JPH1054520A - スラッジの焼却方法および焼却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却に先立ち乾燥しても悪臭により環境を汚
染しないスラッジの焼却方法を提供する。 【解決手段】 流動床焼却炉（２）の流動層構成材料
（Ｍ）に気体を吹き込み流動層（１５）を形成してスラ
ッジを焼却するとき、焼却に先立ち焼却熱によりスラッ
ジを乾燥し、このとき生じるガス体から水分を除去また
は減じた残りのガス体を流動層（１５）形成用の空気の
一部として利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥、食品工
業あるいは薬品工業における液体の絞りかす等のスラッ
ジを焼却処理するスラッジの焼却方法およびこの方法の
実施に使用される焼却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水汚泥のようなスラッジは、一部は生
物学的あるいは物理的に処理されて肥料等に利用されて
いるが、大部分は焼却処理されている。このようなスラ
ッジを焼却する焼却炉は、文献名を挙げるまでもなく従
来周知で、移動床焼却炉、ロータリキルン焼却炉、流動
床焼却炉等が知られている。流動床焼却炉は、焼却炉、
この焼却炉の下方に配置されている空気分散板、この空
気分散板の下方の空気室等から構成されている。空気分
散板の上には、流動床構成材料すなわちけい砂等からな
る耐火性粉体が入れらている。そして、焼却炉の上部空
間はフリーボード部となっている。燃焼排ガスは、フリ
ーボード上部から排出され、熱が回収される。そして排
出される燃焼排ガスは、冷却されて除塵装置で除塵され
た後大気中へ放出されるようになっている。

【０００３】流動床焼却炉は、以上のように構成されて
いるので、送風ファンにより空気室から空気分散板を通
して耐火性粉体に空気を吹き込むと、固定層を形成して
いた耐火性粉体は、沸騰状態に似た運動をする流動層に
なる。そこで、スラッジを供給すると、熱せられている
耐火性粉体により加熱され、揮発分の放出が開始され
る。揮発分は空気分散板の直上で燃焼され、燃焼にとも
ない窒素酸化物濃度が上昇する。固形可燃物は粒子濃厚
相内で燃焼される。そして、生成ガスはフリーボード部
へ達する。このフリーボード部で、未燃成分の２次燃
焼、窒素酸化物の濃度制御等が行われる。また、他の移
動床焼却炉、ロータリキルン焼却炉等によっても周知の
ようにして焼却される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の、移動
床焼却炉、ロータリキルン焼却炉等によっても焼却する
ことができるが、特に流動床焼却炉によると、流動化し
た耐火性粉体が蓄熱体として作用し、また耐火性粉体が
スラッジと良好に接触するため燃焼が促進され、スラッ
ジも効率的に焼却されるという、利点が得られる。しか
しながら、従来の焼却炉は多量の灯油、Ａ重油、Ｃ重油
等の補助燃料を必要とする欠点がある。さらに詳しく説
明すると、スラッジは、一般にプレスにより脱水処理さ
れてはいるが、８０％程度の水分を含んでいるので、焼
却するとき蒸発熱のためスラッジのみでは燃焼できず、
多量の灯油、Ａ重油、Ｃ重油等の補助燃料を必要とする
欠点がある。例えば、従来の流動床焼却炉により下水汚
泥を１００ｔｏｎ／ｄａｙ、すなわち４.２ｔｏｎ／ｈ
ｒ の割合で焼却するためには、３２０ ｌ／ｈｒの補
助燃料であるＣ重油を必要としている。補助燃料を減ら
すためには、スラッジを焼却する時に生じる排熱を利用
して、焼却に先立ち乾燥することが考えられるが、乾燥
時にはメタン、アセトン、フェノール等の悪臭が発生
し、環境を汚染するので、スラッジの排熱による乾燥は
行われていないのが実状である。また、従来の流動床燃
焼法によると、反応速度すなわち燃焼速度が遅いので、
燃焼維持温度を７００〜９００°Ｃの高温に維持しなけ
ればならず、窒素酸化物の発生量が多くなり、その対策
にコストがかかるという問題がある。さらには、従来の
流動床焼却法によると、焼却炉内の上方には２次燃焼を
するフリーボード部を確保しなければならないので、焼
却炉の高さが高くなる欠点もある。また、燃焼速度が遅
いので、多量の空気を供給しなければならず、送風ファ
ンが大型化する欠点もある。

【０００５】本発明は、上記したような従来の欠点を解
消したスラッジの焼却方法および焼却装置を提供しよう
とするもので、具体的には、焼却に先立ち乾燥しても環
境を汚染しないスラッジの焼却方法および焼却装置を提
供することを目的としている。また、他の発明は、窒素
酸化物の発生も少なく、さらには焼却炉の高さ、送風フ
ァンの送風容量等も従来のものに比較して小型化でき
る、スラッジの焼却方法および焼却装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、ス
ラッジを乾燥するときに生じるメタン、アセトン、フェ
ノール等の悪臭を発するガスを燃焼用気体として利用す
る手段を採用することにより達成される。また、他の発
明は上記手段を採用すると共に、流動層構成材料に酸化
触媒を適用することにより達成される。酸化触媒燃焼
は、触媒の接触酸化作用により火炎燃焼限界以下の希薄
燃料で燃焼するもので、反応速度が大きく、また燃焼温
度が低いことが知られているが、従来の酸化触媒は高価
な白金であるため、ハニカム構造の白金触媒が使用され
ているにすぎず、流動床式燃焼法には適用されていない
が、本発明はＢａＯ６Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｒＯ６Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃ
ａＯ６Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄₊α、ＺｒＯ₂₊αのうち
少なくとも１種が酸化触媒として選ばれる。すなわち、
本発明は上記目的を達成するために、焼却炉によりスラ
ッジを焼却するとき、焼却に先立ち焼却熱によりスラッ
ジを乾燥し、このとき生じるガス体から水分を除去また
は減じた残りのガス体を燃焼用空気と混合してスラッジ
を焼却するように構成される。請求項２記載の発明は、
流動床焼却炉の流動層構成材料に気体を吹き込み流動層
を形成してスラッジを焼却するとき、焼却に先立ち焼却
熱によりスラッジを乾燥し、このとき生じるガス体から
水分を除去または減じた残りのガス体を流動層形成用の
空気の一部として利用するように構成される。請求項３
記載の発明は、請求項２記載の流動層構成材料として、
ケイ砂、石灰、ＢａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｒＯ・６Ａｌ
₂Ｏ₃、ＣａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄₊α、ＺｒＯ₂₊
α、Ｋ₂Ｏ・１１Ａｌ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃・１１Ａｌ₂Ｏ₃の中
から少なくとも１種が選ばれている。請求項４記載の発
明は、流動床焼却炉と、該流動床焼却炉で焼却されるス
ラッジの燃焼熱によりスラッジが乾燥又は減水処理され
る乾燥装置と、該乾燥装置で処理されるスラッジから生
じるガス体が導かれる減湿装置とからなり、前記減湿装
置で処理された処理後のガス体は、前記流動床焼却炉の
空気室に導かれるように構成されている。請求項５記載
の発明は、流動床焼却炉と、該流動床焼却炉で焼却され
るスラッジの燃焼熱が回収される熱交換器と、スラッジ
が乾燥又は減水処理される乾燥装置と、該乾燥装置で処
理されるスラッジから生じるガス体が導かれる減湿装置
とからなり、前記熱交換器で回収される熱は、前記乾燥
装置と、前記流動床焼却炉の燃焼用空気の予熱熱交換器
に導かれると共に、前記減湿装置で処理された処理後の
ガス体は、前記流動床焼却炉の空気室に導かれるように
構成されている。請求項６記載の発明は、請求項４また
は５記載の減湿装置が、凝縮器であり、該凝縮器で凝縮
された凝縮水が冷却水として利用されるように、請求項
７記載の発明は、請求項４または５記載の減湿装置が、
冷却筒から構成され、そして請求項８記載の発明は、請
求項４〜７のいずれかの項に記載の乾燥装置が攪拌兼移
送用のスクリューを備えるように構成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は種々の形式の焼却炉に適
用できるが、以下流動床焼却炉に適用した第１、２の実
施の形態について説明する。図１に示されているよう
に、第１の実施の形態に係わる流動床焼却装置１は、焼
却炉２、乾燥サイロ２０、凝縮器３０、その他の付属装
置とから構成されている。

【０００８】焼却炉２は、従来周知のように筒状をして
いるが、炉の高さは後に説明するように、従来の炉より
も低くなっている。この焼却炉２内の下方に空気分散板
３が設けられ、そしてこの空気分散板３の下方が空気室
４となっている。焼却炉１には、補助燃料である例えば
Ｃ重油が貯蔵されているオイルタンク７が備わってお
り、このオイルタンク７からＣ重油が管路８により着火
時のような必要時に焼却炉２内に供給されるようになっ
ている。焼却炉２の下方の側部には、焼却灰を排出する
ための排出管２５が設けられている。

【０００９】空気分散板３の上には、流動床構成材料と
して、従来周知のような例えばケイ砂、石灰等の耐火性
粉体を入れることもできるが、本実施の形態によると、
流動床構成材料Ｍは、ＢａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｒＯ・６Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄₊α、ＺｒＯ
₂₊α、Ｋ₂Ｏ・１１Ａｌ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃・１１Ａｌ₂Ｏ₃の
うち少なくとも１種が選ばれる。これらの流動床構成材
料Ｍの組成、焼成温度、Ｓ／Ｓ（Ａｌ₂Ｏ₃）（添加系材
料とアルミナ単独との表面比）および結晶相は下記の表
１の通りである。 表１ 組成 焼成温度°Ｃ Ｓ／Ｓ 結晶相 （ＢａＯ）_0.14（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.86 １４５０ ４.３ ＢａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃ （ＳｒＯ）_0.14（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.86 １４５０ ３.０ ＳｒＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃ （ＣａＯ）_0.14（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.86 １４５０ ３.６ ＣａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃ （ＭｇＯ）_0.10（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.90 １４５０ ０.８ ＭｇＡｌ₂Ｏ₄₊α （ＺｒＯ）_0.10（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.90 １４５０ ０.７ ＺｒＯ₂₊α （Ｋ₂Ｏ）_0.08（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.92 １３００ ５.０ Ｋ₂Ｏ・１１Ａｌ₂Ｏ₃ （Ｌａ₂Ｏ₃）_0.08（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.92 １３００ ３.０ Ｌａ₂Ｏ₃・１１Ａｌ₂Ｏ₃ （Ｌａ₂Ｏ₃）_0.05（Ａｌ₂Ｏ₃）_0.95 １２００ ８.０ Ｌａ₂Ｏ₃・１１Ａｌ₂Ｏ₃ 表１に示すＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＢあるいはＩＶＢ の
酸化物は、酸化アルミニウムに焼成担持され、白金と同
様に酸化触媒作用を奏する。このような酸化触媒は、
０.５〜８ｍｍφの多孔質アルミナを担体とし、添加物
を焼成するため安価に得られる。

【００１０】このように、流動床構成材料Ｍが入れられ
て焼却炉２の空気室４には、送風ファン５が接続されて
いる空気供給管６が開口し、焼却炉２の上部には排気管
１２が設けられている。そして、この排気管１２は乾燥
サイロ２０に設けられている放熱管１３に接続されてい
る。放熱管１３は、除塵装置１５と煙突１６が設けられ
ている放出管１４に接続されている。

【００１１】乾燥サイロ２０は、焼却される前のスラッ
ジを乾燥あるいは減水させるもので、その頂部には乾燥
中に発生するガスを次の凝縮器３０に導くための排ガス
管２１が接続されている。また、下部にはロータリフィ
ーダ等を介して供給管２２が接続され、乾燥されたドラ
イスラッジが焼却炉２に所定量まで供給されるようにな
っている。乾燥サイロ２０には、乾燥前のウエットスラ
ッジを貯蔵するホッパ２３が付設され、このホッパ２３
と乾燥サイロ２０は、密閉管路２４で接続されている。
したがって、ウエットスラッジをホッパ２３から乾燥サ
イロ２０に供給するとき、ウエットスラッジから発する
悪臭に悩まされるようなことはない。

【００１２】凝縮器３０は、本実施の形態では水冷式に
なっている。すなわち、凝縮器３０の内部には冷却水が
循環する冷水コイル３１が設けられている。また、凝縮
器３０の頂部には、ガス抜管３３が接続され、このガス
抜管３３は送風ファン５の吸込口に接続されている。な
お、このガス抜管３３には、流動化用あるいは燃焼用の
空気を導入するための空気取入管３４も接続されてい
る。凝縮器３０の下部には、水処理槽３６に連なったド
レン管３５が接続されている。この水処理槽３６で、亜
硫酸ガス等が溶けて酸性になっている凝縮水が化学的に
処理される。そして管路３７により貯水槽４０に送られ
る。

【００１３】貯水槽４０には冷却水吸上管４１が設けら
れている。この冷却水吸上管４１は冷却塔４５の方へ延
びて冷却塔４５の熱交換管４４に接続されている。そし
て、熱交換管４４と凝縮器３０の冷水コイル３１は、冷
却水供給管４７で接続され、冷水コイル３１と貯水槽４
０は冷却水戻管４８で接続されている。したがって、冷
却水吸上管４１に設けられている水ポンプ４２を起動す
ると、貯水槽４０の冷却水は、冷却塔４５と凝縮器３０
と貯水槽４０との間を循環することになる。なお、冷却
塔４５には、冷却水を大気で冷却するファン４６が設け
られている。また貯水槽４０にはオーバフロー管４９が
設けられ、冷却水として余る凝縮水は適宜下水道に排出
されるようになっている。

【００１４】次に、上記流動床焼却装置１の作用につい
て説明する。送風ファン５を起動して空気室４から空気
分散板３を通して流動床構成材料Ｍに空気を吹き込む。
そうすると、固定層をしていた流動床構成材料Ｍは、沸
騰状態に似た運動をする流動層になる。そこで、乾燥サ
イロ２０からドライスラッジを供給すると共に、オイル
タンク７からＣ重油等の流体燃料を適宜供給して着火す
る。以後、熱せられている流動床構成材料Ｍによりスラ
ッジは加熱され、可燃揮発分と共に固形可燃物も燃焼さ
れる。

【００１５】高温の燃焼排ガスは、排気管１２により乾
燥サイロ２０の放熱管１３に供給される。放熱管１３か
ら放熱される熱により乾燥サイロ２０中のウエットスラ
ッジは、乾燥あるいは減水される。放熱して温度が低く
なった燃焼排ガスは、除塵装置１５により除塵されて煙
突１６から大気中へ放出される。乾燥あるいは減水され
たドライスラッジは、供給管２２により焼却炉２へ所定
量まで送られる。そして、焼却される。乾燥サイロ２０
内において、ウエットスラッジからは、乾燥作用により
水蒸気と共にメタン、アセトン、フェノール等の悪臭ガ
スが発生する。これらの混合ガスは、排ガス管２１によ
り凝縮器３０へ送られる。冷却されている冷水コイル３
１により、混合ガス中の水蒸気が凝縮して、凝縮水とな
る。凝縮水は水処理槽３６で適宜化学的に処理されて貯
水槽４０に送られる。

【００１６】凝縮器３０において水分が除去されたメタ
ン、アセトン、フェノール等を含んだガスは、ガス抜管
３３から送風ファン５に空気取入管３４からの空気と共
に吸い込まれ、そして空気供給管６から空気室４に供給
される。空気室４に供給されたメタン、アセトン、フェ
ノール等を含んだガスは、流動床構成材料Ｍを流動化す
ると共に、燃焼ガスとして燃焼される。上記のようにし
て連続的に燃焼する。この時生じる焼却灰は、排出管２
５から適宜排出され、燃焼熱は図には示されていないが
冷却管により回収される。なお、凝縮水すなわち冷却水
は、前述したように冷却塔４５と凝縮器３０と貯水槽４
０との間を循環する。この間に、冷却水は冷却塔４５の
ファン４６で空冷される。

【００１７】本実施の形態によると、流動床構成材料Ｍ
に酸化触媒が選ばれているので、燃焼速度は、従来のそ
れに比較して１０００倍程度大きい。このように燃焼速
度が大きいので、燃焼維持温度も低い。したがって、従
来の流動床式燃焼のようにフリーボード部が不要で、燃
焼炉２の高さを低くすることができる。また、燃焼維持
温度が低いので、有害な窒素酸化物の発生も少なくな
る。さらには、供給空気量も少なくて済み、送風ファン
５を小型化することもできる。

【００１８】

【実施例】

実施例１：含水率８０％の下水ウエットスラッジと、本
実施の形態により処理したドライスラッジとの燃焼テス
トを、ウエットスラッジで１００ｔｏｎ／ｄａｙの処理
能力のある実機で行った。その結果を表２に示す。な
お、含水率８０％の下水ウエットスラッジの発熱量は４
０ｋｃａｌ／Ｋｇで、ドライスラッジの発熱量は３４０
０ｋｃａｌ／Ｋｇであった。 表２ スラッジ供給量（Ｋｇ／ｈｒ） ７５０（ＤＲＹ） ４２００（ＷＥＴ） Ｃ重油供給量（Ｌ／ｈｒ） ４２ ３２０ 表２から明らかなように、排熱を利用して乾燥するだけ
で大幅なオイルの節約ができる。なお、ウエットスラッ
ジを乾燥しても悪臭は知覚できなかった。

【００１９】次に、本発明の第２の実施の形態を図２に
より説明する。なお、図１に示されている第１の実施の
形態と同じ要素には同じ参照数字を付けて重複説明を避
け、同じような要素には同じ参照数字にダッシュ「’」
を付けて簡単に説明する。本実施の形態を前述した第１
の実施の形態と比較すると、概略的には、乾燥サイロ２
０の代わりに乾燥機２０’を、凝縮器３０の代わりに冷
却筒３０’を備え、そして第１、２の熱交換器５０、５
４と、排ガス処理設備６０をさらに備えている点で第１
の実施の形態のものと相違している。

【００２０】乾燥機２０’は、横長の容器から構成さ
れ、その内部にはモータ２１’で回転駆動される、比較
的ピッチの大きいスクリュー２２’が設けられている。
したがって、スラッジは回転するスクリュー２２’によ
り攪拌されながら前方へ移送されることになる。冷却筒
３０’は、縦型の容器から構成され、この容器の下方
に、一方が乾燥機２０’に接続されている排ガス管２１
が接続されている。容器の上方部にはガス抜管３３接続
され、そして容器の内部の上方に冷却水を散布する散水
ノズル装置３２’が、その下方にフィンユニット３３’
がそれぞれ設けられている。なお、容器の底部には排水
パイプ３４’が設けられている。この排水パイプ３４’
により、散水ノズル装置３２’から噴射した水、燃焼排
ガスから分離された水が燃焼ガス中の水溶性成分を含ん
だ状態で排出されるようになっている。

【００２１】空気供給管６には、第１の実施の形態と同
様に送風フアン５が設けられ、その吸い込み管にはガス
抜管３３と空気導入管３４とが接続されている。そし
て、この空気導入管３４には本実施の形態では燃焼空気
予熱用の熱交換器７’が介装されている。図には示され
ていないが、この熱交換器７’には後述する第１の熱交
換器５０により加熱された空気が供給され、予熱された
燃焼用の空気が燃焼炉２の空気室４に供給されるように
なっている。また、空気供給管６からは、燃焼炉２に連
なっている２次燃焼用の空気供給管８’が分岐し、空気
供給管６と空気室４との間には、起動時に使用されるス
タートアップバーナ９’が介装されている。

【００２２】燃焼炉２の排気管１２は、第１の熱交換器
５０の頂部に接続されている。そして下方の側部に熱交
換を終えた燃焼排ガスの出口管５１が設けられている。
第１の熱交換器５０の内部には熱交換される空気が下方
から上方へ流れるようになっている伝熱管５２が設けら
れ、この伝熱管５２が前述した燃焼空気予熱用の熱交換
器７’と接続されている。第１の熱交換器５０と直列的
な関係で第２の熱交換器５４が設けられている。すなわ
ち第１の熱交換器５０の出口管５１が第２の熱交換器５
４の下方の側部に接続され、そして上方に熱交換を終え
た燃焼排ガスの出口管５５が設けられている。第２の熱
交換器５４の伝熱管５６の下方の入り口端には、送風フ
アン５８が介装されている冷却用空気供給管５７が接続
され、上方の出口端には排気管１２’が接続されてい
る。この排気管１２’の終端は、乾燥機２０’のスラッ
ジ供給口近くに開口している。したがって、乾燥用の空
気は、乾燥機２０’内を一方の端部から他方の端部に向
けて軸方向に流れることになる。なお、第１、２の熱交
換器５０、５４の下方には燃焼灰を排出する排出管５
３、５９がそれぞれ設けられている。

【００２３】第２の熱交換器５４の出口管５５の下流側
には、バグフィルター６１、ベンチュリースクラバー６
２等からなる従来周知の排ガス処理設備６０が接続され
ている。また、この排ガス処理設備６０に付属して、水
供給管６４から洗浄水が噴射される洗浄筒６３、誘引フ
アン６５等が設けられている。誘引フアン６５と煙突１
６は管路６６で接続され、この管路６６に排気管１２’
から分岐している白煙防止用の熱風供給管１３’が接続
されている。したがって、周知のように、排ガス処理設
備６０で処理された燃焼排ガスは、洗浄筒６３中を通過
する間に水供給管６４から噴射される洗浄水により、バ
グフィルター６１で捕捉されない固形物、水溶性のガス
等が回収され、そして誘引フアン６５により吸引・圧送
されて無色状態で煙突１６から排出される。

【００２４】第２の実施の形態によっても同様にスラッ
ジを燃焼できることは明らかであるので、重複説明はし
ないが、特に第２の実施の形態によると、乾燥機２０’
において一方の端部から供給されるスラッジはスクリュ
ー２２’により攪拌されながら他方の端部へ移送され、
乾燥用の熱風も一方から他方へ流れるので、その間に効
率的に水分が除去される。また、冷却筒３０’では散水
ノズル装置３２’からその下方のフィンユニット３３’
に向けて散水または噴射され、燃焼排ガスは上昇するの
で、燃焼排ガスと水は対向流れとなり、効率的に接触し
て冷却される。その結果、飽和蒸気量が減少し、その分
だけ燃焼排ガス中から水分が除去される。水分が除去さ
れた後の、メタン、アセトン、フェノール等を含んだ燃
焼排ガスは、熱交換器７’で予熱された空気と共に焼却
炉２の空気室４に供給される。また、燃焼排ガスと水は
効率的に接触するので、燃焼排ガス中の窒素酸化物、硫
黄酸化物等は水に溶解し、硝酸、亜硫酸等の酸として回
収され、排水パイプ３４’から外部に排出される。した
がって、これらの酸化物による焼却炉２、第１、２の熱
交換器５０、５４等の腐食が防止される。

【００２５】また、第２の実施の形態によると、第１、
２の熱交換器５０、５４が設けられているので、燃焼排
ガスと熱交換されたクリーンな熱風を燃焼空気予熱用の
熱交換器７’に供給して燃焼用空気を予熱することがで
きる。また、クリーンな熱風が熱交換器７’、乾燥機２
０’等に供給されるので、これらの機器にいたる排気管
１２’等の管路をクリーンな状態に保つこともできると
共に、白煙防止用の熱風としても使用できる。

【００２６】第２の実施の形態も色々変形できる。例え
ば、本実施の形態では第１の熱交換器５０と、第２の熱
交換器５４の２個の熱交換器が設けられて、第１の熱交
換器５０では燃焼空気予熱用の熱交換器７’に供給する
熱風が、そして第２の熱交換器５４では乾燥機２０’に
供給される熱風が得られるようになっているが、これと
は逆に第１の熱交換器５０で乾燥機２０’に供給される
熱風を得るように実施できることは明らかである。ま
た、１個の熱交換器で得た熱風を、乾燥機２０’と、燃
焼空気予熱用の熱交換器７’と、白煙防止用等に分けて
供給できることも明らかである。また、第１の実施の形
態の要素と、第２の実施の形態の要素とを組み合わせて
も実施できる。例えば、第２の実施の形態の冷却筒３
０’に代えて、第１の実施の形態の凝縮器３０を適用す
ることもできるし、第１の実施の形態に熱交換器を設け
ることができることも明らかである。なお、第１、２の
実施の形態では焼却炉２は、流動床焼却炉から構成され
ているが、移動床焼却炉、ロータリキルン焼却炉等の従
来周知の焼却炉でも実施できるし、このように実施して
も前述したような実施例の効果が得られることも明らか
である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、焼却炉
によりスラッジを焼却するとき、焼却に先立ち焼却熱に
よりスラッジを乾燥し、このとき生じるガス体から水分
を除去又は減じた残りのガス体を燃焼用空気と混合して
スラッジを焼却するので、スラッジを乾燥しても悪臭に
よって環境を汚染しないという、本発明特有の効果が得
られる。また、スラッジを乾燥してから焼却するので、
焼却のための補助燃料が大幅に削減できる効果も得られ
る。請求項２記載の発明によると、流動床焼却炉の流動
層構成材料に気体を吹き込み流動層を形成してスラッジ
を焼却するとき、焼却に先立ち焼却熱によりスラッジを
乾燥し、このとき生じるガス体から水分を除去又は減じ
た残りのガス体を流動層形成用の空気の一部として利用
するので、上記発明と同様な効果が得られると共に、流
動床焼却炉で焼却されるので、流動層構成材料の蓄熱作
用により、一層効率的に焼却される。請求項３記載の発
明によると、流動層構成材料として、ＢａＯ・６Ａｌ₂Ｏ
₃、ＳｒＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＡｌ₂
Ｏ₄₊α、ＺｒＯ₂₊α、Ｋ₂Ｏ・１１Ａｌ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃・
１１Ａｌ₂Ｏ₃の中から少なくとも１種が選ばれているの
で、流動床による酸化触媒燃焼が可能で比較的低温で焼
却でき、したがって、窒素酸化物のような有害ガスの発
生を抑制することができるという効果が付加される。ま
た、燃焼速度が大きく、燃焼維持温度が低いので、従来
の流動床焼却炉のようにフリーボード部を必要としな
い。したがって、本発明の実施に使用される流動床焼却
炉の高さを低くすることができる。また、供給空気量が
少なくて済むので、流動床焼却炉に必要な送風ファンを
小型化できる効果も得られる。請求項５記載の発明によ
ると、熱交換器で回収される熱が流動床焼却炉の燃焼用
空気の予熱熱交換器に導かれるので、燃焼用空気が予熱
され、スラッジは効率よく焼却される。請求項６記載の
発明によると、凝縮器には該凝縮器で凝縮された凝縮水
が冷却水として供給されるので、冷却水の節約になる効
果が得られる。請求項７記載の発明によると、減湿装置
が冷却筒から構成されているので、燃焼排ガス中から水
分が除去あるいは減水されると共に、燃焼排ガス中の窒
素酸化物、硫黄酸化物等の水溶性成分が水に溶解し回収
される効果が得られる。そして、請求項８記載の発明に
よると、乾燥装置が攪拌兼移送用のスクリューを備えて
いるので、スラッジはスクリューにより攪拌されながら
移送される。したがって、スラッジは斑なく乾燥あるい
は減水される効果が付加される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す模式図であ
る。

【図２】 本発明の第２の実施の形態を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２ 流動床式燃焼炉 ７’ 燃焼空気予熱用の熱交換器 １５ 流動層 ２０ 乾燥サイロ ２０’ 乾燥機 ３０ 凝縮器 ３０’ 冷却筒 ５０、５４ 第１、２の熱交換器 Ｍ 流動床構成材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｇ 5/30 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/30 ＺＡＢＲ 5/46 ＺＡＢ 5/46 ＺＡＢＡ (72)発明者 石橋 義尚 東京都府中市日鋼町１番１ 株式会社日本 製鋼所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却炉（２）によりスラッジを焼却する
   とき、焼却に先立ち焼却熱によりスラッジを乾燥し、こ
   のとき生じるガス体から水分を除去または減じた残りの
   ガス体を燃焼用空気と混合してスラッジを焼却すること
   を特徴とするスラッジの焼却方法。
2. 【請求項２】 流動床焼却炉（２）の流動層構成材料
   （Ｍ）に気体を吹き込み流動層（１５）を形成してスラ
   ッジを焼却するとき、焼却に先立ち焼却熱によりスラッ
   ジを乾燥し、このとき生じるガス体から水分を除去また
   は減じた残りのガス体を流動層（１５）形成用の空気の
   一部として利用することを特徴とするスラッジの焼却方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の流動層構成材料（Ｍ）と
   して、ケイ砂、石灰、ＢａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｒＯ・６Ａ
   ｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・６Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄₊α、ＺｒＯ
   ₂₊α、Ｋ₂Ｏ・１１Ａｌ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃・１１Ａｌ₂Ｏ₃の
   中から少なくとも１種が選ばれている、スラッジの焼却
   方法。
4. 【請求項４】 流動床焼却炉（２）と、該流動床焼却炉
   （２）で焼却されるスラッジの燃焼熱によりスラッジが
   乾燥又は減水処理される乾燥装置（２０、２０’）と、
   該乾燥装置（２０、２０’）で処理されるスラッジから
   生じるガス体が導かれる減湿装置（３０、３０’）とか
   らなり、 前記減湿装置（３０、３０’）で処理された処理後のガ
   ス体は、前記流動床焼却炉（２）の空気室（４）に導か
   れるように構成されていることを特徴とするスラッジの
   焼却装置。
5. 【請求項５】 流動床焼却炉（２）と、該流動床焼却炉
   （２）で焼却されるスラッジの燃焼熱が回収される熱交
   換器と、スラッジが乾燥又は減水処理される乾燥装置
   （２０、２０’）と、該乾燥装置（２０、２０’）で処
   理されるスラッジから生じるガス体が導かれる減湿装置
   （３０、３０’）とからなり、 前記熱交換器で回収される熱は、前記乾燥装置（２０、
   ２０’）と、前記流動床焼却炉（２）の燃焼空気予熱用
   の熱交換器（７’）に導かれると共に、 前記減湿装置（３０、３０’）で処理された処理後のガ
   ス体は、前記流動床焼却炉（２）の空気室（４）に導か
   れるように構成されていることを特徴とするスラッジの
   焼却装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の減湿装置が、凝
   縮器（３０）であり、該凝縮器（３０）で凝縮された凝
   縮水が冷却水として利用される、スラッジの焼却装置。
7. 【請求項７】 請求項４または５記載の減湿装置が、冷
   却筒（３０’）である、スラッジの焼却装置。
8. 【請求項８】 請求項４〜７のいずれかの項に記載の乾
   燥装置（２０’）が攪拌兼移送用のスクリュー（２
   ２’）を備えている、スラッジの焼却装置。