JP3574088B2 - 地盤改良材の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水汚泥、産廃汚泥等の汚泥の脱水ケーキに生石灰、消石灰等の石灰類を混合混練し造粒した造粒物を、２室型の流動層乾燥・焼成炉に投入して上流側の第１室で乾燥を行い、下流側の第２室で有機物焼却・石灰焼成を行って地盤改良材を製造する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水汚泥、産廃汚泥等は、脱水乾燥された後、流動層炉又はロータリキルン等で汚泥中の有機物を焼却して埋立処分されていたが、近年、焼成、乾留等の処理を行う種々のリサイクル方法が開発されつつある。
従来、汚泥の脱水乾燥焼却方法及び装置として、例えば、特開平６−１５２９７号公報には、汚泥と生石灰とを混合して汚泥の脱水・乾燥を行う脱水乾燥工程と、生成した固形分を１室型の流動層炉又は気流炉で加熱して汚泥中の有機物を焼却するとともに有機物の燃焼熱により消石灰を焼成して生石灰に再生する焼却再生工程からなる汚泥の脱水乾燥焼却システムが開示されている。
【０００３】
また、特開平１０−２３７８５２号公報には、下水汚泥等の有機汚泥と生石灰、消石灰等の石灰類とを混合し、その混合物を１〜１０ｍｍに造粒した原料をロータリキルンで８００〜１０００℃の温度で乾燥・脱水・有機物焼却・消石灰焼成して地盤改良材を製造する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開平６−１５２９７号公報記載の汚泥の脱水乾燥焼却システムにおいては、１室型の流動層炉又は気流炉での滞留時間が短いため十分焼成できず、地盤改良材としての性能を満足させることができない。また、生石灰の微粉が再炭酸化及び再水酸化して装置内部に付着し、長期連続運転を行うことができないという問題がある。
また、特開平１０−２３７８５２号公報記載の地盤改良材の製造方法においては、ロータリキルンは伝熱性能が悪いため、ロータリキルンのみの乾焼・脱水・焼却・焼成では装置が大型化し、また、キルン排ガス中のダストが熱交換器に付着して連続運転を阻害し、付着物の除去に多大の労力を要する問題がある。
【０００５】
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、流動層炉を仕切部材で区画して２室型の流動層炉とし、造粒された原料を第１室である低温室（乾燥室）で乾燥させた後、第２室である高温室（焼成室）で有機物の焼却、消石灰の分解・焼成を行わせることにより、各室層温度を調整することができ、粉化が少なく、焼成時間が長くなり、さらに、流動層炉の排ガスをサイクロンで除塵するようにして、熱交換器等の機器内の付着を大幅に減少させ、高熱効率を維持することができるとともに、長期連続運転を行うことができるようにした地盤改良材の製造方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、サイクロンと熱交換器との間にミキシングチャンバを設けて、このミキシングチャンバに余剰の加熱臭気と常温の臭気又は／及び大気を吹き込み、サイクロン排ガスと混合して脱臭することにより、熱消費を悪化させることなく、各部の温度を脱臭可能、かつダスト付着のない温度に設定でき、特に、サイクロン排ガスの温度を微粉製品が再炭酸化しない温度に設定することが容易となり、サイクロンで捕集された微粉が再炭酸化することなく排ガスから分離されるので、高品質の製品を得ることができる地盤改良材の製造方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の地盤改良材の製造方法は、汚泥脱水ケーキに石灰を混合攪拌し造粒した造粒物を、燃焼炉からの熱風を流動化ガスとし該造粒物自身を流動媒体とする、仕切部材で区画された２室型の流動層乾燥・焼成炉に投入して上流側の乾燥室（第１室）で乾燥を行い、下流側の焼成室（第２室）で有機物焼却・石灰焼成を行った後、この流動層乾燥・焼成炉からの焼成粒状物を流動層クーラ又は充填層クーラに導入し冷却して製品とし、一方、前記流動層乾燥・焼成炉の排ガスをサイクロンに導入して除塵した後、サイクロンからの排ガスをミキシングチャンバで臭気と混合し、この混合ガスを熱交換器に導入して熱回収し、サイクロンで捕集された微粉の少なくとも一部を前記クーラを経て、又は直接、製品として回収するように構成されている（図１、図２参照）。
【０００８】
上記の方法においては、造粒物の製造過程で発生する臭気を熱交換器に導入して昇温し、加熱臭気を燃焼炉の燃焼用空気として回収するとともに、余剰の加熱臭気を流動層乾燥・焼成炉の乾燥室の風箱及び／又はミキシングチャンバに吹き込んで脱臭する。この場合、加熱臭気の燃焼炉への吹込量、並びに加熱臭気の流動層乾燥・焼成炉の乾燥室風箱への吹込量及び／又は加熱臭気のミキシングチャンバへの吹込量を夫々調整できる構成とすることが好ましい。
【０００９】
また、上記の方法において、造粒物の粒径を流動層操作に適した範囲の１〜２０ｍｍ、望ましくは２〜１０ｍｍとする。また、焼成室の流動層温度を９００℃以上、望ましくは９００〜１０５０℃として有機物焼却及び石灰焼成を行う。
また、流動層乾燥・焼成炉の各室への熱風量配分及び／又は燃料吹込量を調整する。
【００１０】
また、上記の方法において、流動層乾燥・焼成炉の乾燥室及び焼成室における空塔速度を、各室夫々が良好な流動層を形成するように異なる流速に調整する。また、上記の方法において、ミキシングチャンバに加熱臭気とは別の常温臭気及び／又は大気を導入し、その吹込量を調整できる構成とすることが好ましい。そして、ミキシングチャンバ出口の排ガス温度を６００℃以上、サイクロン出口の排ガス温度を７５０℃以上、流動層乾燥・焼成炉の乾燥室における流動層温度を１００℃以下とする。
【００１１】
本発明の地盤改良材の製造装置は、汚泥脱水ケーキと石灰とを混練する混練機と、混練物を造粒する造粒機とを備えた原料製造部と、この原料製造部からの造粒物を投入し造粒物を流動媒体として燃焼炉からの熱風により乾燥・有機物焼却・石灰焼成を行うための２室型の流動層乾燥・焼成炉と、この流動層乾燥・焼成炉からの焼成粒状物を冷却するための流動層クーラと、流動層乾燥・焼成炉に排ガスダクトを介して接続されたサイクロンと、このサイクロンに排ガスダクトを介して接続された、排ガスと臭気を吹き込んで混合し脱臭処理するミキシングチャンバと、ミキシングチャンバからの排ガスを導入して熱回収するための熱交換器とを備え、前記流動層乾燥・焼成炉は流動層に略鉛直方向の仕切部材が設けられて上流側の乾燥室（低温室）と下流側の焼成室（高温室）とに区画されており、乾燥室で造粒物の乾燥が行われ、焼成室で有機物焼却及び石灰焼成が行われるように構成され、熱交換器に造粒物の製造過程で発生する臭気が臭気導管により導入されて昇温され、この加熱臭気が燃焼炉及び乾燥室の風箱に導入され、残りの加熱臭気が加熱臭気導管によりミキシングチャンバに吹き込まれるように構成されたことを特徴としている（図１、図２参照）。
【００１２】
上記の装置においては、ミキシングチャンバに加熱臭気とは別の常温臭気及び／又は大気を導入するための配管が接続されている。また、熱交換器を排ガス流に対して直列２段に設け、高温側の熱交換器に造粒物の製造過程で発生する臭気を吹き込み、低温側の熱交換器に冷却用空気を吹き込むようにした構成とすることが好ましい。
【００１３】
また、流動層乾燥・焼成炉の乾燥室における流動層上方に邪魔板などのバッフル部材を設け、乾燥室排ガスと焼成室排ガスとを良好に混合させるようにした構成とすることが好ましい。乾燥室と焼成室とを区画する仕切部材は、造粒物がオーバフローする高さを有し、仕切部材の下側に連絡通路が設けられるように構成することが好ましい。
【００１４】
また、流動層クーラを２室型とし、臭気の一部を冷却媒体に使用し燃焼空気として回収するようにした構成とすることも可能である（図６、図７、図８参照）。
また、熱交換器が、臭気を通過させて加熱するための伝熱管が略鉛直に配置された構造であるように構成することが好ましい（図３参照）。
また、流動層乾燥・焼成炉のガス分散板が、板体に貫通固定された多数の筒体の天壁部に、直径が流動媒体径の３倍以下、望ましくは２倍以下の複数の小孔が設けられた構造のものを用いることが好ましい（図４、図５参照）。
【００１５】
また、ミキシングチャンバを略円筒形とし、混合性を高めるために内筒を設けた構成としても良い。さらに、ミキシングチャンバを２重空冷構造とすることもある（図９参照）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することができるものである。
図１は本発明の実施の第１形態による地盤改良材の製造装置を示している。１０は原料（造粒物）製造工場（原料製造部）で、混練機１２、造粒機１４等を備えている。汚泥脱水ケーキと石灰類、例えば、生石灰を混練機１２に投入して混練する。生石灰は水分を吸収して消石灰となり、さらに、発熱反応により汚泥脱水ケーキの水分を蒸発させる。生石灰の割合は、混練物の水分が造粒に適した範囲で、造粒物が流動層で破壊しない強度を有するよう選ばれる。汚泥脱水ケーキの性状によるが、例えば混練物の水分は２０〜３０％である。
混練物は造粒機１４に導入されて粒径１〜２０ｍｍ、望ましくは２〜１０ｍｍに造粒される。なお、造粒機能を備えた混練機を用いることにより、混練と造粒とを１台の装置で同時に行うように構成することも可能である。
【００１７】
造粒機１４からの造粒物（原料）はホッパ１６に一旦貯留された後、供給機、例えばベルトフィーダ１８により流動層乾燥・焼成炉（以下、単に流動層炉又は炉と記す場合がある）２０に供給される。
この流動層乾燥・焼成炉２０は、図１及び図２に示すように、流動層２２に略鉛直方向の仕切部材２４が設けられて、上流側の乾燥室（第１室）２６と下流側の焼成室（第２室）２８とに区画されている。３０、３２はバーナ、３４は原料入口である。
【００１８】
流動層乾燥・焼成炉２０は、その下部に区画された室に対応する風箱３８、４０を備え、風箱上部のガス分散板４２の上側に造粒物が流動媒体となる流動層２２が形成されるように構成されている。これらの風箱３８、４０には、燃焼炉４４からの熱風が流動化ガスとして導入される。また、乾燥室の風箱３８には、後述の熱交換器４６からの加熱臭気の一部が導入できるようになっている。
【００１９】
流動層乾燥・焼成炉２０の乾燥室２６の上部には、邪魔板などのバッフル部材４８が設けられ、乾燥室排ガスと焼成室排ガスとが良好に混合するように構成されている。また、乾燥室２６と焼成室２８とを区画する仕切部材２４は、造粒物がオーバフローする高さを有し、仕切部材２４の下側に連絡通路５０が設けられている。
【００２０】
流動層乾燥・焼成炉２０には気密排出機構、例えばＬバルブ５２を介して流動層クーラ５４が接続されている。また、流動層炉２０には排ガスダクト５６を介してサイクロン５８が接続され、このサイクロン５８の排ガス出口にはミキシングチャンバ５９が接続されている。そして、ミキシングチャンバ５９の排ガス出口に熱交換器４６が接続されており、この熱交換器４６には、原料製造部１０からの臭気が臭気ファン６０により導入され、ミキシングチャンバ５９からの排ガスと熱交換して昇温される。ミキシングチャンバ５９は、例えば、略円筒形であり、対向する側面部からそれぞれ略接線方向に排ガスと臭気を吹き込んで混合させ、臭気を排ガスの熱で脱臭処理するものである。この場合、ミキシングチャンバ５９に内筒６１を設けるとガスの混合が良好に行える。また、ミキシングチャンバをサイクロン形状として下部からダストを分離できる構成とすることも可能である。ミキシングチャンバ５９に導入する臭気等についての説明は後述する。
【００２１】
流動層乾燥・焼成炉２０の乾燥室２６に投入された造粒物（原料）は、流動化ガスにより流動化して１００℃以下、例えば、５０〜１００℃の層温度に調整して乾燥させる。造粒物の水分が多い場合はバーナ３０が使用される。乾燥した造粒物は仕切部材２４をオーバフローして焼成室２８に移動し、９００℃以上、望ましくは９００〜１０５０℃の層温度にて有機物の焼却、消石灰の分解・焼成が行われる。仕切部材２４とガス分散板４２との間の連絡通路５０は、塊状物を移動させるためのものであるが、勿論、造粒物も移動する。なお、焼成室２８において、熱量が不足する場合はバーナ３２が使用される。
【００２２】
炉２０で焼成された焼成粒状物（焼却灰とＣａＯとの混合物）は流動層クーラ５４に投入されて、空気又は／及び常温の臭気により直接冷却され、排出機、例えばロータリフィーダ６２により排出され、輸送機６４により製品として搬出される。６８は押込ブロワ、７０はバグフィルタである。このバグフィルタ７０からの排ガスは、臭気を含まない場合は大気放出される。また、臭気を含む排ガスの場合は燃焼炉４４へ導入されて、臭気成分が燃焼又は分解して脱臭される。なお、流動層クーラの代りに充填層クーラを用いることも可能である。
【００２３】
炉２０からの排ガスはサイクロン５８に導入されてダストが捕集される。このダストは微粉製品として回収され、例えば、流動層クーラ５４に投入されて冷却された後に製品タンクへ送られる。この場合、サイクロン５８出口の排ガス温度が７５０℃以上となるように調整する。サイクロン出口ガス温度が７５０℃未満であると、ダスト（微粉）に含まれるＣａＯが排ガス中のＣＯ_２を吸収してＣａＣＯ_３になり、この再炭酸化により微粉製品の品質が低下することになる。
【００２４】
サイクロン５８からの排ガスは、ミキシングチャンバ５９で臭気と混合され、６００℃以上で熱交換器に導入される。熱交換器としては、排ガス流に対して直列に２段に設けることが好ましい。以下、熱交換器を２段に設けた場合について説明する。高温側の熱交換器４６には原料製造工場１０で発生した臭気が臭気ファン６０により導入され、低温側の熱交換器７２には冷却用空気（大気）が押込ブロワ７４により導入される。低温側の熱交換器７２からの排ガスは排ガス誘引ファン７６によりバグフィルタ７８に導入され、ここでダストが分離された後、煙突８０から排出される。
【００２５】
高温側の熱交換器４６で加熱された臭気は、燃焼炉４４の燃焼用空気として回収されるとともに、余剰の加熱臭気は炉２０の乾燥室２６の風箱３８に吹き込まれ、燃焼炉４４及び乾燥室の風箱３８に必要量導入した残りの加熱臭気がミキシングチャンバ５９に吹き込まれ、それぞれの場所で臭気成分が燃焼又は分解して脱臭される。この場合、炉２０の各室への熱風量配分及び燃料吹込量は調整可能であり、乾燥室２６及び焼成室２８における空塔速度は、各室夫々が良好な流動層を形成するよう異なる流速に調整することが好ましい。
なお、熱交換器４６からの加熱臭気の分岐管８４、８６、８８には、それぞれバルブ９０、９２、９４が設けられており、加熱臭気の燃焼炉４４への吹込量、加熱臭気の乾燥室２６の風箱３８への吹込量、加熱臭気のミキシングチャンバ５９への吹込量が夫々調整できるように構成されている。
【００２６】
また、ミキシングチャンバ５９には、加熱臭気とは別に常温の臭気及び／又は空気（大気）が導入されるようになっており、ミキシングチャンバ５９出口の排ガス温度が６００℃以上となるように、その吹込量が調整される。８２は押込ブロワ、９５はバルブである。ミキシングチャンバ５９の出口温度を６００℃以上に調整すれば、熱消費の悪化なく、確実に脱臭可能であり、しかもダストの付着の問題もない。
【００２７】
上記の装置において、熱交換器４６、７２としては、図３に示すように、臭気を通過させて加熱するための伝熱管９６が鉛直に配置された構造のものを用いることが好ましい。このように構成すれば、ダストの付着、堆積が少なく清掃も容易となる。なお、低温側の熱交換器７２も同様の構造とすることが好ましい。
【００２８】
さらに、流動層乾燥・焼成炉２０のガス分散板４２として、例えば、実公平７−３７１１３号公報に示されているような特殊構造の分散板とすることが好ましい。この特殊構造の分散板は、図４及び図５に示すように、板体９８に貫通固定された多数の筒体１００の天壁部１０２に、直径が流動媒体径の３倍以下、望ましくは２倍以下の複数の小孔１０４が設けられたものである。このような構造の分散板を用いることにより、流動媒体を高温のまま保持するホットバンキングが可能となる。
なお、ガス分散板４２の上側近傍に設けられた補助バーナ３０、３２は、不足燃料を補う以外に、立ち上げ時の臭気の脱臭を行うことができる。
【００２９】
上記のように、本発明においては２室型の流動層乾燥・焼成炉２０を用いることを特徴としている。１室型の流動層炉の場合は、水分２５〜３０％の造粒物が高温の流動層に投入されるので、ヒートショックにより造粒物が破壊、粉化し、微粉は短時間（数秒）で飛散するので、焼成不十分になる。しかし、２室型の流動層炉における乾燥室で、層温度５０〜１００℃に調整して造粒物の乾燥のみを行うと、乾燥室では造粒物はほとんど粉化せず、焼成室での粉化も大幅に減少する。なお、粉化率は流速（空塔速度）に略比例するが、焼成品は湿原料よりも軽いので、流速を下げることができる。
【００３０】
また、乾燥室２６の排ガスを脱臭するためには、乾燥排ガスと焼成室２８の高温排ガスとの混合を良好にする必要がある。そこで、乾燥室２６上方にバッフル部材（例えば邪魔板）４８を設けることにより、乾燥室２６からの臭気を確実に脱臭することができる。
【００３１】
また、炉２０の焼成室２８における焼成温度を９００〜１０５０℃、サイクロン５８の出口ガス温度を７５０℃以上に調整すると、サイクロンで捕集した微粉製品の品質、脱臭とも問題なく操業することができる。サイクロン出口ガス温度を７５０℃以上にして微粉が再炭酸化しないようにすることで、サイクロン捕集製品の品質を向上させることができる。また、サイクロン出口ガス温度を７５０℃以上にすると、サイクロン内の付着の問題もない。
【００３２】
また、流動層クーラ５４に冷却用空気として臭気を吹き込み、燃焼炉４４の燃焼用空気として回収する場合は、クーラ５４で熱回収されて燃料費をより低減することができる。
また、バグフィルタで捕集したダスト、原料工場・焼成工場等で発生した未焼成のダストを流動層炉２０の焼成室２８に投入し焼成することにより製品として回収することができる。
また、ミキシングチャンバ５９に余剰の加熱臭気と常温の臭気又は／及び大気を吹き込み、サイクロン５８からの排ガスと混合して脱臭処理することで、熱消費を悪化させることなく、各部の温度を脱臭可能、かつダスト付着のない温度に設定できる。
【００３３】
図６は本発明の実施の第２形態による地盤改良材の製造装置における流動層クーラまわりを示している。本実施形態は、２室型の流動層クーラ１０６を用い、各室に対応して風箱１０８、１１０を設け、上流側の風箱１０８に臭気を導入し、下流側の風箱１１０に冷却用空気を導入するようにして、第１室１１２からの排臭気をサイクロン１１４に導入し除塵して、排臭気を燃焼炉４４へ供給し、ダストを第２室１１６に投入し、第２室１１６からの排気をサイクロン１１８に導入するようにしたものである。１２０は仕切り、１２２は臭気押込ブロワ、１２４は空気押込ブロワ、１２６はロータリフィーダ、１２８は輸送機である。このように、流動層クーラを２室型とし、第１室（高温側）に臭気を吹き込み、燃焼炉の燃焼用空気として回収することにより、流動層クーラにおける熱回収が行われ、燃料費をより低減することができる。他の構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様である。
【００３４】
図７は本発明の実施の第３形態による地盤改良材の製造装置における流動層クーラまわりを示している。本実施形態は、２室型の流動層クーラ１０６を用い、各室に対応して風箱１０８、１１０を設け、上流側の風箱１０８にサイクロン１１８からの排ガスを導入し、下流側の風箱１１０に臭気を導入するようにしたものである。なお、第１室１１２からの排ガスを除塵するサイクロンは省略している。このように、流動層クーラを２室型とし、第２室（低温側）に臭気を吹き込み、第２室排ガスを第１室の冷却用空気として使用した後、燃焼炉の燃焼用空気として回収することにより、流動層クーラにおける熱回収が行われ、燃料費をより低減することができる。他の構成及び作用は実施の第１、第２形態の場合と同様である。
【００３５】
図８は本発明の実施の第４形態による地盤改良材の製造装置における流動層クーラまわりを示している。本実施形態は、２室型の流動層クーラ１３０を用い、各室の風箱１３２を分割せずに共通のものとし、この風箱１３２に臭気を導入するようにして、第１室１１２からの排臭気をサイクロン１１４に導入し除塵して、排臭気を燃焼炉４４へ供給し、ダストを第２室１１６に投入し、第２室１１６からの排臭気をバグフィルタ１３４に導入し、バグフィルタ排ガスを熱交換器４６へ供給するようにしたものである。このように、流動層クーラを２室型とし、第１室及び第２室に臭気を吹き込み、第１室排ガスを燃焼炉の燃焼用空気として回収し、第２室排ガスを熱交換器の冷却用空気として使用した後、風箱又はフリーボード部に回収することにより、流動層クーラにおける熱回収が行われ、燃料費をより低減することができる。他の構成及び作用は実施の第１、第２形態の場合と同様である。
【００３６】
図９は本発明の実施の第５形態による地盤改良材の製造装置を示している。本実施形態は、２重空冷構造のミキシングチャンバ５９ａを用い、出口ガス温度が６００℃以上になるように空気量を調節できるように構成したものである。１３６は空気押込ブロワ、１３８はジャケットである。他の構成及び作用は実施の第１形態の場合と同様である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１） ２室型の流動層乾燥・焼成炉を用い、予め造粒された原料の乾燥と、有機物の焼却、消石灰の分解・焼成とをそれぞれ別室で行うので、各室における層温度を容易に調整することができ、造粒物の粉化が少なく、焼成時間が長くなる。このため、従来必要としていたロータリキルンは不要となる。
（２） 原料が造粒物であるので、造粒物自体が流動媒体となり、他の流動媒体は不要である。また、クーラとして小型、高効率の流動層クーラ又は充填層クーラを使用することができる。
（３） 流動層炉の排ガスをサイクロンで除塵するので、後流の熱交換器内の付着が大幅に減少し、熱効率を良好に維持できるとともに、長期連続運転が可能となる。
（４） サイクロン出口の排ガス温度を、微粉製品の再炭酸化が起こらない温度（７５０℃以上）とするので、サイクロンで捕集した微粉製品の品質を向上させることができる。また、サイクロン出口ガス温度を７５０℃以上にすると、サイクロン内の付着の問題もない。
（５） 臭気の吹込配分を調整し、ミキシングチャンバで余剰の臭気を脱臭するので、熱消費を悪化させることなく、各部の温度を脱臭可能、かつダスト付着のない温度に設定することができる。
（６） 熱交換器を２段にする場合は、熱回収量は減少するが、装置を小型化（伝熱面積が１／３〜１／４となる）でき、また冷却用空気量を調整することにより、排ガス温度を一定にすることができる。このため、後流のバグフィルタを保護することができ、安定運転を継続することができる。
（７） 流動層炉の乾燥室上方にバッフル部材（例えば、邪魔板）を設ける場合は、このバッフル部材により乾燥室排ガスと焼成室排ガスとの混合が良くなり、確実に脱臭することができる。
（８） 流動層炉の仕切部材の高さを造粒物がオーバフローする高さとする場合は、オーバフローにより乾燥室の層高の調整は不要となり、下部に連絡通路を設ける場合は、大塊が停滞することなく、安定運転を容易に行うことができる。
（９） 流動層炉における乾燥室からの飛散はほとんど無く、飛散ダストはフリーボード部で焼成され、しかも、サイクロン捕集微粉は再炭酸化しない温度で排ガスから分離されるので、高品質の製品が得られる。
（１０） ２室型の流動層クーラを用いる場合は、熱消費をより低減させることができる。
（１１） 伝熱管が鉛直に配列された熱交換器を用いる場合は、ダストの付着、堆積が少なく清掃も容易となる。
（１２） 特殊構造の分散板を用いる場合は、ホットバンキングを行うことが可能となる。従って、起動・停止が極めて短時間で行なえ、異常時の操作も容易である。
（１３） ミキシングチャンバに内筒を設ける場合は、排ガスと臭気との混合が良好となり、効率よく脱臭を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による地盤改良材の製造装置を示す系統的概略構成図である。
【図２】図１における流動層乾燥・焼成炉の横断面拡大説明図である。
【図３】図１における熱交換器の一例を示す立断面説明図である。
【図４】図１における流動層乾燥・焼成炉のガス分散板の一例を示す断面説明図である。
【図５】図４におけるガス分散板の要部の平面図である。
【図６】本発明の実施の第２形態による地盤改良材の製造装置における流動層クーラまわりの概略構成図である。
【図７】本発明の実施の第３形態による地盤改良材の製造装置における流動層クーラまわりの概略構成図である。
【図８】本発明の実施の第４形態による地盤改良材の製造装置における流動層クーラまわりの概略構成図である。
【図９】本発明の実施の第５形態による地盤改良材の製造装置の系統的概略構成図である。
【符号の説明】
１０ 原料製造工場（原料製造部）
１２ 混練機
１４ 造粒機
１６ ホッパ
１８ ベルトフィーダ
２０ 流動層乾燥・焼成炉（流動層炉）
２２ 流動層
２４ 仕切部材
２６ 乾燥室（第１室、低温室）
２８ 焼成室（第２室、高温室）
３０、３２ バーナ
３４ 原料入口
３８、４０ 風箱
４２ ガス分散板
４４ 燃焼炉
４６、７２ 熱交換器
４８ 邪魔板などのバッフル部材
５０ 連絡通路
５２ Ｌバルブ
５４ 流動層クーラ
５６ 排ガスダクト
５８ サイクロン
５９、５９ａ ミキシングチャンバ
６０ 臭気ファン
６１ 内筒
６２ ロータリフィーダ
６４ 輸送機
６８、７４、８２ 押込ブロワ
７０、７８ バグフィルタ
７６ 排ガス誘引ファン
８０ 煙突
８４、８６、８８ 分岐管
９０、９２、９４、９５ バルブ
９６ 伝熱管
９８ 板体
１００ 筒体
１０２ 天壁部
１０４ 小孔
１０６、１３０ ２室型の流動層クーラ
１０８、１１０、１３２ 風箱
１１２ 第１室
１１４、１１８ サイクロン
１１６ 第２室
１２０ 仕切り
１２２ 臭気押込ブロワ
１２４、１３６ 空気押込ブロワ
１２６ ロータリフィーダ
１２８ 輸送機
１３４ バグフィルタ
１３８ ジャケット

Claims (17)

1. 汚泥脱水ケーキに石灰を混合攪拌し造粒した造粒物を、燃焼炉からの熱風を流動化ガスとし該造粒物自身を流動媒体とする、仕切部材で区画された２室型の流動層乾燥・焼成炉に投入して上流側の乾燥室で乾燥を行い、下流側の焼成室で有機物焼却・石灰焼成を行った後、この流動層乾燥・焼成炉からの焼成粒状物を流動層クーラ又は充填層クーラに導入し冷却して製品とし、一方、前記流動層乾燥・焼成炉の排ガスをサイクロンに導入して除塵した後、サイクロンからの排ガスをミキシングチャンバで臭気と混合し、この混合ガスを熱交換器に導入して熱回収し、サイクロンで捕集された微粉の少なくとも一部を前記クーラを経て、又は直接、製品として回収する方法であって、ミキシングチャンバ出口の排ガス温度を６００℃以上、サイクロン出口の排ガス温度を７５０℃以上、流動層乾燥・焼成炉の乾燥室における流動層温度を１００℃以下とすることを特徴とする地盤改良材の製造方法。
2. 造粒物の製造過程で発生する臭気を熱交換器に導入して昇温し、加熱臭気を燃焼炉の燃焼用空気として回収するとともに、余剰の加熱臭気を流動層乾燥・焼成炉の乾燥室の風箱及び／又はミキシングチャンバに吹き込んで脱臭する請求項１記載の地盤改良材の製造方法。
3. 加熱臭気の燃焼炉への吹込量、並びに加熱臭気の流動層乾燥・焼成炉の乾燥室風箱への吹込量及び／又は加熱臭気のミキシングチャンバへの吹込量を夫々調整する請求項２記載の地盤改良材の製造方法。
4. 造粒物の粒径が１〜２０mmである請求項１、２又は３記載の地盤改良材の製造方法。
5. 焼成室の流動層温度を９００℃以上として有機物焼却及び石灰焼成を行う請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良材の製造方法。
6. 流動層乾燥・焼成炉の各室への熱風量配分及び／又は燃料吹込量を調整する請求項１〜５のいずれかに記載の地盤改良材の製造方法。
7. 流動層乾燥・焼成炉の乾燥室及び焼成室における空塔速度を、各室夫々が良好な流動層を形成するように異なる流速に調整する請求項１〜６のいずれかに記載の地盤改良材の製造方法。
8. ミキシングチャンバに加熱臭気とは別の常温臭気及び／又は大気を導入し、その吹込量を調整する請求項２〜７のいずれかに記載の地盤改良材の製造方法。
9. 汚泥脱水ケーキと石灰とを混練する混練機と、混練物を造粒する造粒機とを備えた原料製造部と、
   この原料製造部からの造粒物を投入し造粒物を流動媒体として燃焼炉からの熱風により乾燥・有機物焼却・石灰焼成を行うための２室型の流動層乾燥・焼成炉と、
   この流動層乾燥・焼成炉からの焼成粒状物を冷却するための流動層クーラと、 流動層乾燥・焼成炉に排ガスダクトを介して接続されたサイクロンと、
   このサイクロンに排ガスダクトを介して接続された、排ガスと臭気を吹き込んで混合し脱臭処理するミキシングチャンバと、
   ミキシングチャンバからの排ガスを導入して熱回収するための熱交換器とを備え、
   ミキシングチャンバを略円筒形とし、混合性を高めるために内筒を設けており、
   前記流動層乾燥・焼成炉は流動層に略鉛直方向の仕切部材が設けられて上流側の乾燥室と下流側の焼成室とに区画されており、乾燥室で造粒物の乾燥が行われ、焼成室で有機物焼却及び石灰焼成が行われるように構成され、
   熱交換器に造粒物の製造過程で発生する臭気が臭気導管により導入されて昇温され、この加熱臭気が燃焼炉及び乾燥室の風箱に導入され、残りの加熱臭気が加熱臭気導管によりミキシングチャンバに吹き込まれるように構成されたことを特徴とする地盤改良材の製造装置。
10. ミキシングチャンバに、加熱臭気とは別の常温臭気及び／又は大気を導入するための配管を接続した請求項９記載の地盤改良材の製造装置。
11. 熱交換器を排ガス流に対して直列２段に設け、高温側の熱交換器に造粒物の製造過程で発生する臭気を吹き込み、低温側の熱交換器に冷却用空気を吹き込むようにした請求項９又は１０記載の地盤改良材の製造装置。
12. 流動層乾燥・焼成炉の乾燥室における流動層上方に邪魔板などのバッフル部材を設け、乾燥室排ガスと焼成室排ガスとを良好に混合させるようにした請求項９、１０又は１１記載の地盤改良材の製造装置。
13. 乾燥室と焼成室とを区画する仕切部材は、造粒物がオーバフローする高さを有し、仕切部材の下側に連絡通路が設けられた請求項９〜１２のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
14. 流動層クーラを２室型とし、臭気の一部を冷却媒体に使用し燃焼空気として回収するようにした請求項９〜１３のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
15. 熱交換器が、臭気を通過させて加熱するための伝熱管が略鉛直に配置された構造である請求項９〜１４のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
16. 流動層乾燥・焼成炉のガス分散板が、板体に貫通固定された多数の筒体の天壁部に、直径が流動媒体径の３倍以下の複数の小孔が設けられた構造である請求項９〜１５のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
17. ミキシングチャンバを２重空冷構造とした請求項９〜１６のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。

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