JPH10185154A - 流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法 - Google Patents
流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法Info
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- JPH10185154A JPH10185154A JP35690396A JP35690396A JPH10185154A JP H10185154 A JPH10185154 A JP H10185154A JP 35690396 A JP35690396 A JP 35690396A JP 35690396 A JP35690396 A JP 35690396A JP H10185154 A JPH10185154 A JP H10185154A
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Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｎａ，Ｋなどのアルカリ成分を含む産業廃棄
物の処理を連続して行うことができ炉の操業効率を向上
させる流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処
理方法を提供する。 【解決手段】 炉床部１０ｂに流動床を備えた流動床式
焼却炉１により汚泥を含む産業廃棄物を処理する方法で
あって、炉本体１０の上部１０ｄより炉本体１０内に汚
泥を供給する工程と、炉本体１０の下部に設けられたバ
ーナ１６により炉本体１０内を加熱する工程と、汚泥に
含まれていた固形分及び／又はその残渣により炉床部１
０ｂに流動床を形成する工程と、そして、流動床を形成
する汚泥に含まれていた固形分及び／又はその残渣の集
合体の下方からエアを供給し固形分及び／又はその残渣
の集合体を流動させる工程とを備えて構成されている。
物の処理を連続して行うことができ炉の操業効率を向上
させる流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処
理方法を提供する。 【解決手段】 炉床部１０ｂに流動床を備えた流動床式
焼却炉１により汚泥を含む産業廃棄物を処理する方法で
あって、炉本体１０の上部１０ｄより炉本体１０内に汚
泥を供給する工程と、炉本体１０の下部に設けられたバ
ーナ１６により炉本体１０内を加熱する工程と、汚泥に
含まれていた固形分及び／又はその残渣により炉床部１
０ｂに流動床を形成する工程と、そして、流動床を形成
する汚泥に含まれていた固形分及び／又はその残渣の集
合体の下方からエアを供給し固形分及び／又はその残渣
の集合体を流動させる工程とを備えて構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概略的に、炉床部
に流動床を備えた流動床式焼却炉により汚泥を含む産業
廃棄物を処理する方法に係り、特に、炉床部に形成され
る流動床として加熱された硅砂（主成分が二酸化ケイ
素：ＳｉＯ２とされる石英砂）ではなく汚泥に含まれて
いる固形分及び／又はその残渣の集合を用いるようにし
た流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方
法に関するものである。
に流動床を備えた流動床式焼却炉により汚泥を含む産業
廃棄物を処理する方法に係り、特に、炉床部に形成され
る流動床として加熱された硅砂（主成分が二酸化ケイ
素：ＳｉＯ２とされる石英砂）ではなく汚泥に含まれて
いる固形分及び／又はその残渣の集合を用いるようにし
た流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方
法に関するものである。
【０００２】本発明にて処理し得る産業廃棄物として
は、少なくとも、工場にて発生するスクラバー洗浄液、
メッキ廃液などの工場廃液、種々の有機物を含む下水ス
ラッジのような活性汚泥、ポリエチレン、アクリルなど
種々のプラスチックを含む廃プラスチックなどである。
は、少なくとも、工場にて発生するスクラバー洗浄液、
メッキ廃液などの工場廃液、種々の有機物を含む下水ス
ラッジのような活性汚泥、ポリエチレン、アクリルなど
種々のプラスチックを含む廃プラスチックなどである。
【０００３】
【従来の技術】従来、都市ごみを処理するために流動床
式焼却炉が使用されている。この流動床式焼却炉は角型
と円筒型の２種類があり、いずれの場合も炉本体の下方
部に流動床が形成される。流動床を構成する硅砂は炉本
体の上方部から炉本体内に投入され、炉床部に堆積す
る。炉床部の下方からエアを吹き込み、硅砂からなる流
動床を形成する。この流動床は、炉本体の下部に配置さ
れている重油バーナから炉本体内に供給される重油を燃
焼することによって６５０℃程度の高温状態に維持され
る。
式焼却炉が使用されている。この流動床式焼却炉は角型
と円筒型の２種類があり、いずれの場合も炉本体の下方
部に流動床が形成される。流動床を構成する硅砂は炉本
体の上方部から炉本体内に投入され、炉床部に堆積す
る。炉床部の下方からエアを吹き込み、硅砂からなる流
動床を形成する。この流動床は、炉本体の下部に配置さ
れている重油バーナから炉本体内に供給される重油を燃
焼することによって６５０℃程度の高温状態に維持され
る。
【０００４】都市ごみは、流動床の上部にロータリフィ
ーダなどを用いて投入され、燃焼される。炉本体内の廃
棄ガスは、炉本体の上部から従来周知の排気ガス処理施
設へと排出され処理される。また、不燃物及び灰は、炉
底部から連続的に取り出される。流動床を形成していた
硅砂の一部も、これらと共に炉底部から取り出される
が、この硅砂は分別されて再度流動床用として炉本体内
に戻され再使用される。
ーダなどを用いて投入され、燃焼される。炉本体内の廃
棄ガスは、炉本体の上部から従来周知の排気ガス処理施
設へと排出され処理される。また、不燃物及び灰は、炉
底部から連続的に取り出される。流動床を形成していた
硅砂の一部も、これらと共に炉底部から取り出される
が、この硅砂は分別されて再度流動床用として炉本体内
に戻され再使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の流動床式焼却炉は都市ごみの焼却炉として設計されて
おり、産業廃棄物、特に、工場にて発生する洗浄液、メ
ッキ廃液などの工場廃液、下水スラッジのような活性汚
泥を処理するのに適していない。
の流動床式焼却炉は都市ごみの焼却炉として設計されて
おり、産業廃棄物、特に、工場にて発生する洗浄液、メ
ッキ廃液などの工場廃液、下水スラッジのような活性汚
泥を処理するのに適していない。
【０００６】すなわち、従来の流動床式焼却炉内に都市
ごみの代りに下水などからの汚泥を投入すると、汚泥が
炉の底部に固まってしまい十分な処理が困難である。ま
た廃液中のＮａ，Ｋなどのアルカリ成分は低温度で粘性
のある溶融状態となり、炉の下方の低温度領域に滞留
し、炉外へと排出するのが困難である。特に、流動床の
材料として硅砂を用いると硅砂と結合して炉壁に付着し
たり、炉底部からの連続取出しが不可能となる欠点を有
していた。そのため、従来は、１０日に１回程度炉の操
業を停止してこれらを除去する作業を行わなければなら
なかった。この作業には、１〜２日間程度を要し、更に
炉の再加熱を含めると３日間以上かかってしまい、炉の
操業効率を著しく低下させていた。
ごみの代りに下水などからの汚泥を投入すると、汚泥が
炉の底部に固まってしまい十分な処理が困難である。ま
た廃液中のＮａ，Ｋなどのアルカリ成分は低温度で粘性
のある溶融状態となり、炉の下方の低温度領域に滞留
し、炉外へと排出するのが困難である。特に、流動床の
材料として硅砂を用いると硅砂と結合して炉壁に付着し
たり、炉底部からの連続取出しが不可能となる欠点を有
していた。そのため、従来は、１０日に１回程度炉の操
業を停止してこれらを除去する作業を行わなければなら
なかった。この作業には、１〜２日間程度を要し、更に
炉の再加熱を含めると３日間以上かかってしまい、炉の
操業効率を著しく低下させていた。
【０００７】また、流動床として硅砂を用いる場合、安
定した流動層を形成するために下方から吹き込むエアの
流量が必然的に多くなる欠点があった。同様に、回収さ
れ冷却された硅砂は継続的に炉本体に戻され再使用され
るが、この硅砂を加熱するための燃料（再生油又は重
油）も多くなりこの点の改善が求められていた。
定した流動層を形成するために下方から吹き込むエアの
流量が必然的に多くなる欠点があった。同様に、回収さ
れ冷却された硅砂は継続的に炉本体に戻され再使用され
るが、この硅砂を加熱するための燃料（再生油又は重
油）も多くなりこの点の改善が求められていた。
【０００８】本発明は、Ｎａ，Ｋなどのアルカリ成分を
含む産業廃棄物の処理を連続して行うことができ、それ
により、炉の操業効率を向上させる流動床式焼却炉によ
る汚泥を含む産業廃棄物の処理方法を提供することを目
的とする。
含む産業廃棄物の処理を連続して行うことができ、それ
により、炉の操業効率を向上させる流動床式焼却炉によ
る汚泥を含む産業廃棄物の処理方法を提供することを目
的とする。
【０００９】本発明は、また、炉の操業に必要なエネル
ギ消費を飛躍的に減少することができる流動床式焼却炉
による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法を提供すること
を目的とする。
ギ消費を飛躍的に減少することができる流動床式焼却炉
による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、炉床部に流動床を備えた流動床式焼却
炉により汚泥を含む産業廃棄物を処理する方法であっ
て、炉本体の上部より炉本体内に汚泥を供給する工程
と、炉本体の下部に設けられたバーナにより炉本体内を
加熱する工程と、汚泥に含まれていた固形分及び／又は
その残渣により炉床部に流動床を形成する工程と、そし
て、流動床を形成する汚泥に含まれていた固形分及び／
又はその残渣の集合体の下方からエアを供給し固形分及
び／又はその残渣の集合体を流動させる工程とを備えて
構成されてなる流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃
棄物の処理方法を提供する。
めに、本発明は、炉床部に流動床を備えた流動床式焼却
炉により汚泥を含む産業廃棄物を処理する方法であっ
て、炉本体の上部より炉本体内に汚泥を供給する工程
と、炉本体の下部に設けられたバーナにより炉本体内を
加熱する工程と、汚泥に含まれていた固形分及び／又は
その残渣により炉床部に流動床を形成する工程と、そし
て、流動床を形成する汚泥に含まれていた固形分及び／
又はその残渣の集合体の下方からエアを供給し固形分及
び／又はその残渣の集合体を流動させる工程とを備えて
構成されてなる流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃
棄物の処理方法を提供する。
【００１１】流動床を構成する素材として、従来の硅砂
の代りに汚泥に含まれていた固形分及び／又はその残渣
を用いることにより、Ｎａ，Ｋなどのアルカリ成分を含
む廃液を処理した場合も、硅砂と結合して炉壁に付着し
たり、炉底部からの連続取出しが不可能となることがな
くなる。比較的軽量の汚泥に含まれていた固形分及び／
又はその残渣は、下方からのエアにより良好に流動す
る。これにより、炉床部に流動堆積した汚泥に含まれて
いた固形分及び／又はその残渣の集合体は、所望厚さの
流動床を形成する。
の代りに汚泥に含まれていた固形分及び／又はその残渣
を用いることにより、Ｎａ，Ｋなどのアルカリ成分を含
む廃液を処理した場合も、硅砂と結合して炉壁に付着し
たり、炉底部からの連続取出しが不可能となることがな
くなる。比較的軽量の汚泥に含まれていた固形分及び／
又はその残渣は、下方からのエアにより良好に流動す
る。これにより、炉床部に流動堆積した汚泥に含まれて
いた固形分及び／又はその残渣の集合体は、所望厚さの
流動床を形成する。
【００１２】汚泥に含まれていた固形分及び／又はその
残渣は、硅砂に比較して軽量であり、下方からのエアの
風量は少なくてすむ。また、汚泥に含まれていた固形分
は可燃成分を有するから硅砂に比較して熱補償は少なく
てすむ。
残渣は、硅砂に比較して軽量であり、下方からのエアの
風量は少なくてすむ。また、汚泥に含まれていた固形分
は可燃成分を有するから硅砂に比較して熱補償は少なく
てすむ。
【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の産業廃棄物の処理方法において、さらに、炉本体の下
部に設けられた廃液用噴射ノズルより廃液を流動床に噴
射させて固形分及び／又はその残渣の集合体の流動化を
促進させる工程を備えていることを特徴とする。
の産業廃棄物の処理方法において、さらに、炉本体の下
部に設けられた廃液用噴射ノズルより廃液を流動床に噴
射させて固形分及び／又はその残渣の集合体の流動化を
促進させる工程を備えていることを特徴とする。
【００１４】廃液の乾燥、熱分解を促進すると共に、炉
床部上の流動床を活発に流動させて汚泥に含まれていた
固形分の燃焼を促進する。
床部上の流動床を活発に流動させて汚泥に含まれていた
固形分の燃焼を促進する。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の産業廃棄物の処理方法において、さらに、炉頂
部より廃プラスチックを供給し、炉本体内で燃焼させる
ことにより熱補償する工程を備えていることを特徴とす
る。
に記載の産業廃棄物の処理方法において、さらに、炉頂
部より廃プラスチックを供給し、炉本体内で燃焼させる
ことにより熱補償する工程を備えていることを特徴とす
る。
【００１６】産業廃棄物である廃プラスチックは炉頂部
より炉本体内に投入されるため、高温の炉本体内を降下
していく間に熱分解、燃焼され、熱源として用いられ
る。
より炉本体内に投入されるため、高温の炉本体内を降下
していく間に熱分解、燃焼され、熱源として用いられ
る。
【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の産業廃棄物の処理方法において、
汚泥供給工程が、高圧エアにより、廃液及び汚泥を一緒
に炉頂部より炉本体内に供給する工程であることを特徴
とする。
いずれか１項に記載の産業廃棄物の処理方法において、
汚泥供給工程が、高圧エアにより、廃液及び汚泥を一緒
に炉頂部より炉本体内に供給する工程であることを特徴
とする。
【００１８】廃プラスチックの前処理で発生する微粉廃
プラスチックは、汚泥に混入することにより飛散を防止
すると共に、熱源として有効利用が図られる。微粉廃プ
ラスチックが直接炉内に入り込むと、加燃焼、爆発の恐
れがある。これを汚泥に混入することにより飛散を防止
し、加燃焼、爆発を完全に防止する。
プラスチックは、汚泥に混入することにより飛散を防止
すると共に、熱源として有効利用が図られる。微粉廃プ
ラスチックが直接炉内に入り込むと、加燃焼、爆発の恐
れがある。これを汚泥に混入することにより飛散を防止
し、加燃焼、爆発を完全に防止する。
【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の産業廃棄物の処理方法において、
さらに、炉本体内の温度を計測し、燃焼温度に従って廃
プラスチック及び／又は液体燃料の供給量を制御する工
程を備えていることを特徴とする。
いずれか１項に記載の産業廃棄物の処理方法において、
さらに、炉本体内の温度を計測し、燃焼温度に従って廃
プラスチック及び／又は液体燃料の供給量を制御する工
程を備えていることを特徴とする。
【００２０】炉本体内における燃焼を管理することによ
り、排気ガス処理施設へ向かう排気ガスの成分及び流量
を制御する。
り、排気ガス処理施設へ向かう排気ガスの成分及び流量
を制御する。
【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれか１項に記載の産業廃棄物の処理方法において、
さらに、汚泥に含まれている固形分が完全燃焼して残っ
た残渣を炉底部から連続的に抜き取り流動床の高さをほ
ぼ一定に保持する工程を備えていることを特徴とする。
いずれか１項に記載の産業廃棄物の処理方法において、
さらに、汚泥に含まれている固形分が完全燃焼して残っ
た残渣を炉底部から連続的に抜き取り流動床の高さをほ
ぼ一定に保持する工程を備えていることを特徴とする。
【００２２】汚泥に含まれている固形分が完全燃焼して
残った残渣は、溶融状態のＮａ，Ｋがあってもそれを取
り込み炉壁の付着性がなくなっているから容易に炉底部
から連続的に抜き取ることができる。残渣の連続抜取り
により、炉の連続操業を可能とする。
残った残渣は、溶融状態のＮａ，Ｋがあってもそれを取
り込み炉壁の付着性がなくなっているから容易に炉底部
から連続的に抜き取ることができる。残渣の連続抜取り
により、炉の連続操業を可能とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流動床式焼却
炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法について、図
面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の産業廃
棄物の処理方法を実施するのに使用し得る流動床式焼却
炉１の一実施形態を示す。図示された好ましい実施形態
においては、流動床式焼却炉１は、横断面形状がほぼ円
形の筒状をなす炉本体１０を有している。炉本体１０
は、炉頂部１０ａから炉床部１０ｂまでの高さが約１０
ｍで、炉床部１０ｂの直径Ｄ１は３ｍで高さＨ１は０．
６ｍである。炉本体１０の下部１０ｃの直径Ｄ２は４ｍ
で、炉床部１０ｂから下部１０ｃの上端までの高さＨ２
は４ｍである。炉本体１０の上部１０ｄの直径Ｄ３は
６．５ｍで、炉頂部１０ａから上部１０ｄの下端までの
高さＨ３は６ｍである。
炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法について、図
面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の産業廃
棄物の処理方法を実施するのに使用し得る流動床式焼却
炉１の一実施形態を示す。図示された好ましい実施形態
においては、流動床式焼却炉１は、横断面形状がほぼ円
形の筒状をなす炉本体１０を有している。炉本体１０
は、炉頂部１０ａから炉床部１０ｂまでの高さが約１０
ｍで、炉床部１０ｂの直径Ｄ１は３ｍで高さＨ１は０．
６ｍである。炉本体１０の下部１０ｃの直径Ｄ２は４ｍ
で、炉床部１０ｂから下部１０ｃの上端までの高さＨ２
は４ｍである。炉本体１０の上部１０ｄの直径Ｄ３は
６．５ｍで、炉頂部１０ａから上部１０ｄの下端までの
高さＨ３は６ｍである。
【００２４】炉床部１０ｂには、多数の空気孔１０ｅが
形成されており、流動化空気がこの空気孔１０ｅを通っ
て炉本体１０内に導入される。空気孔１０ｅの直径は６
〜１０ｍｍで、互いに１００〜１５０ｍｍ離間して形成
することが好ましい。本実施形態では、空気孔１０ｅを
通して炉本体１０内に供給される流動化空気量は１１０
Ｎｍ3 ／分で、流動床として硅砂を用いた場合のそれが
１５０Ｎｍ3 ／分であるから、毎分４０Ｎｍ3 ／分の流
動化空気量を削減できる。これは、後述するように、炉
床部１０ｂの上方には、汚泥に含まれていた硅砂に比べ
て軽量の固形分及び／又はその残渣が堆積するからであ
る。また、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ成分は、水蒸気ガス
に同伴されて飛灰として炉内から排出され、電気集塵機
で回収される。よって、アルカリによる炉内レンガの腐
食、溶融物発生等の問題はない。比較的軽量の汚泥に含
まれている固形分及び／又はその残渣は、下方からのエ
アと廃液用噴射ノズルからの廃液により良好に流動す
る。これにより、炉床部に流動堆積した汚泥に含まれて
いた固形分及び／又はその残渣の集合体は、所望厚さの
流動床を形成する。
形成されており、流動化空気がこの空気孔１０ｅを通っ
て炉本体１０内に導入される。空気孔１０ｅの直径は６
〜１０ｍｍで、互いに１００〜１５０ｍｍ離間して形成
することが好ましい。本実施形態では、空気孔１０ｅを
通して炉本体１０内に供給される流動化空気量は１１０
Ｎｍ3 ／分で、流動床として硅砂を用いた場合のそれが
１５０Ｎｍ3 ／分であるから、毎分４０Ｎｍ3 ／分の流
動化空気量を削減できる。これは、後述するように、炉
床部１０ｂの上方には、汚泥に含まれていた硅砂に比べ
て軽量の固形分及び／又はその残渣が堆積するからであ
る。また、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ成分は、水蒸気ガス
に同伴されて飛灰として炉内から排出され、電気集塵機
で回収される。よって、アルカリによる炉内レンガの腐
食、溶融物発生等の問題はない。比較的軽量の汚泥に含
まれている固形分及び／又はその残渣は、下方からのエ
アと廃液用噴射ノズルからの廃液により良好に流動す
る。これにより、炉床部に流動堆積した汚泥に含まれて
いた固形分及び／又はその残渣の集合体は、所望厚さの
流動床を形成する。
【００２５】本発明方法では、焼却対象物を選んで行う
ため、炉床部には固形大型残渣は発生せず、流動層を良
好に攪拌する。残渣は、流動層中において摩耗により細
粒化され排ガスに同伴されて飛灰となり、電気集塵機で
全量回収される。従って、基本的には、流動層からの残
渣の抜き出しは不要となるが、一部をバッチで抜き出す
ようにすることもできる。これにより、残渣の抜き出し
のための炉の操業停止をなくすことができる、または、
その数を大きく減少することができる利点がある。
ため、炉床部には固形大型残渣は発生せず、流動層を良
好に攪拌する。残渣は、流動層中において摩耗により細
粒化され排ガスに同伴されて飛灰となり、電気集塵機で
全量回収される。従って、基本的には、流動層からの残
渣の抜き出しは不要となるが、一部をバッチで抜き出す
ようにすることもできる。これにより、残渣の抜き出し
のための炉の操業停止をなくすことができる、または、
その数を大きく減少することができる利点がある。
【００２６】炉本体１０の下部１０ｃには、補助燃焼手
段としてのバーナ１６が円周方向に等間隔に２〜５本設
置される。バーナの燃料としては、重油の他、廃油等か
らの再生油を使用することができる。バーナ１６のオン
・オフは、炉本体１０内の燃焼ガスの温度を図示しない
センサで測定しながら、廃プラスチック等の他の熱補償
源の供給量との関係で適宜制御される。炉本体１０の下
部１０ｃには、また、Ｎａ，Ｋなどのアルカリ成分を含
む廃液（廃酸、廃アルカリ）を炉本体１０内に噴射する
噴射ノズル１８が円周方向に等間隔に２〜５本設置され
る。噴射ノズル１８は、そこから噴射された廃液がバー
ナ１６から噴射される燃料によって効率的に乾燥、燃焼
されるように、バーナ１６よりも上方に設けられる。
段としてのバーナ１６が円周方向に等間隔に２〜５本設
置される。バーナの燃料としては、重油の他、廃油等か
らの再生油を使用することができる。バーナ１６のオン
・オフは、炉本体１０内の燃焼ガスの温度を図示しない
センサで測定しながら、廃プラスチック等の他の熱補償
源の供給量との関係で適宜制御される。炉本体１０の下
部１０ｃには、また、Ｎａ，Ｋなどのアルカリ成分を含
む廃液（廃酸、廃アルカリ）を炉本体１０内に噴射する
噴射ノズル１８が円周方向に等間隔に２〜５本設置され
る。噴射ノズル１８は、そこから噴射された廃液がバー
ナ１６から噴射される燃料によって効率的に乾燥、燃焼
されるように、バーナ１６よりも上方に設けられる。
【００２７】一方、炉本体１０の炉頂部１０ａには、炉
本体１０に廃プラスチックを投入するための投入口２０
と、廃液及び汚泥を炉本体１０内に噴射するための噴射
ノズル２２とが設けられている。
本体１０に廃プラスチックを投入するための投入口２０
と、廃液及び汚泥を炉本体１０内に噴射するための噴射
ノズル２２とが設けられている。
【００２８】図２に示されているように、廃プラスチッ
クは流動床式焼却炉１に熱補償源として供給するに当っ
て前処理することが好ましい。図２に示された産業廃棄
物の処理システムにおいて、廃プラスチックは廃プラス
チックピット２に集められる。これを廃プラスチック粉
砕機で、数ｍｍ〜５０ｍｍの粗粒に粉砕し、これを投入
口２０から炉本体１０内に例えばスクリュウコンベアな
どを用いて投入する。粒径の大きなものは、別途炉頂部
１０ａに設けた二重ダンパ（図示せず）から炉本体１０
内に投入することもできる。１ｍｍ以下の微粉は、例え
ば、サイクロン、バグフィルタなどを用いて分離し、図
において点線で示した経路を経由して、汚泥中に混入さ
れる。これにより、微粉廃プラスチックが直接炉本体１
０内に導入されて過燃焼、すなわち、爆発するのを防止
することができる。
クは流動床式焼却炉１に熱補償源として供給するに当っ
て前処理することが好ましい。図２に示された産業廃棄
物の処理システムにおいて、廃プラスチックは廃プラス
チックピット２に集められる。これを廃プラスチック粉
砕機で、数ｍｍ〜５０ｍｍの粗粒に粉砕し、これを投入
口２０から炉本体１０内に例えばスクリュウコンベアな
どを用いて投入する。粒径の大きなものは、別途炉頂部
１０ａに設けた二重ダンパ（図示せず）から炉本体１０
内に投入することもできる。１ｍｍ以下の微粉は、例え
ば、サイクロン、バグフィルタなどを用いて分離し、図
において点線で示した経路を経由して、汚泥中に混入さ
れる。これにより、微粉廃プラスチックが直接炉本体１
０内に導入されて過燃焼、すなわち、爆発するのを防止
することができる。
【００２９】噴射ノズル２２は、図１に示されているよ
うに、ＳＵＳ３０４にて作製された三重管構造のもので
ある。中心の内管２２ａ内には、前述したものと同様の
廃液が供給され、その外側に配置される中間管２２ｂに
は高圧空気が供給され、そして、さらにその外側に配置
される外管２２ｃには活性汚泥などの可燃性の固形分を
含む汚泥が供給される。本実施形態では、外管２２ｃの
外径ｄ１は約１２５ｍｍ、ノズル先端は先細にされ、ノ
ズル先端の噴射口口径ｄ２は８０ｍｍであった。かかる
構成にて、例えば、３〜４ｋｇ／ｃｍ2 の高圧空気を中
間管２２ｂより炉本体１０内に噴射すると、０〜１ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力で内管２２ａに供給される廃液も高圧空
気と同様に炉本体１０内に噴射される。その結果、噴射
ノズル２２の出口にて、外管２２ｃから供給される汚泥
と激しく衝突する。
うに、ＳＵＳ３０４にて作製された三重管構造のもので
ある。中心の内管２２ａ内には、前述したものと同様の
廃液が供給され、その外側に配置される中間管２２ｂに
は高圧空気が供給され、そして、さらにその外側に配置
される外管２２ｃには活性汚泥などの可燃性の固形分を
含む汚泥が供給される。本実施形態では、外管２２ｃの
外径ｄ１は約１２５ｍｍ、ノズル先端は先細にされ、ノ
ズル先端の噴射口口径ｄ２は８０ｍｍであった。かかる
構成にて、例えば、３〜４ｋｇ／ｃｍ2 の高圧空気を中
間管２２ｂより炉本体１０内に噴射すると、０〜１ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力で内管２２ａに供給される廃液も高圧空
気と同様に炉本体１０内に噴射される。その結果、噴射
ノズル２２の出口にて、外管２２ｃから供給される汚泥
と激しく衝突する。
【００３０】従って、炉本体１０内に噴射された汚泥
は、炉本体１０内に分散される。汚泥は、炉内にて一様
に分散されることが好ましく、そのために、噴射ノズル
２２は炉本体１０の上部１０ｄ空間のほぼ中心に向うよ
うに傾斜して配置することが好ましい。この傾斜角度θ
は、図示された実施形態では約１３°であるが、これに
より良好な結果を得ることができた。炉本体１０の上部
１０ｄには、また、噴射ノズル１８とは別に、必要に応
じて廃液のみを炉内に供給し得る廃液投入口２４を設け
ることができる。
は、炉本体１０内に分散される。汚泥は、炉内にて一様
に分散されることが好ましく、そのために、噴射ノズル
２２は炉本体１０の上部１０ｄ空間のほぼ中心に向うよ
うに傾斜して配置することが好ましい。この傾斜角度θ
は、図示された実施形態では約１３°であるが、これに
より良好な結果を得ることができた。炉本体１０の上部
１０ｄには、また、噴射ノズル１８とは別に、必要に応
じて廃液のみを炉内に供給し得る廃液投入口２４を設け
ることができる。
【００３１】本実施形態では、投入口２０から炉本体１
０内に投入される廃プラスチックは、ポリエチレン、ア
クリルなどの種々のプラスチックであるが、前述のよう
に、炉内で燃焼し易いように１〜５０ｍｍに粉砕されて
いる。従って、本発明において、炉内に投入された廃プ
ラスチックは熱補償のための燃料として機能するもので
ある。同様に、汚泥中に混入した微粉廃プラスチック
も、水分を除去され乾燥した場合には燃料として機能す
る。かかる微粉廃プラスチックは、汚泥中に混入して炉
本体１０内に投入されるため、時間的にずれて少しずつ
乾燥するため急激な燃焼、爆発は起こらない。投入口２
０からの廃プラスチックは、図示されていないスクリュ
ウコンベアにて供給されるものであるが、その供給量
は、必要とされる燃焼量に応じて適宜調節される。廃液
は、工場にて発生するスクラバー洗浄液、メッキ廃液な
どであり、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ成分を含むものであ
る。しかも、通常、ＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙ
ｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）が２０００〜１０万ｐｐｍであ
る。また、汚泥は、下水スラッジのような種々の有機物
を含む活性汚泥とした。
０内に投入される廃プラスチックは、ポリエチレン、ア
クリルなどの種々のプラスチックであるが、前述のよう
に、炉内で燃焼し易いように１〜５０ｍｍに粉砕されて
いる。従って、本発明において、炉内に投入された廃プ
ラスチックは熱補償のための燃料として機能するもので
ある。同様に、汚泥中に混入した微粉廃プラスチック
も、水分を除去され乾燥した場合には燃料として機能す
る。かかる微粉廃プラスチックは、汚泥中に混入して炉
本体１０内に投入されるため、時間的にずれて少しずつ
乾燥するため急激な燃焼、爆発は起こらない。投入口２
０からの廃プラスチックは、図示されていないスクリュ
ウコンベアにて供給されるものであるが、その供給量
は、必要とされる燃焼量に応じて適宜調節される。廃液
は、工場にて発生するスクラバー洗浄液、メッキ廃液な
どであり、Ｎａ，Ｋ等のアルカリ成分を含むものであ
る。しかも、通常、ＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙ
ｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）が２０００〜１０万ｐｐｍであ
る。また、汚泥は、下水スラッジのような種々の有機物
を含む活性汚泥とした。
【００３２】次に、上記構成の流動床式焼却炉１の作動
について説明する。空気孔１０ｅを通して流動化空気
を、前述のように、１１０Ｎｍ3 ／分の流量で炉本体１
０内に導入する。バーナ１６を点火して炉床部１０ｂ付
近を加熱すると汚泥中の水分が除去されて炉床部１０ｂ
上に固形分のみが堆積する。この固形分の集合が空気孔
１０ｅを通る流動化空気によって、浮揚且つ流動化して
燃焼し、約１．５ｍの流動床を形成する。バーナ１６に
用いられる燃料としては、再生油と廃油とを混合して用
いることもできる。
について説明する。空気孔１０ｅを通して流動化空気
を、前述のように、１１０Ｎｍ3 ／分の流量で炉本体１
０内に導入する。バーナ１６を点火して炉床部１０ｂ付
近を加熱すると汚泥中の水分が除去されて炉床部１０ｂ
上に固形分のみが堆積する。この固形分の集合が空気孔
１０ｅを通る流動化空気によって、浮揚且つ流動化して
燃焼し、約１．５ｍの流動床を形成する。バーナ１６に
用いられる燃料としては、再生油と廃油とを混合して用
いることもできる。
【００３３】本発明によれば、流動床を構成する成分
は、汚泥に含まれていた可燃性の固形分及び／又はその
残渣であり、従来の硅砂に比べると軽量であるため、空
気孔１０ｅを通して炉内に導入する流動化空気の量も少
なくてすむ利点がある。さらに、従来システムに比べ
て、流動化空気の減少分だけ所定の温度まで昇温させる
の必要な熱エネルギがいらなくなる利点もある。
は、汚泥に含まれていた可燃性の固形分及び／又はその
残渣であり、従来の硅砂に比べると軽量であるため、空
気孔１０ｅを通して炉内に導入する流動化空気の量も少
なくてすむ利点がある。さらに、従来システムに比べ
て、流動化空気の減少分だけ所定の温度まで昇温させる
の必要な熱エネルギがいらなくなる利点もある。
【００３４】後述するように、炉頂部１０ａから炉内に
投入される廃プラスチックが熱分解して燃焼することに
より、更には、廃液、汚泥などが加水分解されて発生す
る未燃ガス分が炉内で燃焼することにより、炉本体１０
内は加熱される。これによって、流動床を含む炉本体１
０の下部１０ｃは約８００℃となり、上部１０ｄでは９
００〜１０００℃の温度まで昇温する。
投入される廃プラスチックが熱分解して燃焼することに
より、更には、廃液、汚泥などが加水分解されて発生す
る未燃ガス分が炉内で燃焼することにより、炉本体１０
内は加熱される。これによって、流動床を含む炉本体１
０の下部１０ｃは約８００℃となり、上部１０ｄでは９
００〜１０００℃の温度まで昇温する。
【００３５】本発明によれば、噴射ノズル２２より高圧
空気と共に激しく噴射され炉内に均一に分散される汚泥
は、同じく噴射ノズル２２より高圧空気と共に激しく噴
射される廃液及び投入口２０から投入される廃プラスチ
ックの燃焼により炉本体１０の上部１０ｄで完全に乾燥
され、さらに、下部１０ｃで固形分が加熱分解される。
これによって、未燃ガス分は上部１０ｄの熱源として燃
焼され、不燃ガス分は炉頂部１０ａに形成した排ガス吐
出口２６より排ガス処理施設、例えば、図２に示すよう
な廃熱ボイラ４、電気集塵装置５、湿式有害ガス除去装
置などに送られる。
空気と共に激しく噴射され炉内に均一に分散される汚泥
は、同じく噴射ノズル２２より高圧空気と共に激しく噴
射される廃液及び投入口２０から投入される廃プラスチ
ックの燃焼により炉本体１０の上部１０ｄで完全に乾燥
され、さらに、下部１０ｃで固形分が加熱分解される。
これによって、未燃ガス分は上部１０ｄの熱源として燃
焼され、不燃ガス分は炉頂部１０ａに形成した排ガス吐
出口２６より排ガス処理施設、例えば、図２に示すよう
な廃熱ボイラ４、電気集塵装置５、湿式有害ガス除去装
置などに送られる。
【００３６】更に、廃液投入口２４から投入される廃液
及び噴射ノズル１８から噴射される廃液も、上部１０ｄ
における燃焼ガスの加熱により及び下部１０ｃにおける
高温雰囲気により水分などが完全に蒸発し、残った固形
分は加熱分解される。これにより発生した未燃ガス分も
炉本体１０内で燃焼される。廃液中のＮａ，Ｋなどのア
ルカリ成分は、水蒸気ガスに同伴されて飛灰として炉内
から排出され、電気集塵機で回収される。よって、アル
カリによる炉内レンガの腐食、溶融物発生等の問題はな
い。このように、本発明方法によれば、従来装置のよう
に、硅砂と結合して炉壁に付着することがないため、炉
の操業を停止して除去作業を行う必要がない。
及び噴射ノズル１８から噴射される廃液も、上部１０ｄ
における燃焼ガスの加熱により及び下部１０ｃにおける
高温雰囲気により水分などが完全に蒸発し、残った固形
分は加熱分解される。これにより発生した未燃ガス分も
炉本体１０内で燃焼される。廃液中のＮａ，Ｋなどのア
ルカリ成分は、水蒸気ガスに同伴されて飛灰として炉内
から排出され、電気集塵機で回収される。よって、アル
カリによる炉内レンガの腐食、溶融物発生等の問題はな
い。このように、本発明方法によれば、従来装置のよう
に、硅砂と結合して炉壁に付着することがないため、炉
の操業を停止して除去作業を行う必要がない。
【００３７】（実施例）図２に示した本発明に係る産業
廃棄物の処理方法を実施する処理システムは、廃液（廃
酸、廃アルカリ）１５５０トン／月、汚泥（活性汚泥）
３５５トン／月、廃プラスチック２３０トン／月の処理
が可能であった。この場合、炉底部から排出される残渣
の量は３０トン／月で、容積減少率約１．５％を達成す
ることができた。
廃棄物の処理方法を実施する処理システムは、廃液（廃
酸、廃アルカリ）１５５０トン／月、汚泥（活性汚泥）
３５５トン／月、廃プラスチック２３０トン／月の処理
が可能であった。この場合、炉底部から排出される残渣
の量は３０トン／月で、容積減少率約１．５％を達成す
ることができた。
【００３８】空気孔１０ｅから炉床部１０ｂに吹き込ま
れる流動化空気量及び噴射ノズル２２の中間管２２ｂか
ら噴射する高圧空気量は１１０Ｎｍ3 ／分及び２０Ｎｍ
3 ／分で、投入口２０から炉内に投入する廃プラスチッ
クは数ｍｍ〜から５０ｍｍとし、それ以下のサイズの廃
プラスチックは予め汚泥と混合後、炉内に噴射される。
炉内温度を測定したところ炉床部１０ｂで８００℃上部
１０ｄで９００〜１０００℃であった。また、排ガス吐
出口２６から排出される排ガスの量は、１８０〜２００
Ｎｍ３／分で、水分が水蒸気化した分および廃プラスチ
ック等可燃分の排ガスが炉内へのエア供給量より多くな
っていた。排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）及び酸素（Ｏ
２）は、それぞれ０．００２〜０．００３％及び４〜１
３％となるように風量を調節した。一酸化炭素（ＣＯ）
が０．０１％を越えるような場合酸素が不足して残渣が
増えてしまうためである。
れる流動化空気量及び噴射ノズル２２の中間管２２ｂか
ら噴射する高圧空気量は１１０Ｎｍ3 ／分及び２０Ｎｍ
3 ／分で、投入口２０から炉内に投入する廃プラスチッ
クは数ｍｍ〜から５０ｍｍとし、それ以下のサイズの廃
プラスチックは予め汚泥と混合後、炉内に噴射される。
炉内温度を測定したところ炉床部１０ｂで８００℃上部
１０ｄで９００〜１０００℃であった。また、排ガス吐
出口２６から排出される排ガスの量は、１８０〜２００
Ｎｍ３／分で、水分が水蒸気化した分および廃プラスチ
ック等可燃分の排ガスが炉内へのエア供給量より多くな
っていた。排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）及び酸素（Ｏ
２）は、それぞれ０．００２〜０．００３％及び４〜１
３％となるように風量を調節した。一酸化炭素（ＣＯ）
が０．０１％を越えるような場合酸素が不足して残渣が
増えてしまうためである。
【００３９】
【発明の効果】本発明に係る産業廃棄物の処理方法は、
流動床として硅砂を使用しないためＮａ，Ｋなどのアル
カリ成分を含む廃液を処理した場合も硅砂と結合して炉
壁に付着したり、炉底部からの連続取出しが不可能とな
ることがなくなる。これにより、Ｎａ，Ｋなどのアルカ
リ成分を含む産業廃棄物の処理を連続して行うことがで
き炉の操業効率を向上させることができる効果を有す
る。
流動床として硅砂を使用しないためＮａ，Ｋなどのアル
カリ成分を含む廃液を処理した場合も硅砂と結合して炉
壁に付着したり、炉底部からの連続取出しが不可能とな
ることがなくなる。これにより、Ｎａ，Ｋなどのアルカ
リ成分を含む産業廃棄物の処理を連続して行うことがで
き炉の操業効率を向上させることができる効果を有す
る。
【００４０】流動床を構成する汚泥に含まれていた固形
分及び／又はその残渣は、硅砂に比較して軽量であり、
下方からのエアの風量は少なくてすみ、また、汚泥に含
まれている固形分は可燃成分を有するから硅砂に比較し
て熱補償は少なくてすむ効果を有する。
分及び／又はその残渣は、硅砂に比較して軽量であり、
下方からのエアの風量は少なくてすみ、また、汚泥に含
まれている固形分は可燃成分を有するから硅砂に比較し
て熱補償は少なくてすむ効果を有する。
【図１】 本発明の産業廃棄物の処理方法を実施するの
に使用し得る流動床式焼却炉の一実施形態を示す縦断面
図である。
に使用し得る流動床式焼却炉の一実施形態を示す縦断面
図である。
【図２】 図１の流動床式焼却炉を含む産業廃棄物処理
システムの概略図である。
システムの概略図である。
１ 流動床式焼却炉 ２ 廃プラスチックピット ３ 廃プラスチック粉砕機 ４ 廃熱ボイラ ５ 電気集塵機 １０ 炉本体 １０ａ 炉頂部、１０ｂ 炉床部、１０ｃ 下部、１０
ｄ 上部、１０ｅ 空気孔 １６ バーナ １８ 噴射ノズル ２０ 投入口 ２２ 噴射ノズル ２２ａ 内管、２２ｂ 中間管、２２ｃ 外管 ２４ 廃液投入口 ２６ 排ガス吐出口
ｄ 上部、１０ｅ 空気孔 １６ バーナ １８ 噴射ノズル ２０ 投入口 ２２ 噴射ノズル ２２ａ 内管、２２ｂ 中間管、２２ｃ 外管 ２４ 廃液投入口 ２６ 排ガス吐出口
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 7/00 １０２ Ｆ２３Ｇ 7/00 １０２Ｂ 7/12 ＺＡＢ 7/12 ＺＡＢＺ
Claims (6)
- 【請求項１】 炉床部に流動床を備えた流動床式焼却炉
により汚泥を含む産業廃棄物を処理する方法であって、 炉本体の上部より炉本体内に汚泥を供給する工程と、 炉本体の下部に設けられたバーナにより炉本体内を加熱
する工程と、 汚泥に含まれていた固形分及び／又はその残渣により炉
床部に流動床を形成する工程と、そして、 流動床を形成する汚泥に含まれていた固形分及び／又は
その残渣の集合体の下方からエアを供給し固形分及び／
又はその残渣の集合体を流動させる工程と、 を備えて構成されてなる流動床式焼却炉による汚泥を含
む産業廃棄物の処理方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の産業廃棄物の処理方法
において、さらに、 炉本体の下部に設けられた廃液用噴射ノズルより廃液を
前記流動床に噴射させて固形分及び／又はその残渣の集
合体の流動化を促進させる工程を備えて構成されてなる
流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の産業廃棄物の処
理方法において、さらに、 炉頂部より廃プラスチックを供給し、炉本体内で燃焼さ
せることにより熱補償する工程を備えていることを特徴
とする流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処
理方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の産
業廃棄物の処理方法において、 前記汚泥供給工程が、高圧エアにより、廃液及び汚泥を
一緒に炉頂部より炉本体内に供給する工程であることを
特徴とする流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物
の処理方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の産
業廃棄物の処理方法において、さらに、 炉本体内の温度を計測し、燃焼温度に従って廃プラスチ
ック及び／又は液体燃料の供給量を制御する工程を備え
ていることを特徴とする流動床式焼却炉による汚泥を含
む産業廃棄物の処理方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の産
業廃棄物の処理方法において、さらに、 汚泥に含まれていた固形分が完全燃焼して残った残渣を
炉底部から連続的に抜き取り流動床の高さをほぼ一定に
保持する工程を備えていることを特徴とする流動床式焼
却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35690396A JPH10185154A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35690396A JPH10185154A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185154A true JPH10185154A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18451345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35690396A Pending JPH10185154A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 流動床式焼却炉による汚泥を含む産業廃棄物の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185154A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223564A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 流動床式ガス化炉の運転方法及び流動床式ガス化炉 |
| JP2010234205A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 廃フッ酸の処理方法 |
| JP2022098618A (ja) * | 2020-12-22 | 2022-07-04 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 汚泥焼却装置及び汚泥焼却方法 |
| CN117759940A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-26 | 云南省节能技术开发经营有限责任公司 | 一种生物质燃料协同利用工业废液供热的方法 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP35690396A patent/JPH10185154A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010223564A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 流動床式ガス化炉の運転方法及び流動床式ガス化炉 |
| JP2010234205A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 廃フッ酸の処理方法 |
| JP2022098618A (ja) * | 2020-12-22 | 2022-07-04 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 汚泥焼却装置及び汚泥焼却方法 |
| CN117759940A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-26 | 云南省节能技术开发经营有限责任公司 | 一种生物质燃料协同利用工业废液供热的方法 |
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