JP3905710B2 - 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室である低温室で乾燥させた後、第２室である高温室で有機物の焼却、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】
【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、熱風を流動化ガスとし該造粒物自身を流動媒体とする、仕切部材で流動層が区画された２室型の流動層乾燥・焼成炉に投入して上流側の第１室及び下流側の第２室への熱風量配分を調整し、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捕集された微粉の少なくとも一部を製品として回収し、サイクロンからの排ガスを熱交換器に導入して造粒物の製造過程で発生する臭気と熱交換し熱回収するように構成されている（図１、図２参照）。
【０００７】
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、有機物焼却及び石灰焼成を８００℃以上、望ましくは８００〜１０００℃、さらに望ましくは８５０〜９００℃で行う。
また、流動層乾燥・焼成炉の各室への熱風量配分を調整する。この場合、流動層乾燥・焼成炉の各室への熱風量配分及び燃料吹込量を調整することが好ましい。
【０００８】
また、流動層乾燥・焼成炉からの排ガスをサイクロンで除塵した後、サイクロンからの排ガスを熱交換器に導入して熱回収する。そして、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・焼成炉の風箱及び／又はフリーボード部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・焼成炉への吹込量及び／又は加熱臭気のフリーボード部への吹込量を夫々調整するように構成することが好ましい。
【０００９】
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を備え、サイクロンからの排ガスを導入して造粒物の製造過程で発生する臭気と熱交換し熱回収するための熱交換器がサイクロンに接続され、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低温室と下流側の高温室とに区画されており、低温室及び高温室への熱風量配分が調整されて、低温室で造粒物の乾燥が行われ、高温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たことを特徴としている（図１、図２参照）。
【００１０】
この装置において、サイクロンからの排ガスを導入して熱回収するための熱交換器がサイクロンに接続されている。この場合、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。
【００１１】
また、流動層乾燥・焼成炉の上流側の低温室に邪魔板などのバッフル部材を設け、低温室排ガスと高温室排ガスとを混合させるようにした構成とすることが好ましい。
低温室と高温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。
【００１２】
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）。
【００１３】
さらに、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）。
【００１４】
また、サイクロンを２重空冷構造とすることもある（図９参照）。この場合は、サイクロンを２重空冷構造とし、内壁面温度が５５０℃以下になるように空気量を調節することができるようにした構成とすることが好ましい。
【００１５】
【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。
【００１６】
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、上流側の低温室（第１室）２６と下流側の高温室（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、３６は臭気入口である。この臭気入口３６の中心と、炉２０の中心との間隔を、０．５〜０．８ｒ（ｒは炉２０の半径）とすることが好ましい。
【００１７】
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、第１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。
【００１８】
流動層乾燥・焼成炉２０の上流側の低温室２６の上部には、邪魔板などのバッフル部材４８が設けられ、低温室排ガスと高温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、低温室２６と高温室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。
【００１９】
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、この炉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の排ガス出口には熱交換器４６が接続されている。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により導入され加熱される。
【００２０】
流動層乾燥・焼成炉２０の低温室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５０〜１００℃に乾燥する。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高温室２８に移動し、８００℃以上、望ましくは８００〜１０００℃、さらに望ましくは８５０〜９００℃に加熱されて有機物の焼却、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、高温室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。
【００２１】
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、原料製造工場１０からの臭気又は／及び空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。６６は原料製造工場１０と流動層クーラ５４とを接続する臭気導管、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。
【００２２】
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。このダストは製品タンクへ送られる。また、ダストの一部を第２室（焼成室）２８へ戻すこともある。５９はダスト一部循環ラインであるサイクロン５８からの排ガスは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で発生した臭気の全部又は一部が臭気ファン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。
【００２３】
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の第１室の風箱３８及び／又は炉２０のフリーボード部８２に吹き込まれ、臭気成分が燃焼又は分解して脱臭される。なお、炉２０の各室への熱風量配分及び燃料吹込量は調整可能なように構成されている。
【００２４】
高温側の熱交換器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、並びに加熱臭気の炉２０の第１室の風箱３８への吹込量及び加熱臭気の炉２０のフリーボード部８２への吹込量が夫々調整できるように構成されている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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室型の流動層炉の第１室である乾燥室で、層温度５０〜１００℃に調整して造粒物の乾燥のみを行うと、乾燥室ではほとんど粉化せず、第２室である焼成室での粉化も大幅に減少する。
【００２８】
第１室２６の排ガスとフリーボード部吹込臭気の脱臭のために、これらのガスと第２室（焼成室）２８排ガスとの混合を良好にする必要がある。第１室上方にバッフル部材（例えば邪魔板）４８を設けること、及び臭気のフリーボード部吹込方向を半接線状（０．５〜０．８ｒとなるように吹き込む、ｒ：炉の内径）にすることにより（図２参照）、臭気を確実に脱臭することができる。
【００２９】
また、炉２０の第２室２８における焼成温度を８００〜１０００℃、望ましくは８５０〜９００℃、炉２０の出口ガス温度を６００〜７００℃に調整すると、製品の品質、脱臭とも問題なく操業することができる。
また、定常運転時は、燃焼炉４４を使用しなくても炉２０の層内燃焼量の調整で操業することができる。また、層内バーナ３０、３２を用いなくても熱風温度と熱風量の調整で操業することができる。
【００３０】
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、加熱臭気をフリーボード部８２へ吹き込む場合、吹込高さを流動層界面直上で、前述のように、吹込ダクト中心線が流動層炉中心から炉半径（内径）の０．５〜０．８の方向にすると（図２参照）、高温排ガスとの混合が良好になる。
また、サイクロン５８で捕集されたダストの一部を炉２０の第２室（焼成室）２８に循環させると、微粉製品の品質が向上する。また、バグフィルタ捕集ダスト、原料工場・焼成工場等で発生した未焼成のダストを第２室（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。
【００３１】
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。
【００３２】
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２形態の場合と同様である。
【００３３】
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、２形態の場合と同様である。
【００３４】
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重空冷構造のサイクロン５８ａを用い、内壁温度が５５０℃以下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。このように、サイクロンを２重空冷構造にしているので、サイクロン内壁面を再炭酸化温度以下に冷却することができ、微粉の付着を確実に防止することができ、安定運転を継続することができる。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。
【００３５】
【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） 流動層炉の排ガスで、原料製造部で発生した臭気を加熱し、熱回収することにより、熱消費を低減することができる。
（５） 臭気の吹込配分を調整する場合は、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） 流動層炉の第１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第１室（乾燥室）排ガスと第２室（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第１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） 流動層炉における第１室からの飛散はほとんど無く、サイクロン捕集微粉は第２室の温度調整により十分焼成することができるので、製品として回収することができる。したがって、ダストの廃棄処理は不要となる。
（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） ２重空冷構造のサイクロンを用いる場合は、ダスト付着を防止することができ、長期安定運転を行うことができる。
（１２） 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。
（１３） 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。
【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 第１室（低温室、乾燥室）
２８ 第２室（高温室、焼成室）
３０、３２ バーナ
３４ 原料入口
３６ 臭気入口
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、５８ａ サイクロン
５９ ダスト一部循環ライン
６０ 臭気ファン
６２ ロータリフィーダ
６４ 輸送機
６６ 臭気導管
７０、７８ バグフィルタ
７４ 押込ブロワ
７６ 排ガス誘引ファン
８０ 煙突
８２ フリーボード部
８４、８６、８８ 分岐管
９０、９２、９４ 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 (16)

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、熱風を流動化ガスとし該造粒物自身を流動媒体とする、仕切部材で流動層が区画された２室型の流動層乾燥・焼成炉に投入して上流側の第１室及び下流側の第２室への熱風量配分を調整し、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捕集された微粉の少なくとも一部を製品として回収し、サイクロンからの排ガスを熱交換器に導入して造粒物の製造過程で発生する臭気と熱交換し熱回収して、熱交換後の臭気を燃焼炉の燃焼用空気として回収するとともに、余剰の熱交換後の臭気を炉の第１室の風箱及び／又は炉のフリーボード部に吹き込んで臭気成分を燃焼又は分解により脱臭することを特徴とする地盤改良材の製造方法。
2. 造粒物の粒径が１〜２０mmである請求項１記載の地盤改良材の製造方法。
3. 有機物焼却及び石灰焼成を８００℃以上で行う請求項１又は２記載の地盤改良材の製造方法。
4. 流動層乾燥・焼成炉の各室への熱風量配分を調整する請求項１、２又は３記載の地盤改良材の製造方法。
5. 流動層乾燥・焼成炉の各室への熱風量配分及び燃料吹込量を調整する請求項１、２又は３記載の地盤改良材の製造方法。
6. 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・焼成炉の風箱及び／又はフリーボード部に吹き込んで脱臭する請求項１〜５のいずれかに記載の地盤改良材の製造方法。
7. 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・焼成炉への吹込量及び／又は加熱臭気のフリーボード部への吹込量を夫々調整する請求項６記載の地盤改良材の製造方法。
8. 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を備え、
   サイクロンからの排ガスを導入して造粒物の製造過程で発生する臭気と熱交換し熱回収するための熱交換器がサイクロンに接続され、
   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低温室と下流側の高温室とに区画されており、低温室及び高温室への熱風量配分が調整されて、低温室で造粒物の乾燥が行われ、高温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、
   熱交換器で加熱された臭気は燃焼炉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の第１室の風箱及び／又は炉のフリーボード部に吹き込まれて臭気成分が燃焼又は分解して脱臭されるようにしたことを特徴とする地盤改良材の製造装置。
9. 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８記載の地盤改良材の製造装置。
10. 流動層乾燥・焼成炉の上流側の低温室に邪魔板などのバッフル部材を設け、低温室排ガスと高温室排ガスとを混合させるようにした請求項８又は９記載の地盤改良材の製造装置。
11. 低温室と高温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８〜１０のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
12. 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８〜１１のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
13. 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８〜１２のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
14. 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８〜１３のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
15. サイクロンを２重空冷構造とした請求項８〜１４のいずれかに記載の地盤改良材の製造装置。
16. サイクロンを２重空冷構造とし、内壁面温度が５５０℃以下になるように空気量を調節することができるようにした請求項１５記載の地盤改良材の製造装置。

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