JPH0650172B2 - 旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法 - Google Patents

旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法

Info

Publication number
JPH0650172B2
JPH0650172B2 JP60055126A JP5512685A JPH0650172B2 JP H0650172 B2 JPH0650172 B2 JP H0650172B2 JP 60055126 A JP60055126 A JP 60055126A JP 5512685 A JP5512685 A JP 5512685A JP H0650172 B2 JPH0650172 B2 JP H0650172B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
sludge
flow melting
melting furnace
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60055126A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61213408A (ja
Inventor
敬 石田
益男 長谷川
靖 地田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsukishima Kikai Co Ltd
Original Assignee
Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsukishima Kikai Co Ltd filed Critical Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority to JP60055126A priority Critical patent/JPH0650172B2/ja
Publication of JPS61213408A publication Critical patent/JPS61213408A/ja
Publication of JPH0650172B2 publication Critical patent/JPH0650172B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/001Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for sludges or waste products from water treatment installations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、旋回流溶融炉内で、下水汚泥、石炭等の不燃
物を含む固形物資を燃焼させ、不燃物を溶融処理する時
に発生するNO(窒素酸化物)を著しく減少させ、同
時に飛散ダスト量を減少させる旋回流溶融設備における
不燃物を含む固形物質の燃焼方法に関する。
「従来の技術」 旋回流溶融炉は、サイクロンの遠心分離の原理を応用し
たものであつて、燃焼に必要な空気と微粉砕した固形燃
料を炉に対して同一接線方向に高速で供給して、強い旋
回運動を行なわせるものである。この時生ずる遠心力の
作用により燃料粒子が炉の内壁面に到達して分離され付
着するのに対して、壁面に到達することができなかつた
細い粒子は燃焼室中心部で空気と混合されて高温度の燃
焼が行なわれるが、滞留時間が短いために完全燃焼が行
なわれない状態で、燃焼室外へ飛散する。また、壁面に
達した粗粒子は、壁面をおおうスラグ膜上に捕捉され
て、スラグと共にゆるやかに流動しながら燃焼し、かつ
粗粒子中の不燃物は、燃焼熱によつて溶融してスラグと
化し、燃焼室内の全面を覆う。従つて、スラグ膜上に捕
捉される粗粒子の滞留時間は、約60秒と長くなること
から、極めて高負荷の下で完全燃焼が行なわれる。
一方、燃焼室内の空気は均一に分布しているが、壁面部
では、次々に供給される固形燃料が燃焼するため局部的
に空気過剰率が1.0以下となる。そこで、壁面に捕捉さ
れた燃料粒子は熱分解されて可燃性ガスを発生する反応
と、燃焼室中心部において熱分解ガスが、酸素と化合し
て燃焼する反応とが二段階で進むため低NO燃焼が実
現できるといわれている。
しかしながら、実際には、供給する燃焼物質中に細い粒
子が多いため、高温で急速な空間燃焼が行なわれて、多
量のNOが生成されている。このため、NOの生成
を抑制しようと、種々の研究が行なわれており、その一
例として、旋回流溶融炉では、燃焼用空気比を0.8〜0.9
で運転し、一部分を可燃ガス化して、その後段に設けた
二次燃焼炉で完全燃焼させてNO生成を低下させる二
段燃焼方式が知られている。
ところで、従来、下水処理場で生じる汚泥の処理は、汚
泥を脱水、コンポスト化、あるいは焼却等によつて減量
化した後、投棄してきたが、その量が増大しており、焼
却灰の処分地確保は、灰の飛散、重金属の溶出等二次公
害の問題もあつて、ますます困難になつて来ている。こ
のような背景のもとに近年、新しい処理方法として、乾
燥汚泥を旋回流溶融炉内で自燃高負荷燃焼を行ない、生
じた灰分を水冷スラグにする方法が、汚泥の減量化、無
害化、安定化を図り、再資源化にもなる方法として注目
されてきており、盛んに研究されている。この乾燥下水
汚泥を旋回流溶融炉において焼却溶融処理する場合に
は、汚泥中の不燃物を溶融させる必要から、炉内温度を
1400℃〜1500℃に保たなければならない。そこ
で、従来の方法では、供給する下水汚泥を炉内で燃焼用
空気に良く分散させ、燃焼を早める目的で、下水汚泥を
200μm以下の微粒子に粉砕して供給していた。この
ため、供給された下水汚泥は、高温で急激な燃焼が行な
われ、多量のNOの生成が避けられず、例えば、燃焼
用空気比を1.2で燃焼させた場合、燃焼廃ガス中に10
00〜1200ppm(O12%換算値)のNOが検
出されている。また、微粒汚泥を高速で炉内に吹込むた
め、飛散ダスト量も多く、上記燃焼条件において、燃焼
廃ガス中に20g/Nm3(O12%換算値)のダスト
が検出されている。このため、上記NOの生成を低下
させる目的で、旋回流溶融炉では空気比を0.8〜0.9に抑
えて燃焼させ、二次燃焼炉を設けて完全燃焼させる。上
述の二段燃焼方式を採用しているのが実状である。この
二段燃焼方式は、例えば、第4図に示すようなものであ
り、これを簡単に説明すると、まず、脱水汚泥供給機1
によつて、汚泥乾燥機2に送られた脱水汚泥が、この汚
泥乾燥機2により乾燥された後、この乾燥された汚泥が
乾燥汚泥コンベア3を介して破砕機4に移送され、破砕
機4において、粗粒汚泥もどしコンベア5によつて戻つ
てきた粗粒汚泥と共に破砕され、さらに、破砕汚泥コン
ベア6を通つて、篩分け装置7に送られて篩分けられ
る。そして、微粒汚泥(200μm以下)が、汚泥供給
機8を介して旋回流溶融炉9内に送られて、一次空気ブ
ロア10、一次空気ダクト11、空気予熱機12、予熱
空気ダクト13を経て移送されてきた予熱空気と共に、
空気比0.8〜0.9に抑制した状態において、炉内で強い旋
回流が起こるように接線方向に高速で吹き込まれる。次
いで炉内で生成されたスメルト及び可燃性ガスを一部含
んだ燃焼廃ガスがスメルト燃焼廃ガス出口14からスメ
ルトデゾルバ15に送りこまれて、スメルトが水冷スラ
グ化して系外に取出されると共に、上記燃焼廃ガスは、
燃焼廃ガスダクト16を介して二次燃焼炉17内に供給
されて、この二次燃焼炉17内において二次空気ブロア
18、二次空気ダクト19を介して送られてきた二次空
気と反応して、完全燃焼し、さらに、燃焼廃ガスダクト
20、空気予熱器12、燃焼廃ガスダクト21を通過し
ていくようになつている。
「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記従来の方法においては、汚泥を20
0μm以下という微粉末にするために、上記汚泥破砕機
4としては、高速回転の粉砕機、または、ボールミル等
動力の大きい装置が必要となる上に、燃焼時の飛散ダス
トが多いため、燃焼廃ガスの処理費用が嵩むという問題
がある。また、NOの生成を下げるために、二次燃焼
炉17が必要となるから、設備コストもかかる上に、系
が複雑化して、運転方法が難しくなるという問題があ
る。
本発明は、上記事情に鑑みて、本発明者等が、上記従来
方法の欠点を除くために鋭意研究を重ねた結果、供給す
る物質の粒径がNOの生成に大きな影響を与えている
ことを見い出して、この知見に基づいてなされたもので
あり、その目的とするところは、旋回流溶融炉内で発生
するNOを大幅に低減できる上に、燃焼廃ガス中に飛
散するダスト量を減少させることができる旋回流溶融設
備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法を提供する
ことにある。
「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために本発明は、不燃物を含む固形
物質を破砕機にかけた後、篩分けした200μm以上で
かつサイクロン効果を得られる範囲内の大きさの粒子を
旋回流溶融炉に供給して燃焼するとともに、篩分けられ
た200μm以下の粒子を固形物質として下水汚泥と混
合して再造粒するようにしたものである。ここで、サイ
クロン効果が得られる粒度とは、旋回流溶融炉の規模、
取扱う粒子の比重等その物性により変化するものである
が、例えば、乾燥下水汚泥においては3000μm以下
である。
「作用」 本発明の燃焼方法にあつては、旋回流溶融炉内に送りこ
まれる固形物質の粒度を200μm以上でかつサイクロ
ン効果を得られる範囲内のものに限定することによつ
て、旋回流溶融炉内に送りこまれた上記固形物質が炉内
壁部に次々に捕捉されて燃焼するから、部分的に空気不
足の状態となり、部分燃焼が起こることによつて、上記
固形物質の一部がガス化し、さらに該ガスが燃焼するこ
とによつて旋回流溶融炉内で二段燃焼が行なわれ、NO
の生成及び飛散ダスト量が抑えられる。
「実施例」 以下、第1図ないし第3図に基づいて本発明の一実施例
を説明する。なお、本実施例において、第4図に示す上
記従来例と同じ構成の部分については同符号を付けて、
説明を簡略化する。
第1図において、まず、下水処理場の脱水機で脱水され
た汚泥を脱水汚泥供給機1によつて、汚泥乾燥機2に供
給する。ここで、供給された汚泥は、含水率10%以
下、望ましくは絶乾状態まで乾燥された後、乾燥した汚
泥は、乾燥汚泥コンベア3を通つて、破砕機30に送ら
れる。この破砕機30は、上記乾燥汚泥を3000μm
以下に破砕する一方、200μm以下の微粉末になる割
合のできるだけ少ない機種を選ぶ必要がある。
次いで、破砕機30によつて破砕された汚泥は、破砕汚
泥コンベア6によつて篩分け装置31に送られる。この
篩分け装置31は、篩目が200μmと3000μmの
二段の金網が取付けられており、3000μm以上の粗
い粒子は、粗粒汚泥もどしコンベア32によつて破砕機
30に戻されて再破砕される。燃焼時にNO生成の原
因となる200μm以下の微粒子は、微粒汚泥もどしコ
ンベア33によつて戻され、脱水汚泥と混合されて、汚
泥乾燥機2に供給され再造粒される。
次いで、上記篩分け装置31によつて篩分けられ粒度調
節された汚泥(200μm〜3000μm)は、汚泥供
給機8により、旋回流溶融炉9に送られ、一次空気ブロ
ア10、一次空気ダクト11、空気予熱器12、予熱空
気ダクト13を介して送られてきた燃焼用予熱空気と共
に、旋回流溶融炉9内で強い旋回流が起こるように、接
線方向に高速で吹込まれる。この際、旋回流溶融炉9の
内部は、供給された汚泥の燃焼によつて1400℃〜1
500℃に保たれている。この状態において、旋回流溶
融炉9の内部に高速で吹込まれた汚泥粒子は、その際生
じる遠心力により空気と分離され、炉内壁面に到達し、
そこに存在する溶融スラグに捕捉されて燃焼する。この
時、汚泥粒子に含まれる不燃物は、炉内壁面において溶
融しながら、壁面に沿つて流下し、燃焼廃ガスと共にス
メルト燃焼廃ガス出口14を通つて、スメルトデゾルバ
15に入る。そして、スメルトは冷却水中に落下して水
冷スラグ化され系外に取出される一方、燃焼廃ガスは、
燃焼廃ガスダクト34を通つて、空気予熱器12におい
て、一次空気ブロア10からの燃焼用空気と熱交換した
後燃焼廃ガスダクト35を通つてガス精製装置へと送ら
れる。
このようにして、旋回流溶融炉9内に供給する汚泥の粒
度を調整し、NO生成の原因となる200μm以下の
微粒子を旋回溶融炉9内へ供給しないようにしたから、
旋回流溶融炉9内に送り込まれた汚泥粒子は、炉内壁部
に次々に捕捉されて燃焼し、部分的に空気不足の状態と
なり、部分燃焼が起こることによつて、上記汚泥粒子の
一部が可燃ガス化し、さらに該ガス分が燃焼することに
よつて、旋回流溶融炉9内で二段燃焼が行なわれ、NO
の生成及び飛散ダスト量が大幅に抑えられる。
次に、上述した本発明の方法を具体的に実施した場合に
ついて説明する。
ここで、使用した乾燥下水汚泥の物性は、以下の通りで
ある。
水分 1.6% 灰分 55.7% 可燃分 42.7% 総発熱量1830kca/kg 上記のような物性の乾燥下水汚泥を篩分け装置31に
て、粒径を第1表に示すように調整して、旋回流溶融炉
9内に供給した。
第1表に示したように粒度を調整した乾燥下水汚泥を、
第2表に示す運転条件で運転している旋回流溶融炉9内
に供給して焼却溶融処理した。
第1表に示したそれぞれの粒径の汚泥を、第2表に示し
た運転条件で運転して排出された燃焼廃ガス中に含まれ
るNO濃度を測定した結果を第2図に示す。この図
は、横軸に供給汚泥の平均粒径、縦軸にNO濃度(O
12%換算値)を取つたもので、図中符号S−1,S
−2,S−3,S−4は、第1表に示す試料NOに対応
している。第2図を見れば明らかなように、本発明の運
転方法によつて、NOの濃度が大幅に低減されている
ことがわかる。次に、同実験における燃焼廃ガス中のダ
スト濃度を測定した結果を第3図に示す。この図は、横
軸に供給汚泥の平均粒径、縦軸にダスト濃度(O12
%換算値)を取つたもので、図中符号S−1,S−2,
S−3,S−4は、第1表に示す試料NO.に対応してい
る。第3図から明らかなように、本発明の運転方法によ
つてダスト濃度が大幅に低減されていることがわかる。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明は、不燃物を含む固形物質
を破砕機にかけた後、篩分けした200μm以上でかつ
サイクロン効果を得られる範囲内の大きさの粒子を旋回
流溶融炉に供給して燃焼するとともに、篩分けられた2
00μm以下の粒子を固形物質として下水汚泥と混合し
て再造粒するようにしたものであるから、旋回流溶融炉
内に送り込まれる固形物質の粒度を200μm以上でか
つサイクロン効果を得られる範囲内のものに限定するこ
とによつて、旋回流溶融炉内に送りこまれた上記固形物
質が炉内壁部に次々に捕捉されて燃焼するから、部分的
に空気不足の状態となり、部分燃焼が起こることによつ
て、上記固形物質の一部がガス化し、さらに該ガスが燃
焼することによつて、旋回流溶融炉内で二段燃焼が行な
われ、旋回流溶融炉内で発生するNOを大幅に低減で
きる上に、燃焼廃ガス中に飛散するダスト量を著しく減
少させることができる。従つて、従来の方法のように、
二次燃焼炉を設ける必要がなく、設備コストが低減でき
る上に、燃焼系統が簡略化でき、運転管理が行ない易
く、しかも、燃焼時の飛散ダスト用の処理費用を低く抑
えることができる。また、本発明の燃焼方法を下水処理
に適用した場合には、200μm以下の汚泥微粒子は、
脱水した下水汚泥に混合して汚泥乾燥機により再造粒
し、かつ3000μm以上のサイクロン効果を得られる
範囲以上の粗粒子は、破砕機に戻して再破砕することに
よつて、破砕機において200μm以下の微粒子に破砕
していた従来方法に比べて破砕機の消費動力を低減でき
る等優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の燃焼方法を実施するために用いられる
設備の一例を示す概略構成図、第2図は燃焼廃ガス中の
NO濃度(O12%換算値)の測定結果を示す特性
図、第3図は燃焼廃ガス中のダスト濃度の測定結果を示
す特性図、第4図は従来の燃焼方法を実施するために用
いられる設備の一例を示す概略構成図である。 2……汚泥乾燥機、9……旋回流溶融炉、30……破砕
機、31……篩分け装置、32……粗粒汚泥もどしコン
ベア、33……微粒汚泥もどしコンベア。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不燃物を含む固形物質を旋回流溶融炉によ
    り焼却し、該不燃物を溶融処理する旋回流溶融設備にお
    ける不燃物を含む固形物質の燃焼方法において、上記不
    燃物を含む固形物質を破砕機にかけた後、篩分けした2
    00μm以上でかつサイクロン効果を得られる範囲内の
    大きさの粒子を上記旋回流溶融炉に供給して燃焼するこ
    とを特徴とし、上記不燃物を含む固形物質として下水汚
    泥を燃焼処理する場合に、上記破砕機により破砕された
    乾燥下水汚泥を篩分けした際、200μm以下の微粒子
    は、脱水した下水汚泥に混合させて汚泥乾燥機により再
    造粒し、また上記サイクロン効果を得られる範囲より粗
    い粒子は、上記破砕機に戻して再破砕することを特徴と
    する旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃
    焼方法。
JP60055126A 1985-03-19 1985-03-19 旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法 Expired - Lifetime JPH0650172B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60055126A JPH0650172B2 (ja) 1985-03-19 1985-03-19 旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60055126A JPH0650172B2 (ja) 1985-03-19 1985-03-19 旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61213408A JPS61213408A (ja) 1986-09-22
JPH0650172B2 true JPH0650172B2 (ja) 1994-06-29

Family

ID=12990065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60055126A Expired - Lifetime JPH0650172B2 (ja) 1985-03-19 1985-03-19 旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0650172B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5020455A (en) * 1990-01-11 1991-06-04 Chiba City & Tsukishima Kikai Kubushiki Kaisha System for treating waste material in a molten state
JPH03282109A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Jgc Corp 旋回流炉における焼却溶融方法
JP2517778B2 (ja) * 1990-04-23 1996-07-24 日揮 株式会社 焼却溶融処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60103215A (ja) * 1983-11-10 1985-06-07 Daido Steel Co Ltd 廃棄物処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60103215A (ja) * 1983-11-10 1985-06-07 Daido Steel Co Ltd 廃棄物処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61213408A (ja) 1986-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4878440A (en) Method and plant for thermal waste disposal
JP4076233B2 (ja) 固形廃棄物のガス化溶融処理方法及び装置
US5370067A (en) Method of incinerating solid combustible materials, especially urban waste
US3540388A (en) Gasification material combustion method and apparatus
KR20030085599A (ko) 폐기물처리장치 및 방법
US6036484A (en) Process for reprocessing slag and/or ash from the thermal treatment of refuse
KR100211124B1 (ko) 쓰레기 소각 설비
JPH0650172B2 (ja) 旋回流溶融設備における不燃物を含む固形物質の燃焼方法
US6095064A (en) Method for incinerating refuse and for treating the resulting slag
JPH03505778A (ja) 廃棄物の利用法並びに廃棄物調製装置
JPH0152654B2 (ja)
JPS6152883B2 (ja)
JP4362428B2 (ja) 汚泥および焼却灰の処理方法
Oku et al. Melting system for sewage sludge
JPH11173523A (ja) 廃棄物の燃焼処理方法及び装置
JPH09145031A (ja) 固形廃棄物の燃焼方法
JP2519523B2 (ja) オイルコ―クス末燃ダストの燃焼方法およびその装置
JPH0212324B2 (ja)
JP2003042419A (ja) ガス化溶融炉設備の運転方法およびガス化溶融炉設備
JPH0675718B2 (ja) 汚泥の溶融前処理方法および装置
JP2003042420A (ja) 廃棄物処理方法及び処理設備
JPH01111107A (ja) 未燃チャー再燃焼系を有するサイクロン石炭燃焼炉
JP2629117B2 (ja) 廃棄物の溶融炉
JPH11159722A (ja) 汚泥焼却方法
JP2000320814A (ja) 廃棄物のガス化溶融方法およびこれに使用するガス化溶融炉

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term