(57)【要約】【課題】粘度調整や新規バーナーの導入を行わずに高粘性廃油をキルンバーナーで利用することができ、低発熱量の燃焼灰も利用することのできるセメントキルンバーナー用燃料の製造方法等を提供する。【解決手段】高粘性廃油と燃焼灰とを混合してセメントキルンバーナー用燃料を製造する。高粘性廃油と燃焼灰との混合物の最大粒径を１０ｍｍ以下に調整することができ、燃焼灰に総発熱量３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満のものを用いることもできる。総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満の燃焼灰を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中０重量部以上６５重量部以下混合し、高粘性廃油を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中２５重量部以上８０重量部以下混合することができる。総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上のセメントキルンバーナー用燃料を得ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高粘性廃油と燃焼灰とを混合することを特徴とするセメントキルンバーナー用燃料の製造方法。
【請求項２】
前記高粘性廃油と燃焼灰との混合物の最大粒径を１０ｍｍ以下に調整することを特徴とする請求項１に記載のセメントキルンバーナー用燃料の製造方法。
【請求項３】
燃焼灰に総発熱量３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満のものを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のセメントキルンバーナー用燃料。
【請求項４】
総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満の燃焼灰を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中０重量部以上６５重量部以下混合することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のセメントキルンバーナー用燃料。
【請求項５】
高粘性廃油を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中２５重量部以上８０重量部以下混合することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセメントキルンバーナー用燃料。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の方法によって製造されたことを特徴とするセメントキルンバーナー用燃料。
【請求項７】
総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上であることを特徴とする請求項６に記載のセメントキルンバーナー用燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントキルンの窯前部においてキルンバーナー用燃料として利用可能な燃料を廃棄物から製造する方法、及びその方法によって製造されたセメントキルンバーナー用燃料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コールタール等の高粘性廃油をリサイクルする技術として、木屑や廃畳等の吸収材に高粘性廃油を混合、含浸させ、セメント焼成炉用燃料を製造する技術がある。例えば、特許文献１には、廃塗料スラッジ等の不溶性固体を含む高粘性の廃スラッジを解砕機により解砕し、解砕物と廃油吸収材とを直接混合し、廃油系固体燃料を製造する方法が提案されている。
【０００３】
しかし、上記特許文献１に記載の廃油系固体燃料は、その形状等から利用可能な部位が仮焼炉部に略々制限されるため、処理可能な高粘性廃油量には限度がある。セメント焼成炉における高粘性廃油のさらなる利用を推進するには、セメントキルンの窯前部においてキルンバーナー用燃料として利用する必要がある。
【０００４】
一方、燃焼灰は、その由来等から発熱量が異なり、発熱量によって用途が異なるが、今後、電力供給体制が火力発電主体となることを考えた場合、石炭灰等の低発熱量燃焼灰の有効利用技術として、燃料用途での技術開発が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２１５７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、廃油系固体燃料をキルンバーナー用燃料として利用するには、廃油系固体燃料を加熱するか、低粘性燃料と混合することで噴射可能な程度に粘度を低下させるか、高粘度燃料に対応するバーナーを新規に導入する必要がある。
【０００７】
また、石炭灰等の低発熱量の燃焼灰は、適当な発熱量を必要とするセメント焼成炉におけるキルンバーナー用燃料とはなりえず、セメント原料として利用されるのがほとんどであった。
【０００８】
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、粘度調整や新規バーナーの導入を行わずに高粘性廃油をキルンバーナーで利用することができると共に、低発熱量の燃焼灰もキルンバーナー用燃料として利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、セメントキルンバーナー用燃料の製造方法であって、高粘性廃油と燃焼灰とを混合することを特徴とする。ここで、高粘性廃油とは、コールタール、アスファルト、重油、木質タール、廃油又は溶剤の蒸留残渣、廃インク、廃グリス等の粘度が１，０００〜５０，０００ｃＰの廃油類をいう。また、燃焼灰とは、微粉炭、重油、コークス、廃棄物固形燃料等の燃料を燃焼した際に発生する灰類をいう。
【００１０】
そして、本発明によれば、高粘性廃油と燃焼灰とを混合することで、高粘性廃油を燃焼灰に付着させて粒状固形物を得ることができるため、粘度調整や新規バーナーの導入を行わずに高粘性廃油をキルンバーナーで利用することができる。また、低発熱量の燃焼灰であっても、高粘性廃油と混合することで混合物全体の発熱量を高くすることができるため、セメントキルンバーナー用燃料として利用することができる。
【００１１】
上記セメントキルンバーナー用燃料の製造方法において、前記高粘性廃油と燃焼灰との混合物の最大粒径を１０ｍｍ以下に調整することで、セメントキルンバーナー用燃料として好適に用いることができる。
【００１２】
また、燃焼灰に総発熱量３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満のものを用いることも可能であり、従来燃料として全く利用することができなかった燃焼灰を利用することができる。
【００１３】
さらに、総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満の燃焼灰を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中０重量部以上６５重量部以下混合することができ、これによって、セメントキルンバーナー用として十分な発熱量を有する燃料を得ることができる。
【００１４】
また、高粘性廃油を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中２５重量部以上８０重量部以下混合することができ、これによって、発熱量、付着性及び粒径のすべてにおいてセメントキルンバーナー用に適合した燃料を得ることができる。
【００１５】
また、本発明は、セメントキルンバーナー用燃料であって、上記いずれかの方法によって製造されたことを特徴とする。この燃料によれば、粘度調整や新規バーナーの導入を行わずにキルンバーナーで利用することができる。
【００１６】
上記セメントキルンバーナー用燃料の総発熱量を３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上とすることで、セメントキルンバーナー用燃料として好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、粘度調整や新規バーナーの導入を行わずに高粘性廃油をキルンバーナーで利用可能とすることができると共に、低発熱量の燃焼灰もキルンバーナー用燃料として利用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００１９】
上述のように、本発明では、高粘性廃油と燃焼灰とを混合することにより、セメントキルンバーナー用燃料を製造する。高粘性廃油とは、上記列挙したコールタール、アスファルト、重油等であり、これらを単独で、又は２種以上を同時に用いることもできる。さらに、燃焼灰とは、微粉炭や廃棄物固形燃料等の燃料を燃焼した際に発生する灰類をいうが、発熱量の異なる灰を混合使用してもよく、混合する高粘性廃油が発熱量を有するため、発熱量が０の燃焼灰を利用することもできる。
【００２０】
上記高粘性廃油及び燃焼灰を混合するするにあたって、回転羽式、パドル式、リボン式等の一般的な混合機を用いることができ、混合撹拌により、高粘性廃油を燃焼灰に付着させ、最大粒径を１０ｍｍ以下の混合粒状固形物を得ることができる。
【００２１】
高粘性廃油は、付着性を有するため、セメントキルンバーナーへの搬送管路内に付着する虞があるが、燃焼灰との混合比を調整することでこの問題を解決することができる。
【００２２】
また、セメントキルンバーナー用燃料としての発熱量の制御は、
（１）発熱量で区分した燃焼灰種の混合比と、
（２）高粘性廃油と燃焼灰の混合比の２つの比率調整を組み合わせることで行うことができる。
例えば、上記（１）の燃焼灰の発熱量（総発熱量）での区分例は、
低発熱灰（例：石炭灰）：３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満
高発熱灰（例：重油灰）：３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上
である。
【００２３】
以下の試験例において実証されるように、高粘性廃油と燃焼灰との混合比は、総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ未満の燃焼灰（低発熱灰）を用いた場合には、燃焼灰を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中０重量部以上６５重量部以下混合することができる。燃焼灰がセメントキルンバーナー用燃料１００重量部中６５重量部を超えると、燃料の発熱量が低下し過ぎるため好ましくない。
【００２４】
また、高粘性廃油を、セメントキルンバーナー用燃料１００重量部中２５重量部以上８０重量部以下混合することができる。高粘性廃油の混合比がセメントキルンバーナー用燃料１００重量部中２５重量部未満の場合には、燃料の発熱量が低下し過ぎるため好ましくなく、８０重量部を超えると、付着性が強くなり、また、粒径の大きい“ダマ”が生成されるため好ましくない。
【００２５】
次に、本発明に係るセメントキルンバーナー用燃料の試験例について説明する。
【００２６】
（１）試験に用いた材料は、以下の通りである。
高粘性廃油：コールタール（総発熱量７，８００ｋｃａｌ／ｋｇ、粘度１２，９００〜１８，５００ｃＰ）
低発熱灰：石炭灰（総発熱量２００ｋｃａｌ／ｋｇ）
高発熱灰：石油コークス及び重油混焼灰（総発熱量７，５００ｋｃａｌ／ｋｇ）
（２）高粘性廃油と燃焼灰との混合には、パドル式混合機を使用した。
【００２７】
（３）上記高粘性廃油と燃焼灰との混合によって得られた混合物について、総発熱量、粒径及び付着性について測定又は試験を行った。測定・試験方法及び評価基準は、以下の通りである。
（３−１）総発熱量
総発熱量測定：ＪＩＳ  Ｚ  ７３０２−２  「廃棄物固形化燃料−第２部：発熱量試験方法」に準拠。熱量計は島津製作所製  熱研式自動ボンブ熱量計ＣＡ−４ＰＪを使用。
評価基準  ○：３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上
（３−２）粒径
ふるい試験：ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１  「試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定する、２ｍｍ、４ｍｍ、８ｍｍのふるいを使用。この試験は、混練による“ダマ”の生成状況を確認するために行った。
評価基準    ○：８ｍｍふるい全通
（３−２）付着性
付着性試験：φ１２０ｍｍ×Ｌ１５０ｍｍのステンレス製円筒状容器（容量１．７リットル）に、廃油と燃焼灰の混練物１００ｇ入れ、容器を４６ｒｐｍの回転数で２０分回転させた後の容器内壁に付着する試料重量を測定した。
評価基準    ○：１％以下    △：１〜３％    ×：３％を超える
【００２８】
（４）試験結果
表１に燃焼灰と高粘性廃油の配合割合（重量部）を示す。
【００２９】
【表１】
2014062205.tif 000002
【００３０】
低発熱灰の配合割合が６５重量部以下、及び高粘性廃油の配合割合が２５重量部以上８０重量部以下の場合が実施例（Ｎｏ．４〜１０）であり、これら以外が比較例（Ｎｏ．１〜３、１１）である。
【００３１】
表２に総発熱量の測定値、及び付着性試験の結果を示す。同表に示すように、実施例のすべてにおいて、総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上で付着性も良好であるが、比較例１〜３は、付着性は良好であるが、総発熱量が３，０００ｋｃａｌ／ｋｇに達せず、比較例４では、総発熱量が７，８００ｋｃａｌ／ｋｇと高い値を示すが、付着性に問題があることが判る。
【００３２】
【表２】
2014062205.tif 000003
【００３３】
表３にふるい試験結果を示す。同表に示すように、実施例のすべて、及び比較例１〜３において、８ｍｍ残分が存在せず良好な結果を示したが、比較例４では、８ｍｍ残分が５重量部存在し、混練による“ダマ”が生成されているため、セメントキルンバーナー用燃料として不適であることが判る。
【００３４】
【表３】
2014062205.tif 000004
【００３５】
以上の結果を総合すると、実施例のすべてにおいて、総発熱量、付着性及び粒径において良好な結果が得られたが、比較例では、総発熱量、付着性又は粒径の少なくともいずれか一つにセメントキルンバーナー用燃料として不適な項目が存在することが判る。