鉄系薬剤コーティングで灰の高温付着性を最大83%低下。三機工業×産総研×東京農工大が燃焼プラントの灰付着抑制技術を産学連携で開発

三機工業は2026年4月20日、産業技術総合研究所（産総研）および東京農工大学と産学連携で取り組んできた燃焼プラント内の灰の高温付着抑制技術の開発成果を発表した。

下水汚泥や廃棄物の焼却炉でプラント内壁への灰付着が引き起こすエネルギー効率の低下・腐食・運転障害という課題に対し、灰の化学的特性に加えて物理的特性にも着目した新たな薬剤コーティング技術を開発。研究成果は2026年2月に国際誌「Chemical Engineering Journal」に掲載された。

鉄系薬剤で灰粒子をコーティングし「融点向上（化学）」と「粒子径増大（物理）」の相乗効果で付着性を大幅低減

燃焼プラント内の灰付着の主因は、下水汚泥やバイオマスに多く含まれるリンやアルカリ金属の融点が低く、高温条件下で容易に融けて付着しやすくなる点にある。

従来の薬剤設計は灰の化学的特性のみに基づいていたが、灰の組成が経時変動するため薬剤効果も変動するという限界があった。


今回の開発では、鉄とリンの反応により融点の高い成分を生成させる「化学的効果」に加え、鉄系薬剤（硫酸鉄水溶液）で灰粒子をコーティングすることで見かけの粒子径を大きくする「物理的効果」を組み合わせた。


この相乗効果により、900℃における粉体層強度（付着性の指標）を薬剤未添加と比べて最大83%低下させることに成功した。

実際の下水汚泥燃焼灰でも有効性を確認。今後は実プラントでの薬剤添加試験へ

リン以外の付着原因成分を含む実際の下水汚泥燃焼灰に対しても本手法を検証した結果、同様に粉体層強度の大幅な低下を確認し、実プロセスへの適用可能性を示した。



今後は実際の下水処理場を対象とした薬剤添加試験を実施して実用化に向けた検討を進めるとともに、リン等の有用成分を含む下水汚泥燃焼灰の資源化にも取り組み、省資源化への貢献も目指す方針だ。