JP2000230709A - 回転式汚泥切出装置を有する汚泥混焼炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】含有水分率の高い汚泥を、焼却炉の燃焼状態を
阻害することなく完全焼却し、助燃する必要のない無公
害の汚泥混焼炉を提供する。 【解決手段】焼却炉本体１の耐火物製天井部１２上に載
置された汚泥切出装置３は、汚泥を平均的に供給する汚
泥投入口３６を有する汚泥供給室３１と、汚泥供給室３
１の底面を形成し、焼却炉本体１内に連通する複数の滴
下穴３３が穿孔された汚泥受面３２と、汚泥供給室３１
内に配置され、汚泥受面３２上を駆動手段４により摺動
しながら回転する回転羽根３４と、汚泥供給室３１内の
ガスＷを再燃室に排出する排出管３５とを備え、ごみＲ
の燃焼により昇温された汚泥受面３２に含水汚泥Ｓｗを
供給し、回転羽根３４により薄く延伸させて加熱・乾燥
させながら滴下穴３３に充填させ、回転羽根３４の空気
噴射孔から圧縮空気を噴射させることにより、滴下穴３
３内の半乾燥汚泥ＳｄをごみＲとともに完全焼却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物や産業
廃棄物などのごみと汚泥とを、同時に焼却する汚泥混焼
炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水処理場やし尿処理場等から排
出される汚泥は、各処理場で専用の焼却炉で焼却される
か、同一自治体で設置するごみ焼却炉に搬入されて、一
般廃棄物と混合して焼却されるのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１−３
０５２１４号公報に開示された如く、汚泥分散投入装置
によって汚泥をごみ層表面上に分散投入しても、各処理
場で脱水処理後に搬入される汚泥の含有水分が、７５〜
８５％と非常に高いために、各焼却炉の燃焼状態は低下
して非常に不安定になる。

【０００４】そのため、不完全燃焼による悪臭やばいじ
ん排出等の公害を発生させるだけでなく、焼却灰中に残
留する未燃分が増加する事態を招き、その対策として、
助燃バーナで炉内や排ガスの昇温を行っても、燃料費が
嵩む割に上述の各公害を完全に消滅させる事はできなか
った。

【０００５】図５は、特開昭６４−５４１１３号公報に
開示された「乾燥汚泥と都市ごみの混焼方法」であり、
含水汚泥Ｓｗは乾燥機Ｄに投入されて脱水乾燥された
後、乾燥機Ｄの出口に設置された加圧ローラＰによって
圧縮成形されて板状の乾燥汚泥Ｓｄとなる。

【０００６】都市ごみＲは、焼却炉Ｆ内で焼却されてい
るが、この燃焼中の都市ごみＲ層上に、上述の板状の乾
燥汚泥Ｓｄを投入して混合燃焼する方式である。

【０００７】上述の方式により、従来の課題とされてい
た水分を多量に含む汚泥が火格子の隙間から滴下する問
題や、粉末状に乾燥させた場合に汚泥粉が排ガス流に乗
って未燃焼のまま排出される問題は解決するものの、燃
焼状態を改善するために汚泥乾燥設備を前置する必要が
あり、設備費と設置面積が増加するとともに、汚泥乾燥
時に発生する臭気の処理が困難であるという問題があっ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の回
転式汚泥切出装置を有する汚泥混焼炉は、一般廃棄物や
産業廃棄物などのごみに汚泥を混入させて、同時に焼却
する汚泥混焼炉において、焼却炉本体の耐火物製天井部
上に汚泥切出装置が載置され、該汚泥切出装置は、汚泥
を平均的に供給する汚泥投入口を有する汚泥供給室と、
この汚泥供給室の底面を形成し、焼却炉本体内に連通す
る複数の滴下穴が穿孔された汚泥受面と、汚泥供給室内
に配置され、上記汚泥受面上を駆動手段により摺動しな
がら回転する回転羽根と、汚泥供給室内で発生するガス
を再燃室に排出する排出管とを備えたものである。

【０００９】請求項２に係る発明の回転式汚泥切出装置
を有する汚泥混焼炉は、前記回転羽根は、回転方向に対
して一定の角度を持って傾斜して配置され、該回転羽根
の下端には、汚泥を滴下穴から下方に放出させるととも
に、この後の滴下穴を清掃するための圧縮空気を供給す
る複数の空気噴射孔が穿孔されたものである。

【００１０】請求項３に係る発明の回転式汚泥切出装置
を有する汚泥混焼炉は、前記滴下穴には、前記汚泥受面
に交換可能に配置された排出部材が嵌入されており、処
理する汚泥の性状によって形状の異なるものを配置でき
るようになされたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る回転式汚泥切出装置
を有する汚泥混焼炉の概略構成を示した断面図であり、
図２は汚泥供給室の上部平面図、図３は汚泥供給室内の
回転羽根と汚泥受面の平面図、図４は図３のＸ−Ｘ断面
図である。

【００１３】図１において、１は耐火物１１で囲繞され
た竪型の焼却炉本体であり、焼却炉本体１の直上方に天
井部１２、天井部１２の下方に１次燃焼室１３、１次燃
焼室１３に隣接して２次燃焼室１４が形成されている。

【００１４】１次燃焼室１３に連なる焼却炉本体１の下
部には、燃焼の進行によって境界が変動する主燃焼帯１
５、おき燃焼帯１６、燃焼完結帯１７がそれぞれ形成さ
れており、２次燃焼室１４の上部には、ガス旋回手段１
８を経て再燃室１９が連接されている。

【００１５】焼却炉本体１の側壁には、通常構造の上部
ダンパ２１と耐熱構造の下部ダンパ２２を備えたごみ投
入ホッパ２３が取付けられており、焼却炉本体１の下方
となる燃焼完結帯１７の中程の位置には出没自在のごみ
支持板２４、２４が、同じく燃焼完結帯１７の下端には
反転自在の焼却灰排出板２５、２５がそれぞれ配設され
ている。

【００１６】また、上記各燃焼帯及び燃焼室に対して、
主燃焼空気２６、後燃焼空気２７、２次燃焼空気２８及
び再燃焼空気２９がそれぞれ供給されている。

【００１７】ここで、上記焼却炉本体１の耐火物１１で
構成された天井部１２上には汚泥切出装置３が載置され
ている。

【００１８】汚泥切出装置３は、汚泥供給室３１と、こ
の汚泥供給室３１の底面を形成し、焼却炉本体１内に連
通する複数の滴下穴３３が穿孔された汚泥受面３２と、
上記汚泥供給室３１内に配置され、汚泥受面３２上を駆
動手段４により摺動しながら回転する回転羽根３４と、
汚泥供給室３１内で発生するガスＷを再燃室１９に排出
する排出管３５とを備えてなる。

【００１９】前記汚泥供給室３１は、前記天井部１２上
に設置された外枠３１ａで囲繞することによって形成さ
れてなり、この外枠３１ａの上面には該汚泥供給室３１
内に汚泥を平均的に供給する例えば側面視が台形をした
汚泥投入口３６が形成されている。この汚泥投入口３６
には汚泥供給管３７が接続されている。よって、汚泥供
給管３７、汚泥投入口３６を通じて含水汚泥Ｓｗが汚泥
供給室３１内に供給され、当該汚泥供給室３１内に受け
入れた含水汚泥Ｓｗを加熱し、後述する滴下穴３３を通
じて焼却炉本体１内に供給する。

【００２０】前記汚泥受面３２は、ＳＵＳ等の耐磨耗材
で構成されており、この汚泥受面３２に複数の滴下穴３
３が、例えば図３に示す如く後述する下部駆動軸４１を
基準として放射状に形成されている。

【００２１】前記滴下穴３３は、図４に示す如く前記汚
泥受面３２に形成された取付穴３２ａにボルト等の適宜
な固定手段により取り外し自在に上部から嵌入された排
出部材３８、３８…に形成された上部滴下穴３３ａと、
この上部滴下穴３３ａに対応して前記天井部１２に形成
された下部滴下穴３３ｂとで形成されている。

【００２２】そして、このように汚泥受面３２に設けら
れた排出部材３８、３８…は、その上部滴下穴３３ａが
図４に一例を示す如く含水汚泥Ｓｗの性状に応じた最適
な形状にそれぞれ形成され、各排出部材３８、３８…が
交換可能になされている。

【００２３】前記回転羽根３４は、例えば、駆動手段４
の一部を構成する下部駆動軸４１を中心にして汚泥受面
３２に沿って水平方向に例えば図３に示す如く２枚が対
称位置に配置されており、支持手段４１ａによって下部
駆動軸４１にそれぞれ連結されている。

【００２４】また、これら回転羽根３４は、図４に示す
如く回転方向に対して汚泥受面３２から上方に一定角度
αで傾斜した状態で配設されている。

【００２５】この回転羽根３４は、中空状に形成された
１枚または複数枚（図示例は２枚）で構成されており、
汚泥受面３２との摺動面となる下端面には消耗部品であ
る磨耗板３４ａがネジ止め等の固定手段で固定されると
ともに、磨耗板３４ａ及び下端面には複数の空気噴射孔
３４ｂが穿孔されている。

【００２６】空気噴射孔３４ｂは、前記滴下穴３３と対
応して形成されている。詳しくは、前述した汚泥受面３
２に放射状に形成された複数の滴下穴３３のうち、放射
方向一列の滴下穴３３と合致するように形成されてい
る。つまり、図４では滴下穴３３が放射方向一列に４個
形成されており、これに対応して４個の空気噴射孔３４
ｂが回転羽根３４の下端面に形成されている。

【００２７】前記排出管３５は、外枠３１ａの上部と再
燃室１９とを連通するもので、汚泥供給室３１内での含
水汚泥Ｓｗの加熱に伴い発生する高温の水分と臭気成分
を含むガスＷを当該排出管３５を通じて再燃室１９に排
出する。

【００２８】前記駆動手段４は、回転羽根３４の軸心部
に連結された下部駆動軸４１と、この下部駆動軸４１に
連結された上部駆動軸４２と、上部駆動軸４２に連結さ
れた可変速の減速電動機４３とを備えてなる。

【００２９】下部駆動軸４１は、図４に示す如くその内
部が前記回転羽根３４内に連通する空気通路４４に形成
されるとともに、該空気通路４４に向けて穿孔された空
気流入孔４５が設けられ、この空気流入孔４５が形成さ
れた下部駆動軸４１の上部の外周が圧縮空気管４６に連
結された空気供給部４７で取巻かれている。

【００３０】また、駆動手段４には、上記減速電動機４
３の駆動により回転する回転羽根の回転位置を検出する
位置検出器４８が設けられている。

【００３１】さらに、焼却炉本体１等の高温部には、図
示しない断熱材及び保温材がそれぞれ装備されている。

【００３２】次に、このように構成された回転式汚泥切
出装置を有する汚泥混焼炉の運転状況について説明す
る。

【００３３】ごみ投入ホッパ２３から投入されたごみＲ
は、上部ダンパ２１及び下部ダンパ２２の開閉によっ
て、高温で燃焼中の焼却炉本体１内に順次投入され、主
燃焼空気２６の供給を受けて主燃焼帯１５で燃焼され
る。

【００３４】主燃焼帯１５から排出された未燃焼ガスＧ
ａは、１次燃焼室１３でガス化燃焼されて燃焼ガスＧｂ
となり、引き続き２次燃焼室１４で２次燃焼空気２８に
よって２次燃焼される。そして、ガス旋回手段１８を通
過することにより混合された２次燃焼ガスＧｃは、再燃
室１９に導入され、再燃焼空気２９の供給を受けて完全
燃焼される。

【００３５】一方、図示しないポンプ等で汚泥供給管３
７から供給された水分を多量に含む含水汚泥Ｓｗは、汚
泥投入口３６から汚泥供給室３１内に平均的に供給さ
れ、汚泥の性状によって速度を調整する可変速の減速電
動機４３で回転される回転羽根３４により、汚泥受面３
２上で薄く延伸されながら、汚泥受面３２上に配置され
た排出部材３８、３８…及び天井部１２に形成された複
数の滴下穴３３…内に充填される。

【００３６】この際、前述した燃焼によって天井部１２
は高温になっており、上面に載置された汚泥供給室３１
内に延伸されている含水汚泥Ｓｗが加熱・乾燥されると
ともに、滴下穴３３…内に充填された含水汚泥Ｓｗも適
度に乾燥されて燃焼し易い状態の半乾燥汚泥Ｓｄとな
る。

【００３７】この含水汚泥Ｓｗの加熱・乾燥過程で蒸発
する水分及び臭気成分であるガスＷは、汚泥供給室３１
から排出管３５を経由して再燃室１９に排出されて、２
次燃焼ガスＧｃとともに、熱分解処理される。

【００３８】そして、回転羽根３４が滴下穴３３の放射
方向一列上に来たときに、位置検出器４８の信号により
図示しない電磁弁を開放して、図示しない空気源から圧
縮空気管４６、空気流入孔４５、空気通路４４を経て回
転羽根３４の下端に設けられた複数の空気噴射孔３４ｂ
から圧縮空気Ａを噴射すれば、滴下穴３３…内で加熱・
乾燥された半乾燥汚泥Ｓｄは、短い筒状になってこの滴
下穴３３から主燃焼帯１５上に放出されて、ごみＲとと
もに焼却される。

【００３９】ここで、半乾燥汚泥Ｓｄの燃焼により排出
された汚泥燃焼ガスＧｄは、ごみＲからの燃焼ガスＧａ
と混合されて２次燃焼室１４、ガス旋回手段１８を経由
して、再燃室１９に導入されて完全燃焼された後、図示
しないガス冷却設備・排ガス処理設備等を経て、外部に
放出される。

【００４０】また、上記の圧縮空気Ａの噴射動作は、半
乾燥汚泥Ｓｄの放出だけでなく、下部駆動軸４１の冷却
を行うとともに、滴下穴３３…等の清掃も併せて行うも
のである。

【００４１】このようにして、主燃焼帯１５で燃焼され
たごみＲと半乾燥汚泥Ｓｄとの焼却残渣は、主燃焼帯１
５の下方に存在するおき燃焼帯１６と燃焼完結帯１７と
で後燃焼空気２７の供給を受けて完全燃焼されて無害の
焼却灰となり、ごみ支持板２４を実線の位置から一点鎖
線の位置まで突出させることにより焼却灰の上半分を保
持した後、焼却灰排出板２５を実線の位置から一点鎖線
の位置に開放して下半分の焼却済の灰を、図示しない焼
却灰冷却装置に排出する。

【００４２】よって、この操作を繰り返すことにより、
ごみＲ及び含水汚泥Ｓｗを混合燃焼させることができ
る。

【００４３】上述の混合燃焼が終了したら、汚泥供給管
３７から水を供給して、汚泥切出装置３の汚泥供給室３
１内部に固着する汚泥の乾燥物を洗浄したあと、汚泥供
給室３１に連結された冷却配管３９からこの汚泥供給室
３１内に空気を連続送入して、汚泥供給室３１内等の温
度上昇を防ぐ。

【００４４】なお、本実施の形態では、回転羽根３４の
下端面に形成された空気噴射孔３４ｂから圧縮空気を滴
下穴３３に噴射することで、滴下穴３３内に充填された
半乾燥汚泥Ｓｄを焼却炉本体１内の主燃焼帯１５上に放
出するものについて説明したが、回転羽根３４の回転の
みによっても滴下穴３３に汚泥を順次充填させながらこ
の滴下穴３３の下方から半乾燥汚泥Ｓｄを順次滴下させ
ることも可能である。従って、この場合には滴下穴３３
に圧縮空気を噴射するために構成された前述の手段が不
要になる。

【００４５】また、焼却炉本体１は竪型焼却炉で説明し
たが、通常の横型ストーカ炉でもよく、また、滴下穴３
３を図３に示す如く下部駆動軸４１から放射状に配列し
て、滴下穴３３上に回転羽根３４が来たときに、圧縮空
気Ａを噴射するように説明したが、滴下穴３３の配置は
図示に限らず、さらに、圧縮空気Ａの噴射は連続でも、
タイマによる間欠制御でも差し支えない。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の汚泥切出装
置を有する汚泥混焼炉を使用することにより、特別な乾
燥装置を付加しなくても水分含有率の高い汚泥を天井部
の熱で乾燥できるために、焼却炉内におけるごみの燃焼
状態を阻害することなく、汚泥及びごみの安定燃焼が図
れ、これにより公害を出さずに焼却できるだけでなく、
排ガス昇温用の助燃バーナを設ける必要がなく燃料費が
節約できる。また、簡単な設備であるために、設備費や
設置面積を増加させる必要もない。さらに、含水汚泥の
乾燥による悪臭は、再燃室で熱分解されるために、外部
に悪臭を放出することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転式汚泥切出装置を有する汚泥
焼却炉の概略構成を示した断面図である。

【図２】汚泥供給室の上部平面図である。

【図３】汚泥供給室内の回転羽根と汚泥受面の平面図で
ある。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】従来の汚泥混焼炉の概略構成を示した断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 焼却炉本体 １２ 天井部 ３ 汚泥切出装置 ３１ 汚泥供給室 ３２ 汚泥受面 ３３ 滴下穴 ３４ 回転羽根 ３５ 排出管 ３６ 汚泥投入口 ４ 駆動手段 Ｒ ごみ Ｓｄ 半乾燥汚泥 Ｓｗ 含水汚泥 Ｗ ガス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般廃棄物や産業廃棄物などのごみに汚
   泥を混入させて、同時に焼却する汚泥混焼炉において、 焼却炉本体の耐火物製天井部上に汚泥切出装置が載置さ
   れ、該汚泥切出装置は、汚泥を平均的に供給する汚泥投
   入口を有する汚泥供給室と、この汚泥供給室の底面を形
   成し、焼却炉本体内に連通する複数の滴下穴が穿孔され
   た汚泥受面と、汚泥供給室内に配置され、上記汚泥受面
   上を駆動手段により摺動しながら回転する回転羽根と、
   汚泥供給室内で発生するガスを再燃室に排出する排出管
   とを備えたことを特徴とする回転式汚泥切出装置を有す
   る汚泥混焼炉。
2. 【請求項２】 前記回転羽根は、回転方向に対して一定
   の角度を持って傾斜して配置され、該回転羽根の下端に
   は、汚泥を滴下穴から下方に放出させるとともに、この
   後の滴下穴を清掃するための圧縮空気を供給する複数の
   空気噴射孔が穿孔されたことを特徴とする請求項１記載
   の回転式汚泥切出装置を有する汚泥混焼炉。
3. 【請求項３】 前記滴下穴には、前記汚泥受面に交換可
   能に配置された排出部材が嵌入されており、処理する汚
   泥の性状によって形状の異なるものを配置できるように
   なされたことを特徴とする請求項１又は２記載の回転式
   汚泥切出装置を有する汚泥混焼炉。