JPH0116914Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、下水あるいはし尿汚泥等の流動層式
焼却装置に係り、特に、排ガスから熱回収により
加熱された流動媒体の保有する顕熱を利用して汚
泥等の被焼却物を乾燥させるようにし、もつて装
置の簡易化を図ると共にハンドリングを良好にで
きる汚泥等の流動層式焼却装置に関する。

［考案の技術的背景とその問題点］ 一般に、し尿処理場あるいは下水処理場から排
出される含有水分が多く発熱量の少い汚泥を焼却
する焼却炉として、多段焼却炉と流動焼却炉等が
知られており、臭気の問題がなく且つ間欠運転可
能というメリツトから近時、流動焼却炉が多く採
用さるれるに至つている。

ところで、汚泥を焼却する際は、エネルギー有
効利用の見地より、補助燃料を低減するために、
通常排ガスより廃熱を回収して汚泥ケーキを乾燥
することが行われている。

第１図に示す如く従来は流動焼却炉１から排出
された排ガスを乾燥熱源として熱交換器２に通過
させて、熱交換によつて得られた熱媒体（蒸気、
空気、熱媒体オイル）を、中空パドルドライヤー
等の搬送機能を有す各種乾燥機３へ導入してこれ
と被焼却物たる汚泥ケーキとを間接熱交換させ、
乾燥汚泥を炉内に供給して廃熱回収がなされてい
る。

尚、汚泥より発生する蒸気含有雰囲気は、含ま
れる蒸気分を凝縮除去した後、臭気分分解のため
に炉内燃焼用空気として使用される。

しかしながら、上記従来方式にあつては、次の
ような問題点があつた。

(1) 通常、排ガスとの熱交換により乾燥機用の熱
媒体を加熱する間接熱交換器２は装置自体が大
型で且つ複雑化し高価であり、また、汚泥ケー
キを乾燥する中空パドルドライヤーの如き乾燥
機３も構造複雑のため高価であり、設備コスト
の高騰を余儀なくされていた。特に、熱媒体と
して蒸気を利用する場合には大規模施設以外に
は適さず、設備費、維滋管理費も高く採用はむ
ずかしかつた。

(2) 熱媒オイルを熱媒体として使用する場合に
は、それ自体が引火性を有し危険物であるた
め、各種の規制を受け、取り扱いが難しくな
る。

(3) 熱媒体として、空気を使用する場合には、大
量に供給する必要があることから設備が大型化
し動力費も高騰していた。

(4) 脱水工程で汚泥中に高分子凝集剤を添加した
ような場合、乾燥により汚泥の粘性が増し、付
着等の問題が起きて乾燥機の運転やその後のハ
ンドリングが難しくなるため、見かけの含水率
を低下すべく乾燥前の汚泥に乾燥汚泥の一部を
戻して再循環させたり、或いは焼却ダクトをま
ぜる等の煩雑な操作を行わなければならなかつ
た。

(5) 排ガス中には、HCl，SOx、煤塵等が含まれ
ているため廃熱ボイラ等の熱交換器２の材質及
び構造上これが腐食を受けたり、ダストが付着
するなどの問題があつた。

［考案の目的］ 本考案は、以上のような問題点に着目し、これ
を有効に解決すべく創案されたものである。

本考案の目的は、補助燃料を低減させるため汚
泥等の被焼却物を排ガスとの熱回収により加熱し
た高温の流動媒体と混合させて流動媒体の保有す
る顕熱を利用して被焼却物を乾燥させるように
し、もつて装置の簡易化を図つて設備コストの低
減ができ、しかも乾燥被焼却物のハンドリングを
良好にできる汚泥等の流動層式焼却装置を提供す
るにある。

［考案の概要］ 本考案は、下水あるいはし尿汚泥等の発熱量の
低い被焼却物を、これに燃焼用空気を供給しつつ
流動媒体とともに流動化させて焼却処理する流動
焼却炉において、該流動焼却炉の排気側フリーボ
ード内に設けられ、上記流動層からの排ガス及び
燃焼ガスによつて流動媒体を加熱するための流動
媒体加熱手段と、上記流動焼却炉外に設けられ、
上記流動媒体加熱手段から外に出された加熱流動
媒体と混合させて上記被焼却物を乾燥し、乾燥し
た上部被焼却物を上記炉内流動層内に装入するた
めの乾燥装入手段と、該乾燥装入手段に接続され
て設けられ、上記加熱流動媒体により乾燥される
上記被焼却物から発生する水蒸気等を系外に強制
的に排出して処理するための蒸気処理手段とを設
け、もつて上記目的を達成するためものである。

［考案の実施例］ 以下に、本考案の好適一実施例を添付図面に基
づいて詳述する。

第２図は本考案に係る流動層式焼却装置を示す
概略平面図である。

図示する如くこの装置は、汚泥等の被焼却物を
流動化させつつ焼却処理する流動焼却炉１と、こ
の炉内より抜き出された砂のごとき流動媒体を排
ガス及び燃焼ガスによつて加熱すべく炉内フリー
ボードに設けられた流動媒体加熱手段４と、この
加熱手段４によつて加熱された流動媒体と上記被
焼却物とを混合させて乾燥しこれらを上記流動層
内に装入する乾燥装入手段５と、該乾燥装入手段
に接続されて設けられ、上記加熱流動媒体により
乾燥される被焼却物から発生する水蒸気等を系外
に強制的に排出して処理するための蒸気処理手段
３３，３４とにより主に構成されている。

上記流動焼却炉１は下部を縮径してほぼ筒体状
に成型されており、炉内下部にはこれを貫通する
如く散気管６が設けられ、噴出される燃焼用空気
によりこの上方に流動層７が形成される。流動層
７においては、炉内に装入された下水或いはし尿
汚泥等の発熱量の低い被焼却物が砂の如き流動媒
体と共に流動化しつつ焼却処理されることにな
る。

流動焼却物１の下端部には、炉内の高温状態の
流動媒体を抜き出すための抜出口８が形成されて
おり、この抜出口８には流動媒体抜出装置９が接
続されている。この抜出装置は例えば２重構造の
円筒状ケーシング１０内に回転螺旋羽根１１を備
えたスクリユーコンベアより成り、その搬入口１
２が上記抜出口８に接続されて螺旋羽根１１を回
転することにより炉内流動媒体を適宜抜き出しつ
つこれを搬出口１３に向けて移送するようになつ
ている。

この二重構造ケーシング１０の外殻と内殻との
間は空冷ジヤケツト１４として構成されており、
燃焼用空気を通すことにより、これと流動媒体と
を間接熱交換するようになつている。この熱交換
により流動媒体は熱回収ができるように燃焼排ガ
ス以下に冷却され、燃焼用空気は予熱される。

上記抜出装置９の搬出口１３には直接或いは間
接的にバケツトエレベータ１５が接続されてお
り、冷却された流動媒体を焼却炉１の上方まで移
送するようになつている。

そして、上記バケツトエレベータ１５の搬出口
１６は間接或いは直接的に前記流動媒体加熱手段
４に連結されている。この加熱手段４は、炉内フ
リーボード１７にこれを下方に傾斜して横切る如
く形成された散気板乃至多孔板１８よりなり、こ
れを流下或いは移動する流動媒体と下方の流動層
７から上昇する燃焼排ガスとを直接接触させて流
動媒体を加熱するようになつている。上記多孔板
１８の通気孔１９には図示しない流動媒体の落下
防止機構が設けられており、流動媒体が炉内に落
下しないようになつている。

尚、圧力損失が過大にならないように多孔板１
８の通気孔１９の径、数量を設定する。

この流動媒体加熱手段４の流動媒体排出口２０
には前記乾燥装入手段５が設けられている。この
乾燥装入手段５は汚泥等の被焼却物と加熱された
流動媒体とを混合乾燥するための混合乾燥機２１
と、乾燥した混合物を炉内に供給するためのケー
キ押込機２２とにより主に構成されている。

上記混合乾燥機２１はほぼ円筒状のケーシング
２３内にその長手方向に沿つて回転螺旋羽根２４
を収容して成り、この螺旋羽根２４の回転により
被焼却物等を撹拌搬送し得るようになつている。
このケーシング２３の一端には前記加熱手段４の
流動媒体排出口２０に直接或いは関接的に接続さ
れる流動媒体導入口２５が設けられ、他端にはこ
のケーシング内で乾燥された被焼却物と流動媒体
との混合物をケーキ押込機２２へ引渡す排出口２
６が設けられている。

そしてケーシング２３の上記流動媒体導入口２
５の近傍には、この中へ汚泥等の被焼却物を導入
するための被焼却物導入口２７が形成されてお
り、導入した被焼却物を搬送される流動媒体と混
合させて、被焼却物を乾燥させるようになつてい
る。

また、上記ケーシング２３の導入方向側端部に
は、この中へ適量の空気を圧入するための空気導
入口２８が形成されると共に、搬出方向側端部に
は空気出口２９が形成され、ケーシング２３内で
加熱流動媒体により乾燥される被焼却物から発生
する水蒸気等を導入空気に随伴させてケーシング
外へ排出するようになつている。

尚、上記混合乾燥機２１は上記構造のものに限
定されず、被焼却物と流動媒体とを混合させて乾
燥できるものであれば、その構造は問わない。

そして、上記混合乾燥機２１の排出口２６には
前記ケーキ押込機２２が接続されている。このケ
ーキ押込機２２は例えばスクリユーコンベアのご
とき搬送装置よりなり、その搬出端３０は流動焼
却炉１の被焼却供給口３１に連結されて、乾燥被
焼却物と流動媒体との混合物を炉内に装入するよ
うになつている。

このように構成された乾燥装入手段５の上記混
合乾燥機空気出口２９には前記流動媒体抜出装置
９の空冷ジヤケツト１４に連絡される空気排出通
路３２が接続れている。そして、この空気排出通
路３２の途中には排出空気中に含まれるダストを
除去するサイクロン３３、噴霧水により排出空気
の飽和温度を下げて蒸気を凝縮するスクラバー３
４及び送風フアン３５などが順次介設されてお
り、この排出空気を通路途中で新に導入する空気
とともに燃焼用空気として使用するようになつて
いる。

次に、以上のように構成された本考案の作用に
ついて説明する。

流動焼却炉１内において、下水汚泥等の発熱量
の低い被焼却物は補助燃料が添加されて流動化さ
れつつ燃焼する。

炉内流動媒体は、運転中にあつては約700℃前
後に保持されており、汚泥は脱水機等を介してき
たものであるので粒径大なる不燃物はそれには含
まれていない。

この流動媒体は適量づつ炉底の排出口８から抜
出装置９により抜き出され、空気ジヤケツト１４
内を流れる燃焼用空気と間接熱交換してこれを予
熱する。また、これにより流動媒体は冷却され
る。

抜出装置の排出口１３より排出された冷却流動
媒体はバケツトエレベータ１５により炉１の上方
まで搬送され、フリーボード１７に設けた流動媒
体加熱手段４に供給される。

多孔板１８上を傾斜方向に沿つて自然流下する
流動媒体は、この下方の流動層７から排出上昇し
て通気孔１９を通過してくる800℃前後の燃焼排
ガスと直接接触し、約500〜700℃に加熱される。

この際、排ガス中のダスト分の多くは多孔板１
８および流動媒体により上昇が阻止され、流動層
７の上部に溜まるるのでダスト排出口３７から炉
外へ排出する。

再度高温に加熱された流動媒体は、その後乾燥
装入手段５の混合乾燥機２１内に導入され、この
中にて含水率70〜80％の汚泥よりなる被焼却物と
混合してこれを乾燥する。ケーシング２３内にお
いては、回転螺旋羽根２４の回転により流動媒体
と被焼却物とが搬送されつつ混合撹拌されるので
乾燥と同時に均一混合がなされ、見かけの含水率
が低下し、混合物は付着等のおそれがなくなり移
送にも最適な粘性となる。これらの混合物は、こ
の混合乾燥機２１に連結されるケーキ押込機２２
に移送され、旋回羽根３６の回転により被焼却物
供給口３１より適量ずつ順次炉内へ押込装入され
る。

一方、乾燥装入手段５の混合乾燥機２１内で加
熱流動媒体により乾燥される被焼却物から蒸発し
た90〜100℃前後の水分（蒸気）は、導入方向側
に設けた空気入口２８より圧入された空気流に随
伴して搬出方向側に流れ、空気出口２９より乾燥
機２１外へ排出される。その後、この排出空気は
サイクロン３３にて含有ダクト（砂など）が除去
され、更にスクラバー３４にて噴霧水により飽和
温度を下げて含有蒸気を凝縮する。このように、
含有蒸気を系外に強制的に排除することにより、
これを水分に気化し炉内温度に上昇させる熱量に
相当する補助燃料の節約となる。

そして、この空気中には臭気分が多量に含まれ
ていることから燃焼用空気として炉内へ供給し、
臭気成分を分解する。

このように、高温の流動媒体を炉１から抜き出
して再循環させる際、流動媒体をフリーボード１
７で排ガスと直接接触熱交換して再度500〜700℃
に加熱し、この加熱流動媒体に被焼却物を混合さ
せて流動媒体の顕熱により被焼却物を乾燥させる
ようになし、その際被焼却物から発生する水蒸気
等を系外に強制的に排出して処理することによ
り、排ガスの保有熱を流動媒体を介して有効に回
収でき、熱効率を向上させ補助燃料の使用量を低
減させることができる。

また、加熱流動媒体と被焼却物とを単に、混合
させるだけで被焼却物を乾燥できるので、従来例
の如く排ガスから熱回収を行なう場合に必要とし
た大型で且つ構造複雑な熱交換器が不要となり、
しかも排ガスのもちさる顕熱を有効に回収でき
る。

また、上述の如く流動媒体と被焼却物とを混合
させることにより熱回収が図れるばかりでなく、
混合物の見かけの含水率が低下して搬送に最適な
粘性となるので、乾燥機内での付着の問題がなく
なりその後の炉内までの搬送も容易となる。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次の如き優れた効
果を発揮する。

流動媒体を排ガスと直接接触させることによ
り熱回収し、加熱流動媒体に被焼却物を混合し
て乾燥するようにしたので装置を簡易化でき、
従来必要とされた大型熱交換器、二軸構造熱交
換器等を不要にして設備費のコストダウンを図
ることができる。

排ガスと流動媒体及び流動媒体と被焼却物と
は全て直接接触で熱回収を図つているので、熱
率の向上を図ることができる。

流動媒体と被焼却物とを混合させることによ
り、熱回収と同時に見かけの含水率を低下させ
て搬送に適正な粘性とすることができるので、
従来例の如く付着を防止するために乾燥汚泥の
一部を再循環させたり或いは焼却ダストを未乾
燥汚泥に混入させるなどの煩雑な操作を省略す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流動層式焼却装置を示す概略平
面図、第２図は本考案に係る流動層式焼却装置を
示す概略平面図である。 尚、図中、１は流動焼却炉、４は流動媒体加熱
手段、５は乾燥装入手段、９は流動媒体抜出装
置、１８は多孔板、２１は混合乾燥機、２２はケ
ーキ押込装置である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下水あるいはし尿汚泥等の発熱量の低い被焼却
   物を、これに燃焼用空気を供給しつつ流動媒体と
   ともに流動化させて焼却処理する流動焼却炉にお
   いて、該流動焼却炉の排気側フリーボード内に設
   けられ、上記流動層からの排ガス及び燃焼ガスに
   よつて流動媒体を加熱するための流動媒体加熱手
   段と、上記流動焼却炉外に設けられ、上記流動媒
   体加熱手段から外に出された加熱流動媒体と混合
   させて上記被焼却物を乾燥し、乾燥した上部被焼
   却物を上記炉内流動層内に装入するための乾燥装
   入手段と、該乾燥装入手段に接続されて設けら
   れ、上記加熱流動媒体により乾燥される上記被焼
   却物から発生する水蒸気等を系外に強制的に排出
   して処理するための蒸気処理手段とを備えたこと
   を特徴とする下水あるいはし尿汚泥等の流動層式
   焼却装置。