JPH0260399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工場等から排出される油分や固形物
を含有した廃液体の焼却処理装置に関するもので
あり、都市ごみ等の焼却施設に於いて利用される
ものである。

（従来の技術） 工場等の産業用施設からは、数百PPM程度の
極く僅かな油分と固形異物を含んだ廃水から、水
分含有率が10〜90％程度の廃油や廃溶剤に至るま
で、種々雑多な廃液体が多量に排出されてくる。
これ等廃液体は、公害対策上そのまま廃棄するこ
とは出来ず、通常は廃棄物処理施設等で焼却処理
されている。

而して、前記廃液体を焼却処理する場合に、焼
却処理装置を廃液体専用の焼却処理装置とするこ
とは、装置の経済性の点で様々な問題があり、都
市ごみ等と一緒に焼却処理できるようにするの
が、運転経済上最も理想的な形態である。

更に、廃液体を焼却処理するに際しては、より
少ない消費エネルギーでもつて廃液体を均一且つ
微細な粒径の噴霧に能率よく微粒化することが、
省エネルギーと安定した燃焼若しくは蒸発を達成
する上で必須の要件となる。

しかし乍ら、従前のこの種廃液体の焼却処理装
置は、安定した燃焼の達成が困難であることに起
因して、その殆んどが廃液体専用の焼却処理装置
となつており、都市ごみ等の固形廃棄物と廃液体
とを同時に機能的に焼却処理し得る実用的な焼却
処理設備は、未だ実用に供されていない。

又、前記廃液体の焼却処理に於いては、第７図
及び第８図に示すような噴霧作動用気体として蒸
気を利用する蒸気噴霧式ノズルや、第９図に示す
様な蒸気を補助的な噴霧作動気体として利用する
蒸気補助圧力噴霧式ノズル、圧縮空気を噴霧作動
気体とする空気噴霧式ノズル等を利用して、廃液
体を微粒化する方法が採られている。

しかし、前記蒸気噴霧式ノズルの場合には、廃
液体量の30〜40％に相当する多量の噴霧用蒸気を
必要とするうえ、微細な粒径を有する十分満足な
微粒化が達成出来ないという問題がある。また、
蒸気を補助的に使用する蒸気補助圧力噴霧式ノズ
ルの場合には、蒸気使用量が廃液体量の約10％程
度でよく、前記蒸気噴霧式ノズルに比較して所要
蒸気量は相当減少するが、廃液体の噴霧圧力を20
Kg／cm²以上の高圧にする必要がある。

ところが、廃液体中には通常様々な固形異物が
含有されており、しかもこれ等固形異物の完全な
除去は技術的並びにコスト的に困難なため、固形
異物を除去するための特別な処理は殆んど行なわ
れない。その結果、廃液中に含まれる固形異物に
より、ポンプやノズル等が激しく摩耗するだけで
なく、高圧にするためポンプ駆動用モータの容量
や消費電力が大幅に増大する。この様に、蒸気補
助圧力噴霧式ノズルによる微粒化には摩耗や消費
エネルギーの点に問題があるだけでなく、微粒化
の程度も不十分であり、十分満足すべき噴霧体が
得られないという問題がある。

更に、空気噴霧式ノズルの場合にも、廃液体量
の15％〜40％に相当する多量の空気量を必要とす
るにも拘わらず、十分満足な微粒化が得られない
という問題がある。

上述の如き問題に加えて、蒸気噴霧式ノズルや
蒸気補助圧力噴霧式ノズル、空気噴霧式ノズルで
は、二流体ノズル（多孔ノズル）であるためノズ
ル構造が複雑化すると共に、噴霧圧力が高いため
にノズル口径をより小さくする必要があり、その
結果、廃液体中の固形異物によつて閉塞を生じ易
いという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従前の廃液体の焼却処理装置に於け
る上述の如き問題、即ち、廃液体を都市ごみ等
と一緒に安定した状態で能率よく且つ経済的に焼
却処理することが出来ないこと、廃液体の噴霧
化に多量の噴霧作動用気体を必要とし、処理コス
トが上昇すると共に、均一且つ微細な粒径を有す
噴霧体が得られないこと、及びポンプやノズル
が摩耗すると共に消費エネルギーの増大や固形異
物による閉塞を生じ易いこと等の問題を解決せん
とするものであり、廃液体を都市ごみ等と一緒に
能率よく且つ経済的に焼却処理できるようにした
廃液体の焼却処理装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、圧送装置Ａと圧力調整装置Ｂと廃液
をその噴霧圧力に於ける飽和温度以上に加熱する
加熱装置Ｃと加熱温度制御装置Ｄと噴霧ノズルＥ
とから成る廃液噴霧装置を備え、該廃液噴霧装置
により低水分廃液体Ｇが助燃材として供給される
固形廃棄物焼却炉１と；前記廃液噴霧装置を備
え、該廃液噴霧装置により高水分廃液体Ｈが供給
されると共に前記固形廃棄物焼却炉１からの排ガ
スＴが加熱源として供給される廃液蒸発炉５と；
前記廃液噴霧装置を備え、該廃液噴霧装置により
低水分廃液体Ｉが助燃材として供給されると共に
前記廃液蒸発炉５からの排ガスＫを燃焼させる再
燃焼炉６と；前記再燃焼炉６からの排ガスＬの熱
を回収して前記加熱装置Ｃへ供給する廃熱ボイラ
７とを、発明の基本構成とするものである。

（作用） 処理すべき廃液体は、油分の少ない高水分廃液
体Ｈと油分の比較的多い低水分廃液体Ｇに分けら
れ、更に溶剤等を含む低水分廃液体Ｉは別に貯留
される。

前記低水分廃液体Ｇは噴霧装置を介して都市ご
み等の焼却炉１内へ噴射され、ごみ等と一緒に焼
却される。また、高水分廃液体Ｈは噴霧装置を介
して廃液蒸発炉５内へ供給され、前記ごみ焼却炉
１からの排ガスＴの熱により加熱蒸発される。

溶剤等を含む低水分廃液体Ｉは噴霧装置を介し
て再燃焼炉６へ供給され、前記廃液蒸発炉５から
の排ガスＫと一緒に燃焼される。

再燃焼炉６からの排熱は廃熱ボイラ７によつて
回収され、噴霧装置の廃液体加熱装置Ｃの熱源と
して利用される。

前記各廃液体Ｇ，Ｈ，Ｉは、噴霧装置の圧送装
置Ａにより適宜の噴霧圧力に加圧され、且つその
圧力に於ける飽和温度を越える適宜の温度にまで
過熱されたあと、ノズル孔から噴出される。これ
により、加熱、加圧された廃液体は飽和蒸気圧以
下の低圧にまで急減圧されることになり、過飽和
状態となつた廃液体は瞬時に沸騰微粒化し、微細
な粒径の噴霧体となる。

前記廃液体の噴霧化は、廃液中の水分の加圧加
熱後の減圧による沸騰微粒化現象を利用するもの
であるから、比較的低い噴霧圧力例えば１Kg／cm²
程度の圧力で十分である。また、噴霧の平均粒
径、粒度分布、噴霧角等は、廃液体の種類並びに
その含有水分に応じて過熱度、ノズル口径、ノズ
ル孔の長さ等を適宜に選定することにより、所望
の値に調整し得る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図に基
づいて説明する。

第１図は本発明に於いて使用する廃液体噴霧装
置の基本構成図であり、当該噴霧装置は、ポンプ
等の廃液体圧送装置Ａと、廃液体の圧力調整装置
Ｂと、廃液体をその噴霧圧力に於ける飽和温度の
近傍若しくはそれを越える温度に加熱する加熱装
置Ｃと、廃液体の加熱温度を調整する温度制御装
置Ｄと、廃液体を噴射するノズルＥ等から構成さ
れている。

第２図は、本発明に係る廃液体の焼却処理装置
の全体系統図であり、図に於いて、１は都市ごみ
等の固形廃棄物焼却炉、２は低水分含有率の廃油
等の低水分廃液体Ｇの貯留槽、３は高水分含有率
の廃油等の高水分廃液体Ｈの貯留槽、４は低水分
含有率の溶剤等の低水分廃液体Ｉの貯留槽、５は
廃液蒸発炉、６は再燃焼炉、７は廃熱ボイラ、８
は排ガス処理装置、９は吸引フアン、１０は煙突
である。

又、１１はストレーナ、１２は廃液体の圧送装
置Ａであるポンプ、１３は流量計、１４は圧力調
整装置Ｂを構成する制御弁、１５は加熱装置Ｃを
構成する一次加熱器、１６は同じく加熱装置Ｃを
構成する二次加熱器、１７は温度制御装置Ｄを構
成する蒸気量制御弁、１８は温度制御装置Ｄを構
成する一次温調器、２０は温度制御装置Ｄを構成
する二次温調器、２１は圧力調整装置Ｂを構成す
る調圧器、２２はノズルである。

前記焼却炉１へは都市ごみ等の固形可燃物Ｆが
供給されており、貯留槽２に貯留された低水分廃
液体（低水分含有率の廃油）Ｇが、助燃剤として
ノズル２２ａが介して炉内へ供給されている。即
ち、助燃剤である廃油Ｇは、加熱器１５ａ，１６
ａ及びノズル２２ａを通して焼却炉１内へ供給さ
れ、ここで沸騰微粒化されて完全燃焼する。

焼却炉１からの燃焼排ガスＪは、廃液蒸発炉５
内へ供給され、貯留槽３から供給されてくる高水
分廃液体（高水分含有率の廃液）Ｈを蒸発させ
る。即ち、殆んどが水分である廃液Ｈは、加熱器
１５ｂ及びノズル２２ｂを通して、廃液蒸発炉５
内へ供給され、ここで沸騰微粒化されると共に排
ガスＪの熱により蒸発されて行く。

廃液Ｈの蒸発により温度の低下した排ガスＫ
は、引き続き臭気を分解するために再燃焼炉６へ
供給され、貯留槽４より供給されてくる低水分廃
液体（低水分含有率の廃液剤）Ｉを助燃剤とし
て、加熱、燃焼される。即ち、廃液剤Ｉは、加熱
器１５ｃ，１６ｃ及びノズル２２ｃを通して再燃
焼炉６内へ供給され、ここで沸騰微粒化されたあ
と順次燃焼されて行く。

再燃焼炉６で加熱、昇温された排ガスＬは、廃
熱ボイラ１７により熱回収をされたあと、排ガス
処理装置８、誘引フアン９及び煙突１０を通つて
大気中へ放出されて行く。

排ガスＬからの熱回収により発生した蒸気Ｍ
は、廃熱ボイラ７から導出されて他の設備の駆動
が加熱用に利用されると共に、その一部は管路２
３及び制御弁１７を経てて一次加熱器１５ａ，１
５ｂ，１５ｃへ夫々供給され、廃液体の加熱熱源
として利用される。

各廃液体Ｇ，Ｈ，Ｉは、ストレーナ２及びポン
プ３を経て夫々ノズル２２ａ，２２ｂ，２２ｃへ
供給されるが、各ノズル２２からの噴霧圧力は、
ポンプ吐出圧力を制御弁４により調整することに
よつて所定の値に制御されている。又、各廃液体
Ｇ，Ｈ，Ｉは、一次加熱器１５ａ，１５ｂ，１５
ｃにより前記噴霧圧力における飽和温度の近傍若
しくはそれ以上の温度にまで、制御弁１７によつ
て温度制御されつつ加熱されて行く。

尚、本実施例に於いては、一次加熱器で加熱し
た廃液体Ｇ，Ｉを更に二次加熱器１６ａ，１６ｃ
で噴霧に適した過熱温度にまで加熱する構成とし
ているが、一次加熱器１５のみで噴霧に適した過
熱温度まで加熱するようにしてもよく、更に、噴
霧圧力に於ける廃液体の飽和温度の近傍の温度ま
で加熱するだけでもよいことは勿論である。

第３図及び第４図は、本発明に於いて使用する
単孔ノズル２２の部分縦断面であり、第４図のノ
ズル２２では、ノズル孔２４の内壁面にねじ２５
が形成されている。

また、第５図及び第６図は、本発明に於いて使
用する大容量ノズルの正面図と部分縦断面図であ
り、ノズル本体２６の先端にノズルキヤツプ２７
を螺着し、該キヤツプ２７に複数のノズルチツプ
２８を螺着する構成となつている。ノズル孔２４
は、何れも比較的口径の大きなストレート孔に形
成されている。

（発明の効果） 本発明に於いては、処理すべき廃液体を油分と
水分の比に応じて適宜に区分し、油分の多い低水
分廃液体は微粒化してごみ焼却炉１と再燃焼炉６
内で燃焼させ、また、油分の少ない高水分廃液体
は、微粒化して廃液蒸発炉５でごみ焼却炉１から
の排ガスＪによつて加熱蒸発させた後、これを再
燃焼炉６内で完全燃焼させると共に、回収廃熱に
よつて各廃液体の加熱を行なう構成としているた
め、低水分廃液体は都市ごみ等と一緒にごみ焼却
炉内で、また高水分廃液体は蒸発後再燃焼炉内で
夫々安定した状態で焼却されると共に、廃熱利用
による大幅な省エネルギーが可能となり、より経
済的な都市ごみ並びに廃液体の焼却処理が行なえ
る。

また、本発明で使用する廃液体の噴霧装置は、
廃液体中に含まれる水分に着目し、これを加熱加
圧した後急減圧することによる沸騰微粒化現象を
利用するものであるから、従前の噴霧装置の如く
蒸気等の噴霧作動用気体を必要とせず、ランニン
グコストの大幅な引下げが可能になると共に、沸
騰微粒化現象を利用するため、廃液体の噴霧圧力
が１Kg／cm²程度の低圧であつても極めて均一で且
つ微細な噴霧体を形成することができ、ポンプ駆
動用モータの小型化やノズルの損傷並びに詰まり
の防止を図ることが出来る。

本発明は上述の通り、秀れた実用的効用を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用する廃液体噴霧装置の
基本構成図である。第２図は、本発明に係る廃液
体の焼却処理装置の全体系統図である。第３図
は、廃液体噴霧装置に於いて使用するノズルの部
分縦断面図であり、第４図は他の型式のノズルの
部分縦断面図である。第５図は、廃液体噴霧装置
に於いて使用する大容量ノズルの一例を示す正面
図であり、第６図はその部分縦断面図である。第
７図は従来の蒸気噴霧式外部混合型ノズルの縦断
面図、第８図は従来の蒸気噴霧式内部混合型ノズ
ルの縦断面図、第９図は従来の蒸気補助圧力噴霧
ノズルの縦断面図である。 Ａ…廃液体圧送装置、Ｂ…圧力調整装置、Ｃ…
加熱装置、Ｄ…温度制御装置、Ｅ…ノズル、Ｇ，
Ｈ，Ｉ…廃液体、１…廃棄物焼却炉、５…廃液蒸
発炉、６…再燃焼炉、１２…ポンプ、１４，１７
…制御弁、１５…一次加熱器、１６…二次加熱
器、１８…調温器、１９…調圧器、２２…ノズ
ル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧送装置Ａと圧力調整装置Ｂと廃液をその噴
   霧圧力に於ける飽和温度以上に加熱する加熱装置
   Ｃと加熱温度制御装置Ｄと噴霧ノズルＥとから成
   る廃液体噴霧装置を備え、該廃液体噴霧装置によ
   り低水分廃液体Ｇが助燃材として炉内へ供給され
   る固形廃棄物焼却炉１と；前記廃液体噴霧装置を
   備え、該廃液体噴霧装置により高水分廃液体Ｈが
   炉内へ供給されると共に前記固形廃棄物焼却炉１
   からの排ガスＴが加熱源として供給される廃液蒸
   発炉５と；前記廃液体噴霧装置を備え、該廃液噴
   霧装置により低水分廃液体Ｉが助燃材として供給
   されると共に前記廃液蒸発炉５からの排ガスＫを
   燃焼させる再燃焼炉６と；前記再燃焼炉６からの
   排ガスＬの熱を回収して前記加熱装置Ｃへ供給す
   る廃熱ボイラ７とより構成した廃液体の焼却処理
   装置。