JPS633208B2 - - Google Patents
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- JPS633208B2 JPS633208B2 JP54165710A JP16571079A JPS633208B2 JP S633208 B2 JPS633208 B2 JP S633208B2 JP 54165710 A JP54165710 A JP 54165710A JP 16571079 A JP16571079 A JP 16571079A JP S633208 B2 JPS633208 B2 JP S633208B2
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- Japan
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- fluidized bed
- temperature
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- water
- dryer
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
この発明は汚泥等、水分を含有する焼却物を焼
却処理する装置に係り、特に汚泥脱水ケーキの焼
却により生ずる熱量を有効に回収し得る装置に関
する。 下水、産業廃棄物等の水処理により大量の汚泥
が発生するが、この汚泥処理方法の一つとして、
汚泥中の水分を一部除去し、汚泥脱水ケーキ、以
下単に脱水ケーキと称する状態としたものを焼却
処理する方法がある。脱水ケーキは含水率が通常
60〜85％と高く、低位発熱量が低いため、焼却処
理に当つては大量の助燃用の燃料が必要となる。
しかし、この脱水ケーキも固形分のみについてみ
ると、水処理対象の種類、脱水剤条件等により変
動はあるが比較的大きな発熱量を有している。一
例として下水濃縮汚泥の脱水ケーキにあつては、
概ね2000〜4000Kcal／Kg程度の発熱量を有して
おり、十分燃料的価値を有している。つまり脱水
ケーキ中の水分を低減させれば湿ケーキベースの
発熱量が高まり燃料的価値が向上する。このた
め、従来より脱水ケーキ中の水分を除去する方法
が各種提案されている。しかし、この場合、脱水
ケーキの乾燥に特別な熱源を必要とし、不経済で
あり、かつ乾燥し過ぎると焼却炉内での燃焼温度
が過度に上昇し、灰分の溶融、炉壁を形成する耐
火材の熱損傷等の問題が生ずる。特に流動層焼却
炉においては灰分の溶融は流動化そのものを阻害
することになる。 このため、過燃防止、もしくは過燃による熱傷
害を防止するため水スプレー、冷空気の供給等の
方法が実施されているが、この方法は発生した熱
の一部を無駄に廃棄するものであり不経済であ
る。さらに水スプレーのための諸設備を設置せね
ばならず、冷空気の供給の場合は排ガス量が増大
するという問題がある。次に焼却熱回収の一方法
として、焼却炉を流動層炉とした場合、脱水ケー
キをそのまま層内に投入した場合、次の如き問題
がある。通常脱水機から排出された脱水ケーキは
こぶし大以上の粘着性を有する塊状物であり、こ
れをこのまま投入すると、流動状態が悪化するこ
とになる。 この発明の目的は、塊状でしかも粘着性を有
し、かつ焼却により相当量の灰分が生成される汚
泥脱水ケーキを流動層炉で焼却するに際し、 （） 流動化を阻害することなく、 （） 層内で発生した熱を有効に利用でき、 （） 層内クリンカトラブルを生ずることのな
いように充分に好ましい状態に焼却前に脱水ケ
ーキを乾燥させ、脱水ケーキの発熱量を有効に
生かす、 脱水ケーキを流動層炉で燃却するに際しての特
有の問題を解決しかつ省エネルギーの効果を奏す
る装置を提供することにある。 要するにこの発明は、乾燥機に対し、排ガス、
蒸気等、炉内で発生した熱を移送する媒体（乾燥
媒体）を導入して脱水ケーキ等の焼却物を乾燥
し、かつ流動層内には伝熱管を配置して流動層を
冷却すると同時に熱回収を行ない、さらに熱移送
媒体および伝熱管に導入する被加熱媒体の供給量
を調節することにより炉内の異常昇温を防止する
装置である。 以下この発明の実施例を添付図面を用いて説明
する。 第１図はこの発明の第１の実施例を示す。脱水
ケーキ１は乾燥機２に投入され、一方流動層炉８
で発生した高温の焼却排ガスが排ガスダクト３お
よび３ａを経て前記乾燥機２に導入され脱水ケー
キ１と直接熱交換を行ない脱水ケーキ１を乾燥す
る。熱交換を終つた排ガスは排ガスダクト３内の
排ガスと合流し、ガス処理設備４を経て外部に排
出される。水分の蒸発により含水率の低下した脱
水ケーキ５（以下「乾燥ケーキ５」と称する）は
流動層炉８に投入され流動層７の流動媒体と混合
撹拌されながら焼却処理される。流動層７には水
を加熱して飽和蒸気を発生する層内伝熱管６が配
置され、給水ポンプ１０により供給された（被加
熱流体）Ｗを加熱し、流動層の熱を奪つて気水分
離器１２を経て蒸気Ｓとして系外に取り出してい
る。この装置において乾燥機２に対する排ガス供
給量を調節して脱水ケーキの乾燥程度、つまり脱
水ケーキの発熱量を調節すると共に、伝熱管６に
対する被加熱媒体たる給水Ｗの供給量も調節して
層内温度をほぼ設定値に保持する。この場合、制
御箱を用いて層内温度を自動調節してもよい。つ
まり排ガスダクト３ａに設けたダンパ２２（制御
箱２１、ダンパ２２、この両者を接続する信号回
路、を乾燥媒体供給量制御機構と称す。第２実施
例においてはダンパ２２に代り弁２６とする。）
および給水管２３に設けた弁２４（制御箱２１、
弁２４、この両者を接続する信号回路、を熱伝達
制御機構と称す。第２実施例においては弁２４に
代り弁２８とする。）および層内温度検出器２５
を制御箱２１に連絡接続し、層内温度に対応して
排ガスおよび被加熱媒体の供給量を制御して層内
温度を自動的に設定値に保つ。また層内温度が低
下しかつ上述の方法によつても昇温が不十分な場
合、もしくは焼却物の自然が不可能な場合には助
燃バーナ１４を用いてもよい。なお、符号Ａは流
動化空気を示す。 次にこの実施例による脱水ケーキの焼却と、従
来方法による焼却との比較結果を下記に示す。比
較試験に使用した脱水ケーキの性状、および運転
条件は次のとおりである。 Ａ 脱水ケーキの性状 (a) 含 水 率 68％ (b) 固形分発熱量 2300Kcal／Kg (c) 低位発熱量 260Kcal／Kg Ｂ 運転条件 (a) 脱水ケーキ供給量 9100Kg／ｈ (b) 流動化空気量 8300Nm3／ｈ (c) 流動化空気温度 40℃ なお、表中、１は層内伝熱管を設置せず、乾燥
ケーキ含水率を自燃限界内に抑えた場合、２は伝
熱管を設置せずに過乾燥処理した場合、３はこの
発明に係るものを示す。 この表より、１の場合は炉内焼却は、ほぼ正常
に行なわれるが、熱回収が全く行なわれず、かつ
２の場合には層温度が940℃にもなり、灰分の溶
融、耐火材の熱損傷等の問題が生じた。符号３に
示すこの発明に係る装置の場合には炉
却処理する装置に係り、特に汚泥脱水ケーキの焼
却により生ずる熱量を有効に回収し得る装置に関
する。 下水、産業廃棄物等の水処理により大量の汚泥
が発生するが、この汚泥処理方法の一つとして、
汚泥中の水分を一部除去し、汚泥脱水ケーキ、以
下単に脱水ケーキと称する状態としたものを焼却
処理する方法がある。脱水ケーキは含水率が通常
60〜85％と高く、低位発熱量が低いため、焼却処
理に当つては大量の助燃用の燃料が必要となる。
しかし、この脱水ケーキも固形分のみについてみ
ると、水処理対象の種類、脱水剤条件等により変
動はあるが比較的大きな発熱量を有している。一
例として下水濃縮汚泥の脱水ケーキにあつては、
概ね2000〜4000Kcal／Kg程度の発熱量を有して
おり、十分燃料的価値を有している。つまり脱水
ケーキ中の水分を低減させれば湿ケーキベースの
発熱量が高まり燃料的価値が向上する。このた
め、従来より脱水ケーキ中の水分を除去する方法
が各種提案されている。しかし、この場合、脱水
ケーキの乾燥に特別な熱源を必要とし、不経済で
あり、かつ乾燥し過ぎると焼却炉内での燃焼温度
が過度に上昇し、灰分の溶融、炉壁を形成する耐
火材の熱損傷等の問題が生ずる。特に流動層焼却
炉においては灰分の溶融は流動化そのものを阻害
することになる。 このため、過燃防止、もしくは過燃による熱傷
害を防止するため水スプレー、冷空気の供給等の
方法が実施されているが、この方法は発生した熱
の一部を無駄に廃棄するものであり不経済であ
る。さらに水スプレーのための諸設備を設置せね
ばならず、冷空気の供給の場合は排ガス量が増大
するという問題がある。次に焼却熱回収の一方法
として、焼却炉を流動層炉とした場合、脱水ケー
キをそのまま層内に投入した場合、次の如き問題
がある。通常脱水機から排出された脱水ケーキは
こぶし大以上の粘着性を有する塊状物であり、こ
れをこのまま投入すると、流動状態が悪化するこ
とになる。 この発明の目的は、塊状でしかも粘着性を有
し、かつ焼却により相当量の灰分が生成される汚
泥脱水ケーキを流動層炉で焼却するに際し、 （） 流動化を阻害することなく、 （） 層内で発生した熱を有効に利用でき、 （） 層内クリンカトラブルを生ずることのな
いように充分に好ましい状態に焼却前に脱水ケ
ーキを乾燥させ、脱水ケーキの発熱量を有効に
生かす、 脱水ケーキを流動層炉で燃却するに際しての特
有の問題を解決しかつ省エネルギーの効果を奏す
る装置を提供することにある。 要するにこの発明は、乾燥機に対し、排ガス、
蒸気等、炉内で発生した熱を移送する媒体（乾燥
媒体）を導入して脱水ケーキ等の焼却物を乾燥
し、かつ流動層内には伝熱管を配置して流動層を
冷却すると同時に熱回収を行ない、さらに熱移送
媒体および伝熱管に導入する被加熱媒体の供給量
を調節することにより炉内の異常昇温を防止する
装置である。 以下この発明の実施例を添付図面を用いて説明
する。 第１図はこの発明の第１の実施例を示す。脱水
ケーキ１は乾燥機２に投入され、一方流動層炉８
で発生した高温の焼却排ガスが排ガスダクト３お
よび３ａを経て前記乾燥機２に導入され脱水ケー
キ１と直接熱交換を行ない脱水ケーキ１を乾燥す
る。熱交換を終つた排ガスは排ガスダクト３内の
排ガスと合流し、ガス処理設備４を経て外部に排
出される。水分の蒸発により含水率の低下した脱
水ケーキ５（以下「乾燥ケーキ５」と称する）は
流動層炉８に投入され流動層７の流動媒体と混合
撹拌されながら焼却処理される。流動層７には水
を加熱して飽和蒸気を発生する層内伝熱管６が配
置され、給水ポンプ１０により供給された（被加
熱流体）Ｗを加熱し、流動層の熱を奪つて気水分
離器１２を経て蒸気Ｓとして系外に取り出してい
る。この装置において乾燥機２に対する排ガス供
給量を調節して脱水ケーキの乾燥程度、つまり脱
水ケーキの発熱量を調節すると共に、伝熱管６に
対する被加熱媒体たる給水Ｗの供給量も調節して
層内温度をほぼ設定値に保持する。この場合、制
御箱を用いて層内温度を自動調節してもよい。つ
まり排ガスダクト３ａに設けたダンパ２２（制御
箱２１、ダンパ２２、この両者を接続する信号回
路、を乾燥媒体供給量制御機構と称す。第２実施
例においてはダンパ２２に代り弁２６とする。）
および給水管２３に設けた弁２４（制御箱２１、
弁２４、この両者を接続する信号回路、を熱伝達
制御機構と称す。第２実施例においては弁２４に
代り弁２８とする。）および層内温度検出器２５
を制御箱２１に連絡接続し、層内温度に対応して
排ガスおよび被加熱媒体の供給量を制御して層内
温度を自動的に設定値に保つ。また層内温度が低
下しかつ上述の方法によつても昇温が不十分な場
合、もしくは焼却物の自然が不可能な場合には助
燃バーナ１４を用いてもよい。なお、符号Ａは流
動化空気を示す。 次にこの実施例による脱水ケーキの焼却と、従
来方法による焼却との比較結果を下記に示す。比
較試験に使用した脱水ケーキの性状、および運転
条件は次のとおりである。 Ａ 脱水ケーキの性状 (a) 含 水 率 68％ (b) 固形分発熱量 2300Kcal／Kg (c) 低位発熱量 260Kcal／Kg Ｂ 運転条件 (a) 脱水ケーキ供給量 9100Kg／ｈ (b) 流動化空気量 8300Nm3／ｈ (c) 流動化空気温度 40℃ なお、表中、１は層内伝熱管を設置せず、乾燥
ケーキ含水率を自燃限界内に抑えた場合、２は伝
熱管を設置せずに過乾燥処理した場合、３はこの
発明に係るものを示す。 この表より、１の場合は炉内焼却は、ほぼ正常
に行なわれるが、熱回収が全く行なわれず、かつ
２の場合には層温度が940℃にもなり、灰分の溶
融、耐火材の熱損傷等の問題が生じた。符号３に
示すこの発明に係る装置の場合には炉
【表】
内焼却は正常で、かつ炉内で発生した熱を蒸気と
して有効に回収できた。次にこの試験において、
この発明に係る装置に使用した脱水ケーキの形状
につき説明する。乾燥機に搬入される際の脱水ケ
ーキの形状は他の従来方法の場合と同様に直径50
〜100mm程度の団塊であるが、乾燥機内での分散、
蒸発作用により、乾燥機から排出される段階では
直径２〜15mm程度の細粒となつた。このため流動
層における混合、撹拌が十分に行なわれ焼却状態
が良好かつ安定していた。 第２図はこの発明の第２の実施例を示す。この
実施例においては前記実施例が、焼却炉から乾燥
機に対する熱移送媒体として排ガスを利用したの
に対し、蒸気を使用している点が相違する。つま
り排ガスダクト３の途中には廃熱ボイラ１５を設
置し、このボイラ１５で発生した蒸気の一部を蒸
気配管１３により乾燥機２へ導入し、脱水ケーキ
１を乾燥させる。なお、蒸気配管１３に設けた弁
２６（乾燥媒体供給量制御機構の一部材）、およ
び給水管２７に設けた弁２８（熱伝達制御機構の
一部材）を制御箱２１に接続することにより層内
温度を自動制御してもよい。 このような制御機構とした場合の効果につきの
べる。熱伝達制御機構により流動層内に位置する
伝熱管６内の水と流動層７の流動媒体との間の熱
交換は流動状態にあることから急速に行なわれ流
動層の温度の制御は短時間のうちに行なわれる。 一方乾燥器２内の脱水ケーキの乾燥は排ガスや
蒸気（乾燥媒体）との接触により水分の蒸発によ
り行なわれるものであり、その乾燥状態の変化は
それほど急速ではなく、かつ流動層に投入され焼
却を開始してようやく流動層の温度変化に寄与す
るものである。 従つて乾燥器が流動層の温度につき変化を与え
る作用は緩慢なものとなる。換言すれば熱伝達制
御機構による層温の応答は時定数は小にして敏な
ものであり乾燥媒体制御機構による層温の応答は
時定数は大の鈍なるものとなる。 この両者は相互に密接な関連をもち、両機構の
作動は流動層の温度を信号とし、制御箱からの指
令信号により制御することが敏、鈍の組合せを好
適にし脱水ケーキの焼却を好適なものにする結果
となる。 この発明によれば流動層の層内温度をほぼ設定
値に保つことができ、しかも層内の熱を有効に回
収することができる。 また、過燃焼に対する冷空気の供給、水スプレ
ー等が不要のため排ガス量が増大せず、かつ炉内
で発生した熱を無駄に散逸させることがない。
して有効に回収できた。次にこの試験において、
この発明に係る装置に使用した脱水ケーキの形状
につき説明する。乾燥機に搬入される際の脱水ケ
ーキの形状は他の従来方法の場合と同様に直径50
〜100mm程度の団塊であるが、乾燥機内での分散、
蒸発作用により、乾燥機から排出される段階では
直径２〜15mm程度の細粒となつた。このため流動
層における混合、撹拌が十分に行なわれ焼却状態
が良好かつ安定していた。 第２図はこの発明の第２の実施例を示す。この
実施例においては前記実施例が、焼却炉から乾燥
機に対する熱移送媒体として排ガスを利用したの
に対し、蒸気を使用している点が相違する。つま
り排ガスダクト３の途中には廃熱ボイラ１５を設
置し、このボイラ１５で発生した蒸気の一部を蒸
気配管１３により乾燥機２へ導入し、脱水ケーキ
１を乾燥させる。なお、蒸気配管１３に設けた弁
２６（乾燥媒体供給量制御機構の一部材）、およ
び給水管２７に設けた弁２８（熱伝達制御機構の
一部材）を制御箱２１に接続することにより層内
温度を自動制御してもよい。 このような制御機構とした場合の効果につきの
べる。熱伝達制御機構により流動層内に位置する
伝熱管６内の水と流動層７の流動媒体との間の熱
交換は流動状態にあることから急速に行なわれ流
動層の温度の制御は短時間のうちに行なわれる。 一方乾燥器２内の脱水ケーキの乾燥は排ガスや
蒸気（乾燥媒体）との接触により水分の蒸発によ
り行なわれるものであり、その乾燥状態の変化は
それほど急速ではなく、かつ流動層に投入され焼
却を開始してようやく流動層の温度変化に寄与す
るものである。 従つて乾燥器が流動層の温度につき変化を与え
る作用は緩慢なものとなる。換言すれば熱伝達制
御機構による層温の応答は時定数は小にして敏な
ものであり乾燥媒体制御機構による層温の応答は
時定数は大の鈍なるものとなる。 この両者は相互に密接な関連をもち、両機構の
作動は流動層の温度を信号とし、制御箱からの指
令信号により制御することが敏、鈍の組合せを好
適にし脱水ケーキの焼却を好適なものにする結果
となる。 この発明によれば流動層の層内温度をほぼ設定
値に保つことができ、しかも層内の熱を有効に回
収することができる。 また、過燃焼に対する冷空気の供給、水スプレ
ー等が不要のため排ガス量が増大せず、かつ炉内
で発生した熱を無駄に散逸させることがない。
第１図はこの発明の第１の実施例を示す焼却装
置の系統図、第２図は第２の実施例を示す焼却装
置の系統図である。 １……脱水ケーキ、２……乾燥機、３，３ａ…
…排ガスダクト、６……層内伝熱管、７……流動
層、８……流動層炉、２１……制御箱、２２……
ダンパ、２３……給水管、２４，２６，２８……
弁、２５……層内温度検知器、２７……給水管。
置の系統図、第２図は第２の実施例を示す焼却装
置の系統図である。 １……脱水ケーキ、２……乾燥機、３，３ａ…
…排ガスダクト、６……層内伝熱管、７……流動
層、８……流動層炉、２１……制御箱、２２……
ダンパ、２３……給水管、２４，２６，２８……
弁、２５……層内温度検知器、２７……給水管。
Claims (1)
- １ 汚泥脱水ケーキを乾燥し流動層炉で焼却処理
するものにおいて、乾燥機に対し、流動層炉で発
生した排ガスを導入する管路を接続し、かつ前記
流動層内に水を加熱して飽和蒸気を発生する層内
伝熱管を配置し流動層を冷却するように構成し、
前記流動層の冷却度合を制御するために前記層内
伝熱管への給水量を調節する給水弁を設け、前記
汚泥脱水ケーキの乾燥度を制御するため、前記乾
燥機に供給される前記排ガス量を調節する排ガス
ダンパを設け、さらに前記流動層の層内温度を検
知する層内温度検知器を設け、該温度検知器から
の温度信号により管内温度を設定値に保持するた
めの制御信号を発信する制御箱を設け、該制御箱
からの制御信号に応じて前記給水弁及び排ガスダ
ンパを作動させるように構成したことを特徴とす
る含水性廃棄物焼却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16571079A JPS5691114A (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Incinerating apparatus for water containing waste matter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16571079A JPS5691114A (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Incinerating apparatus for water containing waste matter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5691114A JPS5691114A (en) | 1981-07-23 |
| JPS633208B2 true JPS633208B2 (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15817578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16571079A Granted JPS5691114A (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Incinerating apparatus for water containing waste matter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5691114A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62194106A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-26 | Ebara Corp | 吸熱体による燃焼温度調節方法及びその装置 |
| CN110500594A (zh) * | 2018-05-17 | 2019-11-26 | 合肥硕森科技有限公司 | 一种焚烧炉炉渣固化余热回收利用装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS509978A (ja) * | 1973-06-01 | 1975-01-31 | ||
| JPS518752A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-01-23 | Hitachi Chemical Co Ltd |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51109670U (ja) * | 1975-03-01 | 1976-09-03 |
-
1979
- 1979-12-21 JP JP16571079A patent/JPS5691114A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS509978A (ja) * | 1973-06-01 | 1975-01-31 | ||
| JPS518752A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-01-23 | Hitachi Chemical Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5691114A (en) | 1981-07-23 |
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