JP2010167369A - System and method for drying water-containing organic waste - Google Patents

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淳一 寺崎
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肇 和田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively dry a water-containing organic waste without a bad influence on cement manufacturing. <P>SOLUTION: The system 1 for drying the water-containing organic waste includes a probe 5 for extracting a part of combustion gas from a kiln exhaust gas passage extending from the chimney part of a cement kiln 4 to a final cyclone in order to remove chlorine, a high-temperature bag filter 8 for solid-gas separation of the extracted gas at temperatures ranging from 300 to 700°C which has been extracted by the probe 5 and for recovering a dust D2 containing the chlorine, a superheated steam generator 13 for heating steam using an exhaust gas G3 from the high-temperature bag filter 8 to produce superheated steam S, and a crushing air flow dryer 14 for drying and crushing the water-containing organic waste W while bringing the water-containing organic waste W into direct contact with the superheated gas S supplied by the superheated steam generator 13. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高含水有機汚泥等の含水有機廃棄物を乾燥させるシステム及び方法に関する。   The present invention relates to a system and method for drying water-containing organic waste such as high water content organic sludge.

下水道の普及や高度排水処理の実施等に伴い、下水処理施設から発生する汚泥量は、年々増加し、その処理方法が問題となっている。汚泥の大部分は埋め立て処分によって処理されるが、埋立処分場は逼迫しており、新たな処分地の確保も極めて困難な状況にある。   With the spread of sewerage and the implementation of advanced wastewater treatment, the amount of sludge generated from sewage treatment facilities has been increasing year by year, and the treatment method has become a problem. Most of the sludge is disposed of by landfill, but the landfill site is tight and it is extremely difficult to secure a new disposal site.

こうした問題の解決を図るべく、近年、下水汚泥等の含水汚泥をセメント製造工場に持ち込んで処理する方法が採用されている。この方法では、埋め立て場所の確保が不要となるだけでなく、多量の汚泥を処理することもできるため、大いに注目を集めている。   In recent years, in order to solve these problems, a method has been adopted in which sewage sludge such as sewage sludge is brought into a cement manufacturing plant for treatment. This method not only makes it unnecessary to secure a landfill site, but also can treat a large amount of sludge, and thus has attracted a great deal of attention.

上記方法の１つとして、例えば、特許文献１には、セメント製造工場に持ち込んだ含水汚泥を乾燥させてセメント焼成用の燃料に利用する処理方法が記載されている。この処理方法では、図２に示すように、熱交換器３１にてプレヒータ３２の第２サイクロン３２ｂから分取した排ガスと過熱蒸気との熱交換を行い、熱交換後の高温の過熱蒸気を乾燥機３３に導入し、含水汚泥を乾燥して乾燥汚泥とするとともに、この乾燥後の過熱蒸気を再度熱交換器３２にて熱交換して汚泥の乾燥に循環利用する工程と、得られた乾燥汚泥を仮焼炉３４に燃料として供給し、燃焼させる工程とを有する。   As one of the above-mentioned methods, for example, Patent Document 1 describes a treatment method in which water-containing sludge brought into a cement manufacturing factory is dried and used as a fuel for cement firing. In this processing method, as shown in FIG. 2, the heat exchanger 31 performs heat exchange between the exhaust gas separated from the second cyclone 32b of the preheater 32 and the superheated steam, and dries the high-temperature superheated steam after the heat exchange. A step of introducing into the machine 33, drying the hydrous sludge to dry sludge, heat-exchanging the superheated steam after drying again in the heat exchanger 32, and recycling the sludge for drying, and the obtained drying And supplying the sludge as a fuel to the calciner 34 and burning it.

特開２００８−１１４１７３号公報JP 2008-114173 A

特許文献１に記載の処理方法においては、高温の過熱蒸気により含水汚泥を乾燥させることで、含水汚泥の効率的な乾燥を可能にしているが、過熱蒸気を生成するにあたり、プレヒータ３２から抽気した排ガスを用いて蒸気を加熱するため、原料予熱工程での熱効率が低下し、セメント原料の予熱不足を招く虞がある。   In the treatment method described in Patent Document 1, the water-containing sludge is efficiently dried by drying the water-containing sludge with a high-temperature superheated steam. However, when the superheated steam is generated, the preheater 32 is extracted. Since the steam is heated using the exhaust gas, the thermal efficiency in the raw material preheating process is lowered, and there is a risk of insufficient preheating of the cement raw material.

また、セメント製造設備においては、プレヒータ３２の排ガスを利用して発電する廃熱発電設備を設ける場合があるが、上記処理方法のように、蒸気の加熱のためにプレヒータ３２から排ガスを分取すると、発電設備側での発電量の低下を招く虞も生じる。   Further, in the cement manufacturing facility, there is a case where a waste heat power generation facility that generates power using the exhaust gas of the preheater 32 is provided, but when the exhaust gas is separated from the preheater 32 for heating the steam as in the above-described processing method. Moreover, there is a possibility that the power generation amount on the power generation facility side is reduced.

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメント製造に悪影響を及ぼすことなく、効率よく含水有機廃棄物を乾燥させることが可能な乾燥システム等を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the problems in the conventional technology described above, and provides a drying system and the like that can efficiently dry water-containing organic waste without adversely affecting cement production. The purpose is to do.

上記目的を達成するため、本発明は、含水有機廃棄物の乾燥システムであって、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気する抽気装置と、該抽気装置により抽気された抽気ガスを３００℃以上７００℃以下の温度で固気分離し、塩素を含むダストを回収する高温型固気分離装置と、該高温型固気分離装置の排ガスを用いて蒸気を加熱し、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、該過熱蒸気発生装置から供給される過熱蒸気によって含水有機廃棄物を乾燥させる乾燥機とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a water-containing organic waste drying system for extracting a part of combustion gas from a kiln exhaust gas flow path from a kiln bottom of a cement kiln to a lowermost cyclone. A high-temperature solid-gas separation device that separates solid gas from the extraction gas extracted by the extraction device at a temperature of 300 ° C. to 700 ° C. and collects dust containing chlorine, and an exhaust gas from the high-temperature solid-gas separation device. The apparatus includes a superheated steam generator that uses the heated superheated steam to generate superheated steam, and a dryer that dries the hydrated organic waste with the superheated steam supplied from the superheated steam generator.

そして、本発明によれば、塩素バイパス排気を利用して含水有機廃棄物を乾燥させるため、セメント製造に悪影響を与えることなく、含水有機廃棄物を乾燥させることが可能になる。また、含水有機廃棄物の乾燥にあたっては、過熱蒸気を用いるため、効率よく乾燥させることができる。さらに、高温型固気分離装置を設置して高温の排ガスを取得可能とし、その排ガスを過熱蒸気発生装置での蒸気の加熱に利用するため、効率的に過熱蒸気を生成することもできる。それに加え、高温型固気分離装置を用いて抽気ガスを固気分離することで、ダイオキシン類の発生を抑制することも可能になる。   And according to this invention, since a water-containing organic waste is dried using chlorine bypass exhaust, it becomes possible to dry a water-containing organic waste, without having a bad influence on cement manufacture. Further, since the superheated steam is used for drying the water-containing organic waste, it can be efficiently dried. Furthermore, since a high-temperature solid-gas separation device is installed so that high-temperature exhaust gas can be obtained and the exhaust gas is used for heating steam in the superheated steam generator, superheated steam can be generated efficiently. In addition, the generation of dioxins can be suppressed by solid-gas separation of the extracted gas using a high-temperature solid-gas separation device.

前記含水有機廃棄物の乾燥システムにおいて、前記乾燥機を、前記過熱蒸気発生装置から供給される過熱蒸気を前記含水有機廃棄物と直接接触させながら、該含水有機廃棄物を破砕乾燥する破砕気流乾燥機とすることができる。これによれば、含水有機廃棄物と過熱蒸気との接触面積を大幅に増加させながら効率よく含水有機廃棄物を乾燥させることができる。そのため、乾燥機の小型化を図ることができ、装置及び運転コストを低く抑えることが可能になる。   In the water-containing organic waste drying system, the dryer is crushed air-flow drying for crushing and drying the water-containing organic waste while bringing the superheated steam supplied from the superheated steam generator into direct contact with the water-containing organic waste. Can be a machine. According to this, it is possible to efficiently dry the hydrous organic waste while greatly increasing the contact area between the hydrous organic waste and the superheated steam. Therefore, it is possible to reduce the size of the dryer, and it is possible to keep the apparatus and operation costs low.

前記含水有機廃棄物の乾燥システムにおいて、前記乾燥機から排出された蒸気を前記過熱蒸気発生装置に戻す循環ルートを備えることができる。これによって、乾燥機で温度が低下した蒸気を、過熱蒸気発生装置に導入して再加熱することができる。   The water-containing organic waste drying system may include a circulation route for returning the steam discharged from the dryer to the superheated steam generator. As a result, the steam whose temperature has been reduced by the dryer can be introduced into the superheated steam generator and reheated.

前記含水有機廃棄物の乾燥システムにおいて、前記循環ルートから余剰蒸気を排出する排出部を備えることができ、不要な蒸気を系外に排出することができる。   The water-containing organic waste drying system may include a discharge unit that discharges excess steam from the circulation route, and unnecessary steam can be discharged out of the system.

前記含水有機廃棄物の乾燥システムにおいて、前記高温型固気分離装置を、セラミックフィルタを備えた固気分離装置とすることができる。これによれば、抽気装置により抽気された抽気ガスをそのまま流入させても、固気分離装置の故障を招くことがなく、適切に高温の排ガスを得ることができる。   In the water-containing organic waste drying system, the high-temperature solid-gas separation device may be a solid-gas separation device including a ceramic filter. According to this, even if the extraction gas extracted by the extraction device is allowed to flow as it is, the high-temperature exhaust gas can be appropriately obtained without causing a failure of the solid-gas separation device.

前記含水有機廃棄物の乾燥システムにおいて、前記抽気装置により抽気された抽気ガスから粗粉を分離する分級機を備え、該分級機から排出される微粉を含む抽気ガスを前記高温型固気分離装置に供給することができる。   In the water-containing organic waste drying system, the high-temperature solid-gas separation device includes a classifier for separating coarse powder from the extracted gas extracted by the extraction device, and the extracted gas containing fine powder discharged from the classifier Can be supplied to.

また、本発明は、含水有機廃棄物の乾燥方法であって、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、該抽気した抽気ガスを３００℃以上７００℃以下の温度で固気分離して塩素を含むダストを回収し、前記ダストを回収した後の排ガスを用いて蒸気を加熱し、過熱蒸気を発生させ、該発生させた過熱蒸気によって含水有機廃棄物を乾燥させることを特徴とする。   Further, the present invention is a method for drying a water-containing organic waste, wherein a part of combustion gas is extracted from a kiln exhaust gas passage from a kiln bottom of a cement kiln to a lowermost cyclone, and the extracted gas extracted is Solid-gas separation is performed at a temperature of 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower to recover dust containing chlorine, steam is heated using the exhaust gas after the dust is recovered, and superheated steam is generated. The water-containing organic waste is dried.

本発明によれば、前記発明と同様に、セメント製造に悪影響を与えることなく、含水有機廃棄物を乾燥させることができるのに加え、効率よく含水有機廃棄物を乾燥させることができる。さらに、効率的に過熱蒸気を生成することができると同時に、ダイオキシン類の発生を抑制することができる。   According to the present invention, the water-containing organic waste can be efficiently dried in addition to drying the water-containing organic waste without adversely affecting the cement production, as in the case of the above invention. Furthermore, superheated steam can be efficiently generated, and at the same time, generation of dioxins can be suppressed.

以上のように、本発明によれば、セメント製造に悪影響を及ぼすことなく、効率よく含水有機廃棄物を乾燥させることが可能になる。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently dry water-containing organic waste without adversely affecting cement production.

本発明にかかる乾燥システムの一実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the drying system concerning this invention. 従来の含水有機汚泥の処理設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the processing equipment of the conventional water-containing organic sludge.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明にかかる含水有機廃棄物の乾燥システムの一実施の形態を示し、この乾燥システム１は、大別して、セメントキルン４の窯尻からプレヒータの最下段サイクロン（不図示）に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去する塩素バイパス設備２と、含水有機汚泥等の含水有機廃棄物（以下、適宜「廃棄物」という）を乾燥させる乾燥設備３とから構成される。   FIG. 1 shows an embodiment of a water-containing organic waste drying system according to the present invention. The drying system 1 is roughly divided from a kiln bottom of a cement kiln 4 to a lowermost cyclone (not shown) of a preheater. From the kiln exhaust gas flow path, the chlorine bypass facility 2 that extracts a portion of the combustion gas and removes chlorine, and drying to dry water-containing organic waste such as water-containing organic sludge (hereinafter referred to as “waste” as appropriate) The facility 3 is configured.

塩素バイパス設備２は、上記キルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気する抽気プローブ５と、プローブ５に冷風を供給する冷却ファン６と、プローブ５で抽気した抽気ガスＧ１に含まれる粗粉Ｄ１を分離する分級機としてのサイクロン７と、サイクロン７から排出された微粉Ｄ２を含む排ガスＧ２を固気分離する高温バグフィルタ８と、高温バグフィルタ８で集塵された微粉（塩素バイパスダスト）を回収するダストタンク９と、高温バグフィルタ８の排ガスＧ３を誘引する排気ファン１０等から構成される。   The chlorine bypass facility 2 includes an extraction probe 5 for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage, a cooling fan 6 for supplying cold air to the probe 5, and coarse powder contained in the extraction gas G1 extracted by the probe 5. Cyclone 7 as a classifier for separating D1, high-temperature bag filter 8 for solid-gas separation of exhaust gas G2 containing fine powder D2 discharged from cyclone 7, and fine powder (chlorine bypass dust) collected by high-temperature bag filter 8 Are comprised of a dust tank 9 that collects the exhaust gas and an exhaust fan 10 that attracts the exhaust gas G3 of the high-temperature bag filter 8.

上記構成のうち、高温バグフィルタ８は、例えば、セラミックフィルタを備えたバグフィルタであり、９００℃程度までの耐熱性を有する高耐熱型の固気分離装置である。こうしたバグフィルタとしては、ハニカムセル化した棒状のセラミック管（セラミックフィルタ）を複数配列したものや、シート状のセラミックフィルタを用いたものなど、様々なタイプのものが開発されているが、排ガスＧ２中から０．１μｍ以上の微細粒子を集塵し得るものであれば、フィルタのタイプは特に限定されるものではない。   Of the above configuration, the high-temperature bag filter 8 is, for example, a bag filter including a ceramic filter, and is a high heat-resistant solid-gas separation device having heat resistance up to about 900 ° C. Various types of bug filters have been developed, such as those in which a plurality of rod-shaped ceramic tubes (ceramic filters) formed into honeycomb cells are arranged, and those using sheet-like ceramic filters. The type of filter is not particularly limited as long as fine particles of 0.1 μm or more can be collected from the inside.

尚、通常、プローブ５から抽気した直後の抽気ガスＧ１の温度は、３００〜７００℃であるため、高温バグフィルタ８において、必ずしも９００℃までの耐熱性を有する必要はなく、抽気ガスＧ１の温度に耐え得る耐熱性があれば十分である。   In general, the temperature of the extraction gas G1 immediately after extraction from the probe 5 is 300 to 700 ° C., and therefore the high-temperature bag filter 8 does not necessarily have heat resistance up to 900 ° C. The temperature of the extraction gas G1 It is enough if it has heat resistance that can withstand.

一方、乾燥設備３は、含水有機汚泥等の含水有機廃棄物（以下、適宜「廃棄物」という）Ｗを貯蔵する廃棄物貯蔵タンク１２と、過熱蒸気Ｓを発生させる過熱蒸気発生装置１３と、廃棄物Ｗと過熱蒸気Ｓとを直接接触させながら、廃棄物Ｗを破砕乾燥する破砕気流乾燥機１４と、廃棄物Ｗを破砕気流乾燥機１４に供給する供給装置１５と、過熱蒸気Ｓを破砕気流乾燥機１４に供給するブロワ１６と、破砕気流乾燥機１４の排気を固気分離するサイクロン１７と、サイクロン１７から排出される蒸気に含まれるダストを回収するバグフィルタ１８と、サイクロン１７及びバグフィルタ１８から回収された乾燥有機廃棄物Ｗ’を貯蔵する乾燥廃棄物貯蔵タンク１９と、破砕気流乾燥機１４から排出された過熱蒸気Ｓ’を循環ダクト２０を介して過熱蒸気発生装置１３に戻す循環ブロワ２１と、余剰蒸気Ｓ”を排出する余剰蒸気排出部２２等から構成される。   On the other hand, the drying facility 3 includes a waste storage tank 12 for storing water-containing organic waste (hereinafter referred to as “waste” as appropriate) W such as water-containing organic sludge, a superheated steam generator 13 for generating superheated steam S, While the waste W and the superheated steam S are in direct contact with each other, the crushing air dryer 14 that crushes and drys the waste W, the supply device 15 that supplies the waste W to the crushing air dryer 14, and the superheated steam S is crushed. A blower 16 to be supplied to the air dryer 14, a cyclone 17 that separates the exhaust gas from the crushed air dryer 14, a bag filter 18 that collects dust contained in the steam discharged from the cyclone 17, the cyclone 17 and the bug The dry waste storage tank 19 for storing the dry organic waste W ′ recovered from the filter 18 and the superheated steam S ′ discharged from the crushing air dryer 14 are passed through the circulation duct 20. A circulation blower 21 back to the steam generator 13, and the surplus steam discharge portion 22 or the like for discharging the excess steam S ".

廃棄物貯蔵タンク１２は、受け入れた廃棄物Ｗを貯蔵するために設けられる。廃棄物Ｗは、４０質量％以上の水分を含む高含水有機汚泥であってもよく、製紙汚泥、下水汚泥、ビルピット汚泥、食品汚泥等でもよい。廃棄物貯蔵タンク１２には、下部に廃棄物Ｗを破砕気流乾燥機１４に供給するためのスクリューフィーダ等の供給装置１５が付設される。   The waste storage tank 12 is provided for storing the received waste W. The waste W may be a high water content organic sludge containing water of 40% by mass or more, and may be papermaking sludge, sewage sludge, bill pit sludge, food sludge and the like. A supply device 15 such as a screw feeder for supplying the waste W to the crushing air dryer 14 is attached to the waste storage tank 12 at the bottom.

過熱蒸気発生装置１３は、過熱蒸気Ｓを生成するために設けられ、塩素バイパス設備２からの排ガスＧ３と、過熱蒸気発生装置１３内を流れる蒸気とを熱交換させて過熱蒸気Ｓを生成する。この過熱蒸気発生装置１３では、蒸気を流通させるための配管と、塩素バイパス設備２からの排ガスＧ３を流通させるための配管とが別個に設けられ、蒸気と排ガスＧ３が直接的に接触しない状態で蒸気を加熱（間接加熱）する。尚、過熱蒸気発生装置１３としては、例えば、廃熱ボイラーや、気体間での熱交換が可能な各種の熱交換器等を用いることができる。   The superheated steam generator 13 is provided to generate the superheated steam S, and generates heat from the exhaust gas G3 from the chlorine bypass facility 2 and the steam flowing in the superheated steam generator 13 to generate the superheated steam S. In this superheated steam generator 13, a pipe for circulating the steam and a pipe for circulating the exhaust gas G3 from the chlorine bypass facility 2 are provided separately, and the steam and the exhaust gas G3 are not in direct contact with each other. Heat the steam (indirect heating). As the superheated steam generator 13, for example, a waste heat boiler, various heat exchangers capable of exchanging heat between gases, and the like can be used.

破砕気流乾燥機１４は、廃棄物Ｗを破砕しながら、過熱蒸気発生装置１３からブロワ１６を介して供給される過熱蒸気Ｓによって乾燥させるために備えられる。この破砕気流乾燥機１４は、鎖打撃式の乾燥機であって、上部に廃棄物Ｗの供給口と、下部に過熱蒸気発生装置１３からの過熱蒸気Ｓの供給口とを備え、廃棄物Ｗと過熱蒸気Ｓを向流で接触させる。また、内部には、回転軸１４ａと、この回転軸１４ａに固定され、回転軸１４ａの回転とともに遠心力によって水平方向に延伸して回転し、廃棄物Ｗを破砕する打撃チェーン１４ｂを備える。   The crushing air dryer 14 is provided to dry the waste W with the superheated steam S supplied from the superheated steam generator 13 through the blower 16 while crushing the waste W. This crushing air dryer 14 is a chain blow type dryer, and is provided with a supply port for waste W at the top and a supply port for superheated steam S from the superheated steam generator 13 at the bottom. And superheated steam S are brought into contact with each other in countercurrent. In addition, a rotation shaft 14a and a striking chain 14b that is fixed to the rotation shaft 14a, extends in the horizontal direction by centrifugal force and rotates with the rotation of the rotation shaft 14a, and crushes the waste W are provided inside.

尚、上記鎖打撃式の破砕気流乾燥機１４に代えて、鎖の代わりに丸棒等を水平に取り付けた棒打撃式、ケージミル式又は旋回式の乾燥機を用いることもできる。ケージミル式破砕気流乾燥機とは、互いに反転する破砕ケージを備えた乾燥機であり、旋回式破砕気流乾燥機は、旋回気流を用いた破砕気流乾燥機である。   It should be noted that, instead of the chain blow type crushing air dryer 14, a rod hitting type, cage mill type or swivel type dryer in which round bars or the like are horizontally attached instead of the chain can be used. A cage mill type crushing air dryer is a drier equipped with crushing cages that are reversed to each other, and a swirling crushing air dryer is a crushing air dryer using a swirling air current.

サイクロン１７は、破砕気流乾燥機１４における破砕乾燥によって得られた乾燥有機廃棄物Ｗ’を回収するために備えられ、バグフィルタ１８は、サイクロン１７の排出ガス中のダストを回収するために備えられる。   The cyclone 17 is provided for recovering the dry organic waste W ′ obtained by the crushing drying in the crushing air dryer 14, and the bag filter 18 is provided for recovering the dust in the exhaust gas of the cyclone 17. .

余剰蒸気排出部２２は、余剰蒸気Ｓ”を乾燥設備３から排出するために備えられ、余剰蒸気排出部２２の後段には、余剰蒸気排出部２２から排出された余剰蒸気Ｓ”を脱臭処理するための燃焼炉等（不図示）が配置される。   The surplus steam discharge unit 22 is provided to discharge the surplus steam S ″ from the drying equipment 3, and the deodorizing process is performed on the surplus steam S ″ discharged from the surplus steam discharge unit 22 at the subsequent stage of the surplus steam discharge unit 22. A combustion furnace or the like (not shown) is disposed.

次に、上記構成を有する乾燥システム１の動作について、図１を参照しながら説明する。   Next, operation | movement of the drying system 1 which has the said structure is demonstrated, referring FIG.

先ず、塩素バイパス設備２において、セメントキルン４の窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部をプローブ５によって抽気すると同時に、冷却ファン６からの冷風によって、塩素化合物の融点である７００℃以下に急冷する。次いで、サイクロン７において、プローブ５から排気される抽気ガスＧ１を、粗粉Ｄ１と、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ２とに分離し、粗粉Ｄ１をセメントキルン系に戻す。   First, in the chlorine bypass facility 2, a part of the combustion gas is extracted by the probe 5 from the kiln exhaust gas passage from the kiln bottom of the cement kiln 4 to the lowermost cyclone, and at the same time, the cold air from the cooling fan 6 Rapid cooling to 700 ° C. or lower, which is the melting point of the compound. Next, in the cyclone 7, the extracted gas G1 exhausted from the probe 5 is separated into the coarse powder D1 and the exhaust gas G2 containing the fine powder D2, and the coarse powder D1 is returned to the cement kiln system.

その一方で、高温バグフィルタ８において、排ガスＧ２中の微粉Ｄ２を集塵してダストタンク９に回収するとともに、排気ファン１０によって、高温バグフィルタ８の排ガスＧ３を誘引し、乾燥設備３の過熱蒸気発生装置１３に導入する。尚、高温バグフィルタ８は、９００℃までの耐熱性を有するため、サイクロン７から供給された排ガスＧ２を冷却することなく、そのままの温度で固気分離することができ、これにより、高温の排ガスＧ３を得ることが可能になる。   On the other hand, in the high temperature bag filter 8, the fine powder D2 in the exhaust gas G2 is collected and collected in the dust tank 9, and the exhaust fan 10 attracts the exhaust gas G3 of the high temperature bag filter 8 to overheat the drying equipment 3. It introduces into the steam generator 13. Since the high temperature bag filter 8 has heat resistance up to 900 ° C., the exhaust gas G2 supplied from the cyclone 7 can be solid-gas separated at the same temperature without cooling. G3 can be obtained.

また、キルン排ガス流路からの抽気ガスＧ１には、ダイオキシン類（ＰＣＤＤ、ＰＣＤＦ、ｃｏ−ＰＣＢ）等の残留性有機汚染物質（ＰＯＰｓ）が含まれる場合があるが、高温バグフィルタ８を用いることで、ダイオキシン類の発生を抑制することもできる。   In addition, the extraction gas G1 from the kiln exhaust gas flow path may contain residual organic pollutants (POPs) such as dioxins (PCDD, PCDF, co-PCB). Thus, the generation of dioxins can also be suppressed.

すなわち、ダイオキシン類は、８００℃以上の高温下で完全燃焼させて熱分解しても、３００℃程度の温度領域にさらすと再合成するという性質を有し、また、ガス中の微粉Ｄ２や塩素は、再合成反応の触媒として機能するため、サイクロン７の排ガスＧ２を冷却してから固気分離した場合には、セメントキルン４で熱分解したダイオキシン類の再合成を促進する虞がある。これに対し、高温バグフィルタ８を用いた場合には、サイクロン７から排出された際の温度を維持したまま、排ガスＧ２を固気分離することができるため、高温バグフィルタ８で微粉Ｄ２が除去されるまでの間、ダイオキシン類の再合成温度を上回る温度条件を維持することができる。このため、ダイオキシン類の再合成を抑制することができ、有機汚染物質の発生を抑制することが可能になる。   That is, dioxins have the property of being recombined when exposed to a temperature range of about 300 ° C., even if they are completely burned at a high temperature of 800 ° C. or higher and thermally decomposed. Since it functions as a catalyst for the resynthesis reaction, when the exhaust gas G2 of the cyclone 7 is cooled and solid-gas separated, resynthesis of dioxins thermally decomposed by the cement kiln 4 may be promoted. On the other hand, when the high temperature bag filter 8 is used, the exhaust gas G2 can be solid-gas separated while maintaining the temperature when discharged from the cyclone 7, so the fine powder D2 is removed by the high temperature bag filter 8. In the meantime, the temperature condition above the resynthesis temperature of dioxins can be maintained. For this reason, resynthesis of dioxins can be suppressed, and generation of organic pollutants can be suppressed.

そして、高温バグフィルタ８からの排ガスＧ３が乾燥設備３の過熱蒸気発生装置１３に供給されると、過熱蒸気発生装置１３において、高温バグフィルタ８の排ガスＧ３を用いて蒸気を間接的に加熱し、２３０〜５００℃程度、好ましくは２５０〜４００℃程度の過熱蒸気Ｓを発生させる。このとき、蒸気と熱交換した後の排ガスＧ３’が発生するが、この排ガスＧ３’は、蒸気と接触しない状態で生成されたものであるため、蒸気中に有害物質が混入したとしても、排ガスＧ３’が汚染されることはない。このため、排ガスＧ３’は、そのままセメントキルン系に戻したり、他のセメント製造工程で利用することができる。   When the exhaust gas G3 from the high temperature bag filter 8 is supplied to the superheated steam generator 13 of the drying facility 3, the superheated steam generator 13 indirectly heats the steam using the exhaust gas G3 of the high temperature bag filter 8. , About 230 to 500 ° C., preferably about 250 to 400 ° C. is generated. At this time, exhaust gas G3 ′ after heat exchange with steam is generated, but this exhaust gas G3 ′ is generated in a state where it does not come into contact with steam, so even if harmful substances are mixed in the steam, exhaust gas G3 ′ is generated. G3 ′ is not contaminated. Therefore, the exhaust gas G3 'can be returned to the cement kiln system as it is or used in other cement manufacturing processes.

次いで、破砕気流乾燥機１４の上部に、廃棄物貯蔵タンク１２からの廃棄物Ｗを供給装置１５を介して供給するとともに、破砕気流乾燥機１４の下部から、過熱蒸気発生装置１３からの過熱蒸気Ｓをブロワ１６を介して導入する。この過熱蒸気Ｓの温度は、２３０〜５００℃程度であるため、単位体積当たりの保有熱量が大きく、廃棄物Ｗを乾燥させるのに十分な熱量を有する。   Next, the waste W from the waste storage tank 12 is supplied to the upper part of the crushing air dryer 14 via the supply device 15, and the superheated steam from the superheated steam generator 13 is supplied from the lower part of the crushing air dryer 14. S is introduced through the blower 16. Since the temperature of the superheated steam S is about 230 to 500 ° C., the retained heat amount per unit volume is large, and the heat amount is sufficient to dry the waste W.

また、破砕気流乾燥機１４では、廃棄物Ｗと過熱蒸気Ｓとが向流で直接接触するとともに、破砕気流乾燥機１４の内部に設けられた打撃チェーン１４ｂによって廃棄物Ｗを破砕しながら乾燥させる。これにより、廃棄物Ｗの比表面積を増加させながら表面から乾燥することができる。その結果、比表面積の増加による乾燥効率の向上に加え、廃棄物Ｗの表面乾燥によって破砕効率も合わせて向上することとなり、従来に比較して全体的な乾燥効率を飛躍的に向上させることが可能になる。また、酸素を含まない過熱蒸気Ｓを用いるため、破砕気流乾燥機１４等の爆発の虞もない。   In the crushing air dryer 14, the waste W and the superheated steam S are in direct contact with each other and are dried while crushing the waste W by the striking chain 14b provided inside the crushing air dryer 14. . Thereby, it can dry from the surface, increasing the specific surface area of the waste W. As a result, in addition to improving the drying efficiency by increasing the specific surface area, the crushing efficiency is also improved by the surface drying of the waste W, and the overall drying efficiency can be drastically improved compared to the conventional case. It becomes possible. Moreover, since the superheated steam S not containing oxygen is used, there is no possibility of explosion of the crushed air dryer 14 or the like.

ここで、破砕気流乾燥機１４への廃棄物Ｗの供給量が一時的に低下したような場合等、破砕気流乾燥機１４の出口ガス温度が高すぎる場合には、破砕気流乾燥機１４の前段で冷却空気Ｃを導入することができる。   Here, when the outlet gas temperature of the crushing air dryer 14 is too high, such as when the supply amount of the waste W to the crushing air dryer 14 is temporarily reduced, the front stage of the crushing air dryer 14 The cooling air C can be introduced.

次に、サイクロン１７及びバグフィルタ１８によって、破砕気流乾燥機１４で破砕乾燥させた乾燥有機廃棄物Ｗ’を回収し、回収した乾燥有機廃棄物Ｗ’を乾燥廃棄物貯蔵タンク１９に貯蔵し、セメント焼成設備の燃料として利用することができる。また、回収した乾燥有機廃棄物Ｗ’を、ブロワ（不図示）を介してセメント焼成装置とは別の装置等に搬送して処理することもできる。さらに、回収した乾燥有機廃棄物Ｗ’と生汚泥とを混練機に導入して粒状物とした後、燃料として用いることもできる。   Next, the dried organic waste W ′ crushed and dried by the crushing air dryer 14 is collected by the cyclone 17 and the bag filter 18, and the collected dried organic waste W ′ is stored in the dried waste storage tank 19. It can be used as fuel for cement firing equipment. Further, the recovered dry organic waste W ′ can be transported to a device or the like different from the cement baking device via a blower (not shown). Further, the recovered dried organic waste W 'and raw sludge can be introduced into a kneader to form a granular material, and then used as a fuel.

一方、破砕気流乾燥機１４から排出される乾燥過熱蒸気Ｓ’を、循環ブロワ２１によって、循環ダクト２０を介して過熱蒸気発生装置１３に戻す。これによって、破砕気流乾燥機１４で温度が低下した蒸気を、過熱蒸気発生装置１３に導入して再加熱する。   On the other hand, the dried superheated steam S ′ discharged from the crushing air dryer 14 is returned to the superheated steam generator 13 through the circulation duct 20 by the circulation blower 21. As a result, the steam whose temperature has been reduced by the crushed air dryer 14 is introduced into the superheated steam generator 13 and reheated.

乾燥設備３に滞留する余剰蒸気Ｓ”は、余剰蒸気排出部２２を介して適宜外部に排出し、燃焼炉等（不図示）で加熱して脱臭処理を行うことができる。尚、余剰蒸気Ｓ”は、燃焼炉等で加熱せずに、凝縮後下水に放流することもできる。   The surplus steam S ″ staying in the drying facility 3 can be appropriately discharged to the outside via the surplus steam discharge unit 22 and heated in a combustion furnace or the like (not shown) to perform the deodorization process. "" Can also be discharged into sewage after condensation without heating in a combustion furnace or the like.

以上のように、本実施の形態によれば、塩素バイパス排気を利用して廃棄物Ｗを乾燥させるため、セメント製造に悪影響を与えることなく、廃棄物Ｗを乾燥させることが可能になる。すなわち、塩素バイパス設備２は、塩素を除去する目的で従前から設置されている設備であり、本実施の形態では、その排ガスＧ３を利用して廃棄物Ｗを乾燥させるため、セメント焼成設備から新たに燃焼ガス等を抜き取ることがない。このため、セメントキルン４やプレヒータでの熱効率の悪化を伴うことがなく、また、廃熱発電設備（不図示）を併設した場合でも、発電量の低下を招くことがない。   As described above, according to the present embodiment, since the waste W is dried using the chlorine bypass exhaust, the waste W can be dried without adversely affecting cement production. That is, the chlorine bypass facility 2 is a facility that has been installed for the purpose of removing chlorine, and in this embodiment, the waste W is dried using the exhaust gas G3, so that a new one is used from the cement firing facility. The combustion gas is not extracted. For this reason, the cement kiln 4 and the preheater are not accompanied by deterioration of thermal efficiency, and even when a waste heat power generation facility (not shown) is provided, the power generation amount is not reduced.

また、乾燥設備３においては、過熱蒸気Ｓを用いて廃棄物Ｗを乾燥させるため、効率よく廃棄物Ｗを乾燥させることができる。さらに、塩素バイパス設備２において、高温バグフィルタ８を設置して高温の排ガスＧ３を取得可能とし、その排ガスＧ３を過熱蒸気発生装置１３での蒸気の加熱に利用するため、効率的に過熱蒸気Ｓを生成することができる。特に、塩素バイパス設備２での燃焼ガスの抽気量は、セメントキルン４の窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路を流れる燃焼ガスの３〜１０％程度と比較的に少ないが、高温バグフィルタ８の排ガスＧ３の温度が高いため、少量の排ガスＧ３でも適切に蒸気を加熱することができる。   Moreover, in the drying equipment 3, since the waste W is dried using the superheated steam S, the waste W can be efficiently dried. Furthermore, in the chlorine bypass facility 2, the high-temperature bag filter 8 is installed so that the high-temperature exhaust gas G3 can be obtained, and the exhaust gas G3 is used for heating the steam in the superheated steam generator 13. Can be generated. In particular, the amount of combustion gas extracted from the chlorine bypass facility 2 is relatively small, about 3 to 10% of the combustion gas flowing through the kiln exhaust gas passage from the bottom of the kiln 4 to the bottom cyclone. Since the temperature of the exhaust gas G3 of the high-temperature bag filter 8 is high, the steam can be appropriately heated even with a small amount of the exhaust gas G3.

尚、上記実施の形態においては、サイクロン７で粗粉Ｄ１を分級した後に、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ２を高温バグフィルタ８に導入するが、サイクロン７を設けることなく、プローブ５で抽気した抽気ガスＧ１を高温バグフィルタ８に直接導入してもよい。   In the above embodiment, after the coarse powder D1 is classified by the cyclone 7, the exhaust gas G2 containing the fine powder D2 is introduced into the high-temperature bag filter 8, but the extracted gas extracted by the probe 5 without providing the cyclone 7. G1 may be directly introduced into the high-temperature bag filter 8.

また、乾燥設備３側のサイクロン１７は、図示のような１段に限定されず、多段とすることも可能であり、その場合には、後段でより細かなダストを捕集するため、後段のサイクロン程、サイクロン径を小さくするのが普通である。但し、そのように構成した場合には、風量を十分に確保することができない虞もあるので、マルチサイクロンを採用することもできる。さらに、サイクロン１７の出口部における微粉ダストのダスト濃度が乾燥システム１に悪影響を及ぼすことがない程度に低濃度であれば、バグフィルタ１８を省略することが可能であるが、その場合にも、余剰蒸気Ｓ”を排出するのであれば、余剰蒸気排出部２２の下流側にバグフィルタが必要となる。   Further, the cyclone 17 on the drying equipment 3 side is not limited to one stage as shown in the figure, and can be multistage. In that case, in order to collect finer dust in the latter stage, Usually, the cyclone diameter is made smaller as the cyclone. However, in such a configuration, there is a possibility that a sufficient air volume may not be ensured, so a multi-cyclone can be employed. Furthermore, if the dust concentration of the fine dust at the outlet of the cyclone 17 is low enough not to adversely affect the drying system 1, the bag filter 18 can be omitted. If excess steam S ″ is discharged, a bag filter is required downstream of the excess steam discharge portion 22.

１ 含水有機廃棄物の乾燥システム
２ 塩素バイパス設備
３ 乾燥設備
４ セメントキルン
５ プローブ
６ 冷却ファン
７ サイクロン
８ 高温バグフィルタ
９ ダストタンク
１０ 排気ファン
１２ 廃棄物貯蔵タンク
１３ 過熱蒸気発生装置
１４ 破砕気流乾燥機
１４ａ 回転軸
１４ｂ 打撃チェーン
１５ 供給装置
１６ ブロワ
１７ サイクロン
１８ バグフィルタ
１９ 乾燥廃棄物貯蔵タンク
２０ 循環ダクト
２１ 循環ブロワ
２２ 余剰蒸気排出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drying system of water-containing organic waste 2 Chlorine bypass equipment 3 Drying equipment 4 Cement kiln 5 Probe 6 Cooling fan 7 Cyclone 8 High temperature bag filter 9 Dust tank 10 Exhaust fan 12 Waste storage tank 13 Superheated steam generator 14 Crushing air dryer 14a Rotating shaft 14b Strike chain 15 Supply device 16 Blower 17 Cyclone 18 Bag filter 19 Dry waste storage tank 20 Circulation duct 21 Circulation blower 22 Surplus steam discharge part

Claims (7)

セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気する抽気装置と、
該抽気装置により抽気された抽気ガスを３００℃以上７００℃以下の温度で固気分離し、塩素を含むダストを回収する高温型固気分離装置と、
該高温型固気分離装置の排ガスを用いて蒸気を加熱し、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置と、
該過熱蒸気発生装置から供給される過熱蒸気によって含水有機廃棄物を乾燥させる乾燥機とを備えることを特徴とする含水有機廃棄物の乾燥システム。 An extraction device for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the kiln of the cement kiln to the lowermost cyclone;
A high-temperature solid-gas separation device that separates the gas extracted by the extraction device at a temperature of 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower and collects dust containing chlorine;
A superheated steam generator for generating superheated steam by heating steam using the exhaust gas of the high-temperature solid-gas separator;
A drying system for hydrous organic waste, comprising: a dryer for drying hydrous organic waste by superheated steam supplied from the superheated steam generator. 前記乾燥機は、前記過熱蒸気発生装置から供給される過熱蒸気を前記含水有機廃棄物と直接接触させながら、該含水有機廃棄物を破砕乾燥する破砕気流乾燥機であることを特徴とする請求項１に記載の含水有機廃棄物の乾燥システム。   The dryer is a crushing air dryer that crushes and drys the hydrous organic waste while directly contacting the superheated steam supplied from the superheated steam generator with the hydrous organic waste. 2. The water-containing organic waste drying system according to 1. 前記乾燥機から排出された蒸気を前記過熱蒸気発生装置に戻す循環ルートを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の含水有機廃棄物の乾燥システム。   The water-containing organic waste drying system according to claim 1, further comprising a circulation route for returning the steam discharged from the dryer to the superheated steam generator. 前記循環ルートから余剰蒸気を排出する排出部を備えることを特徴とする請求項３に記載の含水有機廃棄物の乾燥システム。   The water-containing organic waste drying system according to claim 3, further comprising a discharge unit that discharges surplus steam from the circulation route. 前記高温型固気分離装置は、セラミックフィルタを備えた固気分離装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の含水有機廃棄物の乾燥システム。   5. The water-containing organic waste drying system according to claim 1, wherein the high-temperature solid-gas separation device is a solid-gas separation device including a ceramic filter. 前記抽気装置により抽気された抽気ガスから粗粉を分離する分級機を備え、
該分級機から排出される微粉を含む抽気ガスを前記高温型固気分離装置に供給することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の含水有機廃棄物の乾燥システム。 Comprising a classifier for separating coarse powder from the extraction gas extracted by the extraction device;
6. The water-containing organic waste drying system according to any one of claims 1 to 5, wherein an extraction gas containing fine powder discharged from the classifier is supplied to the high-temperature solid-gas separation device. セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、
該抽気した抽気ガスを３００℃以上７００℃以下の温度で固気分離して塩素を含むダストを回収し、
前記ダストを回収した後の排ガスを用いて蒸気を加熱し、過熱蒸気を発生させ、
該発生させた過熱蒸気によって含水有機廃棄物を乾燥させることを特徴とする含水有機廃棄物の乾燥方法。 A part of the combustion gas is extracted from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone,
The extracted gas extracted is solid-gas separated at a temperature of 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower to recover dust containing chlorine,
Heating the steam using the exhaust gas after collecting the dust, generating superheated steam,
A method for drying water-containing organic waste, comprising drying the water-containing organic waste with the generated superheated steam.
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