JP3674811B2 - Sludge introduction equipment for sludge treatment equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は汚泥処理設備の汚泥導入装置、詳しくは乾燥、添加剤添加などの前処理が施されていない下水汚泥などの含水汚泥を、プレヒータの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間に導入して燃焼させる汚泥処理設備の汚泥導入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下水処理場から排出される下水汚泥は、古来、肥料として利用される場合もあったが、汚泥に重金属類が含有されていること、および、肥料としての利用では処理量が少ないことなどの理由から、最近では、陸上埋立てや海上投棄が主流となっている。
しかしながら、下水処理場からの汚泥排出量は、近年、首都圏を中心に増加傾向にあり、陸上埋立てや海上投棄のための処理場の不足、さらには環境汚染防止上の制約を受けて、汚泥処理は焼却処分に移行しているのが現状である。この汚泥の焼却設備としては、既にいくつかのものが提案されている。
【0003】
ところが、従来の焼却炉による汚泥焼却装置では、焼却に先立って汚泥を乾燥する必要がある。また、乾燥排ガスの脱臭もしなければならない。これにより、乾燥コスト、脱臭コストおよび焼却コストが嵩み、全体としての処理コストが高くなるという問題点があった。
また、汚泥の乾燥に生石灰を用いる方法も提案されている。これは、生石灰を汚泥中に含まれる水分と反応させて消石灰を生成させ、そのときの反応熱により残留水分を蒸発し、汚泥を空気圧送可能な乾燥物としてセメント原料に利用するものである。しかしながら、この方法でも、汚泥乾燥時に生石灰を添加しなければならないという不具合がある。
【0004】
そこで、このような問題を解消する従来技術として、本願特許出願人が先に特許出願して公開になった特開平8−276199号公報の「汚泥処理方法」が知られている。
このものは、汚泥タンク内の含水汚泥を、直接、乾式セメントキルンの窯尻部またはプレヒータに導入して焼却する汚泥処理技術である。この技術によれば、含水汚泥を、乾燥したり添加剤を添加したりする前処理を行うことなく、直接、既存の乾式セメントキルンへ圧送ポンプにより流し込み、セメントクリンカの通常の製造と同時に、効率的に含水汚泥を焼却処理することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この従来技術にあっては、このように圧送ポンプにより、貯留タンク内の含水汚泥が乾式セメントキルンの窯尻部またはプレヒータへ、例えばセメントクリンカの生産量の10%程度の投入量でもって流し込まれていただけなので、導入された含水汚泥はスラッジ状の塊になることが多かった。
この結果、含水汚泥の焼成効率が悪く、含水汚泥を充分に燃焼させるまでに比較的時間がかかり、また塊状の燃焼灰が生成しやすく、キルン内のセメントクリンカに対して、セメント成分としても有用な燃焼灰を均等に分散することができないという問題点があった。
【0006】
【発明の目的】
この発明は、含水汚泥の燃焼効率を増大することができ、また含水汚泥の燃焼灰を比較的均等にセメントクリンカへ分散することができる汚泥処理設備の汚泥導入装置を提供することを、その目的としている。また、この発明は、汚泥導入管の汚泥流量調整部分における含水汚泥の詰まりを防止することができる汚泥処理設備の汚泥導入装置を提供することを、その目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、セメント原料仮焼用のプレヒータの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間に、汚泥導入管により含水汚泥を導入する汚泥処理設備の汚泥導入装置であって、上記汚泥導入管が管途中で複数の分岐管部に分岐する管材であり、この汚泥導入管は、管途中で上方へ屈曲して窯尻部の上部内へ含水汚泥を導入する分岐管部と、下方へ屈曲して窯尻部の下部内へ含水汚泥を導入する分岐管部とに分岐され、この下側の分岐管部の開口面積の方が、上側の分岐管部の開口面積より若干大きくなっており、この汚泥導入管の下側の分岐管部に、各分岐管部から流出される含水汚泥の流量比を調整する流量比調整手段を設けた汚泥処理設備の汚泥導入装置である。
ここでいう含水汚泥としては、下水汚泥、活性汚泥、浚渫汚泥などが挙げられる。
含水汚泥は汚泥処理施設からパイプラインなどで、直接、供給してもよいし、密閉タンクを搭載したトラックで輸送して、一旦、汚泥タンクに投入した後、この汚泥タンクより供給してもよい。
【0008】
乾式キルンへの含水汚泥の添加量には特に制限がないものの、通常、セメント原料の品質や使用量、焼成温度などの各種処理条件により適宜決定される。ただし、既存の乾式キルンに、その運転条件を特に変更することなく含水汚泥を投入することができる量が好ましい。
例えば、セメントクリンカ生産量が90〜100t/hの乾式キルンを用いた場合、含水汚泥の添加量は9〜10.0t/hとし、製造されるセメントクリンカの重量に対して1/10程度以下の含水汚泥を投入するのが好ましい。セメント原料に対する含水汚泥の添加量が10.0t/hを超えると、汚泥からの水分によってキルンでの焼成が不安定になり、セメントクリンカの品質に悪影響を及ぼすおそれが大きくなるからである。
【0009】
また、ここでいうセメント原料仮焼用のプレヒータの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間(以下、キルン窯尻側という場合がある)とは、プレヒータの下部域や、乾式キルンの窯尻部域に限らず、両者の連結部分でもよい。なお、プレヒータの下部域と、乾式キルンの窯尻部域との両方に、含水汚泥を導入してもよい。また、乾式キルンの窯尻部のうちの上部域および下部域にそれぞれ含水汚泥を導入する。この場合、汚泥導入管内の含水汚泥は、その自重により上側の分岐管部へ流れ込みにくいが、下側の分岐管部には含水汚泥が流れ込みやすいので、この下側の分岐幹部にだけ、汚泥流量調整用の流量比調整手段を設けている。
なお、プレヒータの下部域や乾式キルンの窯尻部域において、2箇所から含水汚泥を導入してもよい。この場合、汚泥導入管を流れる含水汚泥の自重圧は、左右の分岐管部へ均等にかかる。これにより、左右の分岐管部に流量比調整手段(例えばニードル弁)を配設するのが好ましい。
【0010】
なお、キルン窯尻側における含水汚泥の導入部の温度は800〜1000℃、好ましくは900℃前後である。800℃未満では含水汚泥の燃焼が不十分になりやすい。また、1000℃を超えると炉の操業に支障をきたすという不具合が生じる。
含水汚泥をキルン窯尻側へ導入する方法としては、例えばスラッジポンプなどの各種のポンプ類を有するパイプ圧送構造体を用いた方法などが挙げられる。その他にも、例えばベルトコンベア、スクリュコンベアなどの各種コンベア類などを用いた方法でもよい。要は、含水汚泥を円滑に移送することができれば、どのような装置による方法でもよい。
汚泥導入管における分岐管部の本数は、2本以上のうちの所定本数でよい。また、汚泥導入管の各分岐管部が連結されるキルン窯尻側の箇所は限定されない。そして、含水汚泥の流量調整に用いられる装置は、どのような装置でもよい。
【0011】
ここでいう流量比調整手段としては、各分岐管部に分割される含水汚泥の流量比を調整することができる構造体であれば限定されない。例えば、請求項3のニードル弁の他、ロータリ弁、仕切り弁、ちょう形弁および複葉弁などの弁構造体が挙げられる。ただし、下水汚泥などの含水汚泥中には、弁体に絡み付く繊維や髪の毛などが比較的多量に含まれているので、この繊維や髪の毛などが絡みにくいニードル弁またはこれに類する弁が好ましい。なお、流量比調整手段は、作業者による手動式のものでも、電動モータなどの駆動部を有する自動式のものでもよい。
【0012】
請求項2に記載の発明は、上記流量比調整手段がニードル弁である請求項1に記載の汚泥分散導入装置である。
ニードル弁は、複数の分岐管部のそれぞれに設けてもよいし、例えば2本の分岐管部の場合には、一方の分岐管部だけに配備してもよい。
【0013】
【作用】
請求項1〜請求項2に記載の発明によれば、プレヒータの下部から乾式セメントキルンの窯尻部までの間の複数箇所に、汚泥導入管のそれぞれ対応する分岐管部から含水汚泥を分割して流入する。この結果、セメント原料を焼成している乾式セメントキルン内への含水汚泥の分散性が向上する。これにより、含水汚泥の燃焼効率が増大して、含水汚泥が燃焼するまでの時間が短縮化される。また、燃焼後に塊状の燃焼灰ができにくい。この結果、キルン内のセメントクリンカへ、この燃焼灰を比較的均等に分散することができる。
【0014】
特に、請求項1に記載の発明によれば、含水汚泥のキルン窯尻側への導入時、汚泥導入管の各分岐管部から流出される含水汚泥の割合を、流量比調整手段により調整するので、炉内温度の分布に合わせて、キルン窯尻側のそれぞれの汚泥導入部分に、適宜、焼却可能な分量の含水汚泥を配分することができる。これにより、乾式セメントキルンへの含水汚泥の燃焼効率がさらに増大する。
【0015】
また、請求項2に記載の発明によれば、流量比調整手段がニードル弁であるので、含水汚泥中に繊維、髪の毛などが多量に含まれていても、これが弁体に絡み付くなどして、含水汚泥の流量調整に不都合が生じるおそれが減少する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施例に係る汚泥処理設備の汚泥導入装置が適用されたセメント焼成設備の模式断面図である。図2は、同汚泥導入管の分岐管部周辺を示す拡大断面図である。
図1において、10は汚泥処理設備の汚泥導入装置(以下、単に汚泥導入装置という)であり、この汚泥導入装置10は、セメント製造工場のセメント焼成設備に設けられることにより、セメント原料の焼成時の熱を利用して焼却される含水汚泥(ここでは下水汚泥)aを、この焼成設備へ供給する。
セメント焼成設備は、プレヒータ11内で仮焼されたセメント原料を、乾式セメントキルン12内で焼成してセメントクリンカを中間製造する設備である。なお、ここで用いられる乾式セメントキルン12は、90〜100t/hでセメントクリンカを生産するものとする。
【0017】
プレヒータ11は、図外の原料ミルにより粉砕されたセメント原料を、下流の乾式セメントキルン12により焼成し易いように、所定温度まで予熱するものである。プレヒータ11は、多数のサイクロンを、数階建ての鉄骨架台に搭載して設けられている。また、通常、最上段のサイクロンには、ファンを有して仮焼時の生じたガスを図外のガス処理設備へ導くガス排出系が接続されている。
【0018】
乾式セメントキルン12は、若干下流側へ下方傾斜した横向き円筒状のキルンシェルを有している。キルンシェルの内周面には、耐火物が張られている。
このキルンシェルを周方向へ回転させながら、重油や微粉石炭を燃料にしてバーナーで加熱することで、プレヒータ11からのセメント原料を焼成し、セメントクリンカを中間製造する。その後、セメントクリンカは、乾式セメントキルン12の下流部に連結されたクリンカクーラにより冷却され、仕上げ工程へ送られる。
【0019】
次に、図1、図2を参照して、上記汚泥導入装置10を詳細に説明する。
図1に示すように、汚泥導入装置10は、下水処理場の沈降汚泥などの含水汚泥をスラリー状態のまま、プレヒータ11の下部から乾式セメントキルン12の窯尻部12aまでの間(キルン窯尻側)に、直接、分散状態で導入して焼却するものである。具体的に説明すると、外設された汚泥受入設備からの含水汚泥は、一旦、圧送ポンプ13によって汚泥タンク14に貯留され、次いで汚泥タンク14から、随時、圧送ポンプ15により汚泥導入管16を通して乾式セメントキルン12の窯尻部12aへ導入される。
【0020】
この汚泥導入管16は、管途中で上方へ屈曲する分岐管部16aと、下方へ屈曲する分岐管部16bとに分岐されている。すなわち、汚泥導入管16内を流れる含水汚泥は、この管途中で2分割され、一方が上方の分岐管部16aへ流れて窯尻部12aの上部内へ流れ込み、他方が下方の分岐管部16bへ流れて窯尻部12aの下部内へ流れ込む。なお、下側の分岐管部16bの開口面積の方が、上側の分岐管部16aの開口面積より若干大きくなっている。
開口面積が大きな下側の分岐管部16bの元部には、各分岐管部16a,16bから流れ出る含水汚泥aの流量比を調整する流量比調整手段の一例であるニードル弁17が設けられている。サーボモータ18の回転軸に連結された弁軸19を回転することで、先細り状の弁体20を進退させて、含水汚泥aの流量を調整する。このように下側の分岐管部16bだけにニードル弁17を設けるのは、汚泥導入管16内の含水汚泥aは、その自重により上側の分岐管部16aへ流れ込みにくいが、下側の分岐管部16bには含水汚泥aが流れ込みやすいからである。
【0021】
次に、この一実施例の汚泥導入装置10を利用した汚泥処理設備の汚泥導入方法を説明する。
図1に示すように、セメント焼成設備において、セメント原料は、プレヒータ11の各サイクロンを流下中に仮焼される。その後、セメント原料は、乾式セメントキルン12の窯尻部12aへ流れ込み、バーナーの熱により焼成されて、セメントクリンカとなる。
この際、乾式セメントキルン12の窯尻部12a内には、汚泥タンク14内の含水汚泥aが、汚泥導入装置10により、汚泥導入管16を介して4t/hの導入量で、このキルン12内に分散されながら流し込まれる。
具体的な含水汚泥aの窯尻部12a内への導入経路を説明する。含水汚泥aは、図外の汚泥受入設備から圧送ポンプ13を用いて、一旦、汚泥タンク14に貯留される。その後、随時、汚泥タンク14の下部に連結された圧送ポンプ15により、汚泥導入管16から乾式セメントキルン12の窯尻部12aへと流れ出る。
【0022】
このとき、汚泥導入管16の管途中には、上下側の分岐管部16a,16bが分岐されているので、キルン窯尻側内に含水汚泥aを2方向から分割して流入することができる。これにより、セメント原料を焼成中の乾式セメントキルン12への含水汚泥aの分散性が、分岐されていない汚泥導入管を用いた場合よりも向上する。すなわち、この分岐管部の本数が増えるほど、この含水汚泥aの分散性は向上する。この結果、含水汚泥aの燃焼効率が増大して、含水汚泥aが燃焼するまでの時間が短縮化される。また、燃焼後に塊状の燃焼灰ができにくい。よって、乾式セメントキルン12内のセメントクリンカへ、この燃焼灰を比較的均等に分散させることができる。
含水汚泥aのキルン窯尻側への導入時には、汚泥導入管16の各分岐管部16a,16bから流出される含水汚泥aの割合を、例えば1:1または1:1.5のように、ニードル弁17を操作することで調整する。これにより、炉内温度の分布に合わせて、キルン窯尻側の各汚泥導入部分に、適宜、焼却可能な量の含水汚泥aを配分することができる。この結果、乾式セメントキルン12への含水汚泥aの燃焼効率がさらに増大する。
【0023】
こうして流入された含水汚泥aは、予め含水汚泥aに高いコストがかかる脱臭、乾燥、添加物添加といった前処理を施さなくても、セメント原料焼成時のバーナー熱により、経済的に焼却することができる。
さらに、この各分岐管部16a,16bの分割状態での流入によって、含水汚泥aが窯尻部12a内、ひいては乾式セメントキルン12内に、ほぼ均等に分散される。したがって、含水汚泥aと乾式セメントキルン12内で発生した排ガスとの接触面積が大きくなって、含水汚泥aの燃焼効率が増大する。これにより、含水汚泥aが燃焼するまでの時間が短縮化され、また燃焼後に塊状の燃焼灰ができにくく、乾式セメントキルン12内で中間製造されたセメントクリンカへ、この含水汚泥aの燃焼灰を比較的均等に分散することができて、組成成分が安定した良質のセメントクリンカが得られる。
また、この実施例では、流量比調整手段としてニードル弁17を採用したので、含水汚泥a中に、例えば髪の毛などが多量に含まれていても、これが弁体20に絡み付いて、含水汚泥aの流量調整に不都合が生じるおそれが減少する。
【0024】
次に、図3,図4に基づいて、この発明の他の実施例に係る汚泥処理設備の汚泥導入方法およびその装置を説明する。
図3は、この発明の他の実施例に係る汚泥処理設備の汚泥導入装置における流量比調整手段を示す拡大縦断面図である。図4は同じく流量比調整手段を示す拡大横断面図である。
図3,図4に示すように、この他の実施例に係る汚泥導入装置30は、汚泥導入管16を管途中で上下2本の分岐管部16a,16cに分岐し、このうち下側の分岐管部16cに、流量比調整手段の他の例である抜き差し式の円筒弁構造体31を配備し、しかもこの下側の分岐管部16cの汚泥導出側の管端部に、含水汚泥aの分散装置32を設けた例である。
【0025】
円筒弁構造体31は、窯尻部12aと下側の分岐管部16cとに連結されたシリンダ管33を有している。シリンダ管33内には、作業者の手作業による抜き差しにより、この下側の分岐管部16cの含水汚泥aの流量を調整する両端が封止された円筒状の抜き差し弁34が出し入れ可能に挿入されている。
シリンダ管33の外側の端には、一対のフランジ33aが突設されている。各フランジ33aの外部には、シリンダ管33の軸線に平行な一対のスライドガイドロッド35が片持ち状態で固着されている。また、抜き差し弁34の外側の端面にも、一対のフランジ34bが突設されている。各フランジ34bの両端部には、対応するスライドガイドロッド35に遊挿された一対のスライドリング37が配設されている。
作業者が抜き差し弁34の把手34aを握り、これを押し引きすることで、抜き差し弁34が、一対のスライドガイドロッド35に沿って、シリンダ管33の軸線方向へスライドする。なお、各フランジ33aには、配備されたボルトの頭部突出量を調整することにより、シリンダ管33内に挿入された抜き差し弁34による下側の分岐管部16cの流路の完全封止位置を調整する一対の流路封止位置調整具38が配設されている。
【0026】
次に、同じく図3,図4を参照して、含水汚泥aの分散装置32を詳細に説明する。
図3,図4に示すように、分散装置32は、外側の端部が外方へ突出した状態でシリンダ管33の下部内に出し入れ可能に配置された細長い内管39を有している。内管39の窯尻部12a側の端は、シリンダ管33の窯尻部12a側の管端付近に配置されている。
一方、内管39の外側の端部には、各スライドガイドロッド35に遊挿される一対のスライドリング40を有するガイド板41の中央部が取り付けられている。また、内管39の外側の管端には、外設された圧縮空気供給装置42が連結されている。
【0027】
内管39の端部を作業者が握って押し引きすることにより、内管39は、スライドガイドロッド35に沿ってシリンダ管33の軸線方向へスライドし、これにより内管39の窯尻部12aの管端位置が、シリンダ管33内でその軸線方向へ移動する。
この結果、内管39の窯尻部12a側の管端を、最も効果的に含水汚泥aを分散することができる位置、すなわち含水率の違いでシリンダ管33の端部付近のタレの度合いが変化する含水汚泥aの先端から数cmの位置に配置する。その後、圧縮空気供給装置42からの圧縮空気を内管39の管端から外方へ吹き出すと、この空圧により、シリンダ管33の一端部内まで達していた含水汚泥aが、窯尻部12aの内部へ細かく分散されながら噴出する。
【0028】
このように、内管39の管端を、最も効果的な含水汚泥aの分散位置へ移動させるようにしたので、含水率の違いによりタレの度合いが変化する含水汚泥aの硬度に応じて、良好に含水汚泥aを分散することができる。また、このように、シリンダ管33内の含水汚泥aに対して、放射内方からこの含水汚泥aを外部へ吹き飛ばすように圧縮空気が吹き込まれるので、含水汚泥aを比較的広範囲に分散させることができる。
なお、その他の構成、作用および効果は、上記実施例と同様であるので、説明を省略する。
【0029】
【発明の効果】
この発明によれば、キルン窯尻側の複数箇所に、含水汚泥を分割して流入させるので、乾式セメントキルン内での含水汚泥の分散性が向上する。これにより、含水汚泥の燃焼効率が増大して、この含水汚泥が燃焼するまでの時間が短縮化される。しかも、燃焼後に塊状の燃焼灰ができにくくなる。この結果、キルン内のセメントクリンカへ、この燃焼灰を比較的均等に分散させることができる。
【0030】
特に、請求項1に記載の発明によれば、汚泥導入管の各分岐管部から流出する含水汚泥の流量比を、流量比調整手段により調整するようにしたので、炉内温度の分布に合わせて、キルン窯尻側のそれぞれの汚泥導入部分に、良好に焼却可能な分量の含水汚泥を配分することができる。この結果、乾式セメントキルンへの含水汚泥の燃焼効率がさらに増大する。
【0031】
また、請求項2に記載の発明によれば、流量比調整手段としてニードル弁を採用したので、仮に含水汚泥中に髪の毛などが多量に含まれていても、これが弁体に絡み付いて、含水汚泥の流量調整に不都合が生じるおそれが減少する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例に係る汚泥処理設備の汚泥導入装置が適用されたセメント焼成設備を模式的に示す断面図である。
【図2】 この発明の一実施例に係る汚泥導入管の分岐管部周辺を示す拡大断面図である。
【図3】 この発明の他の実施例に係る汚泥処理設備の汚泥導入装置における流量比調整手段を示す拡大縦断面図である。
【図4】 この発明の他の実施例に係る流量比調整手段を示す拡大横断面図である。
【符号の説明】
10 汚泥処理設備の汚泥導入装置、
11 プレヒータ、
12 乾式セメントキルン、
12a 窯尻部、
16 汚泥導入管、
16a,16b,16c 分岐管部、
17 ニードル弁(流量比調整手段)、
30 汚泥導入装置、
31 円筒弁構造体、
33 シリンダ管、
34 抜き差し弁、
39 内管、
42 圧縮空気供給装置、
a 含水汚泥。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sludge introduction device of a sludge treatment facility, and more specifically, water-containing sludge such as sewage sludge which has not been subjected to pretreatment such as drying and additive addition, from the lower part of a preheater to a kiln bottom of a dry cement kiln for cement raw material firing. The present invention relates to a sludge introduction device for a sludge treatment facility that is introduced and burned up to a section.
[0002]
[Prior art]
Sewage sludge discharged from sewage treatment plants has been used as fertilizer since ancient times, but the reason is that heavy metals are contained in sludge and that the amount of treatment is small when used as fertilizer. In recent years, land reclamation and ocean dumping have become mainstream.
However, sludge discharge from sewage treatment plants has been increasing in recent years, mainly in the Tokyo metropolitan area, and due to the lack of treatment plants for land reclamation and disposal at sea, as well as restrictions on preventing environmental pollution, At present, sludge treatment has shifted to incineration. Several types of sludge incineration facilities have already been proposed.
[0003]
However, in a conventional sludge incinerator using an incinerator, it is necessary to dry the sludge prior to incineration. In addition, the deodorized dry exhaust gas must be deodorized. Thereby, there existed a problem that drying cost, deodorizing cost, and incineration cost increased, and the processing cost as a whole became high.
A method using quick lime for drying sludge has also been proposed. In this method, quick lime is reacted with moisture contained in sludge to produce slaked lime, the residual moisture is evaporated by the reaction heat at that time, and the sludge is utilized as a dry material that can be pneumatically fed as a cement raw material. However, even this method has a problem that quick lime must be added during sludge drying.
[0004]
Therefore, as a prior art for solving such a problem, there is known a “sludge treatment method” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-276199, which was previously filed by the applicant of the present patent application.
This is a sludge treatment technology in which water-containing sludge in a sludge tank is directly introduced into a kiln bottom or a preheater of a dry cement kiln and incinerated. According to this technology, water-containing sludge is poured directly into an existing dry cement kiln by a pump without performing any pretreatment to dry or add additives, and at the same time as normal production of cement clinker, It is possible to incinerate water-containing sludge.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this prior art, the water-containing sludge in the storage tank is thus fed into the kiln bottom of the dry cement kiln or the preheater by, for example, about 10% of the amount of cement clinker produced by the pump. Since it was just poured, the introduced water-containing sludge often became sludge-like lump.
As a result, the calcination efficiency of the water-containing sludge is poor, it takes a relatively long time to sufficiently burn the water-containing sludge, and it is easy to produce massive combustion ash, which is also useful as a cement component for the cement clinker in the kiln. There is a problem that the combustion ash cannot be evenly dispersed.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
It is an object of the present invention to provide a sludge introduction device for a sludge treatment facility that can increase the combustion efficiency of hydrous sludge and can disperse the combustion ash of hydrous sludge relatively uniformly into cement clinker. It is said. Another object of the present invention is to provide a sludge introduction device for a sludge treatment facility that can prevent clogging of water-containing sludge in the sludge flow rate adjustment portion of the sludge introduction pipe.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
Examples of the water-containing sludge here include sewage sludge, activated sludge, and sludge.
Hydrous sludge may be supplied directly from a sludge treatment facility via a pipeline, etc., or transported by a truck equipped with a sealed tank, and once supplied to the sludge tank, it may be supplied from this sludge tank. .
[0008]
Although there is no restriction | limiting in particular in the addition amount of the water-containing sludge to a dry kiln, Usually, it determines suitably by various process conditions, such as the quality of a cement raw material, the usage-amount, and a calcination temperature. However, an amount that allows the water-containing sludge to be introduced into an existing dry kiln without particularly changing the operating conditions is preferable.
For example, when a dry kiln with a cement clinker production amount of 90 to 100 t / h is used, the amount of water-containing sludge added is 9 to 10.0 t / h, which is about 1/10 or less of the weight of the cement clinker produced. It is preferable to add water-containing sludge. This is because if the amount of hydrous sludge added to the cement raw material exceeds 10.0 t / h, firing in the kiln becomes unstable due to moisture from the sludge, and the risk of adversely affecting the quality of the cement clinker increases.
[0009]
In addition, the space from the lower part of the preheater for cement raw material calcining to the kiln bottom of the dry cement kiln for cement raw material firing (hereinafter sometimes referred to as the kiln kiln bottom side) is the lower area of the preheater. It is not limited to the kiln bottom area of the dry kiln, but may be a connecting part of both. In addition, you may introduce | transduce a hydrous sludge into both the lower area | region of a preheater, and the kiln bottom part area of a dry kiln. Also, hydrated sludge is introduced into the upper and lower areas of the kiln bottom of the dry kiln . In this case, the water-containing sludge in the sludge introduction pipe is difficult to flow into the upper branch pipe part due to its own weight, but the water-containing sludge easily flows into the lower branch pipe part. A flow rate adjusting means for adjustment is provided.
In addition, you may introduce | transduce a hydrous sludge from two places in the lower area of a preheater, or the kiln bottom part area of a dry kiln. In this case, the weight of the hydrous sludge flowing through the sludge introduction pipe is equally applied to the left and right branch pipe sections. Thereby, it is preferable to arrange | position a flow ratio adjustment means (for example, needle valve) to a right and left branch pipe part.
[0010]
In addition, the temperature of the introduction part of the hydrous sludge in the kiln kiln bottom side is 800-1000 degreeC, Preferably it is around 900 degreeC. If it is less than 800 degreeC, combustion of a water-containing sludge tends to become inadequate. Moreover, when it exceeds 1000 degreeC, the malfunction which will interfere with furnace operation will arise.
As a method for introducing the hydrous sludge into the kiln kiln bottom side, for example, a method using a pipe pumping structure having various pumps such as a sludge pump can be cited. In addition, for example, a method using various conveyors such as a belt conveyor and a screw conveyor may be used. In short, any apparatus may be used as long as the water-containing sludge can be smoothly transferred.
The number of branch pipes in the sludge introduction pipe may be a predetermined number of two or more . Moreover, the location of the kiln kiln bottom side where each branch pipe part of a sludge introduction pipe | tube is connected is not limited. And the apparatus used for the flow volume adjustment of hydrous sludge may be any apparatus.
[0011]
The flow rate ratio adjusting means here is not limited as long as it is a structure that can adjust the flow rate ratio of the water-containing sludge divided into the branch pipe portions. For example, in addition to the needle valve of
[0012]
A second aspect of the present invention is the sludge dispersion introducing apparatus according to the first aspect, wherein the flow rate ratio adjusting means is a needle valve.
The needle valve may be provided in each of the plurality of branch pipe portions, or may be provided only in one branch pipe portion in the case of two branch pipe portions, for example.
[0013]
[Action]
According to
[0014]
In particular, according to the first aspect of the present invention, at the time of introducing the water-containing sludge to the kiln kiln bottom side, the ratio of the water-containing sludge flowing out from each branch pipe portion of the sludge introduction pipe is adjusted by the flow rate adjusting means. Therefore, in accordance with the distribution of the furnace temperature, the amount of water-containing sludge that can be incinerated can be appropriately distributed to each sludge introduction portion on the kiln kiln bottom side. Thereby, the combustion efficiency of the water-containing sludge to a dry-type cement kiln further increases.
[0015]
Further, according to the serial mounting of the invention in
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a cement firing facility to which a sludge introduction device for a sludge treatment facility according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the branch pipe portion of the sludge introduction pipe.
In FIG. 1,
The cement firing facility is a facility for intermediately producing a cement clinker by firing a cement raw material calcined in the preheater 11 in a
[0017]
The preheater 11 preheats cement raw material pulverized by a raw material mill (not shown) to a predetermined temperature so that it can be easily fired by a downstream
[0018]
The
While rotating this kiln shell in the circumferential direction, heavy oil or fine coal is used as a fuel and heated by a burner, whereby the cement raw material from the preheater 11 is fired to produce a cement clinker in the middle. Thereafter, the cement clinker is cooled by a clinker cooler connected to the downstream portion of the
[0019]
Next, the
As shown in FIG. 1, the
[0020]
The
A needle valve 17 which is an example of a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate ratio of the hydrated sludge a flowing out from the
[0021]
Next, a sludge introduction method for a sludge treatment facility using the
As shown in FIG. 1, in the cement firing facility, the cement raw material is calcined while flowing down each cyclone of the preheater 11. Thereafter, the cement raw material flows into the
At this time, in the
A specific introduction route of the hydrous sludge a into the
[0022]
At this time, since the upper and lower
When the water-containing sludge a is introduced to the kiln kiln bottom side, the ratio of the water-containing sludge a flowing out from the
[0023]
The water-containing sludge a thus introduced can be incinerated economically by the burner heat at the time of firing the cement raw material, even if the pretreatment such as deodorization, drying, and additive addition, which is expensive to the water-containing sludge a, is not performed in advance. it can.
Furthermore, the water-containing sludge a is dispersed almost uniformly in the
Further, in this embodiment, since the needle valve 17 is employed as the flow rate ratio adjusting means, even if the water-containing sludge a contains a large amount of hair, for example, it is entangled with the
[0024]
Next, a sludge introduction method and apparatus for a sludge treatment facility according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the flow rate ratio adjusting means in the sludge introduction device of the sludge treatment facility according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the flow rate ratio adjusting means.
As shown in FIGS. 3 and 4, the sludge introduction device 30 according to another embodiment branches the
[0025]
The cylindrical valve structure 31 has a cylinder pipe 33 connected to the kiln
A pair of flanges 33 a protrude from the outer end of the cylinder tube 33. A pair of
The operator holds the handle 34 a of the insertion /
[0026]
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, the
As shown in FIGS. 3 and 4, the dispersing
On the other hand, a central portion of a guide plate 41 having a pair of slide rings 40 that are loosely inserted into the
[0027]
When the operator grasps and pushes and pulls the end of the
As a result, the pipe end of the
[0028]
Thus, because the pipe end of the
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the above embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0029]
【The invention's effect】
According to this invention, since the water-containing sludge is divided and introduced into a plurality of locations on the kiln kiln bottom side, the dispersibility of the water-containing sludge in the dry cement kiln is improved. Thereby, the combustion efficiency of hydrous sludge increases and the time until this hydrous sludge burns is shortened. Moreover, it becomes difficult to form massive combustion ash after combustion. As a result, the combustion ash can be dispersed relatively evenly in the cement clinker in the kiln.
[0030]
In particular, according to the first aspect of the present invention, the flow rate ratio of the hydrated sludge flowing out from each branch pipe portion of the sludge introduction pipe is adjusted by the flow rate adjusting means, so that it matches the distribution of the furnace temperature. Thus, it is possible to distribute an amount of water-containing sludge that can be incinerated satisfactorily to each sludge introduction portion on the kiln kiln bottom side. As a result, the combustion efficiency of the water-containing sludge into the dry cement kiln is further increased.
[0031]
Further, according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cement firing facility to which a sludge introduction device for a sludge treatment facility according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a branch pipe portion of a sludge introduction pipe according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view showing a flow rate ratio adjusting means in a sludge introduction device of a sludge treatment facility according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a flow ratio adjusting means according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Sludge introduction equipment for sludge treatment equipment,
11 Preheater,
12 Dry cement kiln,
12a Kiln bottom,
16 Sludge introduction pipe,
16a, 16b, 16c Branch pipe part,
17 Needle valve (flow rate adjusting means),
30 Sludge introduction device,
31 cylindrical valve structure,
33 cylinder pipe,
34 Removable valve
39 Inner pipe,
42 compressed air supply device,
a Hydrous sludge.
Claims (2)
上記汚泥導入管が管途中で複数の分岐管部に分岐する管材であり、
この汚泥導入管は、管途中で上方へ屈曲して窯尻部の上部内へ含水汚泥を導入する分岐管部と、下方へ屈曲して窯尻部の下部内へ含水汚泥を導入する分岐管部とに分岐され、この下側の分岐管部の開口面積の方が、上側の分岐管部の開口面積より若干大きくなっており、
この汚泥導入管の下側の分岐管部に、各分岐管部から流出される含水汚泥の流量比を調整する流量比調整手段を設けた汚泥処理設備の汚泥導入装置。 A sludge introduction device for a sludge treatment facility that introduces hydrous sludge by a sludge introduction pipe between the lower part of the preheater for cement raw material calcining and the kiln bottom of a dry cement kiln for cement raw material firing,
The sludge introduction pipe is a pipe material branched into a plurality of branch pipe parts in the middle of the pipe,
This sludge introduction pipe has a branch pipe part that bends upward in the middle of the pipe and introduces hydrous sludge into the upper part of the kiln bottom part, and a branch pipe that bends downward and introduces the hydrous sludge into the lower part of the kiln bottom part The opening area of the lower branch pipe part is slightly larger than the opening area of the upper branch pipe part,
A sludge introduction device for a sludge treatment facility, in which a flow rate adjusting means for adjusting a flow rate ratio of hydrous sludge flowing out from each branch pipe portion is provided at a lower branch pipe portion of the sludge introduction pipe .
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