專利名稱：高含水率有機廢棄物的處理方法和處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高含水率有機廢棄物的處理方法和處理裝置，更具體 而言，涉及通過使用水泥燒成設備對高含水率有機廢棄物進行干燥， 能夠?qū)⒃摳稍锖蟮挠袡C廢棄物作為水泥燒成設備的燃料有效利用，并 且盡管利用了水泥燒成設備內(nèi)抽出的氣體，也能夠不對水泥燒成設備 的運轉造成不良影響而進一步提高水泥燒成設備的運轉效率的高含水 率有機廢棄物的處理方法和處理裝置。
本申請要求基于2006年11月6日在日本申請的特愿2006-300605 號的優(yōu)先權，在此引用其內(nèi)容。
背景技術：
以往，在水泥燒成設備的旋轉窯中，使用有機廢棄物中的廢輪胎、 廢塑料等可燃廢棄物作為代替部分燃料的物質(zhì)。
另外，近來，也實施通過將最終能燃燒但含有大量水分的高含水 率有機廢棄物直接投入旋轉窯來進行焚燒處理的方法。
作為該高含水率有機廢棄物，可以列舉污水污泥等有機含水(脫水) 污泥作為例子，提出了將該含水污泥不實施干燥、添加添加劑等預處 理而直接導入旋轉窯的窯尾部分或焙燒爐進行焚燒的污泥處理方法(專 利文獻1)。
通常，有機含水污泥中，水分和有機物占大部分，因此，作為焚 燒殘留物而生成的灰分是極少量的。因此，即使在將有機含水污泥直 接投入旋轉窯的情況下，也能夠不影響水泥熟料的成分而在旋轉窯內(nèi)進行焚燒處理。
而且，在上述的將有機含水污泥直接導入旋轉窯進行焚燒的方法 中，存在如下問題由于隨著含水污泥中的水分的蒸發(fā)，旋轉窯窯尾 部分的原料溫度降低、在懸浮預熱器、焙燒爐中加熱和脫碳酸后的原 料所具有的顯熱降低、或水泥原料燒結成熟料狀的帶區(qū)(窯燒成帶)的溫
度降低等，水泥燒成設備的水泥熟料燒成能力顯著降低。并且，水泥 熟料燒成時的單位熟料的熱量、用電量增高，因此，有可能難以經(jīng)濟 地運轉等。
因此，為了減小這種高含水率有機廢棄物對水泥燒成設備運轉的 影響，也在推行如下方法利用來自水泥燒成設備的熟料冷卻機的抽 氣直接進行將高含水有機廢棄物干燥的處理，并且將干燥后的有機廢 棄物作為燃料有效利用(專利文獻2)。
圖3是表示附設了現(xiàn)有的高含水率有機廢棄物的干燥處理裝置的 水泥制造設備的示意圖，是利用水泥燒成設備的排氣對高含水率有機 廢棄物進行干燥的裝置的例子。
圖中，l為旋轉窯，2為懸浮預熱器，2a 2d為懸浮預熱器2內(nèi)的 各級旋風除塵器，3為焙燒爐，4為熟料冷卻機，5為電收塵器，6為 抽風機，7為排氣煙囪，8a 8c為熟料冷卻機4的冷氣扇，9為抽吸懸 浮預熱器2的排氣的抽風機(IDF)， 10為焙燒爐3的二次空氣管，11為 熟料冷卻機4的排氣管，12為懸浮預熱器2的排氣管，13為向懸浮預 熱器2供給原料的管路。
另外，14為干燥處理裝置，由如下部分構成抽氣管15，將從熟 料冷卻機4排出的排氣的一部分抽出；干燥機16，使用該抽出的排氣 對高含水率有機廢棄物進行干燥；收塵器17，從含有該干燥后的有機 廢棄物的排氣中收集塵埃；以及排氣管18和排氣導入扇19，用于將收塵后的排氣作為熟料冷卻機4的冷卻空氣再利用。
該干燥處理裝置14中得到的干燥有機廢棄物，作為水泥燒成設備 的燃料被有效利用。
而且，干燥后的排氣中含有大量的臭氣成分等，但通過將該排氣 作為高溫熟料冷卻用空氣導入水泥燒成設備的熟料冷卻機中、并將冷 卻后的排氣作為旋轉窯或焙燒爐的燃料燃燒用二次空氣進行利用，上 述臭氣成分等能夠完全地燃燒分解。
因此，即使排氣中含有大量的臭氣成分等，也不需要除去排氣中 的臭氣成分等的特別的除臭裝置。
另外，作為不采用上述使用高溫氣體的直接干燥方法的高含水率 有機廢棄物的干燥裝置，提出了將使用過熱蒸汽循環(huán)法的高含水率有 機廢棄物的干燥裝置附設在水泥燒成設備上而形成的裝置(專利文獻3)。
該高含水率有機廢棄物的干燥裝置是如下裝置在由高含水率有 機廢棄物形成的污泥餅中混合氣流干燥后的污泥的循環(huán)干燥粉并進行 攪拌而調(diào)節(jié)水分，將該混合粉在干燥機內(nèi)的粉碎機中粉碎后，使其在 干燥管內(nèi)干燥，然后，用旋風除塵器收塵而得到干燥粉。所得到的干 燥粉以一定量吹入水泥燒成設備的旋轉窯中，作為水泥熟料燒成用燃 料的一部分而利用。
該裝置中，采用如下方法以污泥餅的干燥所產(chǎn)生的排氣(水蒸汽) 作為干燥用熱介質(zhì)，以對上述排氣進行間接加熱的排氣加熱部作為水 泥燒成設備的高溫部，將上述排氣導入該排氣加熱部進行加熱、除臭， 在使該加熱、除臭后的排氣的一部分循環(huán)至上述粉碎機、并將增加的 排氣泄放到系統(tǒng)外的同時，使加熱、除臭后的排氣的其余部分與來自所述干燥機的旋風除塵器的排氣在熱交換器中進行熱交換，對來自旋 風除塵器的排氣進行預熱。
另外，作為與高含水率有機廢棄物不同的廢棄物的處理方法，提 出了使用利用水泥燒成設備內(nèi)的高溫氣體處理含鹵素廢棄物的廢棄物 燃料化系統(tǒng)的水泥制造方法(專利文獻4)。
該處理方法中，利用從水泥燒成設備的懸浮預熱器抽出的高溫氣
體，通過間接加熱使含鹵素廢棄物熱分解，將產(chǎn)生的鹵素化合物除去，
另一方面，將除去了鹵素化合物的可燃氣體和殘留物作為水泥燒成設 備的燃料有效利用。
在該廢棄物燃料化系統(tǒng)中，使用從懸浮預熱器抽出的高溫氣體作 為熱源。
通常，作為水泥燒成設備內(nèi)的高溫氣體，有從熟料冷卻機抽出的 高溫空氣、從旋轉窯的窯尾部抽出的高溫氣體，但像上述廢棄物燃料 化系統(tǒng)那樣使用從懸浮預熱器抽出的高溫氣體作為熱源時，對水泥燒 成設備運轉的影響較小，能夠有效地利用水泥燒成設備的熱源。
專利文獻l:日本特開平8-276199號公報 專利文獻2:日本特開昭63-151650號公報 專利文獻3:日本特開2002-273492號公報 專利文獻4:日本特開2006-206386號公報

發(fā)明內(nèi)容
而且，在利用上述專利文獻2的來自熟料冷卻機的抽氣直接對高 含水率有機廢棄物進行干燥的方法中，存在如下問題由于干燥后的 排氣中含有大量的水蒸汽，因此，當用熟料冷卻機處理時，該排氣中 含有的水蒸汽被導入旋轉窯或焙燒爐中，其結果是用于燒成單位水泥熟料所需的高溫氣體量(單位氣耗)增加。
該單位氣耗的增加可能給水泥燒成設備的運轉帶來水泥熟料的燒 成量減少和燒成用熱量(單位熱耗)增加等不良影響。
該水泥熟料燒成量的減少和單位熱耗的增加與現(xiàn)有的直接投入到 旋轉窯窯尾部的情況相比，雖然對運轉的影響度停留在20~40%，但是 對運轉的不良影響仍然很大，有可能隨著高含水率有機廢棄物處理的 增加而無法得到需要的水泥生產(chǎn)量等。
另外，在專利文獻3的干燥方法中，由于利用水泥燒成設備主體
的高溫部作為對用于干燥的熱介質(zhì)進行加熱的加熱部(熱交換部)，因 此，能夠作為加熱部利用的高溫部僅限于懸浮預熱器下部的區(qū)域和熟 料冷卻機上游部的高溫部區(qū)域等，例如，當選擇該高溫部區(qū)域作為加 熱部時，熱介質(zhì)會大量奪走水泥燒成設備內(nèi)部的氣體、加熱原料所具 有的顯熱。因此，存在可能使水泥燒成設備的熟料燒成的單位熱耗增 加、并且引起熟料燒成能力降低的問題。
同樣，水泥燒成設備的水泥熟料的燒成量的減少和單位熱耗的增 加與直接投入到旋轉窯窯尾部的情況相比，雖然熟料燒成量的減少停
留在40~50%,但單位熱耗的增加達到80%。即，該方法中，大部分干 燥用熱源是通過奪走水泥燒成設備中的有用的熱量而得到的，因此， 與其它利用水泥燒成設備的排氣等的方法相比，存在不僅使水泥燒成 設備中的熱量消耗顯著增加、而且可能隨著高含水率有機廢棄物處理 的增加而無法得到需要的水泥生產(chǎn)量的問題。
另外，在專利文獻4的廢棄物燃料化系統(tǒng)中，存在如下問題為
了進行含鹵素廢棄物的熱分解和分離，需要將含鹵素廢棄物加熱到最
高65(TC的高溫，因此，需要將導入使該含鹵素廢棄物發(fā)生熱分解的間 接加熱機的高溫氣體的溫度設定為更高的溫度。另外，由于是間接加熱，因此傳熱量也不充分，熱交換后的排氣 在溫度仍然保持高溫的狀態(tài)下回到懸浮預熱器中，特別是在使高溫狀 態(tài)的排氣合流到懸浮預熱器的排氣管中的情況下等，懸浮預熱器的排 氣溫度升高，有可能引起抽風機(IDF)的氣體處理能力降低以及水泥燒 成設備的生產(chǎn)能力降低。
另外，由于抽出的高溫氣體不對其顯熱進行再利用而從懸浮預熱 器排出，因此，水泥燒成的單位熱耗也增加。
這樣，在專利文獻2~4的處理方法或系統(tǒng)中，當使用水泥燒成設
備對高含水率有機廢棄物進行燃燒處理時，有可能對水泥燒成設備的 運轉造成不良影響。因此，希望有一種高含水率有機廢棄物的處理方 法，其能夠?qū)⒏稍锔吆视袡C廢棄物而得到的干燥有機廢棄物作為 水泥燒成設備的燃料有效利用，并且即使利用從水泥燒成設備取出的 熱源進行干燥，也完全不影響水泥燒成設備的運轉。
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種高含 水率有機廢棄物的處理方法和處理裝置，所述處理方法中，通過使用
水泥燒成設備對像污水污泥那樣的高含水率有機廢棄物進行干燥，能 夠?qū)⒃摳稍锖蟮挠袡C廢棄物作為水泥燒成設備的燃料有效利用，并且 能夠不影響水泥燒成設備的運轉而進一步提高水泥燒成設備的運轉效 率。
本發(fā)明人為了解決上述問題反復進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)，如
果使用與從水泥燒成設備分離出的高溫氣體進行了熱交換的熱介質(zhì)對 高含水率有機廢棄物進行干燥而形成干燥有機廢棄物，并使該干燥后
的熱介質(zhì)再次與高溫氣體進行熱交換從而在高含水率有機廢棄物的干 燥中循環(huán)利用，并且將該干燥有機廢棄物供給到水泥燒成設備或燃燒 裝置而使其燃燒，則能夠?qū)⒃撉г镉袡C廢棄物作為水泥燒成設備的燃料有效利用，并能夠?qū)⑷紵蟮臍埩粑镒鳛樗嗍炝显鲜褂?，而?不會對水泥燒成設備的運轉和水泥質(zhì)量造成不良影響，從而完成了本 發(fā)明。
艮P，本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法，用于使用水泥燒 成設備對高含水率有機廢棄物進行燃料化和燃燒處理，其特征在于， 具備干燥工序，使用與從所述水泥燒成設備分離出的高溫氣體進行 了熱交換的熱介質(zhì)，對所述高含水率有機廢棄物進行干燥，形成干燥 有機廢棄物，并且使該干燥后的熱介質(zhì)再次與所述高溫氣體進行熱交 換，從而在所述高含水率有機廢棄物的干燥中循環(huán)利用；和燃燒工序， 將該干燥有機廢棄物供給到所述水泥燒成設備或燃燒裝置而使其燃
燒o
在該高含水率有機廢棄物的處理方法中，由于使用與從水泥燒成 設備分離出的高溫氣體進行了熱交換的熱介質(zhì)對高含水率有機廢棄物 進行干燥而形成干燥有機廢棄物，因而該干燥所產(chǎn)生的排氣僅為水蒸 汽，因此，即使在水泥燒成設備中處理該排氣，也不影響水泥燒成設 備的運轉，而且，干燥有機廢棄物作為水泥燒成設備的燃料被有效利 用。
另外，由于使干燥后的熱介質(zhì)再次與高溫氣體進行熱交換從而在 高含水率有機廢棄物的干燥中循環(huán)利用，因此，熱介質(zhì)被高效且有效
地再利用，沒有造成浪費。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法的特征在于，所述燃燒 工序是將所述干燥有機廢棄物供給到所述水泥燒成設備的旋轉窯、焙 燒爐和懸浮預熱器中的1處以上而使其燃燒的工序。
在該高含水率有機廢棄物的處理方法中，由于將干燥有機廢棄物 供給到水泥燒成設備的旋轉窯、焙燒爐和懸浮預熱器中的1處以上而使其燃燒，因此，能夠?qū)⒌玫降母稍镉袡C廢棄物作為水泥熟料燒成用 燃料有效地利用，而且由于進行了干燥，因而對水泥燒成設備的運轉 沒有影響。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法的特征在于，所述高溫 氣體為從所述水泥燒成設備的懸浮預熱器的各級旋風除塵器氣體出口 部的任意1個部位以上抽氣而得到的高溫氣體，所述干燥后的熱介質(zhì) 為通過對所述高含水率有機廢棄物進行干燥而產(chǎn)生的過熱蒸汽。
在該高含水率有機廢棄物的處理方法中，通過使用從水泥燒成設 備的懸浮預熱器的各級旋風除塵器氣體出口部的任意1個部位以上抽 氣而得到的高溫氣體作為從水泥燒成設備分離出的高溫氣體，能使水 泥燒成裝置的通氣量增加，從而能夠提高水泥燒成裝置的水泥熟料燒 成能力。
另外，通過使用對高含水率有機廢棄物進行干燥而產(chǎn)生的過熱蒸 汽作為干燥后的熱介質(zhì)，能將干燥處理中直接使用的熱介質(zhì)控制在最 小限度，而且對水泥燒成設備的運轉也沒有影響。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法的特征在于，所述高溫 氣體為從所述水泥燒成設備的懸浮預熱器排出的排氣、從所述水泥燒 成設備的熟料冷卻機抽出的抽氣的任意1種或2種，所述干燥后的熱 介質(zhì)為通過對所述高含水率有機廢棄物進行干燥而產(chǎn)生的過熱蒸汽。
在該高含水率有機廢棄物的處理方法中，通過使用從水泥燒成設 備的懸浮預熱器排出的排氣、從水泥燒成設備的熟料冷卻機抽出的抽
氣的任意1種或2種作為從水泥燒成設備分離出的高溫氣體，消除了
由于利用高溫氣體對水泥燒成設備的運轉造成的不良影響。
另外，通過使用對高含水率有機廢棄物進行干燥而產(chǎn)生的過熱蒸汽作為干燥后的熱介質(zhì)，能將干燥處理中使用的氣體量控制在最小限 度，而且對水泥燒成設備的運轉也沒有影響。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法的特征在于，抽出所述 過熱蒸汽的一部分實施除臭處理后，將其導入所述水泥燒成設備。
在該高含水率有機廢棄物的處理方法中，通過抽出過熱蒸汽的一 部分實施除臭處理后將其導入水泥燒成設備，例如導入懸浮預熱器排 氣系統(tǒng)的情況等，能夠完全不產(chǎn)生導入對水泥燒成設備運轉造成的影 響，并得到水泥燒成設備運轉時由所述各級旋風除塵器氣體出口部的 抽氣帶來的水泥熟料燒成能力的提高顯著地表現(xiàn)出來的結果。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法的特征在于，將所述過 熱蒸汽的一部分直接導入所述水泥燒成設備的80(TC以上的部位。
在該高含水率有機廢棄物的處理方法中，通過將過熱蒸汽的一部
分直接導入水泥燒成設備的80(TC以上的部位，導入的過熱蒸汽僅為干
燥所產(chǎn)生的量，對水泥燒成設備運轉的影響極小，通過利用所述各級 旋風除塵器氣體出口部的抽氣提高水泥熟料燒成能力，能夠充分消除 上述影響。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理裝置，用于使用水泥燒成設 備對高含水率有機廢棄物進行燃料化和燃燒處理，其特征在于，具備-熱交換裝置，在從所述水泥燒成設備分離出的高溫氣體與熱介質(zhì)之間
進行熱交換；干燥處理裝置，使用該進行了熱交換的熱介質(zhì)對所述高
含水率有機廢棄物進行干燥，形成干燥有機廢棄物；循環(huán)管路，使該
干燥后的熱介質(zhì)在所述熱交換裝置和所述干燥處理裝置之間循環(huán)；和 供給管路，將所述干燥有機廢棄物供給到所述水泥燒成設備或燃燒裝置。在該高含水率有機廢棄物的處理裝置中，通過熱交換裝置，在從 水泥燒成設備分離出的高溫氣體與熱介質(zhì)之間進行熱交換；通過干燥 處理裝置，使用該進行了熱交換的熱介質(zhì)對高含水率有機廢棄物進行 干燥，形成干燥有機廢棄物；通過供給管路，將該干燥有機廢棄物供 給到水泥燒成設備或燃燒裝置而進行燃燒處理。
由此，不會影響水泥燒成設備的運轉，水泥熟料的燒成能力提高。
并且，通過有效地利用從水泥燒成裝置排出的排氣所具有的顯熱 而得到的干燥有機廢棄物，作為水泥燒成設備的燃料被有效地利用。
另外，通過循環(huán)管路，使干燥后的熱介質(zhì)再次與高溫氣體進行熱 交換，從而在高含水率有機廢棄物的干燥中循環(huán)利用，由此，能夠高 效且有效地對熱介質(zhì)進行再利用。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理裝置的特征在于，具備將所 述干燥裝置中產(chǎn)生的過熱蒸汽的一部分抽出、并對該抽出的過熱蒸汽 實施除臭處理的除臭處理裝置。
在該高含水率有機廢棄物的處理裝置中，通過除臭處理裝置，將 干燥裝置中產(chǎn)生的過熱蒸汽的一部分抽出，并對該抽出的過熱蒸汽實 施除臭處理。由此，能夠僅將除去了臭氣成分的高溫水蒸汽供給到水 泥燒成設備的懸浮預熱器排氣系統(tǒng)等中進行處理，不產(chǎn)生處理帶來的 對水泥燒成設備運轉的影響。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理裝置的特征在于，具備將所 述干燥裝置中產(chǎn)生的過熱蒸汽的一部分抽出、并將該抽出的過熱蒸汽 直接導入所述水泥燒成設備的80CTC以上的部位進行除臭處理的除臭 處理管路。在該高含水率有機廢棄物的處理裝置中，通過除臭處理管路，將 干燥裝置中產(chǎn)生的過熱蒸汽的一部分抽出、并將其直接導入水泥燒成 設備的80(TC以上的部位而進行抽出的過熱蒸汽的除臭處理，由此，盡 管是簡單的過熱蒸汽的除臭處理，也能夠有效地處理高含水率有機廢 棄物。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理裝置的特征在于，具備將從 所述水泥燒成設備的懸浮預熱器的各級旋風除塵器氣體出口部的任意 I個部位以上分離出的抽氣作為高溫氣體導入所述熱交換裝置的管路。
在該高含水率有機廢棄物的處理裝置中，通過將高溫氣體導入熱 交換裝置的管路，從水泥燒成設備的懸浮預熱器的各級旋風除塵器氣 體出口部的任意1個部位以上分離出高溫氣體，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)水泥
燒成設備的通風能力的提高，因此，不會對以該高含水率有機廢棄物
的處理裝置的工作為主要因素的水泥熟料燒成能力等造成不良影響，
能夠有效地處理高含水率有機廢棄物。
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理裝置的特征在于，具備將所 述水泥燒成設備的懸浮預熱器的排氣作為高溫氣體導入所述熱交換裝 置的管路、將從所述水泥燒成設備的熟料冷卻機抽出的抽氣作為高溫
氣體導入所述熱交換裝置的管路的任意1個或2個。
在該高含水率有機廢棄物的處理裝置中，通過具備將從懸浮預熱 器分離出的排氣作為高溫氣體導入熱交換裝置的管路、將從熟料冷卻
機抽出的抽氣作為高溫氣體導入熱交換裝置的管路的任意1個或2個， 能夠?qū)膽腋☆A熱器分離出的排氣或從熟料冷卻機抽出的抽氣作為高 溫氣體進行利用，并且，通過將熱交換后的高溫氣體再次用于水泥原 料的干燥等，能夠?qū)ζ溥M行高效且有效的利用，而且能夠不影響水泥 燒成設備的運轉。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法，由于使用與從水 泥燒成設備分離出的高溫氣體進行了熱交換的熱介質(zhì)對高含水率有機 廢棄物進行干燥而形成干燥有機廢棄物，因此，能夠不影響水泥燒成 設備的運轉而將得到的干燥有機廢棄物作為水泥燒成設備的燃料有效 利用。
另外，由于使干燥后的熱介質(zhì)再次與高溫氣體進行熱交換而在高 含水率有機廢棄物的干燥中循環(huán)利用，因此，能夠高效且有效地對熱 介質(zhì)進行再利用。
根據(jù)本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理裝置，其具備熱交換 裝置，在從水泥燒成設備分離出的高溫氣體與熱介質(zhì)之間進行熱交換； 干燥處理裝置，使用該進行了熱交換的熱介質(zhì)對所述高含水率有機廢 棄物進行干燥，形成干燥有機廢棄物；循環(huán)管路，使該干燥后的熱介 質(zhì)在所述熱交換裝置和所述干燥處理裝置之間循環(huán)；和供給管路，將 所述干燥有機廢棄物供給到所述水泥燒成設備或燃燒裝置，因此，能 夠有效地利用從水泥燒成設備排出的排氣所具有的顯熱，并且能夠不 影響水泥燒成設備的運轉而提高水泥燒成設備的水泥熟料的燒成能 力。
另外，由于使干燥后的熱介質(zhì)再次與高溫氣體進行熱交換而在高 含水率有機廢棄物的干燥中循環(huán)利用，因此，能夠高效且有效地對熱
介質(zhì)進行再利用。


圖1是表示附設了本發(fā)明第一實施方式的有機污泥處理裝置的水 泥燒成設備的示意圖。
圖2是表示附設了本發(fā)明第二實施方式的有機污泥處理裝置的水 泥燒成設備的示意圖。圖3是表示附設了現(xiàn)有的高含水率有機廢棄物的干燥處理裝置的 水泥制造設備的示意圖。
標號說明
1旋轉窯
2懸浮預熱器
2 a--2d旋風除塵器
3焙燒爐
4熟料冷卻機
電收塵器
6抽風機
7排氣煙囪
8a--8c 冷氣扇
9抽風機(IDF)
10二次空氣管
11排氣管
12排氣管
13原料供給管路
21有機污泥的處理裝置
22熱交換器
23干燥機
24除臭器
25料斗
26高溫氣體抽氣管
27排氣管
28過熱蒸汽管路
29過熱蒸汽管路
30有機污泥供給管路
31供給管路
41有機污泥的處理裝置42 高溫氣體抽氣管路
43 高溫氣體排氣管路
具體實施例方式
基于附圖對本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法和處理裝置 的最佳實施方式進行說明。
另外，本實施方式是為了更好地理解本發(fā)明的主旨而進行的具體 說明，只要沒有特別指出，本發(fā)明不受其限制。
第一實施方式
圖1是表示附設了本發(fā)明第一實施方式的高含水率有機廢棄物處 理裝置的水泥燒成設備的示意圖，是使用有機污泥作為高含水率有機 廢棄物、利用來自水泥燒成設備的排氣或抽出的高溫氣體對該有機污 泥進行干燥而使其燃料化、并使用水泥燒成設備對得到的干燥有機污 泥進行燃燒處理的處理裝置的例子。
圖中，21為有機污泥的處理裝置，由如下部分構成熱交換器(熱
交換裝置)22，在從水泥燒成設備的懸浮預熱器2分離出的排氣(高溫氣 體)與蒸汽(熱介質(zhì))之間進行熱交換；干燥機(干燥處理裝置)23，使用該 熱交換后的過熱蒸汽(熱介質(zhì))對有機污泥進行干燥，形成干燥有機污 泥；除臭器(除臭處理裝置)24，對過熱蒸汽實施除臭處理；料斗25，儲 存干燥有機污泥；高溫氣體抽氣管(管路)26;排氣管(管路)27;過熱蒸 汽管路(循環(huán)管路)28;過熱蒸汽管路(抽氣管路)29;有機污泥供給管路 30，將有機污泥供給到干燥機23;和供給管路31，將干燥有機污泥供 給到焙燒爐3。
通過該有機污泥處理裝置21對有機污泥進行干燥、燃燒處理時， 將從懸浮預熱器2的第二級旋風除塵器2b的氣體出口部分離出的高溫 氣體和過熱蒸汽管路28中循環(huán)的蒸汽(熱介質(zhì))導入熱交換器22，通過該高溫氣體將蒸汽加熱成過熱蒸汽(熱介質(zhì))。
將該過熱蒸汽經(jīng)由過熱蒸汽管路28導入干燥機23內(nèi)，在該干燥 機23內(nèi)對由有機污泥供給管路30導入的有機污泥進行干燥，形成干 燥有機污泥。該干燥有機污泥暫時儲存在料斗25中，然后作為燃料通 過供給管路31供給到焙燒爐3，進行燃燒處理。
在該有機污泥處理裝置21中，利用從懸浮預熱器2的最上級的旋
風除塵器2a將第二級旋風除塵器2b的出口氣體抽出而得到的高溫氣體
進行熱交換，通過采用利用上述熱交換后的蒸汽的干燥方法、即利用 過熱蒸汽循環(huán)法的干燥方法，實現(xiàn)了水泥燒成設備內(nèi)的高溫氣體的有
效利用和水泥燒成設備的高效化。
在此，對旋風除塵器2a 2d中抽氣位置的選擇進行說明。
例如，當從第二級旋風除塵器2b的出口抽出排氣時，該旋風除塵 器2b的出口的排氣的有效利用率低，反而由于抽氣而引起懸浮預熱器 2的排氣溫度降低，補償由抽出的排氣造成的熱量損失，也沒有單位熱 耗的增加。
同時，抽出的排氣也由于干燥機23中的熱交換而溫度降低，從而 使對其與來自懸浮預熱器2的排氣合流而成的氣體進行抽吸的抽風機 (IDF)9的通風能力增強。
由此，水泥燒成設備的熟料燒成能力得到提高。由于該熟料燒成 能力的提高，有時單位熱耗也得到優(yōu)化。
盡管排氣的抽氣位置位于越下級的旋風除塵器，熟料燒成能力的 提高效果越高，但是在下級的旋風除塵器中，抽氣引起的熱量損失量 增加，對單位熱耗的影響也逐漸增大，水泥燒成設備的熟料燒成能力的提高率減小。因此，進行抽氣的旋風除塵器最優(yōu)選為第二級旋風除 塵器2b，其次優(yōu)選為第三級旋風除塵器2c。
另外，利用來自最上級的旋風除塵器2a的出口的排氣也能夠得到 上述效果。此時，需要使從該旋風除塵器2a抽出排氣的抽氣裝置不增 加對懸浮預熱器2的排氣的通風阻力，作為其對策，有在懸浮預熱器2 的排氣管12上附設熱交換器等。
從第二級旋風除塵器2b的氣體出口部抽出的高溫氣體的溫度，通 常在550 65(TC的范圍內(nèi)。該高溫氣體通過從沒有混合由水泥粉末原料 的原料供給管路13投入的粉末原料的位置抽出而得到。由于要干燥的 有機污泥含有的水分為約80重量％，因此，抽出的高溫氣體的量必須 是恰好充分相當于使該有機污泥中含有的水分蒸發(fā)而形成過熱蒸汽所 需要的熱量的量。即，每lkg有機污泥通常需要抽出4 8Nri^的氣體量。
另外，當抽出的排氣中的粉塵濃度高時、或者含有大量成為后續(xù) 的熱交換器22結疤的原因的揮發(fā)成分時，優(yōu)選在高溫氣體抽氣管26 上附設旋風除塵器等收塵器。
另外，可以通過在排氣管27上附設旋風除塵器等收塵器、并將在 該熱交換器22中被冷卻后的排氣中的粉塵用收塵器收塵，來防止揮發(fā) 成分附著在后續(xù)的抽風機(IDF)9等上。
從懸浮預熱器2抽出的高溫氣體，在熱交換器22中，將作為循環(huán) 的干燥熱介質(zhì)的、從干燥機23排出的溫度為130 20(TC的過熱蒸汽進 —步加熱到300-400°C。
高溫氣體的溫度由于該熱交換而降低到300 35(TC，并在排氣管 12中與來自懸浮預熱器2的排氣合流。另外，為了提高熱交換器22中的熱交換量，可以增大熱交換器
22的傳熱面積，但在將熱交換后的排氣用于水泥原料的干燥時、或者
用作廢熱發(fā)電裝置的鍋爐用熱源時等，不一定需要增大傳熱面積而使
熱交換后的氣體溫度顯著降低。若考慮這些條件，作為熱交換器22的
結構，優(yōu)選多管式熱交換器、板式熱交換器等。
由于該熱交換器22中的熱交換而溫度降低后的高溫氣體被導入 懸浮預熱器2的排氣管12中，與來自懸浮預熱器2的排氣合流。
在此，例如，當熱交換器22中的熱交換不充分、熱交換后的排氣 溫度比懸浮預熱器2的排氣溫度高15(TC以上時，合流后的排氣溫度的 升高程度增大，并且隨著抽風機(IDF)9的抽吸氣體溫度的升高，鼓風 能力降低，因此，水泥燒成設備的水泥熟料的燒成能力失去提高的余 地，而且有可能使抽出的高溫氣體的顯熱的損失增大、單位熱耗增加 等。
該熱交換后的高溫氣體溫度的上限值，從確保熱交換器22的傳熱 面積為規(guī)定的大小考慮，優(yōu)選將熱交換后的高溫氣體溫度的上限設定 為比懸浮預熱器2的排氣溫度高150'C的溫度，更優(yōu)選將高IOO'C的溫 度設定為上限。若為冷卻到該上限值以下的溫度的高溫氣體，則與懸 浮預熱器排氣合流后的氣體溫度降低。
例如，在使由于抽出約20%的高溫氣體而溫度降低20 3(TC的懸 浮預熱器2的排氣與熱交換后的高溫氣體合流時，合流后的溫度比未 抽氣時降低，因此，能夠進一步提高抽風機(IDF)9的抽吸力。
這是因為，當從第二級旋風除塵器2b的氣體出口部抽出的高溫氣 體的溫度(550 65(TC)由于熱交換而降低到比懸浮預熱器2的排氣溫度 (約35(TC)最多高100 150。C的溫度(上限為450 50(TC)以下時，合流后 的氣體溫度比抽氣前降低。并且，由于抽出該高溫氣體，最上級旋風除塵器2a的通氣產(chǎn)生的壓力損失也降低，因此，能夠進一步提高抽風
機(IDF)9的抽吸力，從而能夠提高水泥熟料的燒成能力。
從這方面考慮，即使熱交換器的性能不高，也能夠容易地使抽出 的高溫氣體降低到規(guī)定溫度，因此，能夠使有機污泥的處理裝置小型 化且簡單化。
另一方面，由有機污泥供給管路30供給到干燥機23的高含水率 有機污泥，通過在干燥機23與過熱蒸汽管路28之間循環(huán)的過熱蒸汽 被加熱到水的沸點或其附近，成為含水率降低的干燥有機污泥。在此， 為了提高干燥有機污泥的干燥度，需要升高溫度直到有機污泥的干燥 達到降速干燥狀態(tài)，但通常，在加熱時的有機污泥的溫度保持在約100 "C的狀態(tài)下，在恒速干燥狀態(tài)的范圍內(nèi)就能夠容易地形成含水率為約 5% 約10%的干燥有機污泥，因此，作為干燥裝置的熱介質(zhì)，不需要過 高溫度的過熱蒸汽。
另外，在水泥燒成設備中燃燒的干燥污泥，即使含水率為5~10%， 也能夠充分發(fā)揮作為燃料的性能。
因此，本實施方式的特征在于，無需將干燥裝置的熱介質(zhì)的溫度 設定得過高，就能夠使在熱交換器22中熱交換后的高溫氣體的溫度降 低。換言之，能容易地使高溫氣體的溫度降低得比懸浮預熱器2的排 氣溫度低，從而能夠使懸浮預熱器2的排氣與該氣體合流后的溫度降 低，使抽風機(IDF)9的通氣量提高。
作為該干燥機23，可以使用氣流千燥機或流動層干燥機等，但優(yōu) 選使用干燥后的排氣中所含的粉塵少、且能夠比較容易地控制干燥度 的材料輸送型熱風式的多級干燥機。
如上得到的干燥有機污泥暫時儲存在料斗25中，然后用供給管路31進行氣力輸送，作為燃料投入焙燒爐3，進行燃燒處理。
另一方面，干燥機23內(nèi)從有機污泥蒸發(fā)出的過熱蒸汽與循環(huán)的過
熱蒸汽合流后，其中一部分經(jīng)由過熱蒸汽管路29輸送到除臭器24中， 進行除臭處理，然后，再次合流到懸浮預熱器2的排氣管路12中，用 于水泥原料的干燥等。
如上所述，根據(jù)本實施方式的有機污泥的處理方法，能夠不影響 水泥燒成設備的運轉而將得到的干燥有機污泥作為水泥燒成設備的焙 燒爐3的燃料有效利用。
另外，由于使干燥后的過熱蒸汽再次與排氣進行熱交換從而在有 機污泥的干燥中循環(huán)利用，因此，能夠高效且有效地對過熱蒸汽進行 再利用。
根據(jù)本實施方式的有機污泥的處理裝置，能夠有效地利用從水泥 燒成設備的懸浮預熱器2抽出的高溫氣體所具有的顯熱，而且能夠不 影響水泥燒成設備的運轉而提高水泥燒成設備的水泥熟料的燒成能 力。
另外，由于使干燥后的過熱蒸汽再次與高溫排氣進行熱交換從而 在有機污泥的干燥中循環(huán)利用，因此，能夠高效且有效地對過熱蒸汽 進行再利用。
另外，即使替代將一部分過熱蒸汽輸送到除臭器24中，而將該過 熱蒸汽直接導入懸浮預熱器2的最下級旋風除塵器2d的氣體出口部至 最下級旋風除塵器2d的上一級旋風除塵器2c之間、或者熟料冷卻機4 的冷卻空氣用的導入口，經(jīng)由水泥燒成設備內(nèi)的80(TC以上的高溫部， 使臭氣成分熱分解，也能夠保持本實施方式的不對水泥燒成設備運轉 造成不良影響的狀態(tài)。艮「J，優(yōu)選將上述過熱蒸汽的一部分直接導入水泥燒成設備的800 r以上的部位，由此，導入的過熱蒸汽僅為干燥所產(chǎn)生的量，對水泥 燒成設備運轉的影響極小，通過利用上述各級旋風除塵器氣體出口部 的抽氣提高水泥熟料燒成能力，能夠充分消除上述影響。
上述水泥燒成設備內(nèi)的80(TC以上的部位，根據(jù)水泥燒成設備的
形態(tài)等的不同而有所差異，其上限溫度沒有特別的限制，最高溫的部
分通常為160(TC。因此，將上述過熱蒸汽直接導入水泥燒成設備內(nèi)的 800~ 1600°C溫度范圍的部位即可。
另外，也可以替代將一部分過熱蒸汽輸送到除臭器24中，而將該 過熱蒸汽利用冷凝器等冷卻，由此作為水分而回收，回收的水分可以 進行將所含的臭氣成分等分解的廢水處理，從而再次在水泥制造設備 中利用。
第二實施方式
圖2是表示附設了本發(fā)明第二實施方式的有機污泥處理裝置的水 泥燒成設備的示意圖，該有機污泥處理裝置41與第一實施方式的有機 污泥處理裝置21的不同之處在于，用高溫氣體抽氣管路42和高溫氣 體排氣管路43代替高溫氣體抽氣管26和排氣管27，并且以從懸浮預 熱器2的抽風機(IDF)9的下游側的排氣管12分流的高溫排氣作為干燥 機23的干燥中使用的高溫氣體。
在該有機污泥處理裝置41中，成為干燥用的熱源的高溫排氣，從 懸浮預熱器2的排氣管12分流，通過高溫氣體抽氣管路42輸送到熱 交換器22中。該排氣中幾乎不含有在水泥燒成設備的高溫部揮發(fā)出的 氯氣、SOx和其它揮發(fā)成分，而且粉塵的含量也較少，因此，不需要在 輸送到熱交換器22前預先除去這些成分。該來自懸浮預熱器2的排氣以約35(TC 約400'C的溫度被導入熱 交換器22，與過熱蒸汽進行熱交換后冷卻到約200°C，然后，與在除 臭器24中分解、除去了臭氣成分的一部分過熱蒸汽同樣地在懸浮預熱 器2的排氣管12中與來自懸浮預熱器2的排氣再次合流。
根據(jù)該有機污泥處理裝置41，由于以從懸浮預熱器2的抽風機 (IDF)9的下游側的排氣管12分流的高溫排氣作為干燥機23的干燥中 使用的高溫氣體，因此，能夠在進行熱交換而溫度降低后導入該位置。 另外，有機污泥的干燥而產(chǎn)生的過熱蒸汽在進行除臭處理后被導入排 氣管12，因此，對水泥燒成設備的氣體通風沒有任何影響，能夠不影 響水泥燒成設備的運轉地進行有機污泥的處理。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法和處理裝置，能夠在水 泥燒成設備中使用，能夠高效地處理各種產(chǎn)業(yè)領域中排出的污水污泥 等高含水率有機廢棄物。另外，所得到的干燥有機廢棄物能夠作為水
泥燒成設備的燃料有效利用，燒成后的殘留物能夠用作水泥熟料原料， 并且能夠高效且有效地對干燥后的熱介質(zhì)進行再利用，因此，本發(fā)明 對于產(chǎn)業(yè)領域中通常成為問題的資源節(jié)省化也有貢獻。因此，本發(fā)明 具有極高的產(chǎn)業(yè)上的可利用性。
權利要求
1.一種高含水率有機廢棄物的處理方法，用于使用水泥燒成設備對高含水率有機廢棄物進行燃料化和燃燒處理，其特征在于，具備干燥工序，使用與從所述水泥燒成設備分離出的高溫氣體進行了熱交換的熱介質(zhì)，對所述高含水率有機廢棄物進行干燥，形成干燥有機廢棄物，并且使該干燥后的熱介質(zhì)再次與所述高溫氣體進行熱交換，從而在所述高含水率有機廢棄物的干燥中循環(huán)利用；和燃燒工序，將該干燥有機廢棄物供給到所述水泥燒成設備或燃燒裝置而使其燃燒。
2. 如權利要求1所述的高含水率有機廢棄物的處理方法，其特征 在于，所述燃燒工序是將所述干燥有機廢棄物供給到所述水泥燒成設 備的旋轉窯、焙燒爐和懸浮預熱器中的1處以上而使其燃燒的工序。
3. 如權利要求2所述的高含水率有機廢棄物的處理方法，其特征 在于，所述高溫氣體為從所述水泥燒成設備的懸浮預熱器的各級旋風 除塵器氣體出口部的任意1個部位以上抽氣而得到的高溫氣體，所述干燥后的熱介質(zhì)為通過對所述高含水率有機廢棄物進行干燥 而產(chǎn)生的過熱蒸汽。
4. 如權利要求2所述的高含水率有機廢棄物的處理方法，其特征 在于，所述高溫氣體為從所述水泥燒成設備的懸浮預熱器排出的排氣、 從所述水泥燒成設備的熟料冷卻機抽出的抽氣的任意1種或2種，所述干燥后的熱介質(zhì)為通過對所述高含水率有機廢棄物進行干燥 而產(chǎn)生的過熱蒸汽。
5. 如權利要求3或4所述的高含水率有機廢棄物的處理方法，其 特征在于，抽出所述過熱蒸汽的一部分實施除臭處理后，將其導入所 述水泥燒成設備。
6. 如權利要求3所述的高含水率有機廢棄物的處理方法，其特征在于，將所述過熱蒸汽的一部分直接導入所述水泥燒成設備的80(TC以上的部位。
7. —種高含水率有機廢棄物的處理裝置，用于使用水泥燒成設備 對高含水率有機廢棄物進行燃料化和燃燒處理，其特征在于，具備熱交換裝置，在從所述水泥燒成設備分離出的高溫氣體與熱介質(zhì) 之間進行熱交換；干燥處理裝置，使用該進行了熱交換的熱介質(zhì)對所述高含水率有機廢棄物進行干燥，形成干燥有機廢棄物；循環(huán)管路，使該干燥后的熱介質(zhì)在所述熱交換裝置和所述干燥處 理裝置之間循環(huán)；和供給管路，將所述干燥有機廢棄物供給到所述水泥燒成設備或燃 燒裝置中。
8. 如權利要求7所述的高含水率有機廢棄物的處理裝置，其特征 在于，具備除臭處理裝置，將所述干燥裝置中產(chǎn)生的過熱蒸汽的一部 分抽出，并對該抽出的過熱蒸汽實施除臭處理。
9. 如權利要求7所述的高含水率有機廢棄物的處理裝置，其特征 在于，具備除臭處理管路，將所述干燥裝置中產(chǎn)生的過熱蒸汽的一部 分抽出，并將該抽出的過熱蒸汽直接導入所述水泥燒成設備的80(TC以 上的部位進行除臭處理。
10. 如權利要求7~9中任一項所述的高含水率有機廢棄物的處理 裝置，其特征在于，具備將從所述水泥燒成設備的懸浮預熱器的各級 旋風除塵器氣體出口部的任意1個部位以上分離出的抽氣作為高溫氣 體導入所述熱交換裝置的管路。
11.如權利要求7或8所述的高含水率有機廢棄物的處理裝置， 其特征在于，具備將所述水泥燒成設備的懸浮預熱器的排氣作為高溫 氣體導入所述熱交換裝置的管路、將從所述水泥燒成設備的熟料冷卻機抽出的抽氣作為高溫氣體導入所述熱交換裝置的管路的任意1個或2 水
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種高含水率有機廢棄物的處理方法和處理裝置，所述處理方法中，通過使用水泥燒成設備對高含水率有機廢棄物進行干燥，能夠?qū)⑵渥鳛槿剂嫌行Ю?，并且能夠不影響水泥燒成設備的運轉而提高其運轉效率。本發(fā)明的高含水率有機廢棄物的處理方法具有下述工序在熱交換器(22)中使從懸浮預熱器(2)的旋風除塵器(2b)分離出的排氣與過熱蒸汽進行熱交換并將熱交換后的高溫過熱蒸汽導入干燥機(23)中使有機污泥干燥而形成干燥有機廢棄物、并且使該干燥后的過熱蒸汽再次在熱交換器(22)中進行熱交換從而在有機污泥的干燥中循環(huán)利用的工序；和將得到的干燥有機污泥作為燃料供給到焙燒爐(3)而使其燃燒的工序。
文檔編號C02F11/06GK101528614SQ20078004010
公開日2009年9月9日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權日2006年11月6日
發(fā)明者岡幸夫, 岡田豐, 國西健史, 片岡智之, 野村干雄, 齊藤兼廣 申請人:住友大阪水泥股份有限公司