JPS63296899A - 焼却灰による汚泥の調湿方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、階段式焼却炉を用いた脱水汚泥の焼却処理に
利用されるものであり、焼却灰の一部を高含水率の汚泥
内へ混合することによって十分な通気性を与え、脱水汚
泥の燃焼が、その粘着性や団塊化等によって阻害されな
いようにした焼却灰による汚泥の調湿方法に関する。

（従来の技術） 呆尿汚泥や下廃水汚泥等を脱水処理した後の脱水汚泥（
水分６０〜８０％）は、通常階段式焼却炉で焼却処理さ
れており、燃焼火床上で高温燃焼した後の焼却灰は、半
溶ｒＨ＋のクリンカー状で炉外へ排出され、土木・建設
用資材として再利用に供されたり、或いは埋立等によっ
て処分されている。

而して、可動火床と固定火床とを階段状に組合せた所謂
階段式焼却炉は、その焼却過程で被焼却物に機械的な攪
拌作用を与えることなしに、火床を移動させた際の反転
作用を利用しながら、被焼却物を生酔的に燃焼させるこ
とを、その特徴の一つとするものである。

一方、被焼却物の前記生酔的な燃焼状態を燃焼火床上に
形成１．１１つこれを維持するためには、火床上での汚
泥の通気性を十分に作詩することが必須の要件となる。

ところが、脱水汚泥は水分含有率が６５〜８０％程度と
相対的に高く、シかも粘着性が強くて団塊化し易いとい
う特性があるため、通気性が著しくｊ貝われ、安定燃焼
が著しく困難になるという特性がある。

そのため、通常は階段式焼却炉内へ脱水汚泥を投入する
前に、これに、粘着性の引下げ及び団塊化の防止を図る
ための所謂調湿操作を施してその通気性を高めるように
しており、当該調部方法としては、■焼却炉の排熱回収
により発生した蒸気等で汚泥を予備乾燥する方法、■成
型・造粒操作を施して脱水汚泥を粒化する方法、及び■
木屑、籾殻、パーク、鋸屑等の添加材を脱水汚泥に混合
する方法等が開発・実施されている。

しかし、前記■及び■の方法は、排熱回収ボイラや乾燥
機、造粒適等を必要とするため、設備費が高騰すると共
に運転・管理にも多くの手数を要し、脱水汚泥の焼却処
理費が嵩むという難点があるＯ また、前記■の方法も同様であり、添加材を副資材とし
て必要とするため、ランニングコストが嵩み、経済性や
運転管理の点に様々な問題が内存する。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従前の階段式焼却炉を用いた脱水汚泥の焼却
処理に於ける」二連の如き問題、即ち■脱水汚泥の調湿
用に、排熱ボイラや乾燥機、造粒様等を別途に必要とし
、設備費が高騰すること、■添加材を使用する場合には
、副資材費が嵩み、焼却処理費の低１或が困難なこと、
等の問題を解決せんとするものであり、適量の焼却灰を
脱水汚泥内へ混入することにより、発熱量の大きな低下
をもたらすことなく、シかも汚泥に十分な通気性を与え
ることを可能とした、汚泥の調湿方法を提供するもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 階段式焼却炉のスラグ出口からす１：出される半溶融ス
ラグ状の焼却灰は、粉体状ではなくて、多孔質の軟質タ
リン力状で且つ直径が数ミリ若しくはそれ以−にの粒状
を呈しており、脱水汚泥と泥合し易く、汚泥の調湿材と
しては、従前の添加相思−にに使い易いものである。

本件発明者は、前記スラグ焼却灰の諸行性に注目し、適
量のスラグ焼却灰を脱水汚泥内へ混合することにより、
発熱量の大幅な低下を来たすことなしにこれに十分な通
気性を与え得ることを着想し、数多くの汚泥焼却試験を
経て、本１’ｌ＝発明本創作し、且つその有効性を確認
したものである。

本件発明は、階段式焼却炉を用いた脱水汚泥の・焼却処
理に於いて、前記１偕段式焼却炉から排出される焼却灰
の一部を脱水汚泥内へ混合することにより、汚泥の水分
！周整を行なうことを発明の基本構成とするものである
０ （作用） 階段式焼却炉から排出される半溶融スラグ状の焼却灰を
、高含水率の脱水汚泥内へ所定世だけ混合することによ
り、直径が数儲若しくはそれ以にの粒体状を７する多孔
質の軟質クリンカ状の焼却灰は、脱水汚泥と極めて容易
に混合し、脱水汚泥の水分が低下する。これにより、脱
水汚泥の粘着性が低下すると共に、汚泥の団塊化が起り
難くくなる。

即ち、脱水汚泥の通気性が大幅に向にし、調湿された汚
泥は、階段式焼却炉のスＩ・−力士で良好に乾燥され且
つ完全に燃焼される。

前記調湿汚泥の燃焼は、１１００〜１２００°Ｃの高温
燃焼であり、その結果、燃焼残滓は半溶融状になってス
ラグ出口から外部へ排出され、その一部が前述の通り混
合機へ戻されて行く。

（実施例） 以下、第１図及び第２図に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明の実施に係る階段式焼却炉の要部を示
す系統図であり、図に於いて１は階段式焼却炉の本体、
２は乾燥火床部、３は燃焼火床部、４は汚泥供給ホッパ
、５はブツシャ、６．７はホッパ、８は排ガス出口、９
はスラグ出１コ、１０はドライシール装置、１１は押込
通風機、１２は灰出しコンベア、１３は分配ゲート、１
４は焼却灰］般用コンベア、１５は焼却灰返送コンベア
、１６は返送灰バンカ、１７は脱水汚泥コンベア、１８
は汚泥バンカ’１１９はコンベｒ１２０は混合隨、２１
は調湿汚泥コンベアである０ 脱水汚泥には、コンベア１７によって汚泥バンカ１８へ
送られ、ここから汚泥切出し装Ｍ　１．８　ａ及びコン
ベア１９を介して混合機２０内へ供給される。

一方、混合機２０へは、返送法バンカ１６から返送灰切
出し装Ｈ１６ａを介して所定量の焼却灰Ａが供給されて
おり、混合機２０内に於いて、焼却灰Ａを所定の割合で
混入することにより調湿された汚泥には、コンベア２１
によってホッパ４内へ供給されて行く。

前記尿尿汚泥や下廃水汚泥等を予備脱水した後の脱水汚
泥Ｋには、通常６５〜７０％以上の水分が含有されてい
る。本実施例に於いては、水分７５％、固形分中の可燃
分７０％、可燃分低位発熱量５５００に’ｃ　ａ　（１
７Ｋｇの脱水汚泥Ｋを被焼却物質としているが、当該汚
泥Ｋをそのままホッパ４内へ供給した場合には、火床上
に於ける汚泥の通気性が極めて悪く、安定した燃焼が行
えない。

従って、脱水汚泥にの調湿を必要とするが、汚泥に内へ
混入する焼却灰Ａの承は、調湿度合と発熱量とを勘案の
うえ決定される。即ち、脱水汚泥にの通気性は、焼却灰
Ａｃｆ）′混合割合が高いほど改善されるが、その反面
、発熱量の低下によって燃焼性が悪化し、しかも焼却炉
への見掛は上の没入量が増加するため、処理効率が大幅
に低下する。

第１表は、前記′脱水汚泥にと焼却灰Ａの混合割合と、
調；１１汚泥にの性状との関係を実測したものであり、
ここで、混合割合（ｐｐ　ｈ　）とは、脱水汚泥に内の
固形分１００に対する焼却灰の混合重量を表わすもので
ある。

第１表　混合割合と調湿汚泥の性状 また、第２図は、前記第１表を線図化したものであり、
横軸は焼却灰混合割合（ｐｐｌ］、）を、縦軸は調個汚
泥にの水分（％）及び可燃分（％）・を示す。

前記各種のン昆合割合の調湿汚泥Ｋを試料とする階段式
焼却炉による燃焼テストの結果、通気性の改善の点から
は、混合割合が１．０　ｐ　ｐ　ｈ以上であれば、調湿
汚泥には十分な通気性を作詩することになり、公知の階
段式焼却炉に於いて、安定した焼却を旨なえることが判
明した。しかし、前記混合割合がｊ−Ｏｐ　ｐ　Ｉｔ以
下になると、調湿汚泥Ｉくは、乾燥火床や燃焼火床の上
面を全面的にべっとりと覆う状態となり、火床下方より
の乾燥用ガスや燃焼用空気が汚泥に内へ円滑にｉｍ気ぜ
ず、燃焼が極めて不安定なものとなる。その結果、通気
性の改善という点からは、焼却灰の混合割合は１０　ｐ
　ｐ　ｈ以上にする必要がある。

一方、焼却灰の混合割合が増加して５０　ｐ　ｐ　ｈ　
　を越えると、発熱量の減少に起因する燃焼温度の低下
等によって燃焼性が悪化し、燃焼火床上に於いて良好な
燃焼状態を継続的に配持し難くなる。更に、脱水汚泥の
処理量（Ｔｏｎ／日）が同じであれば、焼却炉内へ投入
する調湿汚泥にの量が相対的に増大することになり、通
気性の改善による汚泥燃焼上のメリットが、投入量の増
大や前記燃焼性の悪化等によって相殺されてしまうこと
が判明した。従って、前記焼却灰の混合割合の最大値は
、汚泥の焼却処理効率や燃焼性の点から５０％以丁にす
る必要がある。

上述の如く、返送灰切出し装置１．６　ａと汚泥切出し
装置１８　ａからは、所定量の焼却灰Ａと脱水汚泥にと
が混合機２０へ送られ、本実施例の・場合、混合割合１
０　ｐ　ｐ　ｈの調湿汚泥Ｋが混合機２０内で形成され
る。

形成された調湿汚泥Ｋ（焼却灰の混合割合］、Ｏｐｐ１
］、水分６８５％、可燃分５０％、発熱ｆｌｌ、　４６
５　Ｋｃａｌ／Ｋｇ）は、コンベア２１を通してホッパ
４内へ送られ、ブツシャ５によって順次乾燥火床部２へ
移送されて行く。

乾燥火床部２に於いては、押込ファン１１から乾燥用ガ
スがホッパ６を通して火床下方より供給さは、前述の通
りその水分調整によって通気性が十分に確作されており
、その結果、汚泥）（の乾煕も効率よく行なえる。

前記乾燥火床部２に於いて、水分が４５〜５０％程度に
まで乾燥された汚泥には、燃焼火床部３」二へ順次移送
され、ここで、１１００°Ｃ〜１２００℃の温度下で高
温焼却され、半溶融状のスラグとなる。尚、汚泥Ｋが予
かじめ焼却灰Ａの混合によって調湿されているため、乾
燥火床部２上に於いて所定水分値まで十分に乾燥され、
その結果、燃焼火床部３に於いても、安定且つ良好な燃
焼状態が維持される０ 前記半溶融状のスラグ焼却灰Ａは、スラグ出口９からド
ライシール装置】０を通してコンベア１２上へ排出され
、分配ゲート１３によって、外部への排出灰と調湿用の
返送法Ａとに分配される。そして、前者は搬出コンベア
１４により外部へ、また、後者は、返送コンベア１５に
より前記返送法バンカ１６へ送られて行く。

（発明の効果） 本発明に於いては、焼却炉内で生成した焼却灰を所定量
だけ脱水汚泥内へ混合することにより、脱水汚泥の調湿
を行なう構成としているため、従前の蒸気等による汚泥
の予備乾燥処理を行なう場合や、有機質の添加材を用い
る調湿法に比較して汚泥の焼却処理費を大幅に低減する
ことが出来る。

また、本発明に於いては、調湿工程を、焼却灰を　混合
機へ移送する所謂クローズドサイクルにできるため、運
転操作やその管理も比較的容易となり、手数の削減が可
能となる。

更に、軟質クリンカ状の焼却灰は、少量の添加で脱水汚
泥の通気性を著しく改善することができ、汚泥の粘着性
が低下すると共に汚泥の団塊化が有効に防止される。そ
の結果、従前の階段式焼却炉では焼却処理がし難くかっ
た脱水汚泥を、経済的且つ効率的に焼却処理することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施に供する階段式焼却炉の系統概
要図である。 第２図は、焼却灰Ａと脱水汚泥にの混合割合と、調湿汚
泥にの性状との関係を示す線図である。 Ａ　焼却灰　　　　　Ｋ　脱水汚泥 に′　　調湿汚泥 １　　階段式焼却炉本体 ２　　乾燥火床部 ３　　燃焼火床部 ４　　ホッパ ９　　スラグ出口 １０　　　ドライシール装置 １１　　　押込通風機 １２　　　灰出しコンベア １３　　　分配ゲート １４　　　焼却灰搬出コンベア １５　　　焼却灰返送コンベア １６　　　返送法バンカ １６　ａ　　返送法切出し装置 １７　　　脱水汚泥コンベア １８　　　汚泥バンカ １８　ａ　　汚泥切出し装置 ２０　　　混合機 ２１　　　調湿汚泥コンベア 手　　続　　補　　正　　書　（自発）特許庁長官殿　
　　　ｍ＊ｖｓ２＊″５３”１、　事件の表示　　特願
昭６２−１．３６１５０号２、　発明の名称　　焼却炭
ｔこよる汚泥の調湿方法３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　大阪市北区堂島浜１丁目３番２３号氏　名　
　　株式会社　タ　り　マ 代表者　福　１）順　吉 ４、代理人 ５、　補正により増加する発明の数　　な　し６、補正
の対象　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄？、　　
ｆｉｉｊ正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）階段式焼却炉を用いた脱水汚泥（Ｋ）の焼却処理
   に於いて、前記階段式焼却炉から排出される焼却灰（Ａ
   ）の一部を脱水汚泥（Ｋ）内へ混合することにより、汚
   泥の水分調整を行なうことを特徴とする焼却灰による汚
   泥の調湿方法。
2. （２）焼却灰（Ａ）の混合割合を１０ｐｐｈ〜５０ｐｐ
   ｈとした特許請求の範囲第１項に記載の汚泥の調湿方法
   。