JP3556852B2 - 汚泥混焼装置 - Google Patents
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- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物などのごみと汚泥とを、同時に焼却する汚泥混焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水処理場やし尿処理場等から排出される汚泥は、各処理場で専用の焼却炉で焼却されるか、同一自治体で設置するごみ焼却炉に搬入されて、一般廃棄物と混合して焼却されるのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１−３０５２１４号公報に開示された如く、汚泥分散投入装置によって汚泥をごみ層表面上に分散投入しても、各処理場で脱水処理後に搬入される汚泥の含有水分が、７５〜８５％と非常に高いために、各焼却炉の燃焼状態は低下して非常に不安定になる。
【０００４】
そのため、不完全燃焼による悪臭やばいじん排出等の公害を発生させるだけでなく、焼却灰中に残留する未燃分が増加する事態を招き、その対策として、助燃バーナで炉内や排ガスの昇温を行っても、燃料費が嵩む割に上述の各公害を完全に消滅させる事はできなかった。
【０００５】
図４は、特開昭６４−５４１１３号公報に開示された「乾燥汚泥と都市ごみの混焼方法」であり、含水汚泥Ｓｗは乾燥機Ｄに投入されて脱水乾燥された後、乾燥機Ｄの出口に設置された加圧ローラＰによって圧縮成形されて板状の乾燥汚泥Ｓｄとなる。
【０００６】
都市ごみＲは、焼却炉Ｆ内で焼却されているが、この燃焼中の都市ごみＲ層上に上述の板状の乾燥汚泥Ｓｄを投入して混合燃焼する方式である。
【０００７】
上述の方式により、従来の課題とされていた水分を多量に含む汚泥が火格子の隙間から滴下する問題や、粉末状に乾燥させた場合に汚泥粉が排ガス流に乗って未燃焼のまま排出される問題は解決するものの、燃焼状態を改善するために汚泥乾燥設備を前置する必要があり、設備費と設置面積が増加するとともに、汚泥乾燥時に発生する臭気の処理が困難であるという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚泥混焼装置は、一般廃棄物や産業廃棄物などのごみに汚泥を混入させて、同時に焼却する汚泥混焼装置において、上流に可変速の汚泥供給手段を、下流に複数枚の楔状体が管路内に配設された汚泥分割手段と耐熱構造のダンパとを備えた汚泥切出装置が焼却炉本体の上部に設置されるとともに、焼却炉本体内の排ガスにより高温に保持される乾燥手段が焼却炉本体内の１次燃焼室に設置され、上記汚泥分割手段により複数条に分割されて上方から落下する汚泥が、上記乾燥手段によって加熱・乾燥されてからごみと混合燃焼される一方、含水汚泥の送入・切出過程で排出される臭気成分は、再燃室に送入されて熱分解されるように構成されたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る汚泥混焼装置の概略構成を示した断面図であり、図２は汚泥切出装置の部分拡大図、図３は汚泥分割手段の構成を示す図２におけるＰ矢視図である。
【００１１】
図１において、１は耐火物及び断熱材１１で囲繞された竪型の焼却炉本体であり、焼却炉本体１の上方は１次燃焼室１２を形成し、１次燃焼室１２の中央部に陣笠形をした乾燥手段１３が配設されており、１次燃焼室１２に隣接して２次燃焼室１４が形成されている。
【００１２】
１次燃焼室１２に連なる焼却炉本体１の下部には、燃焼の進行によって境界が変動する主燃焼帯１５、おき燃焼帯１６、燃焼完結帯１７がそれぞれ形成されており、２次燃焼室１４の上部には、ガス旋回手段１８を経て再燃室１９が連接されている。
【００１３】
焼却炉本体１の側壁には、通常構造の上部ダンパ２１と耐熱構造の下部ダンパ２２を備えたごみ投入ホッパ２３が取付けられており、焼却炉本体１の下方となる燃焼完結帯１７の中程の位置には出没自在のごみ支持板２４、２４が、燃焼完結帯１７の下端には反転自在の焼却灰排出板２５、２５がそれぞれ配設されている。
【００１４】
また、上記各燃焼帯及び燃焼室に対して、主燃焼空気２６、後燃焼空気２７、２次燃焼空気２８及び再燃焼空気２９がそれぞれ供給されている。
【００１５】
乾燥手段１３に対峙する焼却炉本体１の上方位置に載置された汚泥切出装置３は、含水汚泥Ｓｗを一時貯留する汚泥貯留室３１と、貯留された含水汚泥Ｓｗを切出し供給する汚泥供給手段３２と、該汚泥供給手段３２を駆動する可変速の駆動手段３３と、汚泥供給手段３２から供給された汚泥を複数条に分割する汚泥分割手段３４と、耐熱構造のダンパ３５を備えた汚泥の落下管３６と、該落下管３６を冷却するための例えば水冷ジャケット３７と、汚泥貯留室３１内の臭気成分を含んだ空気Ｗを再燃室１９に排出する排出管３８とで構成されている。
【００１６】
前記汚泥分割手段３４は、前記汚泥供給装置３２と落下管３６の間に接続された管路３４ａ内に設けられており、図２及び図３に示すように、上流側が楔状に形成された複数枚（図示例では６枚）の板状体３４ｂが均等に配設され、これら板状体３４ｂによって管路３４ａ内を複数の（図示例では６個）の分割孔３４ｃに区画している。
【００１７】
次に、このように構成された汚泥混焼装置の運転状況について説明する。
ごみ投入ホッパ２３から投入されたごみＲは、上部ダンパ２１及び下部ダンパ２２の開閉によって、高温で燃焼中の焼却炉本体１内に順次投入され、主燃焼空気２６の供給を受けて主燃焼帯１５で燃焼される。
【００１８】
主燃焼帯１５から排出された未燃焼ガスＧａは、１次燃焼室１２でガス化燃焼されて燃焼ガスＧｂとなり、引き続き２次燃焼室１４で２次燃焼空気２８によって２次燃焼される。そして、ガス旋回手段１８を通過することにより混合された２次燃焼ガスＧｃは、再燃室１９に導入され、再燃焼空気２９の供給を受けて完全燃焼される。
【００１９】
一方、図示しないポンプ等の手段で汚泥貯留室３１に供給された水分を多量に含む含水汚泥Ｓｗは、汚泥の性状によって速度を調整する駆動手段３３で回転される汚泥供給手段３２によって横方向に押し出され、汚泥分割手段３４の分割孔３４ｃを通過することにより複数条に分割され、水冷ジャケット３７で冷却保護された落下管３６を経て、乾燥手段１３の傾斜面１３ａ上に断続して落下する。この複数条に分割されて落下した含水汚泥Ｓｗは、燃焼ガスＧｂに曝されて昇温している乾燥手段１３の傾斜面１３ａの高熱で加熱・乾燥されることにより、適度に乾燥された燃焼し易い状態の半乾燥汚泥Ｓｄとなり、主燃焼帯１５で燃焼中のごみＲ上に落下して、ごみＲとともに容易に燃焼される。
【００２０】
また、上述した含水汚泥Ｓｗの送入・切出過程で排出される臭気成分である空気Ｗは、排出管３８を経由して再燃室１９に排出されて、２次燃焼ガスＧｃとともに熱分解される。
【００２１】
ここで、半乾燥汚泥Ｓｄの燃焼により排出された汚泥燃焼ガスＧｄは、ごみＲからの燃焼ガスＧａと混合されて２次燃焼室１４、ガス旋回手段１８を経由して、再燃室１９に導入されて完全燃焼された後、図示しないガス冷却設備・排ガス処理設備等を経て、外部に放出される。
【００２２】
このようにして、主燃焼帯１５で燃焼されたごみＲと半乾燥汚泥Ｓｄとの焼却残渣は、主燃焼帯１５の下方に存在するおき燃焼帯１６と燃焼完結帯１７とで後燃焼空気２７の供給を受けて完全燃焼されて無害の焼却灰Ａとなり、ごみ支持板２４を実線の位置から一点鎖線の位置まで突出させることにより焼却灰Ａの上半分を保持した後、焼却灰排出板２５を実線の位置から一点鎖線の位置に開放して下半分の焼却灰Ａを、図示しない焼却灰冷却装置に排出する。
【００２３】
よって、この操作を繰り返すことで、ごみＲ及び含水汚泥Ｓｗを混合燃焼（混焼）させることができる。
【００２４】
上述の混合燃焼が終わって、ごみＲの単独燃焼に移行した場合には、ダンパ３５を閉鎖して落下管３６から上方の機器を焼却炉本体１の高熱から保護する。
【００２５】
なお、焼却炉本体１は竪型焼却炉で説明したが、通常の横型ストーカ炉でもよく、また乾燥手段１３の形状を陣笠状で説明したが、含水汚泥Ｓｗが加熱・乾燥できれば、形状は図示以外でも差し支えない。
【００２６】
また、汚泥貯留室３１には図示しない汚泥送り装置を具備してもよく、汚泥供給手段３２は回転式で説明したがプッシャ式等でもよい。
【００２７】
さらに、汚泥貯留室３１と汚泥供給室３２とを二重ケーシングで囲い、燃焼ガスＧｂで予熱する構造としてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の汚泥混焼装置を使用することにより、特別な乾燥装置を付加しなくても水分含有率の高い汚泥を投入量を調整しながら予め複数条に分割して供給することにより、焼却炉本体内の乾燥手段で乾燥できるために、焼却炉内におけるごみの燃焼状態を阻害することなく、汚泥及びごみの安定燃焼が図れ、これにより公害を出さずに焼却できるだけでなく、排ガス昇温用の助燃バーナを設ける必要がなく燃料費が節約できる。
【００２９】
また、簡単な設備であるために、設備費や設置面積を増加させる必要もない。さらに、含水汚泥の乾燥時及び送入・切出過程で発生する悪臭は、焼却炉本体内で夫々熱分解されるために、外部に悪臭を放出することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る汚泥混焼装置の概略構成を示した断面図である。
【図２】汚泥切出装置の部分拡大断面図である。
【図３】汚泥分割手段の構成を示す図２におけるＰ矢視図である。
【図４】従来の汚泥混焼装置の概略構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１ 焼却炉本体
１３ 乾燥手段
３ 汚泥切出装置
３２ 汚泥供給手段
３４ 汚泥分割手段
Ｒ ごみ
Ｓｄ 乾燥汚泥
Ｓｗ 含水汚泥
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物や産業廃棄物などのごみと汚泥とを、同時に焼却する汚泥混焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水処理場やし尿処理場等から排出される汚泥は、各処理場で専用の焼却炉で焼却されるか、同一自治体で設置するごみ焼却炉に搬入されて、一般廃棄物と混合して焼却されるのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１−３０５２１４号公報に開示された如く、汚泥分散投入装置によって汚泥をごみ層表面上に分散投入しても、各処理場で脱水処理後に搬入される汚泥の含有水分が、７５〜８５％と非常に高いために、各焼却炉の燃焼状態は低下して非常に不安定になる。
【０００４】
そのため、不完全燃焼による悪臭やばいじん排出等の公害を発生させるだけでなく、焼却灰中に残留する未燃分が増加する事態を招き、その対策として、助燃バーナで炉内や排ガスの昇温を行っても、燃料費が嵩む割に上述の各公害を完全に消滅させる事はできなかった。
【０００５】
図４は、特開昭６４−５４１１３号公報に開示された「乾燥汚泥と都市ごみの混焼方法」であり、含水汚泥Ｓｗは乾燥機Ｄに投入されて脱水乾燥された後、乾燥機Ｄの出口に設置された加圧ローラＰによって圧縮成形されて板状の乾燥汚泥Ｓｄとなる。
【０００６】
都市ごみＲは、焼却炉Ｆ内で焼却されているが、この燃焼中の都市ごみＲ層上に上述の板状の乾燥汚泥Ｓｄを投入して混合燃焼する方式である。
【０００７】
上述の方式により、従来の課題とされていた水分を多量に含む汚泥が火格子の隙間から滴下する問題や、粉末状に乾燥させた場合に汚泥粉が排ガス流に乗って未燃焼のまま排出される問題は解決するものの、燃焼状態を改善するために汚泥乾燥設備を前置する必要があり、設備費と設置面積が増加するとともに、汚泥乾燥時に発生する臭気の処理が困難であるという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚泥混焼装置は、一般廃棄物や産業廃棄物などのごみに汚泥を混入させて、同時に焼却する汚泥混焼装置において、上流に可変速の汚泥供給手段を、下流に複数枚の楔状体が管路内に配設された汚泥分割手段と耐熱構造のダンパとを備えた汚泥切出装置が焼却炉本体の上部に設置されるとともに、焼却炉本体内の排ガスにより高温に保持される乾燥手段が焼却炉本体内の１次燃焼室に設置され、上記汚泥分割手段により複数条に分割されて上方から落下する汚泥が、上記乾燥手段によって加熱・乾燥されてからごみと混合燃焼される一方、含水汚泥の送入・切出過程で排出される臭気成分は、再燃室に送入されて熱分解されるように構成されたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る汚泥混焼装置の概略構成を示した断面図であり、図２は汚泥切出装置の部分拡大図、図３は汚泥分割手段の構成を示す図２におけるＰ矢視図である。
【００１１】
図１において、１は耐火物及び断熱材１１で囲繞された竪型の焼却炉本体であり、焼却炉本体１の上方は１次燃焼室１２を形成し、１次燃焼室１２の中央部に陣笠形をした乾燥手段１３が配設されており、１次燃焼室１２に隣接して２次燃焼室１４が形成されている。
【００１２】
１次燃焼室１２に連なる焼却炉本体１の下部には、燃焼の進行によって境界が変動する主燃焼帯１５、おき燃焼帯１６、燃焼完結帯１７がそれぞれ形成されており、２次燃焼室１４の上部には、ガス旋回手段１８を経て再燃室１９が連接されている。
【００１３】
焼却炉本体１の側壁には、通常構造の上部ダンパ２１と耐熱構造の下部ダンパ２２を備えたごみ投入ホッパ２３が取付けられており、焼却炉本体１の下方となる燃焼完結帯１７の中程の位置には出没自在のごみ支持板２４、２４が、燃焼完結帯１７の下端には反転自在の焼却灰排出板２５、２５がそれぞれ配設されている。
【００１４】
また、上記各燃焼帯及び燃焼室に対して、主燃焼空気２６、後燃焼空気２７、２次燃焼空気２８及び再燃焼空気２９がそれぞれ供給されている。
【００１５】
乾燥手段１３に対峙する焼却炉本体１の上方位置に載置された汚泥切出装置３は、含水汚泥Ｓｗを一時貯留する汚泥貯留室３１と、貯留された含水汚泥Ｓｗを切出し供給する汚泥供給手段３２と、該汚泥供給手段３２を駆動する可変速の駆動手段３３と、汚泥供給手段３２から供給された汚泥を複数条に分割する汚泥分割手段３４と、耐熱構造のダンパ３５を備えた汚泥の落下管３６と、該落下管３６を冷却するための例えば水冷ジャケット３７と、汚泥貯留室３１内の臭気成分を含んだ空気Ｗを再燃室１９に排出する排出管３８とで構成されている。
【００１６】
前記汚泥分割手段３４は、前記汚泥供給装置３２と落下管３６の間に接続された管路３４ａ内に設けられており、図２及び図３に示すように、上流側が楔状に形成された複数枚（図示例では６枚）の板状体３４ｂが均等に配設され、これら板状体３４ｂによって管路３４ａ内を複数の（図示例では６個）の分割孔３４ｃに区画している。
【００１７】
次に、このように構成された汚泥混焼装置の運転状況について説明する。
ごみ投入ホッパ２３から投入されたごみＲは、上部ダンパ２１及び下部ダンパ２２の開閉によって、高温で燃焼中の焼却炉本体１内に順次投入され、主燃焼空気２６の供給を受けて主燃焼帯１５で燃焼される。
【００１８】
主燃焼帯１５から排出された未燃焼ガスＧａは、１次燃焼室１２でガス化燃焼されて燃焼ガスＧｂとなり、引き続き２次燃焼室１４で２次燃焼空気２８によって２次燃焼される。そして、ガス旋回手段１８を通過することにより混合された２次燃焼ガスＧｃは、再燃室１９に導入され、再燃焼空気２９の供給を受けて完全燃焼される。
【００１９】
一方、図示しないポンプ等の手段で汚泥貯留室３１に供給された水分を多量に含む含水汚泥Ｓｗは、汚泥の性状によって速度を調整する駆動手段３３で回転される汚泥供給手段３２によって横方向に押し出され、汚泥分割手段３４の分割孔３４ｃを通過することにより複数条に分割され、水冷ジャケット３７で冷却保護された落下管３６を経て、乾燥手段１３の傾斜面１３ａ上に断続して落下する。この複数条に分割されて落下した含水汚泥Ｓｗは、燃焼ガスＧｂに曝されて昇温している乾燥手段１３の傾斜面１３ａの高熱で加熱・乾燥されることにより、適度に乾燥された燃焼し易い状態の半乾燥汚泥Ｓｄとなり、主燃焼帯１５で燃焼中のごみＲ上に落下して、ごみＲとともに容易に燃焼される。
【００２０】
また、上述した含水汚泥Ｓｗの送入・切出過程で排出される臭気成分である空気Ｗは、排出管３８を経由して再燃室１９に排出されて、２次燃焼ガスＧｃとともに熱分解される。
【００２１】
ここで、半乾燥汚泥Ｓｄの燃焼により排出された汚泥燃焼ガスＧｄは、ごみＲからの燃焼ガスＧａと混合されて２次燃焼室１４、ガス旋回手段１８を経由して、再燃室１９に導入されて完全燃焼された後、図示しないガス冷却設備・排ガス処理設備等を経て、外部に放出される。
【００２２】
このようにして、主燃焼帯１５で燃焼されたごみＲと半乾燥汚泥Ｓｄとの焼却残渣は、主燃焼帯１５の下方に存在するおき燃焼帯１６と燃焼完結帯１７とで後燃焼空気２７の供給を受けて完全燃焼されて無害の焼却灰Ａとなり、ごみ支持板２４を実線の位置から一点鎖線の位置まで突出させることにより焼却灰Ａの上半分を保持した後、焼却灰排出板２５を実線の位置から一点鎖線の位置に開放して下半分の焼却灰Ａを、図示しない焼却灰冷却装置に排出する。
【００２３】
よって、この操作を繰り返すことで、ごみＲ及び含水汚泥Ｓｗを混合燃焼（混焼）させることができる。
【００２４】
上述の混合燃焼が終わって、ごみＲの単独燃焼に移行した場合には、ダンパ３５を閉鎖して落下管３６から上方の機器を焼却炉本体１の高熱から保護する。
【００２５】
なお、焼却炉本体１は竪型焼却炉で説明したが、通常の横型ストーカ炉でもよく、また乾燥手段１３の形状を陣笠状で説明したが、含水汚泥Ｓｗが加熱・乾燥できれば、形状は図示以外でも差し支えない。
【００２６】
また、汚泥貯留室３１には図示しない汚泥送り装置を具備してもよく、汚泥供給手段３２は回転式で説明したがプッシャ式等でもよい。
【００２７】
さらに、汚泥貯留室３１と汚泥供給室３２とを二重ケーシングで囲い、燃焼ガスＧｂで予熱する構造としてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の汚泥混焼装置を使用することにより、特別な乾燥装置を付加しなくても水分含有率の高い汚泥を投入量を調整しながら予め複数条に分割して供給することにより、焼却炉本体内の乾燥手段で乾燥できるために、焼却炉内におけるごみの燃焼状態を阻害することなく、汚泥及びごみの安定燃焼が図れ、これにより公害を出さずに焼却できるだけでなく、排ガス昇温用の助燃バーナを設ける必要がなく燃料費が節約できる。
【００２９】
また、簡単な設備であるために、設備費や設置面積を増加させる必要もない。さらに、含水汚泥の乾燥時及び送入・切出過程で発生する悪臭は、焼却炉本体内で夫々熱分解されるために、外部に悪臭を放出することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る汚泥混焼装置の概略構成を示した断面図である。
【図２】汚泥切出装置の部分拡大断面図である。
【図３】汚泥分割手段の構成を示す図２におけるＰ矢視図である。
【図４】従来の汚泥混焼装置の概略構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１ 焼却炉本体
１３ 乾燥手段
３ 汚泥切出装置
３２ 汚泥供給手段
３４ 汚泥分割手段
Ｒ ごみ
Ｓｄ 乾燥汚泥
Ｓｗ 含水汚泥
Claims (1)
- 一般廃棄物や産業廃棄物などのごみに汚泥を混入させて、同時に焼却する汚泥混焼装置において、
上流に可変速の汚泥供給手段を、下流に複数枚の楔状体が管路内に配設された汚泥分割手段と耐熱構造のダンパとを備えた汚泥切出装置が焼却炉本体の上部に設置されるとともに、
焼却炉本体内の排ガスにより高温に保持される乾燥手段が焼却炉本体内の１次燃焼室に設置され、上記汚泥分割手段により複数条に分割されて上方から落下する汚泥が、上記乾燥手段によって加熱・乾燥されてからごみと混合燃焼される一方、含水汚泥の送入・切出過程で排出される臭気成分は、再燃室に送入されて熱分解されるように構成されたことを特徴とする汚泥混焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02376899A JP3556852B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 汚泥混焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02376899A JP3556852B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 汚泥混焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000220815A JP2000220815A (ja) | 2000-08-08 |
| JP3556852B2 true JP3556852B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=12119538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02376899A Expired - Fee Related JP3556852B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 汚泥混焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| KR100406661B1 (ko) * | 2000-12-15 | 2003-11-21 | 삼성엔지니어링 주식회사 | 슬러지 소각시스템 및 그를 이용한 슬러지 소각방법 |
| JP4772213B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2011-09-14 | 株式会社まさなみ鉄工 | 有機質廃棄物の連続炭化処理装置 |
| JP3759116B2 (ja) * | 2003-03-28 | 2006-03-22 | 株式会社プランテック | 廃棄物焼却用竪型ごみ焼却炉及びその制御方法 |
| JP4216818B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2009-01-28 | 三井造船株式会社 | 廃棄物ガス化装置 |
| JP4589832B2 (ja) * | 2005-06-29 | 2010-12-01 | 株式会社ニッショー機工 | 焼却装置 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02376899A patent/JP3556852B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000220815A (ja) | 2000-08-08 |
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