JPS5963412A - 低カロリ−排ガスの利用方法と同時脱臭方法 - 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】 本発明は、廃水処理に関し、さらに詳しくは、製紙工場
のスラッジの排ガスおよび下水スラッジの排ガスの処理
に関する。処理において、（１）スラッジ、（１１）ス
ラッジの処理のとき発生した排ガス、およびＱｌｌ）散
水炉床などから発生した排ガスを焼却することにより、
焼却器内で生成された熱を水蒸気の発生に使用できるよ
うにすることは、最も有効である。この方法は、「自生
でない」下水スラッジおよび１−自生下水スラッジ」に
等しく適用できる。「自生でない」下水スラッジは、外
部の源から熱（（−補助燃料」）を加えないと、燃焼を
支持するために十分な熱を燃焼時に発生しないのでその
ように呼ばれる。

下水処理設備のまわりのエネルギーバランスは重装な意
味をもち、その運転の経済性を決定する。

非自生系におけるスラッジの焼却器内で発生ずる熱を回
収できないと、外部の燃料の供給に経費を必要とする。

エネルギーバランスについての重要な経済的見積りは、
（ａｔガスのカロリー（またはｒ３′ｒ　Ｕ　）　Ｋ無
関係に、燃焼ゾーンにおいて冷ガスを加熱しないように
するために、燃焼に使用する場合ガスをできるため高い
温度に維持り、（ｂ）焼却器の大きさが体積流速の限界
を定めるので、低いカロリー値のガスよりはむしろ高い
カロリー値のガスを燃焼に使用する、ために基本となる
。

［湿式スクラビング」は、［熱交換」、Ｉ−濾過」Ｕ蒸
留」、１−抽ｒＪ３　ｊなどとして、化学的工業分野に
おける［一単位操作］と基礎である。処理プラントの設
計の第一工程は、いくつかの単位操作の１またはそれ以
上が建設すべきプラントの全体の目的に最良にはたらく
かどうかを考えることであり；第２工程は各選択した単
位操作をどのようにかつどこで使用するかを考えること
であり、そして第３工程は、最良の工業的実施に合致す
るように、各選択した学位操作実現するだめの装置の設
計の細部を考えることである。学位操作の選択がいった
んなされると、各単位操作をどのように達成しなくては
ならないかについて、かっ５だがわしい容易さにもかか
わらず、競合する設計がいかに所定位置に配置されるか
について、仕様が提供される。コストは通常期待するも
のよりも多い。本発明は、下水スラッジ廃棄物処理プラ
ントにおける複数の単位操作の予期されない選択、およ
び警ろくべきほどに効果的な方法で特定のかつ特別の問
題を解決する方法を提供する、実施に何語する工程の独
特の組み合わせに関する。

１湿式スクラビノグゴに関すると、これは１−煙突ガス
」すなわち下水スラッジ焼却器からの排ガスの処理にお
ける普通の単位操作であると認められる。湿式スクラバ
ーは、通常、大気中に排出されるガスに含まれる汚染物
質の量を減少させるために用いられる。廃水処理プラン
トにおいて、湿式スクラビングのための水はプラントに
おいて処理された排水（「処理された排水」）である。

また、この水は、排ガスの成分を中和するが、あるいは
そうでなければそれと反応する力性ソーダ（ＮａＯＩ（
）の少量、通常、水の約５型理％以下を含有することが
ある。あ′る湿式スクラバーにおいて、水は少量、通常
水の約５重量％以下の、過マンガン酸カリウム（１（八
４ｎＯ，）を含有できる。なお他の湿式スクラバーにお
いて、水は粉末状活性体を、１重量％より少ない量で、
あるいは活性化スラッジを、好ましくは約５［］ｐｐｍ
〜約５０００ｐ−の範囲の量で、あるいはそれらの混合
物を含有できる。この明細書にお（・て、１−湿式スク
ラビング」とは、すべての前記湿式スクラビングの用途
を意味し、そして湿式スクラビングのための１−水」と
は、溶角子したＮａ０１１またはｌ（ＭｎＱいあるいは
粉末状の活性炭、または活性化スラッジ、あるいはそれ
らの組み合わせを含有できる水を意味する。

多数の工業的に複雑な湿式スクラビング装置は、煙突ガ
スを経済的に１清浄」するために使用されてきた。この
ような装置のすべての目的および効果は、フライアッシ
ュの大部分、他の粒状物質のできるだけ多く、および易
溶性であるような水溶性化合物を、煙突ガスから除去す
ることである。

必然的にこの目的に何語して、冷水は一般に湿式スクラ
ビング装置における液相であるため、煙突ガスの温度は
約１００°Ｆ（３８’Ｃ）〜約２００°ｌ１（９６゛’
Ｇ　）の範囲に低下され、同時煙突ガスは飽和され、す
なわち１００％の相対温度をイ］ずろ。

冷水の供給はプラントの経済性に悪影響を及ぼすので、
煙突ガスの温度は視的に認められ煙を排出するのに要す
るよりも低くない温度に維持される。

このような湿式スクラビングにかかわらず、煙突ガス中
の粒状物質の濃度はなお比較的高く、そして煙突ガスの
比較的低い温度はそれと接触するすべての装置の操作に
悪影響を及ぼず。この問題を克服するために、米国性ｄ
′［第６，６８２，６４９号は、湿式スクラビングされ
た煙突ガスの温度を増加することを教示しており、そし
て種々のもくろみがその実施に提供されて℃・る。この
米国性８′［に開示されているように、湿った煙突ガス
の加熱は焼却器の全体の要求に対して、燃焼するスラッ
ジの種類のため、無関係であり、唯一の目的は、煙突ガ
スの腐食作用を最小としかつ固体物質が装置をおおう傾
向を低下することである。

しかしながら燃焼ゾーンへ予熱空気を供給することが望
ましいので、米国特許第３．３８２．６４９号は、多炉
床炉（ここでは１焼結器−１または学に炉」と呼ぶ）の
回転可能な中央ノヤフトおよび結合されたラビングアー
ムを燃焼空気で冷却することも教示している。この分野
においてよく知られている」、うに、庄た、なかでも米
国特許第２、１８１．１９０号、同第２，２８６．５０
９号、同第２．３１７，９４１号および同第４，２１５
，６３７号に記載されているように、中火ンヤフトおよ
び相互に連結されたラビングアームはオープンフローの
連結にある。

／ヤフトおよびラブリングアームを冷却するためのシャ
フト冷却ガス（”　ＣＧ“）は、７ヤフト　〜を通して
冷た（・空気を上方に送るブロワ−によって１」（給さ
れる。この冷たし・空気はシャフ；ト内て加熱され、こ
うしてクツ（い炉内で７ヤフトを比較的冷たく保持ｌ−
１そしてこの空気はノヤフトの一ヒ部を／ヤフ］・加熱
された空気として約２５０下（１２１°Ｏ〜約６００　
’ｌ’　（６１６°Ｃ）の範囲の温度で去り、燃焼空気
として多炉床炉中へ再循環される。運転の間に／ヤフト
を冷たく保持するために要する冷た見・空気の流れは、
／ヤフトの１通常の冷却空容量」と呼ぶ。中央シャフト
を通る空気の最小速度は満足な熱伝達を確保するために
必要であるが、最大の空気速度はシャフトを通る圧力低
下より決定される。したがって、シャフトを通るガスの
流れは明確な限界を有する。

「湿式酸化」法において発生した、煙突ガス以外の、排
ガスは、いくつかの目的、たとえば（ｉｌ視的に許容さ
れうる煙を提供するために排ガスの温度を低下し、（１
１）スラッジ処理の排ガスの悪臭特性（以後、特徴的に
不快な臭を包含するために単に「臭のある」排ガスとい
う）の原因であると考えられる水溶性成分の濃度を減少
し、そしてｌ１１１）少なくとも一部分排ガスの腐食性
の原因であると考えられる成分の濃度を減少するために
、また湿式スクラビングされてきた。

スラッジ処理がある程度の酸化を達成するために空気の
注入を含むとき、この方法はいわゆる１−湿式酸化」で
あり、米国特言１第３，６９７，４１７−号（Ｔｃ１ｅ
ｔｚｈｅ　ｃｌ　ａｌ　）および同第　６，３５９，２
００号（Ｕｉｔｃｈｅｌ　ｃｌ　ａｌ　）に詳述されて
いる。このような排ガスは、反応器、または分離器、ま
たは廃水処理プラントのデカントタンクから分離されか
つ排出されたガスを包沈し、そしてここでは［下水スラ
ッジ排ガス１と集合的に呼ぶ。このような排出された排
ガス、とくにデカントタンク排ガス（（ｌｃｃａｎＬ　
ｔａｎｋ　ｏｌＴ−ｇａｓ　（”　Ｊ）Ｔｏ　”　）は
、典型的には温か＜（ｉｏｏ〜２００°Ｆ、６８〜９６
°Ｃ）、通常水で飽和でされかつにおいもつく。

デカントタンクは、冷却されたスラッジが増粘されかつ
タンク内で沈降し、そして」二澄み液がデカントサれる
ので、そのように呼ばれる。こσ）デカントタンクは、
また、１−増粘タンク（Ｔｅ１ｃｔｚｌ＜ｃｃｔａｌ、
ｓｔ＋ｐｒａ　）　　’ｆ、たは１−酸化スラッジのタ
ンク」（Ｇｔｃｈｅｌ　ｃｔ　ａｌ　）と呼ばれる。米
国特許第３．６９Ｚ４１７号中に開示されているように
、１）　ｉ”　０はここで湿式スクラビングされ、大気
中に排出される。

たとえば、とくにフロリダ州・・リウツドに建設された
下水プラントにおいて新らしい空気で希釈されたデカン
トタンク排ガス（”　Ｉ）Ｔｏ　”　）は、冷却水で湿
式スクラビングされ、大気へ排出された。にお（・は許
容されうるものではなかった。湿式スクラビングされる
と、その温度は１０°Ｐ（５，６℃）だけ低下するが、
よりすぐれた煙を提供するために十分であった。しかし
ながら、ＣＯ２、Ｃ０１ＣＩＩ４および合計の炭化水素
含量（”　ｉ”　１１　（ｒ′）が不十分であり、排出
物のにおいについて改良されていなかった。

ミネソタ州ミネアポリスーセント・ボールに建設された
他の下水プラントにおいて、ｌ）　ｉ”　０は水で湿式
スクラビングされ、これによりＤ　ｉ”　Ｏは約１２０
°Ｆ？（４９°０かも約７０℃（２１℃）に冷却された
。再び、においは許容されうるものではなかった。この
冷却され、湿式スクラビングされたガスは、経済的に不
利であると考えられたため、燃焼されなかった。

排ガスの燃焼はそのにおいを改良することが知られてい
たので、たとえば、”　Ｔｈｃｒｍａｌ・ＳＩｕｄｇｅ
　−（ごＯｎ山ｔｉｏｎｉｎｇ　１１．ｅｐｏｒｔ　　
（熱的スラッジのコンテ１ンヨニングの報告）　；Ｇｒ
ａｎｒＪ　１ｌａｖｅｎ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ”と題する
小冊子（ミシガン州グランドへ、ブン市により配布され
た）に記載されてあり、その市において建設されたシラ
７トにおいて、排ガスは湿式スクラビングされずに、主
としてにおいを抑制ずろために炉内て直接燃焼されてき
た。このにおいの抑制法は、”　０ｄｏｒ　Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ　（ｏｒ　ｉ、’ｈｅｒｍａｌＳｌｕ（１ｇｃ　　
Ｃｏｎ山ｔｉｏｎｉｎｇ　ｔＪｎｉｔｓ　　（熱的スラ
ッジのコノディ７ヨニング装置のためのにおいの抑制）
“′（Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｍ、　Ｃｏｐａ、１９７４）の
論文の示唆に従っ実施例 他の文献、”０（Ｉｏｒ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ（においの
抑制）；作業員のためのガイド″、ｌ−１ｃｎｒｙ１．
、ｒ、　Ｇ、およびにｃｌ＋ｒ　、Ｉ＋、、　、Ｊｏｕ
ｒｎａｌ　ＷＩ’ＣＩ’、ＶＯＩ　５２、　届１０．２
５２ろ一２５３７ページ、２５６６ページ、Ｑｃｔ　　
１９８０において、１直接燃焼」は、スラッジ排ガスに
は典型的ではない、少なくとも４．０ＯＯＫ、Ｊ／ｍ’
（１ろ１ＨＴＩＪ／　（ｔ３）の加熱値をもつ小さい体
積にかつ高見・におい濃度に一ついて、示唆された。比
較のため、入熱ガスの加熱値は約１ｏｏｏ＋汀し丁／Ｉ
１．”　（３５，ろ１４１ｔＴＬＴ／ｍ’）である。に
おいのあるガスを、なんらかの理由で、・燃焼前に湿式
スクラビングするということは、いず→９の参考文献に
も示唆されていない。

また、直接燃焼は、Ｉ）　’］’　０を湿式スクラビン
グしてそれを飽和した後、自生炉内で用いてその過熱を
回避されてきた。排ガスを燃焼する自生炉において、主
としてＤ　Ｔ　Ｏは、たとえば、ミシガン州カラマンシ
ーの廃水処理プラントにおいて、湿式スクラビぜずに燃
焼ゾーンにおいて直接燃焼された。アイオワ州セダー・
ラビズに建設された伯の自生炉において、においのガス
、主としてＩ）　ｉ’０は、排ガス中の湿分が炉の過熱
の防１１−を促進するので、湿式スクラビング後に燃焼
されたが、追加の利益はスクラビングによる排ノノスの
腐食の低−［である。

いずれにし７ても、低い加熱値の排ガス、すなわち、約
１００１’ｌ　’］”　Ｕ　／　ｆｔ３（ろ、５ろＩ　
Ｂｉ、”Ｕ／ｍ’）より小さい加熱値をもつ排ガスは、
まず約９０°”Ｐ　（６２′Ｃ）に洋式スクラビングさ
れ、次いで排ガスがもちうろような小さい加熱値を回収
ずろという特別の目的で、焼却器内で燃焼さなかった。

以上から明らかなように、そ牙しを行なう理由は存在し
なかった。

（゛＜（「ｐ大白かのにおし・のあるスラッジ、たとえ
ばテノノントタンク排ガス（”　Ｉ）Ｔｏ　”　）の１
１Φ４：たは以上（燃−１べき排ガス）を冷却すること
に対−１初ｊＵｊのｒ−側にもかかわらず、Ｉ）　ｉ”
　０を湿式スクラビングして、そ」ｌを約５０゛１フ（
１［］　’Ｃ’）〜約９０”ｌ’　（ろ２°に）の温度
の範囲内に冷却−４ることにより、このような低（・ツ
ノロリー（庄たむ上１）′１″１ノ）値のガスを多炉床
炉において有利に燃焼できるようにＩ−るために十分な
湿分に制限されることを、発見した。このような湿式ス
クラビングされたにおいのあるガスは、比較的低い温度
であるため、Ｆ水スラノ／の燃焼を促進するために炉床
へ送ろ前　。

に、それが炉の中火７ヤフトおよび相互に結合する中空
のラブリングアーム（ｒａｌＴＩｉｎｇ；ｕ１１］）に
おし〕′る輔力向の通路を通過するとき、熱伝達媒体（
１中夫ノヤフト冷却ガス−１、以後、簡約（〜で”　（
：（ｉ　”と呼ふ）と（〜て使用される。

さらににおいのある排ガスを湿式スクラビングして、こ
のようなガスの腐食性に反作用させ、少なくとも十分な
程度に、カスを送る装置に軟鋼および／または鋳鉄を使
用できるようにすることがて゛きることが、発見された
。

なおさらに、にお℃・のある排ガスを冷水で湿式スクラ
ビングすると、ガス中の成分および水蒸気（湿分）の悪
い相刺効果であイ）と思わるものにより、ｒ・期されえ
ないほどに高い腐食性を示す、困難な固定でき、かつ絶
えず変化する腐食性成分のあるものが除去されることが
、発見された。

本発明の方法は、最も好ましくは、下水スラッジ処理設
備におし・て生成する本質的にすべての１）　ｉ’　０
を使用し、前記１）　ｉ’　０は、空気が普通／ヤフト
およびラブリングアームを冷却する、中央ノヤフトの通
常の冷却空気の能力の、全部でないにしても、上型体積
部分を置換し、こうしてｌ）　ｉ”　０は予熱する。多
炉床炉におけるこの予熱１）　ｉ’　０の燃焼は、［水
が自生的に燃焼するかいなかにかかわらず、下水処理設
備の全体の熱バランスにおいて有意なかつ驚ろくべきほ
どに同数」二の利益を提供ずろ。

供する。

本発明の前記および他の目的および利点は、本発明のＩ
ｆましい実施態様の添伺図面を参照する以［・−の説明
から明らかとなるであろう、。

多くの下水処理プラントにおいて、スラッジは熱的にコ
ンディショニングされて、脱水可能とされる。この方法
にお（・て、スラッジは約２００〜６００　ｐｓｉｇ　
の範囲の圧力および約６００°［；（１４９°Ｇ）〜約
４２５°Ｆ　（２１８°Ｇ）の範囲の温度において、約
５分〜約１時間処理される。さらに、空気を圧入しであ
るいはｔ１゛入しないで、化″γ′的酸素委求＝、　（
Ｃ０１）　）の１５％までの酸化を達成することができ
る。

スラッジは典スいＪ的には１ろＯ〜２２０下（５４〜１
０４°Ｃ）におし・て圧カコントロール弁を通してテカ
ノトタンク中に排出され、ここでｉＱ濁した固体は沈降
し、水相はオーバーフローする。制ガスは反応器、また
は分離器またはデカントタンクから分離１ｄよび排出さ
れ、そしてこれらのスラッジ排カスのいずれか、あるい
は全部を、とくに下水スラッジ排ガスを本発明の方法に
おいて使用できる。

既知の湿式酸化法は、前述の′Ｉ″ｃｌｃｔｚｋｅ　ｃ
ｌ　ａｔ　　および０ｉｔｃｌ＋ｅｌ　６１　ａｌ　　
の特許中に詳述されている。

このような排カスの特性は、低いカロリー（またハ！３
　’Ｊ’　Ｕ　）値、典型的ニは約１〜約１００８　Ｔ
［Ｊ／ｆＬ３（３５〜３，５３１　ＢＴＵ／ｍ’）　　
の範囲のカロリー値、および６００　ｐｐｍより小、典
型的には約４００　ｐ＋＋＋ｎより小さいＣ１ｌ、、お
よび約６０　Ｌｌ　０１１１１ｍより小さいメタン以外
の炭化水素（メタン以外の、合削の炭化水素含惜”　’
１．’　Ｉ’Ｉ　Ｃ”　）から’Ａる＾、１１成でキ〕
る。以後の説明は、上水スラッジの処理、とくにデカン
トタンク排カス（”　Ｄｉ”０　”　）が、本発明にお
いて使用する、ブラントにおける他のにおし・のある排
ガスで時には補充される、主として一ト水スラッジ排ガ
スである場合に関ずろ。

テカント夕／りは典型的には新らしい空気量１−」で供
給され、これによりにおいのあるｌ）　ｌ”　０が脱臭
のためにスラッジ燃焼炉へ抜き出されるにつれて、是れ
は新らしい空気と置換される。Ｉ）　ｉ’　０はテノノ
ントタンクの上部空間において人ってくる新もし℃・空
気て絶えず希釈されるが、このような希釈は任意である
。入ってくる空気の址は、Ｊ）　ｉ’　０の：１：の、
典型的には、０５〜４倍である。空気で帝釈された、イ
！Ｉられるｌ）　ｌ”　０は、一般に１００〜１８０　
”ｌ・（６８〜８２°Ｃ）の温度である。この明＃ｌｌ
目ｊｆにおいて、Ｉ）　ｉ”　Ｏという語は、新もしく
・空気でイ、釈されているかいないかにかかわらず、デ
カントタンクからのカスのすべてを意味する。

ｄ１４型的な廃水処理設備において、Ｉ）　Ｔ　Ｏの分
析値（空気で希釈前および希釈後）は、下表Ｉに示すと
おりであった３、 表　　１ １）ｉ’ｏのガス成分　　　　　希釈前　　　希釈後玉
酸化炭素（ｃ’ｏ２）ｔ％　　　　１５．４　　　　　
４．２酸　素（，０２）、％　　　　１，５　　　１５
．７窒　素（Ｎ２）、ジｌ。　　　７９，０　　　７８
．７−酸化炭素１０）、％　　　　　［Ｊ、３　　　　
　０．１メタン（（’１１４　）　、Ｉ’１１ｍ３２０
　　　　　　８９Ｃ’ｌ１４以外１”ｌｌｃ、　１ｌｌ
１１１８７００　　　２３７４」二に同定したものに類
似する組成をもつＩ）　ｉ’　０は、（ａ）湿分（連行
および飽和）、（１））二酸化炭素分、および（ｃ）有
機分（アルデヒド、ケトンなと）のため、炭素鋼に対し
て腐食性である。Ｉ）　ｉ″Ｏの・・ロゲン化物、硫酸
塩、硫化物および硝酸塩の含量は、腐食の潜在力の観点
から無意味である。これらの成分の濃度は、通常の分析
法の検出限界より通常低いか、あるいはその伺近である
。合泪の炭化水素含ｔ（１’１ｌｃ）は、典型的には、
はぼ６分の２のアルデヒドからなり、残りは大部分有機
酸、ケトン、アルカンおよびアルケンである。ガスの加
熱値は、燃料としての使用を示唆するためには非常に低
く、新らしい空気での希釈（空気をデカントタンクへ入
れさせる場合）を行なわない場合でさえ、３００Ｂｌ”
Ｕ／ｆｔ”　（１０，５９３旧”ＩＪ／ｍＪ）を超えな
い。

フロリダ州のハリウッドの水スクラビングにおいて、１
４０’Ｆ（６０’Ｃ）で入り、１２９°Ｉ；（５４°Ｃ
）で出た］）　Ｔ　Ｏのスクラバー流出ガスの分析結果
は、下表１１に示すとおりであった。

表１１ １）　ｉ’　Ｏのガス成分　　第２日　第２日　　平　
均一酸化炭酸（ＣＯ２）、％　　　　５．５　　、　　
５．３　　　５．４酸素（０２）、　　％　　　　　１
４，３　　１４．４　　１４．４窒素（Ｎ２）、　　％
　　　　８１．７　　８０．２　　８０．９−酸化炭酸
（ＣＯ）、％　　　　　０．２　　　０．１　　　　０
．１５メタン（ＣＩＬ）、ｐｐｍ　　　　　　　　１１
３　　　１２１　　　　１１７　　。

ＣＩＬ以外ノＴｌＩＣ，ｐｐ１１１７２３　　３０１８
　２５７１この温度において、水のスクラビングはＤ　
ｉ’　０のＣＯ２、ＣＯ，Ｃ，１１４またはＴｌＩＣの
含量を有意に減少しなかったことが明らかである。炭化
水素含シロは本質的に影響を受けないので、ｌ）　ｉ’
　０の腐食性の低下を期待することができな（・。さら
に、カスはｆαの湿分に影響を及ぼすほど有意に冷却（
約５〜１０°１？、２．８〜５６℃）されなかった。

このカスを燃焼させると仮定すると、こＪｔらσつ条ｆ
ｌ　Ｆ、とくにスクラバーの流出液が約９０　’Ｆ（ろ
２°Ｃ）以−にの温度である条件下のスクラビングは、
保持さＪする湿分カポ非常に多いので、ガスの燃焼にお
いて正味のエネルギーの損失が生ずる。

換言すると、ｌ）　Ｔ　Ｏの加熱値は保持された湿分の
温度を焼却器（１月コの温度に上げるためには不十分で
ある。

それ以上の冷却、すなわち７０下（２１℃）への冷却は
、湿分を凝縮させ、こうしてｌ）　ｉ’　０についての
［−正味の損失」の熱バランスを焼却器−・の１−正味
の増加」へ非常に予測されないことには転化するほど大
きく、ガスの湿分を減少する。またそれはＩ）　ｉ’　
０の腐食性を減少する。Ｉ）　ｉ’　０をそのにおいの
除去のためにのみ燃焼する場合、湿分が高いそれを燃焼
するコストは、非自生下水スラッジを燃焼する焼却器に
おいて不経済であることがここで明らかとなるであろう
。したがって、本発明は、自生下水スラッジ系および非
自生下水スラッジ系の両者に、Ｉ）　ｉ’　０の湿分を
正味の増加を得るために十分に冷却することにより低Ｆ
さぜた後爪も有効に適用できることがわかった。

第１図を参照すると、下水プラントの一部分が概略的に
図解されている。このプラントにおいて１）　ｉ”　０
は、必要に応じて新らしい空気で希釈され、適当な充填
拐刺１１が充填されたスクラバー１０に入る。ｌ）　ｉ
”　０はｌ　Ｉ）　ｉ’　ＯＪと示されているように底
伺近に、人口バイブ１２を通って入り、充填４′Ａ制を
通して上方へ、自流的に流れ、噴霧ノズル１６を通して
充填月利の上部上へ冷水は噴霧され充填月別を通して１
：降する。冷却水の温度は必然的に９０°Ｆ　（３２℃
）より低く、好ましくは凍結を起こさない程度にできる
だけ低く、これによって、１湿式スクラビングされたＩ
）　’Ｉ’　ＯＪで示ず薄式スクラビングされたＩ）　
’Ｉ”　０は、流出パイプ１／４を通って去り、常に約
９０°ｌ”　（３２°Ｃ）より高くなく、りｆましくは
７０°Ｉ♀（２１？Ｃ）より高くなし・温度にある。。

スクラバーを流出する流は、易溶性１）　ｉ’　Ｏ成分
とくにｌ）　ｉ”　Ｏ中の腐食性成の有意な部分を含み
、ＩＩ月＋パイプ１５を出る。Ｉ）　ｉ’　Ｏ中に残留
する腐食性成分は、軟鋼および鋳鉄の導管および装置の
使用をＨＪ能とするのに十分に低い濃度で存在する。

本発明が関係する廃水処理プラントにおいて、１）　Ｔ
　Ｏの隈は、シャフトのＣＧ能力および合泪の燃焼空気
（１’　ＣＡ　）の要求計に関係するとき重要である。

Ｄ　ｉ’　Ｏ＞　ＣＧであるとき、スクラビングされた
デカントタンクのガスの一部分を、加熱されたデカント
タンクのガスと混合した後、燃焼空気として直接使用で
きる。Ｉ）　ｉ’　０　＜　ＣＧであるとき、多少の新
らしい空気をｌ）　ｉ’　Ｏと混合１−だ後、焼却器の
シャフトに通過させて、十分な冷却を達成することが必
要であろう。しかし、常時に、ＣＧ中のＩ）　ｉ”　０
は、シャフトの正常の冷却空気能力の主要体積比率を構
成する。高度に好適な運転の経済性を有する最も望まし
いモードにおし・て、（１）デカントタンクから得られ
るＩ）　ｉ’　０１（１１）シャフトを冷却するために
要ずろＣ（３、および（Ｉｉｉｌ炉内でスラッジを燃焼
させるための燃焼空気（ＣＡ）、σ９体積はほぼ等しい
。

実際の気液接触時間が少なくとも１．０秒でありかつ湿
式スクラビングしたＩ）　ｉ’　０の温度が９０〜１７
（６２℃）またはそれより低く、ｏｆマしくは７０’）
＋　（２２℃）以下であるかぎり、充填型、サイクロン
、バブル−キャップ型スクラバーまたは他の型であろう
が、いずれの型の水スクラバーを使用することもできる
。接触時間は６秒を決して超える必要はない。６〜１０
フイート（０，９〜３０ｍ＞の充填材イー１を有する充
填塔を、たとえば、約２〜乙の範囲の液体：気体比（重
量基準）で運転して充填利料１フィート（０，３ｍ）当
り約０２５インチ（０，６４ｃＵＬ）の水の圧力低下を
生成することができる。たとえば、飲料用の水またはプ
ラントの流出水をスクラバーに使用できる。

さらに、第１図を参照すると、全体的に参照数字１６で
示す多炉床炉は、上端にスラッジの入１」１７および−
Ｆ端に１旧」１８を有する、実質的に垂直に配置された
、耐火利て゛ライニングされた円筒形容器からなる。・
補数の炉床１９′および１９“は、容器内にその軸に対
して垂直に、互℃・に間隔を置し・て位置すて）。

中空の中央シャフト２０は、炉内に縦の軸方向に回転１
１」在に配置されており、そして内部的に中央シャフト
とオーブンフローで連絡する、複数の中空のラブルアー
ム（ｒａｂｂｌｅ　ａｒｍ　）　２１は、炉床１９′お
よび１９“に対して平行な中央カラムへ固定されている
。駆動手段（図示せず）は中央シャフト２０の下端へ連
結されていて、中央カラムを回転させ、これによりラブ
ル、アーム２１は炉床１９′および１９“を横切って拐
′＄１を移動させる。炉床は、材ｔ１が一般に曲りくね
った通路で炉を通して下方に流れるように構成されてい
る。とくに、一番上の炉床１９′は炉の内壁へ固定され
ていて、比較的大ぎい直径の中央１」２２を残し、一方
次ぎの下の炉床は中央シャフトに関して密に間隔を置い
て配装置されており、そして炉床周辺のまわりに形成さ
れた複数の１−１２６を有する。連続して交尾する下の
炉床は、構造が最初の２つの炉床と同一であって、こう
して燃焼するスラツー７の所望の下向き流路が形成され
る。

複数のノズル２４は、選択された炉床空間にオ・５いて
炉１６の４１１１１面を通して結合されている。、ノズ
ル２４は予熱された（／ヤフ］・加熱された）１）　ｉ
”　０を供給され、このｌ）　’］’　０はブロワ−ろ
Ｄにより炉内に入れられる。ブロワ−６０は、／ヤフト
加熱されたｌ）　Ｔ　Ｏを運ぶパイプラインろ１を通し
て中央ノヤフトとガス流連絡している。さらに、加りに
空気および燃料源（図示せず）−＼結合されたバーナー
を、必要に応じ、普通になされているように、外部の袖
助燃ｔ１を炉へ供給するために、設けることかできる。

説明の目的で、ｉ７−’　１６は、スラッジが乾燥され
ろ上のシー７６５、乾燥スラッジが炭化されかつ揮発性
物質が燃焼する中央のゾーンろ６を含むことを理解ずべ
きである。下のゾーン６７は、固定された炭素を燃焼さ
せるために、中央ゾーン６６より下に配置してもよい。

これらのゾーンの各々は、１またはそれ以上の空間から
なる。ゾーンの各々は特定の数の炉床空間を含むように
図解され（いるが、種々の運転条件を特定のゾーンのた
め異なく）数の炉床空間の使用について適合させること
ができる。、 中空の中央／ヤフト２０およびラブルアーム２１は、通
常燃焼空気を予熱するために使用するが、ここでは］）
　Ｔ　Ｏを送るために特別に使用することを、理解ずべ
きである。湿式スクラビングされたｌ）　’Ｊ’　Ｏは
、他のブロワ−６２により中央シャフトおよびラブルア
ームを通して強制的に送られる１、他のブロワ−６２は
、流出バイブ１４とガス流連絡し、中央シャフト２０の
下端へ結合されている。これにより、湿式スクラビング
された、冷たい］）　’Ｊ’　０は、回転する中央シャ
フト２０の下端中へ吹込まれることかできろ。ｌ）　’
ｆ’　Ｏは中央シャフトおよびラブルアームを通って上
方に移動し、中火シャフトの上端から出る。炉に望む運
転の特定のモードに依存して、ブロワ−ろ１およびろ２
の一方または両方を使用することができる。

多炉床炉の構造およびその中央／ヤフトの冷却に関する
上の詳細は、よく知られており、そして本発明の方法に
必須である構造的特徴、すなわち炉の炉床上の１または
それ以上のノく−ナーヘＤ′ｒＯを供給するためにブロ
ワ一手段へＩ）　Ｔ　Ｏが向けられろ前に、ＤＴＯを予
熱することがて・きる、中央シャフトおよびラブルアー
ム、に当業者カ注意を集中するために必要と思われる程
度にのみ、ここに記載した。

典型的には本発明の方法は、多炉床炉において燃焼され
る、いかなる脱水スラッジの焼却をも促進するために用
いることができる。このようなスラッジの例は、熱的に
コンディショニングされ、固形分か約１５〜約６０重量
％（残りは湿分である）の範囲であるスラッジである。

しかし、本発明の方法は、最も好ましくは、金言１の固
形分が約２０〜約６０重量％、最も好ましくは約６５〜
約６０重￥′％の範囲であり；燃焼性物質（燃焼物質）
が約４０〜約８５％でありかつ加熱値が約７，５００Ｉ
ｔ　ｌ”　ｔＪ　／　ＩＩ）　（１６，５２０ｒ３Ｔ［
−Ｊ／ｋｇ）燃かＷ物質を超え、好圧しくは約７．５０
０〜約１５．０００１３　”Ｉ’　Ｕ　／　１１）（約
１６．５２０　＝　３３．０４０１３１’　ｔＪ　７ｋ
ｇ　）　　燃焼物質で優）ろ脱水スラッジとともに用い
られる。換為す、１１．げ、湿式スラッジの各１ｋｇは
約００６ｋｇ〜約０．５１　ｋｇの燃焼物質を有すべき
であり、燃焼物質が多くなればなるほどよい。

スラッジを効率よく焼却するために、燃焼空気の要求量
は、典型的には、スラッジ中に含有される燃焼物質に基
づいて、理論的要求用の約１７５％である。補助燃料の
消費を最小としがつエイ、ルギーの回収（水蒸気の発生
）を最大とするために／ヤフト内で約４５０°「（２ろ
２°Ｃ）に予熱されたシャフト冷却空気を炉内でスラッ
ジ燃焼空気として使用Ｉ〜、こうして加熱された空気が
大気へ直接排出されるのを防ぐ。

湿式スクラビングされないｌ）　ｉ”　Ｏを炉内で直接
燃焼させてＤ　ｉ”　０を脱臭する、先行技術の方法を
変更して、このＩ）　ｉ”　０をシャフト冷却空気の代
わりに使用（〜、こうして中火シャフトを冷ＩＩＩする
場合でさえ、なお熱損失が生し、この損失はＩ）　ｉ”
　０の脱臭を悩まず。この損失は、湿式脱水されない１
）　ｌ”　０の温度を約２５０’Ｔ’（１２１℃）〜約
６００゛下（３１６°Ｃ）の範１川のンヤフト出］二ｌ
から約１３００　′Ｆ　（７０４°Ｃ）〜約１６００　
’ｌ？（８７１°Ｃ）の範囲の脱臭温度に上昇しなくて
はならないことによって、生ずる。燃焼したスラッジが
高度に自生であるとき、湿ったｌ）　ｌ”　０の注入（
デカントタンクから直接）のためのこの熱損失は、炉の
過熱を防止する。スラッジが非自生であるか、あるいは
予熱されたシャフト冷却空気を燃焼のだ再循環するとき
にのみ自生であるとき、生じたエネルギーの欠乏は補助
燃料で補充しなくてはならない。

本発明の方法におし・て、湿式スクラビングされた流出
ガスが約９０°Ｐ（３２℃）より低く、灯ましくは７０
°Ｆ　（２１°Ｇ）より低い温度にあるように、１）′
ｌ″Ｏを湿式スクラビングするとき、ガスのにおい成分
〜は実質的に減少しないが、腐食性成分は除去され、こ
れにより湿式スクラビングされた１）　ｉ”　０を軟鋼
または鉄鋳のグクトに通過さぜることができる。その上
、７０°Ｉ？　（２１°Ｃ）より低い湿分は、Ｉ）　ｉ
’　０が希釈されているが否かにががわらず、デカント
タンクから直接用るＩ）　’ＩＩ’　０の正常の温度で
ある１００°Ｆ　（３８°Ｃ）以」二の温度よりも、比
較的非常に低い。

＋）　ｉ”　０を脱臭のために炉へ導入しなくてはなら
ないとき、本発明の方法は、典型的には、同じスラッジ
の装入量で匹敵する炉よりも１０〜４０’７；だげ少な
い燃料を使用し、シャフト冷却炉として新らしい空気を
使用し、次いで加熱された／ヤフト冷却空気を大気−＼
排出し、一方１）　ｉ”　Ｏをスラッジ燃焼空気として
使用する。

先行技術の実施例 １つの特定の実施例において、燃焼すべき脱水したスラ
ッジは、２５％の合計の固形分（その７０％は燃焼性で
ある）を含有し、そして約１０．０００Ｊ３１”Ｕ／Ｉ
ｂ（２，２０３ＨＴ［Ｊ／に！９）　　燃ｍ物’Ｈの加
熱値を有する。こうして、湿ったスラッジの１ｋｇ当り
０．１７５ｋｇの燃焼物質が存在する。得られるＩ）　
Ｔ　Ｏの体積は８６８７８　ＣＩ”　Ｍ　（標準立方フ
ィート７分）（２４６ｍ／分）である。ｌ）　ｌ”　０
を湿式スクラビングせず、１２００Ｆ　（４９℃）の温
度で飽和させた。１０トン／時の湿ったスラッジを７５
％の過剰の酸素（理論より多い）で燃焼させるとき、８
６８７ＳＣＦＭ（２４６ｍ’／分）の燃焼空気を必要と
する。Ｉ）　’［”　０のすべては、スラッジ燃焼空気
として使用される。この特別の場合にオ６いて、要求さ
れるシャフト冷却空気も８６８７　Ｓ　Ｃｌ’　Ｍ　（
２４６ｍ’　／分）であった。こ０）　ツヤ７１・７ｉ
却空気は、４５０　’Ｆ　（２３２℃）に加熱され、人
気へｕ１出する。炉からの煙突ガスは、１４００　”ｌ
　（７６０”Ｇ　）である。

本発明の方θくの実施例 １つの！１−テ定の実施例において、前の実施例におけ
るのと同じ鼠の同じ型の脱水されたスラッジを燃焼させ
ろ。得られるＩ）ＴＯＯ１２２００１”　（４９℃）に
おいて再び８６８７ＳＣＦＭ（２４６ｍ’／分）てあり
、ここでそのすべてを湿式スクラビングしてそノＷｉ’
を度を１２０°ト（４９°ｃ）から７０　’ｌ”（２１
℃）に低ドさせ、そしてこの冷却され、湿式スクラビン
グしたＩ）　ｌ″Ｏのすべてをシャフトの冷却に使用し
た後、それを燃焼のため、多灯床炉の燃焼ゾーンへＩ＋
１循環させる。／ヤフト加熱されたｌ）　ｉ”　Ｏの温
度は、４５０’ｌ’（２３２°Ｃ）である。

煙突Ｊｊ　スノｆｆ１Ａ度１４１４００°Ｆ　（７６０
′Ｇ）テアル。

この結果、不発ψノにより、補助燃料の６７％が節約約
されろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、デカントタンクの排ガス（”　Ｉ）　ｉ”　
０’“）を冷水スクラバー中で湿式スクラビングし、次
いで多灯床炉の中央シャフトに通過させた後、ここで予
熱されたｌ）　ｉ’　Ｏを炉内で燃焼させる、廃水処理
プラントの一部分を表わす線図である。 １０ニスクラバー　　１６：多灯床炉 ２（ｌ中火シャツ１−２１：中空ラブルアーム特許出願
人　　スターリング・ドラッグ・インコーポレーテツド Ｆｉｇ、　１ 手続捕ｉＥ書（方′Ａ、） １、事件の表示 昭和（°８年　６１１願第　　り７２８７　　　号ろ補
正をする者 事件との関係　　　出　願　人 住所 ）・分、ＩＩ、　スフ−１１ン９゛１、゛う／７　ブ′
ン：］−＋”Ｉ−テ・１−□４代理人 ５、補正命令の日付　　昭和（２年　７月２′）日（発
送日）７補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　脱水可能にコンディショニングされ、必要に応じて
   脱水を促進するために熱的にコンディショニングされた
   、スラッジから懸濁する固体を沈降させ、その処理間に
   前記スラッジから発生ずる悪臭ガスを除去し、前記スラ
   ッジを脱水し、そして回転可能な中央ンヤフトとそれと
   ともに回転するように結合されたラブリングアームな備
   える多炉床炉において脱水スラッジを焼却する、工程を
   含む廃棄物処理法において、 （ａ）　　　約１　０　［］　Ｂ’、ｒ”Ｕ／　ｆｔ３
   　（３，５３４Ｉ３１．”Ｕ／ｍ）より小さい加熱値を
   有する前記悪臭排ガスを湿式スクラビングして、約６２
   °Ｆ（００Ｇ）〜約９０°Ｆ（６２℃）の範囲内の温度
   の湿式スクラビングされた流れを発生させ、 （１））　　前記湿式スクラビングされた流れを、前記
   シャフト冷却ガスの体積に基づ℃・て大きい比率で、前
   記中央シャフトに通して、約２１２°Ｆ（１００℃）よ
   り高いが約６００°Ｉ”（３１６℃）より低い温度のシ
   ャフト加熱ガスを形成し、そして （Ｃ）　　前記シャフト加熱ガスを前記炉の燃焼ゾーン
   中へ送って、予熱されたガスを生成して、前記スラッジ
   の焼却を促進すると同時に前記シャフト加熱ガスの脱臭
   を促進する、 ことを特徴とする、廃棄物処理法。 ２　前記脱水されたスラッジは、固形分が約１５〜約６
   ０重量％の範囲であり、燃焼性物質が約４０〜約８５ｎ
   量％の範囲であり、そして加熱値が７．５００１３’ｌ
   ’Ｕ／Ｉｂ（１６，５２０１３ＴＵ　／ｋｇ）Ｊ：り大
   きい下水フラッジである、！１％’　ｉ’ｒ請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３、前記湿式スクラビングされた流れは、約５０’Ｆ（
   １０’Ｃ）〜約８０°Ｉ”（２７°Ｃ）の範囲の温度で
   ある、特８′Ｆ請求の範囲第１項記載の方法。 ４　前記悪臭排ガスは、デカントタンクの排ガスであり
   、必要に応じて前記デカントタンクの廃ガスの計の約０
   ．５〜約４．０倍の量の空気で希釈されている、特許請
   求の範囲第２項記載の方法。 ５、　前記シャフト冷却ガスの実質的にすべては、前記
   デカントタンク排ガスにより供給される、特許請求の範
   囲第６項記載の方法。 ６　軟鋼に対して腐食性の前記湿式スクラビングされた
   ガスの成分の濃度は、十分に低くて、前記湿式スクラビ
   ングされたデカントタンク排ガスを送るために、軟鋼お
   よび鋳鉄を使用することができる、特許請求の範囲第６
   項記載の方法。 Ｚ　前記デカントタンク排ガス中のメタンの濃度は、６
   ０００　ｐｐｍより低い、特許請求の範囲第３項記載の
   方法。 ８、前記シャフト加熱されたガスは、約２５０下（１２
   １°Ｃ）〜約４５０　’ｌ＝　（２３２°Ｃ）の範囲の
   温度において前記炉へ燃焼のために送られろ、特許請求
   の範囲第６項記載の方法。