JPS6161009B2

JPS6161009B2 -

Info

Publication number: JPS6161009B2
Application number: JP17132280A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Shiba
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1986-12-23
Also published as: JPS5795516A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、下水汚泥その他の有機物を含む汚泥
を焼却し、その灰分を粉体として取り出す方法に
関するものである。

汚泥の焼却処理においては、その焼却灰分を溶
融固化させて取り出すのが一般に有利であること
は当然であるが、特に灰分をセメント化するよう
な場合には粉体にて取り出すことが重要である。

汚泥焼却灰分を粉体として取り出す焼却処理に
は、多段炉、ロータリーキルン、流動炉などが主
に用いられている。これらのうち、多段炉には撹
拌翼を回転させるという最大の特色があり、この
ために機械的にも操作上からも繁雑となり、さら
に炉焦点（最高温度地点）付近の汚泥の融着、焼
結を防止するために該部分の低温化を計る必要上
大量の過剰空気を送入して炉温の低下を行なつて
いる。ロータリーキルンにおいても、炉体の回転
という最大の特色があるが、やはり汚泥の融着、
焼結を防止するために空気過剰率を大にして炉温
の低下を計つている。また、多段炉、ロータリー
キルン共に向流式焼却炉の代表的なものであつ
て、この向流式焼却炉の最大の欠点として挙げら
れるのは、粉体又はガス体の可燃物がガス流に抗
しきれず未燃のまま大気に放出されることであ
り、そのために燃料消費量も多くなる。すなわ
ち、多段炉、ロータリーキルンにおいては、融
着、焼結防止のために過剰空気量を多くする必要
があること、向流式焼却のために未燃損失が大き
いことなどの理由から、燃料消費量の増大という
最大の欠点が伴う結果となる。

一方、流動炉は、上記二つの炉と異なり並流式
であり、このため排ガス温度は燃焼温度と等し
く、このための熱損失が大きく、また、もし排ガ
スによる原汚泥の乾燥を行なえば汚泥は微粉状と
なり炉内流速をきわめて小さくしなければ流動層
を保ち得ず、これを防止するためには炉径を大き
くする以外に方法はないが、少しガス流速を大き
くすればいわゆるフラツシユ状態となつて層内滞
在粒子はすべて吹き飛んで流動層ではなくなつて
しまう。また、流動炉においては炉内滞在粒子量
は数トンに達し、これを常時流動せしめておく動
力は時に数百KWを必要とする。このように流動
炉には排ガス温度が高いために燃料消費量が大き
く、層流動化の動力も少なくないという重大な欠
点がある。

さらに、特公昭29−1038号に示されるように、
断熱炉内で乾燥汚泥の粉末を噴射燃焼する場合に
も、空気量を過大にして燃焼させなければ焼結現
象を招く問題点があるが、その対応策については
何等示されていない。

以上のように、現行の汚泥焼却技術はそれぞれ
エネルギー消費の面で大きな欠点を有している。

本発明は、前記現行焼却技術の欠点を補い、省
エネルギー的に効率よく汚泥を焼却し、その灰分
を粉体で回収する方法を提供することを目的とす
るものである。

本発明方法は、まず有機物を含む汚泥を乾燥
し、これを微粉砕したのち、ボイラー炉内に噴射
し、炉内温度を1000℃〜600℃程度に保つて燃焼
させることによつてスチームを回収し、このスチ
ームを原湿汚泥の乾燥用に利用すると共に、灰分
を粉体として取り出すものであり、排ガスはボイ
ラー管巣によつて200℃内外まで冷却され、サイ
クロン、コツトレルを経て粉灰は捕集され、排ガ
スは煙突より放出される。

この場合、過剰空気量を最小にし熱損失や未燃
損失を最小にするために、燃焼排ガス中の残存酸
素量を１〜６％の範囲にする。すなわち、燃焼排
ガス中の残存酸素量を６％より多くすると、空気
量過大による燃焼温度低下と排ガス量の増大によ
り熱損失が大となりスチーム発生量が小となる。
また、燃焼排ガス中の残存酸素量が１％より少な
くなると、未燃損失が増大して逆にスチーム発生
量が減少する。したがつて、燃焼排ガス中の残存
酸素量を１〜６％の範囲に操作する。そのために
は、送入する燃焼空気量を理論空気量の０〜30％
増程度になるように、噴射汚泥量又は送入空気量
を増減してこれらの比率を調節すればよい。

次に本発明の一実施例を図面を参照しながら説
明する。

水分70％、灰分45％、発熱量2700kcal／Kgの下
水汚泥をコンベア１によりスチーム式ドライヤ２
に導いて水分２％になるまで乾燥し乾泥ホツパ３
に充填した。次に乾泥ホツパ３から乾泥４を粉砕
機５に供給して100メツシユ以下に粉砕したの
ち、噴射管６からボイラ７内へ噴射したが、噴射
管６はプロパンバーナと取り替えられるようにな
つており、運転開始前にはプロパンバーナにより
噴射管６の挿入部付近のバーナタイル８を予熱し
た。バーナタイル８が800℃以上に達したとき
は、噴射管６に取り替え、粉砕乾泥９を毎時50Kg
と空気１０を毎時210m³（理論空気量の15〜20％
増）噴射管６からボイラ７内に噴射した。噴射管
６は前進後退が自由にできる構造とし、これによ
り燃焼状態を調節した。熱ガスはボイラ７の煙管
１１内に入り、150〜200℃に冷却される一方、約
140Kg／時のスチーム１２を得た。また、ボイラ
７から排出される冷却された燃焼排ガス１３はサ
イクロン１４でダスト１５が捕集されたのち大気
に放出されたが、この排ガス１３中の残存酸素量
は大略３％程度であつた。なお、粉灰１６はボイ
ラ７の下部ホツパ１７からも取り出され、粉灰量
は１時間当たり20Kgで、未燃物は0.1％前後であ
つた。発生したスチーム１２はスチーム式ドライ
ヤ２に送られ、コンベア１により導かれる上記の
原湿汚泥165Kgを乾燥し、乾泥ホツパ３に貯留
し、以後このサイクルを繰り返し、補助燃料は全
く用いなかつた。

かくて得られた粉灰１６の灰分組成はSiO₂32.7
％、Al₂O₃18.3％、CaO39.4％、Fe₂O₃1.0％、
MgO5.7％、その他2.9％であつた。また、その潜
在的水硬性（セメントとなる性質）は、ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２≧1.4 である必要があるが、上記粉灰ではこの値は1.9
となり、十分な潜在的水硬性を有しており、セメ
ントに有効に活用し得るものであつた。

なお、この実施例ではボイラ７の下端燃焼室周
囲１８をキヤスタで耐火保温したが、キヤスタに
代えて水冷壁としてスチームを発生させるように
することもできる。

以上述べたように本発明によれば、汚泥を乾燥
して粉末状にしたのち、ボイラ炉内に噴射し、炉
内温度を1000〜600℃に保ちかつ燃焼排ガス中の
残留酸素量を１〜６％にするように噴射汚泥量と
燃焼用空気量の比率を調節しつつ燃焼させるもの
であるから、未燃損失が少なく、燃料消費量を少
なくして完全燃焼を可能とし、排ガス量も少ない
うえに動力もほとんど要せず、さらにスチーム発
生量を減少させることなく、発生チームを原汚泥
の乾燥に有効利用し、さらに汚泥灰分を溶融する
ことなく粉体として取り出すものであるからセメ
ント材料として有効に活用し得る等、汚泥焼却の
トータルシステムとしてきわめて有益な効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す系統説明図であ
る。１……コンベヤ、２……スチーム式ドライヤ、
３……乾泥ホツパ、４……乾泥、５……粉砕機、
６……噴射管、７……ボイラ、８……バーナタイ
ル、９……粉砕乾泥、１０……空気、１１……煙
管、１２……スチーム、１３……排ガス、１４…
…サイクロン、１５……ダクト、１６……粉灰、
１７……下部ホツパ、１８……下端燃焼室周囲。

Claims

【特許請求の範囲】

１有機物を含む汚泥を乾燥し、粉末状としたの
ち、ボイラ炉内に噴射し、該炉内温度を1000〜
600℃、に保ちかつ燃焼排ガス中の残留酸素量を
１〜６％にするように噴射汚泥量と燃焼用空気量
の比率を調節しつつ燃焼せしめてスチームを回収
し、該スチームを前記汚泥の乾燥に利用すると共
に、灰分を粉体として取り出すことを特徴とする
汚泥の焼却方法。