(57)【要約】【課題】下水汚泥等の水分を含む被処理物を焼却させた焼却灰を土壌改良材等に利用できるようにすると共に、このような処理が長期にわたって安価に行えるようにする。【解決手段】水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを焼成炉１１内に供給して燃焼させ、この焼成炉の上部に連結されたサイクロン１５に導き、このサイクロン内において酸化カルシウムを含む焼却灰を含んだ燃焼排ガスを分離させて排出させ、この燃焼排ガスから酸化カルシウムを含む焼却灰を回収するようにした焼却処理装置において、炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の下部に供給する第１供給装置１２ａと、炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の上部に供給する第２供給装置１２ｂとを設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを焼成炉内に供給して燃焼させ、この焼成炉の上部に連結されたサイクロンに導き、このサイクロン内において酸化カルシウムを含む焼却灰を含んだ燃焼排ガスを分離させて排出させ、この燃焼排ガスから酸化カルシウムを含む焼却灰を回収するようにした焼却処理装置において、上記の炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の下部に供給する第１供給装置と、上記の炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の上部に供給する第２供給装置とを設けたことを特徴とする焼却処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載した焼却処理装置において、上記の第１供給装置から焼成炉の下部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量と、第２供給装置から焼成炉の上部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量とを調整する供給量調整装置を設けたことを特徴とする焼却処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した焼却処理装置において、循環流動炉を用い、上記の焼成炉内に流動媒体を収容させ、上記のサイクロン内において酸化カルシウムを含む焼却灰を含んだ燃焼排ガスとこの流動媒体とを分離させ、分離された流動媒体をこのサイクロンと上記の焼成炉とを連結する戻し管を通して焼成炉内に戻すようにしたことを特徴とする焼却処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、下水汚泥等の水分を含む被処理物を焼却させて処理する焼却処理装置に係り、特に、上記の水分を含む被処理物を焼却させた焼却灰を土壌改良材等に利用できるようにすると共に、このような処理が長期にわたって安価に行えるようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水汚泥等については、一般に焼却処理して減量させた後、これを埋め立て処分するようにしていたが、近年においては、埋め立て用地を確保することが困難になり、その処分方法が問題になっていた。
【０００３】
このため、近年においては、下水汚泥等の水分を含む被処理物を酸化カルシウム粉末と一緒に焼却して、酸化カルシウム粉末を含む焼却灰を得、この酸化カルシウム粉末を含む焼却灰を土壌改良材等として使用することが提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００４】
ここで、下水汚泥等の水分を含む被処理物と一緒に焼却させる酸化カルシウム粉末は、石灰石やドロマイト等の炭酸カルシウム含有鉱石や貝殻等を焼成させて製造するため、そのコストが高くつき、下水汚泥等の水分を含む被処理物を処理して土壌改良材等を得るのにランニングコストが高くつくという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１５２９７号公報
【特許文献２】
特開２０００−６３８２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、本出願人は先の出願（特願２００２−１２７８６３号）において、上記の酸化カルシウム粉末に代えて炭酸カルシウムを含有する粉末を用い、この炭酸カルシウムを含有する粉末を下水汚泥等の水分を含む被処理物と一緒に焼却させて酸化カルシウム粉末を含む焼却灰を得ることを提案した。
【０００７】
ここで、このように炭酸カルシウムを含有する粉末を下水汚泥等の水分を含む被処理物と一緒に焼却させて酸化カルシウム粉末を含む焼却灰を得るにあたり、先の出願においては、図１に示すように、循環流動炉１０における焼成炉１１内の下部にケイ砂等の流動媒体を収容させ、この焼成炉１１内に供給装置１２から炭酸カルシウムを含有する粉末と下水汚泥等の水分を含む被処理物とを混合させて供給すると共に、この焼成炉１１内に燃料供給装置１３から燃料を供給し、さらに第１及び第２の空気供給装置１４ａ，１４ｂから空気を供給して、この焼成炉１１内に収容されている上記の流動媒体により上記の水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを混合させながら、これらを燃焼させるようにしている。
【０００８】
このようにすると、上記の粉末に含まれる炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解されると共に、上記の被処理物中に含まれる有機成分は可燃分ガスとなって燃焼され、燃焼排ガスと一緒に上記の酸化カルシウムや焼却灰や流動媒体が焼成炉１１内を上昇して、この焼成炉１１の上部に接続されたサイクロン１５に導かれるようになる。
【０００９】
そして、このサイクロン１５において上記の流動媒体を回収し、サイクロン１５と焼成炉１１とを連結する戻し管１６を通してこの流動媒体を焼成炉１１内に戻す一方、上記のサイクロン１５において流動媒体と分離された酸化カルシウムを含む焼却灰を燃焼排ガスと一緒に排出管１７を通して焼却灰回収装置２０に送り、この焼却灰回収装置２０において酸化カルシウムを含む焼却灰を回収する一方、燃焼排ガスを排ガスファン２１を介して系外に排出させるようにしている。
【００１０】
ここで、上記のように炭酸カルシウムを酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解させる反応は９００℃以上で１００％進行するため、上記の焼成炉１１内における温度を９００℃以上にして焼成を行うことが望ましいが、このような温度で焼成を行うようにすると、上記のサイクロン１５から排出管１７に導かれる上記の燃焼排ガスの温度が非常に高くなり、排気管１７が傷んだり、またこの燃焼排ガスの熱を利用するために、燃焼排ガスを焼却灰回収装置２０に導く途中に熱交換器（図示せず）を設けた場合、この熱交換器が傷んだりするという問題があり、また燃料の使用量も多くなるという問題もあった。
【００１１】
この発明は、上記のように酸化カルシウム粉末に代えて炭酸カルシウムを含有する粉末を用い、この炭酸カルシウムを含有する粉末を下水汚泥等の水分を含む被処理物と一緒に焼却させて、酸化カルシウム粉末を含む焼却灰を得るようにした場合における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに十分に分解されるようにしながら、燃料の使用量を少なくすると共に、上記のサイクロンから排出管に導かれる燃焼排ガスの温度が高くなりすぎるのを抑制することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記のような課題を解決するため、水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを焼成炉内に供給して燃焼させ、この焼成炉の上部に連結されたサイクロンに導き、このサイクロン内において酸化カルシウムを含む焼却灰を含んだ燃焼排ガスを分離させて排出させ、この燃焼排ガスから酸化カルシウムを含む焼却灰を回収するようにした焼却処理装置において、上記の炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の下部に供給する第１供給装置と、上記の炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の上部に供給する第２供給装置とを設けるようにしたのである。
【００１３】
そして、この発明における焼却処理装置においては、水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを焼成炉内に供給して燃焼させるにあたり、第１供給装置によって炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の下部に供給して、水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを焼成炉内において燃焼させると共に、第２供給装置によって炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の上部に供給させるようにする。
【００１４】
このようにすると、上記の炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解される反応ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋ＣＯ２が吸熱反応であるため、焼成炉の下部における温度を９００℃以上にして水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを十分に燃焼させるようにした場合においても、焼成炉の上部においては、上記の第２供給装置によって供給された炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解される上記の吸熱反応によって熱が奪われ、上記の燃焼排ガスの温度が低下するようになる。
【００１５】
このため、サイクロンから排出管に導かれる燃焼排ガスの温度が低下し、排気管が傷んだり、またこの燃焼排ガスの熱を利用するために、燃焼排ガスを焼却灰回収装置に導く途中に熱交換器を設けた場合にも、この熱交換器が傷んだりするのが防止されるようになる。
【００１６】
また、焼成炉の上部に供給された炭酸カルシウムを酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解させるのに、新たな燃料を用いる必要がないため、使用する燃料も少なくてすむようになる。
【００１７】
また、この発明における焼却処理装置において、上記の第２供給装置から焼成炉の上部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量が少なくなると、燃焼排ガスの温度を十分に低下させることができなくなる一方、焼成炉の上部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量が多くなりすぎると、焼成炉の上部の供給された炭酸カルシウムが十分に酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解されない状態になる。このため、焼成炉内の温度等に基づいて、供給量調整装置により、第１供給装置から焼成炉の下部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量と、第２供給装置から焼成炉の上部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量とを調整することが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施形態に係る焼却処理装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１９】
この実施形態における焼却処理装置においても、図２に示すように、循環流動炉１０における焼成炉１１内の下部にケイ砂等の流動媒体（図示せず）を収容させるようにしている。
【００２０】
ここで、この実施形態における焼却処理装置においては、この焼成炉１１の下部に炭酸カルシウムを含有する粉末を供給する第１供給装置１２ａに炭酸カルシウムを含有する粉末を供給するにあたり、原料供給装置３０から炭酸カルシウムを含有する粉末を第３供給装置１２ｃに供給し、この第３供給装置１２ｃから適当量の炭酸カルシウムを含有する粉末をこの第１供給装置１２ａに供給するようにしている。
【００２１】
そして、このように炭酸カルシウムを含有する粉末が供給された第１供給装置１２ａに対して、被処理物供給装置３１から下水汚泥等の水分を含む被処理物を供給し、この第１供給装置１２ａにより上記の炭酸カルシウムを含有する粉末と水分を含む被処理物とを混合させながら搬送して焼成炉１１の下部に供給するようにしている。ここで、上記の炭酸カルシウムを含有する粉末としては、石灰石や貝殻を粉砕させたものを用いるようにしている。
【００２２】
そして、上記の焼成炉１１内に燃料供給装置１３から燃料を供給すると共に、第１及び第２の空気供給装置１４ａ，１４ｂから空気を供給し、この焼成炉１１内に収容されている上記の流動媒体により上記の水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを混合させながら燃焼させるようにする。
【００２３】
このようにすると、上記の粉末に含まれる炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解されると共に、上記の被処理物中に含まれる有機成分は可燃分ガスとなって燃焼され、燃焼排ガスと一緒に上記の酸化カルシウムや焼却灰や流動媒体が焼成炉１１内を上昇するようになる。
【００２４】
また、この実施形態における焼却処理装置においては、上記の焼成炉１１の上部に炭酸カルシウムを含有する粉末を供給する第２供給装置１２ｂを設け、この第２供給装置１２ｂに対して上記の原料供給装置３０から炭酸カルシウムを含有する粉末を供給し、この第２供給装置１２ｂにより焼成炉１１の上部に適当量の炭酸カルシウムを含有する粉末を供給するようにしている。
【００２５】
ここで、このように第２供給装置１２ｂにより焼成炉１１の上部に炭酸カルシウムを含有する粉末を供給すると、この焼成炉１１の上部において、上記の粉末中における炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解される吸熱反応が生じ、これによって上記の燃焼排ガスの温度が低下するようになる。
【００２６】
そして、このように温度が低下した燃焼排ガスと一緒に酸化カルシウムや焼却灰や流動媒体を焼成炉１１の上部に接続されたサイクロン１５に導き、このサイクロン１５において上記の流動媒体を回収し、この流動媒体をサイクロン１５と焼成炉１１とを連結する戻し管１６におけるダウンカマー部１６ａを通してループシール部１６ｂに導き、このループシール部１６ｂにおいて流動媒体を一時貯留させた後、流動媒体を順次焼成炉１１内に戻すようにしている。
【００２７】
一方、上記のサイクロン１５において流動媒体から分離された酸化カルシウムや焼却灰や燃焼排ガスをサイクロン１５から排出管１７を通して熱交換器３２に導き、この熱交換器３２により空気等を加熱させて熱交換を行った後、さらに排出管１７を通して焼却灰回収装置２０に送り、この焼却灰回収装置２０において酸化カルシウムを含む焼却灰を回収する一方、燃焼排ガスを排ガスファン２１を介して系外に排出させるようにしている。なお、この実施形態の焼却処理装置においては、上記のように第２供給装置１２ｂにより焼成炉１１の上部に炭酸カルシウムを含有する粉末を供給して、燃焼排ガスの温度を低下させているため、上記の排気管１７や熱交換器３２が燃焼排ガスの熱によって傷んだりするのが防止される。
【００２８】
ここで、この実施形態における焼却処理装置においては、前記のように第２供給装置１２ｂから焼成炉１１の上部に適当量の炭酸カルシウムを含有する粉末を供給するにあたり、サイクロン１５から排出管１７に導かれた燃焼排ガスの温度を温度センサー３３により測定し、この温度センサー３３により測定された温度に基づいて、制御装置３４により上記の第２供給装置１２ｂを制御し、焼成炉１１の上部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量を調整すると共に、上記の第３供給装置１２ｃから第１供給装置１２ａに供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量を調整して、上記の下水汚泥等の水分を含む被処理物の量に対して、焼成炉１１内に供給する上記の炭酸カルシウムを含有する粉末の合計量を一定に保つようにしている。
【００２９】
そして、温度センサー３３により測定された温度が高い場合には、焼成炉１１の上部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量を多くすると同時に、上記の第３供給装置１２ｃから第１供給装置１２ａに供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量を少なくし、第１供給装置１２ａから焼成炉１１内に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量を少なくして、燃焼排ガスの温度を低下させるようにする一方、測定された温度が低い場合には、焼成炉１１の上部に供給する炭酸カルシウムを含有する粉末の量を少なくして、燃焼排ガスの温度が低くなりすぎるのを防止し、炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに適切に分解されるようにする。
【００３０】
なお、この実施形態における焼却処理装置においては、前記のように原料供給装置３０から炭酸カルシウムを含有する粉末を、第１供給装置１２ａに供給するための第３供給装置１２ｃと、第２供給装置１２ｂとにそれぞれ供給するようにしているが、図３に示すように、原料供給装置３０から炭酸カルシウムを含有する粉末を第２供給装置１２ｂに過剰に供給し、この第２供給装置１２ｂからオーバーフローした炭酸カルシウムを含有する粉末を第１供給装置１２ａに供給させるようにすることも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における焼却処理装置においては、水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを焼成炉内に供給して燃焼させるにあたり、第１供給装置によって炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の下部に供給して、水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを焼成炉内において燃焼させると共に、第２供給装置によって炭酸カルシウムを含有する粉末を焼成炉の上部に供給させるようにしたため、焼成炉の下部における温度を９００℃以上にして水分を含む被処理物と炭酸カルシウムを含有する粉末とを十分に燃焼させるようにした場合においても、焼成炉の上部においては、上記の第２供給装置によって供給された炭酸カルシウムが酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解される吸熱反応が生じて、燃焼排ガスの熱が奪われ、燃焼排ガスの温度が低下するようになった。
【００３２】
この結果、この発明における焼却処理装置においては、サイクロンから排出管に導かれる燃焼排ガスの温度が低下し、排気管が傷んだり、またこの燃焼排ガスの熱を利用するように、燃焼排ガスを焼却灰回収装置に導く途中に熱交換器を設けた場合においても、この熱交換器が傷んだりするのが防止されるようになると共に、焼成炉の上部に供給された炭酸カルシウムを酸化カルシウムと二酸化炭素とに分解させるのに、新たな燃料を用いる必要がなく、使用する燃料も少なくてすむようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願人が先の出願で示した焼却処理装置の概略説明図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る焼却処理装置の概略説明図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係る焼却処理装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１０  循環流動炉
１１  焼成炉
１２ａ  第１供給装置
１２ｂ  第２供給装置
１２ｃ  第３供給装置
１３  燃料供給装置
１４ａ，１４ｂ  空気供給装置
１５  サイクロン
１６  戻し管
１７  排出管
２０  焼却灰回収装置
３０  原料供給装置
３１  被処理物供給装置
３２  熱交換器
３３  温度センサー
３４  制御装置
【図１】
2004324990.tif 000003
【図２】
2004324990.tif 000004
【図３】
2004324990.tif 000005