JP5844998B2

JP5844998B2 - 汚泥の炭化処理方法

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Publication number: JP5844998B2
Application number: JP2011112531A
Authority: JP
Inventors: 淳一中西; 満法月; 岳身山本
Original assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Current assignee: Okawara Mfg Co Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-05-19
Also published as: JP2012241110A

Description

本発明は例えばし尿処理施設、下水処理施設や各種生産工場から排出される汚泥等の処理に関するものであって、特に炭化炉におけるクリンカの生成を効果的に防止することができる汚泥の炭化処理方法に係るものである。

従来よりし尿、下水処理施設や各種生産工場から排出される水分を多く含んだ汚泥や都市ゴミ等の廃棄物を処理するにあたっては、処理の効率化を図るため、このものに乾燥処理を施して水分を除去した後、引続いて乾燥し、更に炭化処理を施すといった処理手法が採られている。
一例として汚泥の乾燥、炭化処理を行う場合には図３に示すような炭化処理装置Ｓ′が用いられており、事前に脱水処理が施された汚泥Ｍ０を乾燥機１′に投入して乾燥処理を行い、ここで得られた乾燥物Ｍ１を炭化炉２′に投入して炭化物Ｍ２を得るものである。また前記炭化炉２′として用いられるロータリーキルン型または回転ドラム型の装置から排気される排ガスを、再燃炉３′において燃焼処理することにより、有害物質を無害化処理した再燃排ガスＧ３′とし（例えば特許文献１参照）、この高温の再燃排ガスＧ３′が乾燥機１′の熱風として供されている。

ところで前記乾燥機１′としては、熱風を回転ドラム内に供給するとともに、この回転ドラム内に供給された汚泥Ｍ０を攪拌することにより、熱風と汚泥Ｍ０との接触を図り、汚泥Ｍ０に含まれる水分を蒸発させるいわゆる回転ドラム式の装置あるいはロータリーキルン式の装置が広く採用されている。
この種の装置が採用される理由としては、汚泥Ｍ０等の粘性が高い被処理物を扱う場合、攪拌翼によって被処理物が分散させられるため、高温（図３に示す構成では７００〜８００℃）の加熱媒体と被処理物との接触面積が増大して効率の良い乾燥を行うことができるからである。
なお前記回転ドラム式の乾燥機１′あるいはロータリーキルン式の乾燥機１′は、比較的安価であるためイニシャルコストを抑えることができ、このこともこれらの乾燥機１′が広く採用されている要因となっている。

しかしながらこのような炭化処理装置Ｓ′においては、炭化炉２′の出口温度を８００℃程度とし、また再燃炉３′の出口温度を７３０℃程度とすることが、装置を効率的且つ安定的に運転するために必要であり、このため各炉内に燃焼用の空気（外気）を供給することが必須となっている。
そしてこのような運転を継続した場合、炭化炉２′内及び再燃炉３′内にクリンカが付着してしまうことは避けられなかった。更にクリンカが成長して脱落した際には、被処理物や燃焼空気の経路が閉塞してしまったり、機器の損傷を招いてしまう恐れがあるため、クリンカの定期的な除去を行う必要があり、この作業に多くの時間を要してしまっているのが実情である。

特許第４２５５０６６号公報

本発明はこのような背景を認識して成されたものであって、特に炭化炉におけるクリンカの生成を効果的に防止することのできる、新規な汚泥の炭化処理方法の開発を技術課題とした。

すなわち請求項１記載の汚泥の炭化処理方法は、被処理物を乾燥機を用いて乾燥した後、更に炭化炉を用いて炭化物とする方法において、前記炭化炉から排気される炭化排ガスを、再燃炉において燃焼処理することにより、有害物質を無害化処理した再燃排ガスとして外部に排気するものであり、前記再燃排ガスに含まれる熱を、前記乾燥機、炭化炉または再燃炉のいずれか一つまたは複数の熱源として供するものであり、前記炭化炉として、燃焼炉から回転胴内に熱風を供給することにより回転胴内において被処理物の加熱処理を施すロータリーキルン型または回転ドラム型の装置を用い、また前記乾燥機として、加熱媒体から被処理物に間接的に熱を伝導する伝導伝熱式の装置を用い、被処理物から蒸発した水分を含んだ乾燥排ガスを炭化炉における回転胴内に供給するものであり、この際、前記乾燥排ガス中の蒸気成分の一部を、コンデンサを用いて除去することにより乾燥排ガスの湿度を調節することを特徴として成るものである。

また請求項２記載の汚泥の炭化処理方法は、前記要件に加え、前記乾燥排ガスを、前記再燃排ガスに含まれる熱によって昇温した後、炭化炉に供給することを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の汚泥の炭化処理方法は、前記要件に加え、前記乾燥機として、機枠上に具えられた本体シェル内に多管式加熱管が具えられ、この多管式加熱管を、その内部に加熱用蒸気を流すとともに回転させ、前記本体シェル内に被処理物を投入し、この被処理物を本体シェル内に滞留させつつ前記多管式加熱管に接触させて被処理物の乾燥を行う装置を用いることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の要件を手段として前記課題の解決が図られる。

まず請求項１記載の発明によれば、乾燥排ガスに含まれる蒸気成分によって、炭化炉内における酸素分圧を低下させることにより、被処理物の燃焼速度を抑えることができ、被処理物の急激な温度上昇を抑えてクリンカの生成を効果的に防止することができる。
また炭化炉に供給される乾燥排ガスに含まれる蒸気成分の量を調節することにより、被処理物の燃焼速度を調節することができる。

また請求項２記載の発明によれば、炭化炉において被処理物の炭化に必要とされる熱量のうち、乾燥排ガスに含まれる熱の割合を高め、炭化炉におけるバーナの燃料を削減することができる。

更にまた請求項３記載の発明によれば、多管式加熱管が具えられた乾燥機から排気される乾燥排ガスの湿度は、いわゆるロータリーキルン型または回転ドラム式の装置等のものよりも大幅に高くなるため、炭化炉におけるクリンカの生成を効果的に抑えることができる。

本発明の実施に供される汚泥の炭化処理装置を示すブロック図である。乾燥機を一部破断して示す側面図である。既存の汚泥の炭化処理装置を示すブロック図である。

本発明「汚泥の炭化処理方法」を実施するための形態は以下の実施例に示すものを最良の形態の一つとするとするとともに、この技術思想に基づき改変される形態も含むものである。
以下、炭化処理装置Ｓについて説明した後、この装置の作動態様と併せて本発明の「汚泥の炭化処理方法」について説明する。

図１中、符号Ｓで示すものが炭化処理装置であり、この装置は汚泥Ｍ０を一旦、乾燥処理して水分を減少させた乾燥物Ｍ１とし、続いて加熱することにより炭化物Ｍ２とするものである。
具体的には炭化処理装置Ｓは、乾燥機１と、炭化炉２と、再燃炉３とを主要機器として具えて成るものであり、前記炭化炉２から排気される炭化排ガスＧ２を、再燃炉３において燃焼処理することにより、有害物質が無害化された再燃排ガスＧ３として外部に排気することができるような構成が採られたものである。
また炭化処理装置Ｓは、前記再燃排ガスＧ３に含まれる熱を回収し、この熱を前記乾燥機１、炭化炉２または再燃炉３のいずれか一つまたは複数の熱源として供することができるように構成されている。
以下、炭化処理装置Ｓの構成要素について詳しく説明する。

まず前記乾燥機１は、被処理物である汚泥Ｍ０と加熱媒体Ａとが直接接することなく、加熱媒体Ａから被処理物に間接的に熱を伝導する伝導伝熱式の装置であって、この実施例では一例として多管式加熱管１１が具えられた装置が採用されるものとした。
具体的には図２に示すように、機枠Ｆ上に具えられた本体シェル１０内に多管式加熱管１１が具えられ、この多管式加熱管１１を、その内部に加熱媒体Ａ（加熱用蒸気）を流すとともに回転させ、前記本体シェル１０内に被処理物を投入し、この被処理物を本体シェル１０内に滞留させつつ前記多管式加熱管１１に接触させて被処理物の乾燥を行う装置である。

前記本体シェル１０は、一例として長楕円状の横断面を有する中空部材であり、投入口１０１、溢出口１０２、キャリヤガス口１０３、排気口１０４が形成される。
ここで前記投入口１０１は、本体シェル１０上部の複数個所に形成されるものであり、まず図１中、左側上部に形成される排気口１０４付近に第一の投入口１０１ａが形成される。また前記排気口１０４よりも中央寄りの部分に第二の投入口１０１ｂが形成され、更にこの第二の投入口１０１ｂと、図２中、右側上部に形成されるキャリヤガス口１０３との間に第三の投入口１０１ｃが形成される。なおこの実施例では投入口１０１を三カ所に形成するようにしたが、乾燥機１の仕様に応じて一カ所、二カ所または四カ所以上に投入口１０１を形成するようにしてもよい。

また前記本体シェル１０及び多管式加熱管１１は、水平な状態で機枠Ｆに設置されるか、または排気口１０４側が、キャリヤガス口１０３側よりもいくぶんか高くなるように傾斜して機枠Ｆに設置される。
更にまた前記本体シェル１０は二重ジャケット構造とされ、投入口１０１ａ付近に形成される蒸気供給口１０５から、溢出口１０２の下方に形成されるドレン口１０６に至る蒸気の通過経路が形成されるものであり、本体シェル１０内を昇温することができるような構成が採られている。なお、このような二重ジャケット構造に替えてトレース配管等を設置することもできる。
また前記溢出口１０２は、前記本体シェル１０の高所側面に形成されるものであり、更に溢出口１０２を覆うようにシュート１２が具えられ、このシュート１２に形成される乾燥物排出口１２１にロータリーバルブ１２２が具えられる。

次に前記多管式加熱管１１は、複数のチューブを円筒状に配して成るチューブ束１１６の両側部に鏡板１１２を具えるとともに、この鏡板１１２の中心に軸体１１３を具えて成り、前記機枠Ｆに具えた軸受ブロック１１４によって軸体１１３を回転可能に支持して成るものである。なお多管式加熱管１１を回転させるための駆動装置として機枠Ｆ上にモータ（図示省略）が具えられる。
そして前記軸体１１３の両端にはロータリージョイント１１５（１１５ａ、１１５ｂ）が取り付けられ、チューブ束１１６と接続される。また軸体１１３と本体シェル１０との間には、外気との遮断のためのシール機構１３が設けられている。
なおチューブ束１１６の側周部には、複数のリフタ１１７及び適宜の角度を持たせた送り羽根１１８が取り付けられたアングル１１１が多数（この実施例では１２本）具えられるものであり、これらによって被処理物（汚泥Ｍ０）は掻き上げられて前記チューブ束１１６の各チューブに接触するとともに投入口１０１側から溢出口１０２側に進むこととなる。

また乾燥機１の運転時には、キャリヤガスがキャリヤガス口１０３より本体シェル１０内に供給されるものであり、多管式加熱管１１の加熱により被処理物としての汚泥Ｍ０から揮発する揮発成分は、前記キャリヤガスにより排気口１０４を経て本体シェル１０外に運び去られることとなる。
なお乾燥機１としては、上述した多管式加熱管１１が具えられた装置の他、加熱媒体Ａから被処理物に間接的に熱を伝導する伝導伝熱式の装置であれば異なる構成のものを採用することができる。

次に前記炭化炉２について説明すると、このものは前記乾燥機１から送られて来る乾燥物Ｍ１を炭化物Ｍ２とするためのロータリーキルン型または回転ドラム型の装置であり、燃焼炉２０から回転胴２５に熱風を供給することにより、回転胴２５内において被処理物の加熱処理を施すように構成された装置である。
前記燃焼炉２０は適宜の耐火材で内張りされており、バーナ２１によって燃料を燃焼させることにより、所望の温度の熱風を生成する装置である。
また前記回転胴２５は一例として、四基の支持ローラ２５ａ上に載置され、可変速モータによって回転駆動されるものであり、この回転胴２５の両端は適宜蓋部材によって境界部がシールされた状態で塞がれている。また回転胴２５にはリフタが具えられており、このリフタにより被処理物が掻き上げられる。
そして回転胴２５の両端を塞ぐ蓋体には、投入口２２及び給気口２３並びに給気口２４、排気口２８及び排出口２９が形成されている。

次に前記再燃炉３について説明すると、このものは前記炭化炉２から送られて来る炭化排ガスＧ２を再燃排ガスＧ３とするための装置であり、燃焼胴３０内にバーナ３１から熱風を供給することにより、燃焼胴３０内において炭化排ガスＧ２を燃焼させることができるように構成された装置である。なお前記燃焼胴３０には、給気口３２及び排気口３３が形成されている。

そしてこれら乾燥機１、炭化炉２及び再燃炉３は図１に示すように周辺機器を介在させて接続されることにより、炭化処理装置Ｓが構成されるものであり、この構成について、初めに乾燥機１から排気される乾燥排ガスＧ１の流れに沿って説明する。
具体的には乾燥機１の排気口１０４に、バグフィルタ、サイクロン等が適用された集塵機４が接続され、更にこの集塵機４にコンデンサ５が接続されるものであり、前記排気口１０４から排気される乾燥排ガスＧ１中のダスト並びに過剰な水分を除去することが可能となっている。
なお前記コンデンサ５は、筐体５０の外周部に巻回された冷却管５１にクーリングタワー５２から冷媒を供給することによって筐体内の乾燥排ガスＧ１を冷却し、蒸気成分を凝縮させる装置である。

そして前記コンデンサ５の排気部は熱交換器６における給気口６１に接続されるとともに、排気口６２は炭化炉２における給気口２３及び給気口２４に接続される。
なおこの実施例では熱交換器６として二種類の気体を独立して昇温することができる装置が採用されるものとした。具体的には筐体６０に対して給気口６１及び排気口６２が形成されるとともに、これら給気口６１及び排気口６２は伝熱管６３によって接続されている。更に筐体６０に対しては給気口６４及び排気口６５が形成されるとともに、これら給気口６４及び排気口６５は伝熱管６６によって接続されている。そして筐体６０には導入口６７及び排出口６８が形成されるものであり、導入口６７から筐体６０内に導入された加熱気体（この実施例では再燃排ガスＧ３）と、前記伝熱管６３及び伝熱管６６内に位置する被加熱気体との間で熱交換が行われるものである。

そして炭化炉２の排気口２８は、再燃炉３における給気口３２に接続されており、炭化排ガスＧ２が再燃炉３に供給されるように構成されている。また再燃炉３における排気口３３は熱交換器６における導入口６７に接続されており、再燃排ガスＧ３が熱交換器６に供給されるように構成されている。
更に熱交換器６の排出口６８は、廃熱ボイラ７における給気口７１に接続され、更に排気口７２がバグフィルタ、サイクロン等が適用された集塵機８に接続されている。
なお前記熱交換器６における給気口６４には外気が供給され、伝熱管６６を通過することにより昇温された気体が、前記炭化炉２における給気口２３、給気口２４あるいは前記再燃炉３における給気口３２に供給されるように構成されている。

ここで前記廃熱ボイラ７は、いわゆる水管式、煙管式いずれのタイプのものも採用することができるが、この実施例では水管式のものを採用した。具体的には筐体７０に給気口７１及び排気口７２が形成されて筐体７０内に高温の気体が供給されるように構成されており、更に筐体７０内に水管７３が具えられるものであり、給水口７４から水管７３内に供給された水が、水管７３の外周部に接する高熱の気体（再燃排ガスＧ３）によって昇温され、蒸気となって排気口７５から排出されるように構成されたものである。
そして以上述べた構成が採られることにより、乾燥機１から排気された乾燥排ガスＧ１は、炭化炉２において炭化排ガスＧ２となり、次いで再燃炉３に至り、ここで燃焼処理されることにより、有害物質が無害化された再燃排ガスＧ３となり、次いで温度が低下させられるとともにダストが除去された状態で外部に排気されることとなるものである。

次に乾燥機１に対して加熱媒体Ａとしての蒸気を供給するための構成について説明する。具体的には、乾燥機１におけるロータリージョイント１１５ｂから排出される凝縮水をドレン回収ユニット９に回収した後、前記廃熱ボイラ７によって加熱することにより蒸気を生成するものであり、この蒸気を加熱媒体Ａとしてロータリージョイント１１５ａに供給するものである。なお前記ドレン回収ユニット９には外部から水を供給することも可能である。
またこの実施例では、廃熱ボイラ７における排気口７５と乾燥機１におけるロータリージョイント１１５ａとを結ぶ管路を分岐するものであり、まず熱交換器６Ｂにおける伝熱管６ｂに接続するとともに、伝熱管６ｂの他端を前記ドレン回収ユニット９に接続するようにした。そして前記熱交換器６Ｂに供給された外気が、伝熱管６ｂを通じて蒸気との間で熱交換が行われて昇温された状態で、キャリヤガス口１０３に供給されるものとした。
また排気口７５とロータリージョイント１１５ａとを結ぶ管路を更に分岐して、蒸気供給口１０５に接続する。

更にまたこの実施例では、補助ヒータ７Ｂとしてボイラが具えられるものであり、前記ドレン回収ユニット９から供給される水を加熱して蒸気を生成し、この蒸気を前記ロータリージョイント１１５ａ、熱交換器６Ｂ及び蒸気供給口１０５に供給することができるようにした。
また、これらロータリージョイント１１５ａ、熱交換器６Ｂ及び蒸気供給口１０５と、排気口７５及び補助ヒータ７Ｂとを結ぶ管路は分岐されるとともに、炭化炉２における給気口２６に接続されるものであり、この分岐路にはバルブが具えられている。
なお補助ヒータ７Ｂは主として、炭化処理装置Ｓの起動時等に用いられるものであり、定常運転時には主として廃熱ボイラ７が用いられる。

炭化処理装置Ｓは、一例として上述したように構成されるものであり、以下、この装置の作動状態を説明するとともに、本発明の「汚泥の炭化処理方法」について説明する。

（１）〔起動時の加熱媒体の生成〕
初めに補助ヒータ７Ｂに水を供給して加熱蒸気を生成するものであり、一例として１５８℃（０．５ＭＰａＧ）の飽和水蒸気である加熱媒体Ａが生成される。また、この加熱媒体Ａを熱交換器６Ｂに供給して外気を加熱して高温の空気とするものであり、これをキャリヤガス口１０３に供給して、汚泥Ｍ０から蒸発する水分を運ぶためのキャリヤガスとして供する。

（２）〔乾燥物の生成〕
次いで前記加熱媒体Ａを、乾燥機１におけるロータリージョイント１１５ａに供給するとともに、適宜脱水処理の施された汚泥Ｍ０（一例として７０〜８５％Ｗ. Ｂ. ）を投入口１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを通じて本体シェル１０内に投入する。
またキャリヤガス口１０３から本体シェル１０内に前記キャリヤガスが導入される。
そして汚泥Ｍ０を本体シェル１０内に滞留させつつ多管式加熱管１１に接触させることにより、汚泥Ｍ０中の水分が蒸発して乾燥が行われるものであり、この際、加熱媒体Ａから汚泥Ｍ０に間接的に熱が伝導されるものである。
やがて汚泥Ｍ０は水分の蒸発が進行し、乾燥物Ｍ１（一例として１０〜３０％Ｗ. Ｂ. ）となって乾燥物排出口１２１から排出され、炭化炉２における投入口２２から回転胴２５内に供給される。

（３）〔乾燥排ガスの湿度調節と流れ〕
一方、汚泥Ｍ０から蒸発した水分は前記キャリヤガスにより運ばれて、排気口１０４から排気される乾燥排ガスＧ１（一例として１００℃）となり、集塵機４においてダストが除去されるとともに、コンデンサ５において湿度が調節された後、熱交換器６における給気口６１に供給される。
ここで前記乾燥排ガスＧ１の湿度調節は、例えば炭化炉２内における被処理物（乾燥物Ｍ１）の燃焼度と連動させて行うことが好ましく、この燃焼度が基準値よりも高い場合には乾燥排ガスＧ１の湿度を高くする一方、燃焼度が基準値よりも低い場合には乾燥排ガスＧ１の湿度を低くするものである。
なお前記燃焼度の検知は、オペレータによる目視あるいは温度センサ等によって行われるものである。

更に熱交換器６において乾燥排ガスＧ１は、伝熱管６３を通過する際に、再燃排ガスＧ３（一例として８００℃）との間で熱交換が行われて昇温された状態（一例として５００℃）で炭化炉２における給気口２３、給気口２４に供給される。なお前記再燃排ガスＧ３については後程詳しく説明する。
また熱交換器６における給気口６４に外気が（一例として２０℃）が供給されるものであり、この外気は伝熱管６６を通過する際に、再燃排ガスＧ３（一例として８００℃）との間で熱交換が行われて昇温された状態（一例として５００℃）で、炭化炉２における給気口２３および／または給気口２４並びに再燃炉３における給気口３２に供給される。

（４）〔炭化物の生成〕
そして炭化炉２においては、回転胴２５内において乾燥物Ｍ１が、回転胴２５の回転にともないリフタにより掻き上げられて落下し、分散状態とされるとともに、熱交換器６において一例として５００℃に昇温された乾燥排ガスＧ１並びに燃焼炉２０から供給される熱風と接することとなり、やがて炭化物Ｍ２となって排出口２９から排出される。
このように炭化炉２において、再燃排ガスＧ３に含まれる熱が熱源として供されるものである。
また炭化炉２における投入口２２側および／または排出口２９側に乾燥排ガスＧ１が供給されるため、炭化炉２内における投入口２２付近および／または排出口２９付近を高温状態とすることができ、被処理物（乾燥物Ｍ１）の炭化を良好に促進することが可能となる。
更に本発明によれば、乾燥排ガスＧ１に含まれる蒸気成分によって、炭化炉２内における酸素分圧を低下させることにより、被処理物（乾燥物Ｍ１）の燃焼速度を抑えることができ、被処理物（乾燥物Ｍ１）の急激な温度上昇を抑えてクリンカの生成が効果的に防止されることとなる。
また、廃熱ボイラ７あるいは補助ヒータ７Ｂから生じる蒸気を送る経路の一部は、炭化炉２の給気口２６に接続されているため、炭化炉２内に蒸気を供給することもできる。このため、起動直後あるいは定常運転時にも確実に炭化炉２内に蒸気を供給することができ、また、定常運転時であっても乾燥排ガスＧ１から供給され得る蒸気量以上の蒸気を炭化炉２内に供給することができる。このような構成が採られていることにより、例えば、汚泥Ｍ０の物性が変化した場合、関連して乾燥物Ｍ１の物性が変化するので炭化状態も変化することになるが、このような変化が生じた場合であっても、炭化炉２内に供給する蒸気量を広い範囲で可変できることにより、良好な炭化状態を調整することができる。また汚泥Ｍ０からの蒸発水分が少ない場合、乾燥排ガスＧ１中の蒸気量が少なくなるが、このような場合であっても、廃熱ボイラ７あるいは補助ヒータ７Ｂから蒸気を炭化炉２内に直接供給して補うことが可能となるものである。

（５）〔炭化排ガスの流れと再燃排ガスの生成〕
一方、排気口２８から排気された炭化排ガスＧ２（一例として７００℃）は、再燃炉３における給気口３２に供給される。
そして再燃炉３においては、炭化排ガスＧ２が、熱交換器６において一例として５００℃に昇温された外気並びにバーナ３１から供給される熱風と接して燃焼することとなり、有害物質が無害化された再燃排ガスＧ３（一例として８００℃）となって排気口３３から排出される。
このように再燃炉３において、再燃排ガスＧ３に含まれる熱が熱源として供されるものである。

（６）〔再燃排ガスの流れ〕
次いで再燃排ガスＧ３は、前述したように熱交換器６において乾燥排ガスＧ１及び外気を昇温して温度が低下した後（一例として５５０℃）、廃熱ボイラ７における給気口７１に供給される。
そして廃熱ボイラ７において、再燃排ガスＧ３と水管７３内を通過する水との間で熱交換が行われるものであり、再燃排ガスＧ３は温度が低下した状態で排気口７２からか排出される（一例として３５０℃）。
更にこの状態の再燃排ガスＧ３に対して外気（一例として２０℃）が混入されることにより、再燃排ガスＧ３は一例として２００℃にまで温度が低下するものであり、集塵機８においてダスト等を除去された後、外部に排気される。

（７）〔再燃排ガスに含まれる熱を利用した加熱媒体の生成と乾燥物の生成〕
炭化処理装置Ｓは、上述した一連の動作が行われることにより定常運転に移行するものであり、ここで定常運転に移行した状態での加熱媒体Ａの生成について説明する。
すなわち起動直後においては、補助ヒータ７Ｂに水を供給して加熱蒸気を生成し、一例として１５８℃の加熱媒体Ａを生成したが、定常運転時には再燃排ガスＧ３に含まれる熱を廃熱ボイラ７で回収し、これにより加熱用の飽和水蒸気すなわち加熱媒体Ａを生成するものである。
具体的には、前記廃熱ボイラ７において高効率で加熱蒸気が生成されるものであり、一例として１５８℃の加熱媒体Ａが生成される。
そして前記加熱媒体Ａが乾燥機１に供給されるものであり、乾燥機１において、再燃排ガスＧ３に含まれる熱が熱源として供されるものである。

本発明の炭化処理方法は、一例として以上に述べたように実施されるものであり、乾燥排ガスＧ１に含まれる蒸気湿度は、いわゆるロータリーキルン型または回転ドラム式の装置のものよりも大幅に高くなり、乾燥排ガスＧ１を炭化炉２内に供給することにより、炭化炉２内におけるクリンカの生成を効果的に抑制することができる。これは、蒸気湿度の高い乾燥排ガスＧ１が炭化炉２内に導入されると、炭化炉２内の酸素分圧を低下させ、被処理物の燃焼速度を抑制することが可能となることによるものである。なお、コンデンサ５により乾燥排ガスＧ１中の水分が凝縮し、それにより乾燥排ガスＧ１中の蒸気成分の量が調整されるため、炭化炉２内の酸素分圧も調整されることになる。
これにより、汚泥Ｍ０の物性が変化した場合、すなわち乾燥物Ｍ１の物性が変化することになるので、乾燥物Ｍ１の物性に合わせて酸素分圧も調整を行うことができるので、クリンカの発生が抑制された良好な炭化物Ｍ２を得ることができる。

また、乾燥排ガスＧ１を給気口２３及び／または給気口２４に供給することは、回転胴２５内の回転軸方向、すなわち投入口２２から排出口２９方向における酸素分圧の分布を調整することを可能にするものである。
これにより、上記と同様に、汚泥Ｍ０の物性が変化した場合、乾燥物Ｍ１の物性に合わせて酸素分布の調整も行うことができるので、クリンカの発生が抑制されたより良好な炭化物Ｍ２を得ることができる。

更にまた、炭化炉２内には、給気口２６から廃熱ボイラ７または補助ヒータ７Ｂの蒸気を供給することができるため、より広範囲に炭化炉２内の酸素分圧の調整を行なうことができ、汚泥Ｍ０の物性の変化が大きくても安定して、クリンカの発生が抑制された良好な炭化物Ｍ２を得ることができる。

更にまた、乾燥排ガスＧ１は熱交換器６から受熱して高温になるので、炭化炉２におけるバーナ２１によって消費される燃料を削減できると共に、乾燥排ガスＧ１を給気口２３及び／または給気口２４から供給することは、炭化炉２の投入口２２から排出口２９方向における温度分布を調整させ得るものである。
これにより、上記と同様に、汚泥Ｍ０の物性が変化した場合、乾燥物Ｍ１の物性に合わせて温度分布の調整も行うことができるので、クリンカの発生が抑制されたより良好な炭化物Ｍ２を得ることができる。

１（横型連続伝導伝熱式）乾燥機
１０本体シェル
１０１投入口
１０１ａ投入口
１０１ｂ投入口
１０１ｃ投入口
１０２溢出口
１０３キャリヤガス口
１０４排気口
１０５蒸気供給口
１０６ドレン口
１１多管式加熱管
１１１アングル
１１２鏡板
１１３軸体
１１４軸受ブロック
１１５ロータリージョイント
１１５ａロータリージョイント
１１５ｂロータリージョイント
１１６チューブ束
１１７リフタ
１１８送り羽根
１２シュート
１２１乾燥物排出口
１２２ロータリーバルブ
１３シール機構
２炭化炉
２０燃焼炉
２１バーナ
２２投入口
２３給気口
２４給気口
２５回転胴
２５ａ支持ローラ
２６給気口
２８排気口
２９排出口
３再燃炉
３０燃焼胴
３１バーナ
３２給気口
３３排気口
４集塵機（サイクロン、バグフィルタ）
５コンデンサ
５０筐体
５１冷却管
５２クーリングタワー
６熱交換器
６０筐体
６１給気口
６２排気口
６３伝熱管
６４給気口
６５排気口
６６伝熱管
６７導入口
６８排出口
６Ｂ熱交換器（エアヒータ）
６ｂ伝熱管
７廃熱ボイラ
７０筐体
７１給気口
７２排気口
７３水管
７４給水口
７５排気口
７Ｂ補助ヒータ（ボイラ）
８集塵機
９ドレン回収ユニット
Ａ加熱媒体
Ｆ機枠
Ｇ１乾燥排ガス
Ｇ２炭化排ガス
Ｇ３再燃排ガス
Ｍ０汚泥
Ｍ１乾燥物
Ｍ２炭化物
Ｓ炭化処理装置

Claims

被処理物を乾燥機を用いて乾燥した後、更に炭化炉を用いて炭化物とする方法において、
前記炭化炉から排気される炭化排ガスを、再燃炉において燃焼処理することにより、有害物質を無害化処理した再燃排ガスとして外部に排気するものであり、
前記再燃排ガスに含まれる熱を、前記乾燥機、炭化炉または再燃炉のいずれか一つまたは複数の熱源として供するものであり、
前記炭化炉として、燃焼炉から回転胴内に熱風を供給することにより回転胴内において被処理物の加熱処理を施すロータリーキルン型または回転ドラム型の装置を用い、
また前記乾燥機として、加熱媒体から被処理物に間接的に熱を伝導する伝導伝熱式の装置を用い、
被処理物から蒸発した水分を含んだ乾燥排ガスを炭化炉における回転胴内に供給するものであり、
この際、前記乾燥排ガス中の蒸気成分の一部を、コンデンサを用いて除去することにより乾燥排ガスの湿度を調節することを特徴とする汚泥の炭化処理方法。
前記乾燥排ガスを、前記再燃排ガスに含まれる熱によって昇温した後、炭化炉に供給することを特徴とする請求項１記載の汚泥の炭化処理方法。
前記乾燥機として、機枠上に具えられた本体シェル内に多管式加熱管が具えられ、この多管式加熱管を、その内部に加熱用蒸気を流すとともに回転させ、前記本体シェル内に被処理物を投入し、この被処理物を本体シェル内に滞留させつつ前記多管式加熱管に接触させて被処理物の乾燥を行う装置を用いることを特徴とする請求項１または２記載の汚泥の炭化処理方法。