JP7190560B2 - 回転バレル法で無機性汚泥を直接乾燥する方法及び装置 - Google Patents
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Description
スラグと汚泥を混合し、汚泥含水率が3%~15%に減らした後に、鉄鋼スラグと乾燥汚泥を分離する、との工程を含む、スラグによる無機性汚泥の乾燥方法。
好ましくは、バッチ、フロー、またはセミフローの方式によって混合及び乾燥を行う。
好ましくは、上記方法が、スラグと汚泥が、それぞれ対応する輸送装置によって、スチールボールを保有する回転バレル中に輸送され、汚泥含水率が3%~15%に減らした後に、鉄鋼スラグと乾燥汚泥とからなる混合物が、回転バレルの出口端にある渣泥輸送装置によって渣泥分離装置に輸送され、鉄鋼スラグと乾燥汚泥が分離される;汚泥の乾燥過程で生成される排ガスの中に存在する粉塵や硫化物が、回転バレルの出口によって排ガス処理装置に入り、処理されてから排出される;排ガスの処理で分離される粉塵が、排ガス処理装置の塵泥出口によって排泥混合装置に入り、乾燥待ちの汚泥と混合されてから、泥漿輸送パイプによって前記回転バレル内に輸送されること、を含む。
好ましくは、排泥含水率と乾燥待ちの無機性汚泥の含水率との偏差が、±5%以下である。
スラグと汚泥は、所定の質量比に準じて、それぞれの輸送装置によって回転バレルに送られ、スラグと汚泥が、回転バレルの回転及びスチールボールの転がりによって混合、熱交換、脱水、冷却及び破砕され、スラグと汚泥が冷却及び乾燥され、直接排出される;
無機性汚泥の初期含水率が70%~99%であり、乾燥後の目標含水率が3%~15%である;スラグと無機性汚泥との渣泥流量比(質量で計算)が1.5~3.0であり、乾燥できる無機性汚泥の量が10t/h~80t/hである;
2)渣泥分離
篩分離と回転分離の組み合わせによって、鉄鋼スラグと乾燥汚泥の分離を実現する;
3)排ガス処理
湿式アルカリ洗浄や、活性炭吸着の方法により、回転バレル法での汚泥乾燥で生成される排ガスの中に存在する粉塵や硫化物を処理した後に、排出する;
4)排泥処理
スラグと汚泥が回転バレルで処理された後に、蒸気と粉塵が生成され、粉塵が蒸気に乗って排ガス処理装置に入り、粉塵が湿法洗浄または噴霧の後に集められ、そして輸送設備によって排泥混合装置に送られ、初期汚泥と撹拌混合された後に、乾燥処理のため、汚泥ポンプなどの輸送設備によって定期的に回転バレルに送られることにより、乾燥されていない汚泥のゼロ排出が実現される;撹拌混合後の排泥含水率と、無機性汚泥の初期含水率との偏差が、大きくなりすぎないように、±5%以下である。
(1)渣泥混合乾燥プロセス
スラグと汚泥は、それぞれの輸送装置により、所定の質量比で適宜な容器に輸送されてもいい。スラグと汚泥を十分撹拌し、接触させるために、容器の中では、適宜な撹拌装置を設けてもいい。好ましくは、容器そのものが外部駆動力によって回転する。
冷却及び乾燥後の渣、泥は、十分混合されたものであり、後続の資源化利用のために、渣、泥の分離が必要である。通常、鉄鋼スラグと乾燥汚泥は、物理特性において明確な差があり、主に密度や粒径などの点で差があるため、本発明は篩分離と回転分離を組み合わせる方式を利用し、鉄鋼スラグと乾燥汚泥を分離する。鉄鋼スラグと乾燥汚泥の粒径に、桁違いの差が存在するため、本発明は好ましく篩分離方式を利用し、スクリーンのメッシュ数が60メッシュ以上であり、通常、スクリーンのメッシュ数が80~100メッシュである。
回転バレル法での汚泥の乾燥によって生成される排ガスの中に、粉塵、硫化物などの環境に害する物質が存在し、排出の前に環境にやさしい処理をする必要がある。環境にやさしい排出を実現するために、その排ガス処理プロセスは湿式アルカリ洗浄、活性炭吸着を含む。
スラグと汚泥は、回転バレルで処理されてから、大量の蒸気と粉塵を生成し、粉塵が蒸気に乗って排ガス処理装置中に入る。粉塵は排ガス処理装置の中で湿法洗浄または噴霧されてから集められ、そして汚泥ポンプなどの輸送設備によって排泥混合装置の中に送られ、初期汚泥と撹拌混合し、汚泥ポンプなどの輸送設備によって定期的に回転バレルに送られて、乾燥処理を行い、乾燥されていない汚泥のゼロ排出を実現する。撹拌混合された後の排泥の含水率と、初期汚泥の含水率との差は、後続汚泥輸送、乾燥の効率に影響しないように、大きくなり過ぎないほうがいい。通常、この含水率の偏差は、±5%以下であったほうがいい。
従来の発電所などの排ガス熱源による汚泥乾燥技術と比べると、本発明は、様々な需要(目標含水率)に基づき、スラグの高熱を効率的に利用し、迅速、安定、連続的な無機性汚泥の直接乾燥、渣泥分離を実現し、粒渣と泥粉の後続資源化利用に貢献し、乾燥汚泥の付加価値を向上させる。プロセス装備の実現に関して、本発明は、熱間鉄鋼スラグを処理するための回転バレル技術を利用し、構造が簡単であり、操作しやすい。
1)回転バレル法での渣泥混合乾燥
スラグと汚泥は、所定の割合に準じて、それぞれの輸送装置によって回転バレルに送られ、スラグと汚泥が、回転バレルの回転及びスチールボールの転がりによって混合、熱交換、脱水、冷却及び破砕され、スラグと汚泥が冷却及び乾燥され、直接排出される;無機性汚泥の初期含水率が70%~99%であり、乾燥後の目標含水率が3%~15%である;スラグと無機性汚泥との渣泥流量比が1.5~3.0であり、乾燥できる無機性汚泥の量が10t/h~80t/hである。
篩分離と回転分離の組み合わせによって、鉄鋼スラグと乾燥汚泥の分離を実現する。
湿式アルカリ洗浄や、活性炭吸着の方法により、回転バレル法での汚泥乾燥で生成される排ガスの中に存在する粉塵、硫化物、有機化合物を処理した後に、排出する。
スラグと汚泥が、回転バレルでの処理過程において、蒸気と粉塵を生成し、粉塵が蒸気に乗って排ガス処理装置に入り、粉塵が湿法洗浄または噴霧の後に集められ、そして輸送設備によって排泥混合装置に送られ、初期汚泥と撹拌混合され、乾燥処理のため、汚泥ポンプなどの輸送設備によって定期的、定量的に回転バレルに送られることにより、乾燥されていない汚泥のゼロ排出が実現される;撹拌混合後での排泥含水率と、初期汚泥の含水率との偏差が、大きくなりすぎないように、±5%以下である。
まず、冶金スラグ100がスラグ鍋から回転する回転バレル1に連続的に送られ、同時に、無機性汚泥が産地から汚泥輸送装置によって設定された流量で回転バレル1に送られ、スラグと含水汚泥が、回転バレル1の中におけるスチールボール及びバレル本体の共同作用により十分混合され、熱伝達、質量伝達の後に、スラグが粒子化され、汚泥が脱水され、そして渣泥200が、密封された渣泥輸送装置2により渣泥分離装置3に送られ、処理を行い、分離後の材料が成分及び分類によって異なるサイロに入る;回転バレルでの汚泥乾燥過程で生成される排ガスが、排ガス処理装置4によって基準に満たすように処理、浄化されてから、排出する;排ガス処理装置4で生成された排泥が、汚泥輸送ポンプによって排泥混合装置5の入口へポンプされ、汚泥源で生成される泥漿と混合され、ミキサーで均一に撹拌されてから、所定の濃度に準じて汚泥ポンプによって泥漿輸送パイプにポンプされ、回転バレル1の中に送られる。
Claims (12)
- スラグと汚泥を混合し、汚泥含水率が3%~15%に減らした後に、鉄鋼スラグと乾燥汚泥を分離する、との工程を含み、
スラグと汚泥の混合は、スチールボールを保有する回転バレルの中で行われることを特徴とする、スラグによる無機性汚泥の乾燥方法。 - スラグと汚泥との混合質量比が、1.5~3であることを特徴とする、請求項1に記載のスラグによる無機性汚泥の乾燥方法。
- 篩分離と回転分離の組み合わせによって、鉄鋼スラグと乾燥汚泥の分離を実現することを特徴とする、請求項1に記載のスラグによる無機性汚泥の乾燥方法。
- 前記方法は、さらに排ガス処理と排泥処理工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載のスラグによる無機性汚泥の乾燥方法。
- 前記排ガス処理が、湿式アルカリ洗浄及び/または活性炭吸着の方法により、汚泥の乾燥で生成される排ガスの中に存在する粉塵、硫化物及び有機化合物を処理した後に、排出することを含み、
前記排泥処理が、生成された粉塵が湿法洗浄または噴霧の後に集められ、乾燥待ちの汚泥と撹拌混合した後に、スラグと混合して乾燥処理を行うことを含む
ことを特徴とする、請求項4に記載のスラグによる無機性汚泥の乾燥方法。 - 前記方法は、スラグと汚泥が、それぞれ対応する輸送装置によって、スチールボールを保有する回転バレル中に輸送され、汚泥含水率が3%~15%に減らした後に、鉄鋼スラグと乾燥汚泥とからなる混合物が、回転バレルの出口端にある渣泥輸送装置によって渣泥分離装置に輸送され、鉄鋼スラグと乾燥汚泥が分離される;汚泥の乾燥過程で生成される排ガスの中に存在する粉塵、硫化物及び有機化合物が、回転バレルの出口によって排ガス処理装置に入り、標準を満たすように処理されてから排出される;排ガスの処理過程で分離される粉塵が、排ガス処理装置の塵泥出口によって排泥混合装置に入り、乾燥待ちの汚泥と混合されてから、泥漿輸送パイプによって前記回転バレル内に輸送されること、を含むことを特徴とする、請求項1に記載のスラグによる無機性汚泥の乾燥方法。
- 前記渣泥分離装置は、篩分離方式が利用され、スクリーンのメッシュ数が60メッシュ以上であることを特徴とする、請求項3に記載のスラグによる無機性汚泥の乾燥方法。
- 混合及び乾燥は、バッチ、フロー、またはセミフローの方式によって行われることを特徴とする、請求項1に記載のスラグによる無機性汚泥の乾燥方法。
- 1)回転バレルでの渣泥混合乾燥
スラグと汚泥は、所定の流量比に準じて、それぞれの輸送装置によって回転バレルに送られ、スラグと汚泥が、回転バレルの回転及びスチールボールの転がりによって混合、熱交換、脱水、冷却及び破砕され、スラグと汚泥が冷却及び乾燥され、直接排出される;無機性汚泥の初期含水率が70%~99%であり、乾燥後の目標含水率が3%~15%である;スラグと無機性汚泥との渣泥流量比が1.5~3.0であり、無機性汚泥の流量が10t/h~80t/hである;
2)渣泥分離
篩分離と回転分離の組み合わせによって、鉄鋼スラグと乾燥汚泥の分離を実現する;
3)排ガス処理
湿式アルカリ洗浄や、活性炭吸着の方法により、回転バレル法での汚泥乾燥で生成される排ガスの中に存在する粉塵、硫化物、有機化合物を処理した後に、排出する;
4)排泥処理
排ガス処理過程で生成される粉塵が、湿法洗浄または噴霧の後に集められ、そして輸送設備によって排泥混合装置に送られ、初期汚泥と撹拌混合された後に、乾燥処理のため、汚泥ポンプによって定期的に回転バレルに送られる;撹拌混合後での排泥含水率は、無機性汚泥の初期含水率との偏差が、±5%以下である
との工程を含むことを特徴とする、回転バレル法で無機性汚泥を直接乾燥する方法。 - 工程2)渣泥分離は、篩分離方式が利用され、スクリーンのメッシュ数が60メッシュ以上であることを特徴とする、請求項9に記載の回転バレル法で無機性汚泥を直接乾燥する方法。
- いくつかのスチールボールを保有する、回転バレルと;
入口端が前記回転バレルの出口に対応する、渣泥輸送装置と;
入口端が前記渣泥輸送装置の出口に対応し、出口が異なるサイロに対応する、渣泥分離装置と;
ガス入口が輸送パイプによって前記回転バレルの出口につながる、排ガス処理装置と;
入口が輸送パイプによって前記排ガス処理装置の塵泥出口につながる、排泥混合装置と;
排泥混合装置の出口と回転バレルの入口をつながるための、泥漿輸送パイプと;
泥漿輸送パイプに設けられ、汚泥を回転バレルにポンプするための、汚泥ポンプと
を含むことを特徴とする、回転バレル法で無機性汚泥を直接乾燥するための装置。 - 前記渣泥分離装置は、篩分離方式が利用され、スクリーンのメッシュ数が60メッシュ以上であることを特徴とする、請求項11に記載の回転バレル法で無機性汚泥を直接乾燥するための装置。
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