(57)【要約】【課題】  衣類、カーテンなどの古布からなる布状廃棄物を、セメントキルンなどのセメント焼成系へ、バーナーを用いて吹き込むことができるようにする前処理方法を提供する。【解決手段】  布状廃棄物を破砕するに当たって、廃プラスチックと混合して破砕する。廃プラスチックとしては都市ゴミとして回収される各種樹脂が混在したものを用いることができる。布状廃棄物と廃プラスチックとは、質量比で１：９９〜７０：３０程度であることが好ましい。また破砕機としては二軸破砕機などの軸式破砕機を用いる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
布状廃棄物をバーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメントクリンカー製造の際の燃料とするための、布状廃棄物の前処理方法であって、
布状廃棄物と廃プラスチックとを混合して軸式破砕機で破砕することを特徴とする布状廃棄物の前処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法で前処理した布状廃棄物を燃料の一部として用いる、セメントクリンカーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布状廃棄物の前処理方法に関する。詳しくは、布状廃棄物をバーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメント製造の際の燃料とするための、布状廃棄物の前処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント産業は、大量生産・大量消費型産業であり、省資源・省エネルギーは、それまでも、そしてこれからも最重要課題であり続けると考えられる。例えば、最も大量に製造されているポルトランドセメントを製造するためには、所定の化学組成に調製された原料を、１４５０℃〜１５５０℃もの高温で焼成してクリンカーとする必要があり、この温度を得るためのエネルギーコストは膨大なものとなる。
【０００３】
一方、近年の地球環境問題と関連して、廃棄物、副産物等の有効利用は重要な課題となっている。セメント産業、セメント製造設備の特徴を生かし、セメント製造時に原料や燃料として廃棄物を有効利用あるいは処理を行うことは、安全かつ大量処分が可能という観点から有効とされている。
【０００４】
セメント製造時に利用される燃料あるいは原燃料の燃料代替として、燃え殻、ばいじん、ダスト、木くず、廃プラスチック、廃油、廃白土、再生油、廃タイヤ、肉骨粉、ボタ、その他が挙げられる。
【０００５】
これら廃棄物をセメント製造の原燃料とする方法としては、石灰石などの他の原料と混合後に焼成系へ導入する方法、焼成系のプレヒーターや仮焼炉などにシュートを通して導入する方法、キルン窯前からバーナーを通して導入する方法などがある（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【０００６】
これら廃棄物、副産物は焼成系への導入に先立って適度な大きさに破砕されている必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２７７７８８号公報
【特許文献２】特開２０００−１６９１９６号公報
【特許文献３】特開２００６−１８３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
衣類などからなる布状廃棄物もセメント製造において処理が期待される廃棄物であるが、焼成に先だっての破砕に問題があった。即ち、バーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメントクリンカー製造の際の燃料とするためには、通常、３〜１００ｍｍ角程度となるようにサイズの制御が必要である。しかしながら、ウエス、衣類、繊維屑などは、ボールミルや竪型ミル等では殆ど破砕されることがなく、また二軸破砕機等の軸式破砕機でも破砕効率が十分なものとならないという問題があった。
【０００９】
そのため、布状廃棄物は、高い熱量をもち、燃焼残渣が少なく燃料としての価値が高く、バーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメントクリンカー製造の際の燃料とするために有効なものでありながら、充分に有効活用されていないものの一つである。
【００１０】
そこで本発明は、ウエス、衣類、繊維屑などの布状廃棄物をバーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメントクリンカー製造の際の燃料とするための前処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は上記課題を解決するため鋭意検討を進め、難破砕物とされるウエス、衣類、繊維屑などの布状廃棄物をバーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメントクリンカー製造の際の燃料とする方法について鋭意検討を行った。その結果、破砕に軸式破砕機を採用するとともに、布状廃棄物を廃プラスチックと混合して破砕機で破砕することによって布状廃棄物の破砕効率を向上できることを見出し、さらに検討を進めた結果、本発明を完成した。
【００１２】
即ち本発明は、布状廃棄物をバーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメントクリンカー製造の際の燃料とするための、布状廃棄物の前処理方法であって、
布状廃棄物と廃プラスチックとを混合して軸式破砕機で破砕することを特徴と布状廃棄物の前処理方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来、難破砕物されるウエス、衣類、繊維屑などの布状廃棄物を、所定サイズにまで破砕する破砕効率が向上する。そのため、バーナーを通して焼成系内に吹き込み、セメントクリンカー製造の際の燃料とすることが容易となる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明における布状廃棄物は、発熱量、水分、化学組成、色、燃焼残渣量など特に制限されるものではなく、その性状が布状であれは良い。さらに、性状が布状であれば、形状、織布や不織布の別など制限されるものではない。例えば、衣類、織布あるいは不織布の巻物、絨毯類、カーテン類、住宅内装材布類、自動車内装材布類などで破棄されるものが挙げられる。また化学繊維、天然繊維のいずれでもよい。
【００１５】
一方、本発明における廃プラスチックは、特に制限されるものではなく、一般にセメント原燃料として取り扱われる公知の廃プラスチックが制限なく利用される。勿論、熱可塑性あるいは熱硬化性、発熱量、水分、化学組成、色、燃焼残渣量など特に制限されるものではない。シート状のものあるいは薄手のものが好適に用いられる。
【００１６】
本発明において、布状廃棄物と廃プラスチックとの混合比率は特に限定されないが、破砕効率を考慮すると、質量比で１：９９〜７０：３０が好ましく、２：９８〜５０：５０がより好ましい。
【００１７】
本発明において焼成系とは、キルン及びプレヒーター、仮焼炉を含む。セメントクリンカー製造の際の燃料とする際のバーナーによる吹き込み位置は、焼成系内に通じる位置であれば、その位置は特に制限されるものではない。キルン窯前部、窯尻部、仮焼炉部、窯尻部や仮焼炉部へ通じるダクトやシュート等が挙げられる。可燃性物を多量に利用できるという観点から、窯前部からキルン内に吹き込む方法が好適に採用できる。
【００１８】
さらに、焼成系内に吹き込むバーナーは、公知のものが特に制限されることなく利用できる。
【００１９】
本発明における破砕機は、布状廃棄物を破砕する軸式破砕機は公知の破砕機を特に限定なく採用できる。具体的には、一軸破砕機、二軸破砕機、三軸破砕機などが挙げられる。非軸式破砕機（ボールミルなど）では本発明の効果は充分に得られない。好ましくは、破砕軸が二軸以上の多軸破砕機で粗破砕し、一軸破砕機で本破砕する方法である。多軸破砕機としては、装置コスト、メンテナンスコストなどを勘案すると二軸破砕機が最も好ましい。
【００２０】
本発明においては、破砕後の破砕物をバーナーにて吹き込むことを考慮し、上記破砕機による破砕後に、破砕物の大きさが、好ましくは１００ｍｍメッシュを通過する程度、より好ましくは２５ｍｍメッシュを通過する程度の大きさとなるようにする。
【００２１】
当該破砕機は、最終的な目的破砕サイズと原料となる布状廃棄物と廃プラスチックの性状により型式や破砕機の型式や破砕段数などの構成を選択することができる。一般に、廃プラスチックや布状物のような薄手のものは、せんだん方式の破砕機が好適に用いられ、本発明においてもせんだん方式が好ましい。
【００２２】
多軸破砕機は、２軸以上の破砕軸で破砕するものであればその破砕機の構成は特に制限されるものではなく、公知の破砕機を利用できる。例えば二軸破砕機であれば、粗破砕を目的とした平行な２軸に交互にセットされた回転歯同士の噛合いでせんだん破砕される２軸せんだん方式の破砕機が好適に用いられる。回転刃の径、回転数や破砕サイズなどの制限はないが、それぞれ、３００〜１０００ｍｍ、５〜５０ｒｐｍ、３０〜３００ｍｍ幅×５０〜７００ｍｍ長とする破砕機が好ましい。
【００２３】
一軸破砕機は、１軸で破砕するものであればその破砕機の構成は特に制限されるものではなく、公知の破砕機を利用できる。破砕を目的とした回転するドラム状のローター表面に取り付けられた回転刃と本体の固定刃との噛合いでせんだん破砕される１軸せんだん破砕機が好適に用いられる。さらに、単純に破砕室内に被破砕物を投入しただけでは原料を噛み込みにくいため、プッシャーと呼ばれる押込み装置で効率よく破砕を継続させる構造のものがさらに好適に用いられる。破砕サイズは、ローター下側に設置されたスクリーンの目開きにより規定されることが好ましい。ローター回転数などの制限はないが２０〜１０００ｒｐｍ程度が好ましい。
【００２４】
本発明における破砕工程の各破砕機の処理能力は、特に制限されるものではない。多段破砕を採用する場合、各工程において、同等処理能力であっても良いし、異なる処理能力であっても良い。連続処理あるいは工業的に処理能力のバランスを考慮すると、前工程の処理能力を大きくすることが好ましい。
【００２５】
本発明において、複数の破砕機を用いた多段破砕を採用する場合、破砕工程と破砕工程の間に、風力選別機や磁力選別機などの選別機を設けることによって、混入の可能性のある金属類などの異物等を除去することも可能である。
【００２６】
本発明では、得られる破砕物を破砕工程の中で混合して均一化される工程を構成しても、均一化するための混合工程を組み込むこともできるし、貯留工程を組み込むこともできる。
【００２７】
処理工程の中で、破砕工程と破砕工程、破砕工程と異物除去工程、破砕工程と貯留工程、貯留工程と吹き込み燃焼工程など工程と工程の間を繋ぐ輸送手段も、特に制限されるものではなく、気流による輸送、コンベアによる輸送等による輸送手段を選ぶことができる。効率や安全性を考慮して、各輸送工程で選択することができる。
【００２８】
このようにして破砕された布状廃棄物及び廃プラスチックは、バーナーを用いて容易に焼成系へと吹き込み可能となる。
【００２９】
クリンカーの製造に当たっては公知の方法を適用できる。即ち、石灰石、ケイ石などの天然原料や、石炭灰、汚泥等の廃棄物、副産物を用いてセメントクリンカーを製造する方法をそのまま適用すればよい。布状廃棄物や廃プラスチックは燃焼残渣が少なく、殆どが熱源となるため、その分、石炭、重油などの燃料を節約できる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３１】
破砕機としては、以下のものを用いた。
二軸破砕機：株式会社アーステクニカ社製ガリバー
布状廃棄物は、古布として回収された都市ゴミを、廃プラスチックは、廃プラスチックとして回収された都市ゴミを利用した。
【００３２】
比較例１
布状廃棄物を単独で二軸破砕機にかけた。同じ実験を二度行った。その結果、単位破砕量が一回目は９０ｋｇ／ｍｉｎ、二回目は９４ｋｇ／ｍｉｎであった。
【００３３】
実施例１
布状廃棄物を約２５質量％と廃プラスチックを約７５質量％として、比較例１と同様に二軸破砕機にかけた。その結果、単位破砕量は１４３ｋｇ／ｍｉｎと大幅に向上した。