JPS588597A

JPS588597A - 汚泥の乾留ガス化装置

Info

Publication number: JPS588597A
Application number: JP10633881A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 昭鈴木; Yasumi Shiotani; 塩谷　康実; Keiichi Kimura; 圭一木村
Original assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-01-18
Also published as: JPH0224597B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は汚泥を乾留し乾留ガスを得ると共に。

更に生成する主として固定炭−の乾留残渣をガス化する
装置に関するものである。　　　　　　。

下水及びし尿の最終処理場から得られる汚泥の処理は、
従来、脱水後埋立てや海洋投棄が主体であったが、埋立
て地の確保難や、埋立による二次公害、海洋汚染の問題
等より、最近は焼却処理が主流をなしている。更に、焼
却による６価クロムの生成、燃焼ガスによる二次公害等
の問題を避ける為、汚泥を乾留することも一部に行なわ
れている。

汚泥は脱水し難く、優れた脱水設備によっても。

一般に効率的な、即ち経済性のある脱水操作で得られる
汚泥は、概ね含水率７０〜７５係である。

このような脱水汚泥でも、固形分の性状にもよるが、一
般に固形分の発熱量は含有水分を蒸発するに要する熱量
を上廻っているので、他の熱源によることなく、焼却又
は乾留（この場合は固定炭素の発熱量の有効利用を含む
。）することが理論的には可能である。然しなから、現
実には、汚泥の状態がこれらの処理に適していないとか
、処理設備の熱損失が大で熱効率が悪いとか、処理工程
が不適当である等の理由により１重油等の補助燃料を使
用するものであった。

本発明者等は、先に補助燃料を使用することなく、脱水
汚泥を乾留し、更に乾留残渣を灰化する方法を発明し、
特願昭５５−１３０３０８号として特許出願している。

該方法は、下水処理により発生する余剰汚泥を脱水して
得られる含水率７０〜７５４の脱水汚泥を造粒し、後記
の乾留ガス及びガス化ガスを燃焼して得られる熱源によ
り乾燥した後、後記のガス化ガスの顕熱により乾留し、
得られた乾留ガスの一部を前記の乾燥工程に、残部を後
記のガス化工程べ使用し、乾留残渣を前記の乾留ガスの
残部及び空気によりガス化し、残渣を灰とじて排出する
と共に、得られるガス化ガスを前記乾燥工程に使用する
ことを特徴とする下水汚泥の灰化処理方法である。該方
法は、排ガス中にＮｏ、Ｓｏ　　等の有害物が少く、排
ガス処理が容易ｘ　　　　　ｘであり、灰中に６価クロムの生成も少く、更に補助燃料
を使用することなく下水汚泥を灰化できる優れた方法で
ある。しかしながら、補助燃料を必要とするか否やは、
脱水後の汚泥中の固形分の発熱量と含有水分量によりほ
ぼ理論的に決るものである。それ以上のことは、方法と
して如何に熱効率よく組立てるか、また装置として如何
に熱効率がよく、熱損失の少ない装置とするかにかかつ
ている。上述の優れた方法であっても、該方法の各工程
の装置の熱効率が悪く、熱損失が多くては。

到底良好な成績をあげることはできない。

゛本発明の目的は、補助燃料を使用することなく脱水汚
泥を乾留ガス化し、脱水汚泥を完全に灰化することがで
きると共に、ガス化ガス又は乾留ガスを回収することが
できる熱効率の高い汚泥の乾留ガス比装置を提供するに
ある。

本発明による汚泥の乾留ガス化装置は次の（α）〜（ｄ
）の構成要素を有することを特徴とする装置である。

（α）竪型円筒形の乾留炉と、該炉の下側に設けられ該
炉より大径の竪型円筒形のガス化炉よりなり。

該ガス化炉壁な乾留炉を取囲み上方如延伸し、乾留ＥＬ
Ｌ縁よりやや低い位置で密閉され、乾留炉とガス化炉の
中心を貫通して回転軸が設けられている。

（ｈ）　　乾留炉は、上部に汚泥供給口と生成乾留ガス
の取出口を有し、上下に複数の床板にて仕切らＪｔ、床
板にて仕切られた各段室毎に内容物を交互に内方と外方
へ移送する攪拌翼が回転軸に取付けられ、各床板は交互
に内側と外側に内容物の落下１コを有し、炉底は逆円錐
形をなし５回転軸との間に乾留残渣なガス化炉・・落下
させるフィーｉ防設けられている。

（Ｃ）ガス化炉は１回転軸と一体の回転火格子及び該火
格子上に滞留する乾留残渣なかきならすアームを有し、
駅留が逆円錐形とされ１回転軸との間にガスの流通を遮
断して灰を排出する掻き出しフィーダが設けられ、ｔｓ
：ｔ＆部には前記乾留ガス。

空気及び水蒸気の供給口が、主部にはガス化ガスの取出
口が、それぞれ設、けられである。

（ｄ）　　回転軸内には冷却用空気が送入され１回転軸
並びに、必要に応じて攪拌翼、火格子及びならしアーム
のうちめ１つ以上が、冷却されるようにされ１回転軸よ
りの加熱された空気が、前記ガス化炉用空気として使用
し得るようにしである。

本発明の装置により乾留ガス化装置される汚泥は、家庭
排水、し尿等の処理によって生成するものが使用される
。産業排水処理により得ら−わ、るものも有機物を相当
含むものならば処理することが出来る。これらの汚泥中
の固形物は一般に４，０ＤＤＫ　ｔｙａｌ　／絶乾ヰ以
上の賃発熱量を有しているので約７倍程度の水を蒸発す
ることができる。従って。

熱損失をなくシ、熱利用をよくしてやれば、含水率８５
係程度の脱水汚泥を、補助燃料を使用すやことなく乾燥
灰化できる筈で′あるが、一般の装置では難しく、せい
ぜい含水率６５係程度の脱水汚泥の処理ができるに過ぎ
ない。

本発明の装置においては、７０〜７５係の含水率の脱水
汚泥針処理することができる。但し、この場合は乾留炉
上段室において乾燥を行う必要があるので乾留炉の規模
を大きくする必要があると共に、生成する乾留ガス中に
水蒸気を多く含む為。

乾留ガスを燃料として使用する前に多く゛の水蒸気を除
去する必要がある場合が多い。好ましくは。

本発明の装置で得られるガス化ガス又は乾留ガスを用い
て、別の効率のよい乾燥装置にて脱水汚泥を含水率゛数
１０憾に乾燥した後、本発明の装置で乾留、ガス化する
とよい。

以下１本発明の装置を実施例の図面の第２図に基づいて
説明する。この装置は、竪型円筒形の乾留炉１０と、乾
留炉１０の下側に設けられ、乾留炉１０より大径の竪型
円筒形のガス化炉３０よりなっている。ガス化炉３０の
炉壁は乾留炉１０を取囲み、上方に延伸し、乾留炉１０
の上縁よりやや低い位置で密閉されている。また、乾留
炉１０とガス化炉３０の中心を貫通して回転軸４０が設
けられである。回転軸４０は、乾留炉１０の炉頂に設け
られた駆動装置４１によ。す、歯車４２を介して回転さ
せられる。

乾留炉１０の上部には−１乾留ガス取出口１１と汚泥供
給口１２が設けられている。図示の実施例においては汚
泥供給口１２にスクリューフィーダー１３が取付けられ
、投入口１４に供給された汚泥は駆動装置１５により回
転されるスクリューフィーダー１３により乾留炉１０内
に′送、り込まれる。

また、乾留炉１０は上下に複数（実施例では５個）の床
板１６で仕切られている。床板１６で仕切られた各段室
１７毎に内容物を交互に内方と外方へ移送する攪拌翼１
８が回転軸４−Ｃ１に取付けである。

各床板１６には交互に、内側と外側に内容物の落下口１
９を有する。炉底２０は逆円錐形をなし、炉底２０と回
転軸４０の間には円形の空間が設けられ、該個所の回転
軸４０にスクリュー２１が取付けられ、スクリュー２１
の周辺は炉底２０に接し。

落下する乾留残漬を充満しながら回し、ガスの流通を遮
断しながら乾留残渣をガス化炉へ落下するようにしであ
る。スクリューフィーダー２１のガス流通の遮断は完全
であることが好ましい。

スクリューフィーダー１３により供給された汚泥は攪拌
翼１８により各床板１６を内方と外方に交互に移送され
落下口１９より遂次下段の床板に到り、乾留されて残漬
はスクリューフィーダー２１によりガス化炉６０へ送ら
れ、乾留ガスは取出口１１より取出される。

ガス化炉３０内には１回転軸４０と一体の回転火格子３
１及びならしアーム３２が設けである。

ならしアーム３２は火格子３１上に滞留する乾留残渣を
ならす。回転火格子ご１下の駅留部６６は。

乾留炉１０の炉底２０と同様に、逆円錐形をなし。

回転軸４０との間にガスの流通を遮断して灰を排出する
スクリューフィーダ゛−３４が設けである。

ここのガス流通遮断は厳格である必要はない。煉娩部６
３には乾留ガスの取入口３５及び部分燃焼用空気、及び
更に必要に応じて追加する水蒸気の取入ｂ３６が設けで
ある。また、ガス化炉６０上部にはペス化ガス取出口３
７が設けである。

回転軸４０内は中空とされている。また、必要に応じて
攪拌翼１８１回転火格子３１．ならしアーム３２のうち
１つ以上が中空とされている。これらの中空部へは回転
軸４０の上端より空気が送入され、それぞれを冷却した
後、加熱された空気が回転軸４０の下端より取出される
。この加熱空気はガス化炉３０用の空気として和剤し得
るように配管しである。

この装置へ汚泥投入口１４から連続的に供給される汚泥
は、前述の如く、乾留炉１０の床板１６を遂次降下する
。この間に、ガス化炉３０の高温ガス化ガスにより炉壁
な通して、先ず乾燥され、つｊいて乾留され、又は乾燥
と併行して乾留力１開始する。汚泥は約４５０１：ｌ’
で殆んど乾留する。発生水蒸気と乾留ガスは取出口１１
より取出される。

乾留残渣は主として固定炭素と灰分よりなり、若干の未
分解有機物を含む。

乾留炉１０より排出された乾留残漬り、ガス化炉３０の
回転火格子３１上に滞留させられる。火格子６１の下の
燃誂部３３には取入口３５及び３６より乾留ガス及び空
気、必要に応じて更に水蒸気が吹込まれ、乾留ガスが燃
焼し、熱ガスが生成し。

火格子３１を通り、人格上の乾留残渣層に達する。

乾留残渣は加熱され、乾留ガスの燃焼によって生じた二
酸化炭素、水蒸気及び空気中の酸素、更に送入水蒸気等
と反応し、ガス化され、この高温ガスは、炉壁と乾留炉
１０との間を通り、乾留炉１０をＱｌｌ熱し、自からの
温度が低下された後、取出口３７より取出される。バガ
ス化残渣の灰はフィーダー３４より取出される。回転軸
４０よりの加熱空気は乾留ガスの燃焼に使用することが
できる。

本発明の装置は以上の如く構成され、且つ使用されるの
で、脱水汚泥を補助燃料を使用することなく、乾留、ガ
ス化し、灰化すると共に、ガス化ガス又はガス化ガス及
び乾留ガスを回収熱源として取出すことができる。また
、汚泥処理は単なる燃焼と異なるので、排ガスによる公
害の虞は少く。

排ガス処理も簡単であり、灰分中の６価クロムの量が少
い。従って１本発明の装置は、産業上の利用価値が極め
て大である。

本・発明に係る脱水汚泥の乾留ガス化装置の仕様並びに
操°業データの一例を示す。

１、装置の仕様１）乾留ｔＪ！　　　　径　　２７０謔高さ　７００ｓ
ｏ＊’ 段室　　　５２）ガス化炉　　径　　３００１１ＩＩｌ、高さ　１０
００顛（乾留炉の取囲部　５００　ｍ）３）回転軸　　　回転数　　２　　ＴＰｍ２、操業デー
タｌ）供給汚泥　　含水率　１０幅無水物発熱量４５７２Ｋｃａ１７ｋｇ−ＤＳ供給量　１
．０に＃−ＤＳ／ルｒ２）乾留ガス　　発生量　８５０１／に温度３５０Ｃ水　分　　１６係（ボリューム１）発熱量　２，８４７　Ｋｃａｌ／／Ｎ♂３）乾留炉温度
　上　部　　３５０Ｃ中部　４２０Ｃ下部　４５０Ｃ４）ガス化ガス　発生量　　２０９６１Ａτ温度　８０
０Ｃ水　分　　２．２係（ボリュームチ）発熱量　　１２５１ＫＣａＩ！ハ５３５）天　　　　　発生量　　１９７Ｐ／Ａｒ温度　ｉ、
ｏｏｏｔ：’ ６）ガス化炉　　供給乾留ガス量・４７１１／Ａ？−供
給空気量　　１．３９０１７ｈ丁供給水蒸気量　　　８１１７’ｈｒガス化層温度　　８００Ｃ７）回転軸冷却　空気量　　　　６４０Ｃ静人ロ温度　
　　　　２０Ｃ出口温度　　　１０００ｔ：’

【図面の簡単な説明】

第１図は脱水汚泥の乾留ガス化のフローシートを示し、
第２図は本発明の装置の実施例の概略縦断面図である。１０・・・乾留炉、１１・・・乾留ガス取出口、１２・
・・汚泥供給０．１６・・・成板、１７・・・段室、１
８・・・攪拌翼、１・９・・・落下口、２１．３４・・
・フィーダー。３０・・・ガス化炉、３１・・・回転火格子、５２・・
・ならしアーム、３５・・・乾留ガス取入口、５６・・
・空気と水蒸気取入口、４０・・・回転軸。特許出願人　新菱冷熱工業株式会社（外２名）

Claims

【特許請求の範囲】竪型円筒形の乾留炉と、該炉の下側に設けられ該炉より
大径の竪型円筒形のガス化炉よりなり。該ガス化炉壁が乾留炉を取囲み上方に延伸し、乾留炉上
縁よりやや低い位置で密閉され、乾留炉とガス化炉の中
心を貫通して回転軸が設けられ、乾留炉は、上部に汚泥
供給口と生成乾留ガスの取出口を有し、上下に複数の床
ｉにて仕切られ、床板にて仕切られた各段室毎に内容物
を交互に内方と外方へ移送する攪拌翼が回転軸に取付け
られ、各床板は交互に内側と外側に内容物の落下口を有
し。炉底は逆円錐形をなし１回転軸との間に乾留残渣をガス
化炉へ落下させるツイーン張設けられ、ガス化炉は１回
転軸と一体の回転火格子及び該火格子上に滞留する乾留
残漬をかきならすアームを有し、燃焼部駅留が逆円錐形
とされ１回転軸との間に灰を排出するフイーノ屋設けら
れ、燃焼部には前記乾留ガス、空気及び水蒸気の供給口
が、上部にはガス化ガスの取出口が、それぞ、れ設けら
れ。回転軸内°には冷却用空気が送入され１回転軸並びに、
必要に応じて攪拌翼、火格子及びならしアームのうちの
１つ以上が冷却され°るよ５にしであることを特徴とす
る汚泥の乾留ガス化装置。