JPS599157Y2 - 汚泥焼却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、下水や有機性廃水などの浄化処理の最終工
程で排出されるヘドロ状汚泥を焼却処分するための汚泥
焼却装置の改良に関するものである。

下水や有機性廃水の浄化処理の最終工程で排出される汚
泥は固形物の含有量の高い液状体である。

この液状の汚泥は脱水機などによって含有水分の除去処
理が施され、固形物状の汚泥ケーキにされるが、この脱
水後の脱水汚泥ケーキでもまだ多量の水分が含まれてい
るので、その処分には困難が伴なう。

この脱水汚泥ケーキは放置しておくと悪臭を放ち、かつ
その含有汚水が滲出されるようになる。

それがためこの脱水汚泥ケーキは従来では肥料用に使用
されたり、埋立て処分にされたりしているが、このよう
な処分方法は種々の面からの制約を受けるので、焼却処
分のようなその場ですべての処理が完了できる方法が採
られるようになってきた。

しかし前述したように脱水後の汚泥ケーキにはまだ多量
の水分が含まれているので、これを焼却しようとするに
は、まず乾燥を行なわなければ燃焼にもちこむことは非
常にむづかしい。

またこの脱水汚泥ケーキは粒子が微細で通気性が悪いの
で乾燥も容易でない。

しかして焼却処理において燃焼させる場合でも、上記脱
水汚泥ケーキ乾燥物は比重が小さくて発熱量が小さいの
で燃焼温度が低く、持続性のある高い火力が得られない
など、焼却処理にとって極めて不利な条件が多くある。

それがため前記汚泥ケーキの焼却には特殊な焼却法なら
びに焼却装置が必要である。

この考案は上述した脱水汚泥ケーキの特性に合った合理
的な汚泥焼却装置を提供することを目的とするものであ
る。

以下、この考案をその実施の態様を示した図面に基づい
て具体的に説明する。

第１図において、Ａは煉瓦などの耐熱性材料で形成され
た焼却炉であり、ほぼ垂直な第一次乾燥室１とこの乾燥
室の下部に連絡して斜め下向きに張出する第二次乾燥室
２とこの乾燥室の下部に連絡してほぼ水平に張出する燃
焼室３とをそなえており、前記第一次乾燥室１を形成し
ている上部炉壁部分には脱水汚泥ケーキの供給口４なら
びにガス出口５が設けられている。

供給口４にはたとえばロータリダンパーなどの部材（図
示してない）が設けられ、そこからの気体の流通が防止
されるようになっている。

第一次乾燥室１内には、その上部から下部にいたるあい
だに多数の回転棚６が千鳥状に配設されている。

各回転棚６の支軸７ａは炉壁に支承されており、適当な
駆動装置によって最上段から最下段に至る棚が順次に間
欠的に傾動されるようになっている。

すなわち供給口４から供給された脱水汚泥ケーキはまず
最上段の棚６上に落とされ、次にそれが傾動すると次段
の棚６に落とされ、これが繰返えされる間に乾燥される
ようになっている。

しかして最下段の棚６は第二次乾燥室２を形威している
炉壁斜面７の上端部は寄ったところに置かれ、棚６の傾
動によって棚上の汚泥ケーキが前記斜面７の上端部に落
とされるようにしてある。

燃焼室３内には前記第二次乾燥室２を形威している炉壁
斜面７の下端部に一端が近接されるようにした無端移動
火格子ストーカ８がほぼ水平状態に配設され、炉壁斜面
７と移動火格子ストーカ８とで鈍角状の堆積部が形或さ
れている。

前記ストー力の移動方向の端部近くにはスクレーパ９が
設けられ、燃焼室３の炉壁部分にバーナ１０が配設され
ている。

上記の如く構或された焼却炉にあっては、脱水汚泥ケー
キは次の如く焼却される。

まず供給口４から炉の第一次乾燥室１に供給される脱水
汚泥ケーキはまず最上段の棚６上に落とされ、そこで所
要の時間保持されたあと棚の傾動によって次段の棚６上
に落とされる。

すなわち最上段から最下段に至る回転棚が順次に間欠的
に傾動されるので、乾燥室での汚泥ケーキの落下移動に
よる滞留時間は長くなり、前記燃焼室３から第二次乾燥
室２を経て送られてくる熱風によって充分に乾燥され、
最下段の棚６上の汚泥ケーキはその傾動時に第二次乾燥
室２における炉壁斜面７の上端部に向けて落とされる。

供給口４から投入される汚泥はまだ含有水分が高く、壁
面などに付着し易い性状にあるが、上記のように多段棚
によって乾燥されると、比重量が小さくなり付着性のな
いものとされ、最下段の棚から落下する汚泥はかなり乾
燥されており、大多数のものは粒状化されている。

このように乾燥された汚泥が斜面７の上に落とされると
、その斜面にそって拡散され、その拡散下部はストーカ
８の上面部分に達する。

そしてこのストー力のうえに落とされた汚泥はストー力
の走行によってスクレーパ９の方向に向けて運ばれる間
に燃焼される。

しかしてストー力の進行速度を遅くすると、第二次乾燥
室における斜面７の上に最下段の棚から落下してくる汚
泥が厚く堆積され、またストー力上の汚泥の堆積層も厚
くなる。

逆にストー力の進行速度を速めると、斜面７上に堆積す
る汚泥の厚みは薄くなり、同時にストー力上に堆積する
汚泥の厚みも薄くなる。

第二次乾燥室における斜面７の傾斜角は第一次乾燥室で
乾燥された汚泥が円滑にすべり落とされるよう通常は４
５〜７０゜程度の勾配とするのが良い。

前述した焼却炉の第二次乾燥室２の斜面７は汚泥焼却作
用にとって非常に重要な役割をもつものである。

この種の汚泥は単位容積当りの発熱量が低く、おき燃焼
として継続する力に弱くて消え易いため、燃焼の場合に
は汚泥の堆積する厚みが厚い方が好ましい。

したがってストーカ８はそのうえに適度の汚泥が堆積し
て燃焼が円滑になるように低速に運転される。

かくしてストー力上の汚泥の堆積厚みが増すと、それに
したがって第二次乾燥室における斜面７上に堆積する汚
泥の厚みも増し、この斜面７の上には第１図に示すよう
にその全面に汚泥が厚みをもって堆積される状態がつく
り出される。

しかして、この斜面７上の汚泥は斜面上部では比較的薄
く、下部に至るにしたがい厚い層となって堆積される。

一方、燃焼ガスは炉室３内のストーカ８の上部付近が最
も温度が高く、この燃焼ガスは斜面７上に堆積している
汚泥を乾燥・着火させながら上昇してゆき、最下段の棚
の下方付近では汚泥の着火点より低い温度となり、さら
に多数の棚のあいだを通過してゆく間に各棚上にある汚
泥を乾燥させながらその蒸発水分を同伴してガス出口５
から炉外に排出される。

斜面７上の汚泥はその上部において薄く、下部にゆくに
したがって厚く堆積されているので、新たに落とされた
汚泥はその汚泥堆積層の上に比較的均等に広く散布され
ながら堆積されるようになる。

したがって新たに落とされた汚泥は熱風の流れにそって
広く薄く散布され、乾燥が最も効果的に行なわれる。

そして斜面７上に堆積している汚泥は乾燥度が進むにし
たがって着火点に至るものがあり、速度の遅い燃焼が斜
面下部に至るにしたがって進行される。

この燃焼は乾燥した汚泥の堆積厚みが比較的厚い方が効
果的で安定しており、またこのような燃焼は汚泥の堆積
層の乾燥に非常に効果的である。

汚泥の堆積層表面は熱風によって熱量が与えられ、熱風
による乾燥が行なわれるが、層内部までは熱風による乾
燥は効果的に行なわれにくいものである。

しかしこのような汚泥の堆積層内部がら燃焼が進めば内
部から燃焼熱が発生し、その熱量が燃焼ガスとともに内
部の燃焼部分から層表面へと移動してゆき周囲の汚泥を
乾燥する熱量として供給される。

堆積している汚泥の層は表面に近いほど新らしく、内部
になるにしたがい古くてより乾燥された汚泥からなって
いるので、層の内部燃焼は起り易い。

また乾燥の進んだ汚泥は比重が低く、かつ粒状になって
いるので、内部で燃焼するための酸素はこれらの粒子の
間隙を通して拡散によって内部に供給される。

燃焼が進行している部分では燃焼ガスは酸素の供給と逆
な方向となっているが、燃焼部分に達する酸素の温度が
燃焼ガスや輻射熱によって加熱されて予熱酸素を供給す
ることになるので燃焼には非常に好都合である。

ただし燃焼ガスの排除と酸素の供給は緩慢で燃焼速度は
比較的遅いが、このような燃焼は水分の高い燃焼のむず
かしいものには効果的であり、このような反応が第二次
乾燥室の斜面７の上で行なわれていることは、その上側
に堆積している汚泥に必要な乾燥熱量が内部から供給さ
れて乾燥が促進されるばかりでなく、燃焼によって有機
物が減少してストーカ８における燃焼量が軽減されるよ
うになる。

また斜面７の上に堆積する汚泥の層が厚くなってもこの
ような内部からの燃焼が行なわれていれば、第二次乾燥
室２における乾燥は順調に行なわれる。

斜面７からストーカ８にいたる汚泥の堆積層の内部で燃
焼した排ガスは不完全燃焼となることがあるが、層の外
に出てストーカ８の燃焼ガスと混合して高温に保持され
るため、そこで完全燃焼が行なわれ、未燃ガスや不完全
燃焼ガスが炉外に排出されるおそれがなくなる。

上記のように第二次乾燥室における斜面７はストー力と
共同して汚泥の乾燥、散布、貯留、予熱、燃焼の５つの
機能が円滑に行なわれるところとしてきわめて重要な部
分となっている。

第二次乾燥室の斜面７の下端はストーカ８に連接されて
いるので、ストーカ１の移動速度は斜面からストー力に
いたる汚泥堆積層に対する上記作用が効果的に行なわれ
るように速度に調整されるべきものである。

焼却灰はスクレーパ９によってかきとられたあとピット
１１に落とされ、炉外に排出される。

ストーカ８における燃焼空気はストー力の下部から供給
される。

汚泥焼却には通常補助燃料の供給が必要であるので、バ
ーナ１０を設けて重油、ガスなどの燃焼が行なわれる。

第一次乾燥室１における回転棚６はその周囲から汚泥が
こぼれ落ちないように適当な凸縁をつけたもの、あるい
は棚面が椀状に彎曲形威されたものなどを任意に使用で
きる。

また棚の配列を第２図および第３図に示すように複数列
にしたものにあっては、汚泥ケーキの焼却処理量を増加
させることができる。

以上に述べたように、この考案によれば、焼却炉内に、
上方から供給される脱水汚泥ケーキを受け止めてこれを
下方に順次に落下させる回転棚が縦設され、その回転棚
列の下部には回転棚から落とされた脱水汚泥ケーキを受
けて斜め下向きに案内する傾斜壁面が形或され、この傾
斜壁面の下部にはそれに連接してほぼ水平方向に張出す
る移動火格子が配置され、この火格子と前記傾斜壁面と
によって形威される鈍角状帯域がケーキの堆積部とされ
ているものであるから、汚泥は前記回転棚において順次
に落とされる過程で一次的な乾燥処理を受け、次で傾斜
壁面と移動火格子とで形或される鈍角状の部分に落ちて
堆積され、ここで乾燥、散布、貯留、予熱、燃焼の処理
が施される故、焼却処理に極めて不利な条件を多ヒラっ
ている脱水汚泥ケーキの焼却に優れた効果が発揮される
ものであって、この種の汚泥焼却処理に大きく貢献でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す焼却装置の縦断側面
図、第２図および第３図は他の実施例を示す焼却装置の
縦断側面図である。 図面中、Ａは焼却炉、１は第一次乾燥室、２は第二次乾
燥室、３は燃焼室、４は脱水汚泥供給口、５はガス出口
、６は回転棚、７は傾斜壁面、８は移動火格子ストー力
、９はスクレーパ、１０はバーナ、１１はピットである
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 焼却炉内に、上方から供給される脱水汚泥ケーキを受け
   止めてこれを下方に順次に落下させる回転棚が縦設され
   、その回転棚列の下部には回転棚から落とされた脱水汚
   泥ケーキを受けて斜め下向きに案内する傾斜壁面が形成
   され、この傾斜壁面の下部にはそれに連接してほぼ水平
   方向に張出する移動火格子が配置され、この火格子と前
   記傾斜壁面とによって形成される鈍角状帯域がケーキの
   堆積部とされることを特徴とする汚泥焼却装置。