JPH10169951A - 下水汚泥焼却灰の球状化処理方法 - Google Patents
下水汚泥焼却灰の球状化処理方法Info
- Publication number
- JPH10169951A JPH10169951A JP32253596A JP32253596A JPH10169951A JP H10169951 A JPH10169951 A JP H10169951A JP 32253596 A JP32253596 A JP 32253596A JP 32253596 A JP32253596 A JP 32253596A JP H10169951 A JPH10169951 A JP H10169951A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 既設の下水汚泥処理設備を利用して球状化ス
ラグを得る方法を提供する。 【解決手段】 下水汚泥焼却灰をバーナ７から燃焼用気
体の一部と一緒に噴出させて前記バーナの燃焼火炎Ｓに
より前記噴出した焼却灰を浮遊状態で溶融させるととも
に冷却して球状粉末スラグを得る下水汚泥焼却灰の球状
化処理方法。
ラグを得る方法を提供する。 【解決手段】 下水汚泥焼却灰をバーナ７から燃焼用気
体の一部と一緒に噴出させて前記バーナの燃焼火炎Ｓに
より前記噴出した焼却灰を浮遊状態で溶融させるととも
に冷却して球状粉末スラグを得る下水汚泥焼却灰の球状
化処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥焼却灰の
球状化処理方法に関するものである。
球状化処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、大量に発生する下水汚泥の処理方
法として種々の方法が提案されているが、その１つとし
て、下水汚泥中の無機物に着目して、これを溶融して球
状粉末スラグとし、工業原料、たとえば、橋梁の重防食
塗料の増量材、コンクリート防食材、窯業原料あるいは
プラスチック増強材等に利用することが行なわれてい
る。この球状粉末スラグは下水汚泥中の無機物を溶融し
て球状化するため、下水汚泥に含まれる重金属の溶出が
低減できるという利点を有するばかりか、球状であるた
め流動性が良く、他の物質との均一混合が容易に行なえ
るという利点を有する。
法として種々の方法が提案されているが、その１つとし
て、下水汚泥中の無機物に着目して、これを溶融して球
状粉末スラグとし、工業原料、たとえば、橋梁の重防食
塗料の増量材、コンクリート防食材、窯業原料あるいは
プラスチック増強材等に利用することが行なわれてい
る。この球状粉末スラグは下水汚泥中の無機物を溶融し
て球状化するため、下水汚泥に含まれる重金属の溶出が
低減できるという利点を有するばかりか、球状であるた
め流動性が良く、他の物質との均一混合が容易に行なえ
るという利点を有する。
【０００３】そして、この下水汚泥から無機物の球状粉
末スラグ（溶融パウダ）を生成する方法として、特開平
７−３５３１８号公報に開示の技術がある。この技術
は、下水汚泥を脱水して所定の含水率に調整した脱水汚
泥を高温高圧に保持して液状化したのち、該液状化下水
汚泥を燃焼用空気とともにバーナから噴霧し、その有機
物を燃焼することにより液状化下水汚泥中の無機物を該
燃焼熱で溶融して球状粉末スラグとするものである。こ
の方法によると、下水汚泥中の有機物を燃料として無機
物を溶融するため、特開平１−１３４１１２号公報に記
載のように、下水汚泥とは別に燃料を供給する必要がな
く、かつ、得られる溶融物も粉末状であるため粉砕する
必要もないので大幅に省エネルギーを図ることができ
る。
末スラグ（溶融パウダ）を生成する方法として、特開平
７−３５３１８号公報に開示の技術がある。この技術
は、下水汚泥を脱水して所定の含水率に調整した脱水汚
泥を高温高圧に保持して液状化したのち、該液状化下水
汚泥を燃焼用空気とともにバーナから噴霧し、その有機
物を燃焼することにより液状化下水汚泥中の無機物を該
燃焼熱で溶融して球状粉末スラグとするものである。こ
の方法によると、下水汚泥中の有機物を燃料として無機
物を溶融するため、特開平１−１３４１１２号公報に記
載のように、下水汚泥とは別に燃料を供給する必要がな
く、かつ、得られる溶融物も粉末状であるため粉砕する
必要もないので大幅に省エネルギーを図ることができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記液状化
汚泥の製造設備についてみてみると、原料となる脱水汚
泥の含水率を所定値（前記公報では６０〜９０ｗｔ％）
に調整したものを、高温高圧（前記公報では温度１５０
℃以上で、圧力はその温度での飽和蒸気圧以上）に保持
しなければならないうえ、脱水汚泥を撹拌するためのス
クレーパが必要である等、設備が大型かつ複雑になると
いう問題がある。
汚泥の製造設備についてみてみると、原料となる脱水汚
泥の含水率を所定値（前記公報では６０〜９０ｗｔ％）
に調整したものを、高温高圧（前記公報では温度１５０
℃以上で、圧力はその温度での飽和蒸気圧以上）に保持
しなければならないうえ、脱水汚泥を撹拌するためのス
クレーパが必要である等、設備が大型かつ複雑になると
いう問題がある。
【０００５】一方、前記のような液状化汚泥の製造設備
を設けず、現状の焼却設備から得られる下水汚泥焼却灰
を溶融炉で処理すると、溶融炉の炉温は焼却灰の溶融温
度以上に維持されているため、溶融物同士が溶融状態の
まま接触して成長するので、得られるものは塊状物とな
り、該塊状物を有効利用するには粉砕工程が必要なう
え、粉砕しても溶融パウダのような球状体を得ることが
できないという問題を有する。したがって、本発明は単
純な構造の設備を使って前述の液状化下水汚泥の燃焼・
溶融により得られる球状粉末スラグと同等の形状および
サイズの球状粉末スラグ（溶融パウダ）を、下水汚泥焼
却灰を用いて生成する下水汚泥焼却灰の球状化処理方法
を提供することを目的とする。
を設けず、現状の焼却設備から得られる下水汚泥焼却灰
を溶融炉で処理すると、溶融炉の炉温は焼却灰の溶融温
度以上に維持されているため、溶融物同士が溶融状態の
まま接触して成長するので、得られるものは塊状物とな
り、該塊状物を有効利用するには粉砕工程が必要なう
え、粉砕しても溶融パウダのような球状体を得ることが
できないという問題を有する。したがって、本発明は単
純な構造の設備を使って前述の液状化下水汚泥の燃焼・
溶融により得られる球状粉末スラグと同等の形状および
サイズの球状粉末スラグ（溶融パウダ）を、下水汚泥焼
却灰を用いて生成する下水汚泥焼却灰の球状化処理方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の下水汚泥焼却灰
の球状化処理方法は、前記目的を達成するために、下水
汚泥焼却灰をバーナから燃焼用気体の一部と一緒に噴出
させて、前記バーナの燃焼火炎により前記噴出した焼却
灰を浮遊状態で溶融させるとともに冷却して球状粉末ス
ラグを得るものである。
の球状化処理方法は、前記目的を達成するために、下水
汚泥焼却灰をバーナから燃焼用気体の一部と一緒に噴出
させて、前記バーナの燃焼火炎により前記噴出した焼却
灰を浮遊状態で溶融させるとともに冷却して球状粉末ス
ラグを得るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて、図に示す処理フローにしたがって説明する。図に
おいて、１は既設の下水汚泥焼却設備から排出された下
水汚泥焼却灰（以下、焼却灰という）を貯留するホッパ
２、定量フィーダ３と図示しないブロワとからなる灰供
給装置で、ホッパ２内の焼却灰は定量フィーダ３で切出
されたのちブロワにより球状化処理炉４に配管Ｐを介し
て空気輸送される。
いて、図に示す処理フローにしたがって説明する。図に
おいて、１は既設の下水汚泥焼却設備から排出された下
水汚泥焼却灰（以下、焼却灰という）を貯留するホッパ
２、定量フィーダ３と図示しないブロワとからなる灰供
給装置で、ホッパ２内の焼却灰は定量フィーダ３で切出
されたのちブロワにより球状化処理炉４に配管Ｐを介し
て空気輸送される。
【０００８】前記球状化処理炉４は、図２に示すよう
に、炉内断面積が下方に行くにつれて段階的に大きくな
っており、炉内壁の各段差部５にはパージエアノズル６
が円周方向に数１０個ずつ取り付けられており、前記パ
ージエアノズル６の先端に形成した下方に開口する噴出
孔６ａからパージエアを噴出して、炉壁の温度を下げる
ことにより炉壁へのクリンカの付着を防止している。ま
た、この球状化処理炉４の天井部にはバーナ７が取り付
けられている。このバーナ７は図３に示すように３重管
からなり、前記配管Ｐと連通する焼却灰供給管８と、該
焼却灰供給管８と所定間隔をもって設けた内管１９との
間に形成される燃料供給路９と、前記内管１９と所定間
隔をもって設けた外管２０との間に形成される気体供給
路１０とで構成されている。そして、前記焼却灰供給管
８からは前記焼却灰および空気あるいは酸素富化空気等
の燃焼用気体の一部を、前記燃料供給路９からはＬＰ
Ｇ、ＬＮＧ等の気体燃料あるいはＡ重油、灯油等の液体
燃料を、前記気体供給路１０からは空気、酸素富化空気
等の燃焼用気体をそれぞれ供給する。
に、炉内断面積が下方に行くにつれて段階的に大きくな
っており、炉内壁の各段差部５にはパージエアノズル６
が円周方向に数１０個ずつ取り付けられており、前記パ
ージエアノズル６の先端に形成した下方に開口する噴出
孔６ａからパージエアを噴出して、炉壁の温度を下げる
ことにより炉壁へのクリンカの付着を防止している。ま
た、この球状化処理炉４の天井部にはバーナ７が取り付
けられている。このバーナ７は図３に示すように３重管
からなり、前記配管Ｐと連通する焼却灰供給管８と、該
焼却灰供給管８と所定間隔をもって設けた内管１９との
間に形成される燃料供給路９と、前記内管１９と所定間
隔をもって設けた外管２０との間に形成される気体供給
路１０とで構成されている。そして、前記焼却灰供給管
８からは前記焼却灰および空気あるいは酸素富化空気等
の燃焼用気体の一部を、前記燃料供給路９からはＬＰ
Ｇ、ＬＮＧ等の気体燃料あるいはＡ重油、灯油等の液体
燃料を、前記気体供給路１０からは空気、酸素富化空気
等の燃焼用気体をそれぞれ供給する。
【０００９】そして、燃料供給路９および気体供給路１
０から供給される燃料と燃焼用気体とにより形成される
高温の燃焼火炎Ｓ中に、焼却灰供給管８から前記焼却灰
が燃焼用気体（空気）の一部とともに供給され、前記燃
焼火炎Ｓ中で加熱され、偏平形状の焼却灰粒子は浮遊状
態で溶融して球状化する。この球状化溶融粒子はやがて
前記燃焼火炎Ｓの外へ搬出され、溶融温度以下に保持さ
れた炉内Ｔで急冷されることにより凝固して球状粉末ス
ラグとなる。そして、この球状粉末スラグのうち粒径の
大きなものは炉底部に落下し、粒径の小さなものは熱交
換器１１を通って電気集塵機１２に至り、ここで排ガス
から分離する。これにより、球状粉末スラグを炉床およ
び電気集塵機から得るものである。
０から供給される燃料と燃焼用気体とにより形成される
高温の燃焼火炎Ｓ中に、焼却灰供給管８から前記焼却灰
が燃焼用気体（空気）の一部とともに供給され、前記燃
焼火炎Ｓ中で加熱され、偏平形状の焼却灰粒子は浮遊状
態で溶融して球状化する。この球状化溶融粒子はやがて
前記燃焼火炎Ｓの外へ搬出され、溶融温度以下に保持さ
れた炉内Ｔで急冷されることにより凝固して球状粉末ス
ラグとなる。そして、この球状粉末スラグのうち粒径の
大きなものは炉底部に落下し、粒径の小さなものは熱交
換器１１を通って電気集塵機１２に至り、ここで排ガス
から分離する。これにより、球状粉末スラグを炉床およ
び電気集塵機から得るものである。
【００１０】ところで、下水汚泥には周知のように高分
子系と石灰系とがあり、高分子系焼却灰は１１００℃付
近より軟化して１１５０℃付近で溶融し始めることが判
明している。したがって、原料として高分子系焼却灰を
使用する場合には燃焼火炎温度を１１５０℃以上にする
必要がある。また、石灰系焼却灰は１２００℃〜１２５
０℃で溶融し始めるため、この場合の燃焼火炎温度は１
２５０℃以上にする必要がある。なお、焼却灰の組成
は、処理場、季節等によっても変動し、これにより前記
溶融温度も変動する。
子系と石灰系とがあり、高分子系焼却灰は１１００℃付
近より軟化して１１５０℃付近で溶融し始めることが判
明している。したがって、原料として高分子系焼却灰を
使用する場合には燃焼火炎温度を１１５０℃以上にする
必要がある。また、石灰系焼却灰は１２００℃〜１２５
０℃で溶融し始めるため、この場合の燃焼火炎温度は１
２５０℃以上にする必要がある。なお、焼却灰の組成
は、処理場、季節等によっても変動し、これにより前記
溶融温度も変動する。
【００１１】また、高分子系焼却灰について火炎温度と
球状化率を調べたところ、図４に示すように、燃焼火炎
温度が高くなるにつれて球状化率も高くなっており、１
７００℃以上で球状化率が５０％以上となるため、燃焼
火炎を１７００℃以上にするのが好ましく、偏平形状の
原料焼却灰から球状の粉末スラグ（溶融パウダ）が得ら
れた。ここで、球状化率とは、溶融パウダを顕微鏡観察
し、一定視野範囲内に存在する粒子のうち球状になって
いる粒子の割合をいう。なお、燃焼火炎温度の調整は、
燃焼媒体の予熱温度、空気比あるいは酸素富化量を変え
ることにより行なう。また、逆に、球状化率を調べるこ
とにより溶融状態が判明するため、溶融状態をみて燃焼
火炎温度を調整することができる。
球状化率を調べたところ、図４に示すように、燃焼火炎
温度が高くなるにつれて球状化率も高くなっており、１
７００℃以上で球状化率が５０％以上となるため、燃焼
火炎を１７００℃以上にするのが好ましく、偏平形状の
原料焼却灰から球状の粉末スラグ（溶融パウダ）が得ら
れた。ここで、球状化率とは、溶融パウダを顕微鏡観察
し、一定視野範囲内に存在する粒子のうち球状になって
いる粒子の割合をいう。なお、燃焼火炎温度の調整は、
燃焼媒体の予熱温度、空気比あるいは酸素富化量を変え
ることにより行なう。また、逆に、球状化率を調べるこ
とにより溶融状態が判明するため、溶融状態をみて燃焼
火炎温度を調整することができる。
【００１２】さらに、炉壁温度が高いと、飛散溶融粒子
が炉壁に付着してクリンカとなるため、本実施形態では
パージエアを炉壁に沿って吹き付けることにより８００
℃以下としている。また、炉壁を水冷構造としてもよい
ことは勿論である。
が炉壁に付着してクリンカとなるため、本実施形態では
パージエアを炉壁に沿って吹き付けることにより８００
℃以下としている。また、炉壁を水冷構造としてもよい
ことは勿論である。
【００１３】なお、高分子系焼却灰について実験したと
ころ表１に示す結果となった。また、石灰系についても
ほぼ同様の結果を得ることができた。
ころ表１に示す結果となった。また、石灰系についても
ほぼ同様の結果を得ることができた。
【表１】
【００１４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、現状の下水汚泥焼却設備に球状化処理炉を付設
すればよく、既存の焼却設備を利用でき、しかも球状化
処理炉は単純な構造なので、全体としても安価な設備と
することができる。なお、浮遊状態の焼却灰を火炎中で
溶融したものを、同じく浮遊状態のまま急冷・凝固する
ので、溶融した焼却灰同士が接触・成長することがない
ため、粉砕等の工程を経ることなく、粒子の細かい球状
粉末スラグ（溶融パウダ）が得られる。また、火炎温度
の制御により球状化率の異なった粉末スラグを得ること
ができる。
よれば、現状の下水汚泥焼却設備に球状化処理炉を付設
すればよく、既存の焼却設備を利用でき、しかも球状化
処理炉は単純な構造なので、全体としても安価な設備と
することができる。なお、浮遊状態の焼却灰を火炎中で
溶融したものを、同じく浮遊状態のまま急冷・凝固する
ので、溶融した焼却灰同士が接触・成長することがない
ため、粉砕等の工程を経ることなく、粒子の細かい球状
粉末スラグ（溶融パウダ）が得られる。また、火炎温度
の制御により球状化率の異なった粉末スラグを得ること
ができる。
【図１】 本発明を実施する球状化処理フロー。
【図２】 （Ａ）は球状化処理炉の断面図、（Ｂ）は
（Ａ）の要部拡大断面図。
（Ａ）の要部拡大断面図。
【図３】 図２のバーナの断面図。
【図４】 火炎温度と球状化率との関係を示すグラフ。
１…灰供給装置、４…球状化処理炉、６…パージエアノ
ズル、７…バーナ、８…焼却灰供給管、９…燃料供給
路、１０…気体供給路、１２…電気集塵機、Ｓ…燃焼火
炎、Ｔ…炉内。
ズル、７…バーナ、８…焼却灰供給管、９…燃料供給
路、１０…気体供給路、１２…電気集塵機、Ｓ…燃焼火
炎、Ｔ…炉内。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 5/00 １１５ Ｆ２３Ｇ 5/00 １１５Ｚ Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ Ｃ (72)発明者 浅田 信二 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 寺谷 俊明 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 野々廣 正夫 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 井上 誠 大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 新治 東京都文京区本郷５丁目５番16号 オルガ ノ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 下水汚泥焼却灰を、バーナから燃焼用気
体の一部と一緒に噴出させて、前記バーナの燃焼火炎に
より前記噴出した焼却灰を浮遊状態で溶融させるととも
に冷却して球状粉末スラグを得ることを特徴とする下水
汚泥焼却灰の球状化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32253596A JPH10169951A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 下水汚泥焼却灰の球状化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32253596A JPH10169951A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 下水汚泥焼却灰の球状化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169951A true JPH10169951A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18144760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32253596A Pending JPH10169951A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 下水汚泥焼却灰の球状化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10169951A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418177B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2004-02-11 | (주)대우 | 슬러지 소각 용융로의 분사노즐 |
| EP1718421A2 (en) * | 2004-02-27 | 2006-11-08 | The Regents Of The University Of Michigan | Liquid feed flame spray modification of nanoparticles |
| CN114749098A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-15 | 江苏天煜通环保科技有限公司 | 一种气化细渣和污泥耦合造粒的系统及方法 |
| CN115069166A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种污泥制备球形颗粒的系统装置及其运行方法与应用 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32253596A patent/JPH10169951A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418177B1 (ko) * | 2000-12-13 | 2004-02-11 | (주)대우 | 슬러지 소각 용융로의 분사노즐 |
| EP1718421A2 (en) * | 2004-02-27 | 2006-11-08 | The Regents Of The University Of Michigan | Liquid feed flame spray modification of nanoparticles |
| EP1718421A4 (en) * | 2004-02-27 | 2012-03-07 | Univ Michigan | LIQUID FEED FLAME SPRAY MODIFICATION OF NANOTEILES |
| CN114749098A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-15 | 江苏天煜通环保科技有限公司 | 一种气化细渣和污泥耦合造粒的系统及方法 |
| CN115069166A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种污泥制备球形颗粒的系统装置及其运行方法与应用 |
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