JPS605224Y2 - 汚泥の溶融処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は汚泥の溶融処理装置に関し、詳細には、汚泥の
処理効率を高めると共に燃料の低減、有臭ガスの発生防
止等の課題を一挙に解決した溶融処理装置に関するもの
である。

水封式落下灰捕集装置を備えた廃棄物焼却設備から排出
される落下灰汚泥、或は都市廃水処理設備で収集された
汚泥等は、適当な脱水装置によって含水率４０〜７０％
程度の脱水ケーキとし、この状態で埋立地等に投棄する
のが通例である。

しかしこの脱水ケーキは地下水や雨水等によって再び汚
泥化し、地盤を軟弱化させるという問題があり、更には
重金属の溶出等による２次公害も発生し易い。

これに対して溶融処理装置は、脱水汚泥を燃焼・溶融し
た後水冷してスラグ化する方法であり、再汚泥化及び重
金属溶出等を招かないから、最近特に注目を集めている
。

ところで従来の溶融処理装置は、汚泥の乾燥・燃焼・溶
融を１つの溶融炉内で行なう構造であるから、処理効率
が極めて低くまた燃料の使用量も極めて多く、更には不
完全燃焼によって臭気公害を起こす等の問題がある。

例えば第２図は従来の汚泥溶融処理装置を示す概略説明
図であり、回転する溶融処理炉Ａの上方にバーナＢ及び
燃焼用空気供給管Ｃ９Ｃが固定して設けられると共に、
上方炉壁側に汚泥供給ホッパーＤが設けられ、溶融処理
炉Ａの底部に排出口には排ガス分離部Ｅを介して水槽Ｆ
が設けられている。

そしてホッパーＤから投入される汚泥は、バーナＢから
供給される燃料の燃焼熱によって乾燥された後、未燃分
の燃焼と溶融が順次行なわれ、溶融物は炉底開口部から
排ガス分離部Ｅを経て水槽Ｆに落下して急冷・スラグ化
された後、掻出しスクレーパＧによって系外へ排出され
る。

ところがこの様な装置では、汚泥の乾燥・燃焼及び溶融
を単一の溶融処理炉Ａ内で行なうものであり、燃焼熱が
同一系内で乾燥・燃焼及び溶融の為のエネルギーとして
消費される為熱効率が低く、しかも団塊状汚泥の場合は
内部の乾燥や溶融が不十分なままで水槽Ｆ内へ落下する
ものも多く、スラグ化した排出物を埋立等に投棄したと
き等不完全燃焼による臭気公害を起こす等の問題があっ
た。

従って溶融処理法の汎用性を高める為には、上記の問題
をすべて解消し得る様な装置の開発が望まれる。

本考案は上記の様な状況のもとて鋭意研究の結果なされ
たものであって、その構成とは、頂部に汚泥供給口及び
熱風送給口、また底部にこれらの共通排出口が夫々形成
されると共に、内部が多段に仕切られ、汚泥を順次下段
側に移動させて上記共通排出口から排ガスの全量を随伴
して落下させる縦型の乾燥・乾留装置と、該装置の共通
排出口に連結された溶融炉とからなるところに要旨が存
在する。

即ち本考案の装置によれば、汚泥を縦型の乾燥・乾留装
置に供給し、熱風と共に順次下段側に移動させながら汚
泥の乾燥・一部燃焼・乾留を行ない、その後溶融処理す
る。

従って溶融炉には乾燥状態の汚泥が供給され、しかも乾
留工程で発生した可燃性ガスを伴なっているから、溶融
炉での燃料使用量を大幅に低減できる。

更に乾燥・乾留等に使用する熱風は、溶融炉から排出さ
れる高温排ガスとの熱交換によって得ることができ、排
熱利用の観点からも優れている。

以下実施例たる図面に基づいて本考案の構成及び作用効
果を説明するが、下記は最も代表的な一例を示したもの
にすぎず、前・後記の趣旨に適合し得る限り乾燥・乾留
装置及び溶融炉の具体的な形状、内部構造等は自由に変
更することができ、それらはすべて本考案の範囲に含ま
れる。

第１図において１は乾燥・乾留装置、２は溶融炉、３は
水冷固化槽、４は熱交換器を示す。

乾燥装置１の頂部には汚泥供給口５及び熱風送給口６が
、また底部にはこれらの共通排出ロアが夫々開口される
と共に、内部は複数の棚８ａ、８ｂ、８Ｃ１８ｄによっ
て仕切られ、中心部には後述する攪拌翼を回転させる為
の回転軸９が配置される。

棚８ａ、８ｃの上面には周辺から中心方向に向う適度の
下り傾斜をつけると共に、中心部には汚泥落下用の隙間
を形成腰棚８ｂ、８ｄの上面には装置１の中央から州周
辺方向に向う適度の下り傾斜をつけると共に、装置１の
内壁との間に汚泥落下用の隙間を形成する。

そして各州８ａ〜８ｄ及び装置１の底面の上方には、棚
の上面に沿う様な攪拌翼ｌｅａ〜１０ｅを配置しておき
、図示しない駆動源による回転軸９の回転に応じて棚上
の汚泥をかき起こしつつ旋回させる。

従って攪拌翼１０ａ〜１０ｅを回転させながら、スクリ
ュー１１等によって供給される汚泥を汚泥供給口５から
投入し、同時に送風口６から熱風を吹き込み、これらを
互いに同一方向（実線矢印方向））に移動させると、汚
泥は熱風によって乾燥されながら、棚８ａから順次棚８
ｂ方向に落下移動する。

そして例えば棚８ｂ部分で乾燥がほぼ完了すると、棚８
ｃ上では乾燥汚泥の一部が着火燃焼しながら下位の棚８
ｄ方向に移動する。

この燃焼によって熱風中の酸素が消費されると、乾燥汚
泥はもはやそれ以上燃焼せず、その後の移動工程では酸
欠状態で高温に加熱される。

その結果乾燥汚泥は乾留される状態になり、熱分解によ
ってメタンガス等の可燃性ガスが発生し、このガスは熱
風及び乾燥汚泥と共に共通排出ロアから溶融炉２に移行
する。

溶融炉２では、バーナ１２から供給される燃料Ａ及び予
熱空気によって汚泥の燃焼・溶融が行なわれるが、前述
の如く汚泥は乾燥され且つ乾留によって熱分解された状
替で入ってくるから、燃焼・溶融効率が極めて高く、溶
融炉の負荷を１５０７１Ｆ〜２００万ＫＣａ／ ／ｙｒ
ｔ’、 Ｈｉ：まで高めることができる。

また前記乾留工程で発生した可燃性ガスは助燃ガスとし
て燃焼に寄与するから、燃料Ａの消費量を大幅に低減で
きる。

しかも可燃性ガスは溶融炉２内で完全に燃焼消費される
から排ガス中にこれらが混入する恐れがなく、臭気公害
も解消される。

溶融物は順次水冷槽３に落下してスラグ化されコンベア
等によって系外に搬出される。

一方溶融炉排ガスは１３００〜１４００℃程度の高温で
あるから、熱回収の為に熱交換器４に送られ、送風機１
３から送られる清掃空気の加熱に有効利用される。

この熱交換により清浄空気は容易に５００〜６００°Ｃ
程度まで加熱できるから、そのまま乾燥・乾留装置１用
の熱風として、或は溶融炉３加熱用の予熱空気として活
用できる。

即ち汚泥の乾燥及び乾留等に要する熱エネルギーはすべ
て排熱利用によってまかなわれるから、溶融炉２におけ
る燃料使用量の減少がそのまま設備全体の消費節減につ
ながる。

本考案の装置は例えば上記の様に構成されているが、そ
の最大の特徴は、汚泥を熱風によって乾燥・乾留した後
溶融炉に導いて燃焼・溶融処理する様に構成したところ
にある。

従ってかかる特徴を有効に発揮し得る限り、具体的な装
置の設計に当っては種々の変更が可能である。

例えば棚の段数は汚泥の含水率や処理量等によって適宜
に増減変更することができ、また棚の形状・構造成は攪
拌翼の形状等は、汚泥と熱風との接触効率を高め且つこ
れらを下段方向へスムーズに移動せしめ得る限り、構造
上の制約は一切受けない。

また図示した様な回転式の攪拌翼に代えて往復攪拌機構
を利用したり、或は棚を加振式にして攪拌翼を省略する
こともできる。

また溶融炉、水冷槽及び熱交換器等の構成については、
公知例に準じて或はこれらを適当に改善して適用すれば
よい。

本考案は概略以上の様に構成されており、その効果を要
約すれば下記の通りである。

■ 汚泥を熱風によって乾燥・乾留した後溶融炉に送る
方式であるから、溶融炉における燃焼・溶融効率が高め
られ、負荷を大幅に向上でき、燃料使用量を大幅に節減
できる。

■ 汚泥の乾留工程で発生した可燃性ガスは、溶融炉で
助燃ガスとして作用するから、燃費節減効果が一段と高
められる。

■ 汚泥中の有臭成分もすべて乾燥状態で溶融炉に入り
完全燃焼されるから、排ガス中に有臭成分が混入する恐
れもない。

■ 汚泥の乾燥・乾留に用いる熱風は、溶融炉排ガスを
熱交換することによって得られるから、省エネルギー化
も遠戚される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の溶融処理装置を例示する概略説明図、
第２図は従来の汚泥溶融処理装置を示す概略説明図であ
る。 １・・・・・・乾燥・乾留装置、２・・・・・・溶融炉
、３・・・・・・水冷固化槽、４・・・・・・熱交換器
、５・・・・・・汚泥供給口、６・・・・・・熱風送給
口、７・・・・・・共通排出口、８ａ〜８ｄ・・・・・
・棚、９・・・・・・回転軸、１０ａ〜１０ｅ・・・・
・・攪拌翼、１２・・・・・・バーナ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 頂部に汚泥供給口及び熱風送給口、また底部にこれらの
   共通排出口が夫々形成される他、内部が多段に仕切られ
   ると共に各段の上面に沿って回転もしくは往復動する攪
   拌翼が設けられ汚泥を順次下段側に移動させて上記共通
   排出口から排ガスの全量を随伴して排出させる縦型の乾
   燥・乾留装置と、該装置の共通排出口に連結された溶融
   炉とからなることを特徴とする汚泥の溶融処理装置。