(57)【要約】【課題】セメント焼成装置の運転へ悪影響を及ぼすことなく、セメント焼成装置の熱効率も低下させることなく、効率よく含水汚泥を焼却する。【解決手段】含水汚泥Ｓをセメントキルン２のプレヒータ下部５又はセメントキルンに付設された仮焼炉４に投入する汚泥投入装置１０であって、含水汚泥を、プレヒータ下部又は仮焼炉へ供給するための汚泥搬送路１３と、汚泥搬送路の、プレヒータ下部又は仮焼炉側の端部に設けられ、複数の開口部１４ｃを有する分散部材１４とを備え、汚泥搬送路を介して分散部材を通過した汚泥が、分散した状態で、プレヒータ下部又は仮焼炉に投入される。分散部材を用いて含水汚泥を分散し、表面積を増加させた後プレヒータ下部等に投入するため、熱交換を迅速に行うことができ、含水汚泥を効率よく焼却できる。含水汚泥の分散に圧縮空気を用いないため、セメント焼成装置の運転に悪影響を及ぼさず、熱効率が低下することもない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水汚泥をセメントキルンのプレヒータ下部又はセメントキルンに付設された仮焼炉に投入するための汚泥投入装置であって、
含水汚泥を、前記プレヒータ下部又は前記仮焼炉まで搬送するための汚泥搬送路と、
該汚泥搬送路の、前記プレヒータ下部又は前記仮焼炉側の端部に設けられ、複数の開口部を有する分散部材とを備え、
前記汚泥搬送路を介して該分散部材を通過した汚泥が、分散した状態で、前記プレヒータ下部又は前記仮焼炉に投入されることを特徴とする汚泥投入装置。
【請求項２】
前記分散部材の前記複数の開口部は、各々の開口部の長手方向が鉛直方向に対して平行になるように並置された複数のスリットであることを特徴とする請求項１に記載の汚泥投入装置。
【請求項３】
前記複数のスリットは、複数の棒状部材を柵状に配置して形成されるか、又は、板状部材を切断して形成されることを特徴とする請求項２に記載の汚泥投入装置。
【請求項４】
前記分散部材の両端部及び両端部近傍に位置するスリットは、該分散部材の中心部に位置するスリットより、幅広に形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の汚泥投入装置。
【請求項５】
前記分散部材の前記複数の開口部は、格子状の開口部であることを特徴とする請求項１に記載の汚泥投入装置。
【請求項６】
前記分散部材の端部及び端部近傍に位置する格子状の開口部は、該分散部材の中心部に位置する開口部より、幅広に形成されることを特徴とする請求項５に記載の汚泥投入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥投入装置に関し、特に、下水汚泥等の含水汚泥をセメント焼成装置で焼却するにあたって用いられる汚泥投入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水汚泥等の含水汚泥をセメント焼成装置で処理するにあたって、種々の装置及び方法が提案されている。例えば、特許文献１には、含水汚泥を、セメント原料を焼成してセメントクリンカを製造する乾式キルンの窯尻部又は仮焼炉に、含水スラリー状のまま、ポンプにより配管を通じて直接導入して焼却する汚泥処理方法が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、アンモニアを含む有機汚泥を貯留する貯留タンクと、貯留タンクと、プレヒータの下部からセメント原料焼成用の乾式セメントキルンの窯尻部までの間とを連結する汚泥導入管と、有機汚泥を汚泥導入管を通して圧送するスラリーポンプと、汚泥導入管の汚泥導出側の端部に設けられて、放射外方から管内に圧縮空気を吹き込むことにより、有機汚泥を管端より噴出する汚泥分散装置等を有する汚泥処理設備が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３４４４４８号公報
【特許文献２】特許第３８４１３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の汚泥処理方法は、受け入れた含水汚泥を、前処理することなくセメントキルンの窯尻部又はセメントキルンに付設された仮焼炉に直接投入するため、前処理コストは発生しないが、投入された汚泥は、表面積が小さいため、効率よく焼却することが困難であるという問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の汚泥処理設備は、汚泥投入部で外周部から圧縮空気を吹き込むことにより汚泥を分散させているため、汚泥の表面積が増加し、汚泥を効率よく焼却することが可能になるものの、窯尻部等に圧縮空気を吹き込むため、セメント焼成装置の運転に悪影響を及ぼすとともに、熱効率が低下するという問題があった。
【０００７】
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、セメント焼成装置の運転へ悪影響を及ぼすことなく、また、セメント焼成装置の熱効率を低下させることなく、効率よく汚泥を焼却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、含水汚泥をセメントキルンのプレヒータ下部又はセメントキルンに付設された仮焼炉に投入するための汚泥投入装置であって、含水汚泥を、前記プレヒータ下部又は前記仮焼炉まで搬送するための汚泥搬送路と、該汚泥搬送路の、前記プレヒータ下部又は前記仮焼炉側の端部に設けられ、複数の開口部を有する分散部材とを備え、前記汚泥搬送路を介して該分散部材を通過した汚泥が、分散した状態で、前記プレヒータ下部又は前記仮焼炉に投入されることを特徴とする。
【０００９】
そして、本発明によれば、分散部材を用いて含水汚泥を分散し、表面積を増加させた後プレヒータ下部又は仮焼炉に投入するため、含水汚泥とセメントキルン燃焼排ガスとの熱交換を迅速に行うことができ、含水汚泥を効率よく焼却することができる。また、従来のように、含水汚泥を分散させるために圧縮空気を用いないため、セメント焼成装置の運転に悪影響を及ぼすことがなく、熱効率が低下することもない。ここで、プレヒータ下部とは、セメントキルンの原料投入側ハウジング部及び立上ダクト等、セメントキルンの原料投入側端部から仮焼炉に至るまでの領域をいう。
【００１０】
前記汚泥投入装置において、前記分散部材の前記複数の開口部を、各々の開口部の長手方向が鉛直方向に対して平行になるように並置された複数のスリットとすることができる。これにより、隣接するスリットを通過した含水汚泥同士の接触を防止し、含水汚泥を効率よく分散させることができる。
【００１１】
前記汚泥投入装置において、前記複数のスリットを、複数の棒状部材を柵状に配置して形成するか、又は、板状部材を切断して形成することができる。これにより、簡単に分散部材を形成することができる。
【００１２】
前記汚泥投入装置において、前記分散部材の両端部及び両端部近傍に位置するスリットを、該分散部材の中心部に位置するスリットより、幅広に形成することができる。これにより、分散部材の両端部及び両端部近傍に位置し、含水汚泥が通過しにくいスリットにおいても、含水汚泥を滞留させることなく通過させることができるとともに、ポンプ等の汚泥輸送手段にかかる負荷を低減することもできる。
【００１３】
前記汚泥投入装置において、分散部材の前記複数の開口部を、格子状の開口部とすることができる。これにより、隣接する格子状の開口部を通過した含水汚泥同士の接触を防止し、含水汚泥を効率よく分散させることができる。
【００１４】
前記汚泥投入装置において、分散部材の端部及び端部近傍に位置する格子状の開口部を、該分散部材の中心部に位置する開口部より、幅広に形成することができる。分散部材の両端部及び両端部近傍に位置し、含水汚泥が通過しにくい格子状の開口部においても、含水汚泥を滞留させることなく通過させることができるとともに、ポンプ等の汚泥輸送手段にかかる負荷を低減することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、セメント焼成装置の運転へ悪影響を及ぼすことなく、セメント焼成装置の熱効率も低下させることなく、効率よく含水汚泥を焼却することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明にかかる汚泥投入装置を適用したセメント焼成装置の一例を示し、このセメント焼成装置１は、セメントキルン２と、プレヒータ３と、仮焼炉４と、汚泥投入装置１０とで構成される。
【００１７】
セメントキルン２、プレヒータ３及び仮焼炉４は、従来のセメント焼成装置に備えられるものと同様の機能を有し、プレヒータ３に供給されたセメント原料Ｒは、プレヒータ３で予熱され、仮焼炉４で仮焼された後、セメントキルン２にて焼成される。
【００１８】
汚泥投入装置１０は、受け入れた含水汚泥（以下、「汚泥」と略称する）を一時的に貯蔵する汚泥貯蔵タンク１１と、汚泥貯蔵タンク１１に貯蔵された汚泥を汚泥搬送路１３に圧送するポンプ１２と、汚泥貯蔵タンク１１の出口からプレヒータ下部５まで延設される汚泥搬送路１３と、プレヒータ下部５において汚泥を分散させる分散部材１４とで構成される。
【００１９】
汚泥貯蔵タンク１１は、種々の汚泥発生設備等から受け入れた、排水処理汚泥等の有機汚泥、洗浄汚泥等の無機汚泥等を一時的に貯蔵しておくために設けられる。汚泥貯蔵タンク１１に汚泥発生設備等から汚泥を受け入れるための受入設備を並置してもよく、別途設置した受入設備から汚泥を汚泥貯蔵タンク１１まで圧送するようにしてもよい。
【００２０】
ポンプ１２は、汚泥貯蔵タンク１１に貯蔵された汚泥を、汚泥搬送路１３を介してプレヒータ下部５まで圧送するために設けられ、従来使用されているピストンポンプ、モーノポンプ等を用いることができる。
【００２１】
汚泥搬送路１３は、汚泥貯蔵タンク１１の出口からプレヒータ下部５まで延設される搬送用配管であって、密閉状態で汚泥を搬送することができる。
【００２２】
分散部材１４は、図２に示すように、正面視で水平方向が長手方向となるような角筒状に形成された本体１４ａと、本体１４ａの汚泥出口側の開口部に固定される分散板１４ｂとを備え、本体１４ａの汚泥入口側には、汚泥搬送路１３の円筒状の搬送用配管が接続される。分散板１４ｂは、鉛直方向に延びるように複数並設されたスリット１４ｃを備える。分散部材１４全体は、周囲の高温雰囲気に耐えることができるように、耐火材で被覆される。
【００２３】
次に、本発明にかかる汚泥投入装置１０の動作について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
汚泥発生設備等から受け入れられ、汚泥貯蔵タンク１１に一時的に貯蔵された汚泥Ｓを、ポンプ１２によって汚泥搬送路１３を介してプレヒータ下部５に圧送する。このとき、図２（ｂ）に示すように、汚泥Ｓは、分散部材１４のスリット１４ｃを通過した際に分散し、プレヒータ下部５に投入された際には、表面積の小さな状態に分離しているため、プレヒータ下部５においてセメントキルン２の燃焼排ガスとの熱交換が迅速に行われ、セメント焼成装置の運転に悪影響を及ぼすことなく、汚泥Ｓを効率よく焼却することができる。また、汚泥Ｓを分散させるにあたって、従来のように圧縮空気を用いていないため、セメント焼成装置に不要な空気が導入されることもなく、セメント焼成装置の熱効率が低下することを回避することもできる。
【００２５】
尚、本実施の形態においては、汚泥Ｓをセメントキルン２のプレヒータ下部５に供給したが、プレヒータ下部５に限らず、仮焼炉４に投入することもでき、上記と同様の効果を発揮することができる。
【００２６】
また、上記実施の形態においては、図２（ｂ）に示すように、分散板１４ｂのスリット１４ｃの開口幅を同一としたが、分散板１４ｂの両端部及び両端部近傍に配置されたスリット１４ｃの幅を、分散板１４ｂの中心部に位置するスリット１４ｃの幅より幅広に形成することが好ましい。これにより、汚泥搬送路１３から供給された汚泥Ｓが通過しにくい両端部及び両端部近傍のスリット１４ｃにおいても、汚泥Ｓが滞留することなくスリット１４ｃを通過する。
【００２７】
さらに、上記実施の形態においては、分散板１４ｂのスリット１４ｃを、板状部材をスリット１４ｃの形状に合わせて切断することによって形成したが、本体１４ａの開口部に複数の棒状部材を長手方向が鉛直方向に平行になるように柵状に配置し、隣接する棒状部材の開口部がスリット１４ｃと同一形状となるようにスリット１４ｃを形成することもできる。
【００２８】
また、上記スリット１４ｃは、その長手方向が鉛直方向に対して平行になるように複数並置した方が、隣接するスリット１４ｃを通過した汚泥同士の接触を防止し、汚泥を効率よく分散させることができて好ましいが、分散部材１４の取付位置によっては、スリット１４ｃの長手方向が水平方向に対して平行になるように形成してもよい。さらには、スリット１４ｃを上下方向に複数段形成したり、分散板１４ｂ全体を格子状に形成して矩形状の開口部を多数形成するなど、分散部材１４の設置場所、投入する汚泥の性状等に応じて種々の形状の開口部を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかる汚泥投入装置の一実施の形態を適用したセメント焼成装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１の汚泥投入装置の分散部材を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  セメント焼成装置
２  セメントキルン
３  プレヒータ
４  仮焼炉
５  プレヒータ下部
１０  汚泥投入装置
１１  汚泥貯蔵タンク
１２  ポンプ
１３  汚泥搬送路
１４  分散部材
１４ａ  本体
１４ｂ  分散板
１４ｃ  スリット
Ｓ  汚泥
【図１】
2008281245.tif 000003
【図２】
2008281245.tif 000004