燃焼空気ファンは、流動床炉の流動ブロワに比べ、必要圧力が低く消費電力は1/10程度で済みます。
加えて、補助燃料が不要であることから、システム全体の必要空気量･排ガス量も少なくて済み、各種ファン類の動力が小さくなります。これらにより、システム全体の消費電力は、気泡式流動床炉の2/3程度に抑えられます。
含水率70％程度の低含水率汚泥であれば新開発の革新型階段炉により、補助燃料なしで脱水ケーキをそのまま燃やすことができます。
また、脱水ケーキの含水率が高い場合は、ボイラで発生する蒸気の一部を用い、脱水ケーキを乾燥させることで、安定した自燃運転ができます。
汚泥は乾燥段で乾燥が進んだ後、燃焼段で高温で激しく燃焼します。
燃焼部で火炎を形成しているため温度は900℃以上に達します。
N2Oの発生は燃焼温度に影響され、高温になるほど発生を抑制できます。
階段炉での発生量は、流動床炉の高温対策炉（850℃燃焼）に比べて、さらに1/6～1/10程度となります。
850℃以上の高温の燃焼ガスから廃熱ボイラで熱回収し蒸気を発生させ、蒸気発電機で電力に変換します。
投入された汚泥を約2時間かけて焼却しますので、投入汚泥の量的、質的な変動を受けにくく、安定した蒸気発生量と発電量が得られます。
燃焼媒体に流動砂を使わず、階段状に組まれた火格子(鋳物)の上で汚泥を燃焼させます。
また、階段炉直後に設置される廃熱ボイラは、炉内壁や煙道を水管壁により冷却するため、焼却灰の付着による煙道等の閉塞トラブルを防ぎます。
各種の廃棄物焼却炉で培った堅牢な炉構造により、安定運転を維持します。
2016年5月 日本下水道事業団 選定新技術Ⅰ類 取得
既設脱水機あるいは従来型脱水機を用い、脱水ケーキ含水率が75～80％程度の場合、乾燥機を設け含水率を40％程度まで下げた汚泥を、階段炉で焼却します。乾燥機の熱源には、発電機を回した後の蒸気を使いますので、乾燥機付きのシステムでも発電可能です。
低含水率化脱水機により含水率70％程度まで脱水された脱水ケーキは、乾燥機能を強化した新開発の次世代型階段炉により、安定した自燃運転を行います。低含水率化脱水機＋革新型階段炉＋小型蒸気発電機＋バイナリ発電機のシステムは、2013・2014年度のB-DASH事業で実証しました。
国土交通省が実施する下水道革新的技術実証事業（B-DASHプロジェクト）に採択され、2013～2014年度に国土交通省国土技術政策総合研究所の委託研究として実証施設を用いた実証試験を実施しました。
B-DASH実証施設
「下水道バイオマスからの電力創造システムに関する技術実証研究」
| 実施期間 | 2013～2014年度 |
|---|---|
| 実 施 者 | 和歌山市・日本下水道事業団・京都大学 (株)西原環境・(株)タクマ |
| 実施場所 | 和歌山市中央終末処理場 |
| 焼却処理量 | 35 t/日 |
| 発電量 | 100kW |
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