專利名稱：含水被處理物的處理系統(tǒng)及含水被處理物的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)由水處理設(shè)施產(chǎn)生的剩余污泥等含水多的含水被處理物的水分進(jìn)行減量并處理成含水量少的被處理物的含水被處理物的處理系統(tǒng)、含水被處理物的處理方法以及減少剩余污泥的水分而制造干燥污泥燃料的干燥污泥制造系統(tǒng)以及干燥污泥的制造方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，在水處理中產(chǎn)生的剩余污泥、含有較多的含有害物質(zhì)的水分的土壤等由于含水量多而不易處理，且焚燒、填埋處理等很困難。另外，在進(jìn)行填埋處理時(shí)，還受場(chǎng)地 的制約，必須使含水被處理物的容積減量。由此，關(guān)于剩余污泥，公開(kāi)有例如使其干燥而容易處理的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I特開(kāi)昭59-4812號(hào)公報(bào)但是，上述專利文獻(xiàn)I所述的技術(shù)需要大規(guī)模的設(shè)施且熱介質(zhì)系統(tǒng)的維護(hù)并不容易，含水被處理物的處理也并不一定有效。因此，出現(xiàn)了對(duì)能很容易且有效地從含水被處理物中去除所含水分的含水被處理物處理系統(tǒng)、含水被處理物的處理方法的技術(shù)性要求，進(jìn)而出現(xiàn)對(duì)將剩余污泥做成能夠作為燃料或助燃材料來(lái)使用的干燥污泥的干燥污泥制造系統(tǒng)、干燥污泥的制造方法的技術(shù)性要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮這樣的情況而進(jìn)行的發(fā)明，其目的在于提供一種含水被處理物處理系統(tǒng)、含水被處理物的處理方法、干燥污泥制造系統(tǒng)及干燥污泥的制造方法，該含水被處理物處理系統(tǒng)和方法用于減少剩余污泥及含有較多的含有害物質(zhì)水分的土壤等含水多的含水被處理物的水分從而將其處理成含水量少的被處理物，該干燥污泥制造系統(tǒng)用于減少剩余污泥的水分從而由剩余污泥制造干燥污泥燃料。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出以下的方案。本發(fā)明的第一方式是一種對(duì)含水被處理物的水分進(jìn)行減量處理的含水被處理物處理系統(tǒng)，其特征在于，具備加熱水而產(chǎn)生蒸氣的蒸氣產(chǎn)生裝置；及供含水被處理物被投入的干燥裝置，所述干燥裝置利用來(lái)自所述蒸氣產(chǎn)生裝置的蒸氣加熱所述含水被處理物，以去除所述含水被處理物的水分，從而使所含水分減量。本發(fā)明的第二方式是一種對(duì)含水被處理物的水分進(jìn)行減量處理的含水被處理物的處理方法，其特征在于，由蒸氣產(chǎn)生裝置加熱水而產(chǎn)生蒸氣，將含水被處理物投入干燥裝置，在所述干燥裝置中，由來(lái)自所述蒸氣產(chǎn)生裝置的蒸氣加熱所述含水被處理物，以去除所述含水被處理物的水分，從而使所含水分減量。根據(jù)本發(fā)明的第一方式的含水被處理物處理系統(tǒng)以及第二方式的含水被處理物的處理方法，將由蒸氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的蒸氣供給到干燥裝置并加熱含水被處理物，使含水被處理物的水分蒸發(fā)而去除，以使含水被處理物的水分減量。而且，由于是用蒸氣作為加熱介質(zhì)，因此能夠通過(guò)加壓蒸氣使大量的蒸氣容易且有效地移動(dòng)，而且由于所保持的顯熱和潛熱多，所以能夠有效地加熱含水被處理物，有效地使所含水分減量。在本發(fā)明的第一方式的含水被處理系統(tǒng)中，所述干燥裝置可為間接加熱型的圓盤方式。所述干燥裝置的一個(gè)例子具備腔室；供給機(jī)構(gòu)，將含水被處理物供給到所述腔室內(nèi)；多個(gè)圓盤，能夠旋轉(zhuǎn)地配置在所述腔室內(nèi)，隨著旋轉(zhuǎn)攪拌所述腔室內(nèi)的所述含水被處理物；蒸氣供給機(jī)構(gòu)，用于將所述蒸氣供 給到在所述圓盤內(nèi)形成的蒸氣通道，并通過(guò)蒸氣的潛熱加熱所述圓盤；和排出機(jī)構(gòu)，用于從所述腔室排出水分量減少后的含水被處理物，所述蒸氣通道與所述腔室的內(nèi)部空間不連通。在此情況下，能夠通過(guò)所述圓盤并利用蒸氣潛熱有效加熱所述含水被處理物，而且蒸氣不會(huì)與腔室內(nèi)部的含水被處理物直接接觸，因此具有從裝置排出的蒸氣不會(huì)帶有臭氣的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的第一方式的含水被處理物系統(tǒng)也可以進(jìn)一步具備熱處理裝置，所述蒸氣產(chǎn)生裝置通過(guò)由所述熱處理裝置供給的排熱氣體在蒸氣產(chǎn)生裝置中產(chǎn)生蒸氣。本發(fā)明的第二方式的干燥污泥的含水被處理物處理方法也可以將由熱處理裝置產(chǎn)生的排熱氣體供給到所述蒸氣產(chǎn)生裝置。由于具有上述構(gòu)成，能夠通過(guò)由熱處理裝置產(chǎn)生的排熱氣體的熱加熱蒸氣。此外，由于干燥裝置為間接加熱型，能夠防止熱介質(zhì)直接接觸含水被處理物。其結(jié)果，第一方式的含水被處理物處理系統(tǒng)及第二方式的含水被處理物的處理方法能夠削減蒸氣制造成本。另外，由于是將水變換成蒸氣后加熱含水被處理物，因此，與用排熱氣體直接加熱的情況相t匕，能夠適用多種類型的干燥裝置。此外，能夠易于處理伴隨有干燥時(shí)從作為含水處理物的污泥產(chǎn)生的臭氣的氣體和水分。本發(fā)明的第一方式的含水被處理物處理系統(tǒng)也可以進(jìn)一步具備蒸氣渦輪機(jī)，所述蒸氣渦輪機(jī)通過(guò)來(lái)自所述蒸氣產(chǎn)生裝置的蒸氣轉(zhuǎn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的第二方式的含水被處理物處理方法也可以通過(guò)由所述蒸氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的蒸氣使蒸氣渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于具有上述構(gòu)成，能夠通過(guò)由蒸氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的蒸氣使蒸氣渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。其結(jié)果，第一方式的含水被處理物處理系統(tǒng)以及第二方式的含水被處理物的處理方法能夠通過(guò)使高溫、高壓的蒸氣適用于發(fā)電來(lái)得到很大的經(jīng)濟(jì)效果。本發(fā)明的第一方式的含水被處理物處理系統(tǒng)也可以進(jìn)一步具備使通過(guò)所述干燥裝置中的所述含水被處理物的加熱而生成的水蒸氣冷凝、回收的蒸氣回收器，并將由所述蒸氣回收器回收的水排到水處理裝置中進(jìn)行水處理。本發(fā)明的第二方式的含水被處理物處理方法也可以通過(guò)蒸氣回收器將在所述干燥裝置中加熱所述含水被處理物而產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)行冷凝，并排到水處理裝置中進(jìn)行水處理。由于具有上述構(gòu)成，能夠通過(guò)加熱含水被處理物，而由蒸氣回收器冷凝及回收由含水被處理物產(chǎn)生的蒸氣，并將其排到水處理裝置中進(jìn)行水處理。其結(jié)果，第一方式的含水被處理物處理系統(tǒng)及第二方式的含水被處理物的處理方法即便在例如含水被處理物含有有害物質(zhì)(例如，以氨、溶劑等為代表的測(cè)定為BOD的物質(zhì)、測(cè)定為COD的物質(zhì)等)的情況下，也能夠抑制有害物質(zhì)等排到外部而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，且能夠安全地進(jìn)行處理。
本發(fā)明的第三方式是一種干燥污泥制造系統(tǒng)，其特征在于，在本發(fā)明的第一方式的含水被處理物處理系統(tǒng)中，作為所述含水被處理物投入剩余污泥，去除所述剩余物污泥所含的水分而形成干燥污泥。本發(fā)明的第四方式是一種干燥污泥制造方法，其特征在于，在本發(fā)明的第二方式的含水被處理物的處理方法中，作為所述含水被處理物投入剩余污泥，去除所述剩余物污泥所含的水分而形成干燥污泥。根據(jù)本發(fā)明的含水被處理物處理系統(tǒng)、含水被處理物的處理方法以及干燥污泥制造系統(tǒng)、干燥污泥的制造方法，通過(guò)由蒸氣加熱剩余污泥，能夠容易且有效地去除剩余污泥的水分而制造干燥污泥。 根據(jù)本發(fā)明的含水被處理物處理系統(tǒng)、含水被處理物的處理方法以及干燥污泥制造系統(tǒng)、干燥污泥的制造方法，由于通過(guò)由蒸氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的蒸氣有效地加熱含水被處理物、剩余污泥，因此，能夠容易且有效地去除含水被處理物的水分。另外，能夠容易且有效地去除剩余污泥的水分而制造干燥污泥。此外，伴隨有干燥時(shí)從作為含水處理物的污泥產(chǎn)生的臭氣的氣體和水分不會(huì)未經(jīng)處理直接排放到環(huán)境中，從而能夠易于處理。


圖I是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的干燥污泥制造系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的圖。圖2是說(shuō)明在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的污泥干燥裝置示意性結(jié)構(gòu)的主視圖。圖3是在第一實(shí)施方式中的污泥干燥裝置的圓盤的正剖視圖。圖4是在第一實(shí)施方式中的污泥干燥裝置的圓盤的側(cè)剖視圖。圖5是在第一實(shí)施方式中的污泥干燥裝置的水分排水機(jī)構(gòu)的剖視圖。圖6是說(shuō)明本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及的干燥污泥制造系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的圖。符號(hào)說(shuō)明S1、S3—蒸氣；T1 一剩余污泥(含水被處理物);T2—干燥污泥；1、201—干燥污泥制造系統(tǒng)(含水被處理物處理系統(tǒng));10、210—回轉(zhuǎn)窯(熱處理裝置);11 一鍋爐(蒸氣產(chǎn)生裝置)；12—污泥干燥裝置(干燥裝置)；13—蒸氣渦輪機(jī)；14一蒸氣回收器；15—水處理裝置；16—儲(chǔ)炭裝置
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)圖I是說(shuō)明作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式利用廢熱的干燥污泥制造系統(tǒng)的圖，附圖標(biāo)記I表示干燥污泥制造系統(tǒng)。如圖I所示，干燥污泥制造系統(tǒng)I具備回轉(zhuǎn)窯(熱處理裝置)10、廢熱鍋爐(蒸氣產(chǎn)生裝置)11、污泥干燥裝置12、蒸氣渦輪機(jī)13、發(fā)電機(jī)(未圖示)、蒸氣回收器14、水處理裝置15以及儲(chǔ)炭裝置16。該干燥污泥制造系統(tǒng)I例如將污水處理廠中的由水處理而產(chǎn)生的剩余污泥Tl投入污泥干燥裝置12中，并通過(guò)加熱使水分蒸發(fā)來(lái)制造剩余污泥中所含的水分已被去除而已減量的干燥污泥燃料T2。另外，圖I所示的S I S5表示蒸氣SI、S3、水S5、水蒸氣S2、S4，它們分別通過(guò)適宜的移送機(jī)構(gòu)(例如，配管、軟管、槽等)被移送至移送地。在本說(shuō)明書(shū)中，干燥污泥燃料T2是指從被投入的剩余污泥Tl中的水分已被去除而已減量的物質(zhì)(例如，水分為40%以下)，還包括即便在從剩余污泥Tl中去除水分的狀態(tài)下不適宜作為燃料來(lái)使用，但通過(guò)進(jìn)一步的由自然干燥或其他的干燥方法等的水分去除而成為適宜作為燃料來(lái)使用的形態(tài)的物質(zhì)?；剞D(zhuǎn)窯10是例如在水泥工廠使用的眾所周知的水泥制造用回轉(zhuǎn)窯，具備預(yù)熱部10A、傾斜配置的筒狀的回轉(zhuǎn)窯主體IOB及冷卻部10C，在燃燒燃料(例如，柴油、燃?xì)?、水泥原料?的回轉(zhuǎn)窯主體IOB的內(nèi)部，邊使含有石灰石的原料Ml緩慢旋轉(zhuǎn)，邊徐徐地將其輸送，同時(shí)進(jìn)行加熱、燒成而制造水泥M2。回轉(zhuǎn)窯主體IOB的入口溫度例如約為900°C，產(chǎn)生火焰的部分的最高溫度約達(dá)1450°C。含有石灰石的原料Ml在回轉(zhuǎn)窯主體IOB內(nèi)滯留一定時(shí)間。滯留時(shí)間未被限定，例如為30分鐘。預(yù)熱部IOA由回轉(zhuǎn)窯主體IOB的排熱氣體Gl預(yù)熱含有石灰石的原料Ml。在回轉(zhuǎn)窯主體IOB內(nèi)加熱含有石灰石Ml的原料之后，排熱氣體Gl流動(dòng)到與含有石灰石的原料Ml 的投入口相反的一側(cè)，并使含有石灰石的原料Ml在含有石灰石的原料Ml移動(dòng)到回轉(zhuǎn)窯主體IOB的期間升溫。冷卻部IOC是投放由回轉(zhuǎn)窯主體IOB制造的高溫的水泥M2且將其冷卻的部分，冷卻后的水泥M2作為產(chǎn)品被輸送至下一道工序。另外，作為熱處理裝置，并不限于水泥制造用的回轉(zhuǎn)窯，也可以適用在生石灰、輕骨料(用高溫使特殊的礦物發(fā)泡的骨料)等的制造或礦石的燒成等上使用的回轉(zhuǎn)窯。另外，還可以將富含可燃物的城市垃圾的焚燒爐、家畜糞便的碳化裝置等的在進(jìn)行熱處理(包括制造)之后排放燃燒氣體的各種熱處理裝置的排熱氣體Gl作為熱源來(lái)使用。在本實(shí)施方式中，向廢熱鍋爐11的罐體內(nèi)導(dǎo)入由回轉(zhuǎn)窯10的預(yù)熱部IOA預(yù)熱含有石灰石的原料Ml以后的排熱氣體Gl (例如，200 400°C)。通過(guò)由排熱氣體Gl加熱罐體內(nèi)的水，廢熱鍋爐11產(chǎn)生水蒸氣。由廢熱鍋爐11生成的水蒸氣經(jīng)過(guò)氣水分離機(jī)成為高溫高壓的適于驅(qū)動(dòng)蒸氣渦輪機(jī)的蒸氣后，供給到蒸氣渦輪機(jī)13，未圖示的葉片旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動(dòng)未圖示的發(fā)電機(jī)。其余的水蒸氣供給到污泥干燥裝置12。另外，也可以取代排熱氣體G1，將由干燥污泥制造系統(tǒng)I制造的干燥污泥燃料T2作為燃燒材料或助燃材料，或者通過(guò)其他的燃料加熱水以產(chǎn)生蒸氣。作為污泥干燥裝置12例如可以使用圖2至圖5所示的污泥干燥裝置。該污泥干燥裝置為通過(guò)蒸氣間接地使含水被處理物干燥的間接加熱型干燥裝置。通過(guò)間接加熱含水被處理物，具有來(lái)自含水被處理物的臭氣不會(huì)進(jìn)入到作為熱介質(zhì)使用的水蒸氣中的優(yōu)點(diǎn)。圖2是示出適于剩余污泥Tl的干燥的圓盤式污泥干燥裝置12的一例的圖。該圓盤式污泥干燥裝置12具備底座121、配置在底座121的上部的圓筒狀的滾筒122、配置在該滾筒122上且繞軸線旋轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)123、使攪拌機(jī)123旋轉(zhuǎn)的未圖示的驅(qū)動(dòng)部以及將剩余污泥Tl投入滾筒122內(nèi)的加料斗125。滾筒122具備投入剩余污泥Tl的投入口 122A ;設(shè)置于滾筒122側(cè)部，用于使去除水分而水分含量減少的干燥污泥燃料T2溢流排出的排出口 122B ;空氣吸入口 122C ;以及排出從剩余污泥Tl中去除的蒸發(fā)蒸氣的排氣口 122D。滾筒122具有由外壁和內(nèi)壁構(gòu)成的套管結(jié)構(gòu)。作為熱介質(zhì)的蒸氣S3被送入由該外壁和內(nèi)壁包圍的空間。被供給到套管的蒸氣S3通過(guò)熱交換變成水S5。
滾筒122的底部設(shè)置有排水管。水S5通過(guò)該排水管排出至滾筒122的外部。被排出的水S5與蒸氣S2 —起返回到廢熱鍋爐(蒸氣發(fā)生裝置)U。攪拌機(jī)123具備旋轉(zhuǎn)軸123A ;設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸123A的外周且在軸線0方向配置的多個(gè)圓盤狀的圓盤123B ;使蒸氣S3流入這些圓盤123B的流入口 123C ;以及固定在上述旋轉(zhuǎn)軸123A上的齒輪123D。從流入口 123C流入的蒸氣S3通過(guò)形成在各圓盤123B內(nèi)部的通道，變?yōu)樗⑼ㄟ^(guò)潛熱來(lái)加熱圓盤123B。如以上說(shuō)明，滾筒122內(nèi)的剩余污泥Tl被滾筒122的內(nèi)壁及將在后面描述的攪拌機(jī)123的圓盤123B這兩者加熱。圖3為圓盤123B與旋轉(zhuǎn)軸123A的剖視圖。旋轉(zhuǎn)軸123A為中空筒形，具有與旋轉(zhuǎn)軸123A的外徑大致同一形狀的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部空間131。在該旋轉(zhuǎn)軸123A的外周面上，沿著軸線0隔開(kāi)間隔而設(shè)置有多個(gè)圓盤形狀的圓盤123B。如圖3所示，該圓盤123B的厚度在中心側(cè)厚，隨著接近其外緣部變薄。 圓盤123B為由不銹鋼等金屬形成的中空結(jié)構(gòu)，具有與圓盤123B的外形大致同一形狀的圓盤內(nèi)部空間132。在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部空間131與圓盤內(nèi)部空間132之間的旋轉(zhuǎn)軸外壁上設(shè)置有使旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部空間131與圓盤內(nèi)部空間132連通的排水管133。作為熱介質(zhì)被供給到旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部空間131中的蒸氣S3經(jīng)由排水管133向圓盤內(nèi)部空間132供給。蒸氣S3在圓盤123B的內(nèi)壁面放出潛熱并冷凝為水。結(jié)果是，圓盤123B的表面被加熱，與被加熱的圓盤123B的表面接觸的剩余污泥Tl被加熱。每一個(gè)圓盤123B具備至少一個(gè)排水管133。如圖4所示，排水管133可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸123A隔開(kāi)相同的間隔設(shè)置在多處。通過(guò)如此在多處均等地設(shè)置排水管133，能夠?qū)⒆鳛闊峤橘|(zhì)的蒸氣均等地送入到圓盤內(nèi)部空間132內(nèi)的多處。圖4為圓盤123B的側(cè)剖視圖。在圓盤內(nèi)部空間132內(nèi)設(shè)置有由分割圓盤內(nèi)部空間132的長(zhǎng)擋板134和部分分割圓盤內(nèi)部空間132的短擋板135構(gòu)成的一組分割板。長(zhǎng)擋板134從旋轉(zhuǎn)軸123A的外壁大致沿半徑方向延伸至圓盤123B的外緣部?jī)?nèi)壁。短擋板135從旋轉(zhuǎn)軸123A的外壁向圓盤123B的外緣部側(cè)沿半徑方向延伸，但未達(dá)到圓盤123B的外緣部?jī)?nèi)壁。因此，由短擋板135部分分割的圓盤內(nèi)部空間132跨越短擋板而連通。長(zhǎng)擋板134和短擋板135這一組在旋轉(zhuǎn)軸周圍從兩側(cè)包圍排水管133。而且，對(duì)于排水管133，在旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)設(shè)置短擋板135，在圓盤(軸)的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)設(shè)置長(zhǎng)擋板134。如圖4所示，一個(gè)圓盤123B在其圓盤內(nèi)部空間132內(nèi)可以具有兩組以上的由長(zhǎng)擋板134和短擋板135構(gòu)成的組。向圓盤內(nèi)部空間132送入的蒸氣S3通過(guò)圓盤123B的外壁來(lái)加熱剩余污泥Tl。由于伴隨該剩余污泥Tl的加熱的熱交換，向圓盤內(nèi)部空間132送入的蒸氣S3被冷卻，其一部分凝結(jié)為液體。該液體附著于圓盤123B的內(nèi)壁上。如圖5所示，該凝結(jié)的液體(水分)由于重力和作用在圓盤123B上的離心力而聚集在圓盤123B的外緣部?jī)?nèi)壁側(cè)。隨著圓盤的旋轉(zhuǎn)，聚集在圓盤123B的外緣部?jī)?nèi)壁側(cè)的水分S4被長(zhǎng)擋板134擋住。隨著圓盤123B的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)長(zhǎng)擋板134和短擋板135這一組向旋轉(zhuǎn)軸周向上方移位時(shí)，被長(zhǎng)擋板134擋住而聚集在圓盤123B的外緣部?jī)?nèi)壁側(cè)的水分S4保持為被相反側(cè)的短擋板135與長(zhǎng)擋板134相夾的狀態(tài)。該水分S5在重力作用下從位于短擋板135與長(zhǎng)擋板134之間的排水管133向旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部空間131內(nèi)下落。圖5為用于向污泥干燥裝置外部排出存于軸內(nèi)部空間的水分S5的水分排出機(jī)構(gòu)的剖視圖。該水分排出機(jī)構(gòu)140設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸123A的兩端中與供給蒸氣S3的端部(前端)相反一側(cè)的端部(后端)。在上述例子中，水分排出機(jī)構(gòu)140設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸123A的后端側(cè)，但在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的污泥干燥裝置中，所述水分排出機(jī)構(gòu)140也可設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸123A的上述前端側(cè)(蒸氣S3被供給的一側(cè))。水分排出機(jī)構(gòu)140具備虹吸管141、連結(jié)部142、后端蓋143、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)145和延長(zhǎng)管144。 旋轉(zhuǎn)軸123A的后端由后端蓋143關(guān)閉。在后端蓋143的中心設(shè)置有孔，并插入有延長(zhǎng)管144。在后端蓋143的形成外側(cè)端部的面上裝配有旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)145。延長(zhǎng)管144為用于向污泥干燥裝置的外部排出存于軸內(nèi)部空間131的水分S5的配管。而且，其一部分與旋轉(zhuǎn)軸123A的軸向平行延伸，以貫穿軸中心的形式從旋轉(zhuǎn)軸123A的后端通過(guò)后端蓋143的孔插入到旋轉(zhuǎn)軸123A中。延長(zhǎng)管144的插入到旋轉(zhuǎn)軸123A中的一側(cè)的端部在軸內(nèi)部空間141內(nèi)經(jīng)由連結(jié)部142與虹吸管141連通。虹吸管141為在軸內(nèi)部空間141內(nèi)向下方(重力的作用方向)延伸的配管。虹吸管141的兩端中與連結(jié)于延長(zhǎng)管144的一側(cè)的端部(后端)相反側(cè)的端部(前端)延伸至旋轉(zhuǎn)軸123A的內(nèi)周面附近。構(gòu)成水分排出機(jī)構(gòu)140的部件中的后端蓋143與旋轉(zhuǎn)軸123A —同旋轉(zhuǎn)。虹吸管141、連結(jié)部142和延長(zhǎng)管144固定。通過(guò)旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)145來(lái)保持旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)空間131的密封。在虹吸管141的前端與旋轉(zhuǎn)軸123A的內(nèi)周面之間設(shè)置有間隙，使得固定的虹吸管的前端不會(huì)妨礙旋轉(zhuǎn)軸123A的旋轉(zhuǎn)。虹吸管141的前端為具有水平的截面形狀的開(kāi)口部。而且，該開(kāi)口部與存于旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)空間131的水分S5的液面相比向更下方延伸。由于高壓的蒸氣S3被供給到旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)空間131中，存于旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)空間131的水分S5被壓力擠出，經(jīng)由虹吸管141并通過(guò)延長(zhǎng)管144及旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)145被排出到攪拌機(jī)123的外部。作為熱介質(zhì)用于含水被處理物的干燥的蒸氣S3不與含水被處理物直接接觸，所以來(lái)自含水被處理物的臭氣不會(huì)進(jìn)入到水分S5中。接下來(lái)說(shuō)明在污泥干燥裝置12中的剩余污泥Tl的干燥裝置。當(dāng)將剩余污泥Tl供給到加料斗125時(shí)，剩余污泥Tl通過(guò)螺桿125A被移送至出口125B側(cè)，并經(jīng)由投入口 122A投入到滾筒122內(nèi)。投入到滾筒122內(nèi)的剩余污泥Tl與因從蒸氣流入口 123C流入的蒸氣S3在圓盤123B內(nèi)流通而被加熱的圓盤123B的表面接觸而被加熱。其結(jié)果，剩余污泥Tl所含的水分成為蒸發(fā)蒸氣而被去除。在干燥裝置12中，由蒸氣S3冷凝形成的水S5與來(lái)自渦輪機(jī)13的蒸氣S2 —起返回到廢熱鍋爐11。從剩余污泥Tl蒸發(fā)的蒸發(fā)蒸氣從排氣口 122D排出。另外，干燥污泥燃料T2從排出口 122B排出。這樣，通過(guò)使用干燥裝置12，能夠有效地制造干燥污泥燃料。蒸氣渦輪機(jī)13與未圖示的發(fā)電機(jī)連結(jié)，且通過(guò)從廢熱鍋爐11送來(lái)的水蒸氣與渦輪機(jī)葉片沖撞而旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)該蒸氣渦輪機(jī)13使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電力。向蒸氣渦輪機(jī)13供給的蒸氣SI例如為250°C 500°C、壓力為5 25Mpa，在蒸氣渦輪機(jī)13中溫度下降而成為水蒸氣S2，水蒸氣S2回流到廢熱鍋爐11的罐體中。另外，也可以將在蒸氣渦輪機(jī)13中使用過(guò)的蒸氣排到系統(tǒng)外。蒸氣回收器14是用于回收從由污泥干燥裝置12加熱的剩余污泥Tl中產(chǎn)生的排氣S4,并將其冷凝為水分來(lái)回收的裝置，即便在剩余污泥Tl包含的水分中含有有害物質(zhì) (例如，測(cè)定為BOD的物質(zhì)、測(cè)定為COD的物質(zhì)等)的情況下，也抑制有害物質(zhì)直接排放到大氣中。水處理裝置15能夠使用例如生物式、化學(xué)式、物理式的眾所周知的水處理裝置。該水處理裝置15將由蒸氣回收器14回收的水的BOD、C0D、有害物等有效地調(diào)整為符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的范圍，并排放到干燥污泥燃燒制造系統(tǒng)I的外部。儲(chǔ)炭裝置16是用于儲(chǔ)存已被制造的干燥污泥T2的裝置，在本實(shí)施方式中，臨時(shí)儲(chǔ)存已被制造的干燥污泥T2，并將其作為水泥原料向回轉(zhuǎn)窯10供給。干燥污泥T2能夠粉碎以用作水泥原料或助燃劑。另外，已被制造的干燥污泥T2除了作為助燃材料在回轉(zhuǎn)窯10中燃燒以外，也可以作為燃料燃燒，還可以在回轉(zhuǎn)窯10以外的地方燃燒。另外，已被制造的干燥污泥T2也可以不作為燃料而是在填埋用物資、土袋等其他的用途中使用，還可以將干燥的被處理物作為在最終處理場(chǎng)所進(jìn)行處理的對(duì)象。下面說(shuō)明干燥污泥制造系統(tǒng)I的作用。I)使回轉(zhuǎn)窯10運(yùn)轉(zhuǎn)。在正常的狀態(tài)下，投入到預(yù)熱部IOA的含有石灰石的原料Ml被移送至回轉(zhuǎn)窯主體10B。在回轉(zhuǎn)窯主體IOB中，燃料燃燒，加熱經(jīng)過(guò)預(yù)熱的含有石灰石的原料Ml,以制造水泥M2,已被制造的水泥M2被移送至冷卻部IOc并被冷卻，且作為產(chǎn)品被取出。2)在回轉(zhuǎn)窯主體IOB中，加熱含有石灰石的原料Ml以后產(chǎn)生的燃燒氣體(例如，600 1000°C)被排出到預(yù)熱部10A，在預(yù)熱部IOA加熱含有石灰石的原料Ml后，作為排熱氣體Gl從預(yù)熱部IOA排出。3)從預(yù)熱部IOA排出的排熱氣體Gl被送至廢熱鍋爐11，并加熱罐體內(nèi)的水而產(chǎn)
生蒸氣。4)由廢熱鍋爐11產(chǎn)生的蒸氣例如經(jīng)過(guò)氣水分離而成為高溫、高壓的蒸氣S I后，被送至蒸氣渦輪機(jī)13，供以發(fā)電。另一方面，移送到蒸氣渦輪機(jī)13的剩余的蒸氣S3冷卻后(150°C 200°C的溫度較低的蒸氣)被移送至污泥干燥裝置12。將蒸氣S3供給到污泥干燥裝置12之后，將剩余污泥Tl投入污泥干燥裝置12內(nèi)，在污泥干燥裝置12的內(nèi)部加熱被投入的剩余污泥Tl，蒸發(fā)、去除剩余污泥Tl的水分，制造干燥污泥燃料T2。
剩余污泥Tl的水分通過(guò)污泥干燥造裝置12被去除而減量至例如含水量為30 40%,從而制造出干燥污泥燃料T2。在污泥干燥裝置12中被加熱的剩余污泥Tl會(huì)產(chǎn)生例如含有害物質(zhì)的水分，但通過(guò)蒸氣回收器對(duì)該水蒸氣進(jìn)行冷凝及回收后，移送至水處理裝置并進(jìn)行水處理。通過(guò)水處理，去除有害物質(zhì)，并使BOD、COD成為許可的范圍內(nèi)后排放到系統(tǒng)外。如上述說(shuō)明，根據(jù)污泥干燥燃料制造系統(tǒng)1，能夠?qū)⒂蓮U熱鍋爐11產(chǎn)生的蒸氣供給到污泥干燥裝置12并加熱剩余污泥Tl，且使剩余污泥Tl的水分蒸發(fā)而減量。根據(jù)污泥干燥燃料制造系統(tǒng)I，由于通過(guò)由回轉(zhuǎn)窯10產(chǎn)生的排熱氣體Gl的熱產(chǎn)生蒸氣，因此能夠削減蒸氣產(chǎn)生成本。另外，由于是變換成蒸氣后加熱剩余污泥Tl，因此與用排熱氣體Gl直接加熱剩余污泥Tl的情況相比，能夠適用多種類型的污泥干燥裝置。而且，能夠有效地制造干燥污泥燃料T2。
根據(jù)污泥干燥燃料制造系統(tǒng)1，由于通過(guò)由廢熱鍋爐11產(chǎn)生的蒸氣使蒸氣渦輪機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng)，并使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，除了發(fā)電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效果以外還能夠有效利用不適合發(fā)電的蒸氣。根據(jù)污泥干燥燃料制造系統(tǒng)1，由于通過(guò)蒸氣回收器冷凝及回收加熱剩余污泥Tl而產(chǎn)生的蒸氣，并排出到水處理裝置15以進(jìn)行水處理，因此，即便在例如剩余污泥Tl含有有害物質(zhì)(例如，氨等)的情況下，也能夠不使有害物質(zhì)排放到外部，從而抑制對(duì)環(huán)境的影響，安全地進(jìn)行處理。另外，關(guān)于在上述實(shí)施方式中記載的技術(shù)性事項(xiàng)，能夠在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中，針對(duì)干燥污泥制造系統(tǒng)I具備廢熱鍋爐11、污泥干燥裝置12、蒸氣渦輪機(jī)13、發(fā)電機(jī)(未圖示)、蒸氣回收器14、水處理裝置15及儲(chǔ)炭裝置16的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但例如關(guān)于蒸氣渦輪機(jī)13、發(fā)電機(jī)(未圖示)、蒸氣回收器14、水處理裝置15及儲(chǔ)炭裝置16，可以根據(jù)需要而設(shè)置。另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)作為污泥干燥裝置12適用圓盤式污泥干燥裝置的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以適用其他方式的干燥裝置。另外，也可以取代廢熱鍋爐11使用通常的鍋爐。在上述實(shí)施方式中，對(duì)使剩余污泥Tl干燥來(lái)制造干燥污泥燃料的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也能夠適用于土壤及其他的含水被處理物。另外，對(duì)污泥干燥裝置12為滾筒式干燥裝置的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以使用其他形式的干燥裝置。(第二實(shí)施方式)以下參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖6為說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的利用廢熱的干燥污泥制造系統(tǒng)的圖，附圖標(biāo)記210表示干燥污泥制造系統(tǒng)。此外，與上述實(shí)施方式相同的部件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。該圖6所示的本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的干燥污泥制造系統(tǒng)201與第一實(shí)施方式所涉及的干燥污泥制造系統(tǒng)I同樣地，具備回轉(zhuǎn)窯(熱處理裝置)210、廢熱鍋爐(蒸氣產(chǎn)生裝置)11、污泥干燥裝置12、蒸氣渦輪機(jī)13、發(fā)電機(jī)(未圖示)、蒸氣回收器14、水處理裝置15以及儲(chǔ)炭裝置16。第二實(shí)施方式涉及的干燥污泥制造系統(tǒng)201除了上述構(gòu)成要素外還包含以下要素。第二實(shí)施方式涉及的干燥污泥制造系統(tǒng)201在用于使蒸氣從廢熱鍋爐11向蒸氣渦輪機(jī)13流動(dòng)的第一蒸氣通道220、或用于使蒸氣從蒸氣渦輪機(jī)13向廢熱鍋爐11流動(dòng)的第二蒸氣通道221上具有將蒸氣的一部分向污泥干燥裝置12抽出的閥17。此外，閥17可以在第一蒸氣通道220及第二蒸氣通道221上均具備。閥17的開(kāi)度根據(jù)干燥污泥裝置12所需要的熱容量而被適當(dāng)調(diào)節(jié)。在供給到污泥干燥裝置12的剩余污泥Tl的量較多的情況、在剩余污泥Tl所含的水分較多的情況以及在 需要的干燥污泥的干燥度較高的情況下，被較大地設(shè)定。此外，在相反的情況下，閥17的開(kāi)度被較小地設(shè)定，由蒸氣渦輪機(jī)13的發(fā)電優(yōu)先。第二蒸氣通道221所具備的閥17向污泥干燥裝置12供給由廢熱鍋爐11產(chǎn)生的蒸氣中未被蒸氣渦輪機(jī)13用于發(fā)電的蒸氣。在第二蒸氣通道221中流動(dòng)的蒸氣可以僅一部分也可以全部向污泥干燥裝置212供給。在連結(jié)上述閥17與污泥干燥裝置12的上述通道上設(shè)置有加濕器18。通過(guò)該加濕器18，向污泥干燥裝置12供給的蒸氣的飽和水蒸氣量升高至飽和狀態(tài)。通過(guò)向污泥干燥裝置12供給飽和度高的蒸氣，能夠增加傳熱效率(系數(shù))，由此，能夠更有效地向剩余污泥Tl傳遞由水泥制造設(shè)施產(chǎn)生的排氣所含的熱，從而實(shí)現(xiàn)有效的污泥干燥。本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的干燥污泥制造系統(tǒng)201組裝到水泥制造設(shè)施的一部分中。所謂水泥制造設(shè)施的一部分是指圖6所示的原料供給部230和回轉(zhuǎn)窯210。回轉(zhuǎn)窯210是在水泥工廠使用的水泥制造用回轉(zhuǎn)窯，具備預(yù)熱部210A、回轉(zhuǎn)窯主體210B及冷卻部210C，在燃燒燃料(例如，柴油、燃?xì)狻⑺嘣系?的回轉(zhuǎn)窯主體210B的內(nèi)部，邊使含有石灰石的原料Ml緩慢旋轉(zhuǎn)，邊徐徐地將其輸送，同時(shí)進(jìn)行加熱、燒成而制造水泥M2?；剞D(zhuǎn)窯主體210B的入口溫度例如約為900°C，產(chǎn)生火焰的部分的最高溫度約達(dá)1450°C，含有石灰石的原料Ml在回轉(zhuǎn)窯主體210B內(nèi)滯留一定時(shí)間。滯留時(shí)間未被限定，例如為30分鐘。預(yù)熱部210A由回轉(zhuǎn)窯主體210B的排熱氣體Gl預(yù)熱含有石灰石的原料Ml。在回轉(zhuǎn)窯主體210B內(nèi)加熱含有石灰石Ml的原料之后，排熱氣體Gl流動(dòng)到與含有石灰石的原料Ml的投入口相反的一側(cè)，并使含有石灰石的原料Ml在含有石灰石的原料Ml移動(dòng)到回轉(zhuǎn)窯主體2IOB的期間升溫。冷卻部210C是投放由回轉(zhuǎn)窯主體210B制造的高溫的水泥M2且將其冷卻的部分，冷卻后的水泥M2作為產(chǎn)品被輸送至下一道工序。儲(chǔ)炭裝置16中儲(chǔ)存的干燥污泥T2能夠作為燃料或原料向水泥制造設(shè)施供給。在將干燥污泥T2作為燃料向水泥制造設(shè)施供給時(shí)，從設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯主體210B的加熱燃燒器上的入口 E3供給干燥污泥T2。在將干燥污泥T2作為原料向水泥制造設(shè)施供給時(shí)，從設(shè)置在原料供給部230上方的入口 E2，或者從設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯主體210B的上游側(cè)的入口 El供給干燥污泥T2。
如上所述，本發(fā)明的第二實(shí)施方式的干燥污泥制造裝置組裝到水泥制造設(shè)施的一部分中。而且，由水泥制造設(shè)施產(chǎn)生的廢熱處理氣的熱被用于在干燥污泥制造裝置中產(chǎn)生蒸氣。該蒸氣作為熱介質(zhì)被用于剩余污泥Tl的加熱及干燥。而且，獲得的干燥污泥T2在水泥制造設(shè)施中作為燃料或原料被再利用。這樣，干燥污泥制造裝置與水泥制造設(shè)施互相供給相互需要的東西(熱或物質(zhì))，所以通過(guò)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的干燥污泥制造裝置能夠更有效地利用能量和物質(zhì)。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的含水被處理物處理系統(tǒng)、含水被處理物的處理方法以及干燥污泥制造系統(tǒng)、干燥污泥的制造方法，能夠有效地進(jìn)行含水被處理物的處理并由剩余污泥制造干燥污泥，因此，可在產(chǎn)業(yè)上利用。
權(quán)利要求
1.一種含水被處理物處理系統(tǒng)，對(duì)含水被處理物的水分進(jìn)行減量處理，其特征在于，具備: 加熱水而產(chǎn)生蒸氣的蒸氣產(chǎn)生裝置；以及 供含水被處理物被投入的干燥裝置， 所述干燥裝置利用來(lái)自所述蒸氣產(chǎn)生裝置的蒸氣加熱所述含水被處理物，以去除所述含水被處理物的水分，從而使所含水分減量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含水被處理物處理系統(tǒng)，所述干燥裝置為間接加熱型的圓盤方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的含水被處理物處理系統(tǒng)，進(jìn)一步具備熱處理裝置，所述蒸氣產(chǎn)生裝置通過(guò)由所述熱處理裝置供給的排熱氣體在蒸氣產(chǎn)生裝置中產(chǎn)生蒸氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的含水被處理物處理系統(tǒng)，進(jìn)一步具備蒸氣渦輪機(jī)，所述蒸氣渦輪機(jī)通過(guò)來(lái)自所述蒸氣產(chǎn)生裝置的蒸氣而轉(zhuǎn)動(dòng)并使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的含水被處理物處理系統(tǒng)，進(jìn)一步具備對(duì)通過(guò)所述干燥裝置中的所述含水被處理物的加熱而生成的水蒸氣進(jìn)行冷凝、回收的蒸氣回收器，并將由所述蒸氣回收器回收的水排出到水處理裝置中進(jìn)行水處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含水被處理物處理系統(tǒng)，進(jìn)一步具備對(duì)通過(guò)所述干燥裝置中的所述含水被處理物的加熱而生成的水蒸氣進(jìn)行冷凝、回收的蒸氣回收器，并將由所述蒸氣回收器回收的水排出到水處理裝置中進(jìn)行水處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的含水被處理物處理系統(tǒng)，其特征在于， 將剩余污泥作為所述含水被處理物來(lái)投入，并去除所述剩余污泥所含的水分而形成干燥污泥。
8.一種含水被處理物的處理方法，對(duì)含水被處理物的水分進(jìn)行減量處理，其特征在于， 由蒸氣產(chǎn)生裝置加熱水而產(chǎn)生蒸氣， 將含水被處理物投入干燥裝置中， 在所述干燥裝置中，由來(lái)自所述蒸氣產(chǎn)生裝置的蒸氣加熱所述含水被處理物，以去除所述含水被處理物的水分，從而使所含水分減量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含水被處理物的處理方法， 將由熱處理裝置產(chǎn)生的排熱氣體供給到所述蒸氣產(chǎn)生裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的含水被處理物的處理方法， 通過(guò)由所述蒸氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的蒸氣使蒸氣渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的含水被處理物的處理方法， 通過(guò)蒸氣回收器使在所述干燥裝置中加熱所述含水被處理物而產(chǎn)生的水蒸氣冷凝后，將其排出到水處理裝置中并進(jìn)行水處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的含水被處理物的處理方法， 通過(guò)蒸氣回收器使在所述干燥裝置中加熱所述含水被處理物而產(chǎn)生的水蒸氣冷凝后，將其排出到水處理裝置中并進(jìn)行水處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的含水被處理物的處理方法，其特征在于， 將剩余污泥作為所述含水被處理物來(lái)投入，并去除所述剩余污泥所含的水分而形成干燥污泥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含水被處理物處理系統(tǒng)、含水被處理物的處理方法、干燥污泥制造系統(tǒng)及干燥污泥的制造方法，該含水被處理物處理系統(tǒng)用于使剩余污泥、含有較多的含有害物質(zhì)的水分的土壤等的含水多的含水被處理物的水分減少而處理成含水量少的被處理物，該干燥污泥制造系統(tǒng)用于減少剩余污泥的水分，從而由剩余污泥制造干燥污泥燃料。一種干燥污泥制造系統(tǒng)(1)，對(duì)剩余污泥(T1)的水分減量而制造干燥污泥燃料(T2)，其特征是具備產(chǎn)生蒸氣的廢熱鍋爐(11)及供剩余污泥(T1)被投入的干燥裝置(12)，所述干燥裝置(12)利用來(lái)自所述廢熱鍋爐(11)的蒸氣加熱所述剩余污泥(T1)，去除所述剩余污泥(T1)的水分，使所含水分減量。
文檔編號(hào)C10L5/46GK102964049SQ20121030642
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者三浦榮一, 柴田耕作 申請(qǐng)人:三菱綜合材料管理(上海)有限公司, 三菱綜合材料技術(shù)株式會(huì)社