TWI515395B - Wastewater treatment equipment containing sludge - Google Patents

Description

包含污泥的廢棄物的處理設備

本發明係關於一種利用水泥製造設備衛生地處理廢棄物用的設備，特別是關於包含有高含水率污泥之廢棄物的處理。

近年來，隨著例如發展中國家生活水平的提高，越來越需要對垃圾進行衛生處理，其焚燒處理量增大也在預測內。然而，亦存在建設一般的垃圾焚燒爐需要很大的費用，需要很長工期之問題。而且在日本還存在掩埋分解爐產生之爐灰的掩埋處理場不足之問題，在設立新垃圾處理場的情況下，確立灰熔融爐的設置及灰的再利用方法等是必要條件。

對此，本案發明人開發出有效利用已有的水泥製造設備的垃圾處理系統，首先提出了專利申請(專利文獻1)。此係下述技術：鄰近已有的水泥製造設備設置流動床式氣化爐，於該氣化爐使垃圾等廢棄物氣化，在保持含有炭和灰分不變的情況下將產生的熱分解氣體提供至水泥分解爐或燒成爐(燒成窯)。

若能以上述方式使垃圾的熱分解氣體在水泥分解爐或燒成爐中燃燒，則能夠以比建設新垃圾焚燒爐要低的費用而且能夠在較短的時間建設垃圾處理設備。而且提供至水泥分解爐和燒成爐的熱分解氣體和炭成為燃料的一部分，灰分成為水泥原料的一部分。也就是說，不是停留在只利用已有的水泥製造設備，而是在水泥的製造過程中能夠利用垃圾產生的熱分解氣體、炭以及灰分，而成立互惠關係。

但是，與上述垃圾處理需求增大相同，隨著下水處理場整備的進展，產生的下水污泥之處理量也增大。通常是將下水污泥脫水後掩埋，但是下水污泥可能污染地下水而且具有惡臭，對此有人提出如下所述之將污泥與垃圾一起焚燒，或將其投入氣化爐使其熱分解的方案。又，用已有的垃圾焚燒爐混燒少量的脫水污泥亦為使用中之技術。

作為一例，專利文獻2記載有下述技術：在使用於廢棄物的焚燒或熱分解的流動爐中，藉由改變與固體廢棄物混燒的污泥的供給量，來控制砂層的溫度。而在專利文獻3記載之廢棄物氣化裝置的情況下，用流動床式氣化爐將污泥和污泥以外的廢棄物混燒時，於爐子內提供例如木屑般之高熱量廢棄物，保持所需要的發熱量而使其燃燒、熱分解的技術。

[專利文獻1]中國專利申請公開第101434461號說明書

[專利文獻2]日本特開平11-337036號公報

[專利文獻3]日本特開2006-220365號公報

但是通常脫水污泥的含水率高達約80%，其水分的蒸發潛熱大，而且脫水污泥的固體成分的粒徑比破碎的垃圾小，在流動層氣化、發熱之前飛散的比例高。因此廢棄物中污泥的比例如果高，則流動層的溫度下降，可能難以維持熱分解反應。

因此在已有的焚燒爐與垃圾混燒的污泥的比例通常為5%左右，實際上最多也只能夠處理10%左右。又，如上述專利文獻3般，木屑作為助燃材料使用是有效的，但是不見得像木屑那樣的高熱量廢棄物能夠確保與平常污泥的處理量平衡，因此不能不說這種技術缺乏實用性。例如在同時處理生活廢棄物(0.8千克/人‧日)與生活下水(300升/人‧日)的脫水污泥的情況下，30萬人口的都市同時處理240噸/日的廢棄物與60噸/日的脫水污泥，即必須同時處理20%的污泥。

鑒於這樣的情況，本發明的目的在於，提供即使是處理比以往包含更多高含水率脫水污泥的廢棄物，也能夠使氣化爐的流動層溫度維持於合適的溫度範圍的廢棄物處理設備。

如上所述，本申請的發明人開發研究已有的水泥製造設備與相鄰設置的廢棄物處理設備之間的互惠關係而成立的系統，為了進一步改善該系統，繼續銳意進行研究中，想到利用水泥製造設備的廢熱作為氣化爐流動層維持溫度用的熱源，完成了本發明。

亦即本發明以與水泥製造設備相鄰設置的廢棄物處理設備為物件，具備：流動床式氣化爐，用以使廢棄物氣化產生熱分解氣體；氣體輸送通道，使於上述氣化爐產生的熱分解氣體在保持含有炭和灰分的情況下輸送到從上述水泥製造設備的水泥預熱器到分解爐之間；以及升溫裝置，其係利用上述水泥製造設備的廢熱使提供給上述氣化爐的流動化空氣升溫。

藉由於這樣的結構，對處理廢棄物用的流動床式氣化爐升溫過的流動化空氣，因此即使是廢棄物中含有比較多的脫水污泥，也能夠將氣化爐的流動層的溫度保持於合適的範圍。流動化空氣的升溫由於利用水泥製造設備的廢熱，故可不消耗助燃材料或大大減少其消耗量，很適合環境保護。

而且在氣化爐產生的熱分解氣體在保持含有炭和灰分的情況下利用氣體輸送通道輸送到水泥預熱器、分解爐，其燃燒產生的熱被利用於水泥原料的預熱和分解。脫水污泥產生的水蒸汽也與該熱分解氣體一起輸送，同時，如上所述使用於流動化空氣的升溫熱量也被輸送到水泥預熱器和分解爐。

也就是說，水泥製造設備的廢熱被使用於氣化爐流動層之溫度的維持後，再度與在該處產生的熱分解氣體等一起返回水泥製造設備。換句話說，藉由將廢棄物處理設備與水泥製造設備組合，能夠有效利用水泥製造設備產生的熱量，維持氣化爐流動層的溫度，其結果是，能夠將比以往多的污泥與垃圾等同時處理。

於上述廢棄物處理設備中，較佳為具備能夠將脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物分別投入氣化爐的投入裝置。這樣一來，不僅調整含有脫水污泥的廢棄物的總投入量，而且調整發熱量互不相同的脫水污泥和脫水污泥以外之其他廢棄物中的某一種的投入量，改變兩者的投入量的比例亦能調整流動層的溫度。特別是調整高含水率的脫水污泥的投入量是有效的。

還有，在這裏所謂“投入量”是單位時間的投入量，所謂對其“進行調整”也意味著根據例如流動層的溫度來改變投入量的反饋控制外，預先調查脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物的發熱量，設定脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物的投入量乃至於其比例等之運作條件，將流動層的溫度維持於規定範圍內。

作為一例，例如，如果調整脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物的投入量比例，以使得含有脫水污泥的全部廢棄物的低位發熱量為規定值(例如800～1200千卡/千克左右)以上，則能夠由它們自己的燃燒確保熱分解用的熱量，可不需提供助燃材料。

因此，在投入氣化爐之前預先進行脫水污泥的成分分析等，求出其低位發熱量而加以儲存。而且首先在氣化爐中投入脫水污泥以外的廢棄物，測定流動層的溫度，根據該測定結果推定脫水污泥以外之廢棄物的低位發熱量。而且根據該推定值與上述儲存的脫水污泥的低位發熱量，調整脫水污泥和脫水污泥以外之廢棄物的投入量的比例，以使全部廢棄物的低位發熱量在上述規定值以上即可。

也可如上述般調整投入量的比例，並且一邊把脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物投入氣化爐一邊測定流動層的溫度，根據該測定結果改變脫水污泥的投入量，以此使流動層的溫度接近目標值。藉由改變高含水率之脫水污泥的投入量，能夠迅速調整流動層的溫度。

作為另一例子，首先一邊把脫水污泥以外的廢棄物投入氣化爐一邊測定流動層溫度，根據該測定結果調整上述廢棄物(不包含脫水污泥)的投入量，以此使流動層的溫度高於目標值。其後亦可一邊把脫水污泥投入氣化爐一邊測定流動層的溫度，根據該測定結果調整脫水污泥的投入量，藉此使流動層的溫度為上述目標值。

此時，脫水污泥以外的廢棄物的投入量可以維持一定，亦可改變其投入量。又可以不調整脫水污泥的投入量，取取代以調整脫水污泥以外的廢棄物的投入量。通常氣化爐在空氣比小於1的無氧狀態下運作，因此如果使廢棄物的投入量增大，則與其熱容量相應，層溫度降低。另一方面，如果增大流動化空氣的供給量，作為燃燒更旺，層溫度上升。

而且如上所述，於本發明中，由於利用水泥製造設備的廢熱使進入氣化爐的流動化空氣升溫，藉由調整該升溫的程度、即調整提供給流動化空氣的熱量，亦能調整流動層的溫度。也就是說，除了包含脫水污泥的廢棄物的投入量外，藉由調整流動化空氣的供給量乃至於其溫度等，亦能夠控制流動層的溫度，因此在控制得到提高的同時，其自由度也高了。例如能夠使氣化爐內維持為負壓、或合適地維持流動介質的流動化狀態等，使各種條件能夠得到滿足同時能夠維持流動層於合適的溫度。

但是如上所述將脫水污泥投入氣化爐之流動層的情況下，如果大量將其投入一處，則在其附近會發生局部溫度大幅度下降的情況，熱分解反應可能無法產生。因此在使脫水污泥的投入比例增加的情況下，最好是脫水污泥從氣化爐流動層的上方的多個地方分散投入上述流動層。藉此，能夠方便對流動層的溫度的控制，有利於將該溫度維持於規定的範圍。

而且於即便是如上述般使流動化空氣升溫，亦無法夠維持層溫度的情況下，也可具備對流動層提供助燃材料的燃料供給裝置。藉此，則能夠處理更多的脫水污泥，同時即使脫水污泥以外的廢棄物是發熱量比設想的發熱量低的所謂低品位廢棄物，也能夠利用助燃材料的燃燒維持層溫度。

具體地說，這樣的助燃材料可以採用炭微粉般的固體助燃材料，將其投入流動層上方的空塔部。於此情況下，炭微粉顆粒若過細，則會隨著熱分解氣體的氣流從氣化爐排出，另一方面，如果顆粒過大則在流動層內立即下沈，也許不能夠對燃燒作出充分的貢獻。因此炭微粉的平均粒徑最好是0.1～3mm左右。

還有，助燃材料不限於炭微粉，除此以外也可以是例如廢輪胎、塑膠、木片、炭、泥炭化合物等，只要是能夠在流動層內燃燒的材料即可，不限定其種類。

在上述廢棄物處理設備中，亦可具備於將脫水污泥提供給氣化爐之前，利用水泥製造設備的廢熱將其乾燥的乾燥裝置。藉此，能夠提高含有脫水污泥的廢棄物的發熱量，有利於維持流動層的溫度。由於脫水污泥的含水率低，將其投入時流動層的局部溫度下降也得到抑制。

如上所述，如果採用本發明的廢棄物處理設備，即使於在氣化爐中處理的廢棄物中大量含有高含水率的脫水污泥的情況下，也能夠利用水泥製造設備的廢熱使流動化空氣升溫，藉此，能夠將流動層的溫度維持於規定的範圍。也就是說，在水泥製造設備中產生的熱能夠得到有效利用，在廢棄物處理設備中能夠在處理垃圾等的同時處理比以往多的脫水污泥。

下面參照附圖對本發明的較佳的實施形態進行說明。圖1是第1實施形態的廢棄物處理設備100以及與其相鄰設置的水泥製造設備200的總體系統圖。圖1中左側表示的廢棄物處理設備100在氣化爐1中使廢棄物熱分解，將產生的氣體(熱分解氣體)用在水泥的燒成步驟中混合燃燒。該熱分解氣體量例如為2～3萬Nm³/h左右，與圖示的水泥製造設備200的廢氣量(例如30萬Nm³/h)相比要少得多，因此廢棄物處理設備100可以在已有的水泥廠近旁設置，而幾乎無須對已有的水泥廠進行任何修改。

廢棄物處理設備

在廢棄物處理設備100中收集例如源自家庭的廢棄垃圾、廢塑膠等含有可燃性物體的廢棄物(其後，特別是與脫水污泥區別的情況下稱為“垃圾等”或“垃圾等廢棄物”)。這些廢棄物藉由陸上輸送等運來，被投入坑2內的料斗2a，利用未圖示的破碎機進行破碎。這樣破碎過的垃圾等廢棄物利用吊車3輸送，投入料斗和傳送帶等構成的垃圾投入裝置4，藉由於該垃圾投入裝置4的動作將其投入氣化爐1。

又，在本實施形態中，也設置有與上述垃圾等分開地將脫水污泥提供給氣化爐1進行處理用的污泥供給系統8。脫水污泥是在附圖外的下水處理場從下水污泥分離出的固體成分，利用陸上運輸等方式運送過來貯留於污泥槽80。將脫水污泥運送來的車輛(未圖示)，與其替換，從坑2裝入污水反覆向下水處理場運送。從坑2來的污水以往要進行蒸發處理，但是如果如上所述，往下水處理場運輸，則可以將使其蒸發用的熱量用在別的用途上。

另一方面，貯存於污泥槽80的脫水污泥藉由於具備傳送帶等的污泥投入裝置81(參照圖2)的動作而與上述垃圾等廢棄物一樣地被投入氣化爐1。該污泥投入裝置81和上述垃圾投入裝置4具備例如螺旋式輸送器，藉由改變其動作速度，能夠調整每單位時間投入垃圾等脫水污泥的投入量。如此調整包括脫水污泥的廢棄物的投入量，並且調整如下所述的流動化空氣的溫度和流量，能夠控制氣化爐1的流動層1a的溫度。

也就是說，氣化爐1是流動床式氣化爐，亦如圖2所示，在氣化爐1的爐內下部充填流動砂(流動介質)，形成流動層1a。於此，利用所提供的流動化空氣使流動砂浮游，空氣通過其間隙向上方流動。包括脫水污泥的廢棄物一旦被投入流動層1a，這些廢棄物就被流動砂分散並熱分解、氣化。這時廢棄物的一部分燃燒，維持流動層的溫度促進熱分解反應。

被提供給流動層1a的流動化空氣，在本實施形態中，利用電動送風機5從廢棄物的坑2被吸出，以此將坑2內保持於負壓，異常臭味不容易泄露到外部。而且從送風機5來的空氣如下所述，利用水泥製造設備200的廢熱升溫後，被提供給氣化爐1。藉由此般以流動空氣為媒介提供熱量，即使是大量混燒脫水污泥也能夠維持流動層1a的溫度。

詳細地說，通常垃圾等廢棄物的低位發熱量為1000～3000千卡/千克左右，因此藉由其一部分的燃燒能夠確保熱分解用的反應熱，將流動層1a的溫度維持於合適的溫度。另一方面，雖然由於在脫水污泥中含有下水中的有機物質，因此潛在發熱量高，但是由於含水率高達80%左右，因此低位發熱量變低，將其與垃圾等廢棄物混燒時，層溫度難以維持。

因此，在本實施形態中，不僅調整垃圾和脫水污泥等的投入量，而且將流動化空氣的溫度和流量設定為適當值，即使是在氣化爐1中混燒較多的脫水污泥，也能夠將流動層溫度維持於500～600℃左右的適當範圍。也就是說，如圖2的示意圖所示，在流動層1a中配設溫度感測器91，接收從該處來的信號的控制器90對垃圾投入裝置4和污泥投入裝置81的動作進行控制。

又，為使來自送風機5的空氣升溫，在廢氣空氣加熱器41(GAH：升溫裝置)中設置用來調節其旁路的空氣流量的旁通閥42，利用控制器90對其開度進行控制，以此調整流動化空氣的溫度。而且在從送風機5經過廢氣空氣加熱器41到達氣化爐1的空氣供給通道5a的中途設置開度可調整的調節風門55(僅表示於圖2)，由控制器90對該調節風門55的開度和送風機5的轉速進行控制，藉此亦也可以調整流動化空氣的流量。

如果這樣使流動化空氣升溫到例如150～200℃左右，則能夠將相當多的熱量提供給流動層1a，因此能夠不降低層溫度地對含有許多脫水污泥的廢棄物進行處理。而且因垃圾等種類的不同，其發熱量有時候比想象的要低(例如低於1000千卡/千克的所謂低品位廢棄物)，在這種情況下即使是如上所述使流動化空氣升溫，也可能無法維持流動層1a的溫度。

對於此問題，在本實施形態中，設置炭微粉供給裝置7以便能夠從廢棄物投入口向氣化爐1內的空塔部投入例如炭微粉作為助燃材料。又，利用供給裝置7從上方投入流動層1a的炭微粉的平均粒徑為0.1～3mm左右。假定炭微粉為粒徑0.1mm，根據計算其最終速度為約0.9m/s，由於稍微低於通過氣化爐1內上升的熱分解氣體和空氣流速(氣體基準的空塔流速)，其大多數都飛散了，對於流動層1a產生的燃燒沒有貢獻。

另一方面，如果炭微粉的粒徑過大，則立即通過流動層1a內沈降並離開流動層1a，可能對燃燒不大有貢獻。粒徑為3.0mm的炭微粉在500℃左右的流動層1a內燃燒所需要的時間為粒徑0.1mm顆粒的數十倍，為了對層內的燃燒有貢獻，必須確保顆粒在層內滯留的時間。於此，粒徑3.0mm的炭微粉的最小流動化速度的計算值約為1.8m/s，與流動層1a的氣體基準的空塔流速相同，因此如果平均粒徑在3mm以下則無問題。

因此根據需要提供炭微粉，即使是將含有許多脫水污泥的廢棄物投入亦能夠將流動層1a的溫度保持在合適的範圍內，廢棄物能夠高效率地熱分解並氣化。該熱分解氣體從氣化爐1的上部排出，利用氣體輸送管線6(氣體輸送通道)輸送到水泥製造設備200。在熱分解氣體中未燃燒部分的炭和灰分作為小顆粒浮游，與熱分解氣體一起被輸送。

在本實施形態中，從氣化爐1來的熱分解氣體利用下述水泥的分解爐20的負壓進行輸送，因此氣化爐1內也保持負壓，熱分解氣體不會洩露到外部。又，熱分解氣體由於能夠利用分解爐20的負壓進行輸送，故於氣體輸送管線6中不設置送風機。因此不用擔心附著於送風機的葉輪上等、堆積熱分解氣體中的炭和灰分等而造成故障。

但是在氣體輸送管線6的管道內壁面上，隨著時間遷移也有炭和灰分附著堆積的情況發生，因而增大壓力損失，所以在本實施形態中，在氣體輸送管線6的中途以規定以上的間隔配設多個噴射裝置6a。藉由於各噴射裝置6a，間歇性地吹入從未圖示的空壓機所提供的壓縮空氣，可以將堆積的炭和灰分吹走。此外，於氣體輸送管線6亦在中途設置開閉式的調節風門，可以於使廢棄物處理設備100停止運作時將其關閉。

藉此，可以將廢棄物的熱分解氣體從氣化爐1的上部朝氣體輸送管線6排出，而包含氣化爐1中的熱分解後的殘渣，即金屬片的不燃燒物體沈入流動砂中，與該流動砂一起從氣化爐1的下端落下。也就是說，廢棄物的殘渣藉由於流動層1a進行所謂比重分離。這樣從氣化爐1排出的砂和不燃燒物體利用未圖示的傳送帶等輸送，由附圖外的分級裝置分離的砂返回氣化爐1。另一方面，利用分選裝置從不燃燒物體中分選出金屬成分，殘留的不燃燒物體作為水泥原料使用。

水泥製造設備

水泥製造設備200在圖1的例子中是具備一般的NSP窯的設備。水泥原料在作為預熱器的懸掛式預熱器10中預熱後，用分解爐20加熱到900℃左右(分解)，在作為燒成爐的轉窯30中，以1500℃左右的高溫進行燒成。通過轉窯30的燒成物在空氣淬火冷卻器40(AQC)中急冷，成為顆粒狀的水泥熟料(Cement clinker)，然後送到圖外的精製步驟中。

上述懸掛式預熱器10具有在上下方向並排設置的多級旋流器11。旋流器11分別一邊利用渦旋狀氣流輸送水泥原料一邊與從下級吹入的高溫廢氣進行熱交換。該廢氣流如下所述，從轉窯30來的高溫廢氣(以下稱為“窯廢氣”)通過分解爐20內上升，被提供給最下一級的旋流器11。窯廢氣如圖中虛線所示，藉由旋流器11而逐級上升，到達最上一級的旋流器11，從該處於廢氣管線50流出。

如圖所示，在廢氣管線50設置大容量的誘導通風機52，用以誘導窯廢氣而將其往煙囪51送出，在該誘導通風機52的前側、即廢氣流的上游側，介入設置氣體冷卻器53(例如鍋爐)以及集塵器54。誘導通風機52具備下述功能：利用懸掛式預熱器10和分解爐20而從轉窯30引導出大量廢氣，同時在分解爐20內形成負壓，藉此從氣化爐1誘導出熱分解氣體。

另一方面，在懸掛式預熱器10的各旋流器11中，如上所述於水泥原料與高溫窯廢氣進行熱交換後，如圖中實線所示，向下方降落，向下一級旋流器11移動。如此從最上級的旋流器11依序逐級通過多個旋流器11時，水泥原料得到充分預熱，從最下一級的上面一級旋流器11提供於分解爐20。

分解爐20在上下方向延伸地設置於轉窯30的窯後部，在分解爐20的下端連接將其與轉窯30加以連接的下部管道21，另一方面，在分解爐20的上端連接將其與懸掛式預熱器10的最下一級旋流器11加以連接的上部管道22。如上所述由誘導通風機52引導的窯廢氣從下部管道21向分解爐20下端流入，作為噴流而吹向上方。

又，於分解爐20的下部分別設置作為助燃材料的炭微粉的供給口和源自上述氣化爐1的熱分解氣體的氣體導入口、以及該等之燃燒用空氣導入口(圖示省略)。燃燒用空氣，可採用空氣淬火冷卻器40來的高溫冷卻廢氣，與熱分解氣體一樣，利用分解爐20內的負壓將其吸引。被吸引到分解爐20內的熱分解氣體和燃燒用的空氣一邊與高溫窯廢氣混合一邊經過充分的時間來燃燒。

而且被投入該分解爐20內的水泥原料在隨著上面所述的窯廢氣的噴流上升時，被加熱到900℃左右，石灰成分的80～90%發生脫二氧化碳反應。其後從分解爐20的最上部通過上部管道22而傳輸到懸掛式預熱器10的最下級的旋流器11，在這裏，窯廢氣與水泥原料分離，流向上面一級的旋流器11，另一方面，水泥原料從旋流器11的下端落下，到達轉窯30的入口。

轉窯30是將一個例如長達70～100m的橫向長圓筒狀的旋轉窯從入口向出口稍微向下傾斜配置而形成。旋轉窯圍繞其軸心緩慢旋轉，藉此將水泥原料朝出口側輸送。在該出口側配設燃燒裝置31，煤、天然氣、重油等燃燒所產生的高溫燃燒氣體朝入口側噴出。被燃燒氣體包圍的水泥原料發生化學反應(水泥燒成反應)，其一部分燒成到半熔融狀態。

該水泥燒成物在空氣淬火冷卻器40中受到冷風急冷，形成顆粒狀的水泥熟料。然後，水泥熟料儲藏於熟料筒倉後，添加石膏等進行成分調整，然後經由研磨粉碎而成為細粉(精加工步驟)(圖示和詳細說明省略)。另一方面，從燒成物中取得熱量升高到800℃左右的冷卻廢氣，如上所述，作為燃燒用的空氣而提供給分解爐20。也就是說，回收廢熱而使分解爐20中的燃燒用空氣升溫，藉此謀求提高熱效率。

又將該冷卻廢氣的一部分引導到廢氣空氣加熱器41，如上所述，與從廢氣處理設備100的送風機5送來的流動化空氣進行熱交換。藉由與高溫的冷卻廢氣進行熱交換，流動化空氣可升溫到300℃左右，藉由於流過未圖示之旁通通路的空氣流量的調整，大致可以在100℃～300℃左右的範圍進行調整。旁通流過廢氣空氣加熱器41的空氣流量，如上所述根據利用控制器90進行控制的旁通閥42的開度進行調整。還有，與流動化空氣進行熱交換而使溫度下降的冷卻廢氣流過鍋爐43和集塵器41後，流向煙囪。

除了上述結構外，在本實施形態的水泥製造設備200中，為了防止於通過懸掛式預熱器10和分解爐20進行迴圈時，氣體中的氯成分和鹽分濃縮，故而設置旁通管線60。也就是說，若如本實施形態般，在水泥製造設備中混燒廢棄物的熱分解氣體，則由於原來包含於廢棄物中的氯成分和鹽分的影響，水泥熟料中的氯成分和鹽分濃度有變高的傾向，故而有發生附著的麻煩。

因此，在圖中所示的水泥製造設備200中，利用連接於分解爐20下部(或下部管道21)的旁通管線60抽出氣體的一部分，用冷卻器61冷卻後送到旋流器62(分級器)而對粉塵(dust)進行分級。利用風扇63來對冷卻器61吹送冷風，藉由將抽出的氣體急冷到氯化物等之熔點以下，而將抽出的氣體中的氯成分或鹽成分成為固態(粉塵)而分離。

而且在旋流器62中將抽出的氣體中之粉塵分級為粗粉和微粉，幾乎不含氯成分和鹽成分的粗粉從旋流器62的下端落下，藉由於對其一部分省略表示的返回管線60a返回分解爐20。另一方面，氯成分和鹽成分濃度高的微粉隨著從旋流器62吸出的氣體朝旁通管線60的下游側管線60b排出，被集塵器54所收集。

再者，於圖1中，旁通管線60的下游側管線60b連接於廢氣管線50的中途，表示出共用用於把窯廢氣朝煙囪51送出的誘導通風機52、廢氣冷卻器53、以及集塵器54，但是在實際設備中，亦可在旁通管線60設置專用的誘導通風機、廢氣冷卻器、以及集塵器。

於氣化爐分散投入脫水污泥

如上所述，於本實施形態的廢棄物處理設備100中，將含水率比垃圾等高的脫水污泥投入氣化爐1，因此在該投入位置附近，流動層溫度有局部下降的情況發生。而且若很多脫水污泥集中在一個地方，則有可能下降到低於維持熱分解反應所需要之溫度的下限值(例如450℃)。這種局部溫度低下的情況很大程度上受到投入到一個地方的脫水污泥的流量及其在流動層1a擴散的速度的影響。

因此，假定廢棄物中之脫水污泥的比例為25%，對擴散速度設定多個值，進行調查流動層溫度變化的對比。擴散速度通常因流動層1a之流動砂的大小和性狀、流動化的狀態、以及脫水污泥的顆粒大小和含水率、黏性等而變化，所以對包括這些重要原因的擴散係數進行定義，利用實驗等設定其數值而加以使用。

圖3A、圖3B分別表示在擴散係數為最大的情況和最小的情況的對比結果。還有，對於流動層1a的上下方向，為了方便將脫水污泥的擴散速度看作無限大，考慮因水平方向之擴散速度的不同所造成的影響和脫水污泥中的水分蒸發速度的影響。將圖3A和圖3B加以比較，可以看出擴散係數越小溫度較低的範圍(污泥擴散範圍)變窄，同時在該範圍中的溫度下降變得明顯。特別是在擴散係數小的圖B中，於局部層其溫度低於450℃，熱分解反應難以繼續。

此般投入脫水污泥時，最好是加大其擴散係數，作為其方法，為了將脫水污泥弄細再投入，可以考慮將該投入口的前端縮小，形成噴嘴。但是這樣一來，也有可能發生高粘度的脫水污泥在噴嘴前端堵塞的情況，投入口的前端不能過度地縮小。因此，在投入脫水污泥時隨意改變其擴散係數在現實中是困難的。

因此實際上從一個地方將脫水污泥投入氣化爐中，在多個地方測定流動層的溫度，從這些測定結果的標準偏差確認脫水污泥投入的影響和範圍。圖4是表示流動層溫度的平均值為一定的條件下爐床面積與流動層溫度的標準偏差之間關係的曲線圖。從圖4可知，即使是流動層溫度的平均值相同，隨著爐床面積增大，流動層溫度的標準偏差也變大。也就是說，可知從一個地方投入的脫水污泥對流動層溫度的影響範圍。根據該結果，可以說將脫水污泥投入到一個地方的情況下，爐床面積必須在5m²以下，最好是3m²以下。

換句話說，可知在爐床面積超過3～5m²的氣化爐中，有必要至少以每5m²作為一個地方而分散地投入脫水污泥，以每3m²作為一個地方是合適的。因此，在本實施形態中，如圖2的示意圖所示，在氣化爐1的上部將多個投入口82排列設置為例如環狀或格子狀，將從污泥投入裝置81送出的脫水污泥投入到流動層1a的上表面，將每3～5m²作為一個地方來分散投入。

氣化爐的運作

下面對氣化爐1中將流動層1a的溫度維持在合適的範圍之運作方法進行說明。如上所述，控制流動層1a的溫度用參數基本上是包含脫水污泥的廢棄物投入量、流動化空氣的溫度和流量，但是在本實施形態中，設定能夠確保每一天的垃圾等處理量的流動化空氣的溫度以及流量，在運作中根據流動層溫度調整脫水污泥的供給量。含有脫水污泥的廢棄物的低位發熱量過低時，視需要提供炭微粉。

此般的氣化爐1之運作根據操作人員的操作而利用控制器90來進行。參照圖2，如上所述，控制器90至少輸入於測定流動層1a之溫度時的溫度感測器91所得的信號和源自於操作者的操作盤92之信號，根據其對垃圾投入裝置4、污泥投入裝置81的動作進行控制，調節含有脫水污泥的廢棄物的投入量。又，控制器90對廢氣空氣加熱器41的旁通閥42的開度進行控制，調整流動化空氣的溫度，控制送風機5的轉速和空氣供給通道5a的調節風門55的開度，來調整流動化空氣的流量。

下面參照圖5、圖6對氣化爐1的運作進行詳細說明。圖5A表示亦包括操作者操作的氣化爐1的運作方法，圖5B表示不使用助燃材料之一般運作時的脫水污泥投入量的調整之控制步驟。又，圖6是概念性表示一般運作時垃圾等和脫水污泥的投入量變化與因此所造成的流動層溫度變化間關係的流程圖。

作為一例，在本實施形態的廢棄物處理設備100中，調查了每天早上規定的時間垃圾等廢棄物的低位發熱量。如上所述，因為垃圾等經過破碎，貯留於坑2內的料斗2a，故由於垃圾種類的關係所造成之發熱量的偏差減小，但是即使如此，與脫水污泥相比，偏差仍然較大。因此大量混入高含水率的脫水污泥並進行燃燒，而使流動層1a的溫度降低時，有可能低於熱分解反應所需要的下限值(例如450℃)。

具體而言，每天早上在規定時刻根據操作者的操作，利用源自於控制器90之指令使污泥投入裝置81停止動作，自此經過規定時間即停止脫水污泥的投入。在這期間，垃圾投入裝置4的動作仍繼續進行，因此只朝氣化爐1投入垃圾等廢棄物(SA1：垃圾單獨運作)。如圖6的時刻t0～t1所示，在該垃圾單獨運作期間流動層1a的溫度較通常的目標值(例如530℃)高，接收對此進行測定的溫度感測器91而得的信號，控制器90推定垃圾等的低位發熱量(SA2)。

該發熱量推定計算中，除了流動層溫度外還使用了垃圾等的投入量、流動化空氣的溫度以及流量等。又，控制器90根據推定的垃圾等之發熱量計算可與其同時投入的脫水污泥的最大量(SA3：可投入之污泥數量的計算)。也就是說，脫水污泥由於與垃圾等相比，性狀比較整齊，故其低位發熱量預先根據燃燒試驗等而求出並儲存於控制器90的記憶體中。然後根據該脫水污泥的低位發熱量和上述垃圾等的低位發熱量的推定值，計算兩者合在一起的全部廢棄物的低位發熱量在規定值(例如1000千卡/千克)以上的情況下，脫水污泥的投入量與垃圾等的投入量之比。

也就是說，每天早上調查發熱量波動比較大的垃圾等之低位發熱量，在此基礎上，求出在垃圾中添加有脫水污泥之全部廢棄物的充分的低位發熱量，即使是不投入助燃材料也能夠使氣化爐1繼續運作的脫水污泥每小時可投入的量。

將藉此求出的脫水污泥可投入量與預定的脫水污泥每小時的處理量相比，判定是否能夠處理預定量的脫水污泥(SA4)，該判斷結果顯示於操作者的操作盤顯示器上。看著該顯示器的操作者，若能夠進行預定量的處理(在SA4中判定為是)就不使用助燃材料而進行通常運作(SA5)，另一方面，如果不能夠處理預定的量(SA4中判定為否)，就進行使用助燃材料的助燃運作(SA6)。

下面對通常運作的情況進行說明，如圖5B的子流程所示，控制器90在使垃圾投入裝置4的動作繼續進行的同時，使污泥投入裝置81動作，開始投入脫水污泥(SB1)。然後如圖6的時刻t1～t2所示，增大投入量，增大到與預定之每小時的處理量相符的分量時(時刻t2)，不久後流動層1a的溫度就穩定下來(時刻t3)。控制器90判斷至此所需要之規定的時間(SB2)，將層溫度的計量值(例如使用移動平均)與預先設定的目標值做比較(SB3)。

流動層1a之溫度的合適範圍是例如500～600℃左右，若低於450℃，則雖然能夠維持熱分解反應，但是如上所述，在脫水污泥投下的位置其溫度比此外的其他部分低，考慮到這種情況，層溫度的控制目標值定為例如530℃左右。而且若層溫度比目標值高(SB3判定為是)，則根據其溫度偏差增加脫水污泥的投入量(SB4)。另一方面，若層溫度比目標值低(SB3判定為否)，則減少脫水污泥的投入量(SB5)。又，層溫度處於包含目標值的規定範圍時，維持脫水污泥的投入量。

脫水污泥由於含水率高，如上所述藉由使投入量增減，層溫度亦迅速變化，而能夠大概維持於目標值附近(圖6的時刻t3以後)。當然，不僅調整脫水污泥的投入量，此外還可以同時調整垃圾等的廢棄物投入量，或取而代之以調整垃圾等的廢物投入量。氣化爐1通常在空氣比小於1的狀態下運作，因此若增加垃圾等的投入量，則對應於其熱容量，流動層溫度下降。但是如上所述，脫水污泥的投入量變化所造成的溫度調整效果大，因此最好是使垃圾等的投入量為一定量，確實地處理一天份量的預定處理量。

又，在操作者選擇助燃運作的情況下(圖5A的流程的SA6)，控制器90計算能夠使全部廢棄物加上炭微粉的低位發熱量高於規定值(例如1000千卡/千克)的單位時間之炭微粉供給量，根據該供給量使供給裝置7動作。然後與上述通常運作一樣，根據流動層1a的溫度的測定值來增減脫水污泥的投入量。也可以使該脫水污泥的投入量為一定值，根據層溫度增減炭微粉的供給量。

然後，進行規定期間運作，在處理了大概預定份量的垃圾等廢棄物後，控制器90判斷脫水污泥的處理量是否達到預定量(圖5A的SA7)。脫水污泥的處理量是以污泥投入裝置81之動作為依據的每單位時間的處理量的累計值。而且如果實際處理量多於預定值，則根據該量的偏差計算流動化空氣的溫度偏低量，打開旁通閥42使旁通通過廢氣空氣加熱器41的流動化空氣的流量增加。也就是說，改變氣化爐1的運作條件，使流動化空氣的溫度下降(SA8)，然後返回。

也就是說，為了保持流動層1a的流動化狀態，流動化空氣的流量不變，藉由對其溫度的調整，可以維持流動層溫度，確保垃圾等和脫水污泥的處理量。垃圾等和脫水污泥的實際處理量大概如預定的處理量，因此產生的熱分解氣體量不會過多，在將氣化爐1內維持於負壓狀態上亦為理想。

另一方面，如果脫水污泥的實際處理量比預定量少，則相應於該量的偏差，計算出流動化空氣溫度需要上升的量，關閉旁通閥42以減少廢氣空氣加熱器41的旁通空氣量。又，在助燃運作後，根據作為助燃材料的炭微粉的供給量計算因為其燃燒所產生的發熱量，關閉旁通閥42，按照該計算出的發熱量使流動化空氣升溫。亦即，改變氣化爐1的運作條件使流動化空氣的溫度上升(SA9)，然後返回。

如上所述，若採用本實施形態的廢棄物處理設備100，於鄰近已有的水泥製造設備200設置流動床式氣化爐1，將含有脫水污泥的廢棄物的熱分解氣體與炭和灰分一起提供給水泥的分解爐20，另一方面，利用源自於空氣淬火冷卻器40之廢熱使氣化爐1的流動化空氣升溫，藉此即使是於大量混燒含水率高的脫水污泥的情況下，亦能夠將氣化爐1的流動層1a的溫度維持於合適的範圍。

而且如此使流動化空氣升溫，使用維持氣化爐1之流動層1a之溫度的熱量，與該氣化爐1產生的熱分解氣體和水蒸汽一起通過氣體輸送通道6輸送，再度返回水泥製造設備200，效率非常高。換句話說，將水泥製造設備200中產生的熱量盡可能地有效利用，維持氣化爐1的流動層1a的溫度，藉此能夠在處理垃圾等的同時處理比以往更多的脫水污泥。

圖7的曲線表示藉由如本實施形態般使流動化空氣升溫，投入至氣化爐1中的脫水污泥可以增加到何種程度。作為一例，於不使用助燃材料的情況下，如果流動化空氣的溫度為40℃左右，則脫水污泥的投入量可以達到垃圾等的15%多一點。將該脫水污泥相對於垃圾等的投入量之比作為基準(1)，如圖所示，流動化空氣的溫度越高，則可投入的脫水污泥增加越多，例如在180℃超過1.6倍，因此可知可以處理垃圾等的約25%的脫水污泥。

又，在本實施形態中，視需要而提供炭微粉等助燃材料，即使是低位發熱量非常低的垃圾等堆積時，也能夠將其與脫水污泥同時處理，不會造成氣化爐1的運作故障。而且每天調查投入的垃圾等之發熱量，計算能夠與其同時處理的脫水污泥的量，在不必要時就不使用助燃材料，因此能夠將其消耗量抑制於所需的最低限度。

而且，在氣化爐1的運作中，為了維持流動層1a的溫度，而根據該溫度測定值調整脫水污泥的投入量，在規定期間的運作結束後確認因此而引起的脫水污泥的處理量變化，在此期間以後調整流動空氣的溫度以便能夠進行預定量的處理。也就是說，基本上不改變流入氣化爐1的流動化空氣的供給量，使流動層1a的狀態為合適的狀態，同時不大改變含有脫水污泥的廢棄物的規定期間處理量，能夠實現所需要的垃圾處理量和脫水污泥處理量。

又，流動化空氣的流量未必為一定值，亦可與該溫度一起於某種程度上改變流量。在這種情況下，例如流動化空氣的流量一旦增加，則燃燒變得劇烈，因此流動層1a的溫度有上升的傾向。如此，控制氣化爐1的運作狀態的參數，除了包括脫水污泥的廢棄物的投入量外，還有流動化空氣的溫度和流量，以及助燃材料的供給量，由於控制的自由度高，可以使氣化爐1的狀態變為更理想的狀態。

第2實施形態

下面參照圖8對本發明第2實施形態的廢棄物處理設備和水泥製造設備進行說明。該圖相當於上述第1實施形態的圖1。還有，在本實施形態中，水泥製造設備200的懸掛式預熱器10和分解爐20的結構與第1實施形態不同，但是分解爐20除了沒有空氣導入口外，與第1實施形態相同，因此標以相同的符號20。除此以外，對相同結構的構件也標以相同的符號並省略其說明。

又，在該圖中，氣體輸送管線6的一部分被懸掛式預熱器10遮蔽，因此噴射裝置6a的圖示省略，同樣為了方便而省略旁通管線60的圖示；與第1實施形態相同，在氣體輸送管線6上配設多個噴射裝置6a，而且也具備旁通管線60、冷卻器61、旋流器62等。

而且在該第2實施形態的水泥製造設備200中，懸掛式預熱裝置10被分為2個系統，每一系統具備例如5級的旋流器11。在圖左側的系統中，從下級吹入窯廢氣，且除了沒有設置分解爐20以外，與第1實施形態結構相同。另一方面，在圖中右側的系統中，設置分解爐20，此處並非流入窯廢氣，而是流入源自於空氣淬火冷卻器40的高溫冷卻廢氣。

冷卻廢氣與第1實施形態中的窯廢氣一樣地流入分解爐20的下端，作為噴流而向上吹(圖中用一點鎖線表示)。該冷卻廢氣與被引入分解爐20內的熱分解氣體混合，一邊使其燃燒一邊將水泥原料向上吹，從上部管道22到達最下級的旋流器11。然後通過旋流器11逐級上升從最上級的旋流器11朝廢氣管線50流出。

在分解爐20的下部，與第1實施形態一樣，從旋流器11提供水泥原料(詳細圖示省略)，又設置引導源自於氣化爐1之熱分解氣體的氣體導入口，但是沒有設置使其燃燒用的空氣的導入口。如上所述，因為大量包含氧氣，故通過分解爐20內而向上吹的冷卻廢氣與窯廢氣不同。

除此之外，分解爐20的結構與第1實施形態相同，被引入分解爐20內的熱分解氣體與吹上來的冷卻廢氣混合充分燃燒。由於該燃燒，冷卻廢氣的溫度上升到900℃以上，藉此，可以促進被吹上來的水泥原料之分解(脫二氧化碳反應)。

而且在這第2實施形態中，亦利用源自於空氣淬火冷卻器40的廢熱使提供於廢棄物處理設備100的氣化爐1的流動化空氣升溫，因此即使是在垃圾等廢棄物中混燒比較多的脫水污泥，亦能夠將流動層1a的溫度維持於合適的範圍。也就是說，即使是像該第2實施形態般，於在鄰近使冷卻廢氣流入分解爐20的水泥製造設備200處設置廢棄物處理設備100的情況下，也能夠得到與第1實施形態相同的效果。

變形例

圖9和圖10分別表示與水泥製造設備200的分解爐結構不同的第1實施形態的變形例。又，圖11表示沒有分解爐的情況。這些變形例中的任意一個變形例除了關於分解爐的結構以外，皆與上述第1實施形態相同，因此對相同的構件標用以相同的符號並省略其說明。

首先，圖9所示之變形例的分解爐70，與第1實施形態的分解爐一樣，具有設置於轉窯30的窯尾之混合室71和與其下部連通的旋轉分解室72，在該旋轉燃燒室72配設燃燒裝置73，噴出煤、天然氣、重油等燃燒產生的高溫燃燒氣體。如圖所示，將源自於空氣淬火冷卻器40的高溫冷卻廢氣(空氣)作為旋流引入旋轉分解室72，同時從最下一級之上一級的旋流器11提供預熱的水泥原料。

該水泥原料受到源自於燃燒裝置73的燃燒氣體的分解，同時朝混合室71移動，於此處，來自於下方之窯廢氣的噴流將其吹向上方。也就是說，在混合室71中，含有水泥原料的燃燒氣體流與窯廢氣流合流，兩者一邊相互混合一邊上升。在隨著該上升流上升的期間，水泥原料得到充分分解，自混合室71的最上部出口通過管道朝最下一級的旋流器11輸送。又，將源自於氣化爐1的熱分解氣體引入到轉窯30的入口至混合室71的出口之間或旋轉分解爐72與混合室71之間即可。

另一方面，圖10所示之變形例的分解爐75與第1實施形態的分解爐具有大致相同的結構，於上下方向延伸設置於轉窯30的窯尾，但是在其上下的大致中央部位形成環狀的收束部75a，在該收束部75a亦能將空氣引入分解爐75內。

也就是說，與上述第1實施形態一樣，能夠將源自於空氣淬火冷卻器40的高溫的冷卻廢氣作為旋流而引入分解爐75的下部，但是藉由於從該冷卻廢氣供給通道分叉出的分叉路，能夠將冷卻廢氣的一部分引至上述收束部75a，自於此形成的導入口引至分解爐75內。將如此引入的冷卻廢氣的一部分作為再燃燒用的空氣，提供到通過分解爐75內而向上吹的窯廢氣的噴流中。在這一變形例中，也是將源自於氣化爐1的熱分解氣體引至轉窯30的入口到分解爐75的出口之間即可。

而且，在圖11所示的變形例中，不設置分解爐，而在連接於轉窯30之入口的下部管道21與連接於懸掛式預熱器10之最下一級的旋流器11的上部管道22之間利用豎立管29連接。對該豎立管29分別提供水泥原料和來自氣化爐1的熱分解氣體，藉由於窯廢氣的噴流上升。熱分解氣體與窯廢氣中含有的氧氣發生反應，在豎立管29和懸掛式預熱器10中燃燒。

其他實施形態

又，上述第1、第2實施形態以及其變形例僅為例示，無意限制本發明及其適用物或其用途。例如在上述各實施形態中，每天調查垃圾等的發熱量，確定能夠同時處理的脫水污泥的比例，在此基礎上開始投入脫水污泥，但是堆積的垃圾等的發熱量不大有急劇變化，因此其發熱量可以不必每天調查。

例如2～3天一次或一周一次左右對垃圾等的發熱量進行調查即可，也可以根據脫水污泥的處理量和據此變更的流動化空氣等的溫度等不定期進行調查。

而且亦無必要先調查垃圾等的發熱量然後投入脫水污泥，例如如下所述的運作方法亦可。也就是說，首先一邊將垃圾等投入一邊測定流動層1a的溫度，根據該測定結果調整廢棄物的投入量使層溫度比目標值高。其後也一邊投入脫水污泥一邊測定流動層1a的溫度，根據該測定結果調整脫水污泥的投入量，以使層溫度達到目標值。

而且亦考慮到因區域關係收集的垃圾等的發熱量非常高，與預定量的脫水污泥合在一起之總體的低位發熱量超過1000千卡/千克之非常好的狀況。若於此般區域，在各實施形態等中亦可省略助燃材料的供給裝置7。同樣，如果是只處理氯成分和鹽成分少的廢棄物的區域，則在各實施形態等中也可以省略旁通管線60。

又，在上述各實施形態等中，將源自於空氣淬火冷卻器40的廢氣引入廢氣空氣加熱器41，但是並不限於此，例如亦可以在廢氣管線50中途，在氣體冷卻器53的上游側設置，只要能夠利用水泥製造設備200的廢熱即可。

又可以具備同樣利用水泥製造設備200的廢熱，在投入氣化爐1之前使脫水污泥乾燥用的乾燥裝置。如果使脫水污泥乾燥，則其低位發熱量變高，對於維持流動層1a的溫度是有利的。而且由於脫水污泥的含水率低，故亦可抑制將其投入時，流動層1a的局部溫度下降。

然而，被用於脫水污泥的乾燥熱量與水蒸汽一起排出到系統外，不返回水泥製造設備200。根據這點，乾燥裝置的熱源最好是採取比使用於流動化空氣升溫的廢氣空氣加熱器41等低溫的熱源，也可以設置於通過例如廢氣空氣加熱器41的冷卻廢氣流通的鍋爐43的下游側。

又，在上述各實施形態等中，利用水泥製造設備200一側的負壓從氣化爐1輸送熱分解氣體，在氣體輸送管線6上沒有設置送風機，但是在這裏亦可設置送風機。又，氣體輸送管線6的噴射裝置6a亦可省略。

而且廢棄物處理設備100的氣化爐1和水泥製造設備200的窯(燒成爐)等的結構也不限於上述各實施形態。例如水泥的燒成爐不限於轉窯30，也可以是流動層窯。

[產業上之可利用性]

若根據本發明，與已有的水泥製造設備相鄰設置的廢棄物處理設備的氣化爐中，則可以在垃圾等廢棄物中混燒比以往更多的脫水污泥，能實現衛生處理，因此在工業上的可利用性極大。

100．．．廢棄物處理設備

1．．．氣化爐

4．．．垃圾投入裝置

6．．．氣體輸送管線(氣體輸送通道)

7．．．助燃材料供給裝置(燃料供給裝置)

8．．．污泥供給系統

80．．．污泥層

81．．．污泥投入裝置

200．．．水泥製造設備

10．．．懸掛式預熱器(預熱器)

20．．．分解爐

40．．．空氣淬火冷卻器(熟料冷卻器)

41．．．廢氣空氣加熱器(gas air heater)(升溫裝置)

圖1，係本發明之第1實施形態的廢棄物處理設備以及水泥製造設備的系統圖。

圖2，係表示上述廢棄物處理設備的氣化爐以及其控制系統之結構的示意圖。

圖3A，係表示脫水污泥投入處之流動層的局部溫度下降且表示擴散係數大之情況的示意圖。

圖3B，係相當於圖3A之擴散係數小的情況的示意圖。

圖4，係表示氣化爐的爐床面積與流動層溫度的標準偏差間關係的實驗結果曲線圖。

圖5A，係表示氣化爐之運作方法之一例的流程圖。

圖5B，係表示氣化爐之通常運作程式中之脫水污泥的供給量的調整步驟的流程圖。

圖6，係表示通常運作時之垃圾等和脫水污泥的投入量的變化，與由此所引起的流動層溫度變化間關係的時序圖。

圖7，係由於流動化空氣的升溫，可投入的脫水污泥的增大程度之調查結果的累積曲線圖。

圖8，係冷卻廢氣流入分解爐的第2實施形態之相當於圖1的圖。

圖9，係具有具備旋轉分解室和混合室之分解爐的變形例的相當於圖1的圖。

圖10，係周壁的中途具有環狀收束部，朝其旁邊引入再燃燒用空氣的變形例之相當於圖1的圖。

圖11，係沒有分解爐的變形例之相當於圖1的圖。

100．．．廢棄物處理設備

200．．．水泥製造設備

1．．．氣化爐

1a．．．流動層

2．．．投入坑

2a．．．料斗

3．．．吊車

4．．．垃圾投入裝置

5．．．電動送風機

5a．．．空氣供給通道

6．．．氣體輸送管線(氣體輸送通道)

6a．．．噴射裝置

7．．．助燃材料供給裝置(燃料供給裝置)

8．．．污泥供給系統

10．．．懸掛式預熱器(預熱器)

11．．．旋流器

20．．．分解爐

21．．．下部管道

22．．．上部管道

30．．．轉窯

31．．．燃燒裝置

40．．．空氣淬火冷卻器(熟料冷卻器)

41．．．廢氣空氣加熱器(gas air heater)(升溫裝置)

42．．．旁通閥

43．．．鍋爐

50．．．廢氣管線

51．．．煙囪

52．．．誘導通風機

53．．．氣體冷卻器

54．．．集塵器

60．．．旁通管線

60a．．．返回管線

60b．．．下游側管線

61．．．冷卻器

62．．．旋流器

63．．．風扇

80．．．污泥層

Claims (11)

1. 一種廢棄物處理設備，與水泥製造設備相鄰地設置，並具備：流動床式氣化爐，用以使廢棄物氣化產生熱分解氣體、氣體輸送通道，於保持含有炭和灰分的情況下，將在該氣化爐產生的熱分解氣體輸送到從該水泥製造設備的水泥預熱器到分解爐之間、升溫裝置，利用該水泥製造設備的廢熱使提供至該氣化爐的流動化空氣升溫，以及，投入裝置，一邊調整該脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物之至少一者的投入量，以使該氣化爐之流動層的溫度維持於規定的範圍內，一邊將該廢棄物中所含有之脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物分別投入該氣化爐。
2. 如申請專利範圍第1項之廢棄物處理設備，其中，該投入裝置形成有使脫水污泥從該氣化爐之流動層上方的多個地方分散投入該流動層的結構。
3. 如申請專利範圍第1項之廢棄物處理設備，其中，該氣化爐具備提供助燃材料至流動層的燃料供給裝置。
4. 如申請專利範圍第3項之廢棄物處理設備，其中，該燃料供給裝置對流動層提供平均粒徑為0.1~3mm的固體助燃材料。
5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之廢棄物處理設備，其具備在將該脫水污泥提供給氣化爐之前，利用水泥製造設備之廢熱使該脫水污泥乾燥的乾燥裝置。
6. 一種廢棄物處理方法，係用於處理含有脫水污泥的廢棄物，並包括：利用鄰近水泥製造設備設置之流動床式氣化爐使該廢棄物氣化產生熱分解氣體，利用該水泥製造設備的廢熱使提供至該氣化爐的流動化空氣升溫，將該脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物分別投入該氣化爐，同時調整該脫水污泥和脫水污泥以外之廢棄物之至少一者的投入量，以將該氣化爐的流動層的溫度維持於規定的範圍內，利用氣體輸送通道將該氣化爐產生的熱分解氣體在保持含有炭和灰分的情況下輸送到從該水泥製造設備的水泥預熱器到分解爐之間。
7. 如申請專利範圍第6項之廢棄物處理方法，其中，調整該脫水污泥和脫水污泥以外之廢棄物的投入量之比，以使全部廢棄物的低位發熱量在規定值以上。
8. 如申請專利範圍第7項之廢棄物處理方法，其中，在投入該氣化爐之前預先求出脫水污泥的低位發熱量並加以儲存，首先將脫水污泥以外的廢棄物投入該氣化爐，測定流動層的溫度，並根據該測定結果推定出該脫水污泥以外之廢棄物的低位發熱量，根據該推定值與儲存的該脫水污泥的低位發熱量，調整脫水污泥和脫水污泥以外之廢棄物的投入量之比，以使 全部廢棄物的低位發熱量在該規定值以上。
9. 如申請專利範圍第8項之廢棄物處理方法，其中，一邊將脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物投入該氣化爐，一邊測定流動層溫度，並根據該測定結果，調整該脫水污泥的投入量，以使流動層的溫度接近目標值。
10. 如申請專利範圍第6項之廢棄物處理方法，其中，首先，一邊將脫水污泥以外的廢棄物投入該氣化爐，一邊測定流動層的溫度，並根據該測定結果，調整該廢棄物的投入量，以使流動層的溫度比目標值高，其後，一邊將脫水污泥也投入該氣化爐，一邊測定流動層溫度，並根據該測定結果調整該脫水污泥的投入量，以使流動層的溫度為該目標值。
11. 如申請專利範圍第6~10項中任一項之廢棄物處理方法，其中，調整含有該脫水污泥之全部廢棄物的投入量，使得氣化爐內部維持負壓。