污泥处理设备及处理方法.pdf

利用水泥制造设备（200）在污泥的处理设备（100）中处理污泥。污泥处理设备（100）具备：使脱水污泥干燥的干燥机（1）；将通过该干燥机干燥的干燥污泥搬运至水泥原料的煅烧炉（35）及烧结炉（例如回转炉（40））中的至少一个中的干燥污泥搬运装置（3）；和将来自于干燥机（1）的排气搬运至水泥原料磨机（65）的排气处理装置（66）的集尘器（66a）中的干燥机排气搬运装置（4）。通过水泥成套设备的排气处理装置（66）的集尘器（例如袋式过滤器（66a））进行来自于干燥机的排气的集尘处理。

权利要求书
1.  一种污泥处理设备，是与具备煅烧炉、烧结炉、和水泥原料磨机及其排气通路上设置的集尘器的水泥制造设备相邻设置的污泥处理设备，具备：
使脱水污泥干燥的干燥机；
将通过所述干燥机干燥的污泥（以下称为干燥污泥）搬运至所述煅烧炉及所述烧结炉中的至少一个中的干燥污泥搬运装置；和
将在所述干燥机中产生的干燥机排气搬运至所述集尘器中的干燥机排气搬运装置。

2.  根据权利要求1所述的污泥处理设备，其特征在于，
在从所述干燥机至所述集尘器的所述干燥机排气的搬运通路中还具备脱臭装置；
所述脱臭装置形成为通过将所述干燥机排气加热至规定温度以上以此使所述干燥机排气脱臭的结构。

3.  根据权利要求2所述的污泥处理设备，其特征在于，
所述脱臭装置为使燃料在炉内燃烧而加热所述干燥机排气的热风发生炉。

4.  根据权利要求2或3所述的污泥处理设备，其特征在于，
所述干燥机形成为利用被从所述脱臭装置排出的加热后的所述干燥机排气所加热的干燥用气体干燥所述脱水污泥的结构。

5.  根据权利要求2至4中任意一项所述的污泥处理设备，其特征在于，具备：
从由所述干燥机至所述脱臭装置的所述干燥机排气的搬运通路分叉，而将所述干燥机排气的一部分作为所述干燥用气体输送至所述干燥机的回流通路；和
使从所述脱臭装置排出的加热后的所述干燥机排气与流入所述回流通路的所述干燥机排气进行热交换的热交换器。

6.  根据权利要求2至5中任意一项所述的污泥处理设备，其特征在于，
具备将通过所述干燥机干燥的干燥污泥的一部分或全部作为燃料供给至所述脱臭装置的燃料供给装置。

7.  根据权利要求2至6中任意一项所述的污泥处理设备，其特征在于，
所述水泥制造设备具备将在所述烧结炉中烧结的水泥烧结物进行冷却的冷却器；
具备将所述冷却器的排气或被所述冷却器的排气加热的空气作为燃烧用空气供给至所述脱臭装置的燃烧用空气供给装置。

8.  一种方法，是在水泥制造设备及污泥处理设备中进行的污泥处理的方法，包括：
通过所述污泥处理设备的干燥机干燥污泥；
将干燥的污泥（以下称为干燥污泥）搬运至所述水泥制造设备的煅烧炉及烧结炉中的至少一个中；和
将在所述干燥机中产生的干燥机排气向设置于所述水泥制造设备的水泥原料磨机的排气通路上的集尘器搬运，通过该集尘器从所述干燥机排气中去除干燥污泥的粉尘。

9.  根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在将所述干燥机排气搬运至所述集尘器之前对所述干燥机排气进行加热脱臭。

10.  根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
使所述干燥机排气的一部分在不进行脱臭的情况下向所述干燥机回流；和
将经加热脱臭的所述干燥机排气作为热源加热向所述干燥机回流的所述干燥机排气。

说明书污泥处理设备及处理方法
技术领域
本发明涉及利用水泥的制造设备处理污泥的技术。
背景技术
近年来，在发展中国家，生活垃圾和下水污泥等的产生量增大，要求对其进行卫生处理，尤其是下水污泥的处理日渐成为问题。通常下水污泥是进行脱水后填埋，但是在进行填埋的情况下，存在发生地下水的污染和恶臭等的担忧，优选的是进行焚烧处理。以往以来在已有的垃圾焚烧炉中加入少量的脱水污泥进行混合燃烧，但是焚烧厂的建设成本高，为了焚烧而需要较大的能量，因此实际上下水污泥的焚烧处理并没有进展。
对此，存在试图着眼于水泥的制造设备的废热，通过利用该废热以此以低成本实现下水污泥的焚烧处理的趋势。在作为一个示例的专利文献1中记载了无需干燥脱水污泥，而以含水浆料状的状态直接投入至水泥窑和煅烧炉等中后进行焚烧。
又，在专利文献2中记载了在将脱水污泥通过油温干燥机进行干燥后，无需去除油分而投入至回转炉中使其燃烧。在干燥污泥时所产生的排气导入至回转炉的尾部而分解臭气成分，并且排气中所含的挥发的油分被燃烧。
此外，在与本申请人的申请相关的专利文献3中记载了在将脱水污泥通过气流干燥机干燥后，搬运至水泥的煅烧炉和回转炉等中而使其燃烧的处理方法。在该处理方法中，来自于气流干燥机的排气在设置于煅烧炉内的排气加热器中被加热脱臭后，其一部分循环至气流干燥机，剩余部分通过热交换器后排出至系统外部。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1：日本特许第3969018号公报；
专利文献2：日本特许第4231739号公报；
专利文献3：日本特开2002-273492号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
然而，在如前述专利文献1那样将脱水污泥以高含水率状态直接投入至回转炉和煅烧炉等中的情况下，存在因水分的蒸发潜热而温度局部地降低的担忧，因此实际上能够处理的污泥的量相当少。
另一方面，在如专利文献2、专利文献3那样在将污泥干燥后进行处理的情况下，来自于其干燥机的排气的处理成为问题。即，干燥机排气中含有大量的水蒸气，因此在通过袋式过滤器那样的干式集尘器进行集尘处理时存在问题，假如使用湿式集尘器则不可避免设备成本的增加。
又，在将含有大量的水蒸气的干燥机排气如前述专利文献2那样导入至回转炉的尾部时，存在破坏从煅烧炉至预热器的热平衡的担忧，其结果是可能引起燃料消耗的增大和水泥品质降低等对水泥制造设备的坏影响。
关于这一点，在如专利文献2那样干燥排气中含有挥发的油分时，因其燃烧而缓和前述热平衡的问题，但是油温干燥机的设备成本也高，而且存在不得不一直确保与污泥的处理量相对应的量的废油的困难。另外，在专利文献3中尽管记载了向系统外部排出干燥机排气的增加气体部分，但是关于该排出气体的集尘处理并没有记载。
考虑到如上述那样的问题点，本发明的目的是在利用水泥的制造设备处理污泥时，在尽量不对水泥制造工序产生坏影响的情况下，又，在不产生因臭气和二恶英类等所引起的问题的情况下，能够处理足够量的污泥，与此同时抑制成本的上升。
解决问题的手段：
本发明以与具备煅烧炉、烧结炉、和水泥原料磨机及其排气通路上设置的集尘器的水泥制造设备相邻设置的污泥的处理设备为对象，具备：使脱水污泥干燥的干燥机；将通过该干燥机干燥的干燥污泥搬运至所述煅烧炉及所述烧结炉中的至少一个中的干燥污泥搬运装置；和将在所述干燥机中产生的干燥机排气搬运至所述集尘器中的干燥机排气搬运装置；通过集尘器进行所述干燥机排气的集尘处理。
在上述结构的污泥处理设备中，首先使含水率高的脱水污泥通过干燥机干燥，因此可以使其在水泥制造设备的煅烧炉和烧结炉等中燃烧。干燥污泥具有足够的发热量，因此不仅不会对煅烧炉和烧结炉等中的燃烧产生坏影响，而且可以对其燃烧的维持产生有利的作用。干燥污泥为粉粒状，因此在流通有来自于烧结炉的排气的煅烧炉中，也容易确保燃烧时间，也可以抑制二恶英的产生，还可以减少由干燥污泥所含有的氨在水泥制造中所产生的氮氧化物。
另一方面，在干燥机中产生的干燥机排气通过设置于水泥原料磨机的排气通路上的集尘器进行集尘处理。干燥机排气中含有大量的水蒸气，但是在水泥原料磨机的排气处理装置中通常从水泥原料的预热器等导入大量的排气，通过与该排气的混合，水蒸气浓度降低，因此可以通过干式集尘器进行集尘处理。
即，可以使大量的脱水污泥干燥后，在不会对水泥的制造工序产生坏影响的情况下在煅烧炉和烧结炉（窑炉）等中混合燃烧，并且也可以将含有大量的水蒸气的干燥机排气利用水泥制造设备进行集尘处理，从而可以抑制成本的上升。
然而，使污泥干燥后的排气会发出恶臭，因此也可以在从所述干燥机至所述集尘器的所述干燥机排气的搬运通路中设置脱臭装置。脱臭装置可以考虑通过催化剂等进行的吸附、化学性脱臭等的各种装置，但是也可以是将干燥机排气加热至规定温度以上而进行脱臭处理的装置。例如，也可以是如前述专利文献3所述那样利用水泥原料的煅烧炉和烧结炉等的高温部加热干燥机排气的脱臭装置。
从使对水泥制造工序的影响极小化的观点考虑，也可以设置使燃料在炉内燃烧而加热所述干燥机排气的热风发生炉作为所述脱臭装置。在该情况下，也可以将在热风发生炉中加热至例如650～700℃以上的干燥机排气作为干燥机的热源利用。这样，可以在集尘处理之前将干燥机排气的温度降低至适当的温度，从而有利于确保集尘器的耐久性。
可以使干燥机形成为利用被从脱臭装置（热风发生炉）排出的加热后的所述干燥机排气所加热的干燥用气体干燥脱水污泥的结构。干燥用气体例如可以通过与加热后的干燥机排气混合而直接加热，也可以通过加热后的干燥机排气间接加热。又，例如也可以在污泥处理设备中具备：从由干燥机至脱臭装置（热风发生炉）的干燥机排气的搬运通路分叉，而将干燥机排气的一部分作为干燥用气体输送至干燥机的回流通路；和使从脱臭装置排出的加热后的干燥机排气与流入回流通路的干燥机排气进行热交换的热交换器。
根据上述结构，可以基本上使干燥机排气循环至干燥机而利用于脱水污泥的干燥，并且将随着该干燥所增加的气体部分通过脱臭装置（热风发生炉）加热脱臭后在水泥原料磨机的集尘器中进行集尘处理。换而言之，对于干燥机排气，仅将待排放至环境中的气体增加部分进行加热脱臭，因此可以抑制脱臭装置（热风发生炉）中的燃料的消耗。此外，使加热脱臭后的高温的干燥机排气用于循环至干燥机的干燥机排气的升温，并且可以降低集尘处理的干燥机排气的温度。
此外，也可以具备将通过干燥机干燥的干燥污泥的一部分或全部作为燃料向脱臭装置（热风发生炉）供给的燃料供给装置。又，也可以具备将在水泥制造设备中冷却由烧结炉烧结的水泥烧结物的冷却器的排气或被冷却器的排气加热的空气作为燃烧用空气供给至脱臭装置（热风发生炉）的燃烧用空气供给装置。在任意一种情况下，均可以抑制脱臭装置（热风发生炉）中的燃料的消耗。
从另一角度而言，本发明涉及在水泥制造设备及污泥处理设备中进行的污泥处理的方法，包括：通过污泥处理设备的干燥机干燥污泥；将干燥的污泥（以下称为干燥污泥）搬运至水泥制造设备的煅烧炉及烧结炉中的至少一个中；和将在干燥机中产生的干燥机排气向设置于水泥制造设备的水泥原料磨机的排气通路上的集尘器搬运，通过该集尘器从所述干燥机排气中去除干燥污泥的粉尘。
发明效果：
如上所述，根据本发明的污泥的处理设备，可以使污泥干燥后在水泥制造设备的煅烧炉等中混合燃烧，并且通过设置于水泥原料磨机的排气通路上的集尘器处理干燥机的排气，从而即使处理大量的污泥，也不会对水泥制造工序产生坏影响，而且抑制成本的上升。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施形态的污泥处理设备及水泥的制造设备的系统图；
图2是根据向热风发生炉供给干燥污泥、且使其中流入冷却器排气的第二实施形态的相当于图1的图；
图3是将根据本发明的污泥处理设备应用于另一形态的水泥成套设备中的情况的图（变形例1）；
图4是将根据本发明的污泥处理设备应用于又一形态的水泥成套设备中的情况的图（变形例2）；
图5是将根据本发明的污泥处理设备应用于又一形态的水泥成套设备中的情况的图（变形例3）；
图6是将根据本发明的污泥处理设备应用于又一形态的水泥成套设备中的情况的图（变形例4）。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施形态。图1是根据第一实施形态的污泥处理设备100、和与该污泥处理设备100相邻设置的水泥成套设备200（水泥的制造设备）的整体系统图。图1的左侧所示的污泥处理设备100是通过气流干燥机1干燥含水率高的脱水污泥而形成含水率低的干燥污泥的设备。该干燥污泥在水泥成套设备200中与水泥原料混合燃烧。可以在无需对已设置的水泥成套设备200进行较大的改造的情况下，将污泥处理设备100建设在水泥成套设备200旁边。另外，从最初成本和能量损失的消减的观点考虑，为了缩短将后述的干燥机排气从污泥处理设备100向水泥成套设备200输送的配管（第三排气管28）、以及将污泥的干粉从污泥处理设备100向水泥成套设备200输送的配管（干粉搬运管19）的配管长度，优选的是使污泥处理设备100与水泥成套设备200相邻。但是，如果能够节约地敷设这些配管（干粉搬运管19及第三排气管28），则也可以在污泥处理设备100与水泥成套设备200之间具有其他结构物（例如道路、高层建筑、墙壁、河流等），或者它们之间相隔。
–污泥处理设备-
污泥处理设备100具备：用于干燥污泥的气流干燥机1；用于预先贮留将通过气流干燥机1进行干燥的脱水污泥的污泥罐2；用于分离已通过气流干燥机1干燥的干燥污泥与干燥机排气的旋流器（cyclone）12；用于容纳干燥污泥的干粉接收罐13；用于将干燥污泥搬运至水泥成套设备200的煅烧炉35中的干燥污泥搬运装置3；用于加热干燥排气的热风发生炉22；和用于将加热的干燥机排气搬运至水泥成套设备200的水泥原料磨机65的排气处理装置66中的干燥机排气搬运装置4。
在污泥罐2中，作为一个示例，通过陆送等方式搬入并贮留下水污泥及工业废物污泥等的污泥的脱水饼（以下称为污泥饼）。污泥罐2与吸入并排出污泥饼的污泥泵5连接，污泥饼从污泥泵5通过污泥压送管6压送至气流干燥机1。污泥泵5的工作速度可以变化，从而可以调节向气流干燥机1的脱水饼的单位时间供给量。
气流干燥机1由设置于干粉接收罐13的下部的混合供料机14、破碎机10、连接混合供料机14与破碎机10的配管、连接破碎机10与旋流器12的干燥管11构成。通过污泥压送管6压送至气流干燥机1的污泥饼被供给至混合供料机14。在混合供料机14中，容纳于干粉接收罐13中的粉末状的干燥污泥（干粉）与污泥饼混合。对于污泥饼与干燥污泥的混合物，通过调节污泥饼与干燥污泥中的至少一个的混合量，以此调节含水率。作为一个示例，污泥饼的含水率为80%左右，为了容易操作，而以使混合物的含水率达到25～30%的形式调节与污泥饼混合的干燥污泥的量（循环干粉量）。调节了含水率的混合物被输送至破碎机10。
作为破碎机10的一个示例是通过笼的旋转以此破碎污泥饼与干燥污泥的混合物。混合物被破碎成适合气流干燥的大小。破碎机10与向上方延伸的干燥管11连接。在干燥管11内如后述那样流动着高温的干燥用气体（循环气体）。通过破碎机10破碎的混合物与在干燥管11中吹向上方的干燥用气体相伴，并且随着干燥用气体的流动而被搬运且干燥，成为粉末状的干燥污泥。
干燥管11的上端与旋流器12连接。作为旋流器12的一个示例是Linden型的高效率旋流器。在旋流器12中，从干燥管11流入的干燥污泥从干燥机排气中离心分离。干燥机排气是来自于气流干燥机1的排气，含有干燥用气体、从污泥蒸发的水蒸气、微量的干燥污泥的粉尘等。分离的干燥污泥落到与旋流器12的下部连接的干粉接收罐13中。干粉接收罐13的干燥污泥其一部分如上所述利用于污泥饼的含水率调节中，剩余部分通过干燥污泥搬运装置3利用于水泥成套设备200的煅烧炉35中。另外，干燥污泥不限于粉末状，也可以是粒状和薄小片状等。
又，在干粉接收罐13的上下方向的中间部位设置有与混合供料机14相同地搬出干燥污泥的一部分的搬出供料机15。通过搬出供料机15从干粉接收罐13搬出的干燥污泥，例如通过输送机等的干粉搬运机16搬入干燥污泥料斗17中。干燥污泥料斗17发挥用于暂时贮留干燥污泥的缓冲存储器的功能。
贮留在干燥污泥料斗17中的干燥污泥的含水率为10～15%左右，该干燥污泥可以通过气流悬浮并搬运。在干燥污泥料斗17的下部设置有旋转阀等的计量供给装置（未图示）。计量后的干燥污泥利用气流搬运装置18通过干粉搬运管19搬运至水泥成套设备200中。该干粉搬运管19从污泥处理设备100向水泥成套设备200延伸，干粉搬运管19的下游端与煅烧炉35的干粉供给口连接。
旋流器12的上部与第一排气管20连接，第一排气管20的下端与热风发生炉22连接。在该第一排气管20上设置有用于输送干燥机排气的第一排气鼓风机21。通过旋流器12从干燥污泥分离的干燥机排气排出至第一排气管20，并且通过第一排气管20送入热风发生炉22。
热风发生炉22发挥在炉内使煤等的燃料燃烧而将干燥机排气加热至规定温度以上以此进行脱臭处理的脱臭装置的功能。具体而言，热风发生炉22例如具备设置于大致圆筒状的外壳的一端（图的右端）的燃烧器22a。该燃烧器22a使从燃烧供给装置23供给的微粉碳（也可以是天然气和重油等）通过由鼓风机24供给的燃烧用空气进行燃烧，从而使高温的燃烧气体（热风）向外壳的另一端侧（图的左端）喷出。被该燃烧气体笼罩的干燥机排气达到有机物可被分解的温度例如650～700℃以上，从而所含有的有机物通过热分解实现脱臭。
热风发生炉22的另一端（图的左端）与第二排气管25连接，该第二排气管25从热风发生炉22向热交换器26导入高温的燃烧气体及干燥机排气。另一方面，第一排气管20与从第一排气鼓风机21和热风发生炉22之间分叉的循环管27（回流路）连接，该循环管27通过热交换器26与破碎机10连接。
根据上述结构，排出至第一排气管20的干燥机排气的一部分在热风发生炉22的前方分流而流入循环管27。流入循环管27的干燥机排气在热交换器26中与来自于热风发生炉22的热风（即，高温的燃烧气体及干燥机排气）热交换而成为温度十分高的干燥用气体，并且返回至破碎机10（即，气流干燥机1）。像这样，在干燥机1中形成有使干燥机排气（干燥用气体）循环的循环路。而且，为了在热风发生炉22中使干燥机排气被加热脱臭而增加的热量的大部分在热交换器26中提供给循环气体（干燥用气体），从而在气流干燥机1中利用于污泥的干燥。
另一方面，除去回流至气流干燥机1的部分的干燥机排气的剩余部分（即，随着污泥的干燥而所增加的干燥机排气）流入热风发生炉22。流入热风发生炉22的干燥机排气在热风发生炉22中加热脱臭，并且在热交换器26中与干燥机排气（干燥用气体）热交换而温度降低后，流出至与热交换26连接的第三排气管28。该第三排气管28从热交换器26向水泥成套设备200延伸，并且将通过第二排气鼓风机29输送的干燥机排气搬运至水泥原料磨机65的排气处理装置66或其上游侧。另外，第二排气鼓风机29不是必须的，也可以通过水泥成套设备200的引风机62的引风使干燥机排气进入。
以上，在已说明的污泥处理设备100中，干粉搬运机16、干燥污泥料斗17、气流搬运装置18及干粉搬运管19构成将干燥污泥搬运至水泥成套设备200的煅烧炉35的干燥污泥搬运装置3。又，第一排气管20、第二排气管25及第三排气管28以及第一排气鼓风机21及第二排气鼓风机29构成将干燥机排气搬运至水泥原料磨机65的排气处理装置66的干燥机排气搬运装置4。另外，在图1的示例中，使干燥机排气的一部分回流至热风发生炉22中的回流管28a以从第三排气管28分叉的形式连接，从而节约热风发生炉22的燃料。
–水泥制造设备-
水泥成套设备200在图1的示例中是具备通常的NSP窑（new suspension preheater kiln；新型悬浮预热窑）的设备。即，水泥成套设备200具备作为预热器的悬挂式预热器（suspension preheater）30、作为烧结炉的回转炉40和设置于它们之间的煅烧炉35。水泥原料在悬挂式预热器30中被预热后，在煅烧炉35中加热（煅烧）至900℃左右，在回转炉40中以1450℃左右的高温烧结。水泥烧结物从回转炉40运送至空气淬火冷却器（AQC；air quenching cooler）50，在AQC50中急冷而变成粒状的水泥熟料，进而运送至未图示的最后加工工序。
悬挂式预热器30是将在上下方向上排列设置的多级的旋流器31直列连接而成的装置。在各旋流器31中，水泥原料通过从下级吹入的高温的排气升温。关于该排气的流动，从回转炉40吹出的高温排气（以下称为窑炉排气）从煅烧炉35向最下级的旋流器31流通，并且在旋流器31中一级一级地上升而到达至最上级的旋流器31，并且流出至排气线60。
在排气线60中设置有将从悬挂式预热器30的最上级的旋流器31流出的排气（以下称为SP排气）引入并送出至烟囱61的引风机62。该引风机62为了通过悬挂式预热器30及煅烧炉35从回转炉40引入窑炉排气，而形成为与水泥成套设备200的规模相对应的大容量的设备。
在引风机62和悬挂式预热器30之间沿着SP排气的流动而依次设置有锅炉63、SP排气鼓风机64、水泥原料磨机65及排气处理装置66。锅炉63是从大致300℃以上的SP排气回收废热，并将高温的水蒸气供给至蒸汽涡轮（未图示）而进行发电的装置。水泥原料磨机65的一个示例是公知的立式辊磨机，在SP排气的供给下干燥水泥原料的同时通过多个辊与旋转台的旋转而进行磨碎。
磨碎的粉末状的水泥原料通过水泥原料搬运装置（未图示）供给至悬挂式预热器30的最上级的旋流器31中。另一方面，在通过了水泥原料磨机65的SP排气中，悬浮着水泥原料的微粉。该SP排气通过排气处理装置66的袋式过滤器66a（集尘器）进行集尘处理，从而收集水泥原料的微粉。收集的水泥原料的微粉与向悬挂式预热器30的最上级的旋流器31供给的水泥原料混合。
设置于水泥原料磨机65的排气通路中的排气处理装置66例如具备并列设置的两个袋式过滤器66a和使气体选择性地向它们中的一个流通的切换阀（未图示）。根据上述结构，即使在因进行滤布更换等的维修而停止两个袋式过滤器66a中的一个时，也可以使用两个袋式过滤器66a中的另一个。另外，集尘器不限于袋式过滤器66a，例如也可以使用电气集尘器。
在本实施形态中，在排气线60的水泥原料磨机65与排气处理装置66之间连接有从污泥处理设备100搬运干燥机排气的第三排气管28的下游端。通过该第三排气管28进行搬运的干燥机排气与通过排气线60进行搬运的SP排气一起流入排气处理装置66。因此，将SP排气和干燥机排气一同在排气处理装置66中进行集尘处理。在集尘处理中，通过袋式过滤器66a从SP排气去除水泥原料的微粉，并且从干燥机排气去除粉尘。换而言之，与SP排气相伴的水泥原料的微粉和与干燥机排气相伴的粉尘被袋式过滤器66a收集。在与干燥机排气相伴的粉尘中含有在热风发生炉22中产生的干燥污泥的燃烧灰和燃料的燃烧灰等。含有收集的水泥原料的微粉和干燥污泥的燃烧灰的粉尘作为水泥原料利用。
然而，通过水泥原料搬运装置供给至悬挂式预热器30的最上级的旋流器31的水泥原料一级一级地依次通过旋流器31的同时被高温的窑炉排气充分预热，而供给至煅烧炉35。煅烧炉35在上下方向上延伸地设置在回转炉40的尾部，并且从该回转炉40流入高温的窑炉排气，并变成喷流而吹向上方。
又，尽管未图示，但是在煅烧炉35中分别设置有作为燃料的微粉炭的供给口、与上述的干粉搬运管19的下游端连接的干粉供给口和用于使它们燃烧的空气的供给口。作为燃烧用的空气，可以利用来自于AQC50的高温的冷却器排气，冷却器排气通过煅烧炉35内的负压被吸引。如上所述，在煅烧炉35内形成窑炉排气的上升流，而固态形状的微粉炭及干燥污泥均在煅烧炉35内良好地燃烧。
而且，投入至煅烧炉35内的水泥原料粉也在随着窑炉排气的喷流而吹向上方的期间被充分加热，并且从煅烧炉35的最上部搬运至悬挂式预热器30的最下级的旋流器31中。在其中窑炉排气与水泥原料分离后流向上一级的旋流器31，另一方面，水泥原料从旋流器31的下端落下来后到达回转炉40的入口。
回转炉40由横向上长的圆筒状的回转窑构成，将该回转窑以从入口向出口稍微向下倾斜的姿势进行设置。通过使回转窑绕其轴心缓慢地旋转，以此使水泥原料搬运至出口侧。在该出口侧上配设有燃烧器41，将通过微粉炭、天然气、重油等的燃烧所形成的高温的燃烧气体向入口侧喷出。被燃烧气体笼罩的水泥原料发生化学反应（水泥烧结反应），其一部分烧结至变成半熔融状态。
水泥烧结物在AQC50中遇到冷风而急冷，变成粒状的水泥熟料。然后，尽管省略图示及说明，但是水泥熟料贮藏在熟料仓后，加入石膏等调节成分后通过磨机进行细粉碎（最后加工工序）。从水泥烧结物夺取热后升温至750℃以上的冷却器排气的大部分如上述那样作为燃烧用空气供给至煅烧炉35。借助于此，谋求在煅烧炉35中的燃烧效率的改善。
另外，冷却器排气的一部分在被锅炉（未图示）回收废热后通过袋式过滤器等的集尘器，并且从烟囱排出。该锅炉与回收SP排气的废热的锅炉63相同地将高温的水蒸气供给至蒸汽涡轮而发电。
–污泥处理设备的运行动作-
上述污泥处理设备100基本上不会被水泥成套设备200的运行条件所约束，而是基于脱水污泥的每日处理计划进行运行。即，根据预定的一日处理量，决定脱水污泥向气流干燥机1的单位时间的供给量，并据此控制污泥泵5的工作速度。通过污泥泵5在污泥压送管6中被压送的污泥饼在混合供料机14中与干燥污泥混合。污泥饼和干燥污泥的混合物在破碎机10中破碎后在干燥管11中被干燥用气体吹向上方并干燥。然后，干燥的粉末状的污泥（干燥污泥）在污泥旋流器12中与干燥机排气（干燥用气体）离心分离，而容纳于干粉接收罐13。
从干粉接收罐13搬出的干燥污泥投入至干燥污泥料斗17中。将该干燥污泥料斗17内的干燥污泥根据水泥成套设备200侧的要求进行计量，在干粉搬运管19中气流搬运，而吹入水泥的煅烧炉35。在该煅烧炉35内形成窑炉排气的上升流，固态形状的微粉碳及干燥污泥在煅烧炉35内停留四秒左右而良好地燃烧。像这样，可以有效利用干燥污泥所含有的有机物的发热量，可以削减向煅烧炉35供给的微粉碳的供给量。又，在煅烧炉35中确保干燥污泥的充分的燃烧时间，因此可以抑制因干燥污泥的不完全燃烧所导致的二恶英的生成。
在旋流器12中分离的干燥机排气的一部分作为干燥用气体回流至气流干燥机1。另一方面，因包含脱水污泥的水蒸气而体积增大的干燥机排气的剩余部分在热风发生炉22中加热至高温而脱臭。通常，干燥机排气加热至650～700℃以上时可以完全脱臭。因此，在热风发生炉22中，测定排放的热风的温度，并且以使热风的温度例如达到650℃以上的形式控制向燃烧器22a供给的微粉碳的供给量。
从热风发生炉22排放的热风含有高温的燃烧气体及干燥机排气。该热风以在热交换器26中与循环气体热交换而温度降低至200℃左右的状态在第三排气管28中流动，并且被导入至水泥原料磨机65的排气处理装置66中。导入至排气处理装置66的干燥机排气含有大量的水蒸气，但是与大量的SP排气混合后水蒸气浓度降低，因此可以通过排气处理装置66的袋式过滤器66a顺利地进行集尘处理。
根据上述污泥处理设备100，在气流干燥机1中产生的干燥机排气中，仅排放至环境中的气体增加部分在热风发生炉22中加热及脱臭处理。因此，可以抑制热风发生炉22中的燃料的消耗。又，从热风发生炉22排放的高温的干燥机排气在热交换器26中降低温度后，在水泥成套设备200的排气处理装置66中进行集尘处理。在热交换器26中，高温的干燥机排气的热量利用于回流至气流干燥机1的干燥机排气（干燥用气体）的升温。因此，即使通过污泥处理设备100处理大量的污泥，从污泥处理设备100供给的干燥机排气及干燥污泥也不会对水泥的制造工序产生坏影响（例如，热平衡被破坏、燃料消耗量增大、或者水泥品质降低等的影响）。又，在污泥处理设备100中所产生的干燥污泥在水泥成套设备200中作为燃料利用，此外，在污泥处理设备100中所产生的干燥机排气的集尘处理在水泥成套设备200中进行，以此也可以抑制水泥制造及污泥处理的成本的上升。
-第二实施形态-
接着，参照图2说明根据本发明的第二实施形态的污泥处理设备。在该第二实施形态的污泥处理设备中，将一次贮留在干燥污泥料斗17中的污泥的干粉的一部分作为燃料供给至热风发生炉22中，并且使冷却器排气作为燃烧用空气流入该热风发生炉22中，而除此以外的结构与第一实施形态相同，因此标以相同的符号100。又，对于除此以外的相同的结构的装置等也标以相同的符号，并省略其说明。
更具体而言，在该第二实施形态的污泥处理设备100中，在干粉搬运管19的中途设置有干燥污泥的分配装置7。通过分配装置7取出在干粉搬运管19中搬运的干燥污泥的一部分。取出的干燥污泥被供给至热风发生炉22的燃料供给装置23。通过燃料供给装置23，干燥污泥与微粉碳一起供给至燃烧器22a。这样，干燥污泥作为燃烧器22a的燃料利用，以此可以削减向热风发生炉22供给的微粉碳的供给量。另外，也可以与燃料供给装置23独立地设置用于向热风发生炉22内吹入干燥污泥的供给装置。
又，向燃烧器22a输送燃烧用空气的鼓风机24与从水泥成套设备200的AQC50搬运高温的冷却器排气的冷却器排气管8连接。冷却器排气为300℃以上，因此如果将冷却器排气的一部分作为燃烧用空气供给至燃烧器22a，则可以削减向热风发生炉22供给的微粉炭的供给量。
如上所述，从干粉搬运管19取出干粉的一部分并向燃料供给装置23供给的干粉分配装置7构成使干粉供给至热风发生炉22中而燃烧的干燥污泥供给装置。
-其他实施形态-
另外，上述第一实施形态及第二实施形态的说明只是例示，本发明并不用于限制其应用对象或其用途。例如，在前述各实施形态的污泥处理设备100中，通过气流干燥机1干燥脱水污泥，但是也可以使用气流干燥机以外的干燥机。
又，在前述各实施形态中，干燥污泥向水泥成套设备200的煅烧炉35输送，但是也可以将干燥污泥向煅烧炉35及回转炉40中的至少一个输送。又，也可以使干燥污泥的一部分向悬挂式预热器30供给。即，只要干燥污泥在水泥成套设备200中作为燃料有效利用，则并不限定干燥污泥的供给目的地。
又，在前述各实施形态中，从污泥处理设备100搬运干燥机排气的第三排气管28的下游端与在水泥成套设备200的排气线60中的水泥原料磨机65和排气处理装置66之间的部分连接，但是不限于此。例如，第三排气管28可以与在排气管60中的锅炉63和水泥原料磨机65之间的部分连接，也可以与悬挂式预热器30的出口连接。即，只要以使干燥机排气中含有的干燥污泥的燃烧灰在排气处理装置66中进行集尘处理的形式使第三排气管28的下游端与相对排气处理装置66上游侧的适当位置连接即可。
此外，在前述各实施形态中，为了使干燥机排气脱臭，而将干燥机排气在热风发生炉22中进行高温加热，但是干燥机排气的脱臭方法不限于此。例如，也可以通过利用水泥成套设备200的煅烧炉35、回转炉40、AQC50等的高温气体加热干燥机排气，以此使干燥机排气脱臭。或者也可以利用陶瓷催化剂和化学吸附剂等使干燥机排气脱臭。又，优选的是干燥机排气在排气系统中进行脱臭，但是根据状况也可以是干燥机排气在不脱臭的情况下输送至水泥成套设备200的排气处理装置66。在该情况下，与干燥机排气一同存在的干燥污泥的粉尘等被排气处理装置66回收。
又，在前述各实施形态中，使来自于热风发生炉22的热风（高温的燃烧气体及干燥机排气）与循环至气流干燥机1的干燥机排气在热交换器26中进行热交换，但是热风的冷却方法及循环气体的加热方法不限于此。例如，也可以将热风与循环气体混合，从而加热循环气体。然而，在该情况下，不得不将待集尘处理的干燥机排气的温度降低至袋式过滤器66a的耐热温度，因此例如可以通过锅炉回收干燥机排气的热。
又，在前述第二实施形态中，将干燥污泥作为燃料，将AQC50的冷却器排气作为燃烧用空气分别供给至热风发生炉22的燃烧器22a中，但是也可以仅干燥污泥及冷却器排气中的任意一个供给至燃烧器22a中。又，也可以使通过冷却器排气加热的空气代替冷却器排气作为燃烧用空气供给至燃烧器22a中。
-水泥成套设备的其他形态-
此外，水泥成套设备200的结构也不限于前述各实施形态，与本发明相关的污泥处理设备可以应用于例如图3～图6（变形例1～4）所示那样的各种水泥成套设备中。另外，以下例示的水泥成套设备虽然分别与前述各实施形态存在不同点，但是整体结构相同，因此标以相同的符号200。又，对于构成水泥成套设备200的装置和构件等在相同的情况下标以相同的符号，并省略其说明。
在图3所示的水泥成套设备200（变形例1）中，为了防止在悬挂式预热器30和煅烧炉35等中循环的期间气体中的氯成分和碱成分等被浓缩，而设置有旁通管路67。该旁通管路67的下端部与煅烧炉35的下部等连接而抽出气体的一部分，并且将该抽气通过冷却器67a冷却后输送至旋流器67b而对粉尘进行分级。在冷却器67a中通过鼓风机67c输送冷风，而将抽气急冷至氯化合物等的熔点以下，以此将抽气中的氯成分或碱成分形成为固体（粉尘）进行分离。
然后，在旋流器67b中抽气中的粉尘分级为粗粉和微粉，基本上不含有氯成分和碱成分等的粗粉从旋流器67b的下端落下来，而其一部分通过省略示出的回流管路67d回流至煅烧炉35。另一方面，氯成分和碱成分的浓度较高的微粉随着从旋流器67b吸出的抽气从排气管67e流入集尘器67f，从而被集尘器67f捕集。通过了集尘器67f的抽气经过鼓风机67g回流至煅烧炉，或者输送至另外的排气处理设备中。
其次，在图4所示的水泥成套设备200（变形例2）中，悬挂式预热器30分为两个系统，而每个系统例如具备五级的旋流器31。在图的左侧的系统中从下级吹入窑炉排气，并且除未设置有煅烧炉35以外，具有与前述的第一实施形态、第二实施形态的悬挂式预热器30相同的结构。
另一方面，在图的右侧的系统中设置有煅烧炉35，但是在这里流入来自于AQC50的高温的冷却器排气而不是窑炉排气。冷却器排气与前述第一实施形态、第二实施形态中的窑炉排气相同地流入煅烧炉35的下端，而吹向上方（图中用单点划线表示）。该冷却器排气与导入至煅烧炉35内的污泥的干粉混合，在使其燃烧的同时吹起水泥原料，并且到达最下级的旋流器31。然后，在旋流器31中一级一级地上升而从最上级的旋流器31流出至排气线60。
又，在图5所示的水泥成套设备200（变形例3）中，煅烧炉的结构与第一实施形态、第二实施形态不同。即，煅烧炉70具有设置于回转炉40的尾部的混合室71、和与其下部连通的旋转煅烧室72，在该旋转煅烧室72中配设有燃烧装置73，喷出通过煤、天然气、重油等的燃烧所产生的高温的燃烧气体。如图所示，在旋转煅烧室72中，来自于AQC50的高温的冷却器排气（空气）作为旋流被导入，并且从最下级的上一级的旋流器31供给预热的水泥原料。
该水泥原料遇到来自于燃烧装置73的燃烧气体而进行煅烧的同时向混合室71移动，在这里是通过来自于下方的窑炉排气的喷流吹向上方。即，在混合室71中，含有水泥原料的燃烧气体流与窑炉排气流合流，且两者在混合的同时上升。在随着该上升流吹起的期间水泥原料被充分煅烧，并且从混合室71的最上部的出口通过管搬运至最下级的旋流器31。另外，从污泥处理设备100搬运来的干粉例如导入至从回转炉40的入口至混合室71的出口之间，或者旋转煅烧室72与混合室71之间即可。
此外，在图6所示的水泥成套设备200（变形例4）中未设置有煅烧炉，而是与回转炉40的入口连接的立管75向上方延伸，其上端部与悬挂式预热器30的最下级的旋流器31连接。在该立管75中分别供给水泥原料和污泥的干粉，并且通过窑炉排气的喷流吹向上方。干粉与窑炉排气中所含有的氧气进行反应而在立管75及悬挂式预热器30中燃烧。
除此以外，在包括前述图3～图6所示的设备的实施形态的水泥成套设备200中，水泥的烧结炉不限于回转炉40，例如也可以是流化床炉。
工业应用性：
根据本发明，可以在对水泥制造工序尽量不产生坏影响的情况下，在与现有的水泥制造设备相邻设置的污泥处理设备中处理大量的脱水污泥，因此工业应用性高。
符号说明：
100      污泥处理设备；
1        气流干燥机（干燥机）；
3        干燥污泥搬运装置；
4        干燥机排气搬运装置；
7        干粉分配装置（干燥污泥供给装置）；
8        冷却器排气管；
20       第一排气管（干燥机排气的搬运通路）；
22       热风发生炉（脱臭装置）；
23       燃料供给装置；
24       鼓风机（燃烧用空气供给装置）；
25       第二排气管（干燥机排气的搬运通路）；
26       热交换器；
27       循环管（回流通路）；
200      水泥成套设备（水泥的制造设备）；
30       悬挂式预热器（预热器）；
35       煅烧炉；
40       回转炉（煅烧炉）；
50       空气淬火冷却器（AQC）；
65       水泥原料磨机；
66       水泥原料磨机的排气处理装置；
66a      袋式过滤器（集尘器）。