JP2005028251A

JP2005028251A - 汚泥処理システム及び方法

Info

Publication number: JP2005028251A
Application number: JP2003194585A
Authority: JP
Inventors: Minoru Suzuki; 穣鈴木; Shuichi Ochi; 修一落; Zenzo Suzuki; 善三鈴木; Katsu Furukita; 克古北; Tomoyuki Nojima; 智之野島; Akio Takasumi; 章夫高角; Masaki Kataoka; 正樹片岡; Yoji Kojima; 洋史小嶋; Hideo Kobayashi; 英夫小林; Tomofumi Nakakita; 智文中北
Original assignee: Public Works Research Institute; IHI Corp; Kubota Corp; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; Kubota Corp; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Tsukishima Kikai Co Ltd; National Research and Development Agency Public Works Research Institute
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: JP3783024B2

Abstract

【課題】汚泥処理システム及び方法におけるエネルギの効率化をより図ることによってシステムを省エネルギ化すると共に二酸化炭素の排出量を削減する。
【解決手段】汚泥Ｘ１を燃料として燃焼させることによって処理する汚泥処理システムであって、上記汚泥Ｘ１を燃焼する燃焼炉２と、上記燃焼炉２によって生成された燃焼ガスＸ４を利用して上記燃焼炉２に供給する圧縮空気Ｘ３を生成及び送風する過給機５とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥処理システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、下水処理場において水分を多量に含有する汚泥を処理する場合には、このような水分を多量に含有したものを焼却することが可能な、いわゆる常圧流動床炉が用いられている。この常圧流動床炉は、炉の下部から供給される圧縮空気によって炉内の流動状態を保持しつつ、汚泥を主燃料とし、また熱量が不足する場合は重油、灯油あるいは都市ガス等を助燃燃料として燃焼させることによって処理するものである。そして、この常圧流動床炉によって生成された燃焼ガスは、燃焼用空気等の加温用に熱回収され、排ガス処理装置で除塵、有害成分の除去後、白煙防止のために冷却されて外部に排気されている。
ところが、上述の常圧流動床炉を有する汚泥処理システムでは、燃焼ガスの持つエネルギの利用は燃焼用空気等の加温に止まっており、エネルギ的な無駄が非常に多かった。
このような問題意識から、燃焼ガスのエネルギによって発電することによって常圧流動床炉を有する汚泥処理システムにおけるエネルギの無駄を削減するという提案がなされている（特開平１１−２００８８２号公報参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２００８８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２００８８２号公報に開示されている技術思想を用いたとしても、発電に利用された後の燃焼ガスにはまだ多くのエネルギが残されている。このため、特開平１１−２００８８２号公報に開示されている技術思想では、汚泥処理システムにおけるエネルギの無駄を充分に削減することはできない。
また、従来の汚泥処理システムは、常圧流動床炉に燃焼空気を供給するための送風機や燃焼ガスを外部に排気するための誘引ブロワを備えている。この送風機や誘引ブロワは多くの電力を必要とし、さらに多くの二酸化炭素を排出する。近年は、環境意識の高まりから、システムの省エネルギ化及びシステムにおける二酸化炭素の排出量の削減が求められており、このような要求を満たしていく必要がある。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、汚泥処理システム及び方法におけるエネルギの効率化をより図ることによってシステムを省エネルギ化すると共に二酸化炭素の排出量を削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、汚泥処理システムに係る第１の手段として、汚泥を燃料として燃焼させることによって処理する汚泥処理システムであって、上記汚泥を燃焼する燃焼炉と、上記燃焼炉によって生成された燃焼ガスを利用して上記燃焼炉に供給する圧縮空気を生成及び送風する過給機とを備えるという構成を採用する。
【０００７】
汚泥処理システムに係る第２の手段として、上記第１の手段において、上記燃焼ガスを利用してさらに上記燃焼炉に供給する圧縮空気を生成及び送風する第２の過給機を備えるという構成を採用する。
【０００８】
汚泥処理システムに係る第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記燃焼ガスを利用して発電する発電手段を備えるという構成を採用する。
【０００９】
汚泥処理システムに係る第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、上記過給機から排気された上記燃焼ガスを利用して蒸気を生成するボイラを備えるという構成を採用する。
【００１０】
汚泥処理システムに係る第５の手段として、上記第３の手段において、上記過給機あるいは／及び上記発電手段から排気された上記燃焼ガスを利用して蒸気を生成するボイラを備えるという構成を採用する。
【００１１】
汚泥処理システムに係る第６の手段として、上記第４または第５の手段において、上記ボイラによって生成された蒸気を利用して発電する第２の発電手段を備えるという構成を採用する。
【００１２】
汚泥処理システムに係る第７の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、上記燃焼ガスと上記圧縮空気とを熱交換する熱交換器を備えるという構成を採用する。
【００１３】
汚泥処理システムに係る第８の手段として、上記第１〜第７いずれかの手段において、上記燃焼ガスの流量あるいは／及び圧縮空気の流量あるいは／及び汚泥の上記燃焼炉への投入量あるいは／及び助燃燃料の吹き込み量を制御することによって、上記燃焼ガスの温度を所定の温度に安定化する制御装置を備えるという構成を採用する。
【００１４】
汚泥処理システムに係る第９の手段として、上記第８の手段において、上記制御装置は、上記燃焼炉に流入する圧縮空気の流量を規定する圧縮空気バルブを備えるという構成を採用する。
【００１５】
汚泥処理システムに係る第１０の手段として、上記第８または第９の手段において、上記制御装置は、上記過給機に流入する上記燃焼ガスの流量を規定する燃焼ガスバルブを備えるという構成を採用する。
【００１６】
また、汚泥処理方法に係る第１の手段として、汚泥を燃料として燃焼させることによって処理する汚泥処理方法であって、上記汚泥を燃焼することによって生成された燃焼ガスを利用して上記汚泥を燃焼させる際に用いる空気源を圧縮及び送風するという構成を採用する。
【００１７】
汚泥処理方法に係る第２の手段として、上記第１の手段において、複数箇所において上記空気源を圧縮及び送風するという構成を採用する。
【００１８】
汚泥処理方法に係る第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記燃焼ガスを利用して発電するという構成を採用する。
【００１９】
汚泥処理方法に係る第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、上記空気源を圧縮することに利用された燃焼ガスを用いて蒸気を生成するという構成を採用する。
【００２０】
汚泥処理方法に係る第５の手段として、上記第３の手段において、上記空気源を圧縮することあるいは／及び上記発電することに利用された上記燃焼ガスを利用して蒸気を生成するという構成を採用する。
【００２１】
汚泥処理方法に係る第６の手段として、上記第４または第５の手段において、上記蒸気を利用して発電を行うという構成を採用する。
【００２２】
汚泥処理方法に係る第７の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、上記燃焼ガスと上記圧縮空気とを熱交換させるという構成を採用する。
【００２３】
汚泥処理方法に係る第８の手段として、上記第１〜第７いずれかの手段において、上記燃焼ガスの流量あるいは／及び上記圧縮空気の流量あるいは／及び汚泥の燃焼炉への投入量あるいは／及び助燃燃料の吹き込み量を制御することによって上記燃焼ガスの温度を所定の温度に安定化させるという構成を採用する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る汚泥処理システム及び方法の一実施形態について説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る汚泥処理方法を用いる汚泥処理システム１のブロック図である。この図において、符号２は加圧流動床炉（燃焼炉）、３熱交換器、４は高温フィルタ、５はターボチャージャ（過給機）、６は制御装置である。
【００２６】
本汚泥処理システム１は、例えば下水処理場において水分を多量に含有する汚泥Ｘ１を燃料として燃焼させることによって処理するものである。なお、本実施形態における汚泥処理システム１の加圧流動床炉２は、一日当り５０〜１５０ｔ程度の汚泥Ｘ１を処理する能力を有しており、本実施形態における汚泥処理システム１は、このような汚泥Ｘ１の処理能力が５０〜１５０ｔ／日程度の加圧流動床炉２に対して特にエネルギ効率が高いシステム構成を有している。
【００２７】
加圧流動床炉２は、外部から供給された汚泥Ｘ１及び必要に応じて供給される助燃燃料Ｘ２を燃料として燃焼を行うものである。この加圧流動床炉２は、下部から供給される圧縮空気Ｘ３によって炉内の流動状態を維持することによって、連続的な汚泥Ｘ１の燃焼処理を可能としたものである。
なお、助燃燃料Ｘ２としては重油、灯油あるいは都市ガスや石炭等の可燃物質が挙げられるが、上記圧縮空気Ｘ３の圧力及び温度が充分に高い場合や汚泥Ｘ１の保有エネルギが高い場合には、助燃燃料Ｘ２を加圧流動床炉２に供給しなくとも汚泥Ｘ１を連続的に燃焼させることが可能である。
【００２８】
熱交換器３は、加圧流動床炉２の後段に設けられており、加圧流動床炉２によって生成された燃焼ガスＸ４と圧縮空気Ｘ３とを間接的に熱交換することによって、圧縮空気Ｘ３を所定の温度まで加温するものである。
【００２９】
高温フィルタ４は、熱交換器３の後段に設けられており、加圧流動床炉２の燃焼によって生成された燃焼ガスＸ４中に含有されるダストを除去するものである。この高温フィルタ４としては、例えばセラミックフィルタを用いることができる。また、高温フィルタ４によって捕集されたダストは、再び加圧流動床炉２に供給して再度燃焼することもできる。
なお、上記熱交換器３と高温フィルタ４との配置は逆でも良い。すなわち、まず、高温フィルタ４において燃焼ガスＸ４中に含有するダストを除去した後に、熱交換器３において燃焼ガスＸ４の熱エネルギによって圧縮空気Ｘ３を加温しても良い。
【００３０】
ターボチャージャ５は高温フィルタ４の後段に設けられており、上記燃焼ガスＸ４の一部によって回転駆動されるタービン５ａ及び当該タービン５ａの回転動力を伝達されることによって上記圧縮空気Ｘ３を生成して送風するコンプレッサ５ｂから構成されている。このターボチャージャ５としては、舶用のものを用いることが好ましい。これは、舶用のターボチャージャが既に世の中に広く普及しており豊富な種類が用意されているためであると共に、汚れた燃焼ガスに対応した設計がなされているためである。そして、例えば、送出圧力が４気圧程度のターボチャージャを用いた場合には、圧縮空気Ｘ３が供給される加圧流動床炉２を４気圧程度の耐圧構造とすれば良く、容易に加圧流動床炉２を製造することが可能となる。
【００３１】
そして、上記ターボチャージャ５のタービン５ａの後段には、燃焼ガスＸ４を例えば水噴射によって冷却して白煙が外部に排気されることを防止する燃焼ガス冷却装置（図示せず）が設けられている。この燃焼ガス冷却装置は、タービン５ａから排気された燃焼ガスＸ４を冷却すると共に、上記高温フィルタ４から排気された燃焼ガスＸ４の内上記タービン５ａに供給されなかった燃焼ガスＸ４も冷却するものである。
【００３２】
制御装置６は、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度が所定の温度に安定化するように、汚泥Ｘ１の加圧流動床炉２への投入量や助燃燃料Ｘ２の加圧流動床２への吹き込み量及び本汚泥処理システム１の適所に設けられたバルブの開口度を制御するものである。
なお、図示するように、ターボチャージャ５と高温フィルタ４との間に配置される上記圧縮空気Ｘ３の流路配管には、圧縮空気Ｘ３の流量を規定するための圧縮空気バルブ７，８（バルブ）が設けられ、ターボチャージャ５と高温フィルタ４との間に配置される上記燃焼ガスＸ４の流路配管には、燃焼ガスＸ４の流量を規定するための燃焼ガスバルブ９，１０が設けられている。
【００３３】
そして、上記制御装置６は、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度に基づいて圧縮空気バルブ７，８及び燃焼ガスバルブ９，１０を調整することによって、上記熱交換器３において圧縮空気Ｘ３と燃焼ガスＸ４との熱交換量を調整する。また、制御装置６は、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度に基づいて加圧流動床炉２への汚泥Ｘ１の投入量をも調整する。なお、加圧流動床炉２に助燃燃料Ｘ２を供給する場合には、制御装置６は、助燃燃料Ｘ２の供給量も調整する。これによって、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度を常に所定の温度に安定化することが可能となる。
なお、ここで言う所定の温度とは、加圧流動床炉２内において好適に燃焼が行われていることを示す温度（約８５０℃）であり、燃焼ガスＸ４が所定の温度である場合には、加圧流動床炉２内の燃焼によって生成されるダイオキシンや一酸化炭素の量が最小限となる。
【００３４】
なお、上記圧縮空気バルブ８及び燃焼ガスバルブ１０は、圧縮空気Ｘ３及び燃焼ガスＸ４の流量を規定する機能の他に、本汚泥処理システム１における安全弁（サージ回避用）の機能をも担うものである。
【００３５】
次に、このように構成された本発明に係る汚泥処理システム１における汚泥処理方法について説明する。
【００３６】
ターボチャージャ５のコンプレッサ５ｂには、流量８１２６ｋｇ／ｈ、圧力０．１ＭＰａ（ＡＢＳ）、温度２０℃、熱量３６４ＭＪ／ｈの空気Ｘ５が供給される。この空気Ｘ５は、コンプレッサ５ｂで圧縮されることによって、流量８１２６ｋｇ／ｈ、圧力０．３Ｍｐａ（ＡＢＳ）、温度１５５℃、熱量１４８８ＭＪ／ｈの圧縮空気Ｘ３としてコンプレッサ５ｂから排気される。
【００３７】
そして、コンプレッサ５ｂから排気された圧縮空気Ｘ３は、制御装置６によって調整された圧縮空気バルブ７，８によって、自らの内、流量７９６１ｋｇ／ｈ、熱量１４５７ＭＪ／ｈ分が熱交換器３に流入され、残りが圧縮空気バルブ８を介して外部に排気される。
【００３８】
熱交換器３に流入した圧縮空気Ｘ３は、燃焼ガスＸ４と間接的に熱交換することによって、温度６５０℃、熱量５７１６ＭＪ／ｈとなって加圧流動床炉２の下部に供給される。
【００３９】
そして、加圧流動床炉２には、汚泥Ｘ１が流量４１６７ｋｇ／ｈで投入され、この汚泥Ｘ１を燃料とし圧縮空気Ｘ３と混合させることによって、加圧流動床炉２において連続的に燃焼が行われる。なお、本実施形態に係る汚泥処理方法では、加圧流動床炉２に助燃燃料Ｘ２を供給せずに燃焼を行う。
この加圧流動床炉２内の燃焼によって生成された燃焼ガスＸ４は、流量１２１２８ｋｇ／ｈ、温度８５８℃、熱量２３９０２ＭＪ／ｈとなって熱交換器３に流入する。そして、熱交換器３において、上述の圧縮空気Ｘ３と間接的に熱交換することによって温度が６１５℃、熱量が１９４３１ＭＪ／ｈとなって高温フィルタ４に流入する。
【００４０】
そして、高温フィルタ４に流入した燃焼ガスＸ４は、高温フィルタ４において自らが含有するダストを捕集・除去されることによって、流量１１９１９ｋｇ／ｈ、温度６１５℃、熱量１９２７０ＭＪ／ｈとなって高温フィルタ４から排気される。
【００４１】
この高温フィルタ４から排気された燃焼ガスＸ４は、配管熱損失によって温度が５９５℃、熱量が１８９１８ＭＪ／ｈとなった後に、制御装置６によって調整された燃焼ガスバルブ９，１０によって、自らの内、流量８６９９ｋｇ／ｈが圧力０．２ＭＰａ（ＡＢＳ）でターボチャージャ５のタービン５ａに流入され、残りが燃焼ガスバルブ１０を介して後段の燃焼ガス冷却装置に流入される。
【００４２】
そして、ターボチャージャ５のタービン５ａに流入された燃焼ガスＸ４は、タービン５ａを回転駆動させることによってコンプレッサ５ｂを間接的に駆動した後、温度５０４℃、圧力０．１１ＭＰａ、熱量１２６４８ＭＪ／ｈとなって燃焼ガス冷却装置に流入する。
【００４３】
そして、燃焼ガス冷却装置に流入した燃焼ガスＸ４は、例えば水噴射によって所定温度まで冷却された後に外部に排気される。
【００４４】
なお、制御装置６は、常に加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度を、例えば温度計測装置（図示せず）によって監視しており、常に加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４が所定の温度となるように、圧縮空気バルブ７，８あるいは／及び燃焼ガスバルブ９，１０の開口度あるいは／及び汚泥Ｘ１の投入量を制御している。
具体的には、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度が所定の温度より高い場合には、制御装置６は、圧縮ガスバルブ８の開口度を小さくする（あるいは圧縮ガスバルブ７の開口度を大きくする）ことによって加圧流動床炉２に供給される圧縮空気Ｘ３の流量を増加（流速を早く）する。これによって、加圧流動床炉２に流速及び流量の多い圧縮空気Ｘ３が供給されるので、結果、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度を低くすることができる。なお、加圧流動床炉２に供給される圧縮空気Ｘ３の流量を増加させた場合には、加圧流動床炉２から排気される燃焼ガスＸ４の熱量も増加する。これによってタービン５ａの回転数が上がるので、制御装置６は、燃焼ガスバルブ１０の開口度を大きくする（あるいは燃焼ガスバルブ９の開口度を小さくする）ことによって、タービン５ａに流入する燃焼ガスＸ４の流量を減少させ、タービン５ａの回転数を一定に保持する。
また、タービン５ａに流入する燃焼ガスＸ４の流量を常に一定に保ちつつ、助燃燃料Ｘ２の供給量を調節することによって、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度を所定の温度に保っても良い。
また、上述の２つの方法を組合わせることによって、加圧流動床炉２から排気された直後の燃焼ガスＸ４の温度を所定の温度に保っても良い。
【００４５】
なお、上記実施形態においてコンプレッサ５ｂから排気された圧縮空気Ｘ２を別流路によって外部に取出し、他の用途に用いても良い。
【００４６】
このように、本実施形態に係る汚泥処理システム及び方法によれば、汚泥Ｘ１を燃焼させることによって生成された燃焼ガスＸ４を利用して圧縮空気Ｘ３を送風するので、汚泥処理システム及び方法におけるエネルギの効率化をより図ることができると共に、加圧流動床炉２に圧縮空気Ｘ３を供給するための送風機や燃焼ガスＸ４を外部に排気するための誘引ブロワを備える必要がないので省エネルギ化を図ることができ、さらに二酸化炭素の排出量を削減することが可能となる。
なお、本汚泥処理システム及び方法は、ターボチャージャを備えない汚泥処理システム及び方法に対して二酸化炭素の排出量を約４６％削減することができた。
【００４７】
（第２実施形態）
第２実施形態として、上記第１実施形態において説明したターボチャージャ５を２台有する本汚泥処理システム１及び当該汚泥処理システム１における汚泥処理方法について、図２を参照して説明する。なお、本第２実施形態においては第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００４８】
本第２実施形態に係る汚泥処理システム１は、上述の第１実施形態において燃焼ガスバルブ１０を介して外部に排気した燃焼ガスＸ４を外部に排気する前に第２のターボチャージャ５２（第２の過給機）に供給することによって、さらに圧縮空気Ｘ３を生成するシステム構成を有するものである。
【００４９】
図２に示すように、本第２実施形態に係る汚泥処理システム１は、高温フィルタ４の後段に並列に配置された第１のターボチャージャ５１と第２のターボチャージャ５２とを有している。
そして、第１のターボチャージャ５１と高温フィルタ４との間に配置される圧縮空気の流路配管には、第１のターボチャージャ５１から排気された圧縮空気Ｘ３１の流量を規定するための圧縮空気バルブ７１，８１が設けられている。また、第２のターボチャージャ５２と高温フィルタ４との間に配置される圧縮空気の流路配管には、第２のターボチャージャ５２から排気された圧縮空気Ｘ３２の流量を規定するための圧縮空気バルブ７２，８２が設けられている。
また、第１のターボチャージャ５１に燃焼ガスＸ４を供給するための配管には燃焼ガスバルブ９１が、第２のターボチャージャ５２に燃焼ガスＸ４を供給するための配管には燃焼ガスバルブ９２が設けられている。
そして、これらの圧縮空気バルブ７１，７２，８１，８２及び燃焼ガスバルブ９１，９２は、燃焼ガスバルブ１０と共に制御装置６によって各々の開口度を制御される。
【００５０】
このように構成された本汚泥処理システム１における汚泥処理方法では、上記第１実施形態に係る汚泥処理システム及び方法の効果を奏すると共に、２台のターボチャージャ５１，５２を有することによって、燃焼ガスＸ４が有する熱量をより有効的に利用することができるので、よりエネルギの効率化を図ることが可能となる。
また、本第２実施形態に係る汚泥処理システム１は、２台のターボチャージャ５１，５２が並列に配置されている。このため、一方のターボチャージャの運転を停止した場合であっても他方のターボチャージャを使用することによって汚泥処理システム１の運転を停止することなく連続的に汚泥Ｘ１を処理することが可能となる。
【００５１】
なお、本第２実施形態において、本汚泥処理システム１は、２台のターボチャージャ５１，５２を有するとした。しかしながら、これに限られるものではなく、さらに複数台のターボチャージャを備えても良い。そして、これらのターボチャージャは、いずれかのターボチャージャの運転を停止した場合であっても連続的に汚泥Ｘ１が処理できるように並列に配置されることが好ましい。
（第３実施形態）
第３実施形態として、上記第１実施形態における汚泥処理システム及び方法の燃焼ガスＸ４を利用して発電を行う汚泥処理システム及び方法について、図３を参照して説明する。なお、本第３実施形態においては第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００５２】
本第３実施形態に係る汚泥処理システム１は、高温フィルタ４とターボチャージャ５との後段に発電装置Ｈが配置されている。そして、この発電装置Ｈは、パワータービンＨ１、排熱ボイラＨ２（ボイラ）、蒸気タービンＨ３及び発電機Ｈ４から構成されている。なお、本発明に係る発電手段は上記パワータービンＨ１及び上記発電機Ｈ４から構成されており、また本発明に係る第２の発電手段は上記蒸気タービンＨ３及び発電機Ｈ４から構成されている。
【００５３】
パワータービンＨ１は高温フィルタ４から排気された燃焼ガスＸ４を利用することによって得た回転動力をギアボックスを介して発電機Ｈ４に伝達するものである。そして、このパワータービンＨ１の上段には、制御装置６によって開口度が規定されるバルブ１１が設けられており、このバルブ１１が制御装置６によって制御されることによって、高温フィルタ４から排気された燃焼ガスＸ４がターボチャージャ５とパワータービンＨ１に分配される。
【００５４】
排熱ボイラＨ２は、ターボチャージャ５及びパワータービンＨ１から排気された燃焼ガスＸ４の熱量を利用して外部から供給された水を蒸気化するものである。そして、この排熱ボイラＨ２の後段には蒸気タービンＨ３が配置されている。
この蒸気タービンＨ３は排熱ボイラＨ２から排気された蒸気Ｘ６を利用することによって得た回転動力をギアボックスを介して発電機Ｈ４に伝達するものである。
そして、発電機Ｈ４は、パワータービンＨ１及び蒸気タービンＨ３から伝達された回転動力を利用することによって得た電力を外部に出力する。
【００５５】
このように構成された本汚泥処理システム１における汚泥処理方法によれば、上記第１実施形態に係る汚泥処理システム及び方法の効果を奏すると共に、燃焼ガスＸ４の熱量を利用して発電を行うので、さらにエネルギの効率化を図ることが可能となる。
なお、上記実施形態において、本汚泥処理システム１は、２つのタービンＨ１，Ｈ３及び発電機Ｈ４によって発電を行った。しかしながら、どちらか一方のタービンのみによって発電を行っても良い。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、汚泥を燃料として燃焼させることによって処理する汚泥処理システムであって、上記汚泥を燃焼する燃焼炉と、上記燃焼炉によって生成された燃焼ガスを利用して上記燃焼炉に供給する圧縮空気を生成及び送風する過給機とを備えるので、汚泥処理システム及び方法におけるエネルギの効率化をより図ることによってシステムを省エネルギ化すると共に二酸化炭素の排出量を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る汚泥処理システム１のブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る汚泥処理システム１のブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る汚泥処理システム１のブロック図である。
【符号の説明】
１……汚泥処理システム
２……加圧流動床炉（燃焼炉）
３……熱交換器
４……高温フィルタ
５（５１）……ターボチャージャ（過給機）
５（５２）……ターボチャージャ（第２の過給機）
６……制御装置
７（７１，７２），８（８１，８２）……圧縮空気バルブ
９（９１，９２），１０……燃焼ガスバルブ
Ｘ１……汚泥
Ｘ２……助燃燃料
Ｘ３……圧縮空気
Ｘ４……燃焼ガス
Ｘ５……水
Ｘ６……蒸気

Claims

汚泥を燃料として燃焼させることによって処理する汚泥処理システムであって、
前記汚泥を燃焼する燃焼炉と、
前記燃焼炉によって生成された燃焼ガスを利用して前記燃焼炉に供給する圧縮空気を生成及び送風する過給機と
を備えることを特徴とする汚泥処理システム。
前記燃焼ガスを利用してさらに前記燃焼炉に供給する圧縮空気を生成及び送風する第２の過給機を備えることを特徴とする請求項１記載の汚泥処理システム。
前記燃焼ガスを利用して発電する発電手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の汚泥処理システム。
前記過給機から排気された前記燃焼ガスを利用して蒸気を生成するボイラを備えることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の汚泥処理システム。
前記過給機あるいは／及び前記発電手段から排気された前記燃焼ガスを利用して蒸気を生成するボイラを備えることを特徴とする請求項３記載の汚泥処理システム。
前記ボイラによって生成された蒸気を利用して発電する第２の発電手段を備えることを特徴とする請求項４または５記載の汚泥処理システム。
前記燃焼ガスと前記圧縮空気とを熱交換する熱交換器を備えることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の汚泥処理システム。
前記燃焼ガスの流量あるいは／及び圧縮空気の流量あるいは／及び汚泥の前記燃焼炉への投入量あるいは／及び助燃燃料の吹き込み量を制御することによって、前記燃焼ガスの温度を所定の温度に安定化する制御装置を備えることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の汚泥処理システム。
前記制御装置は、前記燃焼炉に流入する圧縮空気の流量を規定する圧縮空気バルブを備えることを特徴とする請求項８記載の汚泥処理システム。
前記制御装置は、前記過給機に流入する前記燃焼ガスの流量を規定する燃焼ガスバルブを備えることを特徴とする請求項８または９記載の汚泥処理システム。
汚泥を燃料として燃焼させることによって処理する汚泥処理方法であって、
前記汚泥を燃焼することによって生成された燃焼ガスを利用して前記汚泥を燃焼させる際に用いる空気源を圧縮及び送風することを特徴とする汚泥処理方法。
複数箇所において前記空気源を圧縮及び送風することを特徴とする請求項１１記載の汚泥処理方法。
前記燃焼ガスを利用して発電することを特徴とする請求項１１または１２記載の汚泥処理方法。
前記空気源を圧縮することに利用された燃焼ガスを用いて蒸気を生成することを特徴とする請求項１１〜１３いずれかに記載の汚泥処理方法。
前記空気源を圧縮することあるいは／及び前記発電することに利用された前記燃焼ガスを利用して蒸気を生成することを特徴とする請求項１３記載の汚泥処理方法。
前記蒸気を利用して発電を行うことを特徴とする請求項１４または１５記載の汚泥処理方法。
前記燃焼ガスと前記圧縮空気とを熱交換させることを特徴とする請求項１１〜１６いずれかに記載の汚泥処理方法。
前記燃焼ガスの流量あるいは／及び前記圧縮空気の流量あるいは／及び汚泥の燃焼炉への投入量あるいは／及び助燃燃料の吹き込み量を制御することによって前記燃焼ガスの温度を所定の温度に安定化させることを特徴とする請求項１１〜１７いずれかに記載の汚泥処理方法。