(57)【要約】【課題】汚泥焼却炉の性能試験において、再現性及び信頼性の高い試験データを取得することが可能な性能試験方法を提供する。【解決手段】一定の含水率を有する汚泥Ａと微粉炭Ｂとを混合調製機２で混合し、炉の性能試験に供すべき汚泥と同等の発熱量を発現する調質汚泥Ｃを得る。この調質汚泥Ｃを、予め加熱しておいた汚泥焼却炉２０の炉本体１内に投入する。調質汚泥Ｃは、炉本体１内にある流動媒体Ｄとしての砂粒と混合され、攪拌・破砕されて乾燥しながら燃焼する。そして、この際に、炉内温度及び焼却時間等の試験データを取得する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の含水率を有する第１の汚泥と固形状を成す炭素質燃焼材とを含む調質汚泥を汚泥焼却炉で焼却する工程を備える、
ことを特徴とする汚泥焼却炉の性能試験方法。
【請求項２】
前記調質汚泥の発熱量が前記汚泥焼却炉で焼却される予定の第２の汚泥の発熱量と略一致するように、前記第１の汚泥と前記炭素質燃焼材との混合割合を調整する、
ことを特徴とする請求項１記載の汚泥焼却炉の性能試験方法。
【請求項３】
前記汚泥焼却炉が当該炉内に収容された熱伝導媒体を有するときに、該熱伝導媒体の性状に基づいて、前記炭素質燃焼材の性状を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥焼却炉の性能試験方法。
【請求項４】
前記炭素質燃焼材として、粒径が１ｍｍ以下の石炭を用いる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の汚泥焼却炉の性能試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として汚泥等の含水可燃物を焼却する炉（汚泥焼却炉）の性能試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、流動床炉やストーカー炉等の焼却炉によって、例えば、汚泥や食品廃棄物等の含水可燃物が焼却されている。このような焼却炉は、一般に、焼却対象である含水可燃物の負荷量又は負荷率等の仕様に応じ経験値に基づいて設計されるため、完成した炉が実際に仕様通りの焼却能力を有しているか否かを事前に確認する炉の性能試験を実施することが望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、汚泥等の含水可燃物は、たとえ同じ種類であったとしても排出される場所（地域）或いは季節、時間等によって含有成分や含水率等が異なることが多い。特に、焼却炉の処理能力は、焼却対象物の含水率によって大きな影響を受ける傾向にある。よって、その性能試験において、含水率の異なる可燃物を焼却炉で燃焼させても、それらの発熱量が一定ではないことから、再現性のある性能試験データを取得できない。その結果、完成した焼却炉が設計仕様通りの能力を有するかを確認する試験、複数の炉間で能力の差を比較する試験、又は、試験用の焼却炉を用いた改良等のための試験、等を行うことが困難であった。
【０００４】
また、一般に含水可燃物は非含水可燃物に比べて発熱量がかなり低いため、含水可燃物を焼却対象とする焼却炉や試験用炉において非含水可燃物を焼却したとしても信頼性の高い性能試験データを得ることはできなかった。
【０００５】
しかも、含水可燃物のなかでも主として汚泥を焼却対象とする場合には、汚泥に比して水分量が少ない含水可燃物又は非含水可燃物を処理する流動層ボイラーや焼却炉に比して、汚泥中の湿分が焼却性能に与える影響が非常に大きいため、高信頼性の性能試験データを得ることが一層困難であった。
【０００６】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、主として汚泥等の含水可燃物を焼却する炉（汚泥焼却炉）において、再現性及び信頼性の高い性能試験データを取得することが可能な性能試験方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による汚泥焼却炉の性能試験方法は、一定の含水率を有する第１の汚泥と固形状を成す炭素質燃焼材とを含む調質汚泥を汚泥焼却炉で焼却する工程を備えることを特徴とする。
【０００８】
なお、調質汚泥は、第１の汚泥及び炭素質燃焼材を含む混合物であり、両者を汚泥焼却炉に導入する前に混合して予め調質汚泥としてもよく、或いは、汚泥焼却炉内に両者を別々に導入して炉内で混合することにより調質汚泥としてもよい。また、炉内で混合する場合には、加熱状態の汚泥焼却炉に両者を導入してもよい。
【０００９】
このような汚泥焼却炉の性能試験方法においては、汚泥焼却炉の設計上の汚泥、又は焼却対象となる汚泥（共に焼却が予定される汚泥；第２の汚泥）に替えて、第１の汚泥と固形状を成す炭素質燃焼材とを含む調質汚泥を燃焼させ、その焼却過程における性能試験データを取得する。ここでいう第１の汚泥は、一定の含水率を有するものであり、その含水率は、設計上の又は実処理対象である汚泥の含水率と異なるものである。
【００１０】
一般に、汚泥焼却炉の設計においては、特定の含水率の汚泥（第２の汚泥）を仮定し、かかる汚泥が燃焼した場合に一定の焼却能力を達成するように仕様が決定される。これに対し、実際に入手できる試験用の汚泥、特に実機プラントの設置後の試運転等では、当地で得られる汚泥汚泥の含水率は千差万別であり、設計上の汚泥等に比して含水率が高いことも多い。この場合、設計仕様の焼却能力つまり設計上の低含水率の汚泥に基づいて要求される性能を、かかる高含水率の汚泥を用いた試験データによって評価せざるを得ない。
【００１１】
このような場合に、本発明で用いる調質汚泥は、設計上の低含水率汚泥の代替焼却物質となる。つまり、通常、炭素質燃焼材は汚泥に比して高い発熱量を発現するので、これを適宜の割合で第１の汚泥と混合することにより、調質汚泥の発熱量を第１の汚泥より増大させることができる。また、第１の汚泥と炭素質燃焼材の混合比率を変化させて所望の発熱量を有する調質汚泥を調製することにより、時期や場所等を選ばずに何度でも、設計上の汚泥に対応する一定の発熱量を備えた代替焼却物質による試験が可能となる。
【００１２】
また、汚泥は、汚泥焼却炉内に導入されて加熱されると、水分の蒸発によって乾分となり、燃焼が徐々に進行する。よって、炭素質燃焼材として固形のものを用いると、乾燥して徐々に固形状態となる汚泥と均一に混合され易くなる。特に、汚泥焼却炉が流動床（層）式のものである場合には、汚泥と炭素質燃焼材との攪拌混合性が向上される。
【００１３】
さらに、本発明者らの知見によれば、流動床式の汚泥焼却炉において、炭素質燃焼材として粒状の石炭を含む調質汚泥を用い、負荷率（汚泥焼却処理量の設計仕様値に対する割合）を種々変化させて焼却試験を行ったところ、負荷率の大小に拘わらず、炉内の下部から中央部にかけての温度分布形状が大きく変化しないことが確認された。これは、負荷率に依らず炉内下部における燃焼が安定していることを示すものである。逆に言えば、固形状を成す炭素質燃焼材を含む調質汚泥を用いることにより、低負荷率による簡易且つ消費エネルギーの少ない運転によって高負荷率運転時の性能データを精度よく推測できることが判明した。
【００１４】
また、調質汚泥の発熱量が汚泥焼却炉で焼却される予定の第２の汚泥の発熱量と略一致するように、第１の汚泥と炭素質燃焼材との混合割合を調整しても好ましい。こうすれば、汚泥焼却炉の設計性能の確認に加え、実運転で焼却処理対象となる汚泥に対する直接的な性能データを精度よく取得できる。
【００１５】
さらに、汚泥焼却炉が当該炉内に収容された熱伝導媒体、例えば砂粒を有するときに、該熱伝導媒体の性状（比重、形状、大きさ、粒径等）に基づいて、炭素質燃焼材の性状（比重、形状、大きさ、粒径等）を決定すると好適である。
【００１６】
汚泥焼却炉においては、汚泥の加熱及び乾燥を促進し、汚泥の燃焼反応性を高める観点から、炉内に砂粒等の熱伝導媒体を収容し且つ炉下底部から空気等を散気する構成を採ることが多い。この場合、炭素質燃焼材が、熱伝導媒体の性状（例えば、比重、形状、大きさ、特に熱伝導媒体が砂粒のような粒状体であれば粒径等）と同程度又は近似する性状を有するものを用いると、熱伝導媒体及び乾分となった汚泥との攪拌・混合がより十分に行われる。また、炭素質燃焼材自体が熱伝導媒体として機能し、汚泥の燃焼性が高められる。
【００１７】
またさらに、炭素質燃焼材として、粒径が１ｍｍ以下の石炭（微粉炭又は微粒炭）を含む調質汚泥を用いることが望ましい。この石炭の粒径が１ｍｍを超えると、熱伝導が阻害され易くなり、汚泥及び石炭の燃焼反応が十分に進まず、焼却に要する時間が増大することがある。また、砂粒等の熱伝導媒体を用いる場合にも、熱伝導性が不十分になると共に、炭素質燃焼材が炉内で沈降してしまい、場合によっては、炭素質燃焼材又は汚泥の燃え残りが生じるおそれがある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００１９】
図１は、本発明による汚泥焼却炉の性能試験に用いられる装置の構成例を示す模式図である。性能試験装置１００は、調質汚泥Ｃを調製する調質汚泥製造部１０と、調質汚泥Ｃの燃焼が行われる汚泥焼却炉２０とを備えるものである。汚泥焼却炉２０としては、既設若しくは新設の実機炉、又は炉の設計・改良等に用いるデータの取得を目的とする試験用の炉を例示でき、炉型は特に限定されないが、例えば、気泡流動床（層）（Ｂｕｂｂｌｉｎｇ　Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　Ｂｅｄ；ＢＦＢ）焼却炉、循環流動床（層）（Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　Ｂｅｄ；ＣＦＢ）焼却炉、ストーカー炉等が挙げられる。
【００２０】
調質汚泥製造部１０は、一定の含水率を有する汚泥Ａ（第１の汚泥）が供給されるラインＬ１が接続され且つ底部に汚泥Ａを定量送出するためのフィーダー６が設けられた貯留槽４と、微粉炭Ｂ（石炭、炭素質燃焼材）が貯留され且つ底部に微粉炭Ｂを定量送出するためのフィーダー７が設けられた貯留槽５とを備えている。また、貯留槽４，５は、それぞれラインＬ２及びＬ３を介して、攪拌翼を有する外筒回転式の混合調製機２に接続されている。さらに、混合調製機２の後段には、ラインＬ４を通して汚泥Ａと微粉炭Ｂとの混合物である調質汚泥Ｃが供給される貯留槽８が設置されている。
【００２１】
貯留槽８は、調質汚泥Ｃを貯留するホッパーであり、必要に応じて調質汚泥Ｃを容易に排出するための排出用回転翼を有すると共に、貯留された調質汚泥ＣをラインＬ５を通して汚泥焼却炉２０へ移送するための供給機９を下部に備えている。供給機９としては、例えば、電動機３によって回転されるスクリューやプッシャー等の高濃度溶液用のポンプ等を挙げることができる。
【００２２】
一方、汚泥焼却炉２０はＢＦＢ炉であり、ラインＬ５に接続され且つ貯留槽８から炉本体１内に調質汚泥を供給するための供給機１１が炉本体１の側壁に接続されている。炉本体１の下部には、内部の流動媒体Ｄを流動化する空気等を導入するラインＬ６が接続されている。また、炉本体１の内部には、熱伝導媒体であり且つ流動媒体Ｄである砂粒が収容されている。さらに、炉本体１の上部には、燃焼排ガスを排出するためのラインＬ７が接続されており、さらに底部には、不燃残渣等を排出するためのラインＬ８が接続されている。
【００２３】
このように構成された性能試験装置１００を用いた本発明による汚泥焼却炉２０の性能試験方法を実施する手順の一例について以下に説明する。
【００２４】
まず、ラインＬ１を通して汚泥Ａを貯留槽４へ供給する。また、貯留槽５には、一定の性状を有する微粉炭Ｂを貯留する。ここで、汚泥Ａは、一定の含水率を有するものであり、その含水率を、予め又は貯留槽４において若しくは貯留槽４から採取して測定しておく。
【００２５】
一方、性能試験に先立って、用いる微粉炭Ｂの性状を、汚泥焼却炉２０の炉本体１内に収容された砂粒の性状に基づいて決定しておく。具体的には、例えば、砂粒の嵩比重及び真比重並びに粒度（粒径）に基づいて、その砂粒と混合された状態で加熱且つ散気されたときに十分な攪拌が達成され得る比重及び粒径を有するものを微粉炭Ｂとして使用すると好適である。この場合、種々の砂粒、加熱条件、散気条件等の運転条件に対して好適な微粉炭の性状を予め取得し設定しておけば、性能試験における個別の運転条件に応じた好適な微粉炭Ｂ性状を適宜選択することができる。
【００２６】
より具体的には、炉本体１での運転条件によって異なるものの、砂粒が日本工業規格ＪＩＳ等で規定される一定のメッシュサイズを有するものであり、その嵩比重及び真比重がそれぞれ１．５程度及び２．５程度であるときに、微粉炭Ｂの粒径が好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．１〜１ｍｍであることが望ましい。
【００２７】
次いで、貯留槽４及び貯留槽５から、それぞれ汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの一定量をラインＬ２，Ｌ３を通して混合調製機２へ供給し、十分に混合して調質汚泥Ｃを得る。このとき、フィーダー６，７によって混合調製機２への汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの供給量を適宜制御することにより、得られる調質汚泥Ｃの発熱量を所望の値に調整する。
【００２８】
ここで、調質汚泥Ｃの発熱量の設定（決定）手順の一例について詳説する。図２は、調質汚泥Ｃ中の汚泥Ａの比率と調質汚泥Ｃの発熱量との関係の一例を示すグラフである。図中、実線及び一点鎖線で示すグラフ線は、それぞれ含水率が８０ｗｔ％及び９０ｗｔ％の汚泥Ａを用いた場合の発熱量の変化を示す。また、ここに例示する汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの発熱量（率）を表１にまとめて示す。なお、図２に示す発熱量は、表１に示す汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの各々の低位発熱量（湿ベース）及び含有比率（ｗｔ％）に基づいて算出した結果であり、モックアップ試料による燃焼試験での測定値も略同等の結果を示した。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
図２より明らかなように、調質汚泥Ｃの発熱量は、汚泥Ａの含水率が異なっても、汚泥Ａ比率の増大（微粉炭Ｂ比率の減少）に伴って略直線的に減少する傾向にあることが確認された。よって、例えば、汚泥焼却炉２０の焼却性能の設計仕様値が、含水率７５ｗｔ％の汚泥（第２の汚泥）に対して規定されている場合、まず、含水率７５ｗｔ％の汚泥の発熱量Ｑ１を計測又は算出する。次いで、性能試験に用いることができる汚泥Ａが含水率９０ｗｔ％のものであれば、図２中の破線で表される関係に基づいて、発熱量Ｑ１に対応する汚泥Ａの比率（つまり微粉炭Ｂの比率）を決定する。そして、貯留槽４，５から混合調製機２へ送給する汚泥Ａと微粉炭Ｂとの比率が、決定されたその比率となるようにフィーダー６，７を制御することにより所望の発熱量を発現する調質汚泥Ｃが得られる。
【００３１】
また、汚泥焼却炉２０の実運転で焼却する汚泥（第２の汚泥）の焼却性能を直接的に確認するような場合、例えば、実運転の焼却対象である汚泥の含水率が７５ｗｔ％であれば、上述したのと同様にして汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの混合比率を決定することができる。
【００３２】
そして、このようにして所望の発熱量を呈するように調製した調質汚泥ＣをラインＬ４を通して貯留槽８に移送する。つづいて、調質汚泥Ｃを用いて汚泥焼却炉２０の燃焼性能試験を行う。まず、炉本体１内の砂粒を図示しない予熱装置で予熱すると共に、ラインＬ６を通して空気等の流動化ガスを導入して炉本体１内で燃焼が可能な状態にする。次に、貯留槽８の排出用回転翼を回転させて調質汚泥Ｃの混練状態を維持しつつ、電動機３，１２によりそれぞれ供給機９，１１を駆動し、ラインＬ７を通して調質汚泥Ｃを炉本体１内に投入する。
【００３３】
投入された調質汚泥Ｃは、流動媒体Ｄである砂粒と混合・攪拌され、焼却処理が行われる。このとき、高含水率の汚泥Ａに微粉炭Ｂが混合された調質汚泥Ｃは、未だ高い含水率を有しており、スラリー状又はケーキ状で炉本体１内に投入される。炉本体１内の砂粒は、前述の如く予熱されており、例えば、８００〜８５０℃程度に加熱されているため、投入された調質汚泥Ｃ中の水分が蒸発し、砂粒からの熱付与が直ちに開始される。調質汚泥Ｃは、砂粒と混ざりながら粉砕され、乾燥した汚泥Ａ及び微粉炭Ｂが炉本体１内で十分に攪拌され且つ流動する。
【００３４】
やがて、汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの微小塊は、表面部分が着火温度に達して燃焼反応が生じ、徐々に内部に向かって燃焼が進行する。そして、この際に調質汚泥Ｃの供給量と燃焼時間とから焼却処理量を測定し、また、必要に応じて炉本体１内の温度分布、その時間変化等の諸量を測定し、一定の供給量で投入された調質汚泥Ｃの焼却性能を評価する。このとき、調質汚泥Ｃの供給速度を調整することにより、汚泥焼却炉２０の負荷率を変化させ、設計仕様値である最大負荷率、異なる負荷率における焼却性能の安定性、等を確認する試験を実施することもできる。
【００３５】
このように構成された性能試験装置１００を用いた本発明による汚泥焼却炉の性能試験方法によれば、所望の発熱量を発現する調質汚泥Ｃを調製し、炉本体１内で焼却するので、性能試験に供すべき含水率ひいては発熱量を発現する汚泥（第２の汚泥）そのものを用いることが不可能又は入手が困難な場合でも、性能試験を確実に且つ高い信頼性をもって実施することができる。また、汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの比率を適宜調整することにより、所望の発熱量を発現する調質汚泥Ｃを再現よく製造できるので、時期や場所の制限を受けることなく且つ対象となる汚泥焼却炉の種類にも依存せず、再現性及び汎用性に優れた性能試験を行うことができる。
【００３６】
また、言わば汚泥Ａの発熱量を補う目的で添加する炭素質燃焼材として微粉炭Ｂを用いるので、炉本体１内で乾燥されて徐々に固形状態となる汚泥Ａ及び流動媒体Ｄである砂粒との混合状態が均一化され易い。よって、炉本体１内での流動化ガスによる流動媒体Ｄの攪拌混合性を向上させることができる。したがって、汚泥Ａ及び微粉炭Ｂへの熱伝導が促進され、燃焼効率を高めることが可能となる。
【００３７】
さらに、微粉炭Ｂとして、粒径が１ｍｍ以下のものを用いると、嵩比重や形状及び大きさが、流動媒体Ｄである砂粒と同等となり、炉本体１内での両者の流動挙動を一致させ易くなる。よって、流動媒体Ｄの攪拌及び混合時の均一性が更に高められる。その結果、汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの燃焼効率を更に高めることができ、しかも、砂粒との挙動が一致し易くなるので、微粉炭Ｂ自体も熱伝導媒体として機能し得る。これにより、汚泥Ａの燃焼効率を一層向上させることができる。
【００３８】
また、微粉炭Ｂの粒径が１ｍｍを超えると、熱伝導が阻害され、汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの燃焼反応が十分に進まず、焼却に要する時間が増大する傾向にある。さらに、熱伝導性が不十分になるだけでなく、微粉炭Ｂが炉本体１の底部に沈降してしまい、場合によっては、微粉炭Ｂや汚泥Ａの有意量の燃え残りが生じてしまうおそれがある。こうなると、性能試験における汚泥焼却炉の運転条件によっては、十分な信頼性（確度又は精度）を有する性能試験データの取得が困難となってしまうことがある。
【００３９】
またさらに、先述の如く、微粉炭Ｂの粒径の下限は特に制限されないが、０．１ｍｍを下回ると、かかる小径粒の含有割合、及び炉型の相違に起因する炉本体１内の空塔速度の増大によっては、微粉炭Ｂが汚泥Ａや砂粒と離れて挙動し、例えば、炉本体１内の上部に流動し易くなってしまうおそれがある。こうなると、かかる挙動の不一致によって十分な攪拌効果を得難くなり、所望の燃焼を行い難くなることがある。また、粒径が０．１ｍｍ未満の微粉炭を含んでいる場合には、貯留槽５への微粉炭の搬入時に空中に舞ってしまい、作業性が悪化する等の悪影響が生じる。
【００４０】
さらにまた、微粉炭Ｂを汚泥Ａに混合することにより、炉本体１内の中央部から底部にかけての燃焼効果が高められるので、調質汚泥Ｃの供給量を低減して低負荷率で汚泥焼却炉を運転しても、設計仕様値である負荷（すなわち負荷率１００％）に近い状態を再現できる利点がある。これは、上述したような汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの攪拌・混合が十分に行われ、炉本体１内の底部側の燃焼密度が高まると共に、その燃焼が安定して持続することが一因と想定されるが、微粉炭Ｂのような炭素質燃焼材を用いた場合に、このように燃焼が安定し、炉本体１内の一部において負荷率に依存しない高効率の燃焼現象が生ずるメカニズムの詳細は未だ解明されていない。
【００４１】
但し、汚泥Ａが高含水率であるため、焼却炉内に助燃バーナーを必要としたり砂粒等の特有の流動媒体Ｄを使用する特徴的な炉型構造を考慮すれば、汚泥Ａに比して含水率が低く可燃性が高い可燃物を焼却するのと同様の燃焼機構による解析は、困難且つ不確定な要素を多分に含むものと推定される。なお、作用機序はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
加えて、低負荷率で性能試験を実施すれば、調質汚泥Ｃの使用量を低減できる。また、この場合、一般に補助燃料として使用される重油等の使用量をも軽減できる。したがって、経済性の向上を図ることも可能となる。さらにまた、調質汚泥Ｃを用いることにより安定した燃焼状態を持続できるので、例えば、現状では原料となる廃棄物の性状によって発熱量等が大きく変化するようなＲＤＦ（廃棄物固体燃料）等の燃焼材を用いる場合に比して、性能試験の精度を格段に高めることができると考えられる。
【００４３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、汚泥焼却炉２０の設計仕様値を決定した汚泥、又は実運転で焼却対象とされる汚泥の発熱量と調質汚泥Ｃの発熱量とが略同一になるように汚泥Ａ及び微粉炭Ｂの比率を設定したが、これに限られない。具体的には、例えば、実運転で焼却対象となる汚泥の含水率ひいては発熱量の変動量が大きい場合には、調質汚泥Ｃが、その変動の平均値の発熱量を発現するようにしてもよいし、その最大値又は最小値と同一になるようにしても構わない。
【００４４】
また、汚泥焼却炉２０として、ＢＦＢ炉の代りに、ＣＦＢ炉、ストーカー炉等を性能試験対象とする場合にも、本発明は極めて有効である。さらに、調質汚泥Ｃとして、複数種の汚泥Ａ及び／又は複数種の微粉炭Ｂを混合してもよい。またさらに、炉本体１内に汚泥Ａと微粉炭Ｂとをそれぞれ独立に導入してもよい。この場合、貯留槽８を省略することができる。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明に係る具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
〈実施例１〉
汚泥焼却炉２０としてＢＦＢ炉に代えてＣＦＢ炉を備えること以外は、性能試験装置１００と略同等の構成を有する試験装置を用い、且つ、上述したの同様の手順で性能試験を実施した。このＣＦＢ炉は、汚泥Ａとして高カロリー脱水ケーキを焼却するための炉であり、試験に供すべき汚泥（第２の汚泥）の基準性状（つまり、炉の性能評価基準となる汚泥の性状）は表２に示す通りである。この基準性状に応じた発熱量となるように、表３に示す性状を有する脱水ケーキ（汚泥）及び微粉炭を混合し、調質汚泥を得た。また、表４に示す４ケースの負荷率を設定し、各負荷率での焼却試験を実施した。なお、表２及び表３中の「ｋｇ−ＤＳ」は、対象固形物の乾燥重量（ｋｇ）を表す。
【００４７】
【表２】
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【００４８】
【表３】
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【００４９】
【表４】
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【００５０】
図３は、表４に示すケース４（負荷率１００％）における炉本体内の炉内温度（濃厚層温度及び炉頂温度）並びに調質汚泥投入量の経時変化の一部を示すグラフである。同図中、線Ｓは調質汚泥投入量を示し、線Ｔ１は濃厚層温度を示し、線Ｔ２は炉頂温度を示す。その結果、濃厚層温度は８００℃±６℃、及び炉頂温度は８４３℃±４℃で推移し、いずれも運転期間中、非常に安定していた。
【００５１】
また、図４は、異なる負荷率で運転した表４に示すケース１〜４において得られた炉本体内の温度の炉内高さ方向分布を示すグラフである。なお、「炉内高さ」は、炉本体の側壁に接続された散気管からの高さ位置を示す。同図中、目安線Ｘ１〜Ｘ４がそれぞれケース１〜４の結果に対応する。
【００５２】
これらの結果より、いずれの負荷率においても、散気管の高さから炉高の１／３付近での温度が高く、炉頂に向かって温度が低下する傾向にあることが確認された。これより、汚泥の燃焼は、低負荷になるほど炉高さの下１／３程度の領域で略完了する傾向にあると推定される。また、負荷率に対する炉底部での温度変化は、炉頂部に比して小さい傾向にあることが判明した。よって、負荷率に対してこのような傾向があることを予め確認しておけば、低負荷率の炉内温度データから、高負荷率の炉内温度データひいては運転性能を高い精度で評価できる。
【００５３】
さらに、この汚泥焼却炉では、補助燃料としてＡ重油を使用し、オイルガンによって炉本体内の濃厚層に噴霧した。このとき、調質汚泥を焼却したケース４でのＡ重油の使用量は、調質汚泥を用いず脱水ケーキ（汚泥）のみを焼却した場合の僅か３５％であった。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の汚泥焼却炉の性能試験方法によれば、一定の含水率を有する汚泥と固形の炭素質燃焼材とを含む調質汚泥を汚泥焼却炉で焼却するので、その焼却性能試験において、再現性及び信頼性の高い性能試験データを取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による汚泥焼却炉の性能試験に用いられる装置の構成例を示す模式図である。
【図２】調質汚泥Ｃ中の汚泥Ａの比率と調質汚泥Ｃの発熱量との関係の一例を示すグラフである。
【図３】表４に示すケース４（負荷率１００％）における炉本体内の炉内温度（濃厚層温度及び炉頂温度）並びに調質汚泥投入量の経時変化の一部を示すグラフである。
【図４】異なる負荷率で運転した表４に示すケース１〜４において得られた炉本体内の温度の炉内高さ方向分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１…炉本体、２…混合調製機、３，１２…電動機、４，５，８…貯留槽、６，７…フィーダー、９，１１…供給機、１０…調質汚泥製造部、２０…汚泥焼却炉、１００…性能試験装置、Ａ…汚泥（第１の汚泥）、Ｂ…微粉炭（石炭、炭素質燃焼材）、Ｃ…調質汚泥、Ｄ…流動媒体（砂粒；熱伝導媒体）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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