は本発明焼却装置による廃液焼却
処理のシステムフロ−図である。
【0009】図1において、1は耐熱,耐酸性等の機能
性材料により内面を形成した横長胴状をなす一次燃焼室
で、左側の壁1aの中間よりやや上方に主バ−ナ2がわず
かに下向きの角度を付されて右側の壁1bに向けて設けら
れている。
【0010】3は前記の一次燃焼室1において右側の壁
1bの中間よりやや上方であって主バ−ナ2の位置より上
方に僅かに下向きの角度を付して左側の壁面に向けて設
けた廃液の噴霧ノズル、4は一次燃焼室1において主バ
−ナ2に近い底1cに、その下方に空気室5を形成して配
置した耐熱ポ−ラス材による燃焼床、6は一次燃焼室1
において前記ノズル3に近い側の天井1dに形成した一次
燃焼室1の排気口である。上記において、主バ−ナ2と
の噴霧ノズル3の下向き微小角は、燃焼する廃液が固形
分を含まないものであるときは、真正面を向いて対向し
た姿勢にするので、付されない。
【0011】7は上記排気口6に接続した短かい煙道
で、この煙道7を介して前記の一次燃焼室1よりも少し
短かめの胴状をなす二次燃焼室8がその右側の壁8b際の
底8cにおいて接続配置されている。この二次燃焼室8
は、その左側の壁8a際の天井8dに排気口9が形成されて
いると共に、右側の壁8bの中程にはアフタ−バ−ナとし
て機能させる副バ−ナ10が壁8a側に向けられて配置され
ている。排気口9はその上部に熱交換器11を配置し、こ
の熱交換器11により、本発明装置に使用する空気を加熱
することができるように形成されている。即ち、熱交換
器11において熱交換されて昇温した空気は、主バ−ナ2
と、噴霧ノズル3に供給される廃液及び圧縮空気の熱交
換用に供給されると共に、炉床4の下の空気室5に燃焼
用として供給される。これによって廃液の固形分の燃焼
効率と水分の気化効率を高め、ライニングコストを大幅
に節減することができる。
【0012】以上の1〜11の各部材により形成される本
発明燃却装置の焼却炉を、固形分等を含む汚泥の焼却処
理に使用する例について、図2のシステムフロ−図によ
り説明する。
【0013】主バ−ナ2と、副バ−ナ10には、例えば、
灯油、或は、プロパンガス等の適宜の燃料を夫々の燃焼
室1,8の内部に火炎状態で噴出することができるよう
に、燃料タンク21から中間に燃料噴射ポンプ22,23を経
由した燃料系配管24,25が接続されている。
【0014】一方、廃液の噴霧ノズル3には、汚泥の一
次貯留槽31に破砕機32を経由して接続されると共に、破
砕機32を経由しないで接続された二次貯留槽33が、中間
に熱交換器34を介して接続されていると共に、二次貯留
槽33からノズルに供給される廃液を噴霧させるためのコ
ンプレッサ35の圧縮空気が、中間に熱交換器36を介して
接続されている。37,38はそれらの配管である。従っ
て、二次貯留槽33には、固形分を含んだ汚泥であって
も、破砕機32を経由して当該固形分を破砕分散して含ん
だ廃液状の汚泥が収容されることとなる。
【0015】上記の熱交換器34,36には、二次燃焼室8
の排気口9に設けた熱交換器11で熱交換された高温の空
気が導入され、夫々の熱交換器34,36において、前記高
温空気と二次貯留槽33の廃液、及び、コンプレッサ35か
らの圧縮空気とが熱交換されるようになっている。従っ
て、廃液噴霧ノズル3からは、高温の廃液が一次燃焼室
1内に噴霧されることとなる。39は熱交換器11と熱交換
器34,36を結ぶ配管である。
【0016】二次燃焼室8の排気口9には、集塵装置40
が排風機41とともに配管42によって接続され、二次燃焼
室8を通って排出される廃液の燃焼された排気を系外に
放出する。なお、主バ−ナ2と熱交換器11には一次空気
が配管43を経由して供給される一方、熱交換器11で熱交
換された二次空気は、前記主バ−ナ2と上記の熱交換器
34,36に配管44と39を経由して供給されるように形成さ
れており、以上により本発明燃焼装置を使用した汚泥の
焼却処理系を形成する。
【0017】上記の処理系による汚泥の燃却処理例につ
いて、以下に説明する。一次貯留槽31に貯えられる汚泥
は、それに含まれた固形分があるときは破砕機32を通し
て当該固形分を粉砕し、二次貯留槽33に廃液状態にして
貯められ、そこから熱交換器34を通すことにより約90℃
前後に昇温されて、噴霧ノズル3に供給される。
【0018】噴霧ノズル3には、熱交換器36を通って約
400℃前後に昇温されたコンプレッサ35からの圧縮空気
も供給されるので、該ノズル3は前記廃液を霧状にして
一次焼却室1内に噴霧する。Dfは噴霧される廃液であ
る。
【0019】一方、一次燃焼室1の前記ノズル3に対向
する側からは、主バ−ナ2から火炎F1が前記の噴霧され
る霧状廃液Dfと対向する側から放射されて、燃焼室1の
内部を約800℃程度に昇温させているので、ノズル3か
ら噴霧されている霧状廃液Dfは、前記火炎F1にほぼその
正面から衝突することとなり、これによって前記廃液Df
の中の水分は瞬時に気化されるとともに、固形分は火炎
F1に触れて燃焼する。
【0020】このとき、前記の霧状廃液Dfは、熱交換器
34,36により予め昇温された約90℃の廃液と約400℃の
圧縮空気により形成されるので、廃液の各霧状粒子に含
まれた水分は気化され易く、また、これによって微粒固
形分の燃焼効率も高まる。
【0021】また、一次燃焼室1に噴霧される霧状廃液
Dfの中に含まれた固形分粒子のうち、比較的質量が大き
めに含まれている水分は気化されるが、燃焼が十分でな
い或は未燃焼の固形分は、燃焼床4の上に落下する。床
4の上に落下した固形分は、前記床4が通気性であって
その下面に設けた空気室5に約400℃の高温空気が空気
供給口5aから供給されていること、炉内が相当高温(約
800℃)であることによって当該床4の上でほぼ完全に
燃焼されてしまう。
【0022】他方、一次燃焼室1にノズル3から噴霧さ
れる廃液において、この一次燃焼室1内で完全に燃焼さ
れないものは、不完全燃焼であるゆえ、そのまま排気す
ると排気口9から黒煙となって外部に出てしまう。
【0023】本発明では、このような不完全燃焼に対処
するため、二次燃焼室8を、一次燃焼室1の排気口6の
後に接続形成し、一次燃焼室1からの排気を、この二次
燃焼室8の排気口9までの間で、副バ−ナ10による火炎
F2に曝して再加熱し、未燃焼粒子の炭素分、つまり、黒
煙を完全燃焼してしまうようにした。また、この再加熱
によって噴霧される廃液中の臭気成分も熱分解されて無
臭化するので、黒煙と臭気の双方を発生させない焼却処
理が可能になる。
【0024】二次燃焼室8を経由した排気は、その排気
口9において相当高温(約800℃)であるため、本発明
装置ではこの部に熱交換器11を配置して空気の熱交換を
行い、熱交換された高温空気を熱源として廃液と圧縮空
気を加熱すると共に、高温空気を炉床4の空気室5に供
給するようにしたので、噴霧される廃液の気化効率と固
形分の燃焼効率を高めることができる。
【0025】
【発明の効果】本発明は以上の通りであって、汚泥のよ
うに水分を含んでいるために従来は処理に苦慮していた
汚泥を、固形分を粉砕することにより廃液化し、これを
噴霧ノズルから霧状にして一次燃焼室内に供給すること
により、この霧状廃液とガスバ−ナ等による火炎とを正
面衝突させて霧状廃液の個々の粒子の水分を瞬時に気化
して当該粒子固形分を略完全燃焼するようにしたので、
廃液を焼却効率よく処理することができ、また、処理効
率が高いのでライニングコストの低減にも大きく寄与す
る。
【0026】また、本発明装置では、一次燃焼室の排気
を二次燃焼室の副バ−ナによって再加熱するので、黒煙
の原因となる未燃焼炭素分や廃液に含まれていた有機臭
気成分を熱分解することができ、これにより廃液の無
煙,無臭焼却処理を実現できるので、環境保全上でもき
わめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明焼却装置における焼却炉本体の断面図。
【図2】本発明焼却装置による廃液焼却処理のシステム
フロ−図。
【符号の説明】
1 一次燃焼室 2 主バ−ナ 3 噴霧ノズル 4 燃焼床 5 空気室 6 排気口 7 煙道 8 二次燃焼室 9 排気口 10 副バ−ナ 11 熱交換器 21 燃料タンク 22,23 噴射ポンプ 24,25 燃料系配管 31 一次貯留槽 32 破砕機 33 二次貯留槽 34,36 熱交換器 35 コンプレッサ 37,38 熱交換器用の配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23G 5/00 119 F23G 5/00 119D ZAB ZAB 5/16 ZAB 5/16 ZABB

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 火炎を放射する主バ−ナと処理すべき廃
    液を前記火炎に向けて噴霧する噴射ノズルとを左右の側
    壁に対向配置した一次燃焼室と、この一次燃焼室に連結
    された副バ−ナを有する二次燃焼室を具備した廃液焼却
    装置において、魚などの骨や内蔵等の固形分や固形分残
    渣を多く含んだ汚泥を破砕し廃液状態にして一次燃焼室
    の噴霧ノズルから前記主バ−ナ側へ向けて噴霧させると
    共に、前記廃液の噴霧の到達先の底部に、下方に空気が
    供給される通気性の炉床を形成したことを特徴とする廃
    液焼却装置。
  2. 【請求項2】 主バ−ナと噴霧ノズルは、夫々に微小な
    下向き角度を付与し、かつ、噴霧ノズルを主バ−ナより
    少し上位に位置付けた請求項1の廃液焼却装置。
  3. 【請求項3】 燃焼室の燃焼熱と熱交換した空気を、噴
    霧ノズルの噴霧用空気と廃液の熱交換用に供給すると共
    に、炉床の下の空気室に固形分燃焼用として供給するよ
    うにした請求項1又は2の廃液焼却装置。
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