JP6682575B2 - 炭化物処理装置および炭化物処理方法 - Google Patents
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Description
自己発熱性を有する炭化物を貯留する貯留槽と、
前記炭化物の堆積物に酸素を含有する処理用ガスを通気する通気部と、
前記貯留槽に設けられ、前記炭化物を所定時間滞留させて排出する排出部と、
前記堆積物の槽高さ方向における複数の層領域ごとに判定閾値を設定する判定閾値設定部と、
前記層領域における前記判定閾値に基づいて、前記通気部からの前記処理用ガスの通気量の制御、及び、前記排出部による前記炭化物の滞留時間の制御のうち少なくとも一方を行う制御部と、
前記貯留槽において高さ方向において異なる複数の高さ位置の酸素濃度を計測する酸素濃度計測部と、を備え、
前記判定閾値設定部は、前記酸素濃度計測部が計測した高さ位置ごとの酸素濃度に基づいて、前記層領域ごとの前記炭化物の酸素消費特性を求め、当該酸素消費特性に基づいた前記判定閾値を算出する点にある。
前記制御部は、前記酸素消費特性に基づいた判定閾値により前記排出部を制御して、前記層領域ごとの前記滞留時間を変更する点にある。
前記貯留槽は、前記炭化物が供給される供給部を有し、
前記制御部は、供給される前記炭化物の酸素消費特性に基づいて、前記層領域ごとの前記滞留時間の初期値を決定する点にある。
前記制御部は、前記酸素消費特性に基づいて前記通気部を制御して前記通気量を変更し、前記堆積物への酸素供給量を制御する点にある。
自己発熱性を有する炭化物を貯留槽に貯留する貯留工程と、
前記炭化物の堆積物に酸素を含有する処理用ガスを通気する通気工程と、
前記炭化物を所定時間滞留させて排出する排出工程と、
前記堆積物の層高さ方向における複数の層領域ごとに判定閾値を設定する判定閾値設定工程と、
前記層領域における前記判定閾値に基づいて、前記通気工程における通気量の制御、及び、前記排出工程における滞留時間の制御のうち少なくとも一方を行う制御工程と、を備え、
前記判定閾値設定工程は、前記貯留槽において高さ方向において異なる複数の高さ位置の酸素濃度に基づいて、前記層領域ごとの前記炭化物の酸素消費特性を求め、当該酸素消費特性に基づいた前記判定閾値を算出する点にある。
〔全体構成の説明〕
図1から図4に基づいて、第一実施形態に係る炭化物処理装置100を説明する。第一実施形態に係る炭化物処理装置100は、図1に示すように、例えば、下水汚泥などの有機汚泥をリサイクル燃料Fとして再利用する有機汚泥リサイクルシステム200の炭化物処理に用いられる。本実施形態では、有機汚泥リサイクルシステム200に、あらかじめ乾燥しペレット状に造粒された有機汚泥である乾燥汚泥Lが供給される場合を例示して説明する。有機汚泥リサイクルシステム200は、乾燥汚泥Lを炭化などして、リサイクル燃料Fを得る。
炭化炉10は、乾燥汚泥Lを低酸素雰囲気下で加熱(以下では、「炭化処理」と称する場合がある)して炭化物Mを得る装置である。炭化炉10は、ロータリーキルンで構成されている。炭化炉10は、ロータリーキルン方式のほか流動床式やスクリュー式などでもよい。炭化炉10は、乾燥汚泥Lを温度250℃から600℃程度で炭化処理する。
図5に基づいて、第二実施形態に係る炭化物処理装置100を説明する。第二実施形態の炭化物処理装置100の構成は、第一実施形態に係る炭化物処理装置100に対して通気部4の構成が異なる。
図6に基づいて、第三実施形態に係る炭化物処理装置100を説明する。第三実施形態の炭化物処理装置100の構成は、第一実施形態に係る炭化物処理装置100に対して通気部4の構成が異なる。
上記実施形態では、貯留槽3の最高温度(温度センサが検出した貯留槽3の槽内温度のうち、最も高い温度)が層温度上限に近づいて当該槽内温度を低下させる必要が生じた場合、通気制御部91は第二処理用ガスG2の通風速度を増加、もしくは、第一処理用ガスG1の通風速度を低下させる場合を説明した。このように、第二処理用ガスG2を供給する比率(第一処理用ガスG1に対する第二処理用ガスG2の比率)を変更する場合、温度センサが検出した貯留槽3の槽内温度に加えて、さらに外気の温度を加味することもできる。
(1)上記実施形態では、第二処理用ガスG2として、排気ガスEもしくは燃焼排気Efを用いる場合を例示した。しかしながら、第二処理用ガスG2は、有機汚泥リサイクルシステム200で生成(排出)されるものに限られず、窒素や二酸化炭素など不活性ガスを導入してもよいし、他の産業装置、例えば、ごみ焼却炉の排気ガスや、火力発電所の排気ガスを用いることもできる。また、有機汚泥リサイクルシステム200で生成(排出)される排気ガスEもしくは燃焼排気Efに加えて、必要に応じて窒素や二酸化炭素など不活性ガスを導入してもよい。第二処理用ガスG2は、窒素や二酸化炭素など不活性ガスを主体(たとえば、97体積パーセント以上)としていればよい。第二処理用ガスG2は、空気よりも酸素濃度が低ければ良く、好ましくは酸素が3体積パーセント未満である。
4 :通気部
9 :制御部
31 :供給部
32 :排出部
41 :給気ファン(通気部)
41a :給気配管(通気部)
99 :判定閾値設定部
100 :炭化物処理装置
B :堆積物
B1 :堆積層(層領域)
B2 :堆積層(層領域)
B3 :堆積層(層領域)
G :処理用ガス
M :炭化物
S :酸素濃度計測部
Claims (5)
- 自己発熱性を有する炭化物を貯留する貯留槽と、
前記炭化物の堆積物に酸素を含有する処理用ガスを通気する通気部と、
前記貯留槽に設けられ、前記炭化物を所定時間滞留させて排出する排出部と、
前記堆積物の槽高さ方向における複数の層領域ごとに判定閾値を設定する判定閾値設定部と、
前記層領域における前記判定閾値に基づいて、前記通気部からの前記処理用ガスの通気量の制御、及び、前記排出部による前記炭化物の滞留時間の制御のうち少なくとも一方を行う制御部と、
前記貯留槽において高さ方向において異なる複数の高さ位置の酸素濃度を計測する酸素濃度計測部と、を備え、
前記判定閾値設定部は、前記酸素濃度計測部が計測した高さ位置ごとの酸素濃度に基づいて、前記層領域ごとの前記炭化物の酸素消費特性を求め、当該酸素消費特性に基づいた前記判定閾値を算出する炭化物処理装置。 - 前記制御部は、前記酸素消費特性に基づいた判定閾値により前記排出部を制御して、前記層領域ごとの前記滞留時間を変更する請求項1に記載の炭化物処理装置。
- 前記貯留槽は、前記炭化物が供給される供給部を有し、
前記制御部は、供給される前記炭化物の酸素消費特性に基づいて、前記層領域ごとの前記滞留時間の初期値を決定する請求項1または2に記載の炭化物処理装置。 - 前記制御部は、前記酸素消費特性に基づいて前記通気部を制御して前記通気量を変更し、前記堆積物への酸素供給量を制御する請求項2または3に記載の炭化物処理装置。
- 自己発熱性を有する炭化物を貯留槽に貯留する貯留工程と、
前記炭化物の堆積物に酸素を含有する処理用ガスを通気する通気工程と、
前記炭化物を所定時間滞留させて排出する排出工程と、
前記堆積物の層高さ方向における複数の層領域ごとに判定閾値を設定する判定閾値設定工程と、
前記層領域における前記判定閾値に基づいて、前記通気工程における通気量の制御、及び、前記排出工程における滞留時間の制御のうち少なくとも一方を行う制御工程と、を備え、
前記判定閾値設定工程は、前記貯留槽において高さ方向において異なる複数の高さ位置の酸素濃度に基づいて、前記層領域ごとの前記炭化物の酸素消費特性を求め、当該酸素消費特性に基づいた前記判定閾値を算出する炭化物処理方法。
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