JPS6139562B2 - - Google Patents
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- JPS6139562B2 JPS6139562B2 JP53112670A JP11267078A JPS6139562B2 JP S6139562 B2 JPS6139562 B2 JP S6139562B2 JP 53112670 A JP53112670 A JP 53112670A JP 11267078 A JP11267078 A JP 11267078A JP S6139562 B2 JPS6139562 B2 JP S6139562B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluidized bed
- fluidized
- incinerator
- human waste
- temperature
- 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.)
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Description
本発明は生屎尿を流動床式焼却炉により焼却す
る方法に関する。更に詳しくは屎尿を流動床式焼
却炉により焼却処理する方法において、流動床下
部に供給された流動空気で流動媒体を流動させる
とともに、該流動床側面から熱風を吹込んで流動
床の温度を350〜550℃に維持せしめた系で屎尿を
燃焼する工程と、該流動床より発生する燃焼ガス
を除塵する工程と、該除塵工程を経由して来た除
塵された燃焼ガスを脱臭する工程を含んでなる流
動床式屎尿焼却法に関するものであつて、その目
的とするところは流動床の流動媒体である固体粒
子に粘着性が生じて流動状態が悪化することを防
止し、焼却炉から排出されるガスの除塵・熱回収
系統におけるスケール附着及び腐蝕を防止し、上
記排ガスが持つている廃熱を効果的に回収し易く
する方法に関する。 流動床式焼却炉は、蒸発・乾燥及び焼却効果の
指標となる伝熱容量係数が大きいことから、廃棄
物の焼却に広く用いられる方式である。また流動
床式焼却炉は構造が簡単で炉内に可動部分がない
こと、設置面積が小さいこと、起動・停止が短時
間でできて温度制御が容易であることなどの特徴
を持つており、経済的に有利な焼却の方法を提供
する。流動床式焼却炉には被焼却物を流動化し、
さらには被焼却物を急速に加熱するための媒体
（固体粒子）が不可欠であり、該流動媒体として
は安価で入手が容易な珪砂等を用いるのが一般的
である。 生屎尿を流動床式焼却炉により焼却する場合、
流動床温度を従来言われている700℃ないし900℃
とすると、流動媒体に粘着性を生じ流動床の一部
に吹き抜けを起し、引き続き運転を続行すると流
動媒体は流動性を失う。さらに焼却炉から排出さ
れるガスの導管、除塵装置及び熱交換器の内壁面
にスケールが附着すると共に当該機器の内壁面に
著じるしい腐蝕を起す。これによつて流動床式焼
却炉を長時間連続して運転することは困難とな
る。 本発明者等は前記の如き欠点を解消し、生屎尿
を経済的に有利な流動床式焼却炉を用いて焼却す
る方法について、鋭意研究を行なつた結果、流動
床下部に供給された流動空気で流動媒体を流動さ
せるとともに、該流動床側面から熱風を吹込んで
流動床の温度を350〜550℃に維持せしめた系で屎
尿を燃焼せしめることによつて流動媒体及び燃焼
ガス中の粉塵の粘着性を充分回避できること、及
び前記流動床より発生する燃焼ガスを直ちに脱臭
工程に導入せしめるのではなく該工程への導入に
先立ち、前記の燃焼ガスを除塵する工程に導入せ
しめることがその後の脱臭操作、廃熱回収、熱交
換等を円滑に行わしめる上で効果的であることな
どの知見を得て本発明に到達したものである。 従来にも、前記の如き流動床式焼却炉の運転上
の問題点を解決するために、珪砂及び金属酸化物
を流動床へ導入し、流動床温度を800℃から1000
℃までに保持する方法が特開昭50−139577号等で
知られているが、本発明は流動床温度をより低温
に保持することによつて流動媒体に特別の添加剤
などを使用しなくても流動媒体が流動性を失うこ
とを防止でき、かつ焼却炉から送り出される排ガ
スの除塵及び熱回収系統のトラブルを回避できる
方法を提供するものであつて、生屎尿を焼却する
為のより有効な方法を提供するものである。 本発明方法において流動床温度の下限を350℃
に設定している理由は生屎尿を焼却する場合セル
ロースの熱分解温度が240〜400℃であつて340℃
に発熱のピークがあるためであり、一方前記温度
の上限を550℃に設定しなければならない理由は
550℃以上で長時間運転を行なうと流動媒体に屎
尿中のアルカリ金属成分に起因して起ると考えら
れる粘着性を生じて流動床の圧力損失が大きく変
動するためである。また流動床温度350〜550℃で
は燃料油を直接流動床内で燃焼せしめることがで
きないため、燃料油を効率よく燃焼させるための
熱風発生炉を設置することは本発明方法において
は不可欠である。また流動床より発生する燃焼ガ
スを除塵する工程は焼却炉の内外の任意の位置に
除塵装置を設けるなどの方法を採用し得るが焼却
炉内に除塵装置を組み込むことは焼却炉内の構造
をより複雑なものとする故、好ましくは焼却炉の
外に該炉とは独立して除塵装置を設け、これに前
記燃焼ガスを通過せしめる方法が採用され、さら
にはまた該工程を経由して来た燃焼ガスを脱臭す
る工程としては接触酸化触媒を用いて脱臭する方
法、あるいは吸着又は反応吸収によつて脱臭する
などの方法も採用し得なくはないが好ましくは適
当なバーナーを使用して前記燃焼ガスを650℃に
加熱する方法が採用される。 以下本発明方法の具体例を図面に基づいて説明
する。 第１図は流動床から送り出される燃焼ガスを除
塵した後当該排ガスを脱臭するための装置として
脱臭炉を用いた場合の流動床式焼却法の具体例を
示す。 流動床式焼却炉１の流動床５にあらかじめ投入
されている流動媒体は、流動用空気導管４から送
り込まれる空気によつて流動状態に維持される。
一方熱風発生炉２で燃料油を燃焼してつくられた
熱風は流動床５へ導入されて流動媒体を加熱す
る。 屎尿供給導管６から焼却炉内へ送り込まれた屎
尿は、熱風及び流動媒体と接触して蒸発、乾燥、
焼却される。流動床５から送り出される燃焼ガス
は、仕切板によつてさえぎられて焼却炉から送り
出され除塵装置８を通つた後、熱交換器１２を経
て脱臭炉１０へ送り込まれ脱臭炉バーナー９によ
つて更に高温まで昇温され脱臭される。脱臭炉か
ら送り出される排ガスは熱交換器１２で廃熱を回
収されて煙突１４から放出される。 第１図において除塵装置８は焼却炉の外に設置
されているが、該除塵装置を焼却炉の内部に取り
付けることもできる。また脱臭炉１０は流動床上
部に取付けられた仕切板によつて隔絶されて流動
床式焼却炉の上に構成されているが、該脱臭炉は
流動床式焼却炉とは別に設置してもよい。熱交換
器１２は脱臭炉１０から送り出される排ガスから
廃熱を回収するための設備であり、当該熱交換器
を通過するガスはすでに除塵装置８を経由してい
るため熱交換器にスケール附着及び著しい腐蝕を
生じることなく、長時間運転が可能である。当該
熱交換器の設置により排ガスが持つている廃熱を
回収してより経済的に生屎尿を焼却処理すること
ができる。 以下実施例を以て本発明方法を具体的に説明す
るが本実施例は本発明方法を何等限定するもので
はない。 実施例 第１図に示されるような構成の装置を用い、生
屎尿の焼却を行なつた。 運転条件及び運転結果はそれぞれ表１、表２に
示した通りである。
る方法に関する。更に詳しくは屎尿を流動床式焼
却炉により焼却処理する方法において、流動床下
部に供給された流動空気で流動媒体を流動させる
とともに、該流動床側面から熱風を吹込んで流動
床の温度を350〜550℃に維持せしめた系で屎尿を
燃焼する工程と、該流動床より発生する燃焼ガス
を除塵する工程と、該除塵工程を経由して来た除
塵された燃焼ガスを脱臭する工程を含んでなる流
動床式屎尿焼却法に関するものであつて、その目
的とするところは流動床の流動媒体である固体粒
子に粘着性が生じて流動状態が悪化することを防
止し、焼却炉から排出されるガスの除塵・熱回収
系統におけるスケール附着及び腐蝕を防止し、上
記排ガスが持つている廃熱を効果的に回収し易く
する方法に関する。 流動床式焼却炉は、蒸発・乾燥及び焼却効果の
指標となる伝熱容量係数が大きいことから、廃棄
物の焼却に広く用いられる方式である。また流動
床式焼却炉は構造が簡単で炉内に可動部分がない
こと、設置面積が小さいこと、起動・停止が短時
間でできて温度制御が容易であることなどの特徴
を持つており、経済的に有利な焼却の方法を提供
する。流動床式焼却炉には被焼却物を流動化し、
さらには被焼却物を急速に加熱するための媒体
（固体粒子）が不可欠であり、該流動媒体として
は安価で入手が容易な珪砂等を用いるのが一般的
である。 生屎尿を流動床式焼却炉により焼却する場合、
流動床温度を従来言われている700℃ないし900℃
とすると、流動媒体に粘着性を生じ流動床の一部
に吹き抜けを起し、引き続き運転を続行すると流
動媒体は流動性を失う。さらに焼却炉から排出さ
れるガスの導管、除塵装置及び熱交換器の内壁面
にスケールが附着すると共に当該機器の内壁面に
著じるしい腐蝕を起す。これによつて流動床式焼
却炉を長時間連続して運転することは困難とな
る。 本発明者等は前記の如き欠点を解消し、生屎尿
を経済的に有利な流動床式焼却炉を用いて焼却す
る方法について、鋭意研究を行なつた結果、流動
床下部に供給された流動空気で流動媒体を流動さ
せるとともに、該流動床側面から熱風を吹込んで
流動床の温度を350〜550℃に維持せしめた系で屎
尿を燃焼せしめることによつて流動媒体及び燃焼
ガス中の粉塵の粘着性を充分回避できること、及
び前記流動床より発生する燃焼ガスを直ちに脱臭
工程に導入せしめるのではなく該工程への導入に
先立ち、前記の燃焼ガスを除塵する工程に導入せ
しめることがその後の脱臭操作、廃熱回収、熱交
換等を円滑に行わしめる上で効果的であることな
どの知見を得て本発明に到達したものである。 従来にも、前記の如き流動床式焼却炉の運転上
の問題点を解決するために、珪砂及び金属酸化物
を流動床へ導入し、流動床温度を800℃から1000
℃までに保持する方法が特開昭50−139577号等で
知られているが、本発明は流動床温度をより低温
に保持することによつて流動媒体に特別の添加剤
などを使用しなくても流動媒体が流動性を失うこ
とを防止でき、かつ焼却炉から送り出される排ガ
スの除塵及び熱回収系統のトラブルを回避できる
方法を提供するものであつて、生屎尿を焼却する
為のより有効な方法を提供するものである。 本発明方法において流動床温度の下限を350℃
に設定している理由は生屎尿を焼却する場合セル
ロースの熱分解温度が240〜400℃であつて340℃
に発熱のピークがあるためであり、一方前記温度
の上限を550℃に設定しなければならない理由は
550℃以上で長時間運転を行なうと流動媒体に屎
尿中のアルカリ金属成分に起因して起ると考えら
れる粘着性を生じて流動床の圧力損失が大きく変
動するためである。また流動床温度350〜550℃で
は燃料油を直接流動床内で燃焼せしめることがで
きないため、燃料油を効率よく燃焼させるための
熱風発生炉を設置することは本発明方法において
は不可欠である。また流動床より発生する燃焼ガ
スを除塵する工程は焼却炉の内外の任意の位置に
除塵装置を設けるなどの方法を採用し得るが焼却
炉内に除塵装置を組み込むことは焼却炉内の構造
をより複雑なものとする故、好ましくは焼却炉の
外に該炉とは独立して除塵装置を設け、これに前
記燃焼ガスを通過せしめる方法が採用され、さら
にはまた該工程を経由して来た燃焼ガスを脱臭す
る工程としては接触酸化触媒を用いて脱臭する方
法、あるいは吸着又は反応吸収によつて脱臭する
などの方法も採用し得なくはないが好ましくは適
当なバーナーを使用して前記燃焼ガスを650℃に
加熱する方法が採用される。 以下本発明方法の具体例を図面に基づいて説明
する。 第１図は流動床から送り出される燃焼ガスを除
塵した後当該排ガスを脱臭するための装置として
脱臭炉を用いた場合の流動床式焼却法の具体例を
示す。 流動床式焼却炉１の流動床５にあらかじめ投入
されている流動媒体は、流動用空気導管４から送
り込まれる空気によつて流動状態に維持される。
一方熱風発生炉２で燃料油を燃焼してつくられた
熱風は流動床５へ導入されて流動媒体を加熱す
る。 屎尿供給導管６から焼却炉内へ送り込まれた屎
尿は、熱風及び流動媒体と接触して蒸発、乾燥、
焼却される。流動床５から送り出される燃焼ガス
は、仕切板によつてさえぎられて焼却炉から送り
出され除塵装置８を通つた後、熱交換器１２を経
て脱臭炉１０へ送り込まれ脱臭炉バーナー９によ
つて更に高温まで昇温され脱臭される。脱臭炉か
ら送り出される排ガスは熱交換器１２で廃熱を回
収されて煙突１４から放出される。 第１図において除塵装置８は焼却炉の外に設置
されているが、該除塵装置を焼却炉の内部に取り
付けることもできる。また脱臭炉１０は流動床上
部に取付けられた仕切板によつて隔絶されて流動
床式焼却炉の上に構成されているが、該脱臭炉は
流動床式焼却炉とは別に設置してもよい。熱交換
器１２は脱臭炉１０から送り出される排ガスから
廃熱を回収するための設備であり、当該熱交換器
を通過するガスはすでに除塵装置８を経由してい
るため熱交換器にスケール附着及び著しい腐蝕を
生じることなく、長時間運転が可能である。当該
熱交換器の設置により排ガスが持つている廃熱を
回収してより経済的に生屎尿を焼却処理すること
ができる。 以下実施例を以て本発明方法を具体的に説明す
るが本実施例は本発明方法を何等限定するもので
はない。 実施例 第１図に示されるような構成の装置を用い、生
屎尿の焼却を行なつた。 運転条件及び運転結果はそれぞれ表１、表２に
示した通りである。
【表】
【表】
表２の運転結果の実験番号１，２及び３に示す
如く流動床温度を550℃ないし800℃で運転した場
合、運転時間が約10時間を超えると流動媒体に粘
着性を生じて流動床の圧力損失が大きく変動し
た。更に運転を続行すると流動媒体は流動性を失
なつた。上記の状態で運転を停止して放冷後焼却
炉内部を点検すると、流動媒体粒子が互いに附着
し合つてブロツク状になつていた。このような現
象が生じる原因について明確な説明をすることは
困難であるが恐らく屎尿中に含まれるアルカリ金
属（ナトリウム、カリウムなど）化合物に起因し
ているものと考えられ、熱風発生炉から流動床に
送られて来る高温の熱風によつて局部的に熔融状
態となつたアルカリ金属化合物は、流動媒体であ
る珪砂の主成分である二酸化珪素と反応して、よ
り融点の低い物質例えば（SiO2）ｍ・（Na2O）ｎ
を生成し、これが粘着現象の原因をなしているも
のと考えられる。流動床式焼却炉において流動媒
体として使用した珪砂には水に不溶性のNaが検
出されること及び、当該珪砂の熱挙動を示差熱分
析で追跡したところ56℃に熱吸収のピークを示す
ことからも低融点反応生成物の存在が裏付けられ
る。 表２運転結果の実験番号４及び５に示す如く流
動床温度を400℃ないし550℃で運転した場合は、
流動媒体に粘着性を生じることなく安定した運転
を続行することができた。 実験番号１，２及び３に示すごとく流動床温度
を550℃ないし800℃に維持した場合においては、
流動床から送り出される燃焼ガス導管、除塵装置
及び熱交換器にスケールが附着し、アルカリ金属
化合物に起因する高温腐蝕の発生が見られた。当
該スケール附着及び腐蝕の第１の原因は、２種以
上のアルカリ金属化合物の共融混合物および／ま
たはアルカリ金属化合物と二酸化珪素の反応によ
り生成した低融点物質が存在すること、第２の原
因は温度が高いために上記の物質が熔融を起すた
めと考えられる。 実験番号４，５，６に示す如く流動床温度を
350℃ないし500℃に維持した流動床から送り出さ
れる燃焼ガスを、脱臭のための昇温をする前に除
塵して、該燃焼ガスに含まれているアルカリ金属
化合物及び低融点の反応生成物を除去することに
よつて前述のスケール附着及び腐蝕を防止するこ
とができる。また表２の運転結果（排ガスの臭
気）に示す如く、除塵した後の燃焼ガスは、脱臭
炉に於いて650℃ないし900℃に加熱することによ
つて脱臭されていることがわかる。 以上、詳述した如く、流動床式焼却法により屎
尿を焼却処理する場合、本発明方法に従えば、流
動媒体がを帯びて流動性を失うことがなく、該焼
却炉から排出されるガスの除塵、熱回収系統にス
ケール附着及び著しい腐蝕を発生させることなく
排ガスの脱臭が可能であり、かつ廃熱回収のため
の工程を加えることによつてより経済的な運転を
行うことができる。
如く流動床温度を550℃ないし800℃で運転した場
合、運転時間が約10時間を超えると流動媒体に粘
着性を生じて流動床の圧力損失が大きく変動し
た。更に運転を続行すると流動媒体は流動性を失
なつた。上記の状態で運転を停止して放冷後焼却
炉内部を点検すると、流動媒体粒子が互いに附着
し合つてブロツク状になつていた。このような現
象が生じる原因について明確な説明をすることは
困難であるが恐らく屎尿中に含まれるアルカリ金
属（ナトリウム、カリウムなど）化合物に起因し
ているものと考えられ、熱風発生炉から流動床に
送られて来る高温の熱風によつて局部的に熔融状
態となつたアルカリ金属化合物は、流動媒体であ
る珪砂の主成分である二酸化珪素と反応して、よ
り融点の低い物質例えば（SiO2）ｍ・（Na2O）ｎ
を生成し、これが粘着現象の原因をなしているも
のと考えられる。流動床式焼却炉において流動媒
体として使用した珪砂には水に不溶性のNaが検
出されること及び、当該珪砂の熱挙動を示差熱分
析で追跡したところ56℃に熱吸収のピークを示す
ことからも低融点反応生成物の存在が裏付けられ
る。 表２運転結果の実験番号４及び５に示す如く流
動床温度を400℃ないし550℃で運転した場合は、
流動媒体に粘着性を生じることなく安定した運転
を続行することができた。 実験番号１，２及び３に示すごとく流動床温度
を550℃ないし800℃に維持した場合においては、
流動床から送り出される燃焼ガス導管、除塵装置
及び熱交換器にスケールが附着し、アルカリ金属
化合物に起因する高温腐蝕の発生が見られた。当
該スケール附着及び腐蝕の第１の原因は、２種以
上のアルカリ金属化合物の共融混合物および／ま
たはアルカリ金属化合物と二酸化珪素の反応によ
り生成した低融点物質が存在すること、第２の原
因は温度が高いために上記の物質が熔融を起すた
めと考えられる。 実験番号４，５，６に示す如く流動床温度を
350℃ないし500℃に維持した流動床から送り出さ
れる燃焼ガスを、脱臭のための昇温をする前に除
塵して、該燃焼ガスに含まれているアルカリ金属
化合物及び低融点の反応生成物を除去することに
よつて前述のスケール附着及び腐蝕を防止するこ
とができる。また表２の運転結果（排ガスの臭
気）に示す如く、除塵した後の燃焼ガスは、脱臭
炉に於いて650℃ないし900℃に加熱することによ
つて脱臭されていることがわかる。 以上、詳述した如く、流動床式焼却法により屎
尿を焼却処理する場合、本発明方法に従えば、流
動媒体がを帯びて流動性を失うことがなく、該焼
却炉から排出されるガスの除塵、熱回収系統にス
ケール附着及び著しい腐蝕を発生させることなく
排ガスの脱臭が可能であり、かつ廃熱回収のため
の工程を加えることによつてより経済的な運転を
行うことができる。
第１図は本発明方法の１つの具体例を示す工程
概略図である。 １…流動床式焼却炉、２…熱風発生炉、３…燃
料供給導管、４…流動用空気導管、５…流動床、
６…屎尿供給導管、７…燃焼ガス導管、８…除塵
装置、９…脱臭炉バーナー、１０…脱臭炉、１１
…排ガス導管、１２…熱交換器、１３…誘引フア
ン、１４…煙突、１５…流動用ブロワー。
概略図である。 １…流動床式焼却炉、２…熱風発生炉、３…燃
料供給導管、４…流動用空気導管、５…流動床、
６…屎尿供給導管、７…燃焼ガス導管、８…除塵
装置、９…脱臭炉バーナー、１０…脱臭炉、１１
…排ガス導管、１２…熱交換器、１３…誘引フア
ン、１４…煙突、１５…流動用ブロワー。
Claims (1)
- １ 屎尿を流動床式焼却炉により焼却処理する方
法において、流動床下部に供給された流動空気で
流動媒体を流動させるとともに、該流動床側面か
ら熱風を吹込んで流動床の温度を350〜550℃に維
持せしめた系で屎尿を燃焼する工程と、該流動床
より発生する燃焼ガスを除塵する工程と、該除塵
工程を経由して来た除塵された燃焼ガスを脱臭す
る工程を含んでなる流動床式屎尿焼却法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11267078A JPS5538480A (en) | 1978-09-12 | 1978-09-12 | Fluidized bed type night soil burning method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11267078A JPS5538480A (en) | 1978-09-12 | 1978-09-12 | Fluidized bed type night soil burning method |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6445786A Division JPS6291713A (ja) | 1986-03-22 | 1986-03-22 | 流動焼却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5538480A JPS5538480A (en) | 1980-03-17 |
| JPS6139562B2 true JPS6139562B2 (ja) | 1986-09-04 |
Family
ID=14592534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11267078A Granted JPS5538480A (en) | 1978-09-12 | 1978-09-12 | Fluidized bed type night soil burning method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5538480A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5012873A (ja) * | 1973-06-05 | 1975-02-10 | ||
| JPS50114068A (ja) * | 1974-02-19 | 1975-09-06 | ||
| JPS535874A (en) * | 1976-07-05 | 1978-01-19 | Maruzen Eng | Sludge incineration apparatus |
-
1978
- 1978-09-12 JP JP11267078A patent/JPS5538480A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5538480A (en) | 1980-03-17 |
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