高含水率有机废弃物的处理方法和处理装置的制作方法

专利名称：高含水率有机废弃物的处理方法和处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高含水率有机废弃物的处理方法和处理装置，更具体 而言，涉及通过使用水泥烧成设备对高含水率有机废弃物进行干燥， 能够将该干燥后的有机废弃物作为水泥烧成设备的燃料有效利用，并 且尽管利用了水泥烧成设备内抽出的气体，也能够不对水泥烧成设备 的运转造成不良影响而进一步提高水泥烧成设备的运转效率的高含水 率有机废弃物的处理方法和处理装置。
本申请要求基于2006年11月6日在日本申请的特愿2006-300605 号的优先权，在此引用其内容。
背景技术：
以往，在水泥烧成设备的旋转窑中，使用有机废弃物中的废轮胎、 废塑料等可燃废弃物作为代替部分燃料的物质。
另外，近来，也实施通过将最终能燃烧但含有大量水分的高含水 率有机废弃物直接投入旋转窑来进行焚烧处理的方法。
作为该高含水率有机废弃物，可以列举污水污泥等有机含水(脱水) 污泥作为例子，提出了将该含水污泥不实施干燥、添加添加剂等预处 理而直接导入旋转窑的窑尾部分或焙烧炉进行焚烧的污泥处理方法(专 利文献1)。
通常，有机含水污泥中，水分和有机物占大部分，因此，作为焚 烧残留物而生成的灰分是极少量的。因此，即使在将有机含水污泥直 接投入旋转窑的情况下，也能够不影响水泥熟料的成分而在旋转窑内进行焚烧处理。
而且，在上述的将有机含水污泥直接导入旋转窑进行焚烧的方法 中，存在如下问题由于随着含水污泥中的水分的蒸发，旋转窑窑尾 部分的原料温度降低、在悬浮预热器、焙烧炉中加热和脱碳酸后的原 料所具有的显热降低、或水泥原料烧结成熟料状的带区(窑烧成带)的温
度降低等，水泥烧成设备的水泥熟料烧成能力显著降低。并且，水泥 熟料烧成时的单位熟料的热量、用电量增高，因此，有可能难以经济 地运转等。
因此，为了减小这种高含水率有机废弃物对水泥烧成设备运转的 影响，也在推行如下方法利用来自水泥烧成设备的熟料冷却机的抽 气直接进行将高含水有机废弃物干燥的处理，并且将干燥后的有机废 弃物作为燃料有效利用(专利文献2)。
图3是表示附设了现有的高含水率有机废弃物的干燥处理装置的 水泥制造设备的示意图，是利用水泥烧成设备的排气对高含水率有机 废弃物进行干燥的装置的例子。
图中，l为旋转窑，2为悬浮预热器，2a 2d为悬浮预热器2内的 各级旋风除尘器，3为焙烧炉，4为熟料冷却机，5为电收尘器，6为 抽风机，7为排气烟囱，8a 8c为熟料冷却机4的冷气扇，9为抽吸悬 浮预热器2的排气的抽风机(IDF)， 10为焙烧炉3的二次空气管，11为 熟料冷却机4的排气管，12为悬浮预热器2的排气管，13为向悬浮预 热器2供给原料的管路。
另外，14为干燥处理装置，由如下部分构成抽气管15，将从熟 料冷却机4排出的排气的一部分抽出；干燥机16，使用该抽出的排气 对高含水率有机废弃物进行干燥；收尘器17，从含有该干燥后的有机 废弃物的排气中收集尘埃；以及排气管18和排气导入扇19，用于将收尘后的排气作为熟料冷却机4的冷却空气再利用。
该干燥处理装置14中得到的干燥有机废弃物，作为水泥烧成设备 的燃料被有效利用。
而且，干燥后的排气中含有大量的臭气成分等，但通过将该排气 作为高温熟料冷却用空气导入水泥烧成设备的熟料冷却机中、并将冷 却后的排气作为旋转窑或焙烧炉的燃料燃烧用二次空气进行利用，上 述臭气成分等能够完全地燃烧分解。
因此，即使排气中含有大量的臭气成分等，也不需要除去排气中 的臭气成分等的特别的除臭装置。
另外，作为不采用上述使用高温气体的直接干燥方法的高含水率 有机废弃物的干燥装置，提出了将使用过热蒸汽循环法的高含水率有 机废弃物的干燥装置附设在水泥烧成设备上而形成的装置(专利文献3)。
该高含水率有机废弃物的干燥装置是如下装置在由高含水率有 机废弃物形成的污泥饼中混合气流干燥后的污泥的循环干燥粉并进行 搅拌而调节水分，将该混合粉在干燥机内的粉碎机中粉碎后，使其在 干燥管内干燥，然后，用旋风除尘器收尘而得到干燥粉。所得到的干 燥粉以一定量吹入水泥烧成设备的旋转窑中，作为水泥熟料烧成用燃 料的一部分而利用。
该装置中，采用如下方法以污泥饼的干燥所产生的排气(水蒸汽) 作为干燥用热介质，以对上述排气进行间接加热的排气加热部作为水 泥烧成设备的高温部，将上述排气导入该排气加热部进行加热、除臭， 在使该加热、除臭后的排气的一部分循环至上述粉碎机、并将增加的 排气泄放到系统外的同时，使加热、除臭后的排气的其余部分与来自所述干燥机的旋风除尘器的排气在热交换器中进行热交换，对来自旋 风除尘器的排气进行预热。
另外，作为与高含水率有机废弃物不同的废弃物的处理方法，提 出了使用利用水泥烧成设备内的高温气体处理含卤素废弃物的废弃物 燃料化系统的水泥制造方法(专利文献4)。
该处理方法中，利用从水泥烧成设备的悬浮预热器抽出的高温气
体，通过间接加热使含卤素废弃物热分解，将产生的卤素化合物除去，
另一方面，将除去了卤素化合物的可燃气体和残留物作为水泥烧成设 备的燃料有效利用。
在该废弃物燃料化系统中，使用从悬浮预热器抽出的高温气体作 为热源。
通常，作为水泥烧成设备内的高温气体，有从熟料冷却机抽出的 高温空气、从旋转窑的窑尾部抽出的高温气体，但像上述废弃物燃料 化系统那样使用从悬浮预热器抽出的高温气体作为热源时，对水泥烧 成设备运转的影响较小，能够有效地利用水泥烧成设备的热源。
专利文献l:日本特开平8-276199号公报 专利文献2:日本特开昭63-151650号公报 专利文献3:日本特开2002-273492号公报 专利文献4:日本特开2006-206386号公报

发明内容
而且，在利用上述专利文献2的来自熟料冷却机的抽气直接对高 含水率有机废弃物进行干燥的方法中，存在如下问题由于干燥后的 排气中含有大量的水蒸汽，因此，当用熟料冷却机处理时，该排气中 含有的水蒸汽被导入旋转窑或焙烧炉中，其结果是用于烧成单位水泥熟料所需的高温气体量(单位气耗)增加。
该单位气耗的增加可能给水泥烧成设备的运转带来水泥熟料的烧 成量减少和烧成用热量(单位热耗)增加等不良影响。
该水泥熟料烧成量的减少和单位热耗的增加与现有的直接投入到 旋转窑窑尾部的情况相比，虽然对运转的影响度停留在20~40%，但是 对运转的不良影响仍然很大，有可能随着高含水率有机废弃物处理的 增加而无法得到需要的水泥生产量等。
另外，在专利文献3的干燥方法中，由于利用水泥烧成设备主体
的高温部作为对用于干燥的热介质进行加热的加热部(热交换部)，因 此，能够作为加热部利用的高温部仅限于悬浮预热器下部的区域和熟 料冷却机上游部的高温部区域等，例如，当选择该高温部区域作为加 热部时，热介质会大量夺走水泥烧成设备内部的气体、加热原料所具 有的显热。因此，存在可能使水泥烧成设备的熟料烧成的单位热耗增 加、并且引起熟料烧成能力降低的问题。
同样，水泥烧成设备的水泥熟料的烧成量的减少和单位热耗的增 加与直接投入到旋转窑窑尾部的情况相比，虽然熟料烧成量的减少停
留在40~50%,但单位热耗的增加达到80%。即，该方法中，大部分干 燥用热源是通过夺走水泥烧成设备中的有用的热量而得到的，因此， 与其它利用水泥烧成设备的排气等的方法相比，存在不仅使水泥烧成 设备中的热量消耗显著增加、而且可能随着高含水率有机废弃物处理 的增加而无法得到需要的水泥生产量的问题。
另外，在专利文献4的废弃物燃料化系统中，存在如下问题为
了进行含卤素废弃物的热分解和分离，需要将含卤素废弃物加热到最
高65(TC的高温，因此，需要将导入使该含卤素废弃物发生热分解的间 接加热机的高温气体的温度设定为更高的温度。另外，由于是间接加热，因此传热量也不充分，热交换后的排气 在温度仍然保持高温的状态下回到悬浮预热器中，特别是在使高温状 态的排气合流到悬浮预热器的排气管中的情况下等，悬浮预热器的排 气温度升高，有可能引起抽风机(IDF)的气体处理能力降低以及水泥烧 成设备的生产能力降低。
另外，由于抽出的高温气体不对其显热进行再利用而从悬浮预热 器排出，因此，水泥烧成的单位热耗也增加。
这样，在专利文献2~4的处理方法或系统中，当使用水泥烧成设
备对高含水率有机废弃物进行燃烧处理时，有可能对水泥烧成设备的 运转造成不良影响。因此，希望有一种高含水率有机废弃物的处理方 法，其能够将干燥高含水率有机废弃物而得到的干燥有机废弃物作为 水泥烧成设备的燃料有效利用，并且即使利用从水泥烧成设备取出的 热源进行干燥，也完全不影响水泥烧成设备的运转。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种高含 水率有机废弃物的处理方法和处理装置，所述处理方法中，通过使用
水泥烧成设备对像污水污泥那样的高含水率有机废弃物进行干燥，能 够将该干燥后的有机废弃物作为水泥烧成设备的燃料有效利用，并且 能够不影响水泥烧成设备的运转而进一步提高水泥烧成设备的运转效 率。
本发明人为了解决上述问题反复进行了深入研究，结果发现，如
果使用与从水泥烧成设备分离出的高温气体进行了热交换的热介质对 高含水率有机废弃物进行干燥而形成干燥有机废弃物，并使该干燥后
的热介质再次与高温气体进行热交换从而在高含水率有机废弃物的干 燥中循环利用，并且将该干燥有机废弃物供给到水泥烧成设备或燃烧 装置而使其燃烧，则能够将该千燥有机废弃物作为水泥烧成设备的燃料有效利用，并能够将燃烧后的残留物作为水泥熟料原料使用，而且 不会对水泥烧成设备的运转和水泥质量造成不良影响，从而完成了本 发明。
艮P，本发明的高含水率有机废弃物的处理方法，用于使用水泥烧 成设备对高含水率有机废弃物进行燃料化和燃烧处理，其特征在于， 具备干燥工序，使用与从所述水泥烧成设备分离出的高温气体进行 了热交换的热介质，对所述高含水率有机废弃物进行干燥，形成干燥 有机废弃物，并且使该干燥后的热介质再次与所述高温气体进行热交 换，从而在所述高含水率有机废弃物的干燥中循环利用；和燃烧工序， 将该干燥有机废弃物供给到所述水泥烧成设备或燃烧装置而使其燃
烧o
在该高含水率有机废弃物的处理方法中，由于使用与从水泥烧成 设备分离出的高温气体进行了热交换的热介质对高含水率有机废弃物 进行干燥而形成干燥有机废弃物，因而该干燥所产生的排气仅为水蒸 汽，因此，即使在水泥烧成设备中处理该排气，也不影响水泥烧成设 备的运转，而且，干燥有机废弃物作为水泥烧成设备的燃料被有效利 用。
另外，由于使干燥后的热介质再次与高温气体进行热交换从而在 高含水率有机废弃物的干燥中循环利用，因此，热介质被高效且有效
地再利用，没有造成浪费。
本发明的高含水率有机废弃物的处理方法的特征在于，所述燃烧 工序是将所述干燥有机废弃物供给到所述水泥烧成设备的旋转窑、焙 烧炉和悬浮预热器中的1处以上而使其燃烧的工序。
在该高含水率有机废弃物的处理方法中，由于将干燥有机废弃物 供给到水泥烧成设备的旋转窑、焙烧炉和悬浮预热器中的1处以上而使其燃烧，因此，能够将得到的干燥有机废弃物作为水泥熟料烧成用 燃料有效地利用，而且由于进行了干燥，因而对水泥烧成设备的运转 没有影响。
本发明的高含水率有机废弃物的处理方法的特征在于，所述高温 气体为从所述水泥烧成设备的悬浮预热器的各级旋风除尘器气体出口 部的任意1个部位以上抽气而得到的高温气体，所述干燥后的热介质 为通过对所述高含水率有机废弃物进行干燥而产生的过热蒸汽。
在该高含水率有机废弃物的处理方法中，通过使用从水泥烧成设 备的悬浮预热器的各级旋风除尘器气体出口部的任意1个部位以上抽 气而得到的高温气体作为从水泥烧成设备分离出的高温气体，能使水 泥烧成装置的通气量增加，从而能够提高水泥烧成装置的水泥熟料烧 成能力。
另外，通过使用对高含水率有机废弃物进行干燥而产生的过热蒸 汽作为干燥后的热介质，能将干燥处理中直接使用的热介质控制在最 小限度，而且对水泥烧成设备的运转也没有影响。
本发明的高含水率有机废弃物的处理方法的特征在于，所述高温 气体为从所述水泥烧成设备的悬浮预热器排出的排气、从所述水泥烧 成设备的熟料冷却机抽出的抽气的任意1种或2种，所述干燥后的热 介质为通过对所述高含水率有机废弃物进行干燥而产生的过热蒸汽。
在该高含水率有机废弃物的处理方法中，通过使用从水泥烧成设 备的悬浮预热器排出的排气、从水泥烧成设备的熟料冷却机抽出的抽
气的任意1种或2种作为从水泥烧成设备分离出的高温气体，消除了
由于利用高温气体对水泥烧成设备的运转造成的不良影响。
另外，通过使用对高含水率有机废弃物进行干燥而产生的过热蒸汽作为干燥后的热介质，能将干燥处理中使用的气体量控制在最小限 度，而且对水泥烧成设备的运转也没有影响。
本发明的高含水率有机废弃物的处理方法的特征在于，抽出所述 过热蒸汽的一部分实施除臭处理后，将其导入所述水泥烧成设备。
在该高含水率有机废弃物的处理方法中，通过抽出过热蒸汽的一 部分实施除臭处理后将其导入水泥烧成设备，例如导入悬浮预热器排 气系统的情况等，能够完全不产生导入对水泥烧成设备运转造成的影 响，并得到水泥烧成设备运转时由所述各级旋风除尘器气体出口部的 抽气带来的水泥熟料烧成能力的提高显著地表现出来的结果。
本发明的高含水率有机废弃物的处理方法的特征在于，将所述过 热蒸汽的一部分直接导入所述水泥烧成设备的80(TC以上的部位。
在该高含水率有机废弃物的处理方法中，通过将过热蒸汽的一部
分直接导入水泥烧成设备的80(TC以上的部位，导入的过热蒸汽仅为干
燥所产生的量，对水泥烧成设备运转的影响极小，通过利用所述各级 旋风除尘器气体出口部的抽气提高水泥熟料烧成能力，能够充分消除 上述影响。
本发明的高含水率有机废弃物的处理装置，用于使用水泥烧成设 备对高含水率有机废弃物进行燃料化和燃烧处理，其特征在于，具备-热交换装置，在从所述水泥烧成设备分离出的高温气体与热介质之间
进行热交换；干燥处理装置，使用该进行了热交换的热介质对所述高
含水率有机废弃物进行干燥，形成干燥有机废弃物；循环管路，使该
干燥后的热介质在所述热交换装置和所述干燥处理装置之间循环；和 供给管路，将所述干燥有机废弃物供给到所述水泥烧成设备或燃烧装置。在该高含水率有机废弃物的处理装置中，通过热交换装置，在从 水泥烧成设备分离出的高温气体与热介质之间进行热交换；通过干燥 处理装置，使用该进行了热交换的热介质对高含水率有机废弃物进行 干燥，形成干燥有机废弃物；通过供给管路，将该干燥有机废弃物供 给到水泥烧成设备或燃烧装置而进行燃烧处理。
由此，不会影响水泥烧成设备的运转，水泥熟料的烧成能力提高。
并且，通过有效地利用从水泥烧成装置排出的排气所具有的显热 而得到的干燥有机废弃物，作为水泥烧成设备的燃料被有效地利用。
另外，通过循环管路，使干燥后的热介质再次与高温气体进行热 交换，从而在高含水率有机废弃物的干燥中循环利用，由此，能够高 效且有效地对热介质进行再利用。
本发明的高含水率有机废弃物的处理装置的特征在于，具备将所 述干燥装置中产生的过热蒸汽的一部分抽出、并对该抽出的过热蒸汽 实施除臭处理的除臭处理装置。
在该高含水率有机废弃物的处理装置中，通过除臭处理装置，将 干燥装置中产生的过热蒸汽的一部分抽出，并对该抽出的过热蒸汽实 施除臭处理。由此，能够仅将除去了臭气成分的高温水蒸汽供给到水 泥烧成设备的悬浮预热器排气系统等中进行处理，不产生处理带来的 对水泥烧成设备运转的影响。
本发明的高含水率有机废弃物的处理装置的特征在于，具备将所 述干燥装置中产生的过热蒸汽的一部分抽出、并将该抽出的过热蒸汽 直接导入所述水泥烧成设备的80CTC以上的部位进行除臭处理的除臭 处理管路。在该高含水率有机废弃物的处理装置中，通过除臭处理管路，将 干燥装置中产生的过热蒸汽的一部分抽出、并将其直接导入水泥烧成 设备的80(TC以上的部位而进行抽出的过热蒸汽的除臭处理，由此，尽 管是简单的过热蒸汽的除臭处理，也能够有效地处理高含水率有机废 弃物。
本发明的高含水率有机废弃物的处理装置的特征在于，具备将从 所述水泥烧成设备的悬浮预热器的各级旋风除尘器气体出口部的任意 I个部位以上分离出的抽气作为高温气体导入所述热交换装置的管路。
在该高含水率有机废弃物的处理装置中，通过将高温气体导入热 交换装置的管路，从水泥烧成设备的悬浮预热器的各级旋风除尘器气 体出口部的任意1个部位以上分离出高温气体，由此，能够实现水泥
烧成设备的通风能力的提高，因此，不会对以该高含水率有机废弃物
的处理装置的工作为主要因素的水泥熟料烧成能力等造成不良影响，
能够有效地处理高含水率有机废弃物。
本发明的高含水率有机废弃物的处理装置的特征在于，具备将所 述水泥烧成设备的悬浮预热器的排气作为高温气体导入所述热交换装 置的管路、将从所述水泥烧成设备的熟料冷却机抽出的抽气作为高温
气体导入所述热交换装置的管路的任意1个或2个。
在该高含水率有机废弃物的处理装置中，通过具备将从悬浮预热 器分离出的排气作为高温气体导入热交换装置的管路、将从熟料冷却
机抽出的抽气作为高温气体导入热交换装置的管路的任意1个或2个， 能够将从悬浮预热器分离出的排气或从熟料冷却机抽出的抽气作为高 温气体进行利用，并且，通过将热交换后的高温气体再次用于水泥原 料的干燥等，能够对其进行高效且有效的利用，而且能够不影响水泥 烧成设备的运转。发明效果
根据本发明的高含水率有机废弃物的处理方法，由于使用与从水 泥烧成设备分离出的高温气体进行了热交换的热介质对高含水率有机 废弃物进行干燥而形成干燥有机废弃物，因此，能够不影响水泥烧成 设备的运转而将得到的干燥有机废弃物作为水泥烧成设备的燃料有效 利用。
另外，由于使干燥后的热介质再次与高温气体进行热交换而在高 含水率有机废弃物的干燥中循环利用，因此，能够高效且有效地对热 介质进行再利用。
根据本发明的高含水率有机废弃物的处理装置，其具备热交换 装置，在从水泥烧成设备分离出的高温气体与热介质之间进行热交换； 干燥处理装置，使用该进行了热交换的热介质对所述高含水率有机废 弃物进行干燥，形成干燥有机废弃物；循环管路，使该干燥后的热介 质在所述热交换装置和所述干燥处理装置之间循环；和供给管路，将 所述干燥有机废弃物供给到所述水泥烧成设备或燃烧装置，因此，能 够有效地利用从水泥烧成设备排出的排气所具有的显热，并且能够不 影响水泥烧成设备的运转而提高水泥烧成设备的水泥熟料的烧成能 力。
另外，由于使干燥后的热介质再次与高温气体进行热交换而在高 含水率有机废弃物的干燥中循环利用，因此，能够高效且有效地对热
介质进行再利用。


图1是表示附设了本发明第一实施方式的有机污泥处理装置的水 泥烧成设备的示意图。
图2是表示附设了本发明第二实施方式的有机污泥处理装置的水 泥烧成设备的示意图。图3是表示附设了现有的高含水率有机废弃物的干燥处理装置的 水泥制造设备的示意图。
标号说明
1旋转窑
2悬浮预热器
2 a--2d旋风除尘器
3焙烧炉
4熟料冷却机
电收尘器
6抽风机
7排气烟囱
8a--8c 冷气扇
9抽风机(IDF)
10二次空气管
11排气管
12排气管
13原料供给管路
21有机污泥的处理装置
22热交换器
23干燥机
24除臭器
25料斗
26高温气体抽气管
27排气管
28过热蒸汽管路
29过热蒸汽管路
30有机污泥供给管路
31供给管路
41有机污泥的处理装置42 高温气体抽气管路
43 高温气体排气管路
具体实施例方式
基于附图对本发明的高含水率有机废弃物的处理方法和处理装置 的最佳实施方式进行说明。
另外，本实施方式是为了更好地理解本发明的主旨而进行的具体 说明，只要没有特别指出，本发明不受其限制。
第一实施方式
图1是表示附设了本发明第一实施方式的高含水率有机废弃物处 理装置的水泥烧成设备的示意图，是使用有机污泥作为高含水率有机 废弃物、利用来自水泥烧成设备的排气或抽出的高温气体对该有机污 泥进行干燥而使其燃料化、并使用水泥烧成设备对得到的干燥有机污 泥进行燃烧处理的处理装置的例子。
图中，21为有机污泥的处理装置，由如下部分构成热交换器(热
交换装置)22，在从水泥烧成设备的悬浮预热器2分离出的排气(高温气 体)与蒸汽(热介质)之间进行热交换；干燥机(干燥处理装置)23，使用该 热交换后的过热蒸汽(热介质)对有机污泥进行干燥，形成干燥有机污 泥；除臭器(除臭处理装置)24，对过热蒸汽实施除臭处理；料斗25，储 存干燥有机污泥；高温气体抽气管(管路)26;排气管(管路)27;过热蒸 汽管路(循环管路)28;过热蒸汽管路(抽气管路)29;有机污泥供给管路 30，将有机污泥供给到干燥机23;和供给管路31，将干燥有机污泥供 给到焙烧炉3。
通过该有机污泥处理装置21对有机污泥进行干燥、燃烧处理时， 将从悬浮预热器2的第二级旋风除尘器2b的气体出口部分离出的高温 气体和过热蒸汽管路28中循环的蒸汽(热介质)导入热交换器22，通过该高温气体将蒸汽加热成过热蒸汽(热介质)。
将该过热蒸汽经由过热蒸汽管路28导入干燥机23内，在该干燥 机23内对由有机污泥供给管路30导入的有机污泥进行干燥，形成干 燥有机污泥。该干燥有机污泥暂时储存在料斗25中，然后作为燃料通 过供给管路31供给到焙烧炉3，进行燃烧处理。
在该有机污泥处理装置21中，利用从悬浮预热器2的最上级的旋
风除尘器2a将第二级旋风除尘器2b的出口气体抽出而得到的高温气体
进行热交换，通过采用利用上述热交换后的蒸汽的干燥方法、即利用 过热蒸汽循环法的干燥方法，实现了水泥烧成设备内的高温气体的有
效利用和水泥烧成设备的高效化。
在此，对旋风除尘器2a 2d中抽气位置的选择进行说明。
例如，当从第二级旋风除尘器2b的出口抽出排气时，该旋风除尘 器2b的出口的排气的有效利用率低，反而由于抽气而引起悬浮预热器 2的排气温度降低，补偿由抽出的排气造成的热量损失，也没有单位热 耗的增加。
同时，抽出的排气也由于干燥机23中的热交换而温度降低，从而 使对其与来自悬浮预热器2的排气合流而成的气体进行抽吸的抽风机 (IDF)9的通风能力增强。
由此，水泥烧成设备的熟料烧成能力得到提高。由于该熟料烧成 能力的提高，有时单位热耗也得到优化。
尽管排气的抽气位置位于越下级的旋风除尘器，熟料烧成能力的 提高效果越高，但是在下级的旋风除尘器中，抽气引起的热量损失量 增加，对单位热耗的影响也逐渐增大，水泥烧成设备的熟料烧成能力的提高率减小。因此，进行抽气的旋风除尘器最优选为第二级旋风除 尘器2b，其次优选为第三级旋风除尘器2c。
另外，利用来自最上级的旋风除尘器2a的出口的排气也能够得到 上述效果。此时，需要使从该旋风除尘器2a抽出排气的抽气装置不增 加对悬浮预热器2的排气的通风阻力，作为其对策，有在悬浮预热器2 的排气管12上附设热交换器等。
从第二级旋风除尘器2b的气体出口部抽出的高温气体的温度，通 常在550 65(TC的范围内。该高温气体通过从没有混合由水泥粉末原料 的原料供给管路13投入的粉末原料的位置抽出而得到。由于要干燥的 有机污泥含有的水分为约80重量％，因此，抽出的高温气体的量必须 是恰好充分相当于使该有机污泥中含有的水分蒸发而形成过热蒸汽所 需要的热量的量。即，每lkg有机污泥通常需要抽出4 8Nri^的气体量。
另外，当抽出的排气中的粉尘浓度高时、或者含有大量成为后续 的热交换器22结疤的原因的挥发成分时，优选在高温气体抽气管26 上附设旋风除尘器等收尘器。
另外，可以通过在排气管27上附设旋风除尘器等收尘器、并将在 该热交换器22中被冷却后的排气中的粉尘用收尘器收尘，来防止挥发 成分附着在后续的抽风机(IDF)9等上。
从悬浮预热器2抽出的高温气体，在热交换器22中，将作为循环 的干燥热介质的、从干燥机23排出的温度为130 20(TC的过热蒸汽进 —步加热到300-400°C。
高温气体的温度由于该热交换而降低到300 35(TC，并在排气管 12中与来自悬浮预热器2的排气合流。另外，为了提高热交换器22中的热交换量，可以增大热交换器
22的传热面积，但在将热交换后的排气用于水泥原料的干燥时、或者
用作废热发电装置的锅炉用热源时等，不一定需要增大传热面积而使
热交换后的气体温度显著降低。若考虑这些条件，作为热交换器22的
结构，优选多管式热交换器、板式热交换器等。
由于该热交换器22中的热交换而温度降低后的高温气体被导入 悬浮预热器2的排气管12中，与来自悬浮预热器2的排气合流。
在此，例如，当热交换器22中的热交换不充分、热交换后的排气 温度比悬浮预热器2的排气温度高15(TC以上时，合流后的排气温度的 升高程度增大，并且随着抽风机(IDF)9的抽吸气体温度的升高，鼓风 能力降低，因此，水泥烧成设备的水泥熟料的烧成能力失去提高的余 地，而且有可能使抽出的高温气体的显热的损失增大、单位热耗增加 等。
该热交换后的高温气体温度的上限值，从确保热交换器22的传热 面积为规定的大小考虑，优选将热交换后的高温气体温度的上限设定 为比悬浮预热器2的排气温度高150'C的温度，更优选将高IOO'C的温 度设定为上限。若为冷却到该上限值以下的温度的高温气体，则与悬 浮预热器排气合流后的气体温度降低。
例如，在使由于抽出约20%的高温气体而温度降低20 3(TC的悬 浮预热器2的排气与热交换后的高温气体合流时，合流后的温度比未 抽气时降低，因此，能够进一步提高抽风机(IDF)9的抽吸力。
这是因为，当从第二级旋风除尘器2b的气体出口部抽出的高温气 体的温度(550 65(TC)由于热交换而降低到比悬浮预热器2的排气温度 (约35(TC)最多高100 150。C的温度(上限为450 50(TC)以下时，合流后 的气体温度比抽气前降低。并且，由于抽出该高温气体，最上级旋风除尘器2a的通气产生的压力损失也降低，因此，能够进一步提高抽风
机(IDF)9的抽吸力，从而能够提高水泥熟料的烧成能力。
从这方面考虑，即使热交换器的性能不高，也能够容易地使抽出 的高温气体降低到规定温度，因此，能够使有机污泥的处理装置小型 化且简单化。
另一方面，由有机污泥供给管路30供给到干燥机23的高含水率 有机污泥，通过在干燥机23与过热蒸汽管路28之间循环的过热蒸汽 被加热到水的沸点或其附近，成为含水率降低的干燥有机污泥。在此， 为了提高干燥有机污泥的干燥度，需要升高温度直到有机污泥的干燥 达到降速干燥状态，但通常，在加热时的有机污泥的温度保持在约100 "C的状态下，在恒速干燥状态的范围内就能够容易地形成含水率为约 5% 约10%的干燥有机污泥，因此，作为干燥装置的热介质，不需要过 高温度的过热蒸汽。
另外，在水泥烧成设备中燃烧的干燥污泥，即使含水率为5~10%， 也能够充分发挥作为燃料的性能。
因此，本实施方式的特征在于，无需将干燥装置的热介质的温度 设定得过高，就能够使在热交换器22中热交换后的高温气体的温度降 低。换言之，能容易地使高温气体的温度降低得比悬浮预热器2的排 气温度低，从而能够使悬浮预热器2的排气与该气体合流后的温度降 低，使抽风机(IDF)9的通气量提高。
作为该干燥机23，可以使用气流千燥机或流动层干燥机等，但优 选使用干燥后的排气中所含的粉尘少、且能够比较容易地控制干燥度 的材料输送型热风式的多级干燥机。
如上得到的干燥有机污泥暂时储存在料斗25中，然后用供给管路31进行气力输送，作为燃料投入焙烧炉3，进行燃烧处理。
另一方面，干燥机23内从有机污泥蒸发出的过热蒸汽与循环的过
热蒸汽合流后，其中一部分经由过热蒸汽管路29输送到除臭器24中， 进行除臭处理，然后，再次合流到悬浮预热器2的排气管路12中，用 于水泥原料的干燥等。
如上所述，根据本实施方式的有机污泥的处理方法，能够不影响 水泥烧成设备的运转而将得到的干燥有机污泥作为水泥烧成设备的焙 烧炉3的燃料有效利用。
另外，由于使干燥后的过热蒸汽再次与排气进行热交换从而在有 机污泥的干燥中循环利用，因此，能够高效且有效地对过热蒸汽进行 再利用。
根据本实施方式的有机污泥的处理装置，能够有效地利用从水泥 烧成设备的悬浮预热器2抽出的高温气体所具有的显热，而且能够不 影响水泥烧成设备的运转而提高水泥烧成设备的水泥熟料的烧成能 力。
另外，由于使干燥后的过热蒸汽再次与高温排气进行热交换从而 在有机污泥的干燥中循环利用，因此，能够高效且有效地对过热蒸汽 进行再利用。
另外，即使替代将一部分过热蒸汽输送到除臭器24中，而将该过 热蒸汽直接导入悬浮预热器2的最下级旋风除尘器2d的气体出口部至 最下级旋风除尘器2d的上一级旋风除尘器2c之间、或者熟料冷却机4 的冷却空气用的导入口，经由水泥烧成设备内的80(TC以上的高温部， 使臭气成分热分解，也能够保持本实施方式的不对水泥烧成设备运转 造成不良影响的状态。艮「J，优选将上述过热蒸汽的一部分直接导入水泥烧成设备的800 r以上的部位，由此，导入的过热蒸汽仅为干燥所产生的量，对水泥 烧成设备运转的影响极小，通过利用上述各级旋风除尘器气体出口部 的抽气提高水泥熟料烧成能力，能够充分消除上述影响。
上述水泥烧成设备内的80(TC以上的部位，根据水泥烧成设备的
形态等的不同而有所差异，其上限温度没有特别的限制，最高温的部
分通常为160(TC。因此，将上述过热蒸汽直接导入水泥烧成设备内的 800~ 1600°C温度范围的部位即可。
另外，也可以替代将一部分过热蒸汽输送到除臭器24中，而将该 过热蒸汽利用冷凝器等冷却，由此作为水分而回收，回收的水分可以 进行将所含的臭气成分等分解的废水处理，从而再次在水泥制造设备 中利用。
第二实施方式
图2是表示附设了本发明第二实施方式的有机污泥处理装置的水 泥烧成设备的示意图，该有机污泥处理装置41与第一实施方式的有机 污泥处理装置21的不同之处在于，用高温气体抽气管路42和高温气 体排气管路43代替高温气体抽气管26和排气管27，并且以从悬浮预 热器2的抽风机(IDF)9的下游侧的排气管12分流的高温排气作为干燥 机23的干燥中使用的高温气体。
在该有机污泥处理装置41中，成为干燥用的热源的高温排气，从 悬浮预热器2的排气管12分流，通过高温气体抽气管路42输送到热 交换器22中。该排气中几乎不含有在水泥烧成设备的高温部挥发出的 氯气、SOx和其它挥发成分，而且粉尘的含量也较少，因此，不需要在 输送到热交换器22前预先除去这些成分。该来自悬浮预热器2的排气以约35(TC 约400'C的温度被导入热 交换器22，与过热蒸汽进行热交换后冷却到约200°C，然后，与在除 臭器24中分解、除去了臭气成分的一部分过热蒸汽同样地在悬浮预热 器2的排气管12中与来自悬浮预热器2的排气再次合流。
根据该有机污泥处理装置41，由于以从悬浮预热器2的抽风机 (IDF)9的下游侧的排气管12分流的高温排气作为干燥机23的干燥中 使用的高温气体，因此，能够在进行热交换而温度降低后导入该位置。 另外，有机污泥的干燥而产生的过热蒸汽在进行除臭处理后被导入排 气管12，因此，对水泥烧成设备的气体通风没有任何影响，能够不影 响水泥烧成设备的运转地进行有机污泥的处理。
产业上的可利用性
本发明的高含水率有机废弃物的处理方法和处理装置，能够在水 泥烧成设备中使用，能够高效地处理各种产业领域中排出的污水污泥 等高含水率有机废弃物。另外，所得到的干燥有机废弃物能够作为水
泥烧成设备的燃料有效利用，烧成后的残留物能够用作水泥熟料原料， 并且能够高效且有效地对干燥后的热介质进行再利用，因此，本发明 对于产业领域中通常成为问题的资源节省化也有贡献。因此，本发明 具有极高的产业上的可利用性。
权利要求
1.一种高含水率有机废弃物的处理方法，用于使用水泥烧成设备对高含水率有机废弃物进行燃料化和燃烧处理，其特征在于，具备干燥工序，使用与从所述水泥烧成设备分离出的高温气体进行了热交换的热介质，对所述高含水率有机废弃物进行干燥，形成干燥有机废弃物，并且使该干燥后的热介质再次与所述高温气体进行热交换，从而在所述高含水率有机废弃物的干燥中循环利用；和燃烧工序，将该干燥有机废弃物供给到所述水泥烧成设备或燃烧装置而使其燃烧。
2. 如权利要求1所述的高含水率有机废弃物的处理方法，其特征 在于，所述燃烧工序是将所述干燥有机废弃物供给到所述水泥烧成设 备的旋转窑、焙烧炉和悬浮预热器中的1处以上而使其燃烧的工序。
3. 如权利要求2所述的高含水率有机废弃物的处理方法，其特征 在于，所述高温气体为从所述水泥烧成设备的悬浮预热器的各级旋风 除尘器气体出口部的任意1个部位以上抽气而得到的高温气体，所述干燥后的热介质为通过对所述高含水率有机废弃物进行干燥 而产生的过热蒸汽。
4. 如权利要求2所述的高含水率有机废弃物的处理方法，其特征 在于，所述高温气体为从所述水泥烧成设备的悬浮预热器排出的排气、 从所述水泥烧成设备的熟料冷却机抽出的抽气的任意1种或2种，所述干燥后的热介质为通过对所述高含水率有机废弃物进行干燥 而产生的过热蒸汽。
5. 如权利要求3或4所述的高含水率有机废弃物的处理方法，其 特征在于，抽出所述过热蒸汽的一部分实施除臭处理后，将其导入所 述水泥烧成设备。
6. 如权利要求3所述的高含水率有机废弃物的处理方法，其特征在于，将所述过热蒸汽的一部分直接导入所述水泥烧成设备的80(TC以上的部位。
7. —种高含水率有机废弃物的处理装置，用于使用水泥烧成设备 对高含水率有机废弃物进行燃料化和燃烧处理，其特征在于，具备热交换装置，在从所述水泥烧成设备分离出的高温气体与热介质 之间进行热交换；干燥处理装置，使用该进行了热交换的热介质对所述高含水率有机废弃物进行干燥，形成干燥有机废弃物；循环管路，使该干燥后的热介质在所述热交换装置和所述干燥处 理装置之间循环；和供给管路，将所述干燥有机废弃物供给到所述水泥烧成设备或燃 烧装置中。
8. 如权利要求7所述的高含水率有机废弃物的处理装置，其特征 在于，具备除臭处理装置，将所述干燥装置中产生的过热蒸汽的一部 分抽出，并对该抽出的过热蒸汽实施除臭处理。
9. 如权利要求7所述的高含水率有机废弃物的处理装置，其特征 在于，具备除臭处理管路，将所述干燥装置中产生的过热蒸汽的一部 分抽出，并将该抽出的过热蒸汽直接导入所述水泥烧成设备的80(TC以 上的部位进行除臭处理。
10. 如权利要求7~9中任一项所述的高含水率有机废弃物的处理 装置，其特征在于，具备将从所述水泥烧成设备的悬浮预热器的各级 旋风除尘器气体出口部的任意1个部位以上分离出的抽气作为高温气 体导入所述热交换装置的管路。
11.如权利要求7或8所述的高含水率有机废弃物的处理装置， 其特征在于，具备将所述水泥烧成设备的悬浮预热器的排气作为高温 气体导入所述热交换装置的管路、将从所述水泥烧成设备的熟料冷却机抽出的抽气作为高温气体导入所述热交换装置的管路的任意1个或2 水
全文摘要
本发明的目的在于提供一种高含水率有机废弃物的处理方法和处理装置，所述处理方法中，通过使用水泥烧成设备对高含水率有机废弃物进行干燥，能够将其作为燃料有效利用，并且能够不影响水泥烧成设备的运转而提高其运转效率。本发明的高含水率有机废弃物的处理方法具有下述工序在热交换器(22)中使从悬浮预热器(2)的旋风除尘器(2b)分离出的排气与过热蒸汽进行热交换并将热交换后的高温过热蒸汽导入干燥机(23)中使有机污泥干燥而形成干燥有机废弃物、并且使该干燥后的过热蒸汽再次在热交换器(22)中进行热交换从而在有机污泥的干燥中循环利用的工序；和将得到的干燥有机污泥作为燃料供给到焙烧炉(3)而使其燃烧的工序。
文档编号C02F11/06GK101528614SQ20078004010
公开日2009年9月9日 申请日期2007年11月6日 优先权日2006年11月6日
发明者冈幸夫, 冈田丰, 国西健史, 片冈智之, 野村干雄, 齐藤兼广 申请人:住友大阪水泥股份有限公司