JPH0376790A - 廃水スラツジの部分酸化法 - 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〕 本発明は生物学的廃水スラッジを全人類的環境を汚染し
ないで処理するための部分酸化法に関する。

〔従来の技術と、発明が解決すべき課題〕”廃水”とい
う用語は本発明においては特に人体排出物（ふん尿）、
家庭廃水、街路洗浄などの地域共同体廃水を含む都市衛
生廃水管路釦よび幾つかの工業廃水からの°水で流され
る廃棄物“として広い意味に定義される。都市廃水管路
における廃水の全固形分含量は通常的５００９．ｐ、ｍ
、またはそれ以上である。廃水中の固形分は大抵は動物
性噴たは植物性の物質、すなわち′有機物質”たとえば
脂肪、炭水化物および蛋白質である。廃水中に存在する
ミネラル分すなわち無機成分の中には砂およびクレイの
ほかに給水中に存在する通常の無機塩類が含まれている
。廃水スラッジは人体の健康に有害なものとして知られ
ている多くの病原体を含有している。このスラッジには
細菌、原生動物、胞子および包子などのほとんどあらゆ
る種類の有機体（生物）が含有されている。

廃水が流れの中に直接に導入されると、前述の有機物質
の腐敗による分解のために問題が起る。

このような生物化学的分解は、水中の溶存酸素を急速に
消費する物質を生威し魚などの高等動物のすべてを実際
に窒息させることによって死に至らしめる。有害なガス
も発生し、病原菌が存在すると病気の原因になる可能性
がある。廃水による酸素の消費は°生物化学的酸素要求
量°あるいは”ＢＯＤ”　と呼ばれる。ＢＯＤ試験は標
準的なサンプリング条件および試験条件を規定した米国
公衆衛生協会の標準法に基づいてノくクチリアの活性に
よって消費される酸素の量を表わすものである。

一方、°化学的酸素要求量’ｔたは°ＣＯＤ”という用
語は、腐敗して土に還元できるかどうかに関係なく廃水
中に存在する酸化可能な物質の全量を表わすものである
。ＣＯＤはＡＳＴＭ　（アメリカ材料試験協会）の試験
法Ｄ１２５２−６７によって測定される。廃水サンプル
のＢＯＤ　　と　ＣＯＤ　の数値はあらゆる点で比較で
きるものではないが、一般にはＣＯＤの減少はＢＯＤの
減少を示す。

−次廃水スラツジ中の代表的な化学組成、可燃性物質の
元素分析および不活性物質の分析は、第１表、第■表お
よび第■表にそれぞれ示されている。

第１表：未処理の一次廃水スラツジ の代表的な化学組成 項　　　　　　目　　　　　　　　　　　　　　　　　
　範　　回合乾燥固形分　（重量％　）　　　　０．５
〜８．０揮発性固形分　　　（チ）　　　　６０〜８０
グリースと脂肪　　（％）　　　　　６．０〜３０．０
（エーテル可溶分） 蛋白質　　　　　　（Ｓ）　　　　２０〜３０窒素　　
　　　　　（Ｓ）　　　　１．５〜６．０リン　　　（
Ｐｓ　Ｏｓ　、　Ｓ）　　　　　０．８〜３．０カリｆ
；１ム（Ｋ＊０１ｔｓ’）　　　　　　０〜１．０＊ル
ローｘ　　　　　（’ｌｋ　）　　　　８．０〜１５．
０鉄　（硫化物以外）２，０〜４．０ ７リカ　（８１０ｚ、チ）　　　１５．０〜２０．０ｐ
ＨふＯ〜８．０ アル力リ度（ＣａＣＯｓとしてｍＰ／１）ｓｏｏ〜ｉｓ
ｏ。

有機酸　（ＨＡｃ　　としてｍＰ／１）２００〜２００
０高発熱量　Ｂｔｕ／ｌｂ　　　　　　４０００〜７０
００（註）００は全乾燥固形分に対する重量嘩炭素 水素 窒素 ＷＲ索 硫黄 全ナトリウム 水溶性ナトリウム 全カリウム 水溶性カリウム ヒ素 ベリリウム カドζラム クロム 鋼 鉄 鉛 亜鉛 ニッケル 水銀 ５４．６０ ７．９０ ４．５０ ３２，００ １．００ １、５１５ （ｍＦ／ｌ）　　　　　　ａｓ ００ （ｍＦ／ｌ）　　　　　　５３ ４．５８ ０．３８ ３．２７ ４４ ８９ ５０ ４７ ６８ ３ ０．６８ １９８４年における米国での廃水スラッジを処理する最
も畳通の方法は以下のようなものであった。すなわち、
埋立ておよび地下に埋めることを含む約６０重量％の陸
上処理、約２０重ミラの焼却および約７重−ＭＬ峰の海
洋投棄などである。何千トンもの廃水スラッジが毎年海
洋に投棄されている。たとえば１９８８年には毎日、乾
燥重量で約１、！５００トンのスラッジが投棄された。

廃水スラッジの海洋投棄は米国の東海岸の諸都市の主要
な環境問題の一つである。１９８８年□制定された連邦
の禁止令によって１９９１年１２月３１日以降は海洋投
棄が禁止される。それｌでは、たとえばケープ・メイの
約１０６マイル東側の大西洋上にかいては処理場所にお
いて投棄されるスラッジの乾燥重量に基づいてスラッジ
１トン当、Ｄ　１００〜２００＄の投棄手数料が課せら
れることになった。

土地の不足と運送コストの高さを含めた費用のためにス
ラッジを処分するための手段としての埋立てについては
将来的に制約がある。焼却炉は熱を放出する特性に乏し
く、すす、特定物質、毒性ガスたとえばジオキサンおよ
び悪臭の問題もある。

焼却炉の使用に関して厳しい制約があるが、連邦および
州の環境保護機関の大気品質基準は本発明の方法によっ
て容易に満足させることができる。

本発明の方法において廃水スラッジを供給するために、
都市衛生廃水の原液は廃水スラッジと液体とに分離され
る。固形分と液体とを分離するための任意の適当な方法
が利用できる。たとえば、参考のためにこの明細書に記
載されている共同譲渡された米国特許第３，６８７．６
４６号にかいては、スクリーニング、重力沈降、ろ過、
遠心分離、圧搾ろ過、およびこれらの組合せが利用され
ている。

１９７９年マグロウヒル社発行のメットカーフ・エデイ
株式会社による「廃水の工学的処！／処分／再利用」の
６３６〜６３７頁には廃水スラッジの熱処理について記
載されている。共同譲渡された米国特許第３，５０７，
７８８号には廃水スラッジのコークス化が開示されてい
る。しかしながら、引用されたこれらの参考文献のどれ
一つとして単独にあるいは組合せて、環境を汚染しない
で改良および凝集された廃水スラッジと混合された石炭
その他の燃料ようなるポンプ移送可能なスラリーを処分
するための出願人による改良された部分酸化法を教示あ
るいは示唆していない。本発明の方法によれば、此の方
法に利用するための水蒸気または熱水および合成ガス、
貴重な合成ガス、還元ガスｉたは燃料ガスが生成される
という利点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は環境を汚染しないで廃水スラッジを処理するた
めの改良された部分酸化法に関するものであυ、この方
法は、（１）廃水から得られ可燃性物質および不燃性物
質よシなシ少なくとも３重量％の固形分含量を有する廃
水スラッジの濃厚水性スラリーを、少なくとも３．４０
０／分のせん断速度で約５〜１８０分の範囲の時間、加
熱しないでせん断して、廃水スラッジのポンプ移送可能
な水性スラリーを生成させる工程と、（２）工程１から
得られた廃水スラッジのせん断されたポンプ移送可能な
水性スラリーを脱水して約２５〜５０重量嘩の範囲の固
形分含量にする工程と、（３）工程２から得られ少なく
とも３，０００Ｂｔｕ／ｌｂ　（乾量基準）の比較的高
い発熱量（ＨＨＶ）を有する廃水スラッジのせん断され
たポンプ移送可能な水性スラリーに、少なくとも約８，
０００Ｂｔｕ／Ａｈ　（乾量基準）の比較的高い発熱量
（ＨＨＶ）を有する石炭訃よび／または石油コークスの
粒子ようなる補充燃料を混合して、約３０〜６５重椎嘩
の範囲の固形分含量と少々くとも約６，０００Ｂｔｕ／
ｌｂ　（乾量基準）の比較的高い発熱１１（Ｈｎｖ）を
有するポンプ移送可能な水性廃水スラッジ−石炭および
／オたは石油コークススラリーを生成させる工程と、（
４）工程３から得られた前記ポンプ移送可能な水性廃水
スラッジ−石炭および／または石油コークススラリーを
、部分酸化ガス発生器の反応領域にかいて約１，８００
７〜約２，８００？の範囲の温度、約１〜３５気圧の範
囲の圧力で、遊離酸素を含有するガスの存在下で反応さ
せて、合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスの熱い流出生
ガス流を生成させる工程とを含むことを特徴とするもの
である。ガスは通常のガス精製工程によって生ガス流か
ら除去される。

一つの実施態様にかいては、廃水スラッジの水性スラリ
ーと補充用石炭および／または石油コークスは、せん断
と混合を同時に行うためにせん断ミキサーに導入される
。

部分酸化ガス化器からの廃熱は、この方法における他の
流れ、たとえばガス化器への供給流を加熱するための工
程で利用される。本発明の方法にシいては好唸しくない
炭化水素副生物は生成しないが、廃液流における好まし
くない炭化水素は分解される。廃液流は通常の方法によ
って処理してよく、生成したスラグは浸出試験にシいて
実質的に不活性である。また、廃水スラッジの廃液流か
ら貴重な合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスが生成する
。

もう一つの実施態様は廃水スラッジを処理するための部
分酸化法に関するものであう、この方法は、（１）廃水
から得られ可燃性物質および不燃性物質ようなシ少なく
とも３重量％の範囲の固形分含量を有する廃水スラッジ
の濃厚水性スラリーを、少なくとも３，４００　／分の
せん断速度で約５〜１８０／分の範囲の時間、加熱しな
いでせん断して、廃水スラッジのポンプ移送可能々水性
スラリーを生成させる工程と、（２）工程１から得られ
た廃水スラッジのせん断されたポンプ移送可能な水性ス
ラリーを脱水する工程と、（３）工程２から得られ少な
くとも３，０００Ｂｔｕ／ｌｂ（乾量基準）の比較的高
い発熱量（Ｈ）ＩＶ）を有する廃水スラッジのせん断さ
れたポンプ移送可能な水性スラリーに、少なくとも約１
０，０００Ｂｔｕ／ｊｂの比較的高い発熱ｆｉ（ＨＨＶ
）を有する液状炭化水素または液状炭化水素系燃料より
なる補充燃料を混合して、約３０〜６５重′ｆ！に％の
固形分含量と少なくとも約６．０００　Ｂｔ　ｕ／ｌｂ
　（乾量基準）の比較的高い発熱量（ＨＨＶ）　　を有
するポンプ移送可能な供給スラリーを生成させる工程と
、（４）工程３から得られた前記ポンプ移送可能な供給
スラリーを、部分酸化ガス発生器の反応領域にかいて約
１．８００’Ｆ〜２，８００？　の範囲の温度、約１〜
３５気圧の範囲の圧力で、遊離酸素を含有するガスの存
在下で反応させて、合成ガス、還元ガスまたは燃料ガス
の熱い流出生ガス流を生成させる工程とを含むものであ
る。

さらにもう一つの実施態様は、廃水スラッジを処分する
ための部分酸化法に関するものでアシ、この方法は、（
１）廃水から得られ可燃性物質および不燃性物質ような
シ少なくとも３重量囁の固形分含量を有する廃水スラッ
ジの濃厚水性スラリーを、少なくとも　３．４００／分
のせん断速度で約５〜１８０分の範囲の時間、加熱しな
いでせん断して、廃水スラッジのポンプ移送可能な水性
スラリーを生成させる工程と、（２）工程１から得られ
た廃水スラッジのせん断されたポンプ移送可能な水性ス
ラリーを脱水して約２５〜５０重量φの範囲の固形分含
量にする工程と、（３）工程２から得られ少なくとも３
，０００Ｂｔｕ／４ｂ　（乾量基準）の比較的高い発熱
量を有するせん断されてポンプ移送可能な水性スラリー
に、少なくとも約７５Ｂｔｕ／ＳＣＦの比較的高い発熱
量（Ｈａｖ）を有するガス状燃料ようなる補充燃料を混
合して、少なくとも３００Ｂｔｕ／ＳＣＦの比較的高い
発熱量（ＨＨＶ）を有し廃水スラッジがガス状燃料中に
分散した分散液を生成させる工程と、（４）工程３から
得られた前記の微粒化された分散液を、部分酸化ガス発
生器の反応領域にかいて約１，８００”Ｆ〜２，８００
アの範囲の温度、約１〜３５気圧の範囲の圧力で、遊離
酸素を官有するガスの存在下で反応させて、合成ガス、
還元ガスまたは燃料ガスの熱い流出生ガス流を生成させ
る工程とを含むものである。

都市衛生廃水スラッジは本発明の方法によって国民的な
環境を汚染しないで処理される。本発明の方法において
は、廃水スラッジの濃厚な水性スラリーが加熱しないで
せん断され、脱水されて固形分含量が増大され、固形の
炭素質燃料たとえば石炭および／または石油コークス、
液状の炭化水素系燃料、液状の炭化水素および燃料ガス
ようなる群から選ばれた補充燃料と混合された後、自然
流下無触媒ガス発生器中で部分酸化によって遊離酸素を
含有するガスと反応させられる。同時に有益な副生物が
工程で使用されるか輸出用の水蒸気あるいは熱水の形態
で生成される一方、有用な非汚染性の合成ガス、還元ガ
スまたは燃料ガス生成物が生成される。

”および／または”という表現はここではその普通の意
味で使用されており、たとえば石炭、石油コークスおよ
びこれらの混合物ようなる群から選ばれた物質を意味す
る。ここで使用されている１加熱しないでせん断された
”という表現は、廃水スラッジの濃厚な水性スラリーを
、せん断領域において燃焼、内部または外部で生成され
た熱流による間接的あるいは直接的熱交換その他の大量
・の熱を供給する手段によって同時的に加熱することな
しにせん断することを意味する。周囲の領域から吸収さ
れる熱あるいはせん所作用によって生成される摩擦熱な
どの少量の熱は余す重要でなく影響もない。せん断は室
温の周囲条件、たとえば３５′Ｆ〜９５″Ｆまたとえば
１〜１０気圧の圧力にかいて生起することが好ましい。

本発明の方法において供給される廃水スラッジは、都市
衛生廃水の原液を通常の処理工程および装置を利用して
処理することによって生成される。

たとえば、都市衛生廃水管路からの廃水は水路を詰らせ
たうポンプを破損させたｂする石、木材：金属その他の
ごみの大きな塊を除去するためにバースクリーンを通過
させられる。粗くて重い無機の不燃性物質たとえば砂利
（じやシ）、灰、砂が次に粗粒子室にお−て沈降させて
除去される。乾燥した廃水スラッジは第■表に示される
ように約５５〜７５重量％の可燃性物質から構成されて
いる。残余は実質的に第■表に示されるような不燃性物
質ようなっている。

廃水は次に廃水スラッジの水性分散液とその他の液体と
に分離される。廃水の濃度は固形分と液体を分離するた
めの任意の適当な通常の方法、たとえば重力沈降、ろ過
、遠心分離、ハイドロクロンまたはこれらの組合せによ
って実現される。たとえば、好ましい前処理は組粒室か
らのスクリーンを通過した液のオーバーフローを最初の
沈降タンク、たとえばマグロウヒル社が１９６３年に発
行したベリーの化学技術者のハンドブックの第４版、１
９〜５０頁に示されている連続式清澄装置に導入するこ
とである。沈降タンクにおける滞留時間は、約０．５〜
１０重量嘩の嚢多分含量を有する一次スラツジのポンプ
移送可能な水性スラリーを生成させるのには、たとえば
約１・〜２４時間で十分である。−次沈降タンクは廃水
組成の不連続性をならすためにホールドアツプタンクと
しても役立つ。そうでなければ、別個の滞留タンクが使
用される。一つの好ましい実施態様においては、二次廃
水スラッジのポンプ移送可能な水性スラリーが滞留タン
ク中に導入されて一次廃水スラッジと混合される。二次
廃水スラッジは約ｌ〜１０重量％の範囲の固形分含量を
有し、前述の一次沈降タンクからのオーバーフロー液か
ら得られる。このオーバーフロー液は、二次廃水スラッ
ジを生成させるために、またＢＯＤや有機固形分含量を
減少させ、二次廃水から分離される廃水を浄化し脱塩す
るために通常の方法で処理される。−次沈降タンクから
のオーバーフロー液の処理には、水の最終用途に応じて
好ましくは通気による生化学的処理、精製によう、随意
に凝固、ろ過または遠心分離、脱塩、活性炭処理および
、たとえば塩素化によシ細菌を制御するための殺菌を伴
って、ｐＨ調節、有機固形分およびＢＯＤを２０　ｐ、
ｐ−ｍ−かそれ以下に減少させることなどの工程の幾つ
か、好１しくは全部の組合せが含まれる。過度に酸性ま
たは塩基性の廃水は中和されてｐＨは約６〜９の範囲の
水準に調節される。けん気性および好気性の生物学的処
理法は低濃度の有機物置で汚染された廃水の放出に起因
する組成による酸素消費汚染を経済的に減少させること
に使用できるので好ましい。利用できる好適な通常の生
物学的方法には活性汚泥ユニット、通気安定化貯水槽お
よび散布ろ床処理装置が含筐れる。

それから精製された水は引続き工程で利用される。たと
えば急冷タンクに直接に接触させることによって、また
は廃熱ボイラーにおける間接的な熱交換によって生成物
ガスの冷却水として利用される。溶解している固形分を
除去した後に副産物としての水蒸気が生成する。熱水あ
るいは水蒸気は本発明の方法における他の流れとの間接
熱交換に利用される。たとえば、ガス化装置への供給流
を予熱するのに利用される。過剰の水はシステムから排
出されるか、または系外で工業的な用途に利用される。

一次廃水スラツジを含む一次沈降タンクまたは約０〜５
０重量ｇｂ（廃水スラッジの全量を基準として）の二次
廃水スラッジと混合された一次廃水スラツジを含む貯留
タンクからのスラッジのアンダーフローは、脱水され必
要に応じて少なくとも３．０重量％、たとえば約１０〜
２５重量％の範囲の固形分含量を有する廃水スラッジの
濃厚水性分散液が生成される。さらに、スラッジを脱水
させて約２５〜５０重ｊｌ嘩の範囲の固形分含量を有す
るポンプ移送可能な水性スラリーを生成させることは、
次のせん断工程の後に行われる。

約２０重量％の固形分含量を有する廃水スラッジの水性
分散液は石炭と混合されると非常に粘稠なスラリーを生
成することは先に明らかにされている。すなわち、廃水
スラッジの水性スラリーを石炭の粒子と混合させて約０
〜５０重量嘩の範囲の固形分含量を有する廃水スラッジ
−石炭の水性スラリーを生成させると、得られたスラリ
ーは極めて粘稠であったために、どうしてもポンプ移送
することはできなかった。

しかしながら、この欠点は本発明の方法によって今では
克服されており、たとえば本発明の方法によって固形分
含ｉｋが高く廃水スラッジを多く含有するスラッジ−石
炭および／ｉたは石油コークスのポンプ移送可能な水性
スラリーが生成される。

後に続く廃水スラッジのガス化から得られる利益は、廃
水スラッジ−石炭および／または石油コークスの水性ス
ラリー中の廃水スラッジの百分率によって決定されるの
で、このことは経済的な利点である。少なくとも３ｉｍ
優、たとえば約１０〜２５重量％の固形分含量を有する
廃水スラッジの濃厚な水性スラリーを、室温たとえば３
５〜９５７、約１〜５気圧において、少なくとも３，４
００／分のせん断速度で約５〜１８０分の範囲の時間、
加熱しないでせん断することによって、廃水スラッジの
ポンプ移送可能な水性スラリーが生成される。廃水スラ
ッジの物理的特性はこのような熱処理を行なわないぜん
断によって変化する。たとえは、ゲル構造が破壊されて
スラッジの固形分の親水性が低下する。固形分と水との
界面の結合力が弱くなると、廃水スラッジの水性分散液
は通常の方法によって容易にさらに脱水される。たとえ
ば石炭および／ｌたは石油コークスの粒子をせん断され
た廃水スラッジに混合して含有させた固形分濃度が比較
的高い、たとえば３０〜６５重量嘩のポ嚢多移送可能な
スラリーが本発明の方法によって生成されることが発見
されたのは予想外のことであった。室温および常圧にお
いて３，４００７分という前述の最小のせん断速度で加
熱しないで廃水スラッジをせん断すると、廃水スラッジ
と石炭および／ｌたは石油コークスのポンプ移送可能な
水性スラリーに含まれ得る廃水スラッジおよび／または
石炭および／ｌたは石油コークスの量が増大することが
見出されたのは予想外のことであつた。この事実は第■
表に示されている。

第■表二石炭との混合前の廃水スラッジの加熱なしでの
せん断が、廃水 スラッジと石炭のポンプ移送可 能な水性スラリーの最大固形分 含量に及ぼす影響 なスラリーの最大値 １７６．８００ １７６．８００ １７６．８００ ３．４００゜ １７６．８００ ５９、Ｉ ４４．１ ５ ２ ６ ７ ４４．８ ４２，５ ３４．５ ５ ０ １　混合機中で１７，０００　ｒｐｍでかくはんするこ
とによって付与されるせん断応力 ２、　４０Ｏｒｐｍで１３５分間かくはんすることによ
って付与されるせん断応力 第■表に示されたデーターは、加熱しないでせん断応力
だけを作用させるとポンプ移送可能な石炭−スラッジの
スラリー中に含有できる下水スラッジの量、および約３
３重量％までのスラッジのみのスラリー中に含有できる
前記の童が増加することを示している。せん断心カはこ
の実験にかいては通常の混合機中で、かくはん羽根によ
って作用させられた。スラッジに作用したせん断心カの
量が重要であると思われる。最低のせん断心カ（３、、
４００／分）を作用させるとスラッジのスラリー化特性
に変化が起る。

共同Ｍ渡された米国特許出！第３８９，４３５号は、廃
水スラッジを石炭と混合して部分酸化法に好適な供給原
料になるスラリーを形成させる前に前記スラッジを適当
な温度で加熱することが有利であることを示している。

スラッジを加熱しながらせん断応力を作用させることが
加熱あるいはせん断単独の場合よシも有利であることを
示すデーターが示された。せん断と加熱の両方を行うこ
とはガス化装置に供給するポンプ移送可能なスラリーに
含有させることのできるスラッジの量を増加させるので
有利である。しかしながら、加熱およびせん断を受けた
スラッジの方が、加熱しないでせん断のみを受けたスラ
ッジよシもスラリー中によシ多く含有させることができ
るという事実にもかかわらず、熱源が準備されていない
か加熱のコストが余うにも高くつく状境の下では加熱し
ないでせん断のみを行うことが最良の選択になる。スラ
ッジがぜん断を受けるだけの場合には加熱も必要でない
かも知れない処理の必要性を導入する。たとえばスラッ
ジの加熱はそのＢＯＤが高くてシステムの処理能力を超
える可能性があるので、通常の処理装置内で再循環でき
ない分離可能な水性の流れを生成する。したがって流れ
を処理するために、けん気性消化ユニットを構成するこ
とが必要である。

加熱しないで廃水スラッジをせん断し、引続いて廃水ス
ラッジよシも大きい熱含量を有する補充燃料、たとえば
好ましくは石炭とともに改良された廃水スラッジの部分
酸化を行うようになっている本発明の方法においては、
部分酸化ガス化装置からの流出ガス流の廃熱がこの方法
で使用するための、あるいは輸出用の飽和水蒸気または
過熱水蒸気を生成するために利用できるので有利である
。

加熱しないでせん断された後に、廃水スラッジの水性分
散液は通常の手段、たとえば沈降夕／り、遠心分離、蒸
留によって約２５〜５０ｉ１（１％の範囲の固形分含量
、好筐しくは約３２重ｆ！％の固形分含量まで容易に濃
縮することができる。

加熱しないでせん断された廃水スラッジの比較的低い熱
含量、たとえば少なくとも約３，０００Ｂｔｕ７ｔｂ　
はスラッジに石炭および／または他の石油コークスの粒
子あるいは廃水スラッジようも高い熱含量を有する他の
一つの補充燃料を混合することによって増大する。たと
えば固形″！または液状の補充燃料は少なくとも約８，
０００　Ｂ　ｔ　ｕ／ｌｂの比較的高い発熱量を有する
もので危ければなら々い。

ガス状の補充燃料は少なくとも約７５　Ｂｔｕ／ＳＣＦ
の比較的高い発熱量（ＨＨＶ）を有していなければなら
ない。石炭および／または石油コークスまたは他の燃料
と廃水スラッジとの混合生成物は少々くとも約６，００
０　Ｂ　ｔ　ｕ／ｌｂの比較的高い最小値を有していな
ければならない。

部分酸化ガス発生器への供給燃料は約１０〜７０重量％
たとえば約２５〜６０１ｉ辿嘩の廃水スラッジを含有し
、残余は粒状の石炭および／または石油コークスまたは
加熱しないでせん断された廃水スラッジよシも高い熱含
量を有する他の燃料を含有している。石炭および／ｌた
は石油コークスはＡＳＴＭのＥｌｌ−７０に基づくふる
い等級標準（ＳＤＳ）１．４０ｍｍ、選択番号１４、た
とえば約４２５μｍ、選択番号４０を１００１通過する
ような粒度を有するものである。灰分含有石炭という用
語は、無煙炭、歴青炭、亜歴青炭、石炭からのコークス
、亜炭、石炭の木質化によって得られる残渣およびこれ
らの混合物を含んでいる。石油コークスは通常の遅延コ
ークス化法または流動コークス化法によって生成される
。

廃水スラッジと部分酸化ガス発生器への供給燃料を含む
石炭その他の燃料とのポンプ移送可能な水性スラリーは
、約３０＃６５重量嘩の範囲の固形分含量、たとえば約
１０〜７０重量嘩の固形分含量を有する。この供給スラ
リーはインラインミキサーなどの通常のミキサーを使用
して下記の物質、すなわち（１）水、液状炭化水素、液
状炭化水素系燃料およびこれらの混合物ようなる群から
０選ばれた液状キャリヤ中に石炭および／ｌたは石油コ
ークスを分散させたポンプ移送可能なスラリーと（２）
約２５〜５０重量％の範囲の固形分含量を有する廃水ス
ラッジの水性分散液を混合することによって調製される
。石炭および／または石油コークスのスラリーは約１０
〜７０重量％の範囲の固形分含量、たとえば約２５〜５
０重量％の固形分含量を有する。物質（１）における液
状炭化水素系燃料スラリー媒体は未使用粗原料、石油蒸
留およびクラッキングの残渣、石油留出物、還元粗原料
、全粗原料、石炭に由来する油およびこれらの混合物よ
うなる群から選べばよい。

別の方法としては、ガス化器に供給される約１０〜７０
重量嘩の範囲の固形分含量を有するポンプ移送可能々ス
ラリーは、通常の粉砕機中で石炭および／ｌたは石油コ
ークスと、約２５〜５０重量％の範囲の固形分含量を有
する加熱しないでせん断された廃水スラッジの濃厚水性
スラリーとを粉砕することによって経費を著しく節減し
て調製される。この方法によれば石炭および／または石
油コークスと廃水スラッジは同時に粉砕されて、石炭お
よび／ｌたは石油コークスについて前に指定された適当
な粒度になシ混合される。石炭および／または石油コー
クスは乾燥した形態で供給されてもよく、水、液状炭化
水素系燃料またはこれらの混合物などの液状キャリヤー
に含ませて供給されてもよい。

一つの実施態様においては、石炭および／または石油コ
ークスと廃水スラッジを含有するガス化器への供給スラ
リー中の石炭および／または石油コークスよりなる補充
燃料は未使用粗原料、石油の蒸留およびクラッキングか
らの残渣、石油留出物、還元粗原料、全粗原料、油に由
来する石炭、アスファルト、コールタール、シエール油
、タールサンド油およびこれらの混合物からなる群よう
選ばれた液状炭化水素ｉたは液状炭化水素系燃料によっ
て置き換えられた。液状炭化水素たとえばアルコールお
よび／またはアルデヒドまたは液状炭化水素系燃料の廃
液流の量は、加熱しないでせん断される廃水スラッジの
水性スラリーと液状炭化水素または液状炭化水素系燃料
との混合物が約８．０００　Ｂ　ｔ　ｕ／ｌｂの最小の
熱含量を有するようになっている。

燃料の供給流たとえば廃水スラッジと石炭および／ｌた
は石油コークスの水性スラリーおよび遊離酸素を含有す
るガスの流れが自然流下順流垂直式耐火材内張り鋼壁圧
力容器中に導入されて、ここで部分酸化が行われる。代
表的なガス発生器はこの明細書に参考のため引用されて
いる共同譲渡された米国特許第３．５４４，２９１号に
示され記載されている。

この明細書に参考のために引用されている共同譲渡され
た米国特許第３．８４７，５６４号および第４，５２５
．１７５号に示され記載されているような３流あるいは
４流環状型バーナーが部分酸化ガス発生器に供給流を導
入するのに使用される。たとえば、米国特許第３，８４
７，５６４号に関しては遊離酸素含有ガスは前記バーナ
ーの中央導管１８と外側環状流路１４を同時に通過する
。遊離酸素を含有するガスは実質的に純粋な酸素すなわ
ち９５モルφ以上の酸素、酸素増強空気すなわち２１モ
ル嘩以上の酸素、および空気よりなる群から選ばれる。

、遊離酸Ｓｔ−含有するカスは約１００７〜１，０００
”Ｆの範囲の温度で供給される。廃水スラッジと石炭お
よび／または石油コークスとの水性スラリー、おるいは
廃水スラッジと液状炭化水索または散状炭化水素系燃料
とのポンプ移送可能な水性スラＩＪ　−が、約６５０７
までの範囲の温度で中間環状流路１６を通過する。

バーナーアセンブリーは無触媒合成ガス発生器の頂部イ
ンレットポートから下方に挿入されている。バーナーは
燃料、遊離酸素を含有するガスおよび温度調節剤を反応
領域に直接に充填する下流端を備えたガス発生器の中心
軸線に沿って延在している。

ガス発生器への供給流中の固体、液体またはガス、水お
よび酸素の相対的比率は、燃料中の炭素のかなうの部分
たとえば約９０ｊ量嘩あるいはそれ以上まで酸化炭素に
転化し、約１，８００７〜３．５００″Ｆの範囲の自生
反応領域温度を維持するように注意深く制御される。ガ
ス化器の温度は溶融ス２ッグが生成されるように約２，
２００″Ｆ〜２，８００’Ｆの範囲にあることが好筐し
い。筐た、供給燃料中のＨ１０／Ｃの重量比は約０．２
〜３．０の範囲たとえば約１．０〜２，０の範囲にある
。供給燃料中の炭素に対する遊離酸素の原子比率は約０
．８〜１．４の範囲たとえば約１．０〜１．２の範囲に
ある。

廃水スラッジ中の結合酸素の量が多いと遊離酸素が減少
するので有利である。

反応領域における滞留時間は約１〜１０秒の範囲にあシ
約２〜８秒であることが好ましい。ガス発生器に対して
実質的に純粋な酸素を供給するときには、ガス発生器か
らの流出ガスの組成は乾量基準のモル嘩として、Ｈ％が
１０〜６０、ＣＯが２０〜６０、Ｃ０２が５〜４０、Ｃ
Ｈ４が０．０１〜５、Ｈ２ＳとＣＯＳの合計がＯ〜５、
Ｎ２が０〜５、Ａｒが０〜１．５である。ガス発生器に
空気を供給するときには、ガス発生器からの流出ガスの
組成は乾量基準のモル嘩としてＨ！２〜２０、ＣＯ５〜
３５、ｃｏｔ　５〜２５、ＣＨ４０〜２、Ｈ，ＳとＣＯ
Ｓの合計０〜３、Ｎ２４５〜８０、Ａｒ０．５〜１．５
程度になる。　流出ガス流中には未転化の炭素、灰分ま
たは溶融スラッグが含１れる。組成と用途に応じて、流
出ガス流は脅威ガス、還元ガスまたは燃料ガスと呼ばれ
る。石炭は灰分含量が高く、たとえば約１０〜３０重′
ｊｌＩｓである。

補充燃料として石炭が使用されるときには石炭の灰分は
廃水スラッジ中の不燃性物質を包み込み、包み込まれた
物質は実質的に不活性な溶融スラッグとしてガス発生器
の反応領域から流出することが有利であることが見出さ
れたのは予想外であった。

合成ガス発生器の反応領域からの流出熱ガス流は、水中
での直接的な急冷ｔたは氷水どによる間接的な熱交換に
よって約２５０Ｔ〜７００１の範囲の反応温度以下の温
度に急冷されてガス冷却器中に水蒸気を生成させる。ガ
ス流は通常の方法によって浄化され精製される。　たと
えば共同譲渡された米国特許第４．０５２，１７６号が
参考になり１この特許にはＨｚＳ％ＣＯ８およびＣ（ｈ
　の除去についての参考が含まれている。

もう一つの実施態様にかいては、補充燃料は天然ガスｉ
たは燃料ガスの一部たとえば廃水スラッジと燃料ガスの
部分酸化によってガス発生器中で下流に生成するＨ、　
、ＣＯＴｈよびＣＨ４のガス状混合物ｉどの燃料ガスで
ある。　廃水スラッジと燃料ガスの噴鐸分散液はバーナ
ーから上流に、または反応領域におけるバーナーの先端
に流れを衝突させることによって生成される。このよう
な噴霧分散液は少なくとも３００Ｂｔｕ／ＳＣＦ　の比
較的高い発熱量（ＨＨＶ）を有するものである。

たとえば廃水スラッジのスラリーは前述の米国特許第３
，８４７，５６４号における３流環状型バーナーの中間
環状流路によってガス化器中に導入される。遊離酸素を
含むガスは外側環状流路１４または中央部導管１Ｂを通
過し、燃料ガスはその他の流路を通過する。あるいは、
遊離酸素を含むガスは中央部導管１８および外側環状流
路１４を通過し、燃料ガス中に含まれる廃水スラッジの
ガス状分散液は中間環状流路１６を通過する。

一つの実施態様にかいては、廃水スラッジおよび補充燃
料中の灰分に存在する不燃性物質を不活性溶融スラップ
として包み込んで除去することを容易にするために、他
の供給物質とともに一つの添加剤が部分酸化反応領域に
導入される。この添加剤は鉄を含む物質、カルシウムを
含む物質、ケイ素を含む物質およびこれらの混合物より
なる群から選ばれる。不燃性物質１重量部について約０
゜１〜１０重量部の添加剤がガス化器に導入される。

鉄を含む添加剤物質はたとえば鉄、酸化鉄、炭酸鉄、硝
酸鉄およびこれらの混合物ようなる群から選ばれる。カ
ルシウムを含む添加剤物質はたとえば酸化カルシウム、
本漬化カルシウム、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、
フッ化カルシウム、リン酸カルシウム、ホウ酸カルシウ
ムおよびこれらの混合物ようなる群から選ばれる。ケイ
素を含む添加剤物質はたとえばシリカ、石英、ケイ酸塩
、火山灰およびこれらの混合物ようなる群から選ばれる
。

〔実施例〕

以下、本発明の好ましい実施態様を示す添付図面を参照
して本発明の完全な理解を助ける。この実施態様は本発
明を記載された特定の方法あるいは物質に限定するもの
ではない。

管路１中の都市衛生廃水はスクリーニング設備２を通過
し、ここでＶ４インチまたはそれ以上の間隙を有するパ
ースクリーンにかけられ、それから管路３と粗粒室４を
通過する。大きな物体と粗粒はこのようにして除去され
る。木切れ、野菜、粗粒、砂、石などの大きな寸法の物
体は周期的に取出されて埋立てに利用される。次に廃水
は管路５を通過して一次沈降タンク、沈降タンクまたは
清澄装置６に入シ、ここで沈降後に第■表に示すような
元素分析結果を有する一次スラッジが管路Ｔから取出さ
れる。この−次スラツジは次に貯留タンク８に導入され
る。

管路９中の一次沈降タンクからのオーバーフロー液は処
理されてＢＯＤおよび有機固形含量を減少させられ精製
され、随意に脱塩されることが好ましい。このため、管
路９中のオーバーフロー液の流れは管路１１からの空気
および管路１２からのろ液または上澄み液の流れととも
に通気生化学設備に導入される。管Ｗｌｒ１２からの物
質は管路１６訃よび１２ｔ−通ってそれぞれ下流フィル
ター、沈降タンクまたは蒸留塔１５からのろ液、上澄み
液または留出液である。

流入液中の有機物質の生物化学的分解は通気装置１０中
で起る。ｐＨは約６〜９の範囲であることが好筐しい。

このようにして、通気装置における活性汚泥法によって
約２〜４時間以内にＢＯＤは２０ｐ、ｐ、ｍ以下に減少
させられる。管路ＩＴからの処理液の沈降は沈降タンク
すなわち清澄装置１８中で行われる。沈降タンク１８の
底部からの二次廃水スラッジは管路１９を通って貯留タ
ンク８に流入する。沈降タンク１８からのオーバーフロ
ー水は管路２０を通過し管路２２からの塩素によって管
路２１中で殺菌される。管路２０の流出水がこの方法に
おいて生成する廃熱流によって殺菌されるときにはガス
化と廃水処理を組合せたもう一つの利点が生れる。塩素
化、紫外線処理およびこれらの組合せの別の方法の省略
がこのようにして行われる。随意に水が脱イオン化され
および／またはろ過される。

廃水スラッジの一次混合物、あるいは貯留タンク８から
の一次廃水スラツジと二次廃水スラッジは加熱しないで
周囲の温度および圧力条件において管路２５を通過して
せん断装置２６に入る。この水性スラリーの流れの固形
分含量は少なくとも３重量％たとえば１０〜２５重量係
である。せん断装置は廃水スラッジの水性スラリーを同
時に加熱しないで、せん耐応力だけを作用させる。使用
される通常のせん断装置としては、せん断羽根を備えた
混合機すｉわち混合タンク２８があシ、この装置は周囲
の温度および圧力条件において３，４００分の最小のせ
ん断速度で約５〜１８０分の範囲の時間、モーター２７
によって駆動される。廃水スラッジの水性スラリーは容
易に流動し容易にポンプ移送できるまでせん断される。

他のせん断装置としては、インライン静止ミキサー、粉
砕機、細断装置およびポンプがあシ、これらは最小のせ
ん断速度を付与する。加熱しないでせん断のみを行うと
廃水スラッジと約３３％の石炭および／ｌたは石油コー
クスのポンプ移送可能な水性スラリー中に含有可能な廃
水スラリーの量を増大させる。

タンク２６から無臭のガスが除去され管路３０を通って
湿式スクラバーその他の通常の臭気制御ユニットに送ら
れる。

廃水スラッジのポンプ移送可能なスラリーはこのように
してタンク２８中で生成される。このポンプ移送可能な
廃水スラッジのスラリーは管路３１を通過して脱水手段
１５たとえばフィルター、沈降タンクまたは蒸留塔など
に入る。ポンプ移送可能な廃水スラッジの水性スラリー
は約２５〜５０重量係の範囲の固形分含量を有し、管路
３２を通過して貯留タンク３３に入る。

タンク３３中の廃水スラッジの水性スラリーは管路３４
を通過してインライン静止ミキサー３５に入シ、ここで
貯留タンク３６および管路３７からの石炭および／また
は石油コークスの水性スラリーと混合される。水性廃水
スラッジ−石炭および／ｌたは石油コークススラリー混
合物は約３０〜６５重１係の範囲の固形分含量を有し、
ミキサー３５から管路３１を経由して合成ガス、還元ガ
スまたは燃料ガス生成のための通常の自然流下順流垂直
式無触媒耐火材内張す部分酸化ガス発生器中に導入され
る。あるいは、インライン静止ミキサー３５の代シに粉
砕機を利用してもよい。このような場合には石炭および
／または５油コークスは管路３Ｔから導入され、管路３
４からの廃水スラッジの水性スラリーとともに粉砕され
る。

本発明のもう一つの実施態様においては、脱水装置１５
はバイパスされて、たとえば約１０〜２５重量係の範囲
の固形分含量を有する配管３１中の廃水スラッジのせん
断された水性スラリーはインライどミキサーまたは粉砕
機２５に直接に導入され、ここで管路３７からの石炭お
よび／または石油コークスの水性スラリー、あるいは乾
燥した石炭および／または石油コークスと混合される。

約３０〜６５重１係の範囲の固形分含量を有する廃水ス
ラッジ・石炭および／または石油コークスの水性スラリ
ーは、このようにして生成され部分酸化ガス発生器への
供給燃料として利用される。

さらにもう一つの実施態様においては、廃水スラッジの
濃厚水性スラリーのせん断と、石炭および／または石油
コークスの粒子よυなる補充固形燃料との混合は同一の
せん断ミキサー中で同時に行われ、この方法は（１）廃
水から得られ可燃性物質と不燃性物質よりなう、たとえ
ば少なくとも３重ＡＡδ　　１０−５％、有する廃水ス
ラッジの濃厚水性スラリーを、周囲の温度３よび圧力条
件でせん断領域において少なくとも３，４００／分のせ
ん断速度で約５〜１８０分の範囲の時間、加熱しないで
せん断する工程と、（２）廃水スラッジの水性スラリー
を少なくとも約８，０ＯＯＢｔｕ／ｌｂ（乾量基準）の
比較的高い発熱量（ＨＨＶ）を有する石炭および／ｌた
はコークスの粒子ようなる補充燃料とともにせん断訃よ
び混合するための前記せん断領域に導入して、約３０〜
６５重１係の範囲の固形分含量と少なくとも約６．００
０　Ｂｔｕ／４ｂ　　（乾量基準）の比較的高い発熱量
（ＨＨＶ　）　ｔ−有するせん断されてポンプ移送可能
な水性廃水スラッジ−石炭訃よび／または石油コークス
スラリーを生成させる工程と、（３）工程２から得られ
た前記せん断されてポンプ移送可能な水性廃水スラッジ
−石炭および／または石油コークススラリーを、部分酸
化ガス発生器の反応領域にかいて約ｉ　、　８００　”
Ｆ〜２　、８００下の範囲の温度で約１〜３５気圧の範
囲の圧力で遊離酸素を含むガスの存在下で反応させて、
合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスの熱い流出生ガス流
を生成させる工程とを含むものである。

前述の補充固形燃料は石炭および／または石油コークス
の乾燥粒子として、あるいは石炭および／″または石油
コークスのポンプ移送可能な水性スラリーとして、せん
断および混合するために供給される。せん断ミキサーに
供給される固形燃料の粒度は１００％がＡＳＴＭのＥｌ
ｌ−７０ふるい等級標準（ＳＤＳ）１．４Ｏｎ＋、選択
番号１４、たとえば約４２５μｍ１選択番号４０を通過
するような粒度である。

本発明の方法は、解明および説明のためにのみ一般的に
、そして特定の組成の物質に関する実例によって記述さ
れてきた。以上の記述からこの技術分野の熟練者にとっ
ては、この明細書に開示されている方法および物質の様
々な変更が本発明の精神から外れることなく行われ得る
ことは自明のことであろう。

〔好ましい実施の態様〕

（１）　　特許請求の範囲第３項の方法において、前記
補充固形燃料は石炭、であり１工程１の廃水スラッジ中
の不燃性物質を前記石炭中に含１れる灰分によって包み
込む工程と、この包み込１れた物質を不活性々溶融スラ
ッグとして工程３のガス発生器の反応領域から流出させ
る工程とを有する方法。

（２、特許請求の範囲第３〜５項および実施態様（１）
のいずれかの方法において、工程３からの前記熱い流出
生ガス流をガス精製領域に導入し、前記流出ガス流から
Ｈ，Ｓ、ＣＯ８およびＣＯ□を除去する工程を有する方
法。

（３）　　＠許請求の範囲第３項または実施態様（１）
の方法において、前記脱水が重力沈降、ろ過または蒸留
によって行われる方法。

（４）特許請求の範囲第３項または実施態様（１）の方
法において、工程２の混合が、廃水スラッジのポンプ移
送可能なせん断された水性スラリーが約１０〜９０重量
係の範囲の固形分含量を有するポンプ移送可能な石炭お
よび／または石油コークスの水性スラリーと混合され、
前記廃水スラッジ−石炭および／ｌたは石油コークスの
水性スラリー中の廃水スラッジの含有量が約１０〜３０
重量係であるような混合領域において行われる方法。

（５）特許請求の範囲第３項または実施態様（１）の方
法において、工程２の混合が、粉砕機中で行われ、前記
廃水スラッジ−石炭および／または石油コークスのポン
プ移送可能な水性スラリーと前記補充燃料中の石炭およ
び／ｌたは石油コークスの粒子が、ＡＳＴＭＥＩＩ−７
００ふルイ等級標準（ＳＤＳ）、１．４０１１１１％選
択番号１４を１００係通過するような粒度に粉砕される
方法。

（６）特許請求の範囲第３項、第４項または実施態様（
１）の方法において、廃水スラッジおよび補充燃料の灰
分中の前記不燃性物質の包み込みを容易にするために工
程３の反応領域に添加剤を導入する工程を有する方法。

（７）実施態様（６）の方法において、前記添加剤は鉄
を含む物質、カルシウムを含む物質、ケイ素を含む物質
およびこれらの混合物ようなる群から選ばれる方法。

（８）実施態様（７）の方法において、前記の鉄を含む
物質は鉄、酸化鉄、炭酸鉄、硝酸鉄およびこれらの混合
物よりなる群から選ばれ、前記のカルシウムを含む物質
は酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム
、硝酸カルシウム、７フ化カルシウム、リン酸カルシウ
ム、ホウ酸カルシウムおよびこれらの混合物よりなる群
から選ばれ、前記ケイ素を含む添加剤物質はシリカ、ケ
イ酸塩、石英、永山灰およびこれらの混合物ようなる群
から選ばれる方法。

（９）％許請求の範囲第３項の方法において、廃水から
除去した水に通気して工程１における廃水スラッジの前
記濃厚水性スラリーを生成させる工程、通気された物質
を二次廃水スラッジの水性スラリーとオーバー７０−水
とに分離する工程、オーバーフロー水を精製する工程、
および二次スラッジの水性スラリーに工程１において処
理されるべき廃水スラッジの濃厚水性スラリーを混合す
る工程を有する方法。

０　実施態様（９）の方法において、塩素化、工程で生
成した廃熱による加熱、紫外線による処理またはこれら
の組合せよりなる群から選ばれる通常の処理工程によっ
て前記オーバーフロー水を殺菌する工１を有する方法。

ａυ　実施態様（９）またはαＱの方法において、部分
酸化反応領域からの流出ガス流との間接的な熱交換中に
精製水を通して本発明の方法における他の流れとの間接
的な熱交換に利用する水蒸気を生成させる工程を有する
方法。

α力　実施態様（９）〜ａυのいずれか一つの方法にお
いて、前記精製された水の少なくとも一部を使用して工
程３からの熱い流出生ガス流を急冷して、本発明の方法
における他の流れとの間接的熱交換のための熱い冷却水
を生成させる工程を有する方法０ ０　特許請求の範囲第１項または第３項の方法において
、二つの同心の塊状形流路によって囲１れた中央部導管
を有する環状型バーナーの中間的環状式流路によって、
前記ポンプ移送可能な供給スラリーまたは廃水スラッジ
をガス状燃料に分散させた前記分散液を、工程３０部分
酸化ガス発生器の反応領域に導入しながら、同時に遊離
酸素を含むガスを中央部導管と外側環状形流路に通す工
程を有する方法。

０４％許請求の範囲第１項または第３項の方法において
、前記補充固形燃料が無煙炭、歴青炭、亜歴青炭、石炭
からのコークス、亜炭、石炭、の木質化によって得られ
る残渣およびこれらの混合物ようなる群から選ばれる石
炭である方法。

Ｏ９特許請求の範囲第１項または第３項の方法において
、前記石炭および／ｌたは石油コークスが、水、液状炭
化水素、液状炭化水素系燃料およびこれらの混合物より
なる群から選ばれる液状媒体中で石炭および／ｌたは石
油コークスをポンプ移送可能なスラリーとして供給され
る方法。

αｅ　特許請求の範囲第１項または第３項の方法におい
て、前記液状炭化水素系燃料が、未使用粗原料、石油蒸
留およびクラッキングの残渣、石油留出物、還元粗原料
、アスファルト、コールタール、シエール油、タールサ
ンド油およびこれらの混合物ようなる群から選ばれる方
法。

（１？）　　特許請求の範囲第１項または第３項の方法
において、前記補充燃料が天然ガス、部分酸化ガス発生
器にかいて生成するガスの一部釦よびこれらの混合物よ
うなる群から選ばれる方法。

Ｏ８特許請求の範囲第３項の方法において、廃水スラッ
ジの前記ポンプ移送可能な水性スラリーを、二つの同心
環状形流路によって囲まれた中央部導管を有する環状型
バーナーの中間的環状式流路に通しながら、同時に遊ａ
ＰＩｌ累を含むガスを中央部導管または外側環状形流路
に通し、燃料ガスの別の流れを残シの導管に通すことに
よって前記混合が行われるようにした方法。

Ｏ９特許請求の範囲第４項の方法において、前記補充固
形燃料が工程２において石炭および／または石油コーク
スの乾燥粒子として、あるいは石炭訃よび／または石油
コークスの水性スラリーとして混合するために供給され
る方法。

■　特許請求の範囲第５項の方法において、前記補充固
形燃料が石炭および／または石油コークスの乾燥粒子と
して、あるいは石炭および／または石油コークスの水性
スラリーとして工程２においでせん断および混合するた
めに供給される方法。

Ｑυ　実施態様翰の方法において、工程２におけるせん
断領域に供給される固形燃料の粒度が、ＡＳＴＭの［１
１−７０のふるい等級棟準（ＳＯ８）、１．４０　ｍｍ
、選択番号１４を１００％通過するような粒度である方
法。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法の好ましい実施態様を得る装置系の
概略系統図である。 ２・・・・バー・スクリーン、＼４・・・・粗粒室、６
・・・・沈降タンク、１０・・・・通気装置、 ８・・・・貯留タンク、 ３５・ ・・インテ インミキサー。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）廃水スラッジを部分酸化する方法において、廃水
   から得られ、可燃性物質および不焼性物質よりなる廃水
   スラッジの濃厚水性スラリーを、せん断領域において少
   なくとも３，４００／分のせん断速度で約５〜１８０分
   の範囲の時間、加熱しないでせん断して、このスラリー
   から廃水スラッジのポンプ移送可能な水性スラリーを生
   成させる工程（工程１）と、廃水スラッジや前記水性ス
   ラリーに、少なくとも約８，０００Ｂｔｕ／ｌｂ（乾量
   基準）の比較的高い発熱量（ＨＨＶ）を有する石炭およ
   び／または石油コークスの粒子、または標準フィート（
   ＳＣＦ）当り少なくとも約７５Ｂｔｕの比較的高い発熱
   量（ＨＨＶ）を有するガス状燃料または少なくとも約１
   ０，０００Ｂｔｕ／ｌｂの比較的高い発熱量（ＨＨＶ）
   を有する液状炭化水素または液状炭化水素系燃料よりな
   る補充固形燃料を混合して、約３０〜６５重量％の範囲
   の固形分を含有して少なくとも６，０００Ｂｔｕ／ｌｂ
   （乾量基準）の比較的高い発熱量（ＨＨＶ）を有するポ
   ンプ移送可能な供給スラリー、あるいは少なくとも３０
   ０Ｂｔｕ／ＳＣＦの比較的高い発熱量（ＨＨＶ）を有し
   廃水スラッジがガス状燃料中に分散した分散液を生成さ
   せる工程（工程２）と、前記ポンプ移送可能な供給スラ
   リーを部分酸化ガス発生器の反応領域において約１，８
   ００Ｆ〜２，８００Ｆの範囲の温度、約１〜３５気圧の
   範囲の圧力で、遊離酸素を含有するガスの存在下で反応
   させで、合成ガス、還元ガスまたは燃料ガスの熱い流出
   生ガス流を生成させる工程（工程３）とを含むことを特
   徴とする廃水スラッジの部分酸化法。
2. （２）工程１における前記せん断が、温度および圧力の
   周囲条件の下でせん断領域において生起することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項の方法。
3. （３）前記濃厚水性スラリーが、少なくとも３重量％の
   固形分含量を有し、このスラリーに前記固形燃料または
   前記液状炭化水素系燃料または前記ガス状燃料を混合す
   るに先立つて、廃水スラッジのせん断されたポンプ移送
   可能な水性スラリーを脱水して、固形分含量を約２５〜
   ５０重量％の範囲にし発熱量（ＨＨＶ）を比較的高い少
   なくとも３，０００Ｂｔｕ／ｌｂ（乾量基準）にする工
   程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項の方法。
4. （４）工程１における前記せん断が、約２５〜５０重量
   ％の範囲の固形分含量と少なくとも３，０００Ｂｔｕ／
   ｌｂ（乾量基準）の比較的高い発熱量（ＨＨＶ）を有す
   る廃水スラツジの前記ポンプ移送可能な水性スラリーを
   生成させた後、前記固形燃料が前記補充固形燃料と混合
   されることを特徴とする特許請求の範囲第２項の方法。
5. （５）前記補充固形燃料が、廃水スラッジの前記ポンプ
   移送可能な水性スラリーとともにせん断および混合する
   ために前記せん断領域に導入されることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項の方法。