申请日2013.08.08
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号C04B7/43; C02F11/12
摘要
利用水泥制造设备(200)在污泥的处理设备(100)中处理污泥。污泥处理设备(100)具备：使脱水污泥干燥的干燥机(1);将通过该干燥机干燥的干燥污泥搬运至水泥原料的煅烧炉(35)及烧结炉(例如回转炉(40))中的至少一个中的干燥污泥搬运装置(3);和将来自于干燥机(1)的排气搬运至水泥原料磨机(65)的排气处理装置(66)的集尘器(66a)中的干燥机排气搬运装置(4)。通过水泥成套设备的排气处理装置(66)的集尘器(例如袋式过滤器(66a))进行来自于干燥机的排气的集尘处理。
权利要求书
1.一种污泥处理设备，是与具备煅烧炉、烧结炉、和水泥原料磨机及其排气通路上设置的集尘器的水泥制造设备相邻设置的污泥处理设备，具备：
使脱水污泥干燥的干燥机;
将通过所述干燥机干燥的污泥(以下称为干燥污泥)搬运至所述煅烧炉及所述烧结炉中的至少一个中的干燥污泥搬运装置;和
将在所述干燥机中产生的干燥机排气搬运至所述集尘器中的干燥机排气搬运装置。
2.根据权利要求1所述的污泥处理设备，其特征在于，
在从所述干燥机至所述集尘器的所述干燥机排气的搬运通路中还具备脱臭装置;
所述脱臭装置形成为通过将所述干燥机排气加热至规定温度以上以此使所述干燥机排气脱臭的结构。
3.根据权利要求2所述的污泥处理设备，其特征在于，
所述脱臭装置为使燃料在炉内燃烧而加热所述干燥机排气的热风发生炉。
4.根据权利要求2或3所述的污泥处理设备，其特征在于，
所述干燥机形成为利用被从所述脱臭装置排出的加热后的所述干燥机排气所加热的干燥用气体干燥所述脱水污泥的结构。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的污泥处理设备，其特征在于，具备：
从由所述干燥机至所述脱臭装置的所述干燥机排气的搬运通路分叉，而将所述干燥机排气的一部分作为所述干燥用气体输送至所述干燥机的回流通路;和
使从所述脱臭装置排出的加热后的所述干燥机排气与流入所述回流通路的所述干燥机排气进行热交换的热交换器。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的污泥处理设备，其特征在于，
具备将通过所述干燥机干燥的干燥污泥的一部分或全部作为燃料供给至所述脱臭装置的燃料供给装置。
7.根据权利要求2至6中任意一项所述的污泥处理设备，其特征在于，
所述水泥制造设备具备将在所述烧结炉中烧结的水泥烧结物进行冷却的冷却器;
具备将所述冷却器的排气或被所述冷却器的排气加热的空气作为燃烧用空气供给至所述脱臭装置的燃烧用空气供给装置。
8.一种方法，是在水泥制造设备及污泥处理设备中进行的污泥处理的方法，包括：
通过所述污泥处理设备的干燥机干燥污泥;
将干燥的污泥(以下称为干燥污泥)搬运至所述水泥制造设备的煅烧炉及烧结炉中的至少一个中;和
将在所述干燥机中产生的干燥机排气向设置于所述水泥制造设备的水泥原料磨机的排气通路上的集尘器搬运，通过该集尘器从所述干燥机排气中去除干燥污泥的粉尘。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在将所述干燥机排气搬运至所述集尘器之前对所述干燥机排气进行加热脱臭。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
使所述干燥机排气的一部分在不进行脱臭的情况下向所述干燥机回流;和
将经加热脱臭的所述干燥机排气作为热源加热向所述干燥机回流的所述干燥机排气。
说明书
污泥处理设备及处理方法
技术领域
本发明涉及利用水泥的制造设备处理污泥的技术。
背景技术
近年来，在发展中国家，生活垃圾和下水污泥等的产生量增大，要求对其进行卫生处理，尤其是下水污泥的处理日渐成为问题。通常下水污泥是进行脱水后填埋，但是在进行填埋的情况下，存在发生地下水的污染和恶臭等的担忧，优选的是进行焚烧处理。以往以来在已有的垃圾焚烧炉中加入少量的脱水污泥进行混合燃烧，但是焚烧厂的建设成本高，为了焚烧而需要较大的能量，因此实际上下水污泥的焚烧处理并没有进展。
对此，存在试图着眼于水泥的制造设备的废热，通过利用该废热以此以低成本实现下水污泥的焚烧处理的趋势。在作为一个示例的专利文献1中记载了无需干燥脱水污泥，而以含水浆料状的状态直接投入至水泥窑和煅烧炉等中后进行焚烧。
又，在专利文献2中记载了在将脱水污泥通过油温干燥机进行干燥后，无需去除油分而投入至回转炉中使其燃烧。在干燥污泥时所产生的排气导入至回转炉的尾部而分解臭气成分，并且排气中所含的挥发的油分被燃烧。
此外，在与本申请人的申请相关的专利文献3中记载了在将脱水污泥通过气流干燥机干燥后，搬运至水泥的煅烧炉和回转炉等中而使其燃烧的处理方法。在该处理方法中，来自于气流干燥机的排气在设置于煅烧炉内的排气加热器中被加热脱臭后，其一部分循环至气流干燥机，剩余部分通过热交换器后排出至系统外部。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1：日本特许第3969018号公报;
专利文献2：日本特许第4231739号公报;
专利文献3：日本特开2002-273492号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
然而，在如前述专利文献1那样将脱水污泥以高含水率状态直接投入至回转炉和煅烧炉等中的情况下，存在因水分的蒸发潜热而温度局部地降低的担忧，因此实际上能够处理的污泥的量相当少。
另一方面，在如专利文献2、专利文献3那样在将污泥干燥后进行处理的情况下，来自于其干燥机的排气的处理成为问题。即，干燥机排气中含有大量的水蒸气，因此在通过袋式过滤器那样的干式集尘器进行集尘处理时存在问题，假如使用湿式集尘器则不可避免设备成本的增加。
又，在将含有大量的水蒸气的干燥机排气如前述专利文献2那样导入至回转炉的尾部时，存在破坏从煅烧炉至预热器的热平衡的担忧，其结果是可能引起燃料消耗的增大和水泥品质降低等对水泥制造设备的坏影响。
关于这一点，在如专利文献2那样干燥排气中含有挥发的油分时，因其燃烧而缓和前述热平衡的问题，但是油温干燥机的设备成本也高，而且存在不得不一直确保与污泥的处理量相对应的量的废油的困难。另外，在专利文献3中尽管记载了向系统外部排出干燥机排气的增加气体部分，但是关于该排出气体的集尘处理并没有记载。
考虑到如上述那样的问题点，本发明的目的是在利用水泥的制造设备处理污泥时，在尽量不对水泥制造工序产生坏影响的情况下，又，在不产生因臭气和二恶英类等所引起的问题的情况下，能够处理足够量的污泥，与此同时抑制成本的上升。
解决问题的手段：
本发明以与具备煅烧炉、烧结炉、和水泥原料磨机及其排气通路上设置的集尘器的水泥制造设备相邻设置的污泥的处理设备为对象，具备：使脱水污泥干燥的干燥机;将通过该干燥机干燥的干燥污泥搬运至所述煅烧炉及所述烧结炉中的至少一个中的干燥污泥搬运装置;和将在所述干燥机中产生的干燥机排气搬运至所述集尘器中的干燥机排气搬运装置;通过集尘器进行所述干燥机排气的集尘处理。
在上述结构的污泥处理设备中，首先使含水率高的脱水污泥通过干燥机干燥，因此可以使其在水泥制造设备的煅烧炉和烧结炉等中燃烧。干燥污泥具有足够的发热量，因此不仅不会对煅烧炉和烧结炉等中的燃烧产生坏影响，而且可以对其燃烧的维持产生有利的作用。干燥污泥为粉粒状，因此在流通有来自于烧结炉的排气的煅烧炉中，也容易确保燃烧时间，也可以抑制二恶英的产生，还可以减少由干燥污泥所含有的氨在水泥制造中所产生的氮氧化物。
另一方面，在干燥机中产生的干燥机排气通过设置于水泥原料磨机的排气通路上的集尘器进行集尘处理。干燥机排气中含有大量的水蒸气，但是在水泥原料磨机的排气处理装置中通常从水泥原料的预热器等导入大量的排气，通过与该排气的混合，水蒸气浓度降低，因此可以通过干式集尘器进行集尘处理。
即，可以使大量的脱水污泥干燥后，在不会对水泥的制造工序产生坏影响的情况下在煅烧炉和烧结炉(窑炉)等中混合燃烧，并且也可以将含有大量的水蒸气的干燥机排气利用水泥制造设备进行集尘处理，从而可以抑制成本的上升。
然而，使污泥干燥后的排气会发出恶臭，因此也可以在从所述干燥机至所述集尘器的所述干燥机排气的搬运通路中设置脱臭装置。脱臭装置可以考虑通过催化剂等进行的吸附、化学性脱臭等的各种装置，但是也可以是将干燥机排气加热至规定温度以上而进行脱臭处理的装置。例如，也可以是如前述专利文献3所述那样利用水泥原料的煅烧炉和烧结炉等的高温部加热干燥机排气的脱臭装置。
从使对水泥制造工序的影响极小化的观点考虑，也可以设置使燃料在炉内燃烧而加热所述干燥机排气的热风发生炉作为所述脱臭装置。在该情况下，也可以将在热风发生炉中加热至例如650～700℃以上的干燥机排气作为干燥机的热源利用。这样，可以在集尘处理之前将干燥机排气的温度降低至适当的温度，从而有利于确保集尘器的耐久性。
可以使干燥机形成为利用被从脱臭装置(热风发生炉)排出的加热后的所述干燥机排气所加热的干燥用气体干燥脱水污泥的结构。干燥用气体例如可以通过与加热后的干燥机排气混合而直接加热，也可以通过加热后的干燥机排气间接加热。又，例如也可以在污泥处理设备中具备：从由干燥机至脱臭装置(热风发生炉)的干燥机排气的搬运通路分叉，而将干燥机排气的一部分作为干燥用气体输送至干燥机的回流通路;和使从脱臭装置排出的加热后的干燥机排气与流入回流通路的干燥机排气进行热交换的热交换器。
根据上述结构，可以基本上使干燥机排气循环至干燥机而利用于脱水污泥的干燥，并且将随着该干燥所增加的气体部分通过脱臭装置(热风发生炉)加热脱臭后在水泥原料磨机的集尘器中进行集尘处理。换而言之，对于干燥机排气，仅将待排放至环境中的气体增加部分进行加热脱臭，因此可以抑制脱臭装置(热风发生炉)中的燃料的消耗。此外，使加热脱臭后的高温的干燥机排气用于循环至干燥机的干燥机排气的升温，并且可以降低集尘处理的干燥机排气的温度。
此外，也可以具备将通过干燥机干燥的干燥污泥的一部分或全部作为燃料向脱臭装置(热风发生炉)供给的燃料供给装置。又，也可以具备将在水泥制造设备中冷却由烧结炉烧结的水泥烧结物的冷却器的排气或被冷却器的排气加热的空气作为燃烧用空气供给至脱臭装置(热风发生炉)的燃烧用空气供给装置。在任意一种情况下，均可以抑制脱臭装置(热风发生炉)中的燃料的消耗。
从另一角度而言，本发明涉及在水泥制造设备及污泥处理设备中进行的污泥处理的方法，包括：通过污泥处理设备的干燥机干燥污泥;将干燥的污泥(以下称为干燥污泥)搬运至水泥制造设备的煅烧炉及烧结炉中的至少一个中;和将在干燥机中产生的干燥机排气向设置于水泥制造设备的水泥原料磨机的排气通路上的集尘器搬运，通过该集尘器从所述干燥机排气中去除干燥污泥的粉尘。
发明效果：
如上所述，根据本发明的污泥的处理设备，可以使污泥干燥后在水泥制造设备的煅烧炉等中混合燃烧，并且通过设置于水泥原料磨机的排气通路上的集尘器处理干燥机的排气，从而即使处理大量的污泥，也不会对水泥制造工序产生坏影响，而且抑制成本的上升。
