專利名稱：包含污泥的廢棄物的處理設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及利用水泥制造設備衛(wèi)生地處理廢棄物用的設備，特別是涉及包含有高含水率污泥的廢棄物的處理。
背景技術(shù)：
近年來，隨著例如發(fā)展中國家生活水平的提高，也越來越需要對垃圾進行衛(wèi)生處理，其焚燒處理量在增大也在預測之中。但是也存在建設一般的垃圾焚燒爐需要很大的費用，需要很長的工期的問題。而且在日本還存在掩埋分解爐產(chǎn)生的爐灰的掩埋處理場不足的問題，在設立新垃圾處理場的情況下，灰熔融爐的設置和灰的再利用方法的確立等是必要條件。對此，本申請的發(fā)明人開發(fā)出有效利用已有的水泥制造設備的垃圾處理系統(tǒng)，首先提出了專利申請(專利文獻1)。這是鄰近已有的水泥制造設備設置流動床式氣化爐，在該氣化爐使垃圾等廢棄物氣化，將產(chǎn)生的熱分解氣體在保持含有的炭和灰分不變的情況下提供給水泥分解爐或燒成爐(燒成窯)的技術(shù)。如果能夠這樣使垃圾的熱分解氣體在水泥分解爐或燒成爐中燃燒，則能夠用比建設新的垃圾焚燒爐低得多的費用而且能夠在較短的時間建設垃圾處理設備。而且提供給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制造設備，而是在水泥的制造過程中能夠利用垃圾產(chǎn)生的熱分解氣體、炭以及灰分，互惠關(guān)系成立。但是，與上述垃圾處理的需求增大相同，隨著下水處理場的整備的進展，產(chǎn)生的下水污泥的處理量也增大。通常是將下水污泥脫水后掩埋，但是下水污泥可能污染地下水而且有惡臭，對此有人提出如下所述將污泥與垃圾一起焚燒，或?qū)⑵渫度霘饣癄t使其熱分解的方案。還有，用已有的垃圾焚燒爐混燒少量的脫水污泥是一直在使用的技術(shù)。作為一個例子，專利文獻2記載有在使用于廢棄物的焚燒或熱分解的流動爐中， 通過改變與固體廢棄物混燒的污泥的供給量，控制砂層的溫度的技術(shù)。而在專利文獻3記載的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，向爐子內(nèi)提供例如木屑那樣的高熱量廢棄物，保持所需要的發(fā)熱量使其燃燒、熱分解的技術(shù)。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。

實用新型內(nèi)容但是通常脫水污泥的含水率高達約80%，其水分的蒸發(fā)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(fā)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。還有，像上述專利文獻3那樣，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(shù)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。鑒于這樣的情況，本實用新型的目的在于，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于合適的溫度范圍的廢棄物處理設備。如上所述，本申請的發(fā)明人開發(fā)研究已有的水泥制造設備與相鄰設置的廢棄物處理設備之間的互惠關(guān)系而成立的系統(tǒng)，為了進一步改善該系統(tǒng)，繼續(xù)銳意進行研究中，想到利用水泥制造設備的廢熱作為氣化爐流動層維持溫度用的熱源，完成了本實用新型。亦即本實用新型以與水泥制造設備相鄰設置的廢棄物處理設備為對象，具備使廢棄物氣化產(chǎn)生熱分解氣體的流動床式氣化爐、將在所述氣化爐產(chǎn)生的熱分解氣體在保持含有炭和灰分的情況下輸送到從所述水泥制造設備的水泥預熱器到分解爐之間的氣體輸送通道、向所述氣化爐提供流動化空氣的空氣供給通道，以及配設于所述空氣供給通道的利用所述水泥制造設備的廢熱使提供給所述氣化爐的流動化空氣升溫的廢氣空氣加熱器。借助于這樣的結(jié)構(gòu)，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包含比較多的脫水污泥，也能夠?qū)饣癄t的流動層的溫度保持于合適的范圍。流動化空氣的升溫由于利用水泥制造設備的廢熱，可以不消耗助燃材料或大大減少其消耗量，很適合環(huán)境保護。而且在氣化爐產(chǎn)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(chǎn)生的熱被利用于水泥原料的預熱和分解。脫水污泥產(chǎn)生的水蒸汽也與該熱分解氣體一起輸送，與其一起，如上所述使用于流動化空氣的升溫的熱量也被輸送到水泥預熱器和分解爐。也就是說，水泥制造設備的廢熱被使用于氣化爐的流動層的溫度的維持后，再度與在該處產(chǎn)生的熱分解氣體等一起返回水泥制造設備。換句話說，通過將廢棄物處理設備與水泥制造設備組合，能夠有效利用水泥制造設備產(chǎn)生的熱量，維持氣化爐的流動層的溫度，其結(jié)果是，能夠?qū)⒈纫酝嗟奈勰嗯c垃圾等同時處理。在上述廢棄物處理設備中，最好是所述廢棄物中包含脫水污泥，且所述廢棄物處理設備具備能夠?qū)⒃撁撍勰嗪兔撍勰嘁酝獾膹U棄物分別投入所述氣化爐的投入裝置。 這樣一來，不僅調(diào)整包含脫水污泥的廢棄物的總投入量，而且調(diào)整發(fā)熱量互不相同的脫水污泥和脫水污泥以外的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，也能夠調(diào)整流動層的溫度。特別是調(diào)整高含水率的脫水污泥的投入量是有效的。還有，在這里所謂“投入量”是單位時間的投入量，所謂對其“進行調(diào)整”也意味著根據(jù)例如流動層的溫度改變投入量的反饋控制外，預先調(diào)查脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物的發(fā)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于其比例這些運行條件，將流動層的溫度維持于規(guī)定的范圍內(nèi)。作為一個例子，例如，如果調(diào)整脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物的投入量的比例，以使得包含脫水污泥的全部廢棄物的低位發(fā)熱量為規(guī)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，可以不要提供助燃材料。為此，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(fā)熱量加以存儲。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(jù)該測定結(jié)果推定脫水污泥以外的廢棄物的低位發(fā)熱量。而且根據(jù)該推定值與上述存儲的脫水污泥的低位發(fā)熱量，調(diào)整脫水污泥和脫水污泥以外的廢棄物的投入量的比例，以使全部廢棄物的低位發(fā)熱量在所述規(guī)定值以上即可。也可以那樣調(diào)整投入量的比例，并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(jù)該測定結(jié)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。通過改變高含水率的脫水污泥的投入量，能夠迅速調(diào)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的溫度，根據(jù)該測定結(jié)果調(diào)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于目標值。其后也可以一邊把脫水污泥也投入氣化爐一邊測定流動層的溫度，根據(jù)該測定結(jié)果調(diào)整脫水污泥的投入量，以此使流動層的溫度為上述目標值。那時候，脫水污泥以外的廢棄物的投入量可以維持一定，也可以改變其投入量。又可以不調(diào)整脫水污泥的投入量，而代之以調(diào)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于1的無氧狀態(tài)下運行，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，在本實用新型中，由于利用水泥制造設備的廢熱使進入氣化爐的流動化空氣升溫，通過調(diào)整該升溫的程度、即調(diào)整提供給流動化空氣的熱量，也能夠調(diào)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，通過調(diào)整流動化空氣的供給量乃至于其溫度等，也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(nèi)維持為負壓、或合適地維持流動介質(zhì)的流動化狀態(tài)等，各種條件能夠得到滿足同時能夠維持流動層于合適的溫度。但是如上所述將脫水污泥投入氣化爐的流動層的情況下，如果大量將其投入一處，則在其附近會發(fā)生局部溫度大幅度下降的情況，有可能熱分解反應不能夠發(fā)生。因此在使脫水污泥的投入比例增加的情況下，最好是所述投入裝置形成使脫水污泥從所述氣化爐的流動層的上方的多個地方分散投入所述流動層的結(jié)構(gòu)。如果這樣做，能夠方便對流動層的溫度的控制，有利于將該溫度維持于規(guī)定的范圍。而且即使是如上所述使流動化空氣升溫，僅此也不能夠維持層溫度的情況下，也可以所述氣化爐具備向流動層提供助燃材料的燃料供給裝置。如果這樣做，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(fā)熱量比設想的發(fā)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。可以是所述燃料供給裝置配置為向流動層提供平均粒徑為0. 1 3mm的固體助燃材料。具體地說，這樣的助燃材料可以采用炭微粉那樣的固體助燃材料，將其投入流動層上方的空塔部。在這種情況下，炭微粉顆粒如果過細，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(nèi)立即下沉，也許不能夠?qū)θ紵鞒龀浞值呢暙I。 因此炭微粉的平均粒徑最好是0. 1 3mm左右。還有，助燃材料不限于炭微粉，除此以外也可以是例如廢輪胎、塑料、木片、炭、泥炭化合物等，只要是能夠在流動層內(nèi)燃燒的材料即可，不管其種類。[0030]在上述廢棄物處理設備中，也可以具備在將所述脫水污泥提供給氣化爐之前，利用水泥制造設備的廢熱使所述脫水污泥干燥的干燥裝置。如果這樣做，則能夠提高包含脫水污泥的廢棄物的發(fā)熱量，有利于維持流動層的溫度。由于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，如果采用本實用新型的廢棄物處理設備，即使是在氣化爐中處理的廢棄物中大量包含高含水率的脫水污泥的情況下，也能夠利用水泥制造設備的廢熱使流動化空氣升溫，借助于此，能夠?qū)⒘鲃訉拥臏囟染S持于規(guī)定的范圍。也就是說，在水泥制造設備中產(chǎn)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。

圖1是本實用新型第1實施形態(tài)的廢棄物處理設備以及水泥制造設備的系統(tǒng)圖。圖2是表示上述廢棄物處理設備的氣化爐以及其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3A是表示脫水污泥投入處的流動層的局部溫度下降且所表示的是擴散系數(shù)大的情況的示意圖。圖;3B是相當于圖3A的擴散系數(shù)小的情況的示意圖。圖4是表示氣化爐的爐床面積與流動層溫度的標準偏差之間的關(guān)系的實驗結(jié)果曲線圖。圖5A是表示氣化爐的運行方法的一個例子的流程圖。圖5B是表示氣化爐的通常運行程序中的脫水污泥的供給量的調(diào)整步驟的流程圖。圖6是表示通常運行時的垃圾等和脫水污泥的投入量的變化與由此引起的流動層溫度變化之間的關(guān)系的時序圖。圖7是由于流動化空氣的升溫，可投入的脫水污泥在多大程度上增大的調(diào)查結(jié)果積累的曲線圖。圖8是冷卻廢氣流入分解爐的第2實施形態(tài)的與圖1相當?shù)膱D。圖9是具有具備旋轉(zhuǎn)分解室和混合室的分解爐的變形例的與圖1相當?shù)膱D。圖10是周壁的中途具有環(huán)狀收束部，向其近旁引入再燃燒用的空氣的變形例的與圖1相當?shù)膱D。圖11是沒有分解爐的變形例的與圖1相當?shù)膱D。符號說明[0046]100廢棄物處理設備；[0047]1氣化爐；[0048]4垃圾投入裝置；[0049]6氣體輸送管線(氣體輸送通道)；[0050]7助燃材料供給裝置(燃料供給裝置)[0051]8污泥供給系統(tǒng)；[0052]80污泥層；[0053]81污泥投入裝置；
6[0054]2001020404具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型的理想的實施形態(tài)進行說明。圖1是第1實施形態(tài)的廢棄物處理設備100以及與其相鄰設置的水泥制造設備200的總體系統(tǒng)圖。圖1中左側(cè)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(chǎn)生的氣體(熱分解氣體)用在水泥的燒成工序中混合燃燒。該熱分解氣體的量為例如2 3萬Nm3/h左右，與圖示的水泥制造設備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建設，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中收集例如家庭來的廢棄的垃圾、廢塑料等包含可燃性物體的廢棄物(下面，特別是與脫水污泥區(qū)別的情況下稱為“垃圾等”或“垃圾等廢棄物”)。這些廢棄物通過陸上輸送等運來，被投入坑2內(nèi)的料斗加，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(gòu)成的垃圾投入裝置4，借助于該垃圾投入裝置4的動作將其投入氣化爐1。又，在本實施形態(tài)中，也設置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(tǒng)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?shù)确绞竭\送過來貯留于污泥槽80。將脫水污泥運送來的車輛(未圖示)， 與其替換，從坑2裝入污水反復向下水處理場運送。從坑2來的污水以往要進行蒸發(fā)處理， 但是如果如上所述，向下水處理場運輸，則可以將使其蒸發(fā)用的熱量用在別的用途上。另一方面，貯存于污泥槽80的脫水污泥借助于具備傳送帶等的污泥投入裝置81 (參照圖2)的動作與上述垃圾等廢棄物一樣被投入氣化爐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，通過改變其動作速度，能夠調(diào)整每單位時間投入垃圾等脫水污泥的投入量。這樣調(diào)整包括脫水污泥的廢棄物的投入量，并且調(diào)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Ia的溫度。也就是說，氣化爐1是流動床式氣化爐，也如圖2所示，在氣化爐1的爐內(nèi)下部充填流動砂(流動介質(zhì))，形成流動層la。在這里，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la，這些廢棄物就被流動砂分散并熱分解、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Ia的流動化空氣，在本實施形態(tài)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(nèi)保持于負壓，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，利用水泥制造設備200的廢熱升溫后，被提供給氣化爐1。通過這樣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Ia的溫度。詳細地說，通常垃圾等廢棄物的低位發(fā)熱量為1000 3000千卡/千克左右，因此
水泥制造設備； 懸掛式預熱器(預熱器)； 分解爐；
空氣淬火冷卻器(熟料冷卻器)； 廢氣空氣加熱器(gas air heater)(升溫裝置)。
7通過其一部分的燃燒能夠確保熱分解用的反應熱，將流動層Ia的溫度維持于合適的溫度。 另一方面，雖然由于在脫水污泥中含有下水中的有機物質(zhì)，因此潛在發(fā)熱量高，但是由于含水率高達80%左右，因此低位發(fā)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(tài)中，不僅調(diào)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?qū)⒘鲃訉訙囟染S持于500 600°C左右的適當范圍。也就是說，如圖2的示意圖所示，在流動層Ia中配設溫度傳感器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:升溫裝置沖設置用來調(diào)節(jié)使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(diào)整流動化空氣的溫度。而且在從送風機5經(jīng)過廢氣空氣加熱器41到達氣化爐1的空氣供給通道fe的中途設置開度可調(diào)整的調(diào)節(jié)風門55(僅表示于圖2)，由控制器90對該調(diào)節(jié)風門55 的開度和送風機5的轉(zhuǎn)速進行控制，這樣也可以調(diào)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°C左右，則能夠?qū)⑾喈敹嗟臒崃刻峁┙o流動層la，因此能夠不降低層溫度地對包含許多脫水污泥的廢棄物進行處理。而且因垃圾等的種類的不同，其發(fā)熱量有時候比想象的要低(例如低于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Ia 的溫度。對于這個問題，在本實施形態(tài)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(nèi)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Ia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(jù)計算其最終速度為約0. 9m/s,由于稍微低于通過氣化爐1內(nèi)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(shù)都飛散了，對于流動層Ia產(chǎn)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Ia內(nèi)沉降并離開流動層 la，可能對燃燒不大有貢獻。粒徑為3. Omm的炭微粉在500°C左右的流動層Ia內(nèi)燃燒所需要的時間為粒徑0. Imm的顆粒的數(shù)十倍，為了對層內(nèi)的燃燒有貢獻，必須確保顆粒在層內(nèi)滯留的時間。在這里，粒徑3. Omm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Ia的氣體基準的空塔流速相同，因此如果平均粒徑在3mm以下就沒有問題。因此根據(jù)需要提供炭微粉，即使是將包含許多脫水污泥的廢棄物投入也能夠?qū)⒘鲃訉覫a的溫度保持在合適的范圍內(nèi)，廢棄物能夠高效率地熱分解并氣化。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)輸送到水泥制造設備200。在熱分解氣體中作為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(tài)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(nèi)也保持負壓，熱分解氣體不會泄露到外部。又，熱分解氣體由于能夠利用分解爐20的負壓進行輸送，氣體輸送管線6中不設置送風機。因此不用擔心送風機的葉輪等上附著、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(nèi)壁面上，隨著時間遷移也有炭和灰分附著堆積的情況發(fā)生，因此而增大壓力損失，所以在本實施形態(tài)中，在氣體輸送管線6的中途以規(guī)定以上的間隔配設多個噴射裝置6a。借助于各噴射裝置6a，間歇性地吹入從未圖示的空壓機提供的壓縮空氣，可以將堆積的炭和灰分吹走。還有，在氣體輸送管線6上也在中途設置開閉式的調(diào)節(jié)風門，可以在使廢棄物處理設備100停止運行時將其關(guān)閉。這樣做，可以將廢棄物的熱分解氣體從氣化爐1的上部向氣體輸送管線6排出，而包含氣化爐1中的熱分解后的殘渣，即金屬片的不燃燒物體沉入流動砂中，與該流動砂一起從氣化爐1的下端落下。也就是說，廢棄物的殘渣借助于流動層Ia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。水泥制造設備水泥制造設備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中預熱后，用分解爐20加熱到900°C左右(分解)，在作為燒成爐的轉(zhuǎn)窯30中，以1500°C左右的高溫進行燒成。通過轉(zhuǎn)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(七^ >卜夕U >力)，然后送到圖外的精制工序中。上述懸掛式預熱器10具有在上下方向并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(zhuǎn)窯30來的高溫廢氣(以下稱為“窯廢氣”)通過分解爐20內(nèi)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，通過旋流器11逐級上升，到達最上一級的旋流器11，從該處向廢氣管線50流出。如圖所示，在廢氣管線50設置誘導窯廢氣將其往煙囪51送出用的大容量的誘導通風機52，在該誘導通風機52的跟前一側(cè)、即廢氣流的上游側(cè)，介入設置氣體冷卻器53(例如鍋爐)以及集塵器M。誘導通風機52具備通過懸掛式預熱器10和分解爐20從轉(zhuǎn)窯30 引導出大量廢氣，同時在分解爐20內(nèi)形成負壓，以此從氣化爐1誘導出熱分解氣體的功能。另一方面，在懸掛式預熱器10的各旋流器11中，如上所述水泥原料與高溫窯廢氣進行熱交換后，如圖中實線所示，向下方降落，向下一級旋流器11移動。這樣從最上級的旋流器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向分解爐20提供。分解爐20在上下方向延伸地設置于轉(zhuǎn)窯30的窯后部，在分解爐20的下端連接將其與轉(zhuǎn)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，作為噴流向上方吹。又在分解爐20的下部分別設置作為助燃材料的炭微粉的供給口和上述氣化爐1 來的熱分解氣體的氣體導入口、以及它們的燃燒用的空氣的導入口(圖示省略)。作為燃燒用的空氣，采用空氣淬火冷卻器40來的高溫冷卻廢氣，與熱分解氣體一樣，利用分解爐20 內(nèi)的負壓將其吸引。被吸引到分解爐20內(nèi)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(jīng)過充分的時間的燃燒。而且被投入該分解爐20內(nèi)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°C左右，石灰成分的80 90%發(fā)生脫二氧化碳反應。其后從分解爐20的最上部通過上部管道22傳輸?shù)綉覓焓筋A熱器10的最下級的旋流器11，在這里，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(zhuǎn)窯
930的入口。轉(zhuǎn)窯30是將一個例如長達70 IOOm的橫向長圓筒狀的旋轉(zhuǎn)窯從入口向出口稍微向下傾斜配置形成的。旋轉(zhuǎn)窯圍繞其軸心緩慢旋轉(zhuǎn)，以此將水泥原料向出口側(cè)輸送。在該出口側(cè)配設燃燒裝置31，煤、天然氣、重油等燃燒產(chǎn)生的高溫燃燒氣體向入口側(cè)噴出。被燃燒氣體包圍的水泥原料發(fā)生化學反應(水泥燒成反應)，其一部分燒成到半熔融狀態(tài)。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。然后，水泥熟料儲藏于熟料筒倉后，添加石膏等進行成分調(diào)整，然后經(jīng)過研磨粉碎為細粉(精加工工序)(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°C左右的冷卻廢氣，如上所述，作為燃燒用的空氣提供給分解爐20。也就是說，回收廢熱使分解爐20中的燃燒用空氣升溫，以此謀求提高熱效率。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。通過與高溫的冷卻廢氣進行熱交換，流動化空氣可升溫到300°C左右，借助于流過未圖示的旁通通路的空氣流量的調(diào)整，大致可以在100°C 300°C左右的范圍進行調(diào)整。旁通流過廢氣空氣加熱器41的空氣的流量，如上所述根據(jù)利用控制器90進行控制的旁通閥42的開度進行調(diào)整。還有，與流動化空氣進行熱交換而溫度下降的冷卻廢氣流過鍋爐43和集塵器41后，流向煙囪。除了如上所述的結(jié)構(gòu)外，在本實施形態(tài)的水泥制造設備200中，為了防止在通過懸掛式預熱器10和分解爐20進行循環(huán)時，氣體中的氯成分和堿分濃縮，設置旁通管線60。 也就是說，如果像本實施形態(tài)這樣，在水泥制造設備中混燒廢棄物的熱分解氣體，則由于原來包含于廢棄物中的氯成分和堿分的影響，水泥熟料中的氯成分和堿分濃度有變高的傾向，也有可能發(fā)生附著的麻煩。因此，在圖中所示的水泥制造設備200中，利用連接于分解爐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冷卻后送到旋流器62 (分級器)對粉塵 (dust)進行分級。對冷卻器61利用風扇63送冷風，通過將抽出的氣體急冷到氯化物等的熔點以下，將抽出的氣體中的氯成分或堿成分作為固態(tài)(粉塵)分離。而且在旋流器62中將抽出的氣體中的粉塵分級為粗粉和微粉，幾乎不含氯成分和堿成分的粗粉從旋流器62的下端落下，借助于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，氯成分和堿成分濃度高的微粉隨著從旋流器62吸出的氣體向旁通管線60的下游側(cè)管線60b排出，被集塵器M所收集。還有，在圖1中，將旁通管線60的下游側(cè)管線60b連接于廢氣管線50的中途，表示出將用于把窯廢氣向煙囪51送出的誘導通風機52、廢氣冷卻器53、以及集塵器討共用，但是在實際設備中，在旁通管線60也可以設置專用的誘導通風機、廢氣冷卻器、以及集塵器。向氣化爐分散投入脫水污泥如上所述，在本實施形態(tài)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(fā)生。而且如果很多脫水污泥集中在一個地方，則有可能下降到低于維持熱分解反應所需要的溫度的下限值 (例如450°C)。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Ia擴散的速度的影響。因此，假定廢棄物中的脫水污泥的比例為25 %，對擴散速度設定多個值，進行調(diào)查流動層溫度變化的模擬。擴散速度通常因流動層Ia的流動砂的大小和性狀、流動化的狀態(tài)、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系數(shù)進行定義，利用實驗等設定其數(shù)值加以使用。圖3A、圖;3B分別表示在擴散系數(shù)為最大的情況和最小的情況的模擬結(jié)果。還有， 對于流動層Ia的上下方向，為了方便將脫水污泥的擴散速度看作無限大，考慮由于水平方向的擴散速度的不同而造成的影響和脫水污泥中的水分蒸發(fā)速度的影響。將圖3A和圖;3B 加以比較，可以看出擴散系數(shù)越小溫度越低的范圍(污泥擴散范圍)變窄，同時在該范圍中的溫度下降變得明顯。特別是在擴散系數(shù)小的圖B中，局部層溫度低于450°C，熱分解反應難以繼續(xù)。這樣投入脫水污泥時，最好是加大其擴散系數(shù)，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(fā)生高粘度的脫水污泥在噴嘴的前端堵塞的情況，投入口的前端不能過度縮小。這樣，在投入脫水污泥時隨意改變其擴散系數(shù)在現(xiàn)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(jié)果的標準偏差確認脫水污泥投入的影響和范圍。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的關(guān)系的曲線圖。從圖4 可知，即使是流動層溫度的平均值相同，隨著爐床面積的增大，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范圍。根據(jù)該結(jié)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，有必要至少每5m2作為一個地方分散投入脫水污泥，每3m2作為一個地方是合適的。因此，在本實施形態(tài)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(huán)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Ia的上表面，將每3 5m2作為一個地方分散投入。氣化爐的運行下面對氣化爐1中將流動層Ia的溫度維持在合適的范圍的運行方法進行說明。如上所述，控制流動層Ia的溫度用的參數(shù)基本上是包含脫水污泥的廢棄物的投入量、流動化空氣的溫度和流量，但是在本實施形態(tài)中，設定能夠確保每一天的垃圾等的處理量的流動化空氣的溫度以及流量，在運行中根據(jù)流動層溫度調(diào)整脫水污泥的供給量。包含脫水污泥的廢棄物的低位發(fā)熱量過低時，根據(jù)需要提供炭微粉。這樣的氣化爐1的運行根據(jù)操作人員的操作利用控制器90進行。參照圖2，如上所述，控制器90至少輸入測定流動層Ia的溫度的溫度傳感器91來的信號和操作者的操作盤92來的信號，根據(jù)其對垃圾投入裝置4、污泥投入裝置81的動作進行控制，調(diào)節(jié)包含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(diào)整流動化空氣的溫度，控制送風機5的轉(zhuǎn)速和空氣供給通道fe的調(diào)節(jié)風門55的開度調(diào)整流動化空氣的流量。下面參照圖5、圖6對氣化爐1的運行進行詳細說明。圖5A表示也包括操作者的操作的氣化爐1的運行方法，圖5B表示不使用助燃材料的通常運行時的脫水污泥投入量的調(diào)整的控制步驟。又，圖6是概念性表示通常運行時垃圾等和脫水污泥的投入量變化與因此造成的流動層溫度變化之間的關(guān)系的流程圖。作為一個例子，在本實施形態(tài)的廢棄物處理設備100中，調(diào)查了每天早上規(guī)定的時間垃圾等廢棄物的低位發(fā)熱量。如上所述，垃圾等經(jīng)過破碎，貯留于坑2內(nèi)的料斗加，因此由于垃圾的種類的關(guān)系造成的發(fā)熱量的偏差減小，但是即使如此，與脫水污泥相比，偏差還是大的。因此大量混入高含水率的脫水污泥進行燃燒而使流動層Ia的溫度降低時，有可能低于熱分解反應所需要的下限值(例如450°C)。具體地說，每天早上在規(guī)定時刻根據(jù)操作者的操作，利用控制器90來的指令使污泥投入裝置81停止動作，從這時經(jīng)過規(guī)定時間即停止脫水污泥的投入。在這期間，垃圾投入裝置4的動作也繼續(xù)進行，因此只向氣化爐1投入垃圾等廢棄物(SAl 垃圾單獨運行)。 如圖6的時刻t0 tl所示，在該垃圾單獨運行期間流動層Ia的溫度比通常的目標值(例如530°C)高，接收對此進行測定的溫度傳感器91來的信號，控制器90推定垃圾等的低位發(fā)熱量(SA2)。該發(fā)熱量推定計算中，除了流動層溫度外還使用垃圾等的投入量、流動化空氣的溫度以及流量等。又，控制器90根據(jù)推定的垃圾等的發(fā)熱量計算與此同時可投入的脫水污泥的最大量(SA3 可投入的污泥的數(shù)量的計算)。也就是說，脫水污泥由于與垃圾等相比性狀比較整齊，因此其低位發(fā)熱量預先根據(jù)燃燒試驗等求出并存儲于控制器90的存儲器中。 然后根據(jù)該脫水污泥的低位發(fā)熱量和上述垃圾等的低位發(fā)熱量的推定值，計算兩者合在一起的全部廢棄物的低位發(fā)熱量在規(guī)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(diào)查發(fā)熱量的波動比較大的垃圾等的低位發(fā)熱量，在此基礎上，求在垃圾中添加脫水污泥的全部廢棄物的充分的低位發(fā)熱量，即使是不投入助燃材料也能夠使氣化爐1繼續(xù)運行的脫水污泥每小時可投入的量。將這樣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(jié)果顯示于操作者的操作盤的顯示器上?？粗擄@示器的操作者，如果是能夠進行預定量的處理(在SA4中判定為是)就不使用助燃材料進行通常運行(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行(SA6)。下面對通常運行的情況進行說明，如圖5B的子流程顯示，控制器90在使垃圾投入裝置4的動作繼續(xù)進行的同時，使污泥投入裝置81動作，開始投入脫水污泥(SB1)。然后如圖6的時刻tl t2所示，增大投入量，增大到與預定的每小時的處理量相符的分量時(時刻t2)，不久后流動層Ia的溫度就穩(wěn)定下來(時刻t3)?？刂破?0判斷經(jīng)過了至此所需要的規(guī)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Ia的溫度的合適范圍是例如500 600°C左右，如果低于450°C，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°C左右。而且如果層溫度比目標值高 (SB3判定為是)，就根據(jù)其溫度偏差增加脫水污泥的投入量(SB4)。另一方面，如果層溫度比目標值低(SB3判定為否)，就減少脫水污泥的投入量(SB5)。還有，層溫度處于包含目標值的規(guī)定范圍時，維持脫水污泥的投入量。[0109]脫水污泥由于含水率高，如上所述通過使投入量增減，層溫度也迅速變化，能夠大概維持于目標值附近(圖6的時刻t3以后)。當然，不僅調(diào)整脫水污泥的投入量，此外還可以同時調(diào)整垃圾等的廢棄物的投入量，或代之以調(diào)整垃圾等的廢物投入量。氣化爐1通常在空氣比小于1的狀態(tài)下運行，因此如果增加垃圾等的投入量，則相應于其熱容量，流動層溫度下降。但是如上所述，脫水污泥的投入量變化造成的溫度調(diào)整效果大，因此最好是使垃圾等的投入量為一定量，確實地處理一天份額的預定處理量。還有，在操作者選擇助燃運行的情況下(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(fā)熱量高于規(guī)定值(例如1000千卡/千克)的單位時間的炭微粉供給量，根據(jù)該供給量使供給裝置7動作。然后與上述通常運行一樣，根據(jù)流動層Ia 的溫度的測定值使脫水污泥的投入量增減。也可以使該脫水污泥的投入量為一定值，根據(jù)層溫度增減炭微粉的供給量。然后，進行規(guī)定期間運行，在處理了大概預定份額的垃圾等廢棄物后，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的動作為依據(jù)的每單位時間的處理量的累計值。而且如果實際處理量多于預定值，則根據(jù)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的運行條件，使流動化空氣的溫度下降(SA8)，然后返回。也就是說，為了保持流動層Ia的流動化狀態(tài)，流動化空氣的流量不變，通過對其溫度的調(diào)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(chǎn)生的熱分解氣體量不會過多，在將氣化爐1內(nèi)維持于負壓狀態(tài)上也是理想的。另一方面，如果脫水污泥的實際處理量比預定量少，則相應于該量的偏差，計算出流動化空氣溫度需要上升的量，關(guān)閉旁通閥42以減少廢氣空氣加熱器41的旁通空氣量。 又，在助燃運行后，根據(jù)作為助燃材料的炭微粉的供給量計算由于其燃燒而產(chǎn)生的發(fā)熱量， 關(guān)閉旁通閥42，按照該計算出的發(fā)熱量使流動化空氣升溫。也就是說，改變氣化爐1的運行條件使流動化空氣的溫度上升(SA9)，然后返回。如上所述，如果采用本實施形態(tài)的廢棄物處理設備100，鄰近已有的水泥制造設備 200設置流動床式氣化爐1，將包含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，利用空氣淬火冷卻器40來的廢熱使氣化爐1的流動化空氣升溫，因此即使是大量混燒含水率高的脫水污泥的情況下，也能夠?qū)饣癄t1的流動層Ia 的溫度維持于合適的范圍。而且那樣使流動化空氣升溫，使用于氣化爐1的流動層Ia的溫度維持的熱量，與該氣化爐1產(chǎn)生的熱分解氣體和水蒸汽一起通過氣體輸送通道6輸送，再度返回水泥制造設備200，效率非常高。換句話說，將水泥制造設備200中產(chǎn)生的熱量盡可能地有效利用， 維持氣化爐1的流動層Ia的溫度這樣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的曲線表示通過像本實施形態(tài)這樣使流動化空氣升溫，投入氣化爐1中的脫水污泥可以增加到什么樣的程度。作為一個例子，不使用助燃材料的情況下，如果流動化空氣的溫度為40°C左右，則脫水污泥的投入量可以達到垃圾等的15%多一點。將該脫水污泥相對于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°C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(tài)中，根據(jù)需要提供炭微粉等助燃材料，即使是低位發(fā)熱量非常低的垃圾等堆積時，也能夠?qū)⑵渑c脫水污泥同時處理，不會給氣化爐1的運行帶來故障。而且每天調(diào)查投入的垃圾等的發(fā)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?qū)⑵湎牧恳种朴谛枰淖畹拖薅?。而且，在氣化爐1的運行中，為了維持流動層Ia的溫度，根據(jù)該溫度的測定值調(diào)整脫水污泥的投入量，因此而引起的脫水污泥的處理量變化在規(guī)定期間的運行結(jié)束后確認， 在其期間以后調(diào)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Ia的狀態(tài)為合適的狀態(tài)，同時不大改變包含脫水污泥的廢棄物的規(guī)定期間處理量，能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的垃圾處理量和脫水污泥處理量。還有，不一定要使流動化空氣的流量為一定值，也可以與該溫度一起也在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Ia的溫度有上升的傾向。這樣，作為控制氣化爐1的運行狀態(tài)的參數(shù)，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還有助燃材料的供給量，由于控制的自由度高，可以使氣化爐1的狀態(tài)為更理想的狀態(tài)。第2實施形態(tài)下面參照圖8對本實用新型第2實施形態(tài)的廢棄物處理設備和水泥制造設備進行說明。該圖相當于上述第1實施形態(tài)的圖1。還有，在本實施形態(tài)中，水泥制造設備200的懸掛式預熱器10和分解爐20的結(jié)構(gòu)與第1實施形態(tài)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(tài)相同，因此標以相同的符號20。除此以外，對相同結(jié)構(gòu)的構(gòu)件也標以相同的符號并省略其說明。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，同樣為了方便省略了旁通管線60的圖示，與第1實施形態(tài)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(tài)的水泥制造設備200中，懸掛式預熱裝置10被分為2個系統(tǒng)，每一系統(tǒng)具備例如5級的旋流器11。在圖左側(cè)的系統(tǒng)中，從下級吹入窯廢氣，除了沒有設置分解爐20以外，與第1實施形態(tài)結(jié)構(gòu)相同。另一方面，在圖中右側(cè)的系統(tǒng)中，設置分解爐20，這里不是流入窯廢氣，而是流入空氣淬火冷卻器40來的高溫冷卻廢氣。冷卻廢氣與第1實施形態(tài)中的窯廢氣一樣流入分解爐20的下端，作為噴流向上吹 (圖中用一點鎖線表示)。該冷卻廢氣與被引入分解爐20內(nèi)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。然后通過旋流器11逐級上升從最上級的旋流器11向廢氣管線50流出。在分解爐20的下部，與第1實施形態(tài)一樣，從旋流器11提供水泥原料(詳細圖示省略)，又設置引導從氣化爐1來的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，通過分解爐20內(nèi)向上吹的冷卻廢氣不同于窯廢氣，因為大量包
含氧氣。[0126]除了這點外，分解爐20的結(jié)構(gòu)與第1實施形態(tài)相同，被引入分解爐20內(nèi)的熱分解氣體與吹上來的冷卻廢氣混合充分燃燒。由于該燃燒，冷卻廢氣的溫度上升到900°C以上， 借助于此，可以促進被吹上來的水泥原料的分解(脫二氧化碳反應)。而且在這第2實施形態(tài)中，也利用空氣淬火冷卻器40來的廢熱使向廢棄物處理設備100的氣化爐1提供的流動化空氣升溫，因此即使是在垃圾等廢棄物中混燒比較多的脫水污泥，也能夠?qū)⒘鲃訉覫a的溫度維持于合適的范圍。也就是說，即使是像該第2實施形態(tài)那樣鄰近使冷卻廢氣流入分解爐20的水泥制造設備200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(tài)相同的效果。變形例圖9和圖10分別表示與水泥制造設備200的分解爐結(jié)構(gòu)不同的第1實施形態(tài)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都是除了關(guān)于分解爐的結(jié)構(gòu)以外與上述第1實施形態(tài)相同，因此對相同的構(gòu)件標以相同的符號并省略其說明。首先，圖9所示的變形例的分解爐70，與第1實施形態(tài)的分解爐一樣，具有設置于轉(zhuǎn)窯30的窯尾的混合室71和與其下部連通的旋轉(zhuǎn)分解室72，在該旋轉(zhuǎn)燃燒室72配設燃燒裝置73，噴出煤、天然氣、重油等燃燒產(chǎn)生的高溫燃燒氣體。如圖所示，對旋轉(zhuǎn)分解室72，將空氣淬火冷卻器40來的高溫冷卻廢氣(空氣)作為旋流引入，同時從最下一級的上一級的旋流器11提供預熱的水泥原料。該水泥原料受到燃燒裝置73來的燃燒氣體的分解，同時向混合室71移動，在這里，從下方來的窯廢氣的噴流將其吹向上方。也就是說，在混合室71中，包含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，從混合室71的最上部出口通過管道向最下一級的旋流器11輸送。還有，將氣化爐1來的熱分解氣體引入到轉(zhuǎn)窯30的入口到混合室71的出口之間或旋轉(zhuǎn)分解爐72與混合室71之間即可。另一方面，圖10所示的變形例的分解爐75與第1實施形態(tài)的分解爐具有大概相同的結(jié)構(gòu)，在上下方向上延伸設置于轉(zhuǎn)窯30的窯尾，但是在其上下的大致中央部位形成環(huán)狀的收束部75a，在該收束部75a也能將空氣引入分解爐75內(nèi)。也就是說，與上述第1實施形態(tài)一樣，能夠?qū)⒖諝獯慊鹄鋮s器40來的高溫的冷卻廢氣作為旋流引入分解爐75的下部，但是借助于從該冷卻廢氣供給通道分叉出的分叉路， 能夠?qū)⒗鋮s廢氣的一部分引向上述收束部75a，從在這里形成的導入口引向分解爐75內(nèi)。 這樣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(nèi)向上吹的窯廢氣的噴流中。在這一變形例中，也是將氣化爐1來的熱分解氣體引向轉(zhuǎn)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，而在轉(zhuǎn)窯30的入口上連接的下部管道21與懸掛式預熱器10的最下一級的旋流器11上連接的上部管道22之間利用豎立管四連接。對該豎立管四分別提供水泥原料和來自氣化爐1的熱分解氣體，借助于窯廢氣的噴流上升。熱分解氣體與窯廢氣中包含的氧氣發(fā)生反應，在豎立管四和懸掛式預熱器10 中燃燒。其他實施形態(tài)[0136]還有，上述第1、第2實施形態(tài)以及其變形例不過是例示，無意限制本實用新型及其適用物或其用途。例如在上述各實施形態(tài)中，每天調(diào)查垃圾等的發(fā)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(fā)熱量不大有急劇變化，因此其發(fā)熱量可以不必每天調(diào)查。例如2 3天一次或一周以次左右對垃圾等的發(fā)熱量進行調(diào)查即可，也可以根據(jù)脫水污泥的處理量和據(jù)此變更的流動化空氣等的溫度等不定期進行調(diào)查。而且也不一定要先調(diào)查垃圾等的發(fā)熱量然后投入脫水污泥，例如如下所述的運行方法也是可以的。也就是說，首先一邊將垃圾等投入一邊測定流動層Ia的溫度，根據(jù)該測定結(jié)果調(diào)整廢棄物的投入量使層溫度比目標值高。其后也一邊投入脫水污泥一邊測定流動層Ia的溫度，根據(jù)該測定結(jié)果調(diào)整脫水污泥的投入量，以使層溫度達到目標值。而且也考慮因地域的關(guān)系收集的垃圾等的發(fā)熱量非常高，與預定量的脫水污泥合在一起的總體的低位發(fā)熱量超過1000千卡/千克的非常好的狀況。如果是在這樣的地域， 在各實施形態(tài)等中也可以省略助燃材料的供給裝置7。同樣，如果是只處理氯成分和堿成分少的廢棄物的地域，則在各實施形態(tài)等中也可以省略旁通管線60。又，在上述各實施形態(tài)等中，將空氣淬火冷卻器40來的廢氣引入廢氣空氣加熱器 41,但是并不限于此，例如也可以在廢氣管線50中途，在氣體冷卻器53的上游側(cè)設置，只要能夠利用水泥制造設備200的廢熱即可。又可以具備同樣利用水泥制造設備200的廢熱，在投入氣化爐1之前使脫水污泥干燥用的干燥裝置。如果使脫水污泥干燥，則其低位發(fā)熱量變高，對于流動層Ia的溫度維持是有利的。而且由于脫水污泥的含水率低，也可以抑制將其投入時，流動層Ia的局部溫度下降。但是，被用于脫水污泥的干燥的熱量與水蒸汽一起排出到系統(tǒng)外，不返回水泥制造設備200。根據(jù)這一點，干燥裝置的熱源最好是采取比使用于流動化空氣升溫的廢氣空氣加熱器41等低溫的熱源，也可以設置于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(cè)。又，在上述各實施形態(tài)等中，利用水泥制造設備200 —側(cè)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，但是在這里也可以設置送風機。又，氣體輸送管線6的噴射裝置6a也可以省略。而且在廢棄物處理設備100的氣化爐1和水泥制造設備200的窯(燒成爐)等的結(jié)構(gòu)也不限于上述各實施形態(tài)。例如水泥的燒成爐不限于轉(zhuǎn)窯30，也可以是流動層窯。工業(yè)應用性如果采用本實用新型，與已有的水泥制造設備相鄰設置的廢棄物處理設備的氣化爐中，可以在垃圾等廢棄物中混燒比以往多得多的脫水污泥，能實現(xiàn)衛(wèi)生處理，因此在工業(yè)上的可利用性極大。
1權(quán)利要求1.一種廢棄物處理設備，與水泥制造設備相鄰設置，其特征在于，具備使廢棄物氣化產(chǎn)生熱分解氣體的流動床式氣化爐、將在所述氣化爐產(chǎn)生的熱分解氣體在保持含有炭和灰分的情況下輸送到從所述水泥制造設備的水泥預熱器到分解爐之間的氣體輸送通道、向所述氣化爐提供流動化空氣的空氣供給通道，以及配設于所述空氣供給通道的利用所述水泥制造設備的廢熱使提供給所述氣化爐的流動化空氣升溫的廢氣空氣加熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄物處理設備，其特征在于，所述廢棄物中包含脫水污泥， 且所述廢棄物處理設備具備能夠?qū)⒃撁撍勰嗪兔撍勰嘁酝獾膹U棄物分別投入所述氣化爐的投入裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢棄物處理設備，其特征在于，所述投入裝置形成使脫水污泥從所述氣化爐的流動層的上方的多個地方分散投入所述流動層的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢棄物處理設備，其特征在于，所述氣化爐具備向流動層提供助燃材料的燃料供給裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢棄物處理設備，其特征在于，所述燃料供給裝置配置為向流動層提供平均粒徑為0. 1 3mm的固體助燃材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項所述的廢棄物處理設備，其特征在于，具備在將所述脫水污泥提供給氣化爐之前，利用水泥制造設備的廢熱使所述脫水污泥干燥的干燥裝置。
專利摘要本實用新型提供一種包含污泥的廢棄物的處理設備。本實用新型的課題是，在使廢棄物熱分解的流動床式氣化爐(1)中，即使是對大量包含高含水率的脫水污泥的廢棄物進行處理，也能夠?qū)⒘鲃訉?1a)的溫度維持于合適的范圍。解決的手段是，在水泥制造設備(200)的附近建設包含污泥的廢棄物的處理設備(100)。該廢棄物處理設備具備使廢棄物氣化產(chǎn)生熱分解氣體的流動床式氣化爐(1)、以及將產(chǎn)生的熱分解氣體與炭和灰分一起輸送到從水泥預熱器(10)到分解爐(20)之間的氣體輸送管線(6)。利用水泥制造設備(200)的廢熱使提供給氣化爐(1)的流動化空氣升溫的廢氣空氣加熱器(41)等升溫裝置。
文檔編號C04B7/38GK202193735SQ20102057077
公開日2012年4月18日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者井上英二, 何承發(fā), 市谷升, 張長樂, 李朝暉, 李順安, 松內(nèi)孝夫, 林敏和, 汪克春, 渡邊達也, 片畑正, 郭文叁 申請人:安徽海螺川崎工程有限公司, 安徽海螺川崎節(jié)能設備制造有限公司, 安徽海螺建材設計研究院, 安徽海螺集團有限責任公司, 川崎重工業(yè)株式會社