(57)【要約】【課題】化石燃料系補助燃料を利用することなしに自燃できて、焼却炉内の温度を迅速かつ正確に制御できて低費用で運転可能にする。【解決手段】焼却炉と、脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、乾燥機により形成された乾燥ケーキを焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、焼却炉からの排ガスの熱を乾燥機に伝える熱交換器と、排ガス内の酸性分を除去するための排ガス処理塔と、排ガス処理塔からの排水の熱を乾燥機に伝えるヒートポンプとを具備し、熱交換器とヒートポンプとにより乾燥機を加熱するようにした焼却システムが提供される。さらに、脱水ケーキを焼却炉内に供給する脱水ケーキ供給部と、焼却炉内の温度を測定する温度計とを具備し、焼却炉内の温度に応じて乾燥ケーキと脱水ケーキとの焼却炉内への供給量比を変更するようにしてもよい。【選択図】　　　図１
2004093018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉と、
脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、
該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、
前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える熱交換器と、
前記排ガス内の酸性分を除去するための排ガス処理塔と、
前記排ガス処理塔からの排水の熱を前記乾燥機に伝えるヒートポンプとを具備し、
前記熱交換器と前記ヒートポンプとにより前記乾燥機を加熱するようにした焼却システム。
【請求項２】
焼却炉と、
脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、
該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、
前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える熱交換器と、
前記焼却炉からの排ガスの熱により蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気によって回転するタービンと、水冷コンデンサと、前記水冷コンデンサからの排水の熱を前記乾燥機に伝えるヒートポンプとを具備し、
前記熱交換器と前記ヒートポンプとにより前記乾燥機を加熱するようにした焼却システム。
【請求項３】
焼却炉と、
下水汚泥を消化する消化部と、
消化した前記下水汚泥を脱水して脱水ケーキを形成する脱水部と、
脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、
該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、
前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第一の熱交換器と、
前記消化部において生じたメタンガスを燃焼することにより得られる高温高圧の空気のエネルギによって回転するタービンと、前記ガスタービンからの蒸気の熱を前記乾燥機に伝える第二の熱交換器とを具備し、
前記第一および第二の熱交換器により前記乾燥機を加熱するようにした焼却システム。
【請求項４】
第一の焼却炉と、
脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、
該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、
前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第一の熱交換器と、
第二の焼却炉と、
該第二の焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第二の熱交換器とを具備し、
前記第一および第二の熱交換器により前記乾燥機を加熱するようにした焼却システム。
【請求項５】
焼却炉と、
脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、
該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、
前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第一の熱交換器と、
バイオマス燃料を前記焼却炉内に供給するバイオマス燃料供給部とを具備し、
前記乾燥ケーキを前記バイオマス燃料と共に焼却させるようにした焼却システム。
【請求項６】
さらに、脱水ケーキを前記焼却炉内に供給する脱水ケーキ供給部と、前記焼却炉内の温度を測定する温度計とを具備し、前記焼却炉内の温度に応じて前記乾燥ケーキと前記脱水ケーキとの前記焼却炉内への供給量比を変更するようにした請求項１から５に記載の焼却システム。
【請求項７】
焼却炉と、
脱水ケーキを前記焼却炉内に供給する脱水ケーキ供給部と、
前記脱水ケーキの一部を乾燥して乾燥ケーキを形成する乾燥機と、
前記乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、
前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える熱交換器とを具備し、
前記焼却炉内の温度に応じて前記乾燥ケーキと前記脱水ケーキとの前記焼却炉内への供給量比を変更するようにした焼却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水汚泥などを焼却させるための焼却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来技術、例えば特開平８−３０３７３６号公報に開示されるような従来技術の焼却システムの略図である。図６に示されるように、従来技術の焼却システム１００は流動焼却炉２００と空気予熱器４００と排ガス処理塔５００とを含んでいる。下水汚泥を脱水することにより形成された脱水ケーキは乾燥機３００により乾燥され、乾燥ケーキとして流動焼却炉２００内に投入されるか、または乾燥ケーキと共に脱水ケーキのまま流動焼却炉２００内に投入される。次いで乾燥ケーキは流動焼却炉２００内で焼却され、空気予熱器４００および熱交換器３５０を介して排ガス処理塔５００に進入する。排ガス処理塔５００内においては排ガス内の酸性分を水に吸収させた後に排ガスを排出する。酸性分を含んだ水はアルカリ性物質により中和された後、別途排水される。熱交換器３５０は熱媒体を介して乾燥機３００に接続されており、排ガスの熱を利用して乾燥機３００を加熱している。
【０００３】
また、図６に示されるように流動焼却炉２００内の燃焼用空気は通常は排ガスを利用した空気予熱器４００により予め加熱された後に流動焼却炉２００内に供給されている。例えば流動焼却炉２００内の温度が大幅に高くなる場合には、空気予熱器４００により加熱された燃焼用空気を空気冷却器４５０により冷却し、これにより流動焼却炉２００内の温度を調整している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排ガスを利用する熱交換器３５０のみにより脱水ケーキを乾燥させる場合には、乾燥が不十分となり自燃可能な含水率を有する乾燥ケーキを形成するのは困難である。このような場合には乾燥ケーキのみを流動焼却炉２００内に投入しても焼却させられないので、化石燃料系補助燃料、例えば重油を焼却炉２００内に別途投入して乾燥ケーキを焼却させる必要がある。化石燃料系補助燃料は比較的高価であるので、従来技術の焼却システム１００においては運転費用が高まることとなる。なお、本願明細書において補助燃料を用いることなしに焼却可能である状態を「自燃可能」であると呼ぶ。
【０００５】
また、空気予熱器４００により加熱した燃焼用空気を空気冷却器４５０により冷却した後に流動焼却炉２００内に供給する場合には、流動焼却炉２００内の温度を調整するためにタイムラグが生じるので、流動焼却炉２００内の温度を迅速かつ正確に制御するのが極めて困難となり、結果的に焼却システム１００の自燃作用を制御するのが困難となる。また燃焼用空気を空気予熱器４００により加熱した後に空気冷却器４５０により冷却すること自体、熱的に無駄であるといえる。さらに、補助燃料なしに燃焼可能な含水率になるまで脱水ケーキ全体を加熱する場合には、形成された乾燥ケーキの粘性が高くなるので、乾燥ケーキの搬送および投入時にこれら乾燥ケーキが詰まる場合がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、化石燃料系補助燃料を利用することなしに自燃可能で、焼却炉内の温度を迅速かつ正確に制御可能でかつ低費用で運転可能な焼却システム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】
前述した目的を達成するために請求項１に記載の発明によれば、焼却炉と、脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える熱交換器と、前記排ガス内の酸性分を除去するための排ガス処理塔と、前記排ガス処理塔からの排水の熱を前記乾燥機に伝えるヒートポンプとを具備し、前記熱交換器と前記ヒートポンプとにより前記乾燥機を加熱するようにした焼却システムが提供される。
すなわち請求項１に記載の発明によって、焼却炉からの排ガスと排ガス処理塔からの排水との熱により自燃可能な乾燥ケーキを形成できるので、化石燃料系補助燃料を利用することなしに低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、焼却炉と、脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える熱交換器と、前記焼却炉からの排ガスの熱により蒸気を発生させるボイラと、前記蒸気によって回転するタービンと、水冷コンデンサと、前記水冷コンデンサからの排水の熱を前記乾燥機に伝えるヒートポンプとを具備し、前記熱交換器と前記ヒートポンプとにより前記乾燥機を加熱するようにした焼却システムが提供される。
すなわち請求項２に記載の発明によって、焼却炉からの排ガスと水冷コンデンサからの排水との熱により自燃可能な乾燥ケーキを形成できるので、化石燃料系補助燃料を利用することなしに低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、焼却炉と、下水汚泥を消化する消化部と、消化した前記下水汚泥を脱水して脱水ケーキを形成する脱水部と、脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第一の熱交換器と、前記消化部において生じたメタンガスを燃焼することにより得られる高温高圧の空気のエネルギによって回転するタービンと、前記ガスタービンからの蒸気の熱を前記乾燥機に伝える第二の熱交換器とを具備し、前記第一および第二の熱交換器により前記乾燥機を加熱するようにした焼却システムが提供される。
すなわち請求項３に記載の発明によって、焼却炉からの排ガスとガスタービンからの蒸気との熱により自燃可能な乾燥ケーキを形成できるので、化石燃料系補助燃料を利用することなしに低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、第一の焼却炉と、脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第一の熱交換器と、第二の焼却炉と、該第二の焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第二の熱交換器とを具備し、前記第一および第二の熱交換器により前記乾燥機を加熱するようにした焼却システムが提供される。
すなわち請求項４に記載の発明によって、第一の焼却炉からの排ガスと第二の焼却炉からの排ガスとの熱により自燃可能な乾燥ケーキを形成できるので、化石燃料系補助燃料を利用することなしに低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、焼却炉と、脱水ケーキを乾燥させることにより乾燥ケーキを形成する乾燥機と、該乾燥機により形成された乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える第一の熱交換器と、バイオマス燃料を前記焼却炉内に供給するバイオマス燃料供給部とを具備し、前記乾燥ケーキを前記バイオマス燃料と共に焼却させるようにした焼却システムが提供される。
すなわち請求項５に記載の発明によって、比較的低価格のバイオマス燃料により乾燥ケーキなどを焼却させられるので、化石燃料系補助燃料を利用することなしに自燃させることができる。従って、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。請求項５に記載の発明において使用されるバイオマス燃料は肉骨粉などである。また、従来の補助燃料供給部にバイオマス燃料を供給することにより、補助燃料供給部をバイオマス燃料供給部として使用するのが好ましく、これによりバイオマス燃料供給部を設置するのに必要とされる追加の費用を排除できる。当然のことながら、バイオマス燃料の代わりに固形化燃料（ＲＤＦ）を使用しても良い。また、この焼却システムの外部より搬入した、自燃可能な含水率を有する乾燥ケーキもバイオマス燃料として採用できる。
【００１２】
請求項６に記載の発明によれば、さらに、脱水ケーキを前記焼却炉内に供給する脱水ケーキ供給部と、前記焼却炉内の温度を測定する温度計とを具備し、前記焼却炉内の温度に応じて前記乾燥ケーキと前記脱水ケーキとの前記焼却炉内への供給量比を変更するようにした。
すなわち請求項６に記載の発明によって、温度計により得られた焼却炉内の温度に応じて乾燥ケーキと脱水ケーキとの供給量比を単に変更することにより、焼却炉内の温度を最適温度に容易に維持できる。この場合には、焼却物自体の熱量を直接的に調節しているので、焼却炉内の温度を迅速かつ正確に制御すると共に焼却システム自体の自燃作用も制御できる。結果的に化石燃料系補助燃料を利用することなしに自燃することができ、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。また請求項６に記載の発明は焼却されるべき乾燥ケーキおよび脱水ケーキの量を変更することにより焼却炉内の温度を維持するので、従来技術の焼却システムに採用されていた空気冷却器を排除することができる。さらに、請求項１から５に記載の発明により、乾燥ケーキの粘性が高く搬送および投入時に詰まりを生じやすい含水率範囲よりも低い含水率にすることが可能なため、従来の乾燥ケーキ焼却システムの場合よりもケーキの詰まりを少なくすることができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明によれば、焼却炉と、脱水ケーキを前記焼却炉内に供給する脱水ケーキ供給部と、前記脱水ケーキの一部を乾燥して乾燥ケーキを形成する乾燥機と、前記乾燥ケーキを前記焼却炉内に供給する乾燥ケーキ供給部と、前記焼却炉からの排ガスの熱を前記乾燥機に伝える熱交換器とを具備し、前記焼却炉内の温度に応じて前記乾燥ケーキと前記脱水ケーキとの前記焼却炉内への供給量比を変更するようにした焼却システムが提供される。
すなわち請求項７に記載の発明によって、自燃可能な程度に十分に乾燥された乾燥ケーキを供給可能な場合において、温度計により得られた焼却炉内の温度に応じて乾燥ケーキと脱水ケーキとの供給量比を単に変更することにより、焼却炉内の温度を最適温度に容易に維持できる。この場合には、焼却物自体の熱量を直接的に調節しているので、焼却炉内の温度を迅速かつ正確に制御すると共に焼却システム自体の自燃作用も制御できる。結果的に化石燃料系補助燃料を利用することなしに自燃することができ、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。また請求項７に記載の発明は焼却されるべき乾燥ケーキおよび脱水ケーキの量を変更することにより焼却炉内の温度を維持するので、従来技術の焼却システムに採用されていた空気冷却器を排除することができる。さらに、請求項１から５に記載の発明により、乾燥ケーキの粘性が高く搬送および投入時に詰まりを生じやすい含水率範囲よりも低い含水率にすることが可能なため、従来の乾燥ケーキ焼却システムの場合よりもケーキの詰まりを少なくすることができる。またバイオマス燃料、例えば肉骨粉を乾燥ケーキと共に焼却炉内に供給することにより、さらに自燃可能にしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の第一の実施形態に基づく焼却システムの略図である。図１に示されるように、本発明の焼却システム１０においては下水汚泥等を前処理、例えば脱水等することにより形成された脱水ケーキを乾燥機３０により乾燥し、それにより、乾燥ケーキを形成している。乾燥ケーキは乾燥ケーキ供給部（図示しない）、例えばコンベヤ、ホッパ等によって焼却システム１０の焼却炉２０内に供給される。本発明における焼却炉２０は例えば流動焼却炉である。焼却炉２０において生じた排ガスは空気予熱器４０および排ガス処理塔５０を通って排出される（排ガスの流れを二重線で示す）排ガス処理塔５０においては排ガス内の酸性分を水に吸収させている。図１に示されるように、ブロワ４１により供給される燃焼用空気は排ガスを利用した空気予熱器４０により加熱された後に焼却炉２０内に供給されている。さらに、排ガスの熱を利用した熱交換器３５が設けられている。熱交換器３５によって排ガスの熱を乾燥機３０に伝え、これにより脱水ケーキを乾燥することにより乾燥ケーキを形成している。
【００１５】
排ガス処理塔５０において酸性分を含んだ水はアルカリ性物質により中和された後、ヒートポンプ６１に供給される。図１に示されるようにヒートポンプ６１は乾燥機３０に熱媒体を介して接続されている。ヒートポンプ６１においては、排ガス処理塔５０からの約５０℃の水が約３０℃に冷却されて排出されると共に、約８０℃の熱媒体が約２００℃に加熱されて乾燥機３０に進入する。すなわち本実施形態においては、排ガスの熱と排ガス処理塔５０からの排水の熱との両方を熱交換器３５およびヒートポンプ６１により乾燥機３０に伝達している。このことにより、本実施形態においては自燃するのに十分に乾燥された乾燥ケーキを形成することができる。従って、本実施形態においては比較的高価な化石燃料系補助燃料、例えば重油が不要となるので、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【００１６】
図２は本発明の第二の実施形態に基づく焼却システムの一部を示す略図である。図２においては理解を容易にするために焼却炉２０および排ガス処理塔５０などを省略している。
図２に示すタービン７１は焼却システム１０の焼却炉２０から生じた排ガスの熱を利用したボイラ（図示しない）において発生した蒸気により駆動される。タービンから排出されたガスは水冷コンデンサ７２において冷却される。図２に示されるようにヒートポンプ６２が水冷コンデンサ７２および乾燥機３０に熱媒体を介して接続されている。これにより、ヒートポンプ６２においては、水冷コンデンサ７２において生じた約５０℃の水が約３０℃に冷却されて排出されると共に、約８０℃の熱媒体が約２００℃に加熱されて乾燥機３０に進入する。すなわち本実施形態においては、排ガスの熱と水冷コンデンサ７２からの排水の熱との両方を熱交換器３５およびヒートポンプ６２により乾燥機３０に伝達している。このことにより、本実施形態においては自燃するのに十分に乾燥された乾燥ケーキを形成することができる。従って、前述した実施形態と同様に、本実施形態においても比較的高価な化石燃料系補助燃料、例えば重油が不要となるので、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【００１７】
図３は本発明の第三の実施形態に基づく焼却システムの一部を示す略図である。図３においては理解を容易にするために焼却炉２０および排ガス処理塔５０などを省略している。
脱水ケーキは下水汚泥等を脱水することにより形成されるが、本実施形態においては脱水前に下水汚泥を消化する消化部（図示しない）を有しており、消化部は例えば消化槽である。消化部において下水汚泥内の有機物が嫌気性分解され、消化ガスが発生する。この消化ガスの主成分はメタンガスであるので、本実施形態においてはメタンガスを燃焼させることにより高温高圧の空気を発生させている。図３に示されるタービン８１はこの高温高圧の空気によりレキュペレータ８２を介して回転する。図３に示されるように、メタンガスを燃焼させることにより得られた高温高圧の空気はレキュペレータ８２により約２００℃から５００℃まで昇温されてタービン８１に進入する。同時にタービン８１からの排ガスがレキュペレータ８２において約６００℃から約２７０℃まで下降されて熱交換器６３に進入する。図３に示されるように、熱交換器６３は乾燥機３０に熱媒体を介して接続されている。従って、熱交換器６３においては、レキュペレータ８２からの約２７０℃の蒸気が約８０℃に冷却されて排出されると共に、約８０℃の熱媒体が約２００℃に加熱されて乾燥機３０に進入する。すなわち本実施形態においては、排ガスの熱とタービンからの蒸気の熱との両方を熱交換器３５および熱交換器６３により乾燥機３０に伝達している。このことにより、本実施形態においては自燃するのに十分に乾燥された乾燥ケーキを形成することができる。従って、前述した実施形態と同様に、本実施形態においても比較的高価な化石燃料系補助燃料、例えば重油が不要となるので、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【００１８】
図４は本発明の第四の実施形態に基づく焼却システムの略図である。本実施形態は焼却システム１０の焼却炉２０とは別個の焼却炉（図示しない）、例えばゴミ焼却場の焼却炉が焼却システム１０付近に設置される場合に適用される。図４に示されるように、例えばゴミ焼却場の焼却炉の排ガスを利用して生じた蒸気を熱交換器３５と乾燥機３０とを接続する熱媒体に適用する。すなわち本実施形態においては、焼却炉２０からの排ガスの熱と別の焼却炉（図示しない）からの排ガスの熱とを乾燥機３０に伝達している。このことにより、本実施形態においては自燃するのに十分に乾燥された乾燥ケーキを形成することができる。従って、前述した実施形態と同様に、本実施形態においても比較的高価な化石燃料系補助燃料、例えば重油が不要となるので、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。
【００１９】
図示しない本発明の第五の実施形態においてはバイオマス燃料を焼却炉２０内に供給することにより乾燥ケーキを焼却する。バイオマス燃料は例えば肉骨粉であるが、他のバイオマス燃料を使用することもできる。焼却システム１０の外部より搬入した、自燃可能な含水率を有する乾燥ケーキもバイオマス燃料として採用できる。本実施形態においては比較的低費用のバイオマス燃料を使用することにより、比較的高価な化石燃料系補助燃料、例えば重油が不要となるので、低費用で運転可能な焼却システムを提供できる。また、従来技術においては補助燃料を焼却炉２００に供給する補助燃料供給部（図示しない）、例えば配管が存在しているが、これら補助燃料供給部を使用してバイオマス燃料を焼却炉２０内に供給するのが好ましい。この場合にはバイオマス燃料供給部を設置するのに必要とされる追加の費用を排除できる。当然のことながら、バイオマス燃料の代わりに固形化燃料（ＲＤＦ）を使用しても良い。
【００２０】
図５は本発明の追加の実施形態に基づく焼却システムの略図である。図５に示されるように、本実施形態においては焼却炉２０内に脱水ケーキを供給する脱水ケーキ供給部９５を有している。この脱水ケーキ供給部９５は途中で分岐しており、このうちの一つの経路には前述した乾燥機３０が設けられていて乾燥ケーキ供給部９６を形成している。本実施形態における脱水ケーキ供給部９５および乾燥ケーキ供給部９６はそれぞれホッパ（図示しない）、計量コンベヤ（図示しない）などにより構成されており、計量コンベヤはモータＭ１、Ｍ２により駆動される。さらに、排ガスを利用する熱交換器３５が熱媒体を介して乾燥機３０に接続されている。また、前述した実施形態のように別の焼却炉（図示しない）、例えばゴミ焼却場の焼却炉の排ガスを利用して生じた蒸気が熱交換器３５と乾燥機３０とを接続する熱媒体に適用されている。
【００２１】
図５に示されるように脱水ケーキ供給部９５および乾燥ケーキ供給部９６の両方には重量計９３、９４がそれぞれ設けられている。さらに温度計９１、９２が焼却炉２０内の温度を計測できるように設けられている。例えば焼却炉２０が流動焼却炉の場合、温度計９１は炉の上部の燃焼ガス温度を、温度計９２は炉の下部の流動媒体をそれぞれ計測する。さらに、これら温度計９１、９２は切換器９０に接続されており、一方の温度計のみが機能するようになっている。これら温度計９１、９２は切換器９０を介して重量計９３、９４に接続されている。
【００２２】
動作時、焼却炉２０内の温度を温度計９１、９２の一方により測定する。下水汚泥から形成されたケーキを焼却する際には、焼却炉２０内の温度には焼却するための最適温度が存在し、例えば焼却炉２０が流動焼却炉の場合、温度計９１での計測温度が約８００℃から８５０℃程度、温度計９２での計測温度が７５０℃から８００℃程度であるのが好ましい。焼却炉２０内の温度がこの最適温度よりも大幅に高い場合には脱水ケーキ供給部９５に設けられたモータＭ１の回転速度を変更することによって脱水ケーキ供給量を増やすと共に、乾燥ケーキ供給部９６に設けられたモータＭ２の回転速度を変更することによって乾燥ケーキ供給量を減らす。調整後の乾燥ケーキおよび脱水ケーキの供給重量を重量計９３、９４で監視しつつ、乾燥ケーキおよび脱水ケーキを焼却炉２０内に供給する。脱水ケーキが有する熱量は乾燥ケーキが有する熱量よりも小さいので、前述した操作によって焼却炉２０内の温度を低下させられる。同様に、焼却炉２０内の温度が前述した最適温度よりも大幅に低い場合には脱水ケーキ供給部９５に設けられたモータＭ１によって脱水ケーキ供給量を減らすと共に、乾燥ケーキ供給部９６に設けられたモータＭ２によって乾燥ケーキ供給量を増やす。調整後の乾燥ケーキおよび脱水ケーキの供給重量を重量計９３、９４で監視しつつ、乾燥ケーキおよび脱水ケーキを焼却炉２０内に供給する。これにより焼却炉２０内の温度を高めることができる。
【００２３】
本実施形態においては温度計により得られた焼却炉内の温度に応じて乾燥ケーキと脱水ケーキとの供給量比を単に変更することにより、焼却炉内の温度を最適温度に容易に維持することができる。この場合には、焼却物自体の熱量を直接的に調節しているので、焼却炉内の温度を迅速かつ正確に制御すると共に焼却システム自体の自燃作用も制御できる。これにより結果的に化石燃料系補助燃料を利用することなしに自燃することができ、低費用で運転可能となる。また本実施形態においては乾燥ケーキおよび脱水ケーキの量を変更することにより焼却炉内の温度を維持するので、従来技術の焼却システムに採用されていた空気冷却器を排除できる。さらに、前述した実施形態により、乾燥ケーキの粘性が高く搬送および投入時に詰まりを生じやすい含水率範囲よりも低い含水率にすることが可能なため、従来の乾燥ケーキ焼却システムの場合よりもケーキの詰まりを少なくすることができる。
【００２４】
図５に示す実施形態においてはゴミ焼却場からの蒸気を利用する場合を想定しているが、前述した他の実施形態を組み合わせるようにしても良い。当然のことながら、これら実施形態を適切に組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。
【００２５】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、化石燃料系補助燃料を利用することなしに自燃可能で、低費用で運転可能な焼却システムを提供することができるという共通の効果を奏しうる。
さらに、請求項６および請求項７に記載の発明によれば、焼却炉内の温度を迅速かつ正確に制御すると共に焼却システム自体の自燃作用も制御できるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に基づく焼却システムの略図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に基づく焼却システムの一部を示す略図である。
【図３】本発明の第三の実施形態に基づく焼却システムの一部を示す略図である。
【図４】本発明の第四の実施形態に基づく焼却システムの略図である。
【図５】本発明の追加の実施形態に基づく焼却システムの略図である。
【図６】従来技術の焼却システムの略図である。
【符号の説明】
１０…焼却システム
２０…焼却炉
３０…乾燥機
３５…熱交換器
４０…空気予熱器
４１…ブロワ
５０…排ガス処理塔
６１…ヒートポンプ
６２…ヒートポンプ
６３…熱交換器
７１…タービン
７２…水冷コンデンサ
８１…タービン
８２…レキュペレータ
９０…切換器
９１…温度計
９３…重量計
９５…脱水ケーキ供給部
９６…乾燥ケーキ供給部
Ｍ１…モータ
Ｍ２…モータ
【図１】
2004093018.tif 000003
【図２】
2004093018.tif 000004
【図３】
2004093018.tif 000005
【図４】
2004093018.tif 000006
【図５】
2004093018.tif 000007
【図６】
2004093018.tif 000008