JPH01104384A - 熱分解型廃水処理装置 - 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］ この発明は１中・小規模の廃液処理に利用可能な熱分解
型廃水処理装置に関する。

［従来の技術〕 工場廃水、生活廃水のタレ流しは、地球的規模で環境の
汚染を広げつつあり、これを防止するため規制の強化が
行なわれている。しかし、既存の廃水処理技術では、装
置の１価格、設置面積、処理単価等が、実際に処理装置
を使用する側から見て現実的ではない。例えば、ある飼
料加工工場では、−１；ｌ　ａり約５０ないし１００ト
ンの生物廃水が出る。これを処理する為の既存の技術は
、バイオ・を利用したもの、あるいは熱分解によるもの
が有効である。

［発明が解決しようとする問題点コ ｊｔｊ者は、広い敷地と巨額の設備費が必要な上、運転
＆Ｉ持にも技術と資金が必要なので、この業界の体力か
らしてこれを設置し維持する余力はない。一方、後者の
熱分解による方法では、廃水を燃焼室中に噴霧状に吹き
込み、八−ナーで加熱し、燃焼させていた。しかしなが
ら、約７００°Ｃ以上で熱分解しないと悪臭がひどく、
二次的公害となることから、燃料費が重大なものとなっ
て現実的ではなかった。既存の技術では、燃料（重油）
１トンちり精々４トンの廃水が処理出来るにすぎなかっ
た。

このような現状から規制値内の廃水処理を強いられた場
合、企業の廃業という重大な結末が予想されるため、取
締る側及び取締られる側共に現実的な設備の出現を強く
望んでいるのが現状である。

本発明は、これら中・小規模の廃水処理に適用可能な現
実的な、すなわち燃料費を節約出来る熱分解型廃水処理
装置を提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため１本発明に係る熱分解型廃水処
理装置は、処理すべき廃液を気化させる蒸発機構と、こ
の気化により生じた蒸気を燃焼により熱分解する炉とか
らなり、炉から送られる熱分解された蒸気と燃焼ガスの
混合体を蒸発機構の気化熱源として用いることを特徴と
する。

［作　用］ 処理すべき廃液は、蒸発機構で気化されてから、炉内で
燃料と共に燃焼されて熱分解される。

熱分解された蒸気は、燃焼ガスと共に、濃縮機構で蒸発
機構の気化熱源として用いられ、濃縮される。

［実施例］ 第１図は、本発明の基本構成を示したものであり、第２
図及び第３図は、本発明による熱分解炉と蒸発機構のそ
れぞれ一例を示したものである。

第２図は、本発明に用いる熱分解炉１０の一例を示す縦
断面図である。この熱分解炉１０は、内張すされた耐火
材１１からなる内壁を有し、内側下部に、下方に向かっ
て半径方向の断面積を小さくする固体粗粒子充填部１２
を備える。この固体粗粒子充填部には、熱分解炉ｌＯの
内側底部のほぼ中央より燃料供給管１３が、炉内に上方
に向かって突出する。燃料供給管１３の上方には、炉の
内壁面との間に間隙を有して上下面が開放した耐熱材料
製の円筒状のノズル１４が炉内に固定される。炉の底部
には、燃料供給管１３を囲むように空気供給口１５を設
ける。熱分解炉ｌＯの内壁面とノズル１４の外表面間の
間隙部には、固体粗粒子が充填される。この外、炉内に
は、燃料供給ｔｒＦ１３を通じて挿入する液体燃料を着
火するための公知の初期着火用パイロットバーナー（図
示せず）を設ける。この炉では、パイロットバーナーに
より着火された液体燃料は、空気供給口１５を通じて炉
内に導入される空気により固体粗粒子とともにノズル１
４内を上昇し、ノズルと炉の内壁間を降下する循環を繰
り返す。

次に、第３図に示した本発明の蒸発機構としての蒸発濃
縮器２０の一例について説明する。このノに発濃縮器２
０は、頂壁を有する上半部２０ａと底壁を有する下半部
２０ｂとを有する。上半部２０ａの側部には、被処理廃
液を補給する入口フランジ２１と濃縮廃液取出口３３が
設けられ。

頂壁には、′Ａ気出ロ７ランジ２２が設けられる。

下手部２０ｂには、側部に高温蒸気入口フランジ２３と
低温蒸気出口フランジ２４とが形成される。

管板３０には、複数個の孔が形成される。番孔には、外
側管体３１の開口端側が水密的に保持され、外側管体の
内部が蒸発濃縮器の上室２７と連通ずる。外側管体３１
の閉口端側は、高温蒸気が流れる容器の下室２８内に伸
びる。

外側管体３１の内側には、両端が開口した内側管体３２
が挿入される。この内側管体は、外側管体３１の側周壁
及び底壁との間に被処理廃液が流れることが出劣る間隙
部を有している。

蒸発・濃縮器の下室２８内には、仕切り板２９が設けら
れることにより、入口フランジ２３から入った高温蒸気
が下室２８内を蛇行しながら低温（入口フランジ２３に
入ったときよりも温度が低いという意味）蒸気出口フラ
ンジ２４へ流れるようにしである。

次に１本発明による熱分解型廃水処理装置の動作につい
て、添付図面に示した実施例を参照しながら説明する。

蒸発濃縮器２０の王室２７で気化した処理すべき廃液の
蒸気は、導管４０を通って、熱分解炉ｌＯの上部フラン
ジ１６から炉内に送り込まれる。蒸気は、燃料供給管１
３により供給され燃焼している燃料による加熱を受けて
これと共に燃焼して７００　’Ｃ！以上の高温で熱分解
を受け、燃料の燃焼ガスと混合する。蒸気と燃焼ガスの
混合体は、熱分解炉内と連通ずる導管５０を通って蒸発
濃縮器２０の高温蒸気入口２ランジ２３から下室２８内
に入る。蒸発濃ｌｉｉ器の上室２７内に導入された被処
理液は、王室２７の下部及びこれと導通している外側管
体３１の内部に存在する。下室２８内に入った高温蒸気
が、外側管体３１の外部を加熱すると、内側管体３２と
外側管体３１間の間隙部にある被処理廃液は、一部が蒸
発し、この間隙部内を上昇する。この上昇によって間隙
部内で不足した被処理廃液は、間隙部内の液体の平均比
重と内側管体３２内の液体に比重差によって、被処理廃
液が内側管体３２の上部開口端から内側管体内に入り、
内側管体の下部開口を経て外側管体３１と内側管体３２
間の間隙部に流入する巡回運動を行なう、この巡回過程
で被処理廃液の一部は蒸発し、上室２７の蒸気出口フラ
ンジ２２から導管４０を経て熱分解炉ｌＯへ送り込まれ
る。

蒸発濃縮器２０の下室２８に流入した高温蒸気は、この
ように被処理廃液の気化熱源として利用された後低温蒸
気出ロフランジ２４から外部に出る。この実施例では、
低温蒸気出口フランジ２４が煙突６０に接続されていて
、低温蒸気は、煙突から大気に放出されるようになって
いるが、このＪｊｌ気中には、熱分解炉で使用した燃料
の有する熱ｊ、ｉのほとんどが含まれているため、この
Ｍ６熱を利用して他の用途に使用することも出来る。

ノＮ発ｅ１ｉｉ器２０への廃液の補給は、入口フランジ
２１から行なわれる。この補給は、ム発濃縮器２０の上
室２７内の水位が適当なレベルを維持するように行なう
。

一方、蒸発濃縮器２０の上室２７内に生じた濃縮廃液は
、濃縮液取出口３３より外部に取り出される。定常状態
では、原廃水の各成分を一定とし、Ｃ縮液排出量を一定
にすれば、蒸発ａ縮器２０内の廃水の濃度は一定に保た
れる。この濃度は、廃水液の性質・濃度等によって、装
置の運転に支障をきたさないように維持される。

濃縮液取出口３３から排出された濃縮廃液は。

ｌｊｌ的に応じ、別置きの乾燥機で乾燥したり、或いは
第２図に示した燃料供給管１３に補給して熱分解炉１０
で直接熱分解することも出来る。

別置き乾燥機の熱源は、導管５０から或いは低温蒸気出
口フランジ２４から分岐して利用することが出来る外、
外部の熱源を用いても良い。

乾燥機内で蒸発した蒸気は、熱分解炉１０に導入して熱
分解するため導管４０に接続することが出来る。

熱分解炉ｌＯの分解温度を上げ、さらに、効率を良くす
るために、熱分解炉ｌＯに供給される蒸気を、蒸発濃縮
器の排気ガスを熱源とする過熱器で過熱蒸気にして熱分
解炉ｌＯに供給するようにしてもよい。

ここに詳述した装置によれば、水分９５％を含む生物廃
水を処理する場合、燃料（重油）１）ン当り１２ないし
１３トンの廃水を処理することが出来、排気も大気汚染
防止法の排出基準値を大きく下まわることが実証された
。また、第２図に示した熱分解炉を用いれば、下水のス
カム、動物・鉱物・植物性廃油を燃料として使用出来る
ので。

廃水の処理費は極めて少なくてすむ、１トン当り４０．
０００円の燃料を用いる場合でも、燃料、゛ｌｕ気代の
費用は廃水１トン当り、約３，５００円と試算され、こ
の金額は現在の処理費用を大きく下まわるものである。

また、大気圧下で最強１００°Ｃ以下まで熱回収して有
効利用すれば、処理に要す燃料費は更に低下することに
なる。

なお、第２図及び第３図に示した熱分解炉及び蒸発濃Ｉ
ｔｉ（器は１本発明の実施例の一例にすぎず。

本発明の実施例はこれに限定されるものではない、また
、第２図に示した炉では、気化廃液からなる蒸気を、炉
の上部から送り込み、炉の下部より高温で熱分解してい
るが、これら上下の位置関係は、必ずしもこのような場
合に限定されない。

要は、熱分解すべき蒸気と高温の燃焼ガスとが良く混ざ
り合い、悪臭の発生しない温度以上に蒸気をＡ温出来れ
ばよい。

［発明の効果］ このように、本発明による熱分解型廃水処理装置では、
廃液を一旦気化させてから、炉内で熱分解を行なうため
、燃焼効率が向上し、炉内に供給する燃料費の節約がも
たらされる。また、炉内で生じた高温の廃液蒸気と燃焼
ガスとは、廃液を気化さ・れる気化熱源として利用され
るので、極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の基本的な構成を示した概略図であり
、第２図は１本発明に用いることのできる熱分解炉の一
例の縦断面図を示したものであり、第３図は、本発明に
用いることのできる蒸発・濃縮器の一例の縦断面図を示
したものである。 １０・・・熱分解炉、２０・・・蒸発濃縮器、４０及び
５０・・・導管 特許出罪人　　株式会社　カシワチック代　理　人　　
弁踵士　山水　量三（ほか１名）第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理すべき廃液を気化させる蒸発機構と、この気化によ
   り生じた蒸気を燃焼により熱分解する炉とからなり、炉
   から送られる熱分解された蒸気と燃焼ガスの混合体を蒸
   発機構の気化熱源として用いることを特徴とする熱分解
   型廃水処理装置。