JPS635644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被焼却物として汚泥の如きスラツジを
焼却炉へ供給するための供給装置に係り、特に、
微粉炭の如き助燃剤とスラツジとを撹拌混合させ
て供給するに際して、これらを確実に均一混合さ
せた後焼却炉内へ投入することができる被焼却物
の供給装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、汚泥のように比較的含水率が高く、発
熱量の低いスラツジを焼却する際には、この燃焼
性が良好でないことから助燃剤の供給が必要とさ
れる。従来、この助燃剤としては重油や灯油を主
体とする液体燃料が使用され、その供給装置とし
て多くのものが実用化されている。

例えば、流動床式焼却炉を例にとるならば上記
助燃剤としての液体燃料は流動層中へ挿入された
オイルガンにより圧縮空気と共に噴射され、スラ
ツジの助燃を行つている。

ところで、石油シヨツク以降、このような石油
系の液体燃料は価格が高騰し、場合によつては入
手が困難になるような事態もおこり、そのため上
記液体燃料から安価な固体燃料としての石炭が改
めて見直され、特に微粉炭の利用度が高まつてき
た。

この微粉炭をスラツジと共に燃焼させること
は、微粉炭の燃焼によつて発生する還元雰囲気に
よりスラツジ燃焼（特に下水汚泥やし尿汚泥焼
却）に伴いがちなNO_xの発生を抑制することが
でき、有用性に富む燃焼方法といえる。

ところで、この微粉炭を助燃剤として使用する
場合、微粉炭の供給方法には、これを単独に炉内
へ投入する方法と、微粉炭とスラツジとを予め混
合しておく方法とがある。前者である微粉炭を単
独で炉内へ投入する方法は爆発の危険性、排ガス
による微粉末の同伴、飛散、助燃効果の低減、ハ
ンドリングの困難さ等が生じ微粉末の助燃メリツ
トも半減するに対し、後者である微粉炭とスラツ
ジとを予め混合しておく方法はこの微粉炭をスラ
ツジに混入することにより、このスラツジの粘性
が低下してハンドリングが容易になるばかりでな
く、爆発の危険性もなく、また、この混合物を炉
内へ投入すればスラツジは助燃し、焼却効率も向
上することから非常に優れた方法といえる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、この微粉炭とスラツジとを混合する
場合、従来バドルミキサ等の通常の撹拌混合機が
使用されていたが、この従来混合機にあつては被
混合物の粘性が小さい場合には充分均一混合させ
ることができるものの、汚泥スラツジの如く粘性
が大きい被混合物にあつては均一混合が困難であ
り、被焼却物の性状が一定せず、安定焼却が難し
かつた。

また、スラツジの炉内への供給装置としては、
通常スクリユーフイーダ等の供給機が使用される
が、この供給機の安定供給性、シール性が劣るば
かりでなくバツクフアイアの危険や機拡自体の焼
損等の危険も増加するという不都合もあつた。

本発明は以上のような問題点に着目し、これを
有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的とするところはスラツジと微粉炭（助燃剤）と
の均一混合を可能にすると共に定量性及びシール
性を向上させることができる被焼却物の供給装置
を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の被焼却物の供給装置は、スラツジと微
粉炭とを貯留する第１の貯留部を設けると共に第
１の貯留部の下流側にスラツジと微粉炭との混合
物を貯留する第２の貯留部を設ける。これらの第
１第、第２の貯留部は搬送通路で接続されてい
る。

上記第１の貯留部に、スラツジと微粉炭との撹
拌混合及び搬送を行う大きな搬送能力を持つ第１
のモーノポンプを設ける。また第２の貯留部に
は、搬送された混合物をマテリアルシールしつつ
焼却炉内へ定量供給投入する第２のモーノポンプ
を設ける。この第２のモーノポンプは第１のモー
ノポンプに比べ搬送能力を小さくしてある。ま
た、第１のモーノポンプの吐出側にこれより分岐
させて第１の貯留部へ再循環させポンプ内におい
て混合撹拌させるための循環通路を設ける。

そして、第２の貯留部と第１のポンプとの間に
第２の貯留部内の混合物を定量にすべく混合物量
に応じて循環通路を開閉すると共に搬送通路を開
閉する開閉手段を設ける。

［作用］ 第２の貯留部が定量の時に、第１のポンプから
排出される混合物が循環通路を介して第１の貯留
部へ再循環し、再び第１のポンプへ導入される。
第１のポンプにモーノポンプを採用しているため
均一混合が促進される。特に、第１のポンプの能
力を大きくしてあるので、混合時間が多くなり、
更に均一混合が促進されることになる。また、第
１の貯留部に加えて第２の貯留部を設けてあるた
め、第１の貯留部への再循環による均一混合を促
進させている場合であつても、炉内への混合物供
給が確保される。

更に、第２のポンプにモーノポンプを採用して
いるため、混合物が定量的に炉内に供給され、し
かもマテリアルシールされつつ直接炉内へ供給さ
れる。

［実施例］ 以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に従
つて説明する。

まず、第１図は本発明に係る供給装置を示すす
概略系統図である。

図示する如くこの供給装置は被焼却物たる汚泥
の如きスラツジと微粉炭の如き助燃剤とを均一混
合撹拌すると共にこの混合物を搬送することを目
的とする第１のポンプ１と、このポンプ１より搬
送されてくる混合物を一定貯留すると共に、これ
を定量的に焼却炉２内へ供給投入する第２のポン
プ３とにより主に構成されている。

また第１のポンプ１の搬送能力は第２のポンプ
２の搬送能力に比べ大きな能力（例えば２倍）を
持たせている。

まず、第１のポンプ１の吸入口４には槽体より
なる第１の貯留部５が連結されており、この貯留
部５に投入されたスラツジ６と、微粉炭７とをこ
の下部に設けた撹拌機８により一部撹拌混合させ
て排出口９より第１のポンプ１内に導入し得るよ
うになつている。この第１のポンプ１は粘性の大
きい混合物を定量的に且つ安定して移送すること
ができる例えばモーノポンプなどが使用される。
このモーノポンプ１は第２図に示す如く軸直角断
面が円形の一重雄ネジよりなるロータ１０が、軸
直角断面の孔形状が矩形であり且つその両側に半
円形をつけた形状のステータ１１内を偏心しなが
ら回転するようになつており、粘性の大きいスラ
ツジ等を一定圧力で一定量ずつ搬送することがで
きることから含水率60％以上の各種スラツジの搬
送に広く使用されている。

この第１のポンプ１の吐出口１２と前記第２の
ポンプ３の有する第２の貯留部１３との間には、
搬送通路１４が設けられており、この通路内を介
して第１のポンプ側で撹拌製造された混合物を第
２の貯留部１３内へ圧送供給し得るようになつて
いる。この第２の貯留部１３は後述する如くこの
中に所定量の混合物が貯留されると、上記搬送通
路１４に介設される第１の開閉弁１５を閉じて第
１のポンプ１からの搬送を停止するようになつて
いる。

また、この第１の開閉弁１５と上記第１のポン
プ１と吐出口１２とを連結する上記搬送通路１４
には、これより分岐させてその先端部１６ａを前
記第１の貯留部５に連結した循環通路１６が設け
られており、後述する如くこの通路１６に介設さ
れる第２の開閉弁１７を開閉することにより搬送
通路１４内を搬送される混合物の一部又は全部を
第１の貯留部５内へ再循環させ得るようになつて
いる。

一方、前記第２の貯留部１３にはこの中に貯留
される混合物の貯留量を検知するための貯留量検
出手段１８が設けられており、ここで得られる検
出値に基づき開閉手段１９を作動させて上記搬送
通路１４及び循環通路１６を開閉し得るようにな
つている。具体的には、この開閉手段１９は主に
前記第１及び第２の開閉弁１５，１７により構成
され、例えば通常運転時には第１の開閉弁１５を
開とし、第２の開閉弁１７を閉として混合物を第
２の貯留部１３のみに供給するようにし、そして
この中の混合物貯留量が所定量になたら、逆に第
１の開閉弁１５を閉とし、第２の開閉弁１７を開
として第１のポンプ１から圧送されてくる混合物
を全て循環通路１６を介して第１の貯留部５内へ
再循環させて、これに貯留されるスラツジ及び微
粉炭と混合させるように構成する。また、第１及
び第２の開閉弁１５，１７をそれぞれ半開状態に
して搬送される混合物の一部を常に第１の貯留部
５内へ再循環させるようにし、第２の貯留部１３
の貯留量に応じて再循環される混合物量を増減さ
せて、これを制御するようにしてもよい。

一方、前記第２のポンプ３は前記第１のポンプ
１に比べ小容量のモーノポンプよりなり、このポ
ンプ３の吐出口２０からは焼却炉２に向けて供給
通路２１が延出されており、上記第２の貯留部１
３内の混合物を一定量ずつ一定圧力でもつて炉内
へ供給するように構成されている。この供給通路
２１には下流側に沿つて通常運転時には常に開に
されているメンテナンス用開閉弁２２と、焼却炉
２の燃焼停止時のみに閉にされる第３の開閉弁２
３とが順次介設されている。

そして、この第３の開閉弁２３の下流側供給通
路２１には加圧気体供給管２４が連結され、燃焼
停止時のみに下流側供給通路２１内に加圧気体
（空気）を供給し、これに残留する混合物を全て
圧送して炉内へ排出するようになつている。

また、メンテナンス用開閉弁２２の直ぐ下流側
供給通路２１には、これより分岐させてその先端
部を前記第２の貯留部１３に連結した残圧排出管
２５が設けられており、これに介設した第４の開
閉弁２６が前記第３の開閉弁２３を閉にしたこと
に応答して開にすることにより第３の開閉弁２３
により上流側供給通路２１内の残留圧力を放出し
得るようになつている。

また、上記第３の開閉弁２３の直ぐ上流側供給
通路２１には前記加圧気体供給管２４からの分岐
管２４ａが接続されており、この供給通路２１の
メンテナンス時に前記メンテナンス用開閉弁２２
を閉じた状態で開閉弁３２を開とすることで上記
分岐管２４ａを介してこの中へ加圧気体を供給す
ることにより、第３の開閉弁２３より上流側供給
通路内に残留する混合物を上記残圧排出管２６を
介して第２の貯留部１３内へ圧送し得るようにな
つている。

尚、これら開閉弁の操作は手動或いは制御装置
２７により自動的に行われることになる。

また、焼却炉２内には図示しない燃焼温度検出
計が設けられており、この検出値に基づいて制御
装置２７により第２のポンプ３のモータ２８の回
転を制御せしめて、供給混合物量を増減するよう
に構成されている。

特に、供給通路２１の途中に設けた圧力計２９
が、この通路の閉塞等の障害により異常圧力を検
知した時には直ちに上記第２のポンプ３のモータ
２８を停止するようになつている。

次に、以上のように構成された本発明の作用に
ついて説明する。

まず、第１の貯留部５内に被焼却物としてのス
ラツジ６と助燃剤である微粉炭７とを適量づつ連
続的に或いは間欠的に供給投入し、この中で充分
に撹拌混合した後この貯留部５の下部の排出口９
及び第１のポンプ１の吸入口４を介してこのポン
プ１内へ混合物を導入する。

第１のポンプ１内へ導入された混合物は搬送通
路１４を介して更に第２の貯留部１３に向けて定
量づつ間欠的に或いは連続団的に加圧搬送され、
この貯留部１３内に一時貯留されることになる。
尚、この時点においては循環通路１６の第２の開
閉弁１７が閉じられているのは勿論である。

第２の貯留部１３内へ貯留された混合物は更に
第２のポンプ３から供給通路２１を介して焼却炉
２内へ一定圧力でもつて一定量ずつ供給投入され
て、連続的に燃焼が行われることになる。

特に、本発明において使用されるモーノポンプ
は粘性の高い物質に対する安定供給性が優れてお
り、従つて供給むらが生ずることがなく安定した
燃焼を行うことできる。

ここで、第２の貯留部１３の貯留物が所定量ま
で到達すると、この貯留量は貯留量検出手段１８
により検知され、開閉手段１９を作動させること
になる。具体的には、まず、搬送通路１４に介設
した第１の開閉弁１５を閉にして第２の貯留部１
３への混合物の搬送を停止し、これに応答させて
循環通路１６に介設した第２の開閉弁１７を開に
して第１のポンプ１から圧送された混合物をこの
循環通路１６を介して第１の貯留部５内へ再循環
させる。これにより撹拌機８の作用と相俟つて均
一混合されている貯留部５内の下方に位置する混
合物が未だ充分に撹拌されていない貯留部５内の
上方に導入され、投入されたばかりのスラツジ及
び微粉炭とこの再循環された混合物とが混合され
ることになる。このように、第２の貯留部１３に
混合物を供給しないで、これを再循環させること
によりスラツジと微粉炭との均一混合をより促進
することができる。この混合時間を多くするため
には、第１のポンプ１の容量（輸送能力）を第２
のポンプ３の容量（搬送能力）に対して大きくす
ればよく、これにより更に均一混合が促進でき
る。

尚、上記混合を行うために第２の開閉弁１７を
常時半開状態にして一部の混合物を分岐させて常
に再循環させておき、この状態で第２の貯留部１
３が所定量になつたら第２の開閉弁１７の開度を
大にして再循環量を増大させると共に第１の開閉
弁１５の開度を小にし、或いはこれを閉じるよう
にして流量制御してもよい。

一方、上記した如く第１の貯留部５及び第１の
ポンプ１により間欠的に或いは連続的に撹拌混合
されている間に、第２のポンプ３からは混合物が
一定量ずつ焼却炉２内に連続的に供給乃至投入さ
れている。この際、投入口３０は混合物によりマ
テリアルシールされるので、シール性がよく逆火
の心配がない。そして、燃焼状態の変動により燃
焼温度が変化すると、この変動は図示しない温度
検出計により検知され、これにより制御装置２７
が第２のポンプ３のモータ２８を制御し、例えば
燃焼温度が高ければ供給量を減少し、逆に燃焼温
度が低ければ供給量を増大させるようにして、混
合物の供給量を容易にコントロールすることがで
きる。

ここで万一、供給通路２１に閉塞障害が生じた
り、或いはポンプ３に異常が生じたりして通路内
圧力が上昇するとこの上昇圧力が圧力計２９によ
り検知され、これに応答して制御装置２７を介し
て第２のポンプ３のモータ２８が停止されると共
に第３の開閉弁２３が閉じられて混合物の供給が
停止される。この第３の開閉弁２３が閉じられる
ことにより、これに同期して制御装置２７からの
指令により加圧気体供給管２４に介設した第５の
開閉弁３１及び残圧排出管２５に設けた第４の開
閉弁２６が共に開にさる。まず、第５の開閉弁３
１の開により、加圧気体がこの弁よりも下流側供
給通路内に導入され、ここに残留する混合物が圧
送されて全て焼却炉２内に排出されることにな
る。従つて、供給通路２１の先端投入口３０には
混合物が残留することがないので、混合物が炉内
の余熱で乾燥固着して閉塞障害を生ぜしめること
がなく、再起動を容易に行うことができる。

また、第３の開閉弁２３の閉に伴つてこれより
上流側供給通路２１内に残留圧力が生じることと
なるが、上記如く残圧排出管２５に設けた第４の
開閉弁２６を開にしたので、この残留圧力はこの
排出管２５を介して第２の貯留部１３側へ取り除
かれることになり、不都合を生ぜしめることがな
い。

また、通常の混合物供給停止を行うに際しても
第２のポンプ３のモータ２８を停止することによ
り上記したと同様の操作が行われ、第３の開閉弁
２３より下流側の混合物が全て排出され、また、
上流側の残留圧力が残圧排出管２５を介して除去
される。

一方、メンテナンス等の必要のために第２のポ
ンプ３を停止した後供給通路２１内の混合物を通
路外へ排出したい場合には、まず、前記した操作
が行われた後、供給通路２１に介設したメンテナ
ンス用開閉弁２２を閉にすると共に加圧気体供給
管の分岐管２４ａに介設した開閉弁２３を開にす
る。これにより第３の開閉弁２３により上流側供
給通路２１内へ加圧気体を供給し、この中に残留
する混合物を残圧排出管２５を介して第２の貯留
部１３内へ排出させる。

このようにして、メンテナンス用開閉弁２２よ
り下流側供給通路２１内の残留混合物を確実に排
除することができ、以後のメンテナンスを容易に
行うことができる。

このように、本発明はまず、撹拌混合機能と搬
送機能とを備えた第１のポンプ１から排出された
混合物を、第２の貯留部１３へ搬送しないときに
再び第１の貯留部５内の上部へ導入して未だ充分
に撹拌混合されていないスラツジ等と一緒に混合
させることとしたのでスラツジと微粉炭との撹拌
混合をより促進させることができる。

また、第２のポンプ３から一定量ずつ且つ一定
圧で供給される混合物をそのまま炉内へ投入する
ことができるので、従来のスクリユーコンベア等
の供給機が不要となり、またマテリアルシールの
ためシール性を良好にすることができる。

［発明の効果］ 以上要するに、本発明によれば、次のような優
れた効果を発揮する。

(1) 第１のポンプに均一混合機能を有するモーノ
ポンプを使用したばかりではなく、このモーノ
ポンプにより均一化された混合物を循環通路を
介して未だ充分に撹拌されていない第１の貯留
部内へ再循環させて更に均一混合させ、しかも
第１のポンプの搬送能力を大きくして上記均一
混合を促進させるので、特に均一混合が困難で
あつた粘性の大きい汚泥スラツジと微粉炭との
混合に利用することによつて、始めて均質化さ
れた混合物を得ることができる。その結果燃焼
むらが生ずることがなく、安定した燃焼を行う
ことができる。

(2) 第１貯留部に加え第２の貯留部を設けたの
で、第１の貯留部へ混合物を再循環させている
場合でも、焼却炉への混合物搬送が断たれるこ
とがない。また第２の貯留部内の混合物を焼却
炉へ搬送する第２のポンプに、定量搬送機能と
マテリアルシール機能を持つたモーノポンプを
使用したので、スクリユーフイーダ等を使つた
従来のものと異なり、混合物を一定量ずつ一定
圧力で供給できることになり定量供給性を向上
させることができる。更に、炉内への投入口が
マテリアルシールとなるためにシール性が良好
となり、逆火の発生する危険性や焼損等の危険
性を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る被焼却物の供給装置を示
す概略系統図、第２図は第１及び第２のポンプ
（モーノポンプ）を示す縦断面図である。 尚、図中１は第１のポンプ、２は焼却炉、３は
第２のポンプ、５は第１の貯留部、６はスラツジ
（被焼却物）、７は微粉炭（助燃剤）、９は排出口、
１３は第２の貯留部、１４は搬送通路、１５は第
１の開閉弁、１６は循環通路、１７は第２の開閉
弁、１９は開閉手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被焼却物として粘性が大きい汚泥の如きスラ
   ツジと助燃剤としての微粉炭とを混合撹拌し、該
   混合物を搬送通路を介して焼却炉へ供給するため
   の被焼却物の供給装置において、上記スラツジと
   微粉炭とをそれぞれ供給されて貯留する第１の貯
   留部と、該貯留部より貯留物を上記搬送通路へ混
   合撹拌しつつ搬送させるための能力の大きな第１
   のモーノポンプと、該第１のポンプの吐出側にこ
   れより分岐させ上記貯留部へ再循環させてポンプ
   内において混合撹拌させるための循環通路と、上
   記第１のポンプの下流側の上記搬送通路に設けら
   れ、上記第１のポンプから搬送される混合物を貯
   留する第２の貯留部と、該第２の貯留部より混合
   物を上記焼却炉へマテリアルシールしつつ定量搬
   送させるための能力の小さな第２のモーノポンプ
   と、上記第２の貯留部と上記第１のポンプとの間
   に設けられ上記第２の貯留部内の被搬送物たる混
   合物を定量にすべく混合物量に応じて上記循環通
   路を開閉するとともに上記搬送通路を開閉する開
   閉手段とを備えたことを特徴とする被焼却物の供
   給装置。