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JP7802759B2 - Organic sludge treatment device and treatment method - Google Patents
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JP7802759B2 - Organic sludge treatment device and treatment method - Google Patents

Organic sludge treatment device and treatment method

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JP7802759B2 JP2023504546A JP2023504546A JP7802759B2 JP 7802759 B2 JP7802759 B2 JP 7802759B2 JP 2023504546 A JP2023504546 A JP 2023504546A JP 2023504546 A JP2023504546 A JP 2023504546A JP 7802759 B2 JP7802759 B2 JP 7802759B2
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Description

本発明は、下水汚泥等の有機汚泥の処理装置及び処理方法に関し、有機汚泥を燃料等として有効利用する装置等に関する。 The present invention relates to a treatment device and treatment method for organic sludge such as sewage sludge, and to a device that effectively utilizes organic sludge as fuel, etc.

下水処理場から排出される下水汚泥等の有機汚泥は、陸上での埋め立て等が困難になってきているため、燃料として有効利用する方法が種々提案されている。例えば、特許文献1等には、下水汚泥等の有機汚泥を、含水スラリー状のまま、セメント製造設備のキルンの窯尻部や仮焼炉へ直接投入して燃料化する技術が開示されている。 As it is becoming increasingly difficult to bury organic sludge, such as sewage sludge discharged from sewage treatment plants, on land, various methods have been proposed for effectively utilizing it as fuel. For example, Patent Document 1 discloses a technology in which organic sludge, such as sewage sludge, is converted into fuel by directly feeding it in the form of a water-containing slurry into the kiln end or calciner of a cement manufacturing facility.

一方、特許文献2には下水汚泥と生石灰類とを混合して当該下水汚泥の脱水を行い、生成する固形分をセメントキルン中に投入して他のセメント原料と共にセメント化する技術が開示されている。また、特許文献3、特許文献4にはプレヒータボトム原料の生石灰、バイパスダストの生石灰を利用して下水汚泥を乾燥させる技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for mixing sewage sludge with quicklime, dehydrating the sewage sludge, and then feeding the resulting solids into a cement kiln to produce cement together with other cement raw materials. Patent Documents 3 and 4 also disclose techniques for drying sewage sludge using quicklime from preheater bottom raw materials and quicklime from bypass dust.

しかし、上記特許文献1に記載の方法では、有機汚泥を含水スラリー状のままセメントキルンのセメント原料が脱炭酸反応を行う部位(窯尻から最下段サイクロン入口まで)に投入するため、汚泥水分の蒸発に要する熱量が多大で、水分が蒸発する場所、時間が一定でなく、排ガス量が変動したり、急激に焼成温度が低下してセメント生産効率が低下するという問題があった。However, in the method described in Patent Document 1, organic sludge is fed in the form of a wet slurry into the cement kiln at the area where the cement raw materials undergo decarbonation (from the kiln end to the inlet of the lowest cyclone), which results in a large amount of heat being required to evaporate the sludge water, and the location and time at which the water evaporates are not constant, resulting in fluctuations in the amount of exhaust gas and a sudden drop in the firing temperature, which reduces cement production efficiency.

また、特許文献2のように生石灰の反応熱を利用して乾燥させると、生石灰が高価であることと、生石灰が水和した後の発熱を利用して乾燥させるために乾燥に長時間を必要とする。 Furthermore, if drying is performed using the heat generated by the reaction of quicklime, as in Patent Document 2, quicklime is expensive and the drying process requires a long time because the heat generated after the quicklime is hydrated is used for drying.

特許文献3、特許文献4のようにセメント原料中の生石灰の水和熱を利用して乾燥させると市販の生石灰を用いるよりも低コストとなるが、セメント原料として利用する場合に再度脱水する必要があり、その熱ロスは脱水反応に必要な理論値の1.5倍~2倍必要となり、熱ロスが大きい。 As in Patent Documents 3 and 4, drying using the heat of hydration of quicklime in cement raw materials is less expensive than using commercially available quicklime, but when used as a cement raw material, it must be dehydrated again, and the heat loss is significant, being 1.5 to 2 times the theoretical value required for the dehydration reaction.

そこで、本出願人は、特許文献5において、セメント焼成装置の最下段サイクロンを除くプレヒータサイクロンから予熱原料を分取し、有機汚泥を分取した予熱原料と混合し、予熱原料の顕熱を用いて乾燥させてセメント焼成装置の仮焼炉又はセメントキルンの窯尻部から仮焼炉までの間のダクトに供給する有機汚泥の処理方法等を提案した。Therefore, in Patent Document 5, the applicant proposed a method for treating organic sludge, in which preheated raw material is separated from preheater cyclones (excluding the lowest cyclone) of a cement calciner, organic sludge is mixed with the separated preheated raw material, the sensible heat of the preheated raw material is used to dry the organic sludge, and the dried organic sludge is supplied to the calciner of the cement calciner or to a duct between the end of the cement kiln and the calciner.

特許文献5に記載の発明によれば、有機汚泥を予熱原料の顕熱を用いて乾燥させ、乾燥汚泥を予熱原料と共に仮焼炉又はセメントキルンの窯尻部から仮焼炉までの間のダクトに供給することで、乾燥汚泥を燃料代替として有効利用でき、その熱源は仮焼炉等でセメント原料の脱炭酸用熱量として効率的に寄与できるため、設備コスト、並びにセメント生産効率やクリンカ生産量の低下を最小限に抑えながら有機汚泥を処理することができる。 According to the invention described in Patent Document 5, organic sludge is dried using the sensible heat of the preheated raw material, and the dried sludge is then supplied together with the preheated raw material to a calciner or a duct between the end of a cement kiln and the calciner. This allows the dried sludge to be effectively used as a fuel alternative, and its heat source can efficiently contribute to the decarbonation of cement raw materials in the calciner, etc., making it possible to process organic sludge while minimizing equipment costs and decreases in cement production efficiency and clinker production volume.

日本国特許第3933194号公報Japanese Patent No. 3933194 日本国特許第2803855号公報Japanese Patent No. 2803855 日本国特許第4106449号公報Japanese Patent No. 4106449 日本特開2015-66477号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-66477 国際公開WO2019/193938号パンフレットInternational Publication No. WO2019/193938 Pamphlet

しかし、上記特許文献5に記載の発明では、予熱原料の顕熱を用いて乾燥させた乾燥汚泥は、温度が100℃程度であって臭気があるため、セメント原料系統には戻すことができず、予熱原料と共に仮焼炉又はセメントキルンの窯尻部から仮焼炉までの間のダクトに戻すため、熱ロスが発生する。However, in the invention described in Patent Document 5 above, the dried sludge dried using the sensible heat of the preheated raw material has a temperature of around 100°C and emits an odor, so it cannot be returned to the cement raw material system. Instead, it is returned to the calciner together with the preheated raw material or to the duct between the end of the cement kiln and the calciner, resulting in heat loss.

また、プレヒータサイクロンの上から3段目のサイクロンのシュートから分取した予熱原料を用いる場合には、予熱原料の温度が650℃程度と比較的低いため、分取量が多くなり処理コストが上昇するという問題もある。 In addition, when using preheated raw material collected from the chute of the third cyclone from the top of the preheater cyclone, the temperature of the preheated raw material is relatively low at around 650°C, which means that the amount collected is large and processing costs increase.

さらに、プレヒータサイクロンの原料シュートの中央に設置したスクリューコンベアで分取するため、分取量が脈動し、安定運転を維持するのが容易ではないという問題もあった。 Furthermore, since the material was separated using a screw conveyor installed in the center of the preheater cyclone's raw material chute, the amount separated fluctuated, making it difficult to maintain stable operation.

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、熱ロスが少なく、分取量も少なくて済み、安定運転を維持しながら有機汚泥を処理することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the problems with the above-mentioned conventional technology, and aims to treat organic sludge with little heat loss, small amounts of separation, and while maintaining stable operation.

上記目的を達成するため、本発明は、有機汚泥の処理装置であって、セメント焼成装置の仮焼炉から予熱原料を分取する分取装置と、有機汚泥を前記分取装置で分取された予熱原料と混合し、該予熱原料の顕熱を用いて前記有機汚泥を乾燥させる混合装置と、該混合装置から排出された混合物を前記セメント焼成装置の原料供給系統に供給する供給装置とを備えることを特徴とする。 To achieve the above-mentioned objectives, the present invention is an organic sludge treatment device characterized by comprising a separation device that separates preheated raw material from the calciner of a cement calciner; a mixer that mixes organic sludge with the preheated raw material separated by the separation device and dries the organic sludge using the sensible heat of the preheated raw material; and a supply device that supplies the mixture discharged from the mixer to the raw material supply system of the cement calciner.

本発明によれば、有機汚泥の乾燥物と分取した予熱原料の混合物をセメント焼成装置の原料供給系統に戻すため、従来混合物をセメントキルンの窯尻部から仮焼炉までの間のダクトに戻した場合に発生する熱ロスを削減することができると共に、仮焼炉から分取した800℃程度の高温の予熱原料によって有機汚泥を乾燥させるため、使用する予熱原料の量も削減することができる。 According to the present invention, a mixture of dried organic sludge and separated preheated raw material is returned to the raw material supply system of the cement firing equipment, thereby reducing the heat loss that occurs when a conventional mixture is returned to the duct between the end of the cement kiln and the calciner. Furthermore, since the organic sludge is dried using high-temperature preheated raw material at approximately 800°C separated from the calciner, the amount of preheated raw material used can also be reduced.

上記有機汚泥の処理装置において、前記分取装置を、ケーシングの上半分が除去されたスクリューコンベヤとし、前記ケーシングの長手方向の開口縁部を前記仮焼炉の原料流れ部の壁面に沿って延設することができ、これによって、分取量が脈動することなく、安定運転を維持することができる。 In the above-mentioned organic sludge treatment device, the separation device is a screw conveyor with the upper half of the casing removed, and the longitudinal opening edge of the casing can be extended along the wall surface of the raw material flow section of the calciner, thereby preventing pulsation in the separation volume and maintaining stable operation.

上記有機汚泥の処理装置は、前記混合装置からのダスト、臭気及び水蒸気を含む排ガスを前記セメント焼成装置の最下段サイクロンのガス出口部に導入する導入装置を備えることができ、汚泥の乾燥により生じた臭気ガスをセメントキルン排ガスの脱硝用として有効利用しながら処理することができる。また、排ガスを仮焼炉やセメントキルンに戻すと仮焼の熱ロスになるが、本発明では最下段サイクロンのガス出口部(仮焼が完了した後の排ガス)に戻すので熱ロスを最小限に抑えることができる。 The organic sludge treatment device can be equipped with an introduction device that introduces exhaust gas containing dust, odor, and water vapor from the mixer into the gas outlet of the lowest cyclone of the cement calciner, allowing the odorous gas generated by sludge drying to be effectively utilized for denitrification of the cement kiln exhaust gas while being treated. Furthermore, while returning the exhaust gas to the calciner or cement kiln results in heat loss during calcination, the present invention returns the exhaust gas to the gas outlet of the lowest cyclone (exhaust gas after calcination is completed), minimizing heat loss.

前記混合装置の出口の混合物の温度を100℃以上とすることができ、これによって、有機汚泥を臭気の発生しない水分5質量%以下まで乾燥させることができると共に、輸送時の水分の凝縮によるトラブルを防ぐことができる。 The temperature of the mixture at the outlet of the mixing device can be set to 100°C or higher, which allows the organic sludge to be dried to a moisture content of 5% by mass or less, which does not produce an odor, and prevents problems caused by condensation of moisture during transportation.

また、本発明は、有機汚泥の処理方法であって、有機汚泥をセメント焼成装置の仮焼炉から分取した予熱原料と混合し、該予熱原料の顕熱を用いて前記有機汚泥を乾燥させ、混合物を前記セメント焼成装置の原料供給系統に供給することを特徴とする。 The present invention also provides a method for treating organic sludge, which comprises mixing the organic sludge with preheated raw material collected from the calciner of a cement calciner, drying the organic sludge using the sensible heat of the preheated raw material, and supplying the mixture to the raw material supply system of the cement calciner.

本発明によれば、有機汚泥の乾燥物と分取した予熱原料の混合物をセメント焼成装置の原料供給系統に戻すため、従来混合物をセメントキルンの窯尻部から仮焼炉までの間のダクトに戻した場合に発生する熱ロスを削減することができると共に、仮焼炉から分取した800℃程度の高温の予熱原料によって有機汚泥を乾燥させるため、使用する予熱原料の量も削減することができる。 According to the present invention, a mixture of dried organic sludge and separated preheated raw material is returned to the raw material supply system of the cement firing equipment, thereby reducing the heat loss that occurs when a conventional mixture is returned to the duct between the end of the cement kiln and the calciner. Furthermore, since the organic sludge is dried using high-temperature preheated raw material at approximately 800°C separated from the calciner, the amount of preheated raw material used can also be reduced.

上記有機汚泥の処理方法において、前記有機汚泥と前記予熱原料との混合時に発生したダスト、臭気及び水蒸気を含む排ガスを前記セメント焼成装置の最下段サイクロンのガス出口部に導入することができ、汚泥の乾燥により生じた臭気ガス中に含まれるアンモニア成分をセメントキルン排ガスの脱硝用として有効利用しながら処理することができる。 In the above-mentioned organic sludge treatment method, exhaust gas containing dust, odor, and water vapor generated when the organic sludge is mixed with the preheated raw material can be introduced into the gas outlet of the lowest cyclone of the cement firing device, and the ammonia components contained in the odorous gas generated by drying the sludge can be effectively utilized for denitrification of the cement kiln exhaust gas while being treated.

また、前記有機汚泥と前記分取した予熱原料の混合割合を、有機汚泥(水分を除いた固形分):分取した予熱原料=1:3乃至1:4とすることができ、これによって、安定的かつ短時間に水分を蒸発させることができる。また、有機汚泥の可燃分を不燃物である分取した予熱原料で希釈することで粉じん爆発の危険性を低減し、さらに、粘性の高い有機汚泥のハンドリング性を改善することができる。 The mixing ratio of the organic sludge to the separated preheated raw material can be set to organic sludge (solids excluding moisture): separated preheated raw material = 1:3 to 1:4, which allows for stable evaporation of moisture in a short period of time. Furthermore, by diluting the combustible components of the organic sludge with the separated preheated raw material, which is non-combustible, the risk of dust explosions can be reduced, and the handling of highly viscous organic sludge can be improved.

以上のように、本発明によれば、熱ロスが少なく、分取量も少なくて済み、安定運転を維持しながら有機汚泥を処理することができる。 As described above, according to the present invention, organic sludge can be treated with little heat loss and small amounts of separation, while maintaining stable operation.

本発明に係る有機汚泥の処理装置の一実施の形態を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an embodiment of an organic sludge treatment apparatus according to the present invention. 図1に示す有機汚泥の処理装置の分取装置の設置例を示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view showing an example of installation of a fractionation device in the organic sludge treatment device shown in FIG. 1. FIG.

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, the form for implementing the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る有機汚泥の処理装置を備えたセメント焼成装置を示し、このセメント焼成装置1は、セメントキルン2、仮焼炉3、プレヒータ4等の一般的なセメント焼成装置の構成要素に加え、仮焼炉3を下降する予熱原料R1からその一部を分取する分取装置5と、分取した予熱原料R2を有機汚泥供給装置6から供給される有機汚泥Sに混合しながら有機汚泥Sを乾燥させる混合装置8等を備える。尚、プレヒータ4は、4段又は5段のサイクロンを有するが、図1では、3段サイクロン4C1、4C2の上方に存在する装置の図示を省略している。有機汚泥Sとは、下水汚泥、製紙汚泥、ビルピット汚泥、食品汚泥等をいう。 Figure 1 shows a cement calcination apparatus equipped with an organic sludge treatment device according to the present invention. In addition to typical cement calcination apparatus components such as a cement kiln 2, a calciner 3, and a preheater 4, this cement calcination apparatus 1 also includes a fractionator 5 that fractionates a portion of the preheated raw material R1 descending through the calciner 3, and a mixer 8 that dries the organic sludge S while mixing the fractionated preheated raw material R2 with the organic sludge S supplied from the organic sludge supply device 6. The preheater 4 has four or five cyclones, but Figure 1 does not show the equipment above the three-stage cyclones 4C1 and 4C2. Organic sludge S refers to sewage sludge, paper sludge, building pit sludge, food sludge, etc.

分取装置5は、例えば、ケーシング5aの上半分(円筒状ケーシングの上側半分)が除去されて上方が開放されたスクリューコンベヤを用いることができる。図2に示すように、分取装置5は仮焼炉3を貫通するケーシング5aの長手方向の開口縁部5bを仮焼炉3の予熱原料R1の流れ部の壁面3aに沿って延設する。壁面3aに沿って流れる予熱原料R1が円滑に分取装置5に導入されるため、分取量が脈動することなく、安定運転を維持することができる。尚、上記以外の構成を有する分取装置を用いることもできる。 The fraction collection device 5 can be, for example, a screw conveyor with the upper half of the casing 5a (the upper half of a cylindrical casing) removed and the top open. As shown in Figure 2, the fraction collection device 5 has the longitudinal opening edge 5b of the casing 5a that passes through the calciner 3 extending along the wall surface 3a of the flow section of the preheated raw material R1 in the calciner 3. Because the preheated raw material R1 flowing along the wall surface 3a is smoothly introduced into the fraction collection device 5, stable operation can be maintained without pulsation in the amount of fraction collection. It should be noted that fraction collection devices with configurations other than those described above can also be used.

混合装置8は、図1に示すように、水平軸8aに多数のブレード8bが取り付けられ、水平軸8aを回転させることでブレード8bも回転するパグミル等であって、有機汚泥Sと分取した予熱原料R2の混合乾燥と搬送を同時に行う。この混合装置8は上述のものに限定されず、有機汚泥Sを分取した予熱原料R2の顕熱で乾燥させることができる他の種類の装置でも採用可能である。 As shown in Figure 1, the mixer 8 is a pug mill or similar device with multiple blades 8b attached to a horizontal shaft 8a. Rotating the horizontal shaft 8a also rotates the blades 8b, and the mixer simultaneously mixes, dries, and transports the organic sludge S and the separated preheated raw material R2. This mixer 8 is not limited to the above-described type, and other types of devices capable of drying the organic sludge S using the sensible heat of the separated preheated raw material R2 can also be used.

図示を省略するが、混合装置8には、混合装置8からのダスト、臭気及び水蒸気を含む排ガスGを最下段サイクロン(図示例では最下段サイクロン4A2)のガス出口部に導入する導入装置が設けられる。 Although not shown in the figure, the mixing device 8 is provided with an introduction device that introduces exhaust gas G containing dust, odor, and water vapor from the mixing device 8 into the gas outlet of the lowest cyclone (lowest cyclone 4A2 in the illustrated example).

次に、上記構成を有するセメント焼成装置1を用いた本発明に係る有機汚泥の処理方法について図1を参照しながら説明する。 Next, the organic sludge treatment method according to the present invention using the cement firing apparatus 1 having the above-described configuration will be explained with reference to Figure 1.

セメント焼成装置1の運転時に、有機汚泥供給装置6を介して有機汚泥Sを混合装置8に供給すると共に、仮焼炉3を下降する予熱原料R1の一部を分取装置5で分取し、分取した予熱原料R2を混合装置8に導入して有機汚泥Sを乾燥させる。 When the cement firing apparatus 1 is operating, organic sludge S is supplied to the mixer 8 via the organic sludge supply device 6, and a portion of the preheated raw material R1 descending through the calciner 3 is separated by the separation device 5, and the separated preheated raw material R2 is introduced into the mixer 8 to dry the organic sludge S.

予熱原料R2の分取量は、分取装置5のスクリューコンベヤの回転数を変更することで即時に調整することができ、有機汚泥Sの供給量が変化した場合にも、予熱原料R2の分取量を即時に調整して対応することができ、安定した処理が可能となる。 The amount of preheated raw material R2 dispensed can be instantly adjusted by changing the rotation speed of the screw conveyor of the dispenser 5. Even if the supply amount of organic sludge S changes, the amount of preheated raw material R2 dispensed can be instantly adjusted to accommodate the change, enabling stable processing.

混合装置8における有機汚泥Sと分取した予熱原料R2の混合割合を、有機汚泥S(水分を除いた固形分):分取した予熱原料R2=1:3~1:4に調整することが好ましい。これによって、安定的かつ短時間に水分を蒸発させることができる。また、有機汚泥Sの可燃分を不燃物である予熱原料R2で希釈することで粉じん爆発の危険性を低減し、さらに、粘性の高い有機汚泥のハンドリング性を改善することができる。It is preferable to adjust the mixing ratio of organic sludge S and separated preheated raw material R2 in the mixer 8 to organic sludge S (solids excluding moisture): separated preheated raw material R2 = 1:3 to 1:4. This allows for stable evaporation of moisture in a short period of time. Furthermore, diluting the combustible content of organic sludge S with the non-combustible preheated raw material R2 reduces the risk of dust explosions and improves the handleability of highly viscous organic sludge.

混合装置8において、有機汚泥Sと予熱原料R2を好ましくは1~5分間程度混合撹拌しながら搬送し、分取した予熱原料R2の顕熱によって有機汚泥Sを加熱して乾燥させる。尚、分取されなかった予熱原料R1は、通常通り仮焼炉3、最下段サイクロン4A1、4A2で脱炭酸された後、セメントキルン2で焼成されてセメントクリンカが生成する。In the mixer 8, the organic sludge S and preheated raw material R2 are conveyed while being mixed and stirred, preferably for 1 to 5 minutes, and the organic sludge S is heated and dried using the sensible heat of the separated preheated raw material R2. The remaining preheated raw material R1 is decarbonated in the usual way in the calciner 3 and the lowest cyclones 4A1 and 4A2, and then burned in the cement kiln 2 to produce cement clinker.

表1は、上記のようにして乾燥させた有機汚泥Sと予熱原料R2の混合物Mの水分(質量%)と臭気の関係を示す。 Table 1 shows the relationship between the moisture content (mass%) and odor of the mixture M of organic sludge S and preheated raw material R2 dried as described above.

水分の測定は、JIS Z 7302-3「廃棄物固形化燃料-第3部:水分試験方法」に準拠した方法で行った。すなわち、試料を107±2℃で1時間加熱乾燥した際の、乾燥前後の質量差を試料に対する質量百分率をもって水分とした。Moisture content was measured in accordance with JIS Z 7302-3 "Refuse-derived fuel - Part 3: Moisture content test method." Specifically, the sample was heated and dried at 107±2°C for 1 hour, and the difference in mass before and after drying was taken as the mass percentage of the sample.

一方、臭気の強さは以下の手順で測定した。
(1)試料100gを1Lのポリ容器に密封する。
(2)30℃の恒温環境下で1時間静値する。
(3)フレックスポンプを使用して、試料を封入したポリ容器内の気体を3Lガスバッグに採取する。
(4)採取したガスバッグ内の気体の臭気の強さを、ニオイセンサ(株式会社カルモア製ネオシグマを)用いて計測する。
On the other hand, the odor intensity was measured by the following procedure.
(1) 100 g of sample is sealed in a 1 L plastic container.
(2) Allow to stand for 1 hour in a constant temperature environment of 30°C.
(3) Using a flex pump, collect the gas from the plastic container containing the sample into a 3 L gas bag.
(4) The odor intensity of the gas collected from the gas bag is measured using an odor sensor (Neo Sigma, manufactured by Calmor Corporation).

上記ニオイセンサの指示値において、人が不快感を許容できる臭気の強さは600以下である。表1より、臭気の強さが600となる水分は5質量%であり、混合物Mの水分を5質量%以下とするため、混合装置8の出口の混合物Mの温度を100℃以上とする。これによって、有機汚泥(混合物M)を臭気の発生しない水分まで乾燥させることができると共に、輸送時のハンドリング性を改善することができる。 The odor intensity that humans can tolerate as unpleasant, based on the odor sensor readings, is 600 or less. From Table 1, the moisture content at which an odor intensity of 600 is reached is 5% by mass. To keep the moisture content of mixture M at 5% by mass or less, the temperature of mixture M at the outlet of mixing device 8 is set to 100°C or higher. This allows the organic sludge (mixture M) to be dried to a moisture content that does not produce an odor, and also improves handling during transport.

混合物Mは、臭気の発生しない水分5質量%以下まで乾燥させたため、セメント焼成装置1の原料供給系統、すなわち、原料置場からプレヒータ4への原料供給装置までに戻すことができる。これにより、従来混合物Mをセメントキルン2の窯尻部から仮焼炉3までの間のダクト等に戻した場合に発生する熱ロスを50kJ/kg-cli程度削減することができる。また、仮焼炉から分取した800℃程度の高温の予熱原料によって有機汚泥を乾燥させるため、使用する予熱原料の量も削減することができる。 Because mixture M has been dried to a moisture content of 5% by mass or less, which does not produce an odor, it can be returned to the raw material supply system of the cement burning device 1, i.e., from the raw material storage area to the raw material supply device to the preheater 4. This reduces the heat loss that would occur if mixture M were previously returned to a duct or the like between the end of the cement kiln 2 and the calciner 3 by approximately 50 kJ/kg-cli. Furthermore, because the organic sludge is dried using high-temperature preheated raw material at approximately 800°C taken from the calciner, the amount of preheated raw material used can also be reduced.

一方、混合装置8からのダスト、臭気及び水蒸気を含む排ガスGをセメント焼成装置1最下段サイクロン4A2のガス出口部に戻し、有機汚泥Sの乾燥により生じた臭気ガスをセメントキルン排ガスの脱硝用として有効利用しながら処理する。また、排ガスGを仮焼炉3やセメントキルン2に戻すと仮焼の熱ロスになるが、本発明では最下段サイクロン4A2のガス出口部(仮焼が完了した後の排ガス)に戻すので熱ロスが最小限となる。
1 セメント焼成装置
2 セメントキルン
3 仮焼炉
4 プレヒータ
5 分取装置
6 有機汚泥供給装置
8 混合装置
G 排ガス
M 混合物
R1、R2 予熱原料
S 有機汚泥
Meanwhile, exhaust gas G containing dust, odor, and water vapor from the mixer 8 is returned to the gas outlet of the lowest cyclone 4A2 of the cement burning apparatus 1, where odorous gases produced by drying the organic sludge S are effectively utilized for denitrification of the cement kiln exhaust gas. Furthermore, while returning exhaust gas G to the calciner 3 or cement kiln 2 results in a heat loss during calcination, in the present invention, heat loss is minimized by returning it to the gas outlet of the lowest cyclone 4A2 (exhaust gas after calcination is completed).
1 Cement burning device 2 Cement kiln 3 Calciner 4 Preheater 5 Separation device 6 Organic sludge supply device 8 Mixing device G Exhaust gas M Mixture R1, R2 Preheated raw material S Organic sludge

Claims (7)

セメント焼成装置の仮焼炉から予熱原料を分取する分取装置と、
有機汚泥を前記分取装置で分取された予熱原料と混合し、該予熱原料の顕熱を用いて前記有機汚泥を乾燥させる混合装置と、
該混合装置から排出された混合物を原料置場からプレヒータへの原料供給装置までに戻す供給装置とを備えることを特徴とする有機汚泥の処理装置。
a sampling device that samples preheated raw materials from a calciner of the cement burning device;
a mixer that mixes the organic sludge with the preheated raw material separated by the separation device and dries the organic sludge using the sensible heat of the preheated raw material;
a supply device for returning the mixture discharged from the mixer from the raw material storage area to the raw material supply device for the preheater;
前記分取装置は、ケーシングの上半分が除去されたスクリューコンベヤであって、前記ケーシングの長手方向の開口縁部が前記仮焼炉の原料流れ部の壁面に沿って延設されることを特徴とする請求項1に記載の有機汚泥の処理装置。2. The organic sludge treatment apparatus according to claim 1, wherein the separation device is a screw conveyor with the upper half of the casing removed, and the longitudinal opening edge of the casing extends along the wall surface of the raw material flow section of the calciner. 前記混合装置からのダスト、臭気及び水蒸気を含む排ガスを前記セメント焼成装置の最下段サイクロンのガス出口部に導入する導入装置を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機汚泥の処理装置。3. The organic sludge treatment apparatus according to claim 1, further comprising an introducing device that introduces the exhaust gas containing dust, odor, and water vapor from the mixing device into a gas outlet of the lowest cyclone of the cement burning apparatus. 前記混合装置の出口の混合物の温度を100℃以上とすることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の有機汚泥の処理装置。4. The organic sludge treatment apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the mixture at the outlet of the mixer is set to 100° C. or higher. 有機汚泥をセメント焼成装置の仮焼炉から分取した予熱原料と混合し、該予熱原料の顕熱を用いて前記有機汚泥を乾燥させ、混合物を原料置場からプレヒータへの原料供給装置までに戻すことを特徴とする有機汚泥の処理方法。A method for treating organic sludge, comprising mixing organic sludge with preheated raw material taken from a calciner of a cement calciner, drying the organic sludge using the sensible heat of the preheated raw material, and returning the mixture from a raw material storage area to a raw material supply device for a preheater. 前記有機汚泥と前記予熱原料との混合時に発生したダスト、臭気及び水蒸気を含む排ガスを前記セメント焼成装置の最下段サイクロンのガス出口部に導入することを特徴とする請求項5に記載の有機汚泥の処理方法。6. The method for treating organic sludge according to claim 5, wherein exhaust gas containing dust, odor, and water vapor generated when the organic sludge and the preheated raw material are mixed is introduced into a gas outlet of a lowermost cyclone of the cement burning apparatus. 前記有機汚泥と前記分取した予熱原料の混合割合を、有機汚泥(水分を除いた固形分):分取した予熱原料=1:3乃至1:4とすることを特徴とする請求項5又は6に記載の有機汚泥の処理方法。7. The method for treating organic sludge according to claim 5 or 6, wherein the mixing ratio of the organic sludge to the separated preheated raw material is organic sludge (solid content excluding water): separated preheated raw material = 1:3 to 1:4.
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