JPH10169957A - Treating method for oil-containing sludge - Google Patents
Treating method for oil-containing sludgeInfo
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- JPH10169957A JPH10169957A JP8332169A JP33216996A JPH10169957A JP H10169957 A JPH10169957 A JP H10169957A JP 8332169 A JP8332169 A JP 8332169A JP 33216996 A JP33216996 A JP 33216996A JP H10169957 A JPH10169957 A JP H10169957A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工業生産に際して
不可避的に発生する、油分、水分等を含有するスラッジ
類（以下、含油スラッジともいう）の乾燥、脱油処理方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for drying and deoiling sludge containing oil, moisture and the like (hereinafter also referred to as "oil-containing sludge") inevitably generated during industrial production.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、鉄鋼業においては鋼材の製造中
に鋼材の冷却に用いる直接冷却水などの処理設備より多
量のミルスケール、そしてそれを含んだスラッジ類が発
生する。2. Description of the Related Art For example, in the steel industry, a large amount of mill scale and sludge containing the same are generated during processing of steel products from processing facilities such as direct cooling water used for cooling steel products.
【０００３】このようなスラッジ類は、鋼材より発生す
る酸化鉄（FeO 、Fe2O3)が主体であり、油分を含まない
スラッジ類については、製銑、製鋼工程等において再利
用される有用な資源となる。[0003] Such sludges are mainly composed of iron oxides (FeO, Fe 2 O 3 ) generated from steel materials, and sludges containing no oil are usefully reused in iron making, steel making processes and the like. Resources.
【０００４】しかしながら圧延工程で用いられる圧延油
や圧延機などの製造用機械に用いられる潤滑油が冷却水
に混入するため、発生するスラッジ類も多くの場合、数
％の油分を含有する。However, since the rolling oil used in the rolling process and the lubricating oil used in a manufacturing machine such as a rolling mill are mixed in the cooling water, the sludge generated often contains several% of oil.
【０００５】これらの含油スラッジは、焼結工場原料と
して用いた際、油分が揮発するため、電気集塵機やバグ
フィルターの目詰まりや火災などの事故のもととなる。When these oil-containing sludges are used as raw materials for a sintering plant, the oil content is volatilized, which causes an accident such as clogging of an electric dust collector or a bag filter or a fire.
【０００６】また転炉製鋼原料として用いた際には、粒
度が細かく粉塵としての飛散が多くなるため、別途ブリ
ケット化あるいはペレット化することが必要となり、コ
ストがかさむこと、また油分を含有するため転炉に装入
時に発煙が発生する、あるいは注銑時に蒸気爆発するな
どの問題が起こる恐れがある。Further, when used as a converter steelmaking raw material, it is necessary to separately form briquettes or pellets because the particle size is small and the scattering as dust increases, which increases the cost and contains oil. There is a possibility that a problem such as generation of smoke at the time of charging the converter or explosion of steam at the time of pouring iron may occur.
【０００７】以上のようなことから、含油スラッジにつ
いては再利用が進まず、従来廃棄物として埋め立て処理
されていた。しかし埋め立て地などの最終処分場の確保
が困難になってきたこと、また埋め立て処理自体が社会
的な問題となってきたことなどから含油スラッジ等の処
理に関し、改善が求められており、これまでにもいくつ
かの方法が提案されている。[0007] From the above, the reuse of oil-containing sludge has not progressed and landfill treatment has conventionally been performed as waste. However, it has become difficult to secure final disposal sites such as landfills, and the landfill disposal itself has become a social problem. Several methods have been proposed.
【０００８】特公昭52−49680 号公報においては、内
部にスクリューコンベアーを有する竪型反応炉内で加熱
し、油分を揮発させる方法が提案されている。しかしな
がらこの方法では、反応炉内に可動部分を有するため、
設備の保全に手間がかかること、油分を揮発させるた
め、排ガス処理設備として油分回収装置が必要となるた
め設備が大がかりとなること等の問題を有する。Japanese Patent Publication No. 52-49680 proposes a method of evaporating oil by heating in a vertical reactor having a screw conveyor therein. However, in this method, since there are moving parts in the reactor,
There is a problem that it takes time and effort to maintain the equipment and that an oil recovery device is required as an exhaust gas treatment equipment in order to volatilize oil, so that the equipment becomes large-scale.
【０００９】特開昭58−177110号公報においては、燃
焼および加圧濾過を利用した含油スラッジの処理方法が
提案されている。しかしこの方法においては、濾過材を
用いるため、微細な粒度のスラッジ類を処理する場合、
濾過材の目詰まりを起こす問題を有する。なお、上記公
報開示の発明は、濾過材の目詰まりを起こした可燃物を
燃焼させて濾過材の機能を回復させることを提案してい
る。JP-A-58-177110 proposes a method for treating oil-containing sludge using combustion and pressure filtration. However, in this method, because of using a filter material, when treating sludge with a fine particle size,
There is a problem of causing clogging of the filter medium. Note that the invention disclosed in the above-mentioned publication proposes recovering the function of the filter medium by burning the combustible material that has caused the filter medium to be clogged.
【００１０】特開昭49−79964 号公報、特公昭54−
40082 号公報などにおいては、スラッジ類をアルカリ溶
液などを用いて洗浄する方法が提案されているが、これ
ら湿式処理を行った場合、処理後の洗浄水の処理が大規
模になり、処理量の増大にともない広大な敷設面積を必
要とするなどの問題を有している。JP-A-49-79964, JP-B-54-79964
Japanese Patent No. 40082 and the like propose a method of cleaning sludges using an alkaline solution or the like. However, when these wet treatments are performed, the treatment of cleaning water after treatment becomes large-scale, and the amount of treatment is reduced. There is a problem that a large laying area is required with the increase.
【００１１】特開昭54−28484 号公報においては、含
油スラッジに廃油などの油分調整物質を添加したのち並
流式ロータリーキルンによって油分を蒸発そして燃焼す
る方法が提案されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-28484 proposes a method in which an oil-regulating substance such as waste oil is added to oil-containing sludge, and the oil is evaporated and burned by a co-current rotary kiln.
【００１２】特開平８−121736号公報においては、含
油スラッジに高圧流体を吹き付けるなどして、１〜10mm
の小塊状にして分散させ高温のロータリーキルン内で焼
却する方法が提案されている。しかしながら本方法では
スラッジを１〜10mmに分散させるために投入設備として
高圧流体を吹き付ける設備が必要なことや、また含有水
分の少ない粘土状のスラッジの場合には分散させるのが
困難であることなどの問題点を有する。[0012] In Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-121736, a high pressure fluid is sprayed on oil-containing sludge, for example, so that the oil-containing sludge has a diameter of 1 to 10 mm.
A method has been proposed in which the particles are dispersed into small lumps and incinerated in a high-temperature rotary kiln. However, in this method, a facility for spraying high-pressure fluid is required as an input facility to disperse the sludge to 1 to 10 mm, and it is difficult to disperse clay-like sludge having a low water content. Problem.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところで、含油スラッ
ジを再利用する場合、油分の揮発による集塵機トラブル
や火災の問題を解決し、かつ製鉄原料として利用できる
という資源リサイクルを実現するとの観点から、安価に
かつ簡便な設備で処理する必要がある。しかしながら、
前項に示した処理方法では設備の大型化、設備の複雑
化、設備メンテナンスの煩雑化により初期設備投資、運
転費が増大してしまうという問題がある。したがって、
安価な油分除去方法としては燃焼による油分の除去が望
ましい。By the way, in the case of reusing oil-containing sludge, it is inexpensive from the viewpoint of resolving the problem of dust collector and fire due to oil volatilization and realizing resource recycling that can be used as a raw material for steelmaking. It is necessary to process with simple and convenient equipment. However,
The processing method described in the preceding section has a problem in that initial equipment investment and operating costs increase due to an increase in equipment size, complexity of equipment, and complicated equipment maintenance. Therefore,
As an inexpensive oil removing method, removal of oil by combustion is desirable.
【００１４】一方、油分を除去したスラッジを製鉄の各
工程で再利用する場合、酸化が進んでいると後の工程で
還元剤の必要量の増加、あるいは燃料の増加を招くた
め、スラッジの主成分である鉄分の酸化度はできる限り
小さい方が望ましい。On the other hand, when the sludge from which oil has been removed is reused in each of the steelmaking processes, the required amount of reducing agent or fuel in the subsequent process is increased if the oxidation is advanced. It is desirable that the degree of oxidation of the iron component is as small as possible.
【００１５】しかしながら、油分を燃焼により除去する
場合、被処理物であるスラッジは高温とせざるを得ず、
また、油分を燃焼させるためには酸素を供給せざるを得
ないため、高温での酸素との接触によってスラッジの酸
化が進み、再利用材としての価値の低下が避けられな
い。However, when removing oil by combustion, the sludge to be treated must be heated to a high temperature.
In addition, since oxygen must be supplied to burn the oil, the oxidation of the sludge proceeds due to the contact with oxygen at a high temperature, and a reduction in the value of the recycled material is inevitable.
【００１６】このような観点から考えて、従来より提案
されている燃焼法、例えば、特開昭54−28484 号公報の
方法は、油分の調整が必要なばかりでなく、通常16〜21
体積％というように炉内に酸素が十分あることによっ
て、処理後のスラッジは、完全に酸化してしまうという
問題を有していることが判明した。Considering this point of view, the conventionally proposed combustion method, for example, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-28484, not only requires adjustment of the oil content but also usually requires 16 to 21 days.
It has been found that the sludge after treatment has a problem that it is completely oxidized due to a sufficient amount of oxygen in the furnace such as by volume.
【００１７】そこで本発明は、含油スラッジ中の油分の
燃焼を利用した安価な脱油処理で、かつ再利用材として
の価値を低下させる被処理材のさらなる酸化を避けるこ
とが可能な含油スラッジの処理方法を提案するものであ
る。Therefore, the present invention provides an oil-containing sludge which can be inexpensively deoiled by utilizing the combustion of oil in the oil-containing sludge and which can avoid further oxidation of the material to be treated, which degrades its value as a recycled material. It proposes a processing method.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上述のような従来技術の
問題に鑑み、本発明者はすでに先願として特願平８−32
9949号にキルン内の酸素濃度および内壁面温度を測定し
制御する方法を提案したが、その後の研究でそのような
方法では燃焼制御が難しく、燃焼用の燃料の使用量が多
く、ランニングコストが高く、かつ処理時間も長いため
キルンの炉長を長くせざるを得なく、設備が高価になる
という問題があることが判った。In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present inventor has already filed Japanese Patent Application No. Hei 8-32 as a prior application.
No. 9949 proposed a method to measure and control the oxygen concentration and the inner wall temperature in the kiln, but in subsequent studies such methods made it difficult to control combustion, the amount of fuel used for combustion was large, and running costs were low. It was found that there was a problem that the furnace length of the kiln had to be lengthened due to the high cost and the long processing time, and the equipment became expensive.
【００１９】よって、このような問題に鑑み、本発明で
は、さまざまな材料の乾燥などで使用されている回転キ
ルン型燃焼炉を用い、材料投入口近傍の燃焼炉の内壁面
温度を400 ℃以上、好ましくは470 ℃以上に保持し、か
つ燃焼バーナの火炎温度の低下を生ずることなく含油ス
ラッジを効率よく燃焼させるため、この燃焼炉内でスラ
ッジの油分が蒸発する地点、すなわち炉内へのスラッジ
の投入口への可及的近接地点に油分燃焼に必要な空気ま
たは酸素を富化した空気を強制的に吹き込み、一方、こ
の燃焼炉の出口の排ガス中の酸素濃度を0.1 〜５体積％
に制御することによれば、スラッジの含有する油分を速
やかに燃焼させて含有油分を完全に除去し、かつ排気ガ
スへの未然油分の混入を防げることが判明した。Accordingly, in view of the above problems, the present invention uses a rotary kiln type combustion furnace used for drying various materials and the like, and raises the temperature of the inner wall surface of the combustion furnace near the material inlet to 400 ° C. or more. In order to efficiently burn oil-bearing sludge without lowering the flame temperature of the combustion burner, preferably at a temperature of 470 ° C. or higher, the point at which the oil content of the sludge evaporates in the combustion furnace, that is, the sludge into the furnace The air required for oil combustion or oxygen-enriched air is forcibly blown into a point as close as possible to the inlet of the furnace, while the oxygen concentration in the exhaust gas at the outlet of the furnace is 0.1 to 5% by volume.
It was found that by controlling the oil content, the oil content contained in the sludge was quickly burned to completely remove the oil content and to prevent the oil content from being mixed into the exhaust gas.
【００２０】つまり、炉内雰囲気中の酸素ガスを制御す
るのではなく、燃焼炉の原料投入口の可及的近傍におい
て酸素富化ガスによって短時間で油分の燃焼を行ってし
まえば、むしろ炉全体、つまり雰囲気中の酸素濃度をか
なり低く抑えても完全燃焼が可能となり、それに伴って
処理時間も短縮され、また予想外にも燃料ガスの使用量
も低下することが判明した。In other words, rather than controlling the oxygen gas in the furnace atmosphere, if the oil is burned in a short time with the oxygen-enriched gas as close to the raw material inlet of the combustion furnace as possible, It has been found that complete combustion is possible even when the oxygen concentration in the whole, that is, the atmosphere is considerably reduced, and the processing time is shortened accordingly, and the amount of fuel gas used is unexpectedly reduced.
【００２１】ただし、燃焼炉の内壁温度については、ス
ラッジ中の油分の燃焼除去の観点からは、高温度である
ほど望ましいものの、処理費用の増加や設備の寿命低下
を防止する観点から、一般には1300℃以下とする。However, the temperature of the inner wall of the combustion furnace is preferably as high as possible from the viewpoint of burning off the oil in the sludge, but generally from the viewpoint of preventing an increase in the treatment cost and a reduction in the service life of the equipment. 1300 ° C or less.
【００２２】また、上記方法で処理したスラッジを、同
一回転キルン内あるいは大気下で冷却するのではなく、
別途設けた冷却槽において非酸化条件下で冷却すること
により、被処理スラッジの主成分である鉄分の酸化を効
果的に防止することができることが判明した。Further, instead of cooling the sludge treated by the above method in the same rotary kiln or in the atmosphere,
It has been found that by cooling under a non-oxidizing condition in a separately provided cooling tank, oxidation of iron, which is a main component of the sludge to be treated, can be effectively prevented.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかる方法を実
施するための装置の概略説明図である。図中、原料ホッ
パー１より供給される原料である含油スラッジは、原料
投入シュート２より原料投入口５を経て好ましくは、並
流式の回転キルン型燃焼炉の代表例であるロータリーキ
ルン３に供給される。本発明によれば、キルン出側の排
ガス中酸素濃度を 0.1〜5 体積％に調整し、かつ含油ス
ラッジを投入する領域でのキルンの内壁面温度を400 ℃
以上に保持する。ここに、内壁面温度とは、少なくとも
原料投入口の近傍のキルン内壁の表面温度を言う。かか
る内壁面温度は、バーナ４の燃焼量によって調節するこ
とができる。スラッジ中の油分の蒸発する地点もこの原
料投入口の可及的近傍であるが、油分の完全燃焼を促進
するという意味からは酸素富化空気の吹込み地点であっ
て、これは可及的上流側が好ましい。なお、「並流式」
とは「向流式」に対する用語であって、原料投入側から
排出側に向かって炉内雰囲気ガスが流れていることを言
う。そのため並流式燃焼炉には、上流のバーナ側から下
流側に向かうにつれて酸素が消費され、下流に向かって
低下する一定の酸素濃度の勾配がみられる特徴がある。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an apparatus for carrying out a method according to the present invention. In the figure, oil-containing sludge as a raw material supplied from a raw material hopper 1 is supplied from a raw material charging chute 2 via a raw material charging port 5 to a rotary kiln 3 which is a typical example of a co-current rotary kiln type combustion furnace. You. According to the present invention, the oxygen concentration in the exhaust gas at the kiln outlet side is adjusted to 0.1 to 5% by volume, and the temperature of the inner wall surface of the kiln in the region where the oil-containing sludge is introduced is set to 400 ° C.
Hold above. Here, the inner wall surface temperature means at least the surface temperature of the kiln inner wall near the raw material inlet. The inner wall surface temperature can be adjusted by the amount of combustion of the burner 4. The point where the oil in the sludge evaporates is also as close as possible to the feed port, but it is the point where the oxygen-enriched air is blown in order to promote the complete combustion of the oil, The upstream side is preferred. In addition, "co-current type"
Is a term for "countercurrent type", and means that the furnace atmosphere gas flows from the raw material input side to the discharge side. Therefore, the cocurrent combustion furnace is characterized in that oxygen is consumed from the upstream burner side toward the downstream side, and a constant oxygen concentration gradient that decreases toward the downstream side is observed.
【００２４】したがって、炉内に供給された含油スラッ
ジ中の水分は速やかに蒸発し、また含油スラッジ中の油
分は速やかに揮発、着火する。含油スラッジ中の水分お
よび油分の揮発に要する熱量は、バーナ４の火炎からの
輻射熱あるいは燃焼ガスの対流によって補償される。符
号５はキルンへの原料供給口であり、符号６は油分燃焼
用の空気供給ノズルであって、炉内に開いた先端はその
位置が自在に変更可能となっている。そのため油分の蒸
発する地点に空気または酸素富化空気を集中的に投入で
きる。Therefore, the water in the oil-containing sludge supplied into the furnace evaporates quickly, and the oil component in the oil-containing sludge quickly volatilizes and ignites. The amount of heat required for volatilizing the water and oil in the oil-containing sludge is compensated by radiant heat from the flame of the burner 4 or convection of the combustion gas. Reference numeral 5 denotes a raw material supply port to the kiln, and reference numeral 6 denotes an air supply nozzle for burning oil, and the position of the tip opened in the furnace can be freely changed. Therefore, air or oxygen-enriched air can be intensively supplied to a point where the oil evaporates.
【００２５】含油スラッジの燃焼は、このような条件下
で行われることにより、油分だけが完全燃焼され、鉄分
の燃焼、つまり酸化は可及的少に制限される。このよう
にして油が燃焼された後のスラッジは、排ガスフード７
を経てロータリクーラ８内に投入される。When the oil-containing sludge is burned under such conditions, only the oil is completely burned, and the burning of iron, that is, oxidation, is limited as much as possible. The sludge after the oil has been burned in this way is exhaust gas hood 7
Through the rotary cooler 8.
【００２６】ロータリクーラ８内は不活性ガス、例えば
窒素ガス雰囲気にあり、酸化を防止しながらスラッジを
冷却する。ロータリーキルン３とロータリークーラ８と
は、一方が酸化性雰囲気、他方が非酸化条件下となる
が、例えばロータリーキルン３を並流式とすれば、排出
側ではほとんど酸素は消費され、実質上、非酸化性雰囲
気となっている。したがって、その接続部分の構成は特
に問題はなく、例えば排ガスフード７を設けることで単
に外部から気密にするだけでよい。The inside of the rotary cooler 8 is in an inert gas, for example, nitrogen gas atmosphere, and cools the sludge while preventing oxidation. One of the rotary kiln 3 and the rotary cooler 8 is in an oxidizing atmosphere and the other is in a non-oxidizing condition. For example, if the rotary kiln 3 is of a co-current type, almost all oxygen is consumed on the discharge side and substantially non-oxidizing. It has a sexual atmosphere. Therefore, there is no particular problem in the configuration of the connection portion. For example, by providing the exhaust gas hood 7, it is only necessary to provide airtightness from the outside.
【００２７】ロータリクーラ８内にあってスラッジはそ
の回転に伴って攪拌され、冷却されながら、図示例の場
合には下方に設けた排出口から排出され、成品として回
収される。水冷却を採用する場合はこの冷却槽は水槽と
すればよい。In the rotary cooler 8, the sludge is agitated as it rotates and is discharged from a lower discharge port in the illustrated example while being cooled, and is collected as a product. When using water cooling, this cooling tank may be a water tank.
【００２８】ロータリキルン３内の酸素濃度は、すでに
説明したように、バーナ４はその空燃比を適宜調整しな
がら炉内を加熱することで調整される。炉内の雰囲気の
酸素濃度は、測定プローブ10によって常に監視されてお
り、その観測データはO2濃度計12を経て演算装置14に送
られ、排ガス中酸素濃度 0.1〜5 体積％の目標値との比
較によってそのズレが所定範囲を超えた場合には、制御
信号を送って送風量制御手段16を制御して、送風機18の
送風量を変えることで、その地点での油分の完全燃焼を
図るのである。通常、バーナ４の空燃比は一定としてい
るが、図示例では送風量を制御することで油分の燃焼に
必要な炉内酸素を供給するのである。次に、本発明にお
ける処理操作について具体的に説明する。As described above, the oxygen concentration in the rotary kiln 3 is adjusted by heating the furnace while appropriately adjusting the air-fuel ratio of the burner 4. The oxygen concentration of the atmosphere in the furnace is constantly monitored by a measurement probe 10, and the observation data is sent to an arithmetic unit 14 via an O 2 concentration meter 12, and a target value of 0.1 to 5 vol% of the oxygen concentration in the exhaust gas is obtained. If the deviation exceeds a predetermined range as a result of the comparison, the control signal is sent to control the air blowing amount control means 16 and the air blowing amount of the blower 18 is changed, thereby achieving complete combustion of the oil at that point. It is. Normally, the air-fuel ratio of the burner 4 is fixed, but in the illustrated example, the amount of air required for combustion of the oil is supplied by controlling the air flow rate. Next, the processing operation in the present invention will be specifically described.
【００２９】図２は、含油スラッジをロータリキルン３
内に投入したときのスラッジ堆積層９の様子と温度測定
点を説明するもので、本発明によれば、すでに述べたよ
うに、少なくとも測温点Ａにおける耐火物表面温度が、
400 ℃以上、好ましくは470℃以上となるようバーナ４
の燃焼量によって調節することによって、供給された含
油スラッジ中の水分は速やかに蒸発し、また含油スラッ
ジ中の油分は速やかに揮発、着火する。含油スラッジ中
の水分および油分の揮発に要する熱量は、バーナ４の火
炎からの輻射熱あるいは燃焼ガスの対流によって補償さ
れる。FIG. 2 shows that the oil-containing sludge is supplied to the rotary kiln 3.
It describes the state of the sludge deposit layer 9 and the temperature measurement points when it is charged into the inside. According to the present invention, as described above, at least the refractory surface temperature at the temperature measurement point A is:
Burner 4 so that the temperature is 400 ° C or more, preferably 470 ° C or more.
By adjusting the combustion amount of the oil-containing sludge, the water content in the supplied oil-containing sludge evaporates quickly, and the oil component in the oil-containing sludge quickly volatilizes and ignites. The amount of heat required for volatilizing the water and oil in the oil-containing sludge is compensated by radiant heat from the flame of the burner 4 or convection of the combustion gas.
【００３０】着火した含油スラッジは、ロータリーキル
ン３の回転により炉内で攪拌されることによって十分に
高温ガスとの接触面積を確保され、消火することなく炉
内で燃焼を完了する。この際、ロータリーキルン３の回
転数によって炉内での含油スラッジ堆積層９の厚みが調
節可能であり、堆積層の厚み調節によって接触面積が調
節できる。したがって、含油スラッジの供給量にしたが
ってロータリーキルン３の回転数を制御することによ
り、炉内での油分の良好な燃焼状態が確保できる。The ignited oil-containing sludge is agitated in the furnace by the rotation of the rotary kiln 3 to ensure a sufficient contact area with the high-temperature gas, and completes the combustion in the furnace without extinguishing the fire. At this time, the thickness of the oil-containing sludge deposition layer 9 in the furnace can be adjusted by the rotation speed of the rotary kiln 3, and the contact area can be adjusted by adjusting the thickness of the deposition layer. Therefore, by controlling the number of revolutions of the rotary kiln 3 in accordance with the supply amount of the oil-containing sludge, a favorable combustion state of the oil component in the furnace can be secured.
【００３１】また、油分が十分燃焼するため油分燃焼に
よる熱供給がなされ、ロータリーキルン３の全長にわた
って高温の状態が確保できる。したがってバーナ４の燃
焼量は、材料が供給される測温点Ａの部分の熱を補償す
るのみで十分な脱油が可能で、燃料の低減がはかれる。Further, since the oil is sufficiently burned, heat is supplied by the combustion of the oil, and a high-temperature state can be secured over the entire length of the rotary kiln 3. Therefore, the amount of combustion of the burner 4 can be sufficiently deoiled only by compensating the heat at the temperature measuring point A where the material is supplied, and the fuel can be reduced.
【００３２】含油スラッジ処理中には、油分をロータリ
ーキルン３のバーナ近傍の上流領域で完全に燃焼させる
ため、この含油スラッジの燃焼炉内でスラッジ中の油分
が蒸発する地点に空気または酸素を富化した空気を強制
的に供給するためのノズルから成る油分燃焼用空気供給
装置６より空気あるいは酸素を富化した空気を吹き込む
のである。そのためこの装置を構成するノズルは炉内を
進退自在であって、その先端は炉内に開いている。この
際、ロータリーキルン３出口の排ガス中酸素測定プロー
ブ10より検出した酸素濃度が0.1 〜５体積％、好ましく
は0.2 〜３体積％となるよう酸素あるいは空気供給量を
制御することによって、スラッジ中の油分が不完全燃焼
あるいは未燃のまま揮発することなく燃焼する。During the oil-containing sludge treatment, the oil is completely burned in the upstream region near the burner of the rotary kiln 3 so that air or oxygen is enriched at the point where the oil in the sludge evaporates in the oil-containing sludge combustion furnace. Air or oxygen-enriched air is blown from an oil-combustion air supply device 6 comprising nozzles for forcibly supplying the compressed air. For this reason, the nozzles constituting this device can move forward and backward in the furnace, and the tip is open in the furnace. At this time, by controlling the supply amount of oxygen or air so that the oxygen concentration detected by the oxygen measurement probe 10 in the exhaust gas at the outlet of the rotary kiln 3 is 0.1 to 5% by volume, preferably 0.2 to 3% by volume, the oil content in the sludge is controlled. Burns without volatilization incompletely or unburned.
【００３３】炉出口排ガス中酸素濃度が0.1 体積％に満
たない場合には、含油スラッジ中油分の燃焼に必要な酸
素が十分供給されないため、不完全燃焼し、処理後スラ
ッジの油分残留や排ガス煙道への油分の付着を引き起こ
す。一方、スラッジ表面での油分燃焼によって酸素が十
分消費されるため、スラッジ堆積層９の内部は酸化雰囲
気となることなく鉄分の酸化が回避できる。しかしなが
ら、排ガス中酸素濃度が５体積％超では、スラッジへの
酸素供給が過剰となるため、スラッジ表面における燃焼
で消費しきれない酸素によりスラッジの酸化が進行する
ので好ましくない。また、酸素あるいは空気の供給によ
り燃焼温度の低下も大きくなるため、燃料消費量の増加
をまねくため好ましくない。なお、油分燃焼用空気供給
装置６より供給する酸素あるいは空気は、ロータリーキ
ルン３内の温度降下を低減するために予熱しておくこと
が望ましい。また、予熱には排ガス顕熱などの廃熱を利
用するとなお経済的である。If the oxygen concentration in the exhaust gas from the furnace is less than 0.1% by volume, the oxygen required for the combustion of the oil content in the oil-containing sludge is not supplied sufficiently, so that incomplete combustion occurs. Causes oil to adhere to the road. On the other hand, since oxygen is sufficiently consumed by the burning of oil on the sludge surface, oxidation of iron can be avoided without forming an oxidizing atmosphere inside the sludge deposition layer 9. However, if the oxygen concentration in the exhaust gas exceeds 5% by volume, the supply of oxygen to the sludge becomes excessive, and the oxidation of the sludge by the oxygen that cannot be consumed by the combustion on the sludge surface proceeds, which is not preferable. Also, the supply of oxygen or air causes a large decrease in combustion temperature, which leads to an increase in fuel consumption, which is not preferable. It is desirable that oxygen or air supplied from the oil-combustion air supply device 6 be preheated in order to reduce a temperature drop in the rotary kiln 3. It is more economical to use waste heat such as sensible heat of exhaust gas for preheating.
【００３４】上記処理によって油分除去されたスラッジ
は、ロータリーキルン３後段に設置された窒素ガスなど
不活性ガス雰囲気のロータリークーラ８に導入し、冷却
することによって高温での酸素との接触を避けて、酸化
の進行を防止できる。また、排出したスラッジを速やか
に水中に浸漬させ、急冷することによっても同様の効果
が得られる。The sludge from which oil has been removed by the above treatment is introduced into a rotary cooler 8 in an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas installed at a stage subsequent to the rotary kiln 3 and cooled to avoid contact with oxygen at a high temperature. The progress of oxidation can be prevented. The same effect can also be obtained by immediately immersing the discharged sludge in water and rapidly cooling it.
【００３５】これら処理に供するスラッジは、通常水処
理設備の水槽底部等に堆積しており、50％以上の水分を
含有している。しかしながら、水分が30重量％を越える
スラッジは半液体状でありロータリーキルン内に投入し
た際急激に水分が蒸発し投入口近傍のキルン炉壁内に付
着、固結する恐れがある。そこであらかじめ風乾処理等
によってスラッジ含有水分量を30重量％以下に低下させ
ることによってキルン内での固結を防止し、速やかにか
つトラブルなく連続的に脱油が可能となる。次に、実施
例によって本発明の作用効果についてさらに具体的に説
明する。The sludge to be subjected to these treatments is usually deposited on the bottom of a water tank of a water treatment facility and contains 50% or more of water. However, sludge having a water content of more than 30% by weight is in a semi-liquid state, and when it is put into a rotary kiln, there is a possibility that the water will rapidly evaporate and adhere to and solidify in the kiln wall near the inlet. Therefore, the sludge-containing water content is reduced to 30% by weight or less in advance by air-drying or the like, thereby preventing solidification in the kiln and enabling rapid, continuous trouble-free deoiling. Next, the working effects of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
【００３６】[0036]
【実施例】製鉄所の圧延工場で使用した直接冷却水を処
理する水処理設備より発生した、表１に示す成分の含油
スラッジを図１および図２に示す設備にて処理を行っ
た。表１に示す通り、被処理材としての含油スラッジ
は、鋼材より発生した酸化鉄が主体であり、圧延工程で
使用した圧延油または圧延機に用いた潤滑油由来の油分
をおおよそ15重量％以下含有している。また、通常、50
重量％以上の水分を含有した状態で発生している。EXAMPLE Oil-containing sludge having the components shown in Table 1 generated from a water treatment facility for treating direct cooling water used in a rolling mill of an ironworks was treated by the facilities shown in FIGS. As shown in Table 1, the oil-containing sludge as the material to be treated is mainly composed of iron oxide generated from steel, and the oil content derived from the rolling oil used in the rolling process or the lubricating oil used in the rolling mill is approximately 15% by weight or less. Contains. Also, usually 50
It is generated in a state of containing water by weight or more.
【００３７】本例では、ロータリーキルンによって処理
する前処理として、一度水処理設備内で風乾することに
よってスラッジ含有水分を10％まで低減し、処理に供し
た。ロータリーキルンは、含油スラッジ供給開始前にあ
らかじめ昇熱しておいた。処理開始時の測定点Ａ、Ｂ、
Ｃにおける温度は、図４に示す通りであった。In this example, as a pretreatment for treatment by a rotary kiln, the sludge-containing water content was reduced to 10% by air-drying once in a water treatment facility before the treatment. The rotary kiln was preheated before starting the supply of the oil-containing sludge. Measurement points A, B, at the start of processing
The temperature at C was as shown in FIG.
【００３８】スラッジ供給開始と共に測定点Ａでのロー
タリーキルン温度は低下し、逆に測定点ＢおよびＣの温
度は、含油スラッジ中油分の燃焼熱によって上昇する。
しかしながら、処理が進行するにしたがってロータリー
キルン全長にわたって温度が平滑化し、ほぼ２時間経過
後は定常状態となる。With the start of sludge supply, the temperature of the rotary kiln at the measurement point A decreases, and conversely, the temperatures at the measurement points B and C increase due to the heat of combustion of the oil in the oil-containing sludge.
However, as the process proceeds, the temperature is smoothed over the entire length of the rotary kiln, and after about 2 hours has passed, the temperature becomes steady.
【００３９】本発明例１、６、７、８では、ロータリー
キルン出口の排ガス中酸素濃度は0.2 〜3.0 体積％とな
るように調節し処理を行った。すなわち、スラッジ燃焼
用の空気は、該炉出口排ガス中酸素濃度の測定値をフィ
ードバックしスラッジ中の油分を燃焼するのに必要な量
を演算機で計算し送風機に送風量を指示し油分燃焼用空
気供給装置を介して供給した。また、油分燃焼用空気供
給装置の送風位置もロータリーキルン出口の排ガス中酸
素濃度が0.2 〜3.0 体積％となるように測定値をフィー
ドバックし移動する方式であった。結果は、表２に比較
例のそれとともにまとめて示す。In Examples 1, 6, 7 and 8 of the present invention, the oxygen concentration in the exhaust gas at the outlet of the rotary kiln was adjusted so as to be 0.2 to 3.0% by volume. That is, the air for sludge combustion is fed back with the measured value of the oxygen concentration in the exhaust gas from the furnace, calculates the amount necessary for burning the oil in the sludge with a computer, instructs the blower to the amount of air blown, and instructs the blower to use the oil for combustion. It was supplied via an air supply. In addition, the blast position of the oil-combustion air supply device is moved by feeding back measured values so that the oxygen concentration in the exhaust gas at the outlet of the rotary kiln becomes 0.2 to 3.0% by volume. The results are shown in Table 2 together with those of the comparative example.
【００４０】上記条件での処理後スラッジ油分は、表２
に示す通り検出限界以下であり、スラッジ中の油分は完
全に除去された。さらに本発明例１では、処理後スラッ
ジを水中に浸漬して速やかに冷却したため表２に示す通
り酸化の進行は進んでいない。本発明例２は、本発明例
１と同様の条件で処理し、冷却は窒素ガスにて空気を置
換した非酸化性雰囲気下のロータリークーラ８内で冷却
したものである。表２に示すとおり、本発明例１とほぼ
同様の結果が得られた。The sludge oil content after the treatment under the above conditions is shown in Table 2.
As shown in the figure, it was below the detection limit, and the oil in the sludge was completely removed. Furthermore, in Example 1 of the present invention, as shown in Table 2, the progress of oxidation did not proceed because the sludge was immersed in water and cooled immediately after the treatment. Inventive Example 2 was processed under the same conditions as Inventive Example 1, and was cooled in a rotary cooler 8 in a non-oxidizing atmosphere in which air was replaced with nitrogen gas. As shown in Table 2, almost the same results as those of Inventive Example 1 were obtained.
【００４１】次に本発明例３および４において排ガス中
の酸素濃度を変化させて処理を行った。処理後の冷却方
法については、前記本発明例１と同様に水中に浸漬し
た。排ガス酸素濃度を５％に調節した本発明例３におい
てはややスラッジの酸化が進む傾向が見られ、排ガス酸
素濃度を0.1 体積％に調節した本発明例４においては、
酸素不足によって燃え残ったわずかな油分が検出され
た。しかしながらこれら条件での処理スラッジは、再利
用材として使用する際に問題のないものであった。Next, in Examples 3 and 4 of the present invention, the treatment was carried out by changing the oxygen concentration in the exhaust gas. The cooling method after the treatment was immersed in water as in Example 1 of the present invention. In Example 3 of the present invention in which the exhaust gas oxygen concentration was adjusted to 5%, there was a tendency for the oxidation of the sludge to slightly proceed. In Example 4 of the present invention in which the exhaust gas oxygen concentration was adjusted to 0.1% by volume,
A small amount of oil left unburned due to lack of oxygen was detected. However, the treated sludge under these conditions has no problem when used as a recycled material.
【００４２】また、本発明例５において、スラッジの風
乾処理をせず、含有水分50重量％の状態で処理した。本
発明例では、スラッジ含有水分が多く炉内内壁面温度が
低下するため、本発明例１と比較してCOG 流量を多くす
る必要があった。しかしながら処理後スラッジおよび排
ガスダストから油分は検出されなかった。In Example 5 of the present invention, the sludge was not air-dried, but was treated with a water content of 50% by weight. In the example of the present invention, the amount of water containing the sludge is large, and the inner wall surface temperature of the furnace is lowered. However, no oil was detected from the sludge and the exhaust gas dust after the treatment.
【００４３】以下比較例について説明する。Hereinafter, a comparative example will be described.
【００４４】比較例１から５は先願の特願平８−329949
号による方法で処理したものであり、本発明例と比較し
てバーナ４の燃料としてのコークスガス(COG) が20％多
量に費やし、かつ処理時間も約60％長くなった。Comparative Examples 1 to 5 correspond to Japanese Patent Application No. 8-329949 of the prior application.
In this case, the amount of coke gas (COG) used as fuel for the burner 4 was increased by 20% and the processing time was increased by about 60% as compared with the example of the present invention.
【００４５】比較例６は、スラッジ供給開始時の測定点
Ａにおけるロータリーキルン温度を350 ℃に調節し、他
の条件は本発明例１と同様の処理を行った。この場合、
ロータリーキルン温度の不足により、スラッジ油分の着
火が遅れたため油分が完全に燃焼せず、排気ガスの着色
が見られた。また、処理後のスラッジおよび排ガス集塵
ダスト中からは多くの油分が検出された。したがって本
条件で処理したスラッジの再利用は不可能であった。In Comparative Example 6, the temperature of the rotary kiln at the measurement point A at the start of sludge supply was adjusted to 350 ° C., and the other conditions were the same as in Example 1 of the present invention. in this case,
The ignition of the sludge oil was delayed due to the shortage of the rotary kiln temperature, so that the oil did not completely burn and coloring of the exhaust gas was observed. In addition, a large amount of oil was detected in the sludge and the exhaust gas dust collected after the treatment. Therefore, it was impossible to reuse sludge treated under these conditions.
【００４６】比較例７および８として、ロータリーキル
ン出口の排ガス酸素濃度を0.05体積％および８体積％に
調節し、他の条件は本発明例１と同様にして処理を行っ
た。In Comparative Examples 7 and 8, the exhaust gas oxygen concentration at the outlet of the rotary kiln was adjusted to 0.05% by volume and 8% by volume, and the other conditions were the same as in Example 1 of the present invention.
【００４７】比較例７においては、ロータリーキルン内
の酸素不足による不完全燃焼により、処理後スラッジに
油分の残留が見られた。また、揮発油分の揮発による煙
道への油分の付着および集塵ダスト中に油分が検出さ
れ、比較例６と同様再利用は不可能であった。In Comparative Example 7, oil remaining in the sludge after treatment was observed due to incomplete combustion due to lack of oxygen in the rotary kiln. Further, the adhesion of the oil component to the flue due to the volatilization of the volatile oil component and the oil component were detected in the dust collection dust, and the reuse was impossible as in Comparative Example 6.
【００４８】比較例８においては、処理時の燃焼状態は
良好であったものの、酸素過剰によるロータリーキルン
内でスラッジの酸化が進行し、再利用材として著しく評
価が低下した成品であった。In Comparative Example 8, although the combustion state during the treatment was good, the sludge was oxidized in the rotary kiln due to excess oxygen, and the evaluation was remarkably reduced as a recycled material.
【００４９】比較例９では、条件は本発明例２と同様で
処理して冷却方法を、窒素による雰囲気の置換をしな
い、つまり酸化性雰囲気中で冷却した。その結果、表２
に示す通り酸化が進行したスラッジが得られた。これは
前記比較例８と同様に再利用材として著しく評価が低下
した成品であった。比較例の結果は、表２に本発明例の
結果と併せて示した。In Comparative Example 9, the treatment was carried out under the same conditions as in Example 2 of the present invention, and the cooling method was such that the atmosphere was not replaced with nitrogen, that is, cooling was performed in an oxidizing atmosphere. As a result, Table 2
As shown in the figure, sludge with advanced oxidation was obtained. This was a product whose evaluation was remarkably reduced as a recycled material as in Comparative Example 8. The results of the comparative examples are shown in Table 2 together with the results of the present invention examples.
【００５０】[0050]
【表１】 [Table 1]
【００５１】[0051]
【表２】 [Table 2]
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明により含油スラッジを処理するこ
とによって、従来処理困難であった含油スラッジ中の油
分をJIS-K-0120に示されたｎ−ヘキサン抽出によって分
析したところ、検出限界以下まで低減させることがで
き、また含有鉄分の酸化を防止できるため、処理後スラ
ッジを有用な製鉄原料などとして再利用可能とすること
によって、排出する産業廃棄物を減量する効果、および
副産物の利用を促進する効果が得られる。According to the present invention, the oil content in the oil-impregnated sludge, which has been difficult to treat conventionally, is analyzed by the n-hexane extraction shown in JIS-K-0120. Since the amount of iron contained can be reduced and the oxidation of iron content can be prevented, the sludge after treatment can be reused as a useful raw material for steelmaking, thereby reducing the amount of industrial waste discharged and promoting the use of by-products. The effect to be obtained is obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明にかかる炉内酸素濃度の調整手段を備え
た含油スラッジ処理装置の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an oil-containing sludge treatment apparatus provided with a furnace oxygen concentration adjusting means according to the present invention.
【図２】本発明にかかる含油スラッジ処理装置の温度測
定点の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of temperature measurement points of the oil-containing sludge treatment apparatus according to the present invention.
【図３】含油スラッジ燃焼中のロータリーキルンの内壁
面の温度変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a temperature change of an inner wall surface of a rotary kiln during burning of oil-containing sludge.
１：原料ホッパ、 ２：原料投入シュート、 ３：ロ
ータリーキルン、４：バーナ、 ５：原料投入
口、 ６：油分燃焼用空気供給装置、７：排ガスフー
ド、 ８：ロータリークーラ、 ９：スラッジ堆積
層、10：酸素測定プローブ1: Raw material hopper, 2: Raw material input chute, 3: Rotary kiln, 4: Burner, 5: Raw material input port, 6: Oil supply air supply device, 7: Exhaust gas hood, 8: Rotary cooler, 9: Sludge deposition layer, 10: Oxygen measurement probe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｌ 7/00 ＺＡＢ Ｆ２３Ｌ 7/00 ＺＡＢＢ (72)発明者 遊佐 一巳 茨城県鹿嶋市大字光３番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 石野 英人 茨城県鹿嶋市大字光３番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 山本 政樹 茨城県鹿嶋市大字光３番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 狩谷 順二 茨城県鹿嶋市光３番地 鹿島選鉱株式会社 内 (72)発明者 野下 滋富 茨城県鹿嶋市光３番地 住金マネジメント 株式会社技術開発センター内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F23L 7/00 ZAB F23L 7/00 ZABB (72) Inventor Kazumi Yusa 3rd, Oaza Hikari, Kashima City, Ibaraki Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd. In-house (72) Inventor Hideto Ishino 3, Oaza Hikari, Kashima City, Ibaraki Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd., Kashima Steel Works, Ltd. ) Inventor Junji Kariya 3 Hikari, Kashima City, Ibaraki Prefecture Kashima Mining Co., Ltd. (72) Inventor Shigetomi Noshita 3 Hikari, Kashima City, Ibaraki Prefecture Sumikin Management Co., Ltd.
Claims (2)
油スラッジの処理方法であって、該燃焼炉の炉内で含油
スラッジ中の油分が蒸発する地点に油分を燃焼するのに
必要な空気または酸素を富化した空気を強制的に吹き込
むとともに、該燃焼炉の出側の排ガス中酸素濃度を0.1
〜５体積％に制御し、さらに含油スラッジの投入口の炉
内の内壁面温度を400 ℃以上とした条件下で油分を燃焼
除去し、油分の除去されたスラッジを非酸化条件下で冷
却することを特徴とする含油スラッジの処理方法。1. A method for treating oil-containing sludge using a co-rotating rotary kiln-type combustion furnace, wherein the method is used to burn oil to a point where oil in oil-containing sludge evaporates in the furnace of the combustion furnace. While air or oxygen-enriched air is forcibly blown, the oxygen concentration in the exhaust gas at the outlet of the combustion furnace is reduced to 0.1%.
The oil is burned and removed under the condition that the inner wall temperature in the furnace at the inlet of the oil-containing sludge is set to 400 ° C. or more, and the sludge from which the oil is removed is cooled under non-oxidizing conditions. A method for treating oil-containing sludge, characterized in that:
予備乾燥し、水分を30重量％以下まで乾燥した含油スラ
ッジを用いる請求項１記載の含油スラッジの処理方法。2. The method for treating oil-impregnated sludge according to claim 1, wherein the oil-impregnated sludge generated from the water treatment facility is pre-dried, and the oil-impregnated sludge is dried to a water content of 30% by weight or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332169A JPH10169957A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Treating method for oil-containing sludge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332169A JPH10169957A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Treating method for oil-containing sludge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169957A true JPH10169957A (en) | 1998-06-26 |
Family
ID=18251934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8332169A Withdrawn JPH10169957A (en) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | Treating method for oil-containing sludge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10169957A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001096249A1 (en) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co. | Device and method for treating a refuse material containing hydrocarbons |
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| JP2016099089A (en) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method for producing raw material for iron production and method for treating ferrous oil-containing sludge |
| JP2016109324A (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Processing method of oil-containing sludge and manufacturing method of iron making raw material |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP8332169A patent/JPH10169957A/en not_active Withdrawn
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| JP2016099089A (en) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method for producing raw material for iron production and method for treating ferrous oil-containing sludge |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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