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公開番号2024132055
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042692
出願日2023-03-17
発明の名称汚泥乾燥焼却システム
出願人株式会社タクマ
代理人個人,個人
主分類C02F 11/06 20060101AFI20240920BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】測定された含水率に基づいて、焼却炉における燃焼状態をいっそう安定化し得る汚泥乾燥焼却システムを提供する。
【解決手段】脱水汚泥Dを受け入れ、加熱して乾燥させ、乾燥汚泥Kとして排出する汚泥乾燥機2と、汚泥乾燥機2から排出された乾燥汚泥が供給され、供給された乾燥汚泥を燃焼させる焼却炉3と、焼却炉3に供給される乾燥汚泥の含水率を連続的に測定する水分測定器4と、汚泥乾燥機2を制御する乾燥機制御装置5と、焼却炉3を制御する燃焼制御装置6と、を備え、乾燥機制御装置5は、水分測定器4の測定値が予め設定された目標含水率となるように、汚泥乾燥機2を制御し、燃焼制御装置6は、水分測定機4による測定値が連続的に入力され、入力された測定値に応じて焼却炉3の燃焼を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
脱水汚泥を受け入れ、加熱して乾燥させ、乾燥汚泥として排出する汚泥乾燥機と、
前記汚泥乾燥機から排出された乾燥汚泥が供給され、供給された乾燥汚泥を燃焼させる焼却炉と、
前記焼却炉に供給される前記乾燥汚泥の含水率を連続的に測定する水分測定器と、
前記汚泥乾燥機を制御する乾燥機制御装置と、
前記焼却炉を制御する燃焼制御装置と、を備え、
前記乾燥機制御装置は、前記水分測定器の測定値が予め設定された目標含水率となるように、前記汚泥乾燥機を制御し、
前記燃焼制御装置は、前記水分測定機による測定値が連続的に入力され、入力された前記測定値に応じて前記焼却炉の燃焼を制御する、
汚泥乾燥焼却システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記汚泥乾燥機は、汚泥乾燥機内での汚泥の滞留時間を調整するための高さ調整可能な堰部と、前記堰部の高さを調整する昇降駆動部と、を備え、
前記乾燥機制御装置は、前記昇降駆動部を制御することにより、前記測定値が前記目標含水率となるように前記堰部の高さを調整する、請求項１に記載の汚泥乾燥焼却システム。
【請求項３】
前記汚泥乾燥機は、熱媒が通る中空軸に取り付けられ前記中空軸に内部連通する中空の複数のパドル翼と、前記中空軸を回転駆動させる駆動モータと、を更に備え、
前記乾燥機制御装置は、前記堰部の高さが上限設定高さにある時に前記水分測定器による測定値が前記目標含水率より高い場合に、前記測定値が前記目標含水率となるように、前記駆動モータを制御することにより、前記中空軸の回転速度を調整する、請求項２に記載の汚泥乾燥焼却システム。
【請求項４】
前記乾燥機制御装置は、
前記昇降駆動部の制御により前記堰部の高さを調整する時は、前記制御モータを初期設定回転速度で制御し、
前記駆動モータの制御により前記中空軸の回転速度を調整する時は、前記中空軸の回転速度を、前記初期設定回転速度以上であって上限設定回転速度以下の範囲で調整する、
請求項３に記載の汚泥乾燥焼却システム。
【請求項５】
前記乾燥機制御装置は、前記熱媒の温度を調整可能な熱媒温度調整部を更に有し、前記中空軸の回転速度が上限設定値に達している時に前記測定値が前記目標含水率より高い場合に、前記測定値が前記目標含水率となるように、前記熱媒温度調整部を制御することにより前記熱媒温度を調整する、請求項３に記載の汚泥乾燥焼却システム。
【請求項６】
前記乾燥機制御装置は、
前記駆動モータの制御により前記中空軸の回転速度を調整する時は、前記熱媒温度を初期設定温度で制御し、
前記熱媒温度調整部の制御により前記熱媒温度を調整する時は、前記熱媒温度を、前記初期設定温度以上であって上限設定温度以下の範囲で調整する、
請求項５に記載の汚泥乾燥システム。
【請求項７】
前記汚泥乾燥機は、脱水汚泥を受け入れるための第１受入口と、乾燥させた乾燥汚泥を排出するための排出口と、前記第１受入口と前記排出口との間で脱水汚泥を分散投入するための第２受入口と、前記第１受入口及び前記第２受入口への分散投入比率を制御する投入量制御部と、を備える、
請求項１に記載の汚泥焼却システム。
【請求項８】
前記乾燥機制御装置は、前記測定値が前記目標含水率となるように、前記投入量制御部を制御することにより前記第１受入口への投入比率を調節する、請求項７に記載の汚泥乾燥焼却システム。
【請求項９】
前記汚泥乾燥機は、熱媒が通る中空軸に取り付けられ前記中空軸に内部連通する中空の複数のパドル翼と、前記中空軸を回転駆動させる駆動モータと、を備え、
前記乾燥機制御装置は、前記測定値が前記目標含水率となるように、前記駆動モータを制御することにより、前記中空軸の回転速度を調整する、請求項１に記載の汚泥乾燥焼却システム。
【請求項１０】
前記汚泥乾燥機は、汚泥乾燥機内での汚泥の滞留時間を調整するための高さ調整可能な堰部と、前記堰部の高さを調整する昇降駆動部と、を更に備え、
前記乾燥機制御装置は、前記中空軸の回転速度が上限設定値に達している時に前記測定値が前記目標含水率より高い場合に、前記測定値が前記目標含水率となるように、前記昇降駆動部を制御することにより、前記測定値が前記目標含水率となるように前記堰部の高さを調整する、請求項９に記載の汚泥乾燥焼却システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物である汚泥を乾燥させて焼却する汚泥乾燥焼却システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、下水道施設等において発生する脱水汚泥を、蒸気を熱媒体として脱水汚泥と間接的に熱の授受を行うことにより汚泥中の水分を蒸発させる乾燥方式（以下、蒸気間接加熱式）の汚泥乾燥機で乾燥させてから焼却炉で焼却処理する焼却システムが知られている（特許文献１，非特許文献１、２等）。
【０００３】
また、汚泥乾燥機から焼却炉へ供給される乾燥汚泥の含水率を非接触水分計で計測し、計測された含水率に基づいて、汚泥乾燥機への脱水汚泥の供給量、汚泥乾燥機での脱水汚泥に対する乾燥温度、汚泥乾燥機での脱水汚泥の乾燥時間、汚泥乾燥機から焼却炉への乾燥汚泥供給量、焼却炉内での火格子による汚泥送り速度、焼却炉内への燃焼空気供給量等を調整することにより、焼却炉の燃焼状態を制御する燃焼制御手段を備える汚泥焼却設備が知られている（特許文献２等）。前記燃焼制御手段は、計測された乾燥汚泥の水分率から、乾燥汚泥の発熱量の増加傾向又は減少傾向を予測し、予測される発熱量の増加減少を抑えるように、汚泥乾燥機への脱水汚泥の供給量、汚泥乾燥機での脱水汚泥に対する乾燥温度、汚泥乾燥機での脱水汚泥の乾燥時間、汚泥乾燥機から焼却炉への乾燥汚泥供給量、焼却炉内での火格子による汚泥送り速度、焼却炉内への燃焼空気供給量等の運転条件を調整し、焼却炉の燃焼運転を安定化させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１２６７８８号公報
特開２０２２－８１０３９号公報
【非特許文献】
【０００５】
中西譲、株丹直樹著、「京都市鳥羽水環境保全センター階段炉乾燥・焼却設備長寿命化工事」、タクマ技報Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．１、２０１４年６月２５日発行、Ｐ．３７～Ｐ．４１
堀井靖生、水野孝昭和、株丹直樹、宍田健一著、「蒸気間接加熱型汚泥乾燥機の開発」タクマ技報ＶＯＬ．２７、Ｎｏ．１、２０１９年６月２９日発行、Ｐ．５２～ｐ．５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来、汚泥乾燥機と焼却炉とは別々に運転されており、例えば、乾燥汚泥の含水率測定値に基づいて乾燥汚泥の発熱量の増加傾向又は減少傾向を予測（計算）し、予測される発熱量の増加減少を抑えるように汚泥乾燥機の運転条件を変更することにより含水率が変動すると、焼却炉は変動した汚泥含水率で安定燃焼するように制御されるため、燃焼状態が変動するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑み、測定された含水率に基づいて、焼却炉における燃焼状態をいっそう安定化し得る汚泥乾燥焼却システムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る汚泥乾燥焼却システムは、脱水汚泥を受け入れ、加熱して乾燥させ、乾燥汚泥として排出する汚泥乾燥機と、前記汚泥乾燥機から排出された乾燥汚泥が供給され、供給された乾燥汚泥を燃焼させる焼却炉と、前記焼却炉に供給される前記乾燥汚泥の含水率を連続的に測定する水分測定器と、前記汚泥乾燥機を制御する乾燥機制御装置と、前記焼却炉を制御する燃焼制御装置と、を備え、前記乾燥機制御装置は、前記水分測定器の測定値が予め設定された目標含水率となるように、前記汚泥乾燥機を制御し、前記燃焼制御装置は、前記水分測定機による測定値が連続的に入力され、入力された前記測定値に応じて前記焼却炉の燃焼を制御する。
【０００９】
前記汚泥乾燥機は、汚泥乾燥機内での汚泥の滞留時間を調整するための高さ調整可能な堰部と、前記堰部の高さを調整する昇降駆動部と、を備え、前記乾燥機制御装置は、前記昇降駆動部を制御することにより、前記測定値が前記目標含水率となるように前記堰部の高さを調整する構成とし得る。
【００１０】
前記汚泥乾燥機は、熱媒が通る中空軸に取り付けられ前記中空軸に内部連通する中空の複数のパドル翼と、前記中空軸を回転駆動させる駆動モータと、を更に備え、前記乾燥機制御装置は、前記堰部の高さが上限設定高さにある時に前記水分測定器による測定値が前記目標含水率より高い場合に、前記測定値が前記目標含水率となるように、前記駆動モータを制御することにより、前記中空軸の回転速度を調整する構成とし得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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