(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼酎の蒸留工程で釜内に残留する焼酎廃液、または、醤油の製造工程で発生する絞り粕である醤油廃液に、製紙スラッジ焼却灰または火山灰を添加して固形物とし、該固形物をロータリーキルン型焼却装置の炉床に配置して焼却することを特徴とする焼酎廃液または醤油廃液の焼却方法。
【請求項２】
焼酎の蒸留工程で釜内に残留する焼酎廃液、または、醤油の製造工程で発生する絞り粕である醤油廃液に、製紙スラッジ焼却灰または火山灰を添加して固形物とするための廃液調整系と、該固形物を供給するための廃液供給系と、該廃液供給系によって供給された前記固形物を炉床に配置して焼却するロータリーキルン型焼却装置とを備えることを特徴とする焼酎廃液または醤油廃液の焼却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼酎廃液または醤油廃液の焼却方法および焼却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、焼酎の蒸留工程で用いられる釜内に残留する焼酎廃液には、通常、芋や麦の皮が２質量％程度含まれている。また、醤油の製造工程で発生する絞り粕である醤油廃液には、ＮａＣｌが５０〜６０質量％程度含まれている。したがって、発生した焼酎廃液や醤油廃液を焼却装置（焼却処理炉）を用いて焼却することにより得られる焼却灰は、これらの低融点無機分を多量に含むために、融点が比較的低い。このため、焼酎廃液や醤油廃液を焼却処理すると、これらの廃液に含まれる低融点無機分の濃度がばらついていることも相まって、これまでにも、焼却時にクリンカが発生して焼却装置の連続運転に支障をきたすことがしばしばあった。このため、これらの廃液の焼却処理の際には、焼却温度を下げ、クリンカが発生し難い温度で助燃して焼却温度を安定させるとともに、定期的に焼却装置を停止して、発生したクリンカを除去して再運転する等の対策を行いながら、焼却装置の連続運転が行われてきた。
【０００３】
なお、上記の廃液の焼却装置としては、直径３〜４ｍ、長さ６０〜１００ｍであって、水平より僅かに傾斜配置され、下部から火炎を吹き込まれるとともに上部から原料を装入されて低速で回転する、内面に耐火物ライニングを施された大円筒を炉体として用いた、主に固形廃棄物焼却用のロータリーキルン形焼却装置に、必要な補機を追加したものがしばしば用いられていることから、以降の説明においてもこのロータリーキルン形焼却装置を用いた場合を例にとる。
【０００４】
しかし、ロータリーキルン形焼却装置を用いて上記の焼酎廃液または醤油廃液を焼却する場合においても、上述したように比較的低い温度で運転せざるを得なかったため、臭気や煤塵等の二次公害が発生し易く、かかる二次公害の発生を防止するために、二次燃焼炉を増設したり、集塵機の能力を高めたり、あるいはガス冷却塔等を追加する等といったように、新たな機器類を付加する必要があった。
【０００５】
また、ロータリーキルン形焼却装置を用いて焼酎廃液または醤油廃液を焼却しようとする場合、高濃度に濃縮された固形状態の原料を焼却するときには炉床に原料を配置して燃焼することができるものの、低濃度の液状の原料を焼却するときには炉床への付着や耐火材の焼損のために原料を炉床に配置して燃焼することはできないため、噴霧ノズルから廃液を炉内に噴霧しながら燃焼させる噴霧燃焼を行う必要がある。すなわち、ロータリーキルン形焼却装置では、焼却する原料の性状に応じて、原料に対する前処理手法および燃焼方法を適宜変更して、原料である廃液の焼却を行う必要があるため、例えば焼酎廃液のように原料が低濃度の液状を呈する場合には噴霧燃焼を行うこととなる。この際、噴霧ノズルの閉塞を防止するために、原料である廃液に含まれている、例えば麦や芋の皮等の固形分を噴霧前に除去するための固形分除去装置も必要となる。このため、かかる観点からも、焼酎廃液または醤油廃液の焼却に要する処理コストが嵩んでしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のロータリーキルン形焼却装置を用いて焼酎廃液または醤油廃液の焼却を行う場合、ロータリーキルン形焼却装置の運転に関してかなりの制約を受けており、またその運転には熟練を要しており、さらに性状等が異なる複数種の焼酎廃液または醤油廃液を一つの焼却装置で焼却することは殆ど困難であった。
【０００７】
また、従来のロータリーキルン形焼却装置では、例えばガス冷却塔等の構成機器を必然的に追加する必要があるため、設備費の上昇や故障因子の増加が懸念されていた。
【０００８】
さらに、従来のロータリーキルン形焼却装置では、焼却する焼酎廃液または醤油廃液の濃度や性状等に応じて、炉床燃焼または噴霧燃焼のいずれかを選択する必要があるため、焼却しようとする焼酎廃液または醤油廃液の濃度や性状等が変化した場合には、連続運転を一旦中断して炉床燃焼または噴霧燃焼のいずれかを選択し直さない限り、焼却を継続することができなかった。
【０００９】
本発明の目的は、低融点無機分を含んだ焼酎廃液または醤油廃液を提供することであり、より具体的には、低融点無機分を含んだ焼酎廃液または醤油廃液をクリンカの発生なしに連続運転して焼却することができる焼酎廃液または醤油廃液の焼却方法および焼却装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、例えば製紙スラッジの焼却灰や火山灰等といった、高融点で吸水性のある媒体を処理する焼酎廃液または醤油廃液に添加することによって焼酎廃液または醤油廃液を吸収させて固形物とし、この固形物をロータリーキルン形焼却装置で燃焼することによって、炉床燃焼を可能にするとともにクリンカの発生を防止し、これにより、低濃度の焼酎廃液または醤油廃液から高濃度の焼酎廃液または醤油廃液まで、容易に連続的かつ自動的に焼却することができるようになることを知見し、本発明を完成した。
【００１１】
本発明は、焼酎の蒸留工程で釜内に残留する焼酎廃液、又は、醤油の製造工程で発生する絞り粕である醤油廃液に、製紙スラッジ焼却灰又は火山灰を添加して固形物とし、この固形物をロータリーキルン型焼却装置の炉床に配置して焼却することを特徴とする廃液の焼却方法である。
【００１２】
別の観点からは、本発明は、焼酎の蒸留工程で釜内に残留する焼酎廃液、又は、醤油の製造工程で発生する絞り粕である醤油廃液に、製紙スラッジ焼却灰又は火山灰を添加して固形物とするための廃液調整系と、該固形物を供給するための廃液供給系と、該廃液供給系によって供給された前記固形物を炉床に配置して焼却するロータリーキルン型焼却装置とを備えることを特徴とする廃液の焼却装置である。
【００１３】
本明細書において、「低融点無機分を含んだ廃液」とは、有機分と、例えばＮａ化合物やＫ化合物等の低融点無機分とからなる固形分が混入した、例えば水等の液体をいい、具体的には、焼酎廃液又は醤油廃液である。焼酎廃液又は醤油廃液を焼却処理することにより得られる焼却灰の融点は、およそ６００℃以上８５０℃以下である。
【００１４】
また、本明細書において、「吸水性を有する媒体」とは、例えば都市ごみ焼却灰や下水汚泥焼却灰等に含まれる重金属類といった有害物質を含まず、吸水性を有し、さらに、融点が例えば１２００℃以上と上記の廃液よりも高いものをいい、具体的には、製紙スラッジ焼却灰または火山灰である。
【００１５】
さらに、本発明において、上記の焼酎廃液または醤油廃液と製紙スラッジ焼却灰または火山灰との混合比率は特に限定を要するものではなく、燃焼条件を適宜設定することにより、焼酎廃液または醤油廃液を充分に焼却することができる。例えば、焼酎廃液の場合には、ハンドリングし易い含水率が４０％程度であるため、焼酎廃液：製紙スラッジ焼却灰または火山灰＝０．８：１の割合以下であることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる焼酎廃液または醤油廃液の焼却方法および焼却装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では、焼却処理する対象が焼酎廃液に製紙スラッジ焼却灰を添加するとともに、「焼酎廃液を収容して焼却する焼却装置」がロータリーキルン形焼却装置である場合を例にとる。
【００１７】
図１は、本実施の形態の焼却装置１の全体構成を模式的に示す説明図である。なお、図１における実線は廃液ラインを示し、一点鎖線は空気ラインを示し、二点鎖線は熱風ラインを示し、破線は循環アッシュラインを示し、太線は発生アッシュラインを示し、太い二点鎖線は排ガスラインを示し、さらに、太い破線は燃料ラインを示す。
【００１８】
同図に示すように、この焼却装置１では、廃液タンク２に収容された廃液である焼酎廃液が、焼酎廃液供給ポンプ３により図中実線で示す廃液ラインを介してパドルミキサ４へ供給される。また、このパドルミキサ４には、廃液タンク２から供給された焼酎廃液とともに、媒体物調節タンク５に収容された、高融点であって吸水性を有する媒体である製紙スラッジ焼却灰が供給される。
【００１９】
このように、本実施の形態では、パドルミキサ４において焼酎廃液と製紙スラッジの焼却灰とが混合される。すなわち、本実施の形態では、廃液タンク２、廃液ラインおよび焼酎廃液供給ポンプ３により、後述するロータリーキルン形焼却装置９へ低融点無機分を含んだ焼酎廃液を供給する廃液供給系６が構成される。また、パドルミキサ４および媒体物調節タンク５により、廃液タンク２から供給される焼酎廃液がロータリーキルン形焼却装置９へ供給される前にこの焼酎廃液に吸水性を有する媒体である製紙スラッジ焼却灰を混合する廃液調製系７が構成される。
【００２０】
パドルミキサ４において混合された焼酎廃液と製紙スラッジの焼却灰とは固形物となる。そして、フィードスクリュ８を介して、ロータリーキルン形焼却装置９に供給される。このロータリーキルン形焼却装置９は、直径３〜４ｍ、長さ６０〜１００ｍの大円筒体９ａを炉体として有する。この大円筒体９ａの内面には耐火物ライニングが施されており、大円筒体９ａは水平より僅かに傾斜して配置されている。そして、大円筒体９ａの下部からはバーナ１０より火炎を吹き込まれるとともに、上部からは焼酎廃液と製紙スラッジの焼却灰との混合物である固形物が原料として、フィードスクリュ８により装入される。
【００２１】
大円筒体９ａの外周面には、キルン駆動モータ１１の出力軸に固定されたギヤ１１ａと噛み合うギヤ９ｂが固定されており、大円筒体９ａはキルン駆動モータ１１が起動することにより低速で回転する。
【００２２】
なお、図１における符合１２はローラを示し、符合１３はタイヤを示す。これらにより、大円筒体９ａは回転自在に支持されている。
大円筒体９ａの内部では、焼酎廃液に含まれる有機物が焼却される。この時、大円筒体９ａからの排気ガス温度は、脱臭に適した温度である、概ね６００℃以上６５０℃以下に制御される。
【００２３】
本実施の形態においては、ロータリーキルン形焼却装置９により焼却されて発生した焼却灰は、廃液タンク２から供給された焼酎廃液と媒体物調節タンク５から供給された製紙スラッジの焼却灰とが混合されたものを原料としており、大円筒体９ａの内部においてもクリンカの発生が顕著に抑制される。
【００２４】
発生した焼却灰は、大円筒体９ａの内部に残存する製紙スラッジ焼却灰とともに、バーナーフード１５およびアッシュ冷却スクリュー１４を介して、破線で示す循環アッシュラインにより媒体物調節タンク５へ戻されてパドルミキサ４に供給され、以下、かかる処理が繰り返される。
【００２５】
この際、ロータリーキルン形焼却装置９で処理された焼酎廃液に含まれていた低融点無機物（アッシュ）は、大円筒体９ａの内部に残存する媒体とともにパドルミキサ４に戻ってくるため、媒体物調節タンク５のマテリアルレベルが上昇する。このマテリアルレベルの上昇を、媒体物調節タンク５の内部に設置されたマテリアルレベル検出センサ（図示しない）が検出して、低融点無機物（アッシュ）を系外へ排出し、マルチサイクロン１６およびメインバグフィルタ１７により捕捉したアッシュとともに、空気輸送によりアッシュバンカー１８に供給され、ストレージされる。
【００２６】
一方、ロータリーキルン形焼却装置９からの排気ガスは、熱交換器１９により熱回収され、煤塵処理や必要に応じて蒸気回収が行われ、大気に放出される。
なお、図１における記号ＲＶはロータリーバルブを示し、符合２０は二次公害を防止するためのニューマ用バグフィルタを示し、符合２１は貯留アッシュを系外に排出するためのアッシュ排出スクリューを示し、符合２２は系内から排出したアッシュを冷却輸送するためのアッシュニューマチックコンベアを示し、符合２３はニューマファンを示し、符合２４は防音のためのサイレンサーを示し、符合２５は排気ガスから熱回収し省エネを図るためのバーナファンを示し、符合２６は必要に応じてバーナへ燃料を送るためのオイルポンプを示し、符合２７は主にスタートアップ時に使用する燃料をストレージするためのオイルタンクを示し、符合２８は更なる熱回収のための廃熱ボイラーを示し、さらに符合２９は系内を負圧に保ち設備まわりの環境保護のための排風機を示す。
【００２７】
本実施の形態の焼却装置１では、ロータリーキルン形焼却装置９で焼酎廃液を処理しても、焼酎廃液と製紙スラッジの焼却灰とが廃液調製系７により事前に混合されているため、大円筒体９ａの内部においてクリンカが発生しない。また、この焼却装置１は、焼却温度等の制限がゆるやかであるために高度な運転技術も要求せずに安定した運転が簡単に行われる。このため、本実施の形態の焼却装置１は、長期間にわたって連続した運転を容易に行うことができる。
【００２８】
また、本実施の形態の焼却装置１によれば、焼却温度を最適に選択することができ、二次燃焼炉を設ける必要もなく、さらには焼酎廃液中に含まれる固形分を除去する必要もない。このため、この焼却装置１は設備構成を簡素化でき、イニシャルコストの上昇が抑制されるとともに故障箇所も低減される。
【００２９】
さらに、本実施の形態の焼却装置１によれば、固形又は液体状態であっても、あるいは如何なる濃度の焼酎廃液であっても、炉床燃焼式の炉一基で対応して処理することができるため、原料の変化（物性も含む）にも柔軟に対応して低融点無機分を含んだ焼酎廃液を処理することができる。
【００３０】
このため、本実施の形態の焼却装置１は、低融点無機分を含んだ焼酎廃液をクリンカの発生なしに連続運転を中断することなく、焼却することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、低融点無機分を含んだ焼酎廃液または醤油廃液をクリンカの発生なしに連続して焼却することができる設備を提供することができた。かかる効果を有する本発明の意義は著しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の焼却装置の概略構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１  焼却装置
２  廃液タンク
３  焼酎廃液供給ポンプ
４  パドルミキサ
５  媒体物調節タンク
６  廃液供給系
７  廃液調製系
８  フィードスクリュ
９  ロータリーキルン形焼却装置
９ａ  大円筒体
１０  バーナ
１１  キルン駆動モータ
１１ａ  ギヤ
１２  ローラ
１３  タイヤ
１４  アッシュ冷却スクリュー
１５  バーナーフード
１６  マルチサイクロン
１７  メインバグフィルタ
１８  アッシュバンカー
１９  熱交換器
【図１】
0003578128.tif 000002