JP5534670B2 - Simple estimation method of spontaneous ignition, solid fuel production method, and solid fuel production facility - Google Patents

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Description

本発明は、下水処理場にて処理される汚泥(以下、下水汚泥と言う)、し尿汚泥、家畜糞尿汚泥、農業集落排水汚泥等の有機性汚泥原料を炭化して固形燃料とする固形燃料の製造方法、並びに有機性汚泥を炭化する際における炭化物の自然発火性の簡易推定方法に関する。   The present invention relates to a solid fuel obtained by carbonizing organic sludge raw materials such as sludge treated in a sewage treatment plant (hereinafter referred to as sewage sludge), human waste sludge, livestock manure sludge, agricultural settlement drainage sludge, etc. The present invention relates to a production method and a simple estimation method for spontaneous ignition of carbides when carbonizing organic sludge.

環境問題の高まりに応じて、有機性汚泥の有効利用に関する技術開発が盛んに行われている。有機性汚泥の有効利用については、従来のコンポスト化による緑農地利用、建設資材への利用をさらに発展させて、炭化汚泥とする技術も開発されている。
特許文献1には、乾燥下水汚泥を造粒し、空気遮断雰囲気のロータリーキルンにより、300〜600℃で4〜22分間炭化し、その後に直ちに冷却したものを、ボイラーやセメントキルン等の燃料代替として使用することが開示されている。
特開2000‐265186号公報
Technology development related to effective use of organic sludge has been actively carried out in response to increasing environmental problems. Regarding the effective use of organic sludge, the technology to make carbonized sludge by further developing the use of green farmland and construction materials by composting has been developed.
In Patent Document 1, dry sewage sludge is granulated, carbonized at 300 to 600 ° C. for 4 to 22 minutes with a rotary kiln in an air shut-off atmosphere, and then immediately cooled, as a fuel substitute for boilers, cement kilns, etc. It is disclosed to use.
JP 2000-265186 A

特許文献1においては、製紙スラッジ、食品汚泥、下水汚泥が一様なものとみなされているが、現実に、これらの有機性汚泥は、排出形態や処理方法(消化工程の有無等)、季節変動によって性状が大きく相違するものであり、一律的な乾燥及び炭化処理を行うと、固形燃料として安定した品質を確保できない。中でも、自然発火性の点で安定した品質を確保することは、安全のため極めて重要である。ここに、自然発火性とは、酸化熱、分解熱、吸着熱などの化学的な原因によって自然発火する性質を意味する。自然発火性の高い物質は、貯留中や輸送中等に発熱・蓄熱し発火に至る恐れがあるため、十分な安全管理が必要となる。
さらに、自然発火性に関する品質管理のためには、製品たる炭化物の自然発火性を知る必要があるが、従来、安価かつ簡易な手法が存在しなかった。
そこで、本発明の主たる課題は、有機性汚泥の乾燥物を炭化炉で炭化するに際し、炭化物の自然発火性を安価かつ容易に知るための手法を提供することにある。また、他の課題は、有機性汚泥を原料として、自然発火性の点で安定した品質の固形燃料を製造する方法を提供することにある。
In Patent Document 1, paper sludge, food sludge, and sewage sludge are considered to be uniform. Actually, however, these organic sludges are discharged, treated (with or without digestion process), seasonal The properties are greatly different due to fluctuations, and if uniform drying and carbonization are performed, stable quality as a solid fuel cannot be ensured. Above all, it is extremely important for safety to ensure stable quality in terms of pyrophoricity. Here, spontaneous ignition means the property of spontaneous ignition due to chemical causes such as oxidation heat, decomposition heat, and adsorption heat. Substances with high pyrophoric potential may generate heat or store heat during storage or transportation, which may lead to ignition, so sufficient safety management is required.
Furthermore, for quality control related to pyrophoric properties, it is necessary to know the pyrophoric properties of carbides as products, but there has been no inexpensive and simple method.
Accordingly, a main problem of the present invention is to provide a method for easily and inexpensively knowing the spontaneous ignition of carbides when carbonizing a dried organic sludge in a carbonization furnace. Another object is to provide a method for producing a solid fuel having a stable quality in terms of spontaneous ignition by using organic sludge as a raw material.

上記課題を解決するための自然発火性の簡易推定方法は、有機性汚泥を炭化炉で炭化するに際し、炭化炉から排出される炭化物を、所定酸素濃度の気体を通気しながら、所定の温度条件下で所定時間保持するとともに、その際の消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方を測定し、この測定値が所定の安全基準値を超えたか否かに基づき自然発火性を推定することを特徴とするものである。
ここで、消費酸素量とは、炭化物に通気する前後の酸素濃度の差である。厳密に言うと、炭化物への通気前後で気体の流量は変化しているが、その変化量はわずかなものであるため、酸素濃度の差により、消費酸素量を近似的に求めることができる。また、温度上昇速度とは、単位時間に上昇した温度差から求められる値である。
A simple method for estimating pyrophoric properties for solving the above problem is that when organic sludge is carbonized in a carbonization furnace, the carbide discharged from the carbonization furnace is passed through a gas having a predetermined oxygen concentration while passing through a predetermined temperature condition. Hold for a specified period of time and measure at least one of the amount of oxygen consumed and the rate of temperature rise of the carbide, and estimate pyrophoricity based on whether this measured value exceeds a specified safety standard value It is characterized by this .
Here, the consumed oxygen amount is a difference in oxygen concentration before and after aeration to the carbide. Strictly speaking, the flow rate of the gas changes before and after the aeration to the carbide, but the amount of change is slight, so that the amount of oxygen consumed can be approximately determined from the difference in oxygen concentration. The temperature rise rate is a value obtained from the temperature difference that rises per unit time.

本発明者らは、自然発火性を簡易に推定できる手法について鋭意研究した結果、消費酸素量と発熱上昇温度との間に相関があること、及び炭化物の温度上昇速度と発熱上昇温度との間に相関があることを知見し、第1の発明をなしたものである。発熱上昇温度は、炭化物を、所定酸素濃度の気体を通気しながら、所定の温度条件下で所定時間保持したときに、炭化物が酸化反応により発熱してどの程度温度が上昇するかを表すものであり、自然発火性の一つの指標となるものである。よって、消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方を監視することで、炭化物の自然発火性を監視できる。後述するように、消費酸素量、及び炭化物の温度上昇速度はいずれも高価な測定装置が不要で、しかも容易に測定できるものである。   As a result of earnest research on a method that can easily estimate pyrophoric properties, the present inventors have found that there is a correlation between the amount of oxygen consumed and the exothermic rise temperature, and between the temperature rise rate of the carbide and the exothermic rise temperature. It has been found that there is a correlation, and the first invention has been made. The exothermic rising temperature indicates how much the temperature rises due to the heat generated by the oxidation reaction of the carbide when the carbide is held for a predetermined time under a predetermined temperature condition while passing a gas having a predetermined oxygen concentration. Yes, it is an index of pyrophoricity. Therefore, by monitoring at least one of the consumed oxygen amount and the temperature rise rate of the carbide, the spontaneous ignition of the carbide can be monitored. As will be described later, both the amount of oxygen consumed and the temperature rise rate of the carbide can be easily measured without using an expensive measuring device.

そして、本発明は、有機性汚泥を炭化炉で炭化することにより、固形燃料としての炭化物を製造する方法において、
炭化炉から排出される炭化物における水素と炭素の原子数比H/Cを求め、この原子数比H/Cが、所定の管理値となるように炭化炉における炭化温度及び炭化時間の少なくとも一方を調節するとともに、
炭化炉から排出される炭化物を、所定酸素濃度の気体を通気しながら、所定の温度条件下で所定時間保持するとともに、その際の消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方を測定し、この測定値が所定の安全基準値を超えたときには、測定値が安全基準値以下となるように、より高い原子数比H/Cを新たな管理値とすることにより、前記炭化炉における炭化温度または炭化時間を調節する、
ことを特徴とする固形燃料の製造方法である。
このように、消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方をそれぞれ測定し、この測定値が所定の安全基準以下となるように炭化条件を調節することにより、自然発火性に関して安定した品質の固形燃料を製造できるようになる。
And this invention is the method of manufacturing the carbide | carbonized_material as solid fuel by carbonizing organic sludge in a carbonization furnace,
The atomic ratio H / C of hydrogen and carbon in the carbide discharged from the carbonization furnace is obtained, and at least one of the carbonization temperature and the carbonization time in the carbonization furnace is set so that the atomic ratio H / C becomes a predetermined control value. While adjusting
The carbide discharged from the carbonization furnace is held for a predetermined time under a predetermined temperature condition while ventilating a gas having a predetermined oxygen concentration, and at least one of the consumed oxygen amount and the temperature rise rate of the carbide is measured. When the measured value exceeds a predetermined safety reference value , the carbon atomization in the carbonization furnace is performed by setting a higher atomic ratio H / C as a new control value so that the measured value is less than the safety reference value. Adjust the temperature or carbonization time,
This is a method for producing a solid fuel.
In this way, by measuring at least one of the amount of oxygen consumed and the temperature rise rate of the carbide, and adjusting the carbonization conditions so that the measured value is below a predetermined safety standard, stable quality with respect to pyrophoricity It becomes possible to produce solid fuel.

さらに、本発明では、有機性汚泥を炭化する炭化炉と、
前記炭化炉から排出される炭化物を抜き出す炭化物抜出装置と、
この炭化物抜出装置により抜き出された炭化物の全量もしくは一部が供給される炭化物供給口と、空気供給口と、空気抜き出し口と、前記炭化物の温度を測る温度測定装置及び前記空気抜き出し口から排出される空気の酸素濃度を計測する酸素濃度測定装置の少なくとも一方とを有する測定装置と、
を備え
固形燃料の製造に際して、前記炭化炉から排出される炭化物における水素と炭素の原子数比H/Cを求め、この原子数比H/Cが、所定の管理値となるように炭化炉における炭化温度及び炭化時間の少なくとも一方を調節するとともに、
前記測定装置により消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方を測定し、この測定値が所定の安全基準値を超えたときには、測定値が安全基準値以下となるように、より高い原子数比H/Cを新たな管理値とすることにより、前記炭化炉における炭化温度または炭化時間を調節する、
構成としたことを特徴とする固形燃料の製造設備も提案される。
Furthermore, in the present invention, a carbonization furnace for carbonizing organic sludge,
A carbide extraction device for extracting the carbide discharged from the carbonization furnace;
From the carbide supply port to which all or a part of the carbide extracted by the carbide extraction device is supplied, an air supply port, an air extraction port, a temperature measuring device for measuring the temperature of the carbide, and the air extraction port A measuring device having at least one of oxygen concentration measuring devices for measuring the oxygen concentration of discharged air;
Equipped with a,
In the production of the solid fuel, the atomic ratio H / C of hydrogen and carbon in the carbide discharged from the carbonization furnace is obtained, and the carbonization temperature in the carbonization furnace is set so that the atomic ratio H / C becomes a predetermined control value. And adjusting at least one of the carbonization time,
The measurement device measures at least one of the amount of oxygen consumed and the temperature rise rate of the carbide, and when the measured value exceeds a predetermined safety reference value, a higher atomic value is set so that the measured value is not more than the safety reference value. By adjusting the number ratio H / C as a new control value, the carbonization temperature or carbonization time in the carbonization furnace is adjusted.
A solid fuel production facility characterized by the construction is also proposed.

以上のとおり、本発明によれば、炭化物の自然発火性を安価かつ容易に知ることができるようになる、安定した品質の固形燃料を製造できるようになる、などの利点がもたらされる。   As described above, according to the present invention, advantages such as being able to know the pyrophoric properties of carbides at low cost and easily and producing a solid fuel with stable quality are brought about.

以下、本発明の一実施の形態について詳説する。
<製造設備例>
図1は固形燃料の製造設備例を示している。ベルトプレスなどにより脱水された脱水有機性汚泥1は乾燥機10に供給される。乾燥機10に供給された脱水有機性汚泥は、第1熱風炉12から乾燥機10に供給される熱風により乾燥される。乾燥した乾燥汚泥2は炭化炉20に供給される。炭化炉20には、第2熱風炉22において燃料の下で発生させた熱風が供給され、乾燥汚泥を間接的に加温し、所定の炭化温度及び炭化時間で炭化処理が行われる。第2熱風炉22に供給される燃焼空気は、第2熱交換器18において炭化炉20から排出される熱風の一部との熱交間により加温される。炭化炉20からは炭化物(炭化汚泥)が順次排出される。炭化物は冷却された後、ハンドリング性の良化などの観点から、図示しない造粒機、好ましくは圧縮造粒機により所定の粒度に造粒され、固形燃料とされる。なお、造粒は炭化前に行っても良く、造粒機としては混合造粒機、圧縮造粒機等が適応可能であるが、特に押出造粒機が好適である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
<Examples of manufacturing equipment>
FIG. 1 shows an example of a production facility for solid fuel. The dehydrated organic sludge 1 dehydrated by a belt press or the like is supplied to a dryer 10. The dehydrated organic sludge supplied to the dryer 10 is dried by hot air supplied from the first hot air furnace 12 to the dryer 10. The dried dried sludge 2 is supplied to the carbonization furnace 20. The carbonization furnace 20 is supplied with hot air generated under the fuel in the second hot air furnace 22 to indirectly heat the dried sludge, and carbonization is performed at a predetermined carbonization temperature and carbonization time. The combustion air supplied to the second hot air furnace 22 is heated by heat exchange with a part of the hot air discharged from the carbonization furnace 20 in the second heat exchanger 18. Carbide (carbonized sludge) is sequentially discharged from the carbonization furnace 20. After cooling, the carbide is granulated to a predetermined particle size by a granulator (not shown), preferably a compression granulator, from the viewpoint of improving handling properties, etc., to obtain a solid fuel. The granulation may be performed before carbonization, and as the granulator, a mixing granulator, a compression granulator, or the like is applicable, but an extrusion granulator is particularly preferable.

炭化炉20で発生する乾留ガスは、再燃炉14により燃焼空気及び燃料の吹込み下で燃焼した後に第1熱交換器16に供給され、別途第1熱交換器16に供給される乾燥機10の排ガスとの熱交換により、乾燥機10の乾燥用熱風の昇温熱源として利用される。乾燥機10の排ガスは第1熱交換器16で再燃炉14からの排ガスの熱を受けて昇温された後、第1熱風炉12に供給され、燃焼空気及び燃料の吹込み下で昇温された後に、乾燥用熱風として乾燥機10に供給される。また、乾燥機10の排ガスの一部は、減湿塔24に導かれ、湿度の低減が図られた上で再燃炉14にて高温で燃焼処理される。   The dry distillation gas generated in the carbonization furnace 20 is supplied to the first heat exchanger 16 after being combusted in the reburning furnace 14 under the blowing of combustion air and fuel, and is separately supplied to the first heat exchanger 16. The heat exchange with the exhaust gas is used as a heating source for the hot air for drying of the dryer 10. The exhaust gas of the dryer 10 is heated by receiving heat from the reburning furnace 14 in the first heat exchanger 16 and then supplied to the first hot air furnace 12 to raise the temperature under the blowing of combustion air and fuel. Then, it is supplied to the dryer 10 as hot air for drying. Further, a part of the exhaust gas of the dryer 10 is guided to the dehumidifying tower 24 and is subjected to combustion treatment at a high temperature in the reburning furnace 14 after the humidity is reduced.

図2に示すように、減湿塔24を使用せず、乾燥機10の排ガスの一部を再燃炉に直接供給する構成とすることも可能である。   As shown in FIG. 2, it is possible to directly supply a part of the exhaust gas of the dryer 10 to the reburning furnace without using the dehumidifying tower 24.

これらの設備は例示であり、他の形態も当然に採用できる。また、乾燥機10や炭化炉20の形式に限定はない。ちなみに、炭化炉20の形式としては、ロータリーキルン、スクリュー式、流動床式などがある。乾燥機10では、出口水分が10〜40%、特に20〜30%とするのが望ましい。   These facilities are examples, and other forms can naturally be adopted. Moreover, there is no limitation on the type of the dryer 10 or the carbonization furnace 20. Incidentally, types of the carbonization furnace 20 include a rotary kiln, a screw type, a fluidized bed type, and the like. In the dryer 10, the outlet moisture is preferably 10 to 40%, particularly 20 to 30%.

炭化炉から排出された炭化物は図12に示す測定装置30を用いて自然発火性を測定するのが好ましい。この測定装置30は、炭化物供給口31および炭化物排出口32を有する密閉恒温槽33に、一定量の炭化物を充填しガス吹込み口35より、所定温度且つ所定酸素濃度(例えば温度105℃、酸素濃度21体積%)のガスを定量供給し、ガス抜き出し口36から排出(自然排出)するように構成したものである。特徴的には、ガス吹き込み口35から供給されるガスの流量計測するための流量計40及び酸素濃度を計測するための酸素濃度計41と、ガス抜き出し口36から排出されるガスの酸素濃度を計測するための酸素濃度計42が設けられるとともに、炭化物の温度を計測するための温度計43が適宜設置されている。なお、供給するガスとして空気を使用する場合など、酸素濃度が一の場合は酸素濃度計41を省略することができる。また、図示例では、炭化炉20から排出される炭化物は、スクリューコンベヤ等の移送装置50により一部が自動的にサンプリングされ、測定装置30に供給され、残りの非サンプリング分は測定装置を通らずに冷却等の後工程に供給される。測定装置30に供給された炭化物は測定後、非サンプリング分に合流混合してもよいし、個別に回収してもよい。   Carbide discharged from the carbonization furnace is preferably measured for pyrophoricity using a measuring device 30 shown in FIG. This measuring device 30 is filled with a certain amount of carbide into a sealed thermostatic chamber 33 having a carbide supply port 31 and a carbide discharge port 32 and is supplied from a gas blowing port 35 at a predetermined temperature and a predetermined oxygen concentration (for example, a temperature of 105 ° C., oxygen A gas having a concentration of 21% by volume) is quantitatively supplied and discharged (naturally discharged) from the gas outlet 36. Characteristically, the flow rate 40 for measuring the flow rate of the gas supplied from the gas inlet 35, the oxygen concentration meter 41 for measuring the oxygen concentration, and the oxygen concentration of the gas discharged from the gas outlet 36 are shown. An oxygen concentration meter 42 for measuring is provided, and a thermometer 43 for measuring the temperature of the carbide is appropriately installed. Note that the oxygen concentration meter 41 can be omitted when the oxygen concentration is 1, such as when air is used as the gas to be supplied. In the illustrated example, a part of the carbide discharged from the carbonization furnace 20 is automatically sampled by a transfer device 50 such as a screw conveyor and supplied to the measuring device 30, and the remaining non-sampling portion passes through the measuring device. Without being supplied to a subsequent process such as cooling. After the measurement, the carbides supplied to the measuring device 30 may be mixed and mixed in non-sampling portions or may be recovered individually.

なお、上記測定装置30は、バッチ的に炭化物の自然発火性を測定するものであるが、バッチ方式に限ることはなく、測定装置30においてスクリューコンベヤ等の移送装置を設け、炭化物供給口31から供給される炭化物を順次移送装置により炭化物排出口32まで所定の移送速度で移送するように構成する、連続方式でもよい。   In addition, although the said measuring apparatus 30 measures the pyrophoric property of carbide | carbonized_material batchwise, it is not restricted to a batch system, The transfer apparatus, such as a screw conveyor, is provided in the measuring apparatus 30, and the carbide | carbonized_material supply port 31 is used. A continuous system may be used in which the supplied carbide is sequentially transferred to the carbide discharge port 32 by a transfer device at a predetermined transfer speed.

<製造方法例>
下水汚泥等の有機性汚泥を乾燥し炭化させて得られる固形燃料を製品とする場合、安定した品質を確保することが極めて重要であり、そのような品質管理の上で重要となる炭化度の一つの指標として水素(H)と炭素(C)の原子数比H/Cがある。前述のように、下水汚泥を始めとする有機性汚泥は、排出形態や処理方法(消化工程の有無等)、季節変動によって性状が大きく変動するが、固形燃料の製造に際して、炭化炉20から排出される炭化物の原子数比H/Cを求め、この値が、所定の管理値(単一の値のみならず、数値範囲をも含む)となるように炭化炉20における炭化温度及び炭化時間(炉内滞留時間)の少なくとも一方を調節する(炭化条件を制御する)ことにより目的の炭化度の固形燃料を確実に得ることができる。この原子数比H/Cに基づく制御は連続的または間欠的に行うことができる。以下、炭化物の原子数比H/Cの求め方、所定の管理値の定め方、及び炭化温度及び炭化時間の調節の仕方について順に説明する。
<Example of manufacturing method>
In the case of solid fuel obtained by drying and carbonizing organic sludge such as sewage sludge, it is extremely important to ensure stable quality, and the degree of carbonization, which is important for such quality control, is important. One index is the atomic ratio H / C of hydrogen (H) and carbon (C). As described above, the properties of organic sludge such as sewage sludge vary greatly depending on the form of discharge, treatment method (with or without digestion process), and seasonal variations, but are discharged from the carbonization furnace 20 during the production of solid fuel. The carbon number ratio H / C of the carbide to be obtained is determined, and the carbonization temperature and carbonization time in the carbonization furnace 20 so that this value becomes a predetermined control value (including not only a single value but also a numerical range) ( By adjusting at least one of the (residence time in the furnace) (controlling the carbonization conditions), a solid fuel having a desired carbonization degree can be obtained reliably. Control based on the atomic ratio H / C can be performed continuously or intermittently. Hereinafter, a method for obtaining the atomic ratio H / C of carbide, a method for determining a predetermined control value, and a method for adjusting the carbonization temperature and the carbonization time will be described in order.

(原子数比H/Cの簡易推定方法)
汚泥性状に応じて炭化条件を調節し品質の安定化を図る場合、調節頻度も多くなるため、炭化物の原子数比H/Cを求める方法は簡易であるのが好ましい。そこで、以下のような原子数比H/Cの簡易推定方法が提案される。
すなわち、炭化物における原子数比H/Cは、炭化物の可燃分残存率と相関があり、また炭化物の単位可燃分質量あたりの発熱量とも相関がある。図3は、炭化物の可燃分残存率と原子数比H/Cとの関係を表したグラフであり、図4は、炭化物の単位可燃分質量あたりの発熱量と炭化物の原子数比H/Cとの関係を表したグラフである。これらグラフに見られる相関は汚泥の種類が同一であれば現れるものである。
よって、これらの相関(相関を求める際には、JIS M 8812「石炭類及びコークス類‐工業分析法」に準拠した方法により水素と炭素を測定し、原子数比H/Cを算出することができる)を予め求めておくことにより、固形燃料の製造に際して、可燃分残存率及び単位可燃分質量あたりの発熱量の少なくとも一方を測定するだけで、得られる炭化物の原子数比H/Cを簡易に求めることができる。
(Simple estimation method of atomic ratio H / C)
When the carbonization conditions are adjusted according to the sludge properties to stabilize the quality, the frequency of adjustment increases, and therefore the method for obtaining the atomic ratio H / C of the carbide is preferably simple. Accordingly, the following simple estimation method of the atomic ratio H / C is proposed.
That is, the atomic ratio H / C in the carbide has a correlation with the residual ratio of the combustible component of the carbide, and also has a correlation with the calorific value per unit combustible mass of the carbide. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the remaining combustible content of carbide and the atomic ratio H / C, and FIG. 4 shows the calorific value per unit combustible mass of carbide and the atomic ratio H / C of carbide. It is the graph showing the relationship with. The correlations seen in these graphs appear if the type of sludge is the same.
Therefore, these correlations (when obtaining the correlation, hydrogen and carbon are measured by a method based on JIS M 8812 "Coal and cokes-industrial analysis method", and the atomic ratio H / C can be calculated. By simply measuring at least one of the residual flammable fraction and the calorific value per unit flammable mass in the production of solid fuel, the atomic ratio H / C of the resulting carbide can be simplified. Can be requested.

ここで、可燃分残存率とは、炭化前に原料中に含まれていた可燃分が炭化後にどの程度残存するかを示すものであり、同一原料及び同一炭化条件では実質的に一定の値となるものである。可燃分残存率は例えば次の2通りの方法で測定することができる。もちろん、他の方法で測定することもできる。   Here, the flammable residual rate indicates how much the flammable component contained in the raw material before carbonization remains after carbonization, and is a substantially constant value under the same raw material and the same carbonization conditions. It will be. The residual combustible fraction can be measured, for example, by the following two methods. Of course, it can also be measured by other methods.

第1の方法は、炭化炉に供給される乾燥物の総質量(無水ベース)及び可燃分と、炭化炉から排出される炭化物の総質量(無水ベース)及び可燃分とをそれぞれ測定し、前者から乾燥物中の可燃分の総質量Aを算出し、後者から炭化物中の可燃分の総質量Cを算出し、これらA及びCを下記の式(2)に代入することにより可燃分残存率を求めるものである。
可燃分残存率(%) = C/A × 100 …(2)
The first method measures the total mass (anhydrous basis) and combustible content of dry matter supplied to the carbonization furnace, and the total mass (anhydrous base) and combustible content of the carbide discharged from the carbonization furnace, respectively. The total mass A of the combustible component in the dried product is calculated from the above, the total mass C of the combustible component in the carbide is calculated from the latter, and these A and C are substituted into the following formula (2) to thereby calculate the residual ratio of the combustible component. Is what you want.
Combustible fraction remaining rate (%) = C / A × 100 (2)

この第1の方法では、乾燥物総質量と炭化物総質量とをそれぞれ測定する必要があり、試験であれば問題ないが、操業中に精度良く測定するのは困難である。   In this first method, it is necessary to measure the total mass of dry matter and the total mass of carbide, and if it is a test, there is no problem, but it is difficult to measure accurately during operation.

そこで、第2の方法として、炭化前後において灰分の質量が不変であるとの仮定に基づき、乾燥物及び炭化物の一部を自動的に又は手作業でサンプリングし、乾燥物サンプルの灰分b(%)及び可燃分a(%)、並びに炭化物サンプルの灰分y(%)及び可燃分x(%)をそれぞれ測定し、これら値を下記の式(3)に代入することにより可燃分残存率を算出することも提案する。
可燃分残存率(%) = (b×x)/(a×y) × 100 …(3)
Therefore, as a second method, based on the assumption that the mass of ash is unchanged before and after carbonization, dry matter and a part of the carbide are sampled automatically or manually, and the ash content b (% ) And combustible component a (%), and ash content y (%) and combustible component x (%) of the carbide sample, respectively, and substituting these values into the following formula (3) to calculate the residual combustible fraction Propose to do.
Combustible fraction remaining rate (%) = (b × x) / (a × y) × 100 (3)

また、炭化物の単位可燃分質量あたりの発熱量は、同一原料及び同一炭化条件では実質的に一定の値となるものであり、例えば、炭化物の一部を自動的に又は手作業でサンプリングし、その炭化物サンプルに関して可燃分Dを測定するとともに、JIS M 8814「石炭類及びコークス類−ボンブ熱量計による総発熱量の測定方法及び真発熱量の計算方法」に準拠した発熱量測定装置を用いて発熱量Eを測定し、これらD及びEを下記の式(4)に代入することにより求めることができるものである。もちろん、他の方法で測定することもできる。
単位可燃分質量あたりの発熱量(kcal/kg) = E/D …(4)
Moreover, the calorific value per unit flammable mass of the carbide is a value that is substantially constant under the same raw material and the same carbonization conditions, for example, a part of the carbide is sampled automatically or manually, Using the calorific value measurement device in accordance with JIS M 8814 “Coal and cokes—Measurement method of total calorific value and calculation method of true calorific value” with respect to the carbide sample The calorific value E is measured and can be obtained by substituting these D and E into the following formula (4). Of course, it can also be measured by other methods.
Calorific value per unit flammable mass (kcal / kg) = E / D (4)

(H/Cの管理値の選定について)
原子数比H/Cの管理値、並びに炭化温度及び炭化時間の具体的な選定方法は適宜定めることができるが、例えば次の方法を好適に用いることができる。
有機性汚泥の一例として下水汚泥を乾燥し炭化させた固形燃料を化石燃料の代替とする場合、その燃料を得る過程での消費エネルギーを、CO2の排出量の観点から考えることが、環境問題を解決する上で必要である。すなわち、図5に示すように、下水汚泥の乾燥及び炭化に必要なエネルギーとして、電力及び化石燃料(たとえば灯油)を消費する。これらは電力消費に伴うCO2の排出量(1)及び化石燃料消費に伴うCO2の排出量(2)としてあらわすことができる。これに対し、下水汚泥の炭化物を代替燃料に使用すればその分がCO2の削減量(3)となる。つまり、CO2の排出量の削減の観点からは、(1)+(2)<(3)であることが望ましい。
(Selection of H / C management values)
Although the management value of atomic ratio H / C and the specific selection method of carbonization temperature and carbonization time can be determined suitably, for example, the following method can be used suitably.
As an example of organic sludge, when solid fuel obtained by drying and carbonizing sewage sludge is used as a substitute for fossil fuel, it is an environmental problem to consider the energy consumed in the process of obtaining the fuel from the viewpoint of CO 2 emissions. Is necessary to solve the problem. That is, as shown in FIG. 5, electric power and fossil fuel (for example, kerosene) are consumed as energy required for drying and carbonization of sewage sludge. These can be expressed as CO 2 emissions associated with power consumption (1) and CO 2 emissions associated with fossil fuel consumption (2). On the other hand, if carbide of sewage sludge is used as an alternative fuel, that amount will be the CO 2 reduction amount (3). That is, from the viewpoint of reducing CO 2 emissions, it is desirable that (1) + (2) <(3).

ここで、(1)及び(2)は、製造プロセスによって変化するが、図1のプロセスでは、図6の関係があることを知見した。図6は、乾燥に供する下水汚泥(脱水汚泥:脱水処理後の汚泥)の水分と、その下水汚泥の可燃分と、固形燃料における水素分と炭素分の原子数比H/Cとの関係を表したものであり、前記電力及び(化石)燃料の使用に伴うCO2排出量((1)+(2))に対して前記固形燃料を使用することによるCO2削減量(3)がバランスする(等しい)点を、原子数比H/Cごとプロットしたものである。かかる第1の相関を実験的にあるいは推計計算により、予め求める。なお、水分は、JIS M 8812「石炭類及びコークス類−工業分析方法」に準拠した方法により測定できる。 Here, although (1) and (2) vary depending on the manufacturing process, it has been found that the process of FIG. 1 has the relationship of FIG. Fig. 6 shows the relationship between the water content of sewage sludge to be dried (dehydrated sludge: sludge after dehydration), the combustible content of the sewage sludge, and the atomic ratio H / C of the hydrogen content and carbon content of the solid fuel. The CO 2 reduction (3) by using the solid fuel is balanced against the CO 2 emissions ((1) + (2)) associated with the use of electric power and (fossil) fuel. The points to be (equal) are plotted for each atomic ratio H / C. Such a first correlation is obtained in advance experimentally or by estimation calculation. The moisture can be measured by a method based on JIS M 8812 “Coal and cokes—industrial analysis method”.

そして、この第1の相関を利用することによって、処理対象たる現に乾燥に供する有機性汚泥の水分と、その有機性汚泥の可燃分とに基づき、CO2の排出量を考慮して(例えば上記(1)+(2)<(3)の関係を満足するように)、得ようとする固形燃料における水素分と炭素分の原子数比H/Cを選定することができる。 And by utilizing this first correlation, the amount of CO 2 emission is taken into consideration based on the moisture of the organic sludge that is actually subject to drying and the combustible content of the organic sludge (for example, the above-mentioned) The atomic ratio H / C of the hydrogen content and the carbon content in the solid fuel to be obtained can be selected so that the relationship (1) + (2) <(3) is satisfied.

この第1の相関に基づく選定範囲内において、又は第1の相関とは無関係に、固形燃料における水素分と炭素分の原子数比H/Cの管理値を、得ようとする固形燃料(炭化物)の特性に応じて適宜選定することができる。例えば、石炭火力発電所において石炭と混焼する場合、原子数比H/Cの管理値は0.8〜1.8であるのが望ましく、特に1.0〜1.6が好適であると知見している。石炭の原子数比H/Cは、産地によって異なるが、0.6〜1.0程度で、平均は0.8程度である。この点に関し、先行技術文献のものは、条件がかなり不明であるものの、原子数比H/Cは0.6以下ではないかと挙げられた各種の数値から推測される。この意味で、上記範囲の原子数比H/Cの値はかなり高いものである。   Solid fuel (carbide) to obtain the control value of the atomic ratio H / C of the hydrogen content and carbon content in the solid fuel within the selection range based on the first correlation or regardless of the first correlation ) Can be selected as appropriate according to the characteristics. For example, when co-firing with coal in a coal-fired power plant, it is desirable that the control value of the atomic ratio H / C is desirably 0.8 to 1.8, and that 1.0 to 1.6 is particularly suitable. doing. The atomic ratio H / C of coal varies depending on the production area, but is about 0.6 to 1.0, and the average is about 0.8. In this regard, the prior art document is presumed from various numerical values that the atomic ratio H / C is assumed to be 0.6 or less, although the conditions are considerably unknown. In this sense, the value of the atomic ratio H / C in the above range is quite high.

図7は、H/Cと燃料比(固定炭素の揮発分に対する重量比)との相関グラフであり、H/Cの低下とともに燃料比が増大し、固形燃料としての燃焼性が悪化すると共に窒素酸化物の生成量も増加する。しかし、石炭火力発電所において石炭と混焼する場合には高い燃焼性が要求される。石炭の燃料比は、産地によってバラツキがあるが、1.0〜2.4程度(平均で約1.6程度)であり、石炭と同等以上の固形燃料とするには燃料比1.6以下、より望ましくは燃料比1.0以下とすることが必要である。
さらに、原子数比H/Cが高いと、高い黒色度が得られず、石炭の黒色度と大きく相違するものとなり、外観の点で不安感を与える難がある。
FIG. 7 is a correlation graph between H / C and fuel ratio (weight ratio with respect to volatile content of fixed carbon). The fuel ratio increases as H / C decreases, and the combustibility as a solid fuel deteriorates and nitrogen is reduced. The amount of oxide produced also increases. However, when co-firing with coal in a coal-fired power plant, high combustibility is required. The fuel ratio of coal varies depending on the production area, but it is about 1.0 to 2.4 (on the average about 1.6). The fuel ratio is 1.6 or less for solid fuel equivalent to or better than coal. More desirably, the fuel ratio should be 1.0 or less.
Furthermore, if the atomic ratio H / C is high, high blackness cannot be obtained, which is greatly different from the blackness of coal, and there is a difficulty in giving anxiety in terms of appearance.

また、炭化物を固形燃料とする場合、発熱量が高いほど望ましい。某都市下水処理場からの未消化下水汚泥について、炭化温度及び炭化時間を変えることにより、有機性汚泥中の水素分と炭素分の原子数比H/Cを種々に変えたものを得て、これらについて、発熱量を調べたところ、図8に示す結果を得た。この結果から、発熱量は原子数比H/Cに大きく依存し、原子数比H/Cがほぼ1.0以下において急激に低下し、原子数比H/Cが1.8までは発熱量の低下が少ない。よって、発熱量を重視する場合には、原子数比H/Cの管理値を1.0超1.8以下の範囲で選定するのが望ましい。   Moreover, when making a carbide | carbonized_material into a solid fuel, it is so desirable that the emitted-heat amount is high.未 For undigested sewage sludge from urban sewage treatment plants, by changing the carbonization temperature and carbonization time, we obtained various changes in the atomic ratio H / C of hydrogen and carbon in organic sludge, About these, when the emitted-heat amount was investigated, the result shown in FIG. 8 was obtained. From this result, the calorific value greatly depends on the atomic ratio H / C, and decreases rapidly when the atomic ratio H / C is approximately 1.0 or less. There is little decrease in Therefore, when importance is attached to the calorific value, it is desirable to select the management value of the atomic ratio H / C within the range of more than 1.0 and 1.8 or less.

さらにまた、炭化物を固形燃料とする場合、自然発火性の点で安定した品質を確保することは、安全のため極めて重要である。図9は、H/Cと発熱上昇速度の関係を示したものであり、H/Cが1.2〜1.6程度の領域において発熱上昇速度が低くなり、H/Cの低下に伴い増加することがわかる。そして、H/Cが0.7〜0.9程度の領域でピークを迎えた後、今度は減少に転じる。よって、自然発火性を抑えるためには原子数比H/Cの管理値を0.7〜0.9より可能な限り大きい範囲、好ましくは1.2以上で選定するのが望ましい。   Furthermore, when the carbide is used as a solid fuel, it is extremely important for safety to ensure a stable quality in terms of pyrophoricity. FIG. 9 shows the relationship between H / C and the rate of increase in heat generation. In the region where H / C is about 1.2 to 1.6, the rate of increase in heat generation decreases and increases with a decrease in H / C. I understand that And after H / C reaches a peak in the region of about 0.7 to 0.9, this time, it starts to decrease. Therefore, in order to suppress spontaneous ignition, it is desirable to select the control value of the atomic ratio H / C within a range as large as possible from 0.7 to 0.9, preferably 1.2 or more.

ただし、自然発火性と原子数比H/Cとの相関のみでは、絶対的な自然発火性を監視し管理することはできない。そこで、これを解決する方法として、炭化炉から排出される炭化物を、所定酸素濃度の気体を通気しながら、所定の温度条件下で所定時間保持した際の消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方をそれぞれ測定し、この測定値が所定の安全基準値を超えたか否かに基づき自然発火性を推定する方法が提案される。   However, absolute spontaneous ignition cannot be monitored and managed only by correlation between spontaneous ignition and the atomic ratio H / C. Therefore, as a method of solving this, the amount of oxygen consumed and the temperature rise rate of the carbide when the carbide discharged from the carbonization furnace is held for a predetermined time under a predetermined temperature condition while a gas having a predetermined oxygen concentration is vented. A method is proposed in which at least one of them is measured, and the spontaneous ignition is estimated based on whether or not the measured value exceeds a predetermined safety standard value.

使用気体の酸素濃度は10〜100%の範囲内とすることができ、利便性からも通常は空気(酸素濃度約21%)を使用するのが好ましい。使用気体の温度は常温〜500℃程度とすることができ、特に50〜150℃とするのが好ましい。また、保持時間は10分〜50時間程度とすることができ、特に30分〜24時間とするのが好ましい。さらに、所定の安全基準値は、予め試験を行うことにより定めることができ、例えば消費酸素量8%以下、もしくは温度上昇速度5℃/hr以下とすることができる。   The oxygen concentration of the gas used can be in the range of 10 to 100%, and it is usually preferable to use air (oxygen concentration of about 21%) for convenience. The temperature of the gas used can be from room temperature to about 500 ° C., and particularly preferably from 50 to 150 ° C. The holding time can be about 10 minutes to 50 hours, particularly preferably 30 minutes to 24 hours. Furthermore, the predetermined safety standard value can be determined by conducting a test in advance, and can be set to, for example, an oxygen consumption amount of 8% or less, or a temperature increase rate of 5 ° C./hr or less.

消費酸素量及び温度上昇速度の測定は、たとえば図12の装置を用いればよく、当該装置において、消費酸素量を測定する場合には、ガス吹込み口35から供給する気体の酸素濃度から、ガス抜き出し口36から排出される気体の酸素濃度を差し引いて求めるようにする。また、温度上昇速度を測定する場合には、温度計43にて測定される温度において、単位時間に上昇した温度から求めるようにする。   For example, the apparatus shown in FIG. 12 may be used to measure the oxygen consumption amount and the temperature rise rate. When measuring the oxygen consumption amount in the apparatus, the gas concentration is determined from the oxygen concentration of the gas supplied from the gas inlet 35. The oxygen concentration of the gas discharged from the extraction port 36 is subtracted to obtain. Further, when measuring the temperature increase rate, the temperature measured by the thermometer 43 is obtained from the temperature increased per unit time.

図10は、消費酸素量と発熱上昇温度との関係を表したグラフであり、図11は、炭化物の温度上昇速度と発熱上昇温度との関係を表したグラフである。これらグラフに見られる相関は汚泥の種類が同一であれば現れるものである。発熱上昇温度は自然発火性の一つの指標となるものであり、数値が高い程自然発火性も高くなるものであるため、消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方を測定し監視することで、炭化物の自然発火性を監視できるのである。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the amount of oxygen consumed and the exothermic rise temperature, and FIG. 11 is a graph showing the relationship between the temperature rise rate of the carbide and the exothermic rise temperature. The correlations seen in these graphs appear if the type of sludge is the same. The exothermic rise temperature is an index of pyrophoricity, and the higher the value, the higher the pyrophoricity. Therefore, measure and monitor at least one of the oxygen consumption and the temperature rise rate of carbides. In this way, the pyrophoric properties of carbides can be monitored.

そして、監視の結果、消費酸素量及び温度上昇速度の少なくとも一方の測定値が所定の安全基準値を超えたときには、測定値が安全基準値以下となるように原子数比H/Cの管理値を選定し直す、つまりより高い原子数比H/Cを新たな管理値とすることにより、後述する炭化条件を調節する。このようなフィードバック制御により、自然発火性の点で安定した品質を確保できるようになる。
なお、このことからも判るように、原子数比H/Cの管理値は固定とせずに、連続的又は段階的に変化させることが可能である。
As a result of monitoring, when the measured value of at least one of the consumed oxygen amount and the temperature rise rate exceeds a predetermined safety reference value, the control value of the atomic ratio H / C is set so that the measured value is equal to or less than the safety reference value. Is selected, that is, by setting a higher atomic ratio H / C as a new control value, the carbonization conditions described later are adjusted. Such feedback control makes it possible to ensure stable quality in terms of spontaneous ignition.
As can be seen from this, the management value of the atomic ratio H / C can be changed continuously or stepwise without being fixed.

(炭化条件の選定について)
一方、炭化条件の選定に際しては、炭化に供する炭化時間と、炭化温度と、固形燃料における水素分と炭素分の原子数比H/Cとの第2の相関を予め求めておき、選定した原子数比H/Cの管理値に基づき、この第2の相関下で、炭化時間及び炭化温度を選定する。炭化炉では、この選定条件の下で炭化を行う。
(Selection of carbonization conditions)
On the other hand, when selecting the carbonization conditions, a second correlation between the carbonization time for carbonization, the carbonization temperature, and the atomic ratio H / C of the hydrogen content and the carbon content in the solid fuel is obtained in advance, and the selected atoms are selected. Based on the control value of the number ratio H / C, the carbonization time and the carbonization temperature are selected under this second correlation. In the carbonization furnace, carbonization is performed under this selection condition.

この第2の相関は、下水汚泥の可燃分への依存性は低く、かつ、乾燥汚泥の水分が10%以下の範囲内においては一義的に、炭化装置による炭化実験により求めることができるものである。水分が10%を超える場合は、水分蒸発に伴う炭化時間の遅れを補正する必要があるが、水分が30%までであれば、その変動幅は20%以内に収まることが知見されている。   This second correlation is low in dependence on the flammable content of sewage sludge, and can be determined uniquely by a carbonization experiment using a carbonizer within a range where the moisture of the dried sludge is 10% or less. is there. When the water content exceeds 10%, it is necessary to correct the delay in carbonization time due to water evaporation. However, it has been found that the fluctuation range is within 20% when the water content is up to 30%.

第2相関を利用して、炭化時間及び炭化温度を選定する際に、原子数比H/Cを定めたとき、その原子数比H/Cの図13の変化グラフにおいて、設備の放熱を考えると、炭化時間を短く設定した方が望ましい。しかし、炭化時間を短くするにしたがって、目的の原子数比H/Cを得ることが運転制御上困難となる。例えば、原子数比H/C1.4の固形燃料を得るために炭化温度を450℃に設定した場合、炭化時間が約1分遅れると原子数比H/C1.5となる。目的のH/Cを得るには、炭化時間として数十秒間の誤差範囲で制御することが必要となるが、このような運転は実質的に困難である。
しかし、本発明者らは、実質的に運転制御可能な炭化時間、炭化温度の設定に関し、以下のポイントが最適ポイントであることを知見した。
When selecting the carbonization time and carbonization temperature using the second correlation, when the atomic ratio H / C is determined, the heat dissipation of the equipment is considered in the change graph of the atomic ratio H / C in FIG. It is desirable to set the carbonization time short. However, as the carbonization time is shortened, it becomes difficult in terms of operation control to obtain the target atomic ratio H / C. For example, when the carbonization temperature is set to 450 ° C. in order to obtain a solid fuel having an atomic ratio of H / C1.4, when the carbonization time is delayed by about 1 minute, the atomic ratio becomes H / C1.5. In order to obtain the target H / C, it is necessary to control the carbonization time within an error range of several tens of seconds, but such operation is substantially difficult.
However, the present inventors have found that the following points are optimum points regarding the setting of the carbonization time and the carbonization temperature at which operation can be substantially controlled.

第2相関において、目的の原子数比H/Cを得るにあたり、炭化温度θ℃と、当該原子数比H/Cカーブとの交点における炭化時間をT(θ)分としたとき、原子数比H/Cカーブに対して0.1ポイント異なる2つの隣接する原子数比H/Cカーブとの交点のうち、前記T(θ)に対してより近い炭化時間の差(たとえば図13において、炭化時間の差XとYがあるとき、X<YであるからXを基準とする。)をΔT(θ)とした場合、
ΔT(θ)/T(θ)≧0.2
となる炭化時間のポイントが最適炭化時間となる。
In the second correlation, when obtaining the target atomic ratio H / C, when the carbonization time at the intersection of the carbonization temperature θ ° C. and the atomic ratio H / C curve is T (θ), the atomic ratio Of the intersections between two adjacent atomic ratio H / C curves that differ by 0.1 point from the H / C curve, the difference in carbonization time closer to the T (θ) (for example, in FIG. When there is a time difference X and Y, X <Y, so X is the reference.)
ΔT (θ) / T (θ) ≧ 0.2
The point of carbonization time becomes the optimal carbonization time.

(その他)
有機性汚泥のその他の例として、し尿汚泥や家畜糞尿汚泥等があるが、下水汚泥の場合と大きな相違はない。図6〜図7及び図13について、し尿汚泥と家畜糞尿汚泥のデータをそれぞれ▲マークと●マークにて示す。図6および図13では、水素分と炭素分の原子数比H/Cが1.0となるポイントを示しているが、下水汚泥のそれとほぼ同等の値を取る。図7についても、下水汚泥の場合と同等となる。
(Other)
Other examples of organic sludge include human waste sludge and livestock manure sludge, but there is no significant difference from the case of sewage sludge. 6 to 7 and FIG. 13, the data of human waste sludge and livestock manure sludge are indicated by ▲ mark and ● mark, respectively. 6 and 13 show the point where the atomic ratio H / C of the hydrogen content and the carbon content is 1.0, it takes a value almost equivalent to that of sewage sludge. FIG. 7 is also equivalent to the case of sewage sludge.

得られる固形燃料は、石炭火力発電所において石炭と混焼する場合に特に有効であるが、固形燃料物を燃料とするボイラーへの適用も可能である。   The obtained solid fuel is particularly effective when co-firing with coal in a coal-fired power plant, but it can also be applied to boilers that use solid fuel as fuel.

第1の設備例のフローシートである。It is a flow sheet of the 1st example of equipment. 第2の設備例のフローシートである。It is a flow sheet of the 2nd example of equipment. H/Cと可燃分残存率との相関グラフである。It is a correlation graph of H / C and a combustible content residual rate. H/Cと単位可燃分質量あたりの発熱量との相関グラフである。It is a correlation graph with H / C and the emitted-heat amount per unit combustible part mass. CO2量に関する説明図である。It is an explanatory diagram relating to the amount of CO 2. 下水汚泥の水分と、可燃分と、固形燃料における水素分と炭素分の原子数比H/Cとの第1の相関図である。It is a 1st correlation diagram of the atomic ratio H / C of the water | moisture content of a sewage sludge, a combustible component, and the hydrogen content in a solid fuel, and a carbon content. H/Cと燃料比との相関グラフである。It is a correlation graph of H / C and fuel ratio. H/Cと発熱量との相関グラフである。It is a correlation graph of H / C and calorific value. H/Cと発熱上昇速度との相関グラフである。It is a correlation graph of H / C and a heat_generation | fever rise rate. 消費酸素量と発熱上昇温度との相関グラフである。It is a correlation graph of the amount of oxygen consumption and exothermic rising temperature. 温度上昇速度と発熱上昇温度との相関グラフである。5 is a correlation graph between a temperature increase rate and a heat generation increase temperature. 消費酸素量及び温度上昇速度の測定装置例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measuring apparatus of the amount of oxygen consumption and a temperature rise rate. 炭化時間と、炭化温度と、固形燃料における水素分と炭素分の原子数比H/Cとの第2の相関図である。It is a 2nd correlation diagram of carbonization time, carbonization temperature, and atomic ratio H / C of the hydrogen content in a solid fuel, and a carbon content.

1…脱水有機性汚泥、10…乾燥機、14…再燃炉、16…第1熱交換器、20…炭化炉、22…第1熱風炉、30…消費酸素量及び温度上昇速度の測定装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dehydrated organic sludge, 10 ... Dryer, 14 ... Recombustion furnace, 16 ... 1st heat exchanger, 20 ... Carbonization furnace, 22 ... 1st hot air furnace, 30 ... Measuring apparatus of oxygen consumption and temperature increase rate.

Claims (2)

有機性汚泥を炭化炉で炭化することにより、固形燃料としての炭化物を製造する方法において、
炭化炉から排出される炭化物における水素と炭素の原子数比H/Cを求め、この原子数比H/Cが、所定の管理値となるように炭化炉における炭化温度及び炭化時間の少なくとも一方を調節するとともに、
炭化炉から排出される炭化物を、所定酸素濃度の気体を通気しながら、所定の温度条件下で所定時間保持するとともに、その際の消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方を測定し、この測定値が所定の安全基準値を超えたときには、測定値が安全基準値以下となるように、より高い原子数比H/Cを新たな管理値とすることにより、前記炭化炉における炭化温度または炭化時間を調節する、
ことを特徴とする固形燃料の製造方法。
In the method of producing carbide as solid fuel by carbonizing organic sludge in a carbonization furnace,
The atomic ratio H / C of hydrogen and carbon in the carbide discharged from the carbonization furnace is obtained, and at least one of the carbonization temperature and the carbonization time in the carbonization furnace is set so that the atomic ratio H / C becomes a predetermined control value. While adjusting
The carbide discharged from the carbonization furnace is held for a predetermined time under a predetermined temperature condition while ventilating a gas having a predetermined oxygen concentration, and at least one of the consumed oxygen amount and the temperature rise rate of the carbide is measured. When the measured value exceeds a predetermined safety reference value , the carbon atomization in the carbonization furnace is performed by setting a higher atomic ratio H / C as a new control value so that the measured value is less than the safety reference value. Adjust the temperature or carbonization time,
A method for producing a solid fuel.
有機性汚泥を炭化する炭化炉と、
前記炭化炉から排出される炭化物を抜き出す炭化物抜出装置と、
この炭化物抜出装置により抜き出された炭化物の全量もしくは一部が供給される炭化物供給口と、空気供給口と、空気抜き出し口と、前記炭化物の温度を測る温度測定装置及び前記空気抜き出し口から排出される空気の酸素濃度を計測する酸素濃度測定装置の少なくとも一方とを有する測定装置と、
を備え
固形燃料の製造に際して、前記炭化炉から排出される炭化物における水素と炭素の原子数比H/Cを求め、この原子数比H/Cが、所定の管理値となるように炭化炉における炭化温度及び炭化時間の少なくとも一方を調節するとともに、
前記測定装置により消費酸素量及び炭化物の温度上昇速度のうち少なくとも一方を測定し、この測定値が所定の安全基準値を超えたときには、測定値が安全基準値以下となるように、より高い原子数比H/Cを新たな管理値とすることにより、前記炭化炉における炭化温度または炭化時間を調節する、
構成としたことを特徴とする固形燃料の製造設備。
A carbonization furnace for carbonizing organic sludge;
A carbide extraction device for extracting the carbide discharged from the carbonization furnace;
From the carbide supply port to which all or a part of the carbide extracted by the carbide extraction device is supplied, an air supply port, an air extraction port, a temperature measuring device for measuring the temperature of the carbide, and the air extraction port A measuring device having at least one of oxygen concentration measuring devices for measuring the oxygen concentration of discharged air;
Equipped with a,
In the production of the solid fuel, the atomic ratio H / C of hydrogen and carbon in the carbide discharged from the carbonization furnace is obtained, and the carbonization temperature in the carbonization furnace is set so that the atomic ratio H / C becomes a predetermined control value. And adjusting at least one of the carbonization time,
The measurement device measures at least one of the amount of oxygen consumed and the temperature rise rate of the carbide, and when the measured value exceeds a predetermined safety reference value, a higher atomic value is set so that the measured value is not more than the safety reference value. By adjusting the number ratio H / C as a new control value, the carbonization temperature or carbonization time in the carbonization furnace is adjusted.
Solid fuel production facility characterized in that it is configured .
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