JPH046309A

JPH046309A - 焼却溶融処理装置

Info

Publication number: JPH046309A
Application number: JP2107138A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ikeda; 史郎池田; Yasuo Mitsushiba; 三柴　泰男; Masami Sato; 正己佐藤
Original assignee: JGC Corp
Current assignee: JGC Corp
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-10
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JP2517778B2

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Ｊ本発明は、し尿、汚泥、下水処理によって生した汚泥、
産業廃水汚泥等を減容させかつ安定化させるために利用
されている焼却溶融処理装置に関する。

「従来の技術」汚泥を焼却または溶融して処理する装置は、第４図に示
すように、汚泥を脱水して得られた脱水ケーキを貯蔵す
る脱水ケーキ貯留槽ｌと、この貯留槽ｌから搬送されて
きた脱水ケーキを乾燥する乾燥機２と、ここで乾燥処理
された汚泥を一時貯留する乾燥汚泥貯留槽３と、この貯
留槽３から送られてきた汚泥を粉砕する粉砕機４と、粉
砕された汚泥を一時貯留する粉砕汚泥貯留槽５と粉砕さ
れた汚泥を計量しつつ供給する定量供給機６と供給され
た汚泥を移送気体に混入させ移送する混入・移送機構７
と移送された汚泥を焼却溶融してスラグとする旋回流焼
却溶融炉８とて構成されている。

従来の焼却溶融処理装置では、粉砕機４に高速衝撃式ミ
ルが、供給機６には常圧で操作される容積式テーブルフ
ィーダーか、また混入・移送機構７にはエジェクタが用
いられていた。第５図は、高速衝撃式ミルの中でも、特
に好適に用いられているピンミルを示すもので、図中符
号１０は高速回転する回転盤である、この回転盤ＩＯに
は多数の衝撃ピン１１が突設されている。またこの回転
盤ｌＯを囲むように固定盤１２が設けられており、この
固定盤１２にも衝撃ピン１３・・が突設されている。そ
してこの固定盤１２の周囲はスクリーン１４によって囲
まれている。乾燥汚泥貯留槽３に貯えられている乾燥汚
泥は、空気と共に３０００〜５０００ｒｐｍという高速
で回転する回転盤ｌＯに吹き付けられ、回転盤１０の衝
撃ビン１１・・・で砕かれる。この後砕かれた乾燥汚泥
と空気は径方向外方に広がり固定盤Ｉ２の衝撃ビン１３
・・・でさらに粉砕され、ついでスクリーン１４を通過
して粉砕汚泥貯留槽５に落下する。

粉砕汚泥貯留槽５に、落下した粉砕汚泥は、容積式テー
ブルフィーダーで計量後、混入・移送機構７によって所
定流量で旋回流焼却溶融炉８に送られる。粉砕汚泥を旋
回流焼却溶融炉８に送ると、別途供給される高温空気に
よってまず粉砕汚泥中の有機物が燃焼せしめられる。そ
の後粉砕汚泥中の天分が焼却溶融されて石状のスラグと
なる。

「発明が解決しようとする課題」このような従来の焼却溶融処理装置にあっては、次のよ
うな問題があった。

■旋回流焼却溶融炉８の炉内温度が上昇したり下降して
、燃焼状態が安定しない。

■粉砕機４の衝撃ピン１１・・・、１３・・・が、回転
盤１０の高速回転に起因して激しく摩耗する。また汚泥
に砂利等の異物が混入していた場合は、衝撃ピン１１・
・、１３・・・やスクリーン１４が損傷を受けたり、後
工程の移送系統で詰まりを生じる。

このため粉砕機４等の保守に労力を要する。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、旋回流焼却
溶融炉の燃焼状態を安定に保つことができ、しかも保守
も容易な焼却溶融処理装置を提供することを目的とする
。

「課題を解決するための手段」本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、前記■の問題の
原因が、（イ）高速衝撃式ミルでは汚泥の粒径が均一化
し過ぎ、旋回流焼却溶融炉８内の一部分に燃焼が片寄る
こと、（ロ）回転盤１０の高速回転に起因して粉砕機４
に発生する気流により微細な汚泥が粉砕汚泥貯留槽５中
で浮遊状態に保たれており、この浮遊状態の微細汚泥が
粉砕機４の運転を休止したときに沈降し、粉砕汚泥貯留
槽５中に、他の部分と異なる微細な汚泥粒子の層が形成
されること。このため、被燃焼物の炉への供給量が変動
し易いこと　（ハ）乾燥の条件等によって粉砕汚泥の見
掛は比重が変動し、容置式計量では安定燃焼に必要な定
量性が得られないことにあることを見出し、本発明に至
った。

そして本発明の焼却溶融処理装置では、粉砕機に風力分
級の無いローラーミルを用いること、更にその粉砕物を
重量式計量によって定量供給することによって、前記課
題の解決を図った。

ローラーミルは、固定されたリングとこのリングの周面
で回転するローラとの間に粗粒をはさみ込んですりつぶ
す方式のもので、一般にはリングおよびローラ一部に風
を送り、粉砕された粒子を風力で運び出す風力分級が行
われるが、本発明の焼却溶融装置は風力分級の無いロス
ドル型ローラーミルを用いた。ロスドル型ローラーミル
としては、例えば、特公昭５７−２０６２号公報に開示
されたものなどが好適に用いられる。

「作用」風力分級型のローラーミルては径の小さい粒子のみが排
出されるが、このロスドル型ローラーミルによれば、幅
広い粒度分布が得られるので旋回流焼却溶融炉による処
理に適した粒度および粒度分布の汚泥粒子となる。また
、ロスドル型ローラーミルは、機内に気流を生じないの
で、粉砕汚泥貯留槽に他と粒度の異なる層が形成される
のを防止できる。

さらにロスドル型ローラーミルは、堅牢であるうえ汚泥
に混入した砂利等も汚泥と同様に粉砕できる。

同時に、安定燃焼を保つために粉砕汚泥の重量を計量し
つつ定量供給する方式とした。また、ロスドル型ローラ
ーミルによれば粉砕汚泥中に粒子の大きい汚泥も混入す
るため、混入移送機構をエジェクターとすると吸引口で
詰まりが発生する。

このため加圧状態の移送気体中に粉砕汚泥を混入させる
加圧混入方式とした。

「実施例」以下、図面を参照して本発明の焼却溶融処理装置の一実
施例を説明する。なお前記従来例と同一構成部分には、
同一符号を付して説明を簡略化する。

（実施例Ｉ）この焼却溶融処理装置では第１図および第２図に示すロ
スドル型ローラーミルが粉砕機４に用いられている。

このロスドル型ローラミルは、リング２０と回転ローラ
ー２１・・・とロスドル２２とによって概略構成されて
いる。リング２０は臼の機能を果たすもので、破砕室３
０の略中段に固定されている。

また回転ローラー２１・・・はリング２０の内周側に配
置されている。回転ローラー２１・・はローラー軸２５
・・に取り付けられており、このローラー軸２５・・・
はローラージャーナル２４・を介して回転軸２３に外方
に揺動自在に取り付けられている。

破砕室３０の上部には粉砕される汚泥を投入するシュー
ト２７が連設されている。また、リング２０の下部には
粉砕された汚泥が排出される排出路２８が連設されてい
る。そしてこの排出路２８と破砕室３０との間はロスド
ル２２によって仕切られている。ロスドル２２は、角度
可変型のもので角度を変化させることによってその目の
大きさを調整できるようになついる。前記回転軸２３に
は回転ローラー２１の前方に位置するようにプラウ２９
・・・が設けられており、シュート２７から投入された
汚泥を掻き揚げて、回転ローラー２１とリング２０との
間に供給するようになっている。

つぎにこの焼却溶融処理装置の動作を説明する。

この焼却溶融処理装置では、乾燥汚泥がシュート２７か
ら粉砕機４の破砕室３０内に投入される。

投入された汚泥は、プラウ２９により掻き揚げられて回
転ローラー２１・・とリング２０との間に送り込まれる
。回転ローラー２１には、３００　ｒｐｍ前後の速度で
回転する回転軸２３によって汚泥性状Ｊこ適した遠心力
が与えられており、汚泥は回転ローラー２１・・・とリ
ング２０との間で破砕される。

破砕された所定値以下の粒度となった汚泥は、ロスドル
２２の目を通過して排出路２８に排出される。排出路２
８に送られた破砕汚泥は、排出シュート３１を経て粉砕
汚泥貯留ｆ１５に送られる。そして定量的に旋回流焼却
溶融炉８に送られて焼却溶融処理されスラグとなる。

この焼却溶融処理装置では、粉砕機４にロスドル型ロー
ラーミルを用いたので、旋回流焼却溶融炉８で汚泥の焼
却溶融処理をする際に要求される下記■、■の条件を満
足する粉砕汚泥を得ることができた。

■　炉７内に投入されるとすぐに着火燃焼する微細粒子
（０，１ｍｍ以下）を、５〜３０％含んでいること。

■　炉７内での短い滞留時間で処理されるように、一定
位径（Ｉｍｉ程度）以下にほぼ全体が粉砕されており、
かつ燃焼域が炉内で又二次炉にわたって分散するように
汚泥の粒径が微少径からｌａｒｍの間に分布しているこ
と。

従ってこの焼却溶融処理装置によれば、安定燃焼率を達
成できる。

またこの焼却溶融処理装置の粉砕機４に用いたロスドル
型ローラーミルは、低速で旋回される回転ローラー２１
・・・とリング？０との間で汚泥をすりつぶして粉砕す
るものなので、気流を生しることがない。また極端に細
かく粉砕されることもない。従ってこの焼却溶融処理装
置によれば、粉砕された汚泥が粉砕汚泥貯留槽５内で浮
遊状態となることがなく、粒度の異なる層が形成される
事態を防止できる。よってこの焼却溶融処理装置によれ
ば、焼却溶融炉７に常に同質の汚泥が供給され、焼却溶
融炉７の燃焼状態が安定する。

またこの焼却溶融処理装置の粉砕機４に用いたロスドル
型ローラーミルは、堅牢であるうえ汚泥に混入した砂利
等も汚泥と同様に粉砕できるので、粉砕汚泥を粉砕機４
から焼却溶融炉７に移送する経路が異物で閉塞されるよ
うな事態を解消できる。

従ってこの焼却溶融処理装置は、保守の容易なものとな
る被燃焼粉体は、通常空気移送あるいは炉排ガス流により
公知の旋回流焼却溶融炉８内の旋回流に吹き込まれるが
、粉砕機で粉砕された被燃焼粉体の密度は変動すること
があるので、従来行なわれていたテーブルフィーダー等
による容量式の定量供給では供給の精度が悪く、炉内で
の燃焼が不安定になる。

このような不都合に対処するには、被燃焼粉体を、重量
式計量して旋回流炉に一定量を供給すると良い。

ここで重量式計量とは、単位時間当たりに旋回流炉に供
給される粉体の重量を計量する方法である。

（実施例２）第３図は重量式計量の実施例を示すものである。

本図には計量した汚泥を加圧状態の移送空気に混入する
実施例も合わせて示す。本実施例は粉砕汚泥の計量ホッ
パー３２、加圧式定量フィーダー３４、混入圧送装置３
６によって概略構成されている。計量ホッパー３２には
計量機（ロードセル）３３が、また同ホッパー下部の加
圧式定量フィーダー３４には回転テーブル４０及び可変
速モータ３５が、それぞれ付設されている。

この装置において、乾燥汚泥は粉砕汚泥貯留槽５より１
バッチ分ずつ計量ホッパー３２に補給される。計量ホッ
パーは加圧状態であり、常圧の粉砕汚泥貯留槽５との間
はロータリーバルブあるいはダブルダンパーで仕切られ
ている。同ホッパーで計量機３３により計量し、それに
より、可変速モーター３５および回転テーブル４０の回
転を制御して、乾燥汚泥が排出孔３８から混入圧送器３
６に定量的に供給される。

混入圧送器３６にはフィン３７より移送空気が送られて
いる。又同空気は均圧のためフィーダー３４にも送られ
ている。

フィーダー３４から切り出された粉砕汚泥は、この混入
圧送器３６で移送空気に混入され浮遊流となってライン
３９から旋回流焼却溶融炉へ空気輸送される。乾燥下水
汚泥の場合、この流速は通常２０ｍ／秒以上で一般に管
径か大きくなるほど管内流速を大きくしなければ脈動し
易くなる。かくして定量的にかつ高濃度移送が可能とな
り、旋回焼却溶融炉を安定操作することができる。

「実験例」ロスドル型ローラーミルを粉砕機４を用い重量式定量フ
ィーダーを混入装置６に用いた前記実験例の焼却溶融処
置装置を運転し、焼却溶融炉７の温度の変動を調べた。

被処理物には下水汚泥乾燥物を用いた。この下水汚泥乾
燥物の性状、物性は下記の通りである。

色水率　平均１．２％（変動幅０１〜１０ｔ）強熱減量
平均４９ｚ（変動幅３０〜６０％）灰分　　平均５１％嵩比重　平均０８ｇ／ｒｎρ（変動幅０．７５〜０．８
３ｇ／ｍｆ２）圧密充填平均０．９５ｇ／ｍ１２（変動
幅０．８４〜１．Ｏｇ／ｍｊ）粒径　３ｍｍ以上のもの
が１３＋１ｓ粉砕１１ｉ４を通過した汚泥（粉砕汚泥）の粒径は、全
体か１．５ｍｍ以下に広く分布し、０．１ｍ　ｍ以下の
ものが１５％、０．５ｍｍ以下のものが７０％程度であ
った。

また焼却溶融炉８の空気比は、−次０．７〜０゜９／二
次０．３〜０，５　（全空気比１２〜１゜４）であった
。

以上の条件で装置を運転したところ、焼却溶融炉７内の
温度を、１４００±５０℃の範囲に容易に保つことがで
きた。またスラグ化率は９０〜９５％であった。

第４図に示したピンミルを粉砕機４に用いた従来の焼却
溶融処理装置で同様に運転した場合は、焼却溶融炉８の
温度が１３００〜１５００℃の範囲で変動していたので
、ロスドル型ローラーミルを用いた焼却溶融処理装置に
よれば、焼却溶融炉８の燃焼状態が非常に安定すること
を確認できた。

「発明の効果」以上説明したように本発明の焼却溶融処理装置は、粉砕
機にロスドル型ローラミルを用いるので旋回焼却溶融に
適した適度の粒径てかつ広い分布を有する粉砕物が得ら
れ易く、炉の安定操作が可能となる。また粉砕された汚
泥が粉砕汚泥貯留槽内で浮遊状態となることがなく、粉
砕汚泥貯留槽内に粒度の異なる層が形成される事態を防
止できる。従って本発明の焼却溶融処理装置によれば、
旋回流焼却溶融炉に常に同質の汚泥を供給することがで
き、焼却溶融炉の燃焼状態が安定する。

また本発明の焼却溶融処理装置の粉砕機に用いたロスド
ル型ローラーミルは、堅牢であるうえ汚泥に混入した砂
利等も汚泥と同様に粉砕できるので、粉砕汚泥を粉砕機
から焼却溶融炉に移送する経路が異物で閉塞されるよう
な事態を解消できる。

従って本発明の焼却溶融処理装置は、保守の容易なもの
となる。

更に重量式定量フィーダーで炉に加圧気流輸送するので
、旋回流焼却溶融炉の要件である定量かつ高濃度に連続
的に炉は吹き込むことが可能であり、炉内の燃焼安定性
がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の焼却溶融処理装置の一実
施例を構成するロスドル型ローラーミルを示すもので、
第１図は縦断面図、第２図は一部断面視した平面図、第
３図は重量式定量フィーダーを示す図、第４図は焼却溶
融処理装置の全体の構成を示す概略図、第５図は従来の
焼却溶融処理装置を構成していた高速衝撃式ミル（ビン
ミル）を示す概略構成図である。４・・・・・・粉砕機、８・・・・・・旋回流焼却溶融
炉、２０・・・・・・リング、２１・・・・・回転ロー
ラ、２２−・・・・ロスドル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被燃焼物を粉砕する粉砕機と、粉砕された被燃焼
物を焼却又は溶融する旋回流焼却溶融炉とを備えた焼却
溶融処理装置において、前記粉砕機に風力分級の無いローラーミルを用いたこと
を特徴とする焼却溶融処理装置。
（２）被燃焼物を粉砕する粉砕機と、粉砕された被燃焼
物を焼却又は溶融する旋回流焼却溶融炉とを備えた焼却
溶融処理装置において、被燃焼物を粉砕する風力分級の無いローラーミル、その
粉砕物の重量を計量しつつ一定量を焼却溶融炉に送る機
構および計量された粉体を加圧状態の気体に混入させ、
該気体により旋回焼却溶融炉に移送する機構を有するこ
とを特徴とする焼却溶融処理装置。