JP2009204265A - Rotary kiln type sludge dryer and its safety stop method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary kiln type sludge dryer and its safety stop method for preventing spontaneous ignition within the dryer during stop of sludge drying operation of the dryer and safely performing a stop process without causing failure also of other equipment such as a heat exchanger installed at a rear stage. <P>SOLUTION: After stop of sludge drying operation of the dryer, based on a detection signal of either of inlet side temperature of a rotating drum, a CO concentration inside the drum or thermal expansion amount (linear expansion amount) in the axial direction of an agitating shaft 102 or the rotating drum, presence/absence of spontaneous ignition within the rotating drum is monitored, and either one of filling of nitrogen to inside of the rotating drum or input of water spray or dehydrated sludge is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロータリーキルン型汚泥乾燥装置とその安全停止方法に係り、前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止時における乾燥装置内の自然発火を防止し、さらには後段に設置された熱交換器等の他の機器の損傷及び発火も防止することができるロータリーキルン型汚泥乾燥装置とその安全停止方法に関する。   The present invention relates to a rotary kiln-type sludge drying apparatus and a safety stop method thereof, and prevents spontaneous ignition in the drying apparatus when the drying apparatus stops the sludge drying operation, and further includes a heat exchanger and the like installed at a subsequent stage. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotary kiln-type sludge drying apparatus capable of preventing damage and ignition of equipment and a method for safely stopping the apparatus.

乾燥機を備えたシステムでは、被処理物を乾燥させるための高温の燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスを乾燥機内に導入して被処理物を直接加熱若しくは間接加熱することにより被処理物を乾燥させている。このようなシステムでは、通常停止時や異常が発生した際の非常停止時にはまず被処理物の供給が停止されるが、被処理物が乾燥機内に供給されない状態で燃焼ガスが流入すると、乾燥機内が高温雰囲気となり乾燥機本体が損傷したり、機内に残る乾燥処理物が燃焼ガスに晒されることで過乾燥となり可燃性のガスが発生し、乾燥機後段で爆発したりする危険性がある。また、過乾燥となった処理物自身も自然発火し、周辺機器に重大な損傷を与える危険がある。   In a system equipped with a dryer, a high-temperature combustion gas for drying the object to be processed is generated, and the object to be processed is directly or indirectly heated by introducing the combustion gas into the dryer. It is dried. In such a system, at the time of a normal stop or an emergency stop when an abnormality occurs, the supply of the object to be processed is stopped first. However, if the combustion gas flows in without the object to be processed being supplied into the dryer, However, there is a risk that the dryer body will be damaged due to the high temperature atmosphere, or that the dried product remaining in the machine will be exposed to combustion gas, resulting in overdrying and generation of flammable gas, and explosion after the dryer. In addition, the overdried product itself may spontaneously ignite and there is a risk of serious damage to peripheral equipment.

このような問題を避けるため、従来は乾燥機内に燃焼ガスを供給する循環ファンの吸込みダンパを停止し、乾燥機内に流入する燃焼ガスを遮断するようにしていた。
同様の構成として特許文献1(特開2005−195278号公報)には、運転立下時において、燃焼ガスを生成する熱風炉のバーナ火炎が消えた場合に、熱風を乾燥機内に導入するための燃焼ファンの作動を停止する構成が開示されている。
In order to avoid such a problem, conventionally, the suction damper of the circulation fan that supplies the combustion gas into the dryer is stopped to block the combustion gas flowing into the dryer.
As a similar configuration, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-195278) describes a method for introducing hot air into a dryer when the burner flame of a hot stove generating combustion gas disappears at the time of operation. A configuration for stopping the operation of the combustion fan is disclosed.

しかし近年、熱効率向上のために乾燥機の後段に熱交換器が設置されることがあり、特許文献1に記載されるように、熱交換器に導入される高温側ガスとして脱臭炉の燃焼ガスを、低温側ガスとして乾燥機からの乾燥排ガスを利用したシステムの場合、乾燥機が停止して低温側の乾燥排ガスが供給されなくなると、熱交換器が急激に温度上昇し、該熱交換器が損傷若しくは発火する惧れがあった。従って、このようなシステムの場合は、低温側の乾燥排ガスを遮断することは危険である。   However, in recent years, in order to improve the thermal efficiency, a heat exchanger may be installed at the rear stage of the dryer. As described in Patent Document 1, the combustion gas of the deodorization furnace is used as the high temperature side gas introduced into the heat exchanger. In the case of a system using dry exhaust gas from a dryer as the low temperature side gas, when the dryer stops and the dry exhaust gas on the low temperature side is not supplied, the heat exchanger suddenly rises in temperature and the heat exchanger There was a risk of damage or fire. Therefore, in such a system, it is dangerous to shut off the dry exhaust gas on the low temperature side.

このような問題を解決するため、本件特許出願人は、特許文献2(特願2006−326254号)に記載の乾燥機を備えた熱処理システム及びその運転方法を提供している。詳しくは、乾燥機の乾燥排ガス出口側と熱交換器とが乾燥排ガス排出ラインを介して接続され、該熱交換器にて昇温された乾燥排ガスを燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼炉と前記乾燥機の燃焼ガス入口側とが燃焼ガス供給ラインを介して接続され、前記熱交換器は、前記乾燥排ガスと前記燃焼ガスの少なくとも一部が導入されこれらの間で熱交換を行うようにした乾燥機を備えた熱処理システムにおいて、
前記乾燥排ガス排出ライン上に、定常運転時は開の状態に維持され前記乾燥機の停止時に閉に切り替えられる遮断ダンパを設けるとともに、前記燃焼ガス供給ライン上に、前記乾燥機の停止時に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を設けた構成としている。
In order to solve such a problem, the present patent applicant provides a heat treatment system including a dryer described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application No. 2006-326254) and an operation method thereof. Specifically, a combustion furnace in which a dry exhaust gas outlet side of a dryer and a heat exchanger are connected via a dry exhaust gas discharge line, and combustion gas is generated by burning dry exhaust gas heated at the heat exchanger. A combustion gas inlet side of the dryer is connected via a combustion gas supply line, and the heat exchanger is configured so that at least a part of the dry exhaust gas and the combustion gas is introduced and performs heat exchange therebetween. In the heat treatment system equipped with a dryer,
Provided on the dry exhaust gas discharge line is a shut-off damper that is kept open during steady operation and is switched off when the dryer is stopped, and is inactive when the dryer is stopped on the combustion gas supply line An inert gas supply means for supplying gas is provided.

特許文献2によれば、乾燥機出口側の乾燥排ガス排出ライン上に遮断ダンパを設け、停止時に遮断ダンパを閉じることで高温の過熱ガスが乾燥機内に供給されることを防止する。これにより、乾燥機が高温化することを防止でき、乾燥機本体の損傷や乾燥機内に残留した乾燥処理物の発火を防止できる。さらに、過乾燥による可燃性ガスの大量発生を防止し、後段での爆発の危険性を防ぐことができる。さらにまた、遮断ダンパを低温の乾燥排ガス排出ラインに設置したため、高温雰囲気での使用を避けることができ、信頼性が高くかつ材料コストの安いダンパとすることができる。また、停止時に乾燥機入口側に不活性ガスを供給するようにしたため、リーク酸素により乾燥機内の酸素濃度が上昇することを防止できる。尚、システムの停止条件によっては遮断ダンパを閉じるインターロックを設けるようにしてもよい。   According to Patent Document 2, a shut-off damper is provided on the dry exhaust gas discharge line on the dryer outlet side, and the shut-off damper is closed when stopped to prevent high-temperature superheated gas from being supplied into the dryer. Thereby, it is possible to prevent the dryer from being heated to a high temperature, and it is possible to prevent damage to the dryer body and ignition of the dried processed product remaining in the dryer. Furthermore, it is possible to prevent a large amount of flammable gas from being generated due to overdrying, and to prevent the risk of explosion at a later stage. Furthermore, since the shut-off damper is installed in the low-temperature dry exhaust gas discharge line, use in a high-temperature atmosphere can be avoided, and the damper can have high reliability and low material cost. In addition, since the inert gas is supplied to the dryer inlet side at the time of stoppage, it is possible to prevent the oxygen concentration in the dryer from increasing due to leaked oxygen. An interlock that closes the shut-off damper may be provided depending on the stop condition of the system.

特開2005−195278号公報JP 2005-195278 A 特願2006−326254号Japanese Patent Application No. 2006-326254

上記したように、乾燥機を備えたシステムの問題点として、乾燥機の停止時に機内が高温となり乾燥機本体の損傷や被処理物の過乾燥による発火、さらには可燃性ガスの発生による爆発などの危険性があった。
この対策として、特許文献1に記載されるように乾燥に用いられる燃焼ガスを遮断する方法が挙げられるが、乾燥機の後段側に熱交換器を備え、低温側ガスとして乾燥排ガスを利用している場合には、乾燥排ガスの循環停止により熱交換器が高温化し、熱交換器の損傷や発火の惧れがある。
As mentioned above, problems with systems equipped with dryers include high temperatures inside the dryer when the dryer is stopped, damage to the dryer body, ignition due to overdrying of the workpiece, and explosion due to generation of flammable gases. There was a danger of.
As a countermeasure, there is a method of shutting off the combustion gas used for drying as described in Patent Document 1, but a heat exchanger is provided on the rear side of the dryer, and dry exhaust gas is used as a low-temperature side gas. In such a case, the heat exchanger is heated to a high temperature due to the circulation of the dry exhaust gas, and the heat exchanger may be damaged or ignited.

これに対して特許文献2に記載される方法では、乾燥機が高温化することを防止でき、乾燥機本体の損傷や乾燥機内に残留した乾燥処理物の発火を防止できる。しかし、乾燥機出口側の乾燥排ガス排出ライン上に遮断ダンパを設け、停止時に遮断ダンパを閉じることで高温の過熱ガスが乾燥機内に供給されることを防止すると、一部ガスが圧力の低い入口側へ逆流する流れが生じる惧れがある。
また、通常運転時は乾燥機内の状況を乾燥機出口温度で監視するが、停止工程で乾燥機への熱風供給を停止したあとは、出口側温度だけでは乾燥機内の状況を十分把握できない可能性がある。
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、乾燥装置の汚泥乾燥運転停止時における乾燥装置内の自然発火を防止し、さらには後段に設置された熱交換器等の他の機器にも不具合を発生させることなく安全に停止工程を行うことができるロータリーキルン型汚泥乾燥装置とその安全停止方法を提供することを目的とする。
On the other hand, in the method described in Patent Document 2, it is possible to prevent the dryer from becoming high temperature, and it is possible to prevent damage to the dryer body and ignition of the dried processed material remaining in the dryer. However, if a shut-off damper is provided on the dry exhaust gas discharge line on the dryer outlet side and the shut-off damper is closed during stoppage to prevent high-temperature superheated gas from being supplied into the dryer, some of the gas may have a low pressure inlet. There is a possibility that a reverse flow will occur.
In addition, during normal operation, the condition inside the dryer is monitored at the outlet temperature of the dryer, but after the hot air supply to the dryer is stopped in the stop process, there is a possibility that the situation inside the dryer cannot be fully grasped only by the outlet side temperature. There is.
Therefore, in view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention prevents spontaneous ignition in the drying device when the drying operation of the drying device is stopped, and also in other devices such as a heat exchanger installed in the subsequent stage. It is an object of the present invention to provide a rotary kiln-type sludge drying apparatus and a safe stopping method thereof that can safely perform a stopping process without causing a problem.

そこで、本発明はかかる課題を解決するために、回転ドラム軸線方向に沿って挿通された汚泥撹拌軸を具えたロータリーキルン本体入口側に汚泥投入口と汚泥の乾燥に用いられる燃焼ガス導入口を、一方本体出口側に乾燥処理物排出口と、汚泥の乾燥で生じた乾燥排ガスを排出する乾燥排ガス出口を夫々設けたロータリーキルン型汚泥乾燥装置の安全停止方法において、
前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止後、前記回転ドラム入口側温度、該ドラム内のCO濃度、前記撹拌軸若しくは回転ドラムの軸方向の熱膨張量(線膨張量)のいずれかの検知信号に基づいて、前記回転ドラム内の自然発火の有無を監視し、該回転ドラム内への窒素封入、水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか一を行うことを特徴とする。
Therefore, in order to solve such a problem, the present invention provides a sludge inlet and a combustion gas inlet used for drying sludge on the rotary kiln main body inlet side provided with a sludge stirring shaft inserted along the axial direction of the rotating drum. On the other hand, in the safety stop method of the rotary kiln type sludge drying apparatus provided with the dried product discharge port on the main body outlet side and the dried exhaust gas outlet for discharging the dried exhaust gas generated by the sludge drying,
After the sludge drying operation of the drying apparatus is stopped, based on detection signals of the temperature at the rotary drum inlet side, the CO concentration in the drum, and the thermal expansion amount (linear expansion amount) in the axial direction of the stirring shaft or the rotary drum. Then, the presence or absence of spontaneous ignition in the rotating drum is monitored, and any one of nitrogen sealing, water spraying, or dewatered sludge charging into the rotating drum is performed.

本発明によれば、汚泥乾燥運転停止後、検知信号として、回転ドラム入口側温度、ドラム内のCO濃度、撹拌軸若しくは回転ドラムの軸方向の熱膨張量のいずれかを検知することで、回転ドラム内の自然発火の有無を監視することができる。これにより、回転ドラム内への窒素封入、水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか一を行い、乾燥装置内における温度上昇を抑える処置が適切に行なうことができる。よって、乾燥装置の熱損を防止することができ、さらには後段に設置された熱交換器等の他の機器にも不具合を発生させることなく安全に停止工程を行うことができる。   According to the present invention, after the sludge drying operation is stopped, the detection signal is detected by detecting any of the temperature at the inlet side of the rotating drum, the CO concentration in the drum, and the thermal expansion amount in the axial direction of the stirring shaft or the rotating drum. The presence or absence of spontaneous ignition in the drum can be monitored. As a result, any one of nitrogen sealing, water spraying, and dewatered sludge charging into the rotating drum can be performed, and a measure for suppressing the temperature rise in the drying apparatus can be appropriately performed. Therefore, the heat loss of the drying apparatus can be prevented, and furthermore, the stopping process can be safely performed without causing any trouble in other equipment such as a heat exchanger installed in the subsequent stage.

また、前記自然発火監視のための検知信号が前記回転ドラム入口側温度である前記記載のロータリーキルン型汚泥乾燥装置の安全停止方法において、
水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか若しくは両方の選択が前記回転ドラム入口側温度の温度上昇変化率に基づいて決定されることを特徴とする。
前記回転ドラム入口側温度の温度上昇が急激な際は、水噴霧が有効であるが、急激な水蒸気の発生を伴う恐れがある。このような恐れがある場合、含水率の高い脱水汚泥を追加投入する。前記回転ドラム入口側温度の温度上昇に応じて、処置を選択する。
このように、乾燥装置の回転ドラム入口側温度の上昇変化率により、乾燥装置内における温度上昇を抑える処置を選択することで、回転ドラム内の自然発火を防止するとともに、急激な水分蒸発の危険性を防いで汚泥品温を下げることができる。
また、前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止が、前記汚泥投入口よりの汚泥投入停止と燃焼ガス入口よりの燃焼ガス導入停止と回転ドラムの駆動停止によって行われることを特徴とする。
Further, in the safety stop method of the rotary kiln-type sludge drying apparatus according to the above, wherein the detection signal for the spontaneous combustion monitoring is the rotary drum inlet side temperature,
The selection of either or both of water spray and dehydrated sludge is determined based on the rate of change in temperature rise of the rotary drum inlet side temperature.
Water spraying is effective when the temperature of the rotary drum inlet side temperature is abrupt, but there is a risk of sudden generation of water vapor. If there is such a fear, additional dehydrated sludge with a high water content is added. A treatment is selected according to the temperature rise of the rotary drum inlet side temperature.
In this way, by selecting a measure that suppresses the temperature rise in the drying device based on the rate of change in the temperature at the inlet side of the rotating drum of the drying device, it is possible to prevent spontaneous ignition in the rotating drum and to prevent the sudden evaporation of moisture. This can prevent sludge and reduce the temperature of sludge products.
Further, the sludge drying operation of the drying device is stopped by the sludge input stop from the sludge input, the combustion gas introduction stop from the combustion gas inlet, and the rotation drum drive stop.

また、装置の発明として、回転ドラム軸線方向に沿って挿通された汚泥撹拌軸を具えたロータリーキルン本体入口側に汚泥投入口と汚泥の乾燥に用いられる燃焼ガス導入口を、一方本体出口側に乾燥処理物排出口と、汚泥の乾燥で生じた乾燥排ガスを排出する乾燥排ガス出口を夫々設けたロータリーキルン型汚泥乾燥装置において、
前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止後、前記回転ドラム入口側温度、該ドラム内のCO濃度、前記撹拌軸若しくは回転ドラムの軸方向の熱膨張量(線膨張量)のいずれかの検知信号に基づいて、前記回転ドラム内の自然発火の有無を監視する自然発火監視手段と、
該監視手段の監視結果に基づいて、該回転ドラム内への窒素封入、水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか一を行う消炎手段とを具えたことを特徴とする。
In addition, as an invention of the apparatus, a sludge inlet and a combustion gas inlet used for drying sludge are provided on the rotary kiln main body inlet side provided with a sludge agitation shaft inserted along the axis of the rotating drum. In the rotary kiln type sludge drying device provided with the treated product discharge port and the dry exhaust gas outlet for discharging the dry exhaust gas generated by the sludge drying,
After the sludge drying operation of the drying apparatus is stopped, based on detection signals of the temperature at the rotary drum inlet side, the CO concentration in the drum, and the thermal expansion amount (linear expansion amount) in the axial direction of the stirring shaft or the rotary drum. Spontaneous ignition monitoring means for monitoring the presence or absence of spontaneous ignition in the rotating drum,
And a flame extinguishing means for performing any one of nitrogen filling, water spraying and dewatering sludge charging based on the monitoring result of the monitoring means.

さらに、前記監視信号が前記回転ドラム入口側温度である前記記載のロータリーキルン型汚泥乾燥装置において、
水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか若しくは両方の選択が前記回転ドラム入口側温度の温度上昇変化率に基づいて決定されるコントローラを具えたことを特徴とする。
これにより、上述した方法の発明と同様の効果を有する。
Furthermore, in the rotary kiln-type sludge drying apparatus according to the above, wherein the monitoring signal is the rotary drum inlet side temperature,
It is characterized in that a controller is provided in which selection of either or both of water spraying and dewatered sludge charging is determined based on a rate of change in temperature of the rotary drum inlet side temperature.
This has the same effect as the method invention described above.

以上記載のごとく本発明によれば、汚泥乾燥運転停止後、検知信号として、回転ドラム入口側温度、ドラム内のCO濃度、撹拌軸若しくは回転ドラムの軸方向の熱膨張量のいずれかを検知することで、回転ドラム内の自然発火の有無を監視することができる。これにより、回転ドラム内への窒素封入、水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか一を行い、乾燥装置内における温度上昇を抑える処置が適切に行なうことができ、自然発火を防止することができる。また、乾燥装置の熱損を防止することができ、さらには後段に設置された熱交換器等の他の機器にも不具合を発生させることなく安全に停止工程を行うことができる。
また、乾燥装置の回転ドラム入口側温度の上昇変化率により、乾燥装置内における温度上昇を抑える処置を選択することで、回転ドラム内の自然発火を防止するとともに、急激な水分蒸発の危険性を防いで汚泥品温を下げることができる。
As described above, according to the present invention, after the sludge drying operation is stopped, as the detection signal, any one of the temperature at the rotary drum inlet side, the CO concentration in the drum, and the thermal expansion amount in the axial direction of the stirring shaft or the rotary drum is detected. Thus, the presence or absence of spontaneous ignition in the rotating drum can be monitored. Thus, any one of nitrogen sealing, water spraying or dewatered sludge charging into the rotating drum can be performed, and a measure for suppressing the temperature rise in the drying apparatus can be appropriately performed, and spontaneous ignition can be prevented. . Moreover, the heat loss of the drying apparatus can be prevented, and furthermore, the stopping process can be safely performed without causing any trouble in other equipment such as a heat exchanger installed in the subsequent stage.
In addition, by selecting a measure that suppresses the temperature rise in the drying device based on the rate of change in the temperature at the inlet side of the rotating drum of the drying device, it prevents spontaneous ignition in the rotating drum and reduces the risk of sudden moisture evaporation. It can prevent and lower the sludge product temperature.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図1は従来のロータリーキルン型汚泥乾燥装置を備えた熱処理システムの基本構成図、図2は実施例1に係るロータリーキルン型汚泥乾燥装置の構成図、図3は乾燥装置停止時における乾燥装置の撹拌軸伸び経時変化を示す図、図4は実施例2に係るロータリーキルン型汚泥乾燥装置の構成図である。
ここで、汚泥とは、下水汚泥、パルプスラッジ、糞尿汚泥、家畜汚泥等であり、特に脱水汚泥が好適に用いられる。
また、乾燥装置の停止時とは、汚泥投入口よりの汚泥投入停止と燃焼ガス入口よりの燃焼ガス導入停止と回転ドラムの駆動停止によるものである。また、異常時における非常停止時を含むものである。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
1 is a basic configuration diagram of a heat treatment system provided with a conventional rotary kiln type sludge drying device, FIG. 2 is a configuration diagram of a rotary kiln type sludge drying device according to Example 1, and FIG. 3 is a stirring shaft of the drying device when the drying device is stopped. FIG. 4 is a diagram showing a change with time in elongation, and FIG. 4 is a configuration diagram of a rotary kiln-type sludge drying apparatus according to Example 2.
Here, sludge is sewage sludge, pulp sludge, manure sludge, livestock sludge, and the like, and dehydrated sludge is particularly preferably used.
The term “when the drying apparatus is stopped” means that the sludge is stopped from the sludge inlet, the combustion gas is stopped from the combustion gas inlet, and the rotation drum is stopped. In addition, the emergency stop at the time of abnormality is included.

従来の熱処理システムは、図1に示すように、汚泥を乾燥させる乾燥機1と、乾燥機1から排出される乾燥排ガスを集塵するサイクロン2と、サイクロン2を経た乾燥排ガスを燃焼して燃焼ガスを生成する乾燥機燃焼炉3と、乾燥機1からの乾燥排ガスと乾燥機燃焼炉3からの燃焼ガスとの間で熱交換を行う循環ガス予熱器4と、該循環ガス予熱器4にて冷却された燃焼ガスを処理する排ガス処理ライン5と、を備えた構成となっている。   As shown in FIG. 1, the conventional heat treatment system burns and burns a dryer 1 that dries sludge, a cyclone 2 that collects dry exhaust gas discharged from the dryer 1, and a dry exhaust gas that passes through the cyclone 2. A dryer combustion furnace 3 for generating gas, a circulating gas preheater 4 for exchanging heat between the dried exhaust gas from the dryer 1 and the combustion gas from the dryer combustion furnace 3, and the circulating gas preheater 4 And an exhaust gas treatment line 5 for treating the cooled combustion gas.

乾燥機1としては、汚泥を乾燥させる構造であれば何れでもよいが、特に直接加熱式乾燥機が好ましい。一例として、図1に示すようなロータリーキルン式の乾燥機が挙げられる。これは、キルン本体101に撹拌軸102が偏芯した状態で挿設され、該撹拌軸102には複数のパドル103が設けられる。キルン本体101の一側には汚泥投入口と、他側には乾燥処理物排出口が形成されるとともに、該キルン本体101には、汚泥の乾燥に用いられる燃焼ガスを導入する燃焼ガス入口と、汚泥の乾燥で生じた乾燥排ガスを排出する乾燥排ガス出口が設けられている。キルン本体内に投入された汚泥は、高速で回転する撹拌軸102と、該撹拌軸102に対して逆方向に低速で回転するキルン本体101によりキルン内を移送されながら、燃焼ガスと接触することにより乾燥される。汚泥として下水汚泥を用いる場合には、上記した構成を有するロータリーキルン式乾燥機が適している。これは、下水汚泥の含水率によって粘度が高くなる域があるため、撹拌軸102を高速で回転することにより汚泥のキルン本体101への固着を防止できるためである。   The dryer 1 may have any structure as long as the sludge is dried, but a direct heating dryer is particularly preferable. As an example, there is a rotary kiln type dryer as shown in FIG. This is inserted into the kiln main body 101 in a state where the stirring shaft 102 is eccentric, and the stirring shaft 102 is provided with a plurality of paddles 103. A sludge inlet is formed on one side of the kiln main body 101, and a dried product discharge outlet is formed on the other side. The kiln main body 101 has a combustion gas inlet for introducing a combustion gas used for drying sludge. In addition, a dry exhaust gas outlet is provided for discharging dry exhaust gas generated by sludge drying. The sludge introduced into the kiln body is brought into contact with the combustion gas while being transferred through the kiln by the stirring shaft 102 rotating at a high speed and the kiln body 101 rotating at a low speed in the opposite direction to the stirring shaft 102. It is dried by. When sewage sludge is used as the sludge, a rotary kiln dryer having the above-described configuration is suitable. This is because there is a region where the viscosity increases depending on the water content of the sewage sludge, and therefore, the sludge can be prevented from sticking to the kiln body 101 by rotating the stirring shaft 102 at a high speed.

乾燥機燃焼炉3は、可燃性ガスを含む乾燥排ガスを燃焼させる装置であり、必要に応じて補助燃料を投入するようになっている。
循環ガス予熱器4は、乾燥機1からの乾燥排ガスが低温側ガス入口に導入され、乾燥機燃焼炉3からの燃焼ガスの少なくとも一部が高温側ガス入口に導入され、該乾燥排ガスと燃焼ガスとの間で熱交換を行う装置であり、乾燥排ガスの昇温とともに燃焼ガスの冷却を目的としている。循環ガス予熱器4は、相変化を伴わないガス−ガス熱交換器である。冷却された燃焼ガスは、原則として後段側の排ガス処理ライン5に送給される。
The dryer combustion furnace 3 is a device for burning dry exhaust gas containing a combustible gas, and supplementary fuel is supplied as necessary.
In the circulating gas preheater 4, the dry exhaust gas from the dryer 1 is introduced into the low temperature side gas inlet, and at least a part of the combustion gas from the dryer combustion furnace 3 is introduced into the high temperature side gas inlet. It is a device for exchanging heat with gas, and aims to cool the combustion gas as the dry exhaust gas rises in temperature. The circulating gas preheater 4 is a gas-gas heat exchanger without phase change. In principle, the cooled combustion gas is fed to the exhaust gas treatment line 5 on the rear stage side.

排ガス処理ライン5は、少なくとも酸性ガス除去装置501を備えている。酸性ガス除去装置501は、SOやHCl等の酸性ガスを除去する装置であり、スクラバ、バグフィルタ等が挙げられる。
スクラバは、苛性ソーダ等のアルカリ剤を含む洗浄水を噴霧することによって酸性ガスを除去する。このとき排ガス温度も低下させることができる。スクラバは、SOの除去に適しているため、処理対象としては燃焼ガス中にSOが多く含まれる下水汚泥が好ましい。
The exhaust gas treatment line 5 includes at least an acid gas removal device 501. The acidic gas removal device 501 is a device that removes acidic gas such as SO x and HCl, and examples thereof include a scrubber and a bag filter.
The scrubber removes acid gas by spraying cleaning water containing an alkaline agent such as caustic soda. At this time, the exhaust gas temperature can also be lowered. Since the scrubber is suitable for removal of SO x , sewage sludge containing a large amount of SO x in the combustion gas is preferable as a treatment target.

ここで、系内のガス流れを説明する。尚、ここに記載される温度は一実施例であり、これらに限定されるものではない。
乾燥機1から排出された200℃の乾燥排ガスは、乾燥ガス排出ライン31を介してサイクロン2に導かれ、該サイクロン2にて集塵された後乾燥排ガス排出ライン32を通って循環ガス予熱器4に送給される。このとき、乾燥排ガスの少なくとも一部は、循環ガスライン38を介して乾燥機の燃焼ガス入口側へ送給される。循環ガスライン38上にはダンパ46が設置され、循環ガス流量を調整することで乾燥用の燃焼ガス温度を調整するようになっている。
Here, the gas flow in the system will be described. In addition, the temperature described here is one Example, and is not limited to these.
The 200 ° C. dry exhaust gas discharged from the dryer 1 is guided to the cyclone 2 through the dry gas discharge line 31, collected in the cyclone 2, and then passed through the dry exhaust gas discharge line 32 to circulate gas preheater. 4 is sent. At this time, at least a part of the dry exhaust gas is fed to the combustion gas inlet side of the dryer via the circulation gas line 38. A damper 46 is installed on the circulating gas line 38, and the combustion gas temperature for drying is adjusted by adjusting the circulating gas flow rate.

循環ガス予熱器4にて550℃まで昇温された排ガスはガス送給ライン34を介して乾燥機燃焼炉3に供給され、乾燥機燃焼炉3にて燃焼脱臭される。乾燥機燃焼炉3にて生成された950℃の高温の燃焼ガスは、その少なくとも一部を乾燥用に用いる燃焼ガスとして燃焼ガス供給ライン35を通って乾燥機1に供給され、残りはガス送給ライン36を通って循環ガス予熱器4に導かれて冷却される。冷却された燃焼ガスは、循環ガス予熱器4から排出され排ガス処理ライン5へ送給される。   The exhaust gas heated up to 550 ° C. by the circulating gas preheater 4 is supplied to the dryer combustion furnace 3 through the gas feed line 34, and is deodorized by the dryer combustion furnace 3. The high-temperature combustion gas at 950 ° C. generated in the dryer combustion furnace 3 is supplied to the dryer 1 through the combustion gas supply line 35 as a combustion gas used for drying at least a part thereof, and the rest is sent as gas. It is led to the circulating gas preheater 4 through the supply line 36 and cooled. The cooled combustion gas is discharged from the circulating gas preheater 4 and supplied to the exhaust gas treatment line 5.

乾燥ガス排出ライン32上には循環ファン44が設置され、これにより上記したようなガス流れが形成されるようになっている。このとき原則として、ファン吸込み口側のダンパ43の出力が15〜30%になるように、循環ファン44の電動機回転数をステップ制御する。
また、乾燥排ガス排出ライン32上で且つ循環ファン44より上流側には、ダンパ43が設置されている。そして、乾燥機1の乾燥排ガス出口の排ガス温度、流量に基づいてダンパ43を開度制御し、乾燥排ガスの流量を調整するようになっている。また、同様に、乾燥排ガス出口の排ガス温度、流量に基づいて誘引ファンの回転数を適宜調整するとよい。
A circulation fan 44 is installed on the dry gas discharge line 32 so that the gas flow as described above is formed. At this time, as a general rule, the motor rotation speed of the circulation fan 44 is step-controlled so that the output of the damper 43 on the fan suction port side is 15 to 30%.
A damper 43 is installed on the dry exhaust gas discharge line 32 and upstream of the circulation fan 44. The opening degree of the damper 43 is controlled based on the exhaust gas temperature and flow rate at the outlet of the dry exhaust gas of the dryer 1 to adjust the flow rate of the dry exhaust gas. Similarly, the rotational speed of the attracting fan may be appropriately adjusted based on the exhaust gas temperature and flow rate at the outlet of the dry exhaust gas.

図1に示すような構成を有する熱処理システムにおいては、乾燥機1の停止時に高温の燃焼ガスが乾燥機内に供給されると乾燥機本体が損傷する危険が懸念される。また、乾燥機1内に残留した乾燥処理物が高温の加熱ガスに晒されることで過乾燥となり、可燃性のガスが発生し、後段で爆発する危険性がある。さらに、過乾燥となった処理物自身も発火し、周辺機器に重大な損傷を与える危険がある。   In the heat treatment system having the configuration shown in FIG. 1, there is a concern that the dryer main body may be damaged if high-temperature combustion gas is supplied into the dryer when the dryer 1 is stopped. Moreover, when the dried processed material remaining in the dryer 1 is exposed to a high-temperature heating gas, it becomes over-dried, and a combustible gas is generated, and there is a risk of explosion at a later stage. Moreover, the overdried product itself may ignite and there is a risk of serious damage to peripheral equipment.

そこで、乾燥機1の後流側で且つ循環ファン44より上流側の乾燥ガス排出ライン32上に、乾燥排ガスを遮断する遮断ダンパ41を設けた構成としている。この遮断ダンパ41は、定常運転時は開の状態に維持されるが、乾燥機1の停止時には閉に切り替えて乾燥排ガスの流れを遮断するようになっている。尚、システムの停止条件によっては遮断ダンパ41を閉じるインターロックを設けるようにしてもよい。
また、燃焼ガス供給ライン35上には不活性ガス供給手段が設けられている。この不活性ガス供給手段は、窒素ガス供給手段であることが好ましい。窒素ガス供給手段は、窒素ガス供給ライン50と、該窒素ガス供給ライン50上に設けられた遮断ダンパ51とから構成される。この遮断ダンパ51は、定常運転時は閉の状態に維持されているが、乾燥機1の停止時には遮断ダンパ51を開に切り替えられて窒素ガスを供給するようになっている。
Therefore, a shut-off damper 41 that shuts off the dry exhaust gas is provided on the dry gas discharge line 32 on the downstream side of the dryer 1 and upstream of the circulation fan 44. The shutoff damper 41 is kept open during steady operation, but is closed when the dryer 1 is stopped to shut off the flow of dry exhaust gas. An interlock for closing the shutoff damper 41 may be provided depending on the stop condition of the system.
An inert gas supply means is provided on the combustion gas supply line 35. This inert gas supply means is preferably a nitrogen gas supply means. The nitrogen gas supply means includes a nitrogen gas supply line 50 and a shut-off damper 51 provided on the nitrogen gas supply line 50. The shut-off damper 51 is kept closed during steady operation, but when the dryer 1 is stopped, the shut-off damper 51 is switched to open to supply nitrogen gas.

また、乾燥排ガス排出ライン32上の遮断ダンパ41の入口側と出口側に不活性ガスを供給する第2の不活性ガス供給手段を設けることが好ましい。この第2の不活性ガス供給手段も窒素ガス供給手段であることが好ましく、この場合窒素ガス供給ライン53と、該窒素ガス供給ライン上に設けられた遮断ダンパ54とから構成する。この遮断ダンパ54は、定常運転時は閉の状態に維持されているが、乾燥機1の停止時には遮断ダンパ54を開に切り替えて窒素ガスを供給する。   In addition, it is preferable to provide second inert gas supply means for supplying an inert gas to the inlet side and the outlet side of the shutoff damper 41 on the dry exhaust gas discharge line 32. The second inert gas supply means is also preferably a nitrogen gas supply means. In this case, the second inert gas supply means includes a nitrogen gas supply line 53 and a shut-off damper 54 provided on the nitrogen gas supply line. The shut-off damper 54 is kept closed during normal operation, but when the dryer 1 is stopped, the shut-off damper 54 is switched to open to supply nitrogen gas.

さらに、乾燥機の停止時に酸性ガス除去装置501より下流側の燃焼ガスを循環ガス予熱器4に導入する燃焼ガス返送ライン37と、該燃焼ガス返送ライン37上に位置する遮断ダンパ42とを設けることが好ましい。そして、定常運転時には遮断ダンパ42を閉の状態に維持し、乾燥機の停止時には遮断ダンパ42を開に切り替えて、低温で且つ低酸素濃度の燃焼ガスを循環ガス予熱器4に供給する。   Further, a combustion gas return line 37 for introducing the combustion gas downstream from the acid gas removing device 501 to the circulating gas preheater 4 when the dryer is stopped, and a shut-off damper 42 located on the combustion gas return line 37 are provided. It is preferable. The shut-off damper 42 is kept closed during steady operation, and the shut-off damper 42 is switched to open when the dryer is stopped to supply low-temperature and low oxygen concentration combustion gas to the circulating gas preheater 4.

図2を参照して、実施例1に係るロータリーキルン型汚泥乾燥装置について説明する。尚、実施例1及び実施例2は、上述した図1の熱処理システムに基づくものであり、図1と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
図2において、ロータリーキルン型汚泥乾燥装置は、脱水汚泥を乾燥する乾燥機1を主とした装置であり、ロータリーキルン式の乾燥機を用いている。乾燥機1は、キルン本体101に撹拌軸102が偏芯した状態で挿設され、該撹拌軸102には複数のパドル103が設けられる。キルン本体101の一側には汚泥投入口と、他側には乾燥処理物排出口が形成されるとともに、該キルン本体101には、汚泥の乾燥に用いられる燃焼ガスを導入する燃焼ガス入口と、汚泥の乾燥で生じた乾燥排ガスを排出する乾燥排ガス出口が設けられている。キルン本体内に投入された汚泥は、高速で回転する撹拌軸102と、該撹拌軸102に対して逆方向に低速で回転するキルン本体101によりキルン内を移送されながら、燃焼ガスと接触することにより乾燥される。乾燥排ガスは、乾燥排ガス出口より乾燥ガス排出ライン31を介してサイクロン2(図1)に導かれる。
また、燃焼ガス供給ライン35上には不活性ガス供給手段が設けられている。この不活性ガス供給手段は、窒素ガス供給手段であることが好ましい。窒素ガス供給手段は、窒素ガス供給ライン50と、該窒素ガス供給ライン50上に設けられた遮断ダンパ51とから構成される。この遮断ダンパ51は、定常運転時は閉の状態に維持されているが、乾燥機1の停止時には遮断ダンパ51を開に切り替えられて窒素ガスを供給するようになっている。
With reference to FIG. 2, the rotary kiln type sludge drying apparatus which concerns on Example 1 is demonstrated. In addition, Example 1 and Example 2 are based on the heat processing system of FIG. 1 mentioned above, The detailed description is abbreviate | omitted about the structure similar to FIG.
In FIG. 2, the rotary kiln type sludge drying apparatus is an apparatus mainly including a dryer 1 for drying dewatered sludge, and uses a rotary kiln type dryer. The dryer 1 is inserted into the kiln main body 101 with the stirring shaft 102 being eccentric, and the stirring shaft 102 is provided with a plurality of paddles 103. A sludge inlet is formed on one side of the kiln main body 101, and a dried product discharge outlet is formed on the other side. The kiln main body 101 has a combustion gas inlet for introducing a combustion gas used for drying sludge. In addition, a dry exhaust gas outlet is provided for discharging dry exhaust gas generated by sludge drying. The sludge introduced into the kiln body is brought into contact with the combustion gas while being transferred through the kiln by the stirring shaft 102 rotating at a high speed and the kiln body 101 rotating at a low speed in the opposite direction to the stirring shaft 102. It is dried by. The dry exhaust gas is led from the dry exhaust gas outlet to the cyclone 2 (FIG. 1) via the dry gas discharge line 31.
An inert gas supply means is provided on the combustion gas supply line 35. This inert gas supply means is preferably a nitrogen gas supply means. The nitrogen gas supply means includes a nitrogen gas supply line 50 and a shut-off damper 51 provided on the nitrogen gas supply line 50. The shut-off damper 51 is kept closed during steady operation, but when the dryer 1 is stopped, the shut-off damper 51 is switched to open to supply nitrogen gas.

また、乾燥機1は、回転ドラム入口側温度(乾燥機入口部温度)を検知する乾燥機入口部温度計12と、回転ドラム出口側温度(乾燥機出口部温度)を検知する乾燥機出口部温度計(不図示)と、乾燥機内のCO濃度を検知するCO濃度計13と、撹拌軸102の熱伸びを計測する撹拌軸伸び計測装置14を備えている。なお、乾燥機入口部温度計12は乾燥機入口部の固定端面の燃焼ガス導入口内部に温度計を設置することで、乾燥機内部の温度を検知する事が可能である。また、回転ドラム入口側の外側でも内側でも設置可能であるが、回転ドラム内側に設置するとドラム内の汚泥による影響が懸念されるためドラム外側が好ましい。乾燥機への熱風供給を停止し、乾燥装置の停止時では、出口側温度だけでは乾燥機内の状況を十分把握できないため、入口側温度を計測し、乾燥機内の状況または自然発火の有無を監視する。
また、撹拌軸伸び計測装置14により撹拌軸102の熱伸びを監視しているが、回転ドラムの熱伸びを監視してもよい。また目視による監視でもよい。
Further, the dryer 1 includes a dryer inlet thermometer 12 that detects the temperature of the rotary drum inlet (dryer inlet temperature), and a dryer outlet that detects the temperature of the rotary drum outlet (dryer outlet temperature). A thermometer (not shown), a CO concentration meter 13 for detecting the CO concentration in the dryer, and a stirring shaft elongation measuring device 14 for measuring the thermal elongation of the stirring shaft 102 are provided. In addition, the dryer inlet part thermometer 12 can detect the temperature inside a dryer by installing a thermometer inside the combustion gas inlet of the fixed end surface of a dryer inlet part. Moreover, although it can be installed either on the outer side or on the inner side of the rotary drum entrance, if it is installed on the inner side of the rotary drum, there is a concern about the influence of sludge in the drum, so the outer side of the drum is preferable. When the supply of hot air to the dryer is stopped and the drying device is stopped, it is not possible to grasp the situation inside the dryer with the outlet side temperature alone, so the inlet side temperature is measured and the situation inside the dryer or the presence of spontaneous ignition is monitored. To do.
Moreover, although the thermal elongation of the stirring shaft 102 is monitored by the stirring shaft elongation measuring device 14, the thermal elongation of the rotating drum may be monitored. Visual monitoring may also be used.

ここで、図3に乾燥装置停止時における乾燥装置の撹拌軸伸び経時変化を示す。図3に示すように、乾燥装置停止時において、乾燥機内の温度低下に伴い撹拌軸伸びも少なくなっていくことがわかる。このように、乾燥機入口部温度、乾燥機出口部温度とともに、撹拌軸の熱伸びを監視することは、乾燥機内の温度上昇、自然発火の有無を検知することに有効である。   Here, FIG. 3 shows the change with time of the stirring axis elongation of the drying apparatus when the drying apparatus is stopped. As shown in FIG. 3, it can be seen that when the drying apparatus is stopped, the stirring shaft elongation decreases as the temperature in the dryer decreases. As described above, monitoring the thermal elongation of the stirring shaft together with the dryer inlet temperature and the dryer outlet temperature is effective for detecting the temperature rise in the dryer and the presence or absence of spontaneous ignition.

図2において、汚泥投入口よりの汚泥投入停止と、遮断ダンパ41を遮断して燃焼ガス入口よりの燃焼ガス導入停止と、回転ドラムの駆動停止によって乾燥装置が汚泥乾燥運転を停止すると、乾燥機内の乾燥汚泥の品温が高い場合、乾燥機内の乾燥汚泥が自然発火する場合がある。そこで、自然発火を検知するために、回転ドラム入口側温度と、乾燥機内のCO濃度、熱伸びを計測して自然発火の有無を監視する。自然発火を検知した場合は、例えば警報(不図示)を発報し、乾燥機1内に窒素ガスを供給したり、水噴霧を行なったりする。水噴霧は、回転ドラム入口側温度の温度上昇が急激な際は、有効な手段である。しかし、高温の乾燥機内で水を噴霧すると水蒸気が急激に発生するという恐れがある。   In FIG. 2, when the drying apparatus stops the sludge drying operation by stopping the sludge input from the sludge inlet, shutting off the shut-off damper 41 and stopping the introduction of the combustion gas from the combustion gas inlet, and stopping the driving of the rotating drum, When the temperature of the dried sludge is high, the dried sludge in the dryer may spontaneously ignite. Therefore, in order to detect spontaneous ignition, the presence or absence of spontaneous ignition is monitored by measuring the temperature on the inlet side of the rotary drum, the CO concentration in the dryer, and the thermal elongation. When spontaneous ignition is detected, for example, an alarm (not shown) is issued, and nitrogen gas is supplied into the dryer 1 or sprayed with water. Water spray is an effective means when the temperature rise of the rotary drum inlet side temperature is abrupt. However, when water is sprayed in a high-temperature dryer, there is a risk that water vapor is rapidly generated.

そこで、水蒸気が急激に発生する恐れがある場合、含水率の高い脱水汚泥を追加投入する。含水率が高い脱水汚泥を追加投入することで、急激な水分蒸発を伴わずに乾燥機内の温度を下げることができ、また汚泥品温を下げることができる。なお、このとき投入する脱水汚泥は常温である。また、転ドラム入口側温度の温度上昇に基づいて水噴霧+脱水汚泥の両方を投入することも可能である。
このように、乾燥装置の回転ドラム入口側温度の上昇変化率により、乾燥装置内における温度上昇を抑える処置を選択することで、回転ドラム内の自然発火を防止するとともに、急激な水分蒸発の危険性を防いで汚泥品温を下げることができる。これは、乾燥装置の熱損を防止することができ、さらには後段に設置された熱交換器等の機器の不具合防止にもつながる。
Therefore, when there is a risk of sudden generation of water vapor, additional dehydrated sludge with a high water content is added. By additionally adding dehydrated sludge having a high water content, the temperature in the dryer can be lowered without rapid water evaporation, and the sludge product temperature can be lowered. In addition, the dewatered sludge thrown at this time is normal temperature. It is also possible to add both water spray and dewatered sludge based on the temperature rise of the inlet side temperature of the rotating drum.
In this way, by selecting a measure that suppresses the temperature rise in the drying device based on the rate of change in the temperature at the inlet side of the rotating drum of the drying device, it is possible to prevent spontaneous ignition in the rotating drum and to prevent the sudden evaporation of moisture. This can prevent sludge and reduce the temperature of sludge products. This can prevent heat loss of the drying apparatus, and also leads to prevention of malfunctions of equipment such as a heat exchanger installed in the subsequent stage.

次に、図4を参照して、実施例2に係るロータリーキルン型汚泥乾燥装置について説明する。なお、実施例1と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
図4において、ロータリーキルン型汚泥乾燥装置は、脱水汚泥を乾燥する乾燥機1を主とした装置であり、ロータリーキルン式の乾燥機を用いている。乾燥機1は、キルン本体に撹拌軸102が偏芯した状態で挿設され、該撹拌軸102には複数のパドルが設けられる。キルン本体の一側には汚泥投入口と、他側には乾燥処理物排出口が形成されるとともに、該キルン本体には、汚泥の乾燥に用いられる燃焼ガスを導入する燃焼ガス入口と、汚泥の乾燥で生じた乾燥排ガスを排出する乾燥排ガス出口が設けられている。キルン本体内に投入された汚泥は、高速で回転する撹拌軸102と、該撹拌軸102に対して逆方向に低速で回転するキルン本体によりキルン内を移送されながら、燃焼ガスと接触することにより乾燥される。乾燥排ガスは、乾燥排ガス出口より乾燥ガス排出ライン31を介してサイクロン2(図1)に導かれる。
また、燃焼ガス供給ライン35上には不活性ガス供給手段が設けられている。この不活性ガス供給手段は、窒素ガス供給手段であることが好ましい。窒素ガス供給手段は、窒素ガス供給ライン50と、該窒素ガス供給ライン50上に設けられた遮断ダンパ51とから構成される。この遮断ダンパ51は、定常運転時は閉の状態に維持されているが、乾燥機1の停止時には遮断ダンパ51を開に切り替えられて窒素ガスを供給するようになっている。
Next, with reference to FIG. 4, the rotary kiln type sludge drying apparatus which concerns on Example 2 is demonstrated. Detailed description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
In FIG. 4, the rotary kiln type sludge drying apparatus is an apparatus mainly including a dryer 1 for drying dewatered sludge, and uses a rotary kiln type dryer. The dryer 1 is inserted into the kiln body with the stirring shaft 102 being eccentric, and the stirring shaft 102 is provided with a plurality of paddles. A sludge inlet is formed on one side of the kiln main body and a dried product discharge outlet is formed on the other side. The kiln main body has a combustion gas inlet for introducing a combustion gas used for drying sludge, and a sludge. A dry exhaust gas outlet is provided for exhausting the dry exhaust gas generated by the drying. The sludge thrown into the kiln main body is brought into contact with the combustion gas while being transferred through the kiln by the stirring shaft 102 rotating at a high speed and the kiln main body rotating at a low speed in the opposite direction to the stirring shaft 102. Dried. The dry exhaust gas is led from the dry exhaust gas outlet to the cyclone 2 (FIG. 1) via the dry gas discharge line 31.
An inert gas supply means is provided on the combustion gas supply line 35. This inert gas supply means is preferably a nitrogen gas supply means. The nitrogen gas supply means includes a nitrogen gas supply line 50 and a shut-off damper 51 provided on the nitrogen gas supply line 50. The shut-off damper 51 is kept closed during steady operation, but when the dryer 1 is stopped, the shut-off damper 51 is switched to open to supply nitrogen gas.

また、乾燥機1は、回転ドラム入口側温度(乾燥機入口部温度)を検知する乾燥機入口部温度計12と、回転ドラム出口側温度(乾燥機出口部温度)を検知する乾燥機出口部温度計(不図示)と、乾燥機内のCO濃度を検知するCO濃度計13と、撹拌軸102の熱伸びを計測する撹拌軸伸び計測装置14を備えている。なお、乾燥機入口部温度計12は乾燥機入口部の固定端面の燃焼ガス導入口内部に温度計を設置することで、乾燥機内部の温度を検知する事が可能である。また、回転ドラム入口側の外側でも内側でも設置可能であるが、回転ドラム内側に設置するとドラム内の汚泥による影響が懸念されるためドラム外側が好ましい。乾燥機への熱風供給を停止し、乾燥装置の停止時では、出口側温度だけでは乾燥機内の状況を十分把握できないため、入口側温度を計測し、乾燥機内の状況または自然発火の有無を監視する。
また、実施例1と同様に、撹拌軸伸び計測装置14により撹拌軸102の熱伸びを監視しているが、回転ドラムの熱伸びを監視してもよい。また目視による監視でもよい。
Further, the dryer 1 includes a dryer inlet thermometer 12 that detects the temperature of the rotary drum inlet (dryer inlet temperature), and a dryer outlet that detects the temperature of the rotary drum outlet (dryer outlet temperature). A thermometer (not shown), a CO concentration meter 13 for detecting the CO concentration in the dryer, and a stirring shaft elongation measuring device 14 for measuring the thermal elongation of the stirring shaft 102 are provided. In addition, the dryer inlet part thermometer 12 can detect the temperature inside a dryer by installing a thermometer inside the combustion gas inlet of the fixed end surface of a dryer inlet part. Moreover, although it can be installed either on the outer side or on the inner side of the rotary drum entrance, if it is installed on the inner side of the rotary drum, there is a concern about the influence of sludge in the drum, so the outer side of the drum is preferable. When the supply of hot air to the dryer is stopped and the drying device is stopped, it is not possible to grasp the situation inside the dryer with the outlet side temperature alone, so the inlet side temperature is measured and the situation inside the dryer or the presence of spontaneous ignition is monitored. To do.
Further, as in the first embodiment, the thermal elongation of the stirring shaft 102 is monitored by the stirring shaft elongation measuring device 14, but the thermal elongation of the rotating drum may be monitored. Visual monitoring may also be used.

また実施例1と同様に、自然発火を検知するために、回転ドラム入口側温度と、乾燥機内のCO濃度、熱伸びを計測して自然発火の有無を監視する。自然発火を検知した場合は、例えば警報(不図示)を発報し、乾燥機1内に窒素ガスを供給したり、水噴霧を行なったりする。また、水蒸気が急激に発生する恐れがある場合、含水率の高い脱水汚泥を追加投入する。さらに、回転ドラム入口側温度の温度上昇に基づいて水噴霧+脱水汚泥の両方を投入することも可能である。   Similarly to Example 1, in order to detect spontaneous ignition, the temperature on the rotary drum inlet side, the CO concentration in the dryer, and the thermal elongation are measured to monitor the presence or absence of spontaneous ignition. When spontaneous ignition is detected, for example, an alarm (not shown) is issued, and nitrogen gas is supplied into the dryer 1 or sprayed with water. In addition, when there is a possibility that water vapor is suddenly generated, dehydrated sludge having a high water content is additionally added. Further, both water spray and dewatered sludge can be added based on the temperature rise of the rotary drum inlet side temperature.

図4では、上述した構成の他に、回転ドラム入口側温度の温度上昇に基づいて水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか若しくは両方の選択を決定するコントローラ15と、コントローラ15により乾燥機1内に水噴霧量を制御するモータ16と、乾燥機1内に水を噴霧するポンプ17と、コントローラ15により乾燥機1内に脱水汚泥量を制御するモータ19と、モータ19をON/OFFして汚泥を乾燥機1内に投入するスクリューフィーダ20で構成されている。
コントローラ15により回転ドラム入口側温度の温度上昇に基づいて水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか若しくは両方の選択を決定し、乾燥装置の回転ドラム入口側温度の上昇変化率により、乾燥装置内における温度上昇を抑える処置を選択することで、回転ドラム内の自然発火を防止するとともに、急激な水分蒸発の危険性を防いで汚泥品温を下げることができる。
In FIG. 4, in addition to the above-described configuration, a controller 15 that determines whether or not to spray water spray or dehydrated sludge based on the temperature rise of the rotary drum inlet side temperature, and the controller 15 in the dryer 1 A motor 16 for controlling the amount of water sprayed, a pump 17 for spraying water into the dryer 1, a motor 19 for controlling the amount of dewatered sludge in the dryer 1 by the controller 15, and turning the motor 19 ON / OFF The screw feeder 20 is used to feed sludge into the dryer 1.
The controller 15 determines either or both of water spraying and dewatered sludge charging based on the temperature rise of the rotary drum inlet side temperature. By selecting a measure to suppress the temperature rise, it is possible to prevent spontaneous ignition in the rotating drum and to prevent the risk of rapid water evaporation and to reduce the sludge product temperature.

本発明によれば、ロータリーキルン型汚泥乾燥装置とその安全停止方法に係り、前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止時における乾燥装置内の自然発火を防止し、さらには後段に設置された熱交換器等の他の機器の損傷及び発火も防止することができるロータリーキルン型汚泥乾燥装置とその安全停止方法として有益である。   According to the present invention, the rotary kiln-type sludge drying apparatus and the safety stop method thereof prevent spontaneous ignition in the drying apparatus when the drying apparatus stops the sludge drying operation, and further include a heat exchanger installed in the subsequent stage. It is useful as a rotary kiln type sludge drying apparatus and its safe stopping method that can prevent other equipment from being damaged and ignited.

従来のロータリーキルン型汚泥乾燥装置を備えた熱処理システムの基本構成図である。It is a basic block diagram of the heat processing system provided with the conventional rotary kiln type sludge drying apparatus. 実施例1に係るロータリーキルン型汚泥乾燥装置の構成図である。It is a block diagram of the rotary kiln type sludge drying apparatus which concerns on Example 1. FIG. 乾燥装置停止時における乾燥装置の撹拌軸伸び経時変化を示す図である。It is a figure which shows the stirring axis elongation time-dependent change of a drying apparatus at the time of a drying apparatus stop. 実施例2に係るロータリーキルン型汚泥乾燥装置の構成図である。It is a block diagram of the rotary kiln type sludge drying apparatus which concerns on Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 乾燥機
2 サイクロン
3 乾燥機燃焼炉
4 循環ガス予熱器
5 排ガス処理ライン
12 乾燥機入口部温度計
13 CO濃度計
14 撹拌軸伸び計測装置
15 コントローラ
31 乾燥排ガス排出ライン
35 燃焼ガス供給ライン
38 乾燥排ガス循環ライン
41 遮断ダンパ
50、53 窒素ガス供給ライン
102 撹拌軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dryer 2 Cyclone 3 Dryer combustion furnace 4 Circulating gas preheater 5 Exhaust gas treatment line 12 Dryer inlet thermometer 13 CO concentration meter 14 Stirring shaft elongation measuring device 15 Controller 31 Dry exhaust gas discharge line 35 Combustion gas supply line 38 Drying Exhaust gas circulation line 41 Blocking damper 50, 53 Nitrogen gas supply line 102 Stirring shaft

Claims (5)

回転ドラム軸線方向に沿って挿通された汚泥撹拌軸を具えたロータリーキルン本体入口側に汚泥投入口と汚泥の乾燥に用いられる燃焼ガス導入口を、一方本体出口側に乾燥処理物排出口と、汚泥の乾燥で生じた乾燥排ガスを排出する乾燥排ガス出口を夫々設けたロータリーキルン型汚泥乾燥装置の安全停止方法において、
前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止後、前記回転ドラム入口側温度、該ドラム内のCO濃度、前記撹拌軸若しくは回転ドラムの軸方向の熱膨張量(線膨張量)のいずれかの検知信号に基づいて、前記回転ドラム内の自然発火の有無を監視し、該回転ドラム内への窒素封入、水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか一を行うことを特徴とするロータリーキルン型汚泥乾燥装置の安全停止方法。
A rotary kiln with a sludge agitation shaft inserted along the axis of the rotating drum is provided with a sludge inlet on the main body inlet side and a combustion gas inlet used for drying sludge, while a dried product outlet on the main body outlet side, and sludge. In the safety stop method of the rotary kiln type sludge drying device provided with the dry exhaust gas outlet for discharging the dry exhaust gas generated by the drying of
After the sludge drying operation of the drying apparatus is stopped, based on detection signals of the temperature at the rotary drum inlet side, the CO concentration in the drum, and the thermal expansion amount (linear expansion amount) in the axial direction of the stirring shaft or the rotary drum. The rotary kiln-type sludge drying apparatus is safely stopped by monitoring the presence or absence of spontaneous ignition in the rotary drum and performing any one of nitrogen filling, water spraying and dewatered sludge charging into the rotary drum. Method.
前記自然発火監視のための検知信号が前記回転ドラム入口側温度である請求項1記載のロータリーキルン型汚泥乾燥装置の安全停止方法において、
水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか若しくは両方の選択が前記回転ドラム入口側温度の温度上昇変化率に基づいて決定されることを特徴とするロータリーキルン型汚泥乾燥装置の安全停止方法。
In the safe stop method of the rotary kiln type sludge drying device according to claim 1, wherein the detection signal for monitoring the spontaneous ignition is the temperature at the inlet side of the rotary drum.
A method for safely stopping a rotary kiln-type sludge drying apparatus, wherein the selection of either or both of water spray and dewatered sludge is determined based on the rate of change in temperature of the rotary drum inlet side temperature.
前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止が、前記汚泥投入口よりの汚泥投入停止と燃焼ガス入口よりの燃焼ガス導入停止と回転ドラムの駆動停止によって行われることを特徴とする請求項1記載のロータリーキルン型汚泥乾燥装置の安全停止方法。   2. The rotary kiln type according to claim 1, wherein the sludge drying operation of the drying device is stopped by the sludge input stop from the sludge input, the combustion gas introduction stop from the combustion gas inlet, and the rotation drum drive stop. Safe stop method for sludge drying equipment. 回転ドラム軸線方向に沿って挿通された汚泥撹拌軸を具えたロータリーキルン本体入口側に汚泥投入口と汚泥の乾燥に用いられる燃焼ガス導入口を、一方本体出口側に乾燥処理物排出口と、汚泥の乾燥で生じた乾燥排ガスを排出する乾燥排ガス出口を夫々設けたロータリーキルン型汚泥乾燥装置において、
前記乾燥装置の汚泥乾燥運転停止後、前記回転ドラム入口側温度、該ドラム内のCO濃度、前記撹拌軸若しくは回転ドラムの軸方向の熱膨張量(線膨張量)のいずれかの検知信号に基づいて、前記回転ドラム内の自然発火の有無を監視する自然発火監視手段と、
該監視手段の監視結果に基づいて、該回転ドラム内への窒素封入、水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか一を行う消炎手段と、を具えたことを特徴とするロータリーキルン型汚泥乾燥装置。
A rotary kiln with a sludge agitation shaft inserted along the axis of the rotating drum is provided with a sludge inlet on the main body inlet side and a combustion gas inlet used for drying sludge, while a dried product outlet on the main body outlet side, and sludge. In the rotary kiln type sludge drying apparatus provided with the dry exhaust gas outlet for discharging the dry exhaust gas generated by the drying of
After the sludge drying operation of the drying apparatus is stopped, based on detection signals of the temperature at the rotary drum inlet side, the CO concentration in the drum, and the thermal expansion amount (linear expansion amount) in the axial direction of the stirring shaft or the rotary drum. Spontaneous ignition monitoring means for monitoring the presence or absence of spontaneous ignition in the rotating drum,
A rotary kiln-type sludge drying apparatus, comprising: flame extinguishing means for performing any one of nitrogen filling, water spraying, and dewatered sludge charging based on a monitoring result of the monitoring means.
前記監視信号が前記回転ドラム入口側温度である請求項4記載のロータリーキルン型汚泥乾燥装置において、
水噴霧若しくは脱水汚泥の投入のいずれか若しくは両方の選択が前記回転ドラム入口側温度の温度上昇変化率に基づいて決定されるコントローラを具えたことを特徴とするロータリーキルン型汚泥乾燥装置。
In the rotary kiln type sludge drying apparatus according to claim 4, wherein the monitoring signal is the rotary drum inlet side temperature.
A rotary kiln-type sludge drying apparatus comprising a controller in which selection of either or both of water spray and dewatered sludge is determined based on a rate of change in temperature of the rotary drum inlet side temperature.
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