(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸含有油性廃棄物をセメント焼成設備を用いて燃焼処理する方法であって、
前記硫酸含有油性廃棄物を、石灰石、消石灰、生石灰、セメント、セメント焼成原料、セメント原料ダスト、セメントクリンカ粉、セメントコンクリートスラッジ、セメントコンクリート塊状物、セメントコンクリート微粉末、コンクリート廃材、コンクリート廃材微粉末、スラグの群から選択された１種または２種以上からなるカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理工程と、
得られた中和処理物を粒状化する粒状化工程と、
この粒状化された中和処理物を微粉砕し、粒径が７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上の微粉砕物とする微粉砕工程と、
この微粉砕物を造粒して、平均粒径が２ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の造粒物とする造粒工程と、
得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入して燃焼処理する燃焼処理工程と、
を備えてなることを特徴とする硫酸含有油性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
前記中和処理工程は、前記硫酸含有油性廃棄物中の硫酸の含有量を中和滴定法により求め、次いで、この硫酸を中和するのに必要な量以上の前記カルシウム系中和剤を前記硫酸含有油性廃棄物に加え、この硫酸含有油性廃棄物を中和することを特徴とする請求項１記載の硫酸含有油性廃棄物の処理方法。
【請求項３】
前記中和処理工程の前に、前記硫酸含有油性廃棄物を３０℃以上かつ８０℃以下に加熱することを特徴とする請求項１または２記載の硫酸含有油性廃棄物の処理方法。
【請求項４】
前記中和処理工程の前に、前記硫酸含有油性廃棄物に水および／または溶剤を添加することを特徴とする請求項１、２または３記載の硫酸含有油性廃棄物の処理方法。
【請求項５】
前記造粒工程は、前記微粉砕物１００重量部に対して水を１０重量％以上かつ３０重量％以下添加して造粒することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の硫酸含有油性廃棄物の処理方法。
【請求項６】
硫酸含有油性廃棄物をセメント焼成設備を用いて燃焼処理する装置であって、
前記硫酸含有油性廃棄物を、石灰石、消石灰、生石灰、セメント、セメント焼成原料、セメント原料ダスト、セメントクリンカ粉、セメントコンクリートスラッジ、セメントコンクリート塊状物、セメントコンクリート微粉末、コンクリート廃材、コンクリート廃材微粉末、スラグの群から選択された１種または２種以上からなるカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理手段と、
得られた中和処理物を粒状化する粒状化手段と、
この粒状化された中和処理物を微粉砕し、粒径が７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上の微粉砕物とする粉砕手段と、
この微粉砕物を造粒して、平均粒径が２ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の造粒物とする造粒手段と、
得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入する投入手段と、
を備えてなることを特徴とする硫酸含有油性廃棄物の処理装置。
【請求項７】
前記中和処理手段は、前記硫酸含有油性廃棄物を貯留しカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理槽と、この中和処理槽に貯留される前記硫酸含有油性廃棄物を３０℃以上かつ８０℃以下に加熱する加熱手段とを備えてなることを特徴とする請求項６記載の硫酸含有油性廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫酸含有油性廃棄物の処理方法及び処理装置に関し、更に詳しくは、石油精製過程にて生じる硫酸ピッチや廃油と硫酸との混合物等の硫酸含有油性廃棄物、あるいは、この硫酸含有油性廃棄物を中和剤により中和処理した中和処理物を、セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入し、油分を熱分解するとともに、この熱分解により生じる熱エネルギー及び硫黄成分を資源として有効利用することが可能な硫酸含有油性廃棄物の処理方法及び処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、石油精製過程にて生じる硫酸ピッチや廃油と硫酸との混合物等の硫酸含有油性廃棄物は、石油精製過程における重質油から重油を製造する工程や潤滑油を製造する工程にて副産物として発生するものが主である。これらの製造工程で発生する硫酸含有油性廃棄物は、一旦精製処理を行って有効成分を分留したのち、不要となった残留部分を中和処理後、焼却処理するのが一般的である。
一方、最近、不法投棄が問題となっている硫酸含有油性廃棄物は、灯油やＡ重油を原料として軽油を不正に製造した場合に副産物として発生するものが主である。これらの不法投棄物は、含有する硫酸により容器が損傷し、この容器内の硫酸含有油性廃棄物が外に流出して周辺の土壌を汚染したり、あるいは、地下に浸透して地下水等を汚染する等の問題が生じる虞がある。
【０００３】
この様な発生過程の故か、従来より、様々な硫酸含有油性廃棄物の処理方法が提案され、実用に供されている。
まず、第１の処理方法としては、硫酸ピッチを極性のある有機系の溶剤及びアルカリ金属の水酸化物の水溶液等に溶解または分散させ、得られた溶液または分散液を燃焼処理する方法が提案されている（特許文献１、２）。
また、上記の溶液または分散液中に中和剤を投入して残余の硫酸を中和処理し、得られた中和物中の油分及びタール分を焼却処理する方法も提案されている（特許文献１、３）。
また、硫酸ピッチの固形分を発煙硫酸を用いて溶解し、この溶解液を中和処理することなく焙焼処理する方法も提案されている（特許文献４）。
【０００４】
また、第２の処理方法としては、硫酸ピッチに、セメントやセメント系固化材、あるいは処理剤を混合して固化させ、さらに、この固化物を中和処理し、この中和処理した固化物を粉砕し、セメント焼成の原燃料助材として処理する方法が提案されている（特許文献５、６）。
【特許文献１】特開２００５−０２８３０３号公報
【特許文献２】特開２００５−１０３４８３号公報
【特許文献３】特願２００４−１７５６７４号公報
【特許文献４】特開２００２−００１３９９号公報
【特許文献５】特開２００２−１８００６７号公報
【特許文献６】特願２００５−０８２９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の第１の処理方法では、硫酸含有油性廃棄物を溶解または分散するために極性のある有機溶剤及びアルカリ金属の水酸化物の水溶液等を用いているので、強酸である硫酸含有油性廃棄物及び有機溶剤やアルカリ水溶液の取扱に細心の注意が必要となり、また、処理自体が高コストとなるという問題点があった。
また、中和剤を投入して残余の硫酸を中和処理する場合には、中和剤を用いた分、さらに高コストの処理となるという問題点があった。
また、発煙硫酸を用いて硫酸ピッチの固形分を溶解する場合には、強酸である発煙硫酸を用いている分、取扱に一層の注意が必要となり、また、発煙硫酸を用いることでさらに高コストの処理となるという問題点があった。
【０００６】
この場合、硫酸ピッチに廃硫酸を混合して固形分の一部を溶解した後、残余の固形分を分離し、分離した固形分のみを発煙硫酸で溶解し、その後、廃硫酸を混合した溶液と発煙硫酸で溶解した溶液を混合すれば、発煙硫酸の使用量を減少させることも可能であるが、工程が増加した分、高コストになってしまうという新たな問題点が生じる虞があった。
この様に、従来の第１の処理方法では、溶液の状態のものを燃焼処理するので、燃焼処理する手段を、燃料をセメント焼成設備の高温部に噴出させるバーナーと共用することで、燃焼処理コストを低く抑えることができる。しかしながら、溶液の種類によっては発熱量が殆ど無いものもあることから、硫酸含有油性廃棄物を溶解した溶液の発熱量が１００００ｋＪ／ｋｇ（≒２４００ｋｃａｌ／ｋｇ）以下となる場合も多々あり、硫酸含有油性廃棄物の熱分解により生じる熱エネルギー及び硫黄成分を資源として有効利用することが難しい場合があった。
【０００７】
一方、従来の第２の処理方法では、硫酸ピッチに、セメントやセメント系固化材、あるいは処理剤を混合して固化させているので、液状の油や微粉炭の噴霧燃焼と比べて燃焼性が大幅に劣るという問題点があった。
その理由は、硫酸ピッチを固化する際に燃焼性に劣る固化剤及び処理剤を混合しているので、混合により得られた粒状物または塊状物は、硫酸ピッチ自体より発熱量が低いものとなるからである。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、石油精製過程にて生じる硫酸ピッチや廃油と硫酸との混合物等の硫酸含有油性廃棄物を、セメント焼成用助燃材として有効利用することで、外部へダストや硫黄酸化物を排出する虞がなく、しかも、セメント焼成設備の操業に影響を及ぼす虞がない硫酸含有油性廃棄物の処理方法及び処理装置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】
【０００９】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、強酸性である硫酸含有油性廃棄物をカルシウム系中和剤にて中和処理し、次いで、この中和処理物を粉砕し、次いで、この微粉砕物を造粒し、次いで、この造粒物をセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入して燃焼処理することとすれば、硫酸含有油性廃棄物に含まれる油分は、この燃焼処理に伴って完全燃焼し、また、硫酸含有油性廃棄物に含まれる硫黄分及びカルシウム系中和剤に含まれるカルシウム分は、セメントクリンカ中に取り込まれてセメントクリンカの一成分となり、したがって、外部へ排出する虞がなくなり、また、この燃焼処理にて発生した酸化硫黄（ＳＯｘ）は、仮焼炉やサスペンションプレヒータ内にてセメント粉末原料により脱硫されるので、外部に排出される虞が無く、したがって、セメント焼成設備の操業に影響を及ぼすことのない硫酸含有油性廃棄物の処理が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の硫酸含有油性廃棄物の処理方法は、硫酸含有油性廃棄物をセメント焼成設備を用いて燃焼処理する方法であって、前記硫酸含有油性廃棄物を、石灰石、消石灰、生石灰、セメント、セメント焼成原料、セメント原料ダスト、セメントクリンカ粉、セメントコンクリートスラッジ、セメントコンクリート塊状物、セメントコンクリート微粉末、コンクリート廃材、コンクリート廃材微粉末、スラグの群から選択された１種または２種以上からなるカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理工程と、得られた中和処理物を粒状化する粒状化工程と、この粒状化された中和処理物を微粉砕し、粒径が７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上の微粉砕物とする微粉砕工程と、この微粉砕物を造粒して、平均粒径が２ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の造粒物とする造粒工程と、得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入して燃焼処理する燃焼処理工程と、を備えてなることを特徴とする。
【００１１】
この硫酸含有油性廃棄物の処理方法では、硫酸含有油性廃棄物をカルシウム系中和剤にて中和処理することにより、強酸性の硫酸含有油性廃棄物を中性に改質する。これにより、得られた中和処理物を安全に取り扱うことが可能になる。
また、得られた中和処理物を粒状化した後に微粉砕して、粒径が７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上の微粉砕物とし、その後、この微粉砕物を造粒して、平均粒径が２ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の造粒物とすることにより、得られた造粒物のハンドリング性が向上する。
また、得られた造粒物をセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入して燃焼処理することにより、硫酸含有油性廃棄物及びカルシウム系中和剤に含まれる無機成分をセメント原料として有効利用し、硫酸含有油性廃棄物の再資源化が図られる。
【００１２】
前記中和処理工程は、前記硫酸含有油性廃棄物中の硫酸の含有量を中和滴定法により求め、次いで、この硫酸を中和するのに必要な量以上の前記カルシウム系中和剤を前記硫酸含有油性廃棄物に加え、この硫酸含有油性廃棄物を中和することが好ましい。
この処理方法では、硫酸含有油性廃棄物中の硫酸の含有量を中和滴定法により求めた後、この硫酸含有油性廃棄物に中和するのに必要な量以上のカルシウム系中和剤を加え、この硫酸含有油性廃棄物を中和することにより、得られた中和処理物は確実に中性を呈するものとなり、安全性がさらに高まる。
【００１３】
前記中和処理工程の前に、前記硫酸含有油性廃棄物を３０℃以上かつ８０℃以下に加熱することが好ましい。
硫酸含有油性廃棄物を３０℃以上かつ８０℃以下に加熱することにより、硫酸含有油性廃棄物の流動性が確保され、カルシウム系中和剤との反応が促進される。
【００１４】
前記中和処理工程の前に、前記硫酸含有油性廃棄物に水および／または溶剤を添加することが好ましい。
硫酸含有油性廃棄物に水および／または溶剤を添加することにより、硫酸含有油性廃棄物の流動性がさらに確保され、硫酸含有油性廃棄物とカルシウム系中和剤との反応がさらに促進される。
【００１６】
前記造粒工程は、前記微粉砕物１００重量部に対して水を１０重量％以上かつ３０重量％以下添加して造粒することが好ましい。
【００１７】
本発明の硫酸含有油性廃棄物の処理装置は、硫酸含有油性廃棄物をセメント焼成設備を用いて燃焼処理する装置であって、前記硫酸含有油性廃棄物を、石灰石、消石灰、生石灰、セメント、セメント焼成原料、セメント原料ダスト、セメントクリンカ粉、セメントコンクリートスラッジ、セメントコンクリート塊状物、セメントコンクリート微粉末、コンクリート廃材、コンクリート廃材微粉末、スラグの群から選択された１種または２種以上からなるカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理手段と、得られた中和処理物を粒状化する粒状化手段と、この粒状化された中和処理物を微粉砕し、粒径が７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上の微粉砕物とする粉砕手段と、この微粉砕物を造粒して、平均粒径が２ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の造粒物とする造粒手段と、得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入する投入手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１８】
この処理装置では、硫酸含有油性廃棄物をカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理手段と、得られた中和処理物を粒状化する粒状化手段と、この粒状化された中和処理物を微粉砕し微粉砕物とする粉砕手段と、この微粉砕物を造粒して造粒物とする造粒手段と、得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入する投入手段と、を備えたことにより、強酸性の硫酸含有油性廃棄物が中性に改質されて中和処理物として取り扱われ、取り扱い上の安全性が向上する。
また、セメント焼成設備では、硫酸含有油性廃棄物の中和処理物をセメント原料及び焼成時の燃料として有効利用され、硫酸含有油性廃棄物の再資源化が図られる。
【００１９】
前記中和処理手段は、前記硫酸含有油性廃棄物を貯留しカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理槽と、この中和処理槽に貯留される前記硫酸含有油性廃棄物を３０℃以上かつ８０℃以下に加熱する加熱手段とを備えてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の硫酸含有油性廃棄物の処理方法によれば、硫酸含有油性廃棄物をカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理工程と、得られた中和処理物を粒状化する粒状化工程と、この粒状化された中和処理物を微粉砕し、粒径が７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上の微粉砕物とする微粉砕工程と、この微粉砕物を造粒して、平均粒径が２ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の造粒物とする造粒工程と、得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入して燃焼処理する燃焼処理工程と、を備えたので、硫酸含有油性廃棄物をｐＨ２以下の強酸性から中性に改質することができ、安全に取り扱うことができる。
また、得られた中和処理物を粒状化した後に微粉砕し、その後造粒するので、得られた造粒物はハンドリング性に優れたものとなり、セメント焼成設備に直接投入可能な状態に改質することができる。
【００２１】
また、硫酸含有油性廃棄物に含まれる硫黄分及びカルシウム系中和剤に含まれるカルシウム分をセメントクリンカ中に取り込んでセメントクリンカの一成分として有効利用するので、これらをセメント原料として有効利用することができ、したがって、硫酸含有油性廃棄物の再資源化を図ることができる。
また、酸化硫黄（ＳＯｘ）等はセメント焼成設備内にてセメント粉末原料により脱硫され、外部へ排出する虞もない。
以上により、硫酸含有油性廃棄物を安全に大量処理することができ、この硫酸含有油性廃棄物に含まれる成分を熱エネルギーやセメントクリンカ原料として有効利用することができ、しかも、セメント焼成設備の操業に影響を及ぼす虞もない。
【００２２】
本発明の硫酸含有油性廃棄物の処理装置によれば、前記硫酸含有油性廃棄物をカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理手段と、得られた中和処理物を粒状化する粒状化手段と、この粒状化された中和処理物を微粉砕し、粒径が７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上の微粉砕物とする粉砕手段と、この微粉砕物を造粒して、平均粒径が２ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下の造粒物とする造粒手段と、得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入する投入手段と、を備えたので、硫酸含有油性廃棄物の処理を安全かつ確実に行うことができる。
また、硫酸含有油性廃棄物の中和処理物をセメント原料及び焼成時の燃料として有効利用することができ、硫酸含有油性廃棄物の再資源化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の硫酸含有油性廃棄物の処理方法及び処理装置の最良の形態について、図面に基づき説明する。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態のセメント製造設備を示す模式図であり、石油精製過程にて生じた硫酸ピッチや廃油と硫酸との混合物等からなる硫酸含有油性廃棄物を、カルシウム系中和剤にて中和処理し、得られた中和処理物をセメント原料及び燃料の一部として用いるセメント製造設備の例である。
図において、１はセメント原料を乾燥・粉砕する原料ミル、２はセメント原料粉を分離するサイクロン、３はセメント原料貯蔵庫、４はロータリーキルン（セメント焼成設備）、５はクリンカクーラ、６は仮焼炉、７は複数段のサイクロン７ａ〜７ｄからなるサスペンションプレヒータ、８は仮焼炉６の２次ダクト、９は電気集塵機、１０は排気煙突、１１ａ、１１ｂはバーナー、１２はクーラ排気ライン、１３はセメント原料供給ライン、１４はセメント原料粉供給ライン、１５はセメントクリンカ搬送ラインである。
この製造設備では、ロータリーキルン４と仮焼炉６とによりセメント焼成設備が構成されている。
【００２５】
２１は石油精製過程にて生じた硫酸ピッチや廃油と硫酸との混合物等からなる硫酸含有油性廃棄物をセメント焼成設備を用いて燃焼処理する際に用いられる硫酸含有油性廃棄物の処理装置であり、硫酸ピッチまたは廃油と硫酸との混合物である硫酸含有油性廃棄物３１をカルシウム系中和剤３２にて中和処理する中和処理槽２２と、この中和処理槽２２により中和処理された中和処理物を粒状化する粒状化装置（粒状化手段）２３と、この粒状化した中和処理物を貯留するホッパ２４と、ホッパ２４より粒状化した中和処理物を引き出し粉砕する粉砕機（粉砕手段）２５と、粉砕機２５により微粉砕された中和処理物の微粉砕物を貯留するホッパ２６と、ホッパ２６より微粉砕物を引出し、これに水３３を加えて造粒する造粒装置(造粒手段)２７と、造粒装置２７により造粒された中和処理物の造粒物を貯留するホッパ２８と、ホッパ２８より引出された中和処理物の造粒物をセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入する投入ライン（投入手段）２９と、この処理装置における硫酸含有油性廃棄物、カルシウム系中和剤及び水の供給量、温度等を制御する制御装置（図示略）とにより構成されている。
【００２６】
中和処理槽２２は、硫酸含有油性廃棄物をカルシウム系中和剤にて中和処理することができる槽であればよい。硫酸含有油性廃棄物は、ｐＨが２以下の強酸であることが多く、中和処理槽２２としても強酸に対して十分耐性を有することが求められるので、例えば、ｐＨが１程度の強酸に対して十分耐性を有するものが好ましい。この中和処理槽２２には、硫酸含有油性廃棄物の流動性を確保する一つの方法として、この硫酸含有油性廃棄物を所定の温度、例えば３０〜８０℃に加熱・保持するヒータ（図示略）が内蔵されている。
【００２７】
粒状化装置２３は、中和処理槽２２により中和処理された半液状またはペースト状の中和処理物から水分等を取り除くとともに、残った半固体状の中和処理物を粒状化することができるものであればよい。
この粒状化装置２３では、中和処理された半液状又はペースト状の中和処理物が投入され、粒状化処理されるので、この中和処理物が投入される部分の内面は、中和処理物により腐食されることの無いよう、ステンレススチール等の耐腐食性に優れた材料により構成されている。
また、この粒状化装置２３には、中和処理物を加熱することで内部に含まれる水分や揮発性有機物等を取り除くために、この中和処理物を所定の温度、例えば３０〜８０℃に加熱・保持するヒータ（図示略）が内蔵されている。
【００２８】
この粒状化装置２３では、上記の中和処理物の油分やタール分をできるだけ固化物に取り込み、しかも、水分等を取り除く際に揮発分として一緒に除去されることを防止するために、上記の中和処理槽２２でのカルシウム系中和剤の添加量を、硫酸含有油性廃棄物の中和に必要なカルシウム系中和剤の１〜３倍量、好ましくは１．５〜２倍量とし、その後、撹拌・混合することにより、所定の粒径や形状の粒状物を得ることができる。
目標として粒径５〜３０ｍｍの粒状物を得ることができるよう、カルシウム系中和剤の添加量と品種を選択する。
【００２９】
カルシウム系中和剤は、上記の中和処理槽２２の他に、粒状化装置２３でさらに添加してもよい。この場合、中和処理槽２２及び粒状化装置２３でのカルシウム系中和剤の添加量の合計量を、硫酸含有油性廃棄物の中和に必要なカルシウム系中和剤の１〜３倍量、好ましくは１．５〜２倍量とすればよい。
【００３０】
ホッパ２４は、粒状化装置２３により粒状化された中和処理物を一旦貯留し、所定の量を計量・送出（図示略）するもので、その内面は中和処理物により腐食されることの無いよう、ステンレススチール等の耐腐食性に優れた材料により構成されている。
【００３１】
粉砕機２５は、ホッパ２４より所定の量を計量・送出された中和処理物の粒状化物を粉砕し、この粉砕機２５の内部または外部に設けられた分級器（図示略）にて分級することにより、所定の粒度、例えば粒径７５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上、好ましくは粒径４５μｍ以下の粉体の累積百分率が５０重量％以上となる粉体を得ることができる。
【００３２】
粉砕機２５としては、竪型ミルやコンビネーションミルのような各種の粉砕機があるが、所定の粒度の粉体を得ることができるものであれば機種は問わない。ここでは、分級器を内蔵した小型の竪型ミルを用いた。この分級器は固定式で、ガイドベーンの開閉とエアリフト空気量の調整で分級サイズを調整するものである。また、竪型ミルは、粉砕圧力と粉砕物供給量とミル内通風量を制御して粉砕量を調整する。
【００３３】
ホッパ２６は、粉砕機２５により粉砕された中和処理物の粉砕物を一旦貯留し、次の造粒装置２７に所定量を計量・送出（図示略）するものである。
造粒装置２７は、ホッパ２６より計量・送出された中和処理物の粉砕物に水３３を加え、平均粒径２〜５ｍｍの造粒物とする。
造粒装置２７は、例えば、パン形やドラム形等各種あるが、所定の粒径に造粒できるものであれば機種は問わない。
ここでは、パン形造粒機（この形式の造粒機をペレタイザと称す）を用いた。このパン形造粒機の造粒物の粒径及び造粒量は、パンの回転速度、中和処理物の粉砕物の供給量、及び加える水３３の量を制御して調整することができる。
【００３４】
ホッパ２８は、造粒機２７により造粒された造粒物を一旦貯留し、この造粒物を所定量計量して投入ライン２９へ送出するものである。
この投入ライン２９に送出された造粒物は、バーナー１１ａ、１１ｂのいずれか一方、または双方を介してセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に助燃材として投入（噴出）され、燃焼処理される。
なお、これら粉砕機２５〜投入ライン２９の中和処理物に接触する部分は、中和処理物により腐食されることの無いよう、ステンレススチール等の耐腐食性に優れた材料により構成されている。
【００３５】
ここで、セメント焼成設備の８００℃以上の高温部としては、例えば、ロータリーキルン４、ロータリーキルンの窯尻部４ａ、仮焼炉６、仮焼炉２次ダクト８等があるが、バーナー１１ａ、１１ｂが既に設置されていることから、ロータリーキルン４、仮焼炉６での投入（噴出）が容易である。
また、バーナー１１ａ、１１ｂは、既存の重油用バーナー、石炭用バーナー、再生油用バーナー等に中和処理物の造粒物からなる助燃材を噴出する構造を付加してもよく、単独のバーナーを設けて噴出してもよい。
【００３６】
また、前記の各所で計量する場合、計量する手段と、計量物の送出量を制御する手段を備えて、所定量の送出ができる機構とする。
また、中和処理槽２２に粒状化装置２３の機能を付加した構成とすれば、特に粒状化装置２３を設ける必要はない。
【００３７】
また、この粒状化装置２３の替わりに中和処理物を塊状化する塊状化装置を設ければ、中和処理槽２２により中和処理された中和処理物を塊状化することができる。
さらに、この処理装置２１を、例えば、石油精製設備の硫酸ピッチ貯蔵場所に設置して石油精製設備から排出される硫酸ピッチを中和・粒状化し、得られた粒状の中和処理物をセメント製造設備に搬送する構成としてもよい。
【００３８】
次に、この硫酸含有油性廃棄物の処理装置２１を備えたセメント製造設備を用いて硫酸含有油性廃棄物の処理を行う方法について説明する。
ここで処理される硫酸含有油性廃棄物とは、石油精製過程で排出されるものの他、違法な軽油製造により発生したもの、不法投棄されたもの、これらの硫酸ピッチが混入した土壌、廃油に硫酸または廃硫酸が加えられたものも含まれる。
【００３９】
また、ここで用いられるセメント焼成原料は、基本的には石灰石を主体とし、これにシリカ・アルミナ原料として粘土、鉄原料その他を配合し、成分調整を行ったものであり、石灰石の配合量としてはおよそ８０重量％となる。したがって、硫酸ピッチ等の硫酸含有油性廃棄物の中和処理物をセメント焼成原料・燃料として用いるためには、中和剤としてカルシウム系中和剤を用いるのが好ましい。
【００４０】
ここでは、まず、中和処理槽２２に石油精製過程にて生じた硫酸ピッチ等の硫酸含有油性廃棄物を所定量、貯留し、この硫酸含有油性廃棄物にカルシウム系中和剤を添加し、中和処理する。
カルシウム系中和剤としては、カルシウムを含むアルカリ性物質を含有したものが好ましく、カルシウムを含むアルカリ性物質としては、石灰石、消石灰、生石灰、セメント、セメント焼成原料、セメント原料ダスト、セメントクリンカ粉、セメントコンクリートスラッジ、セメントコンクリート塊状物、セメントコンクリート微粉末、コンクリート廃材、コンクリート廃材微粉末（コンクリート廃材から再生骨材回収時に発生する微粉末）、スラグの群から選択された１種または２種以上が好ましい。
より具体的には、例えば、石灰石粉末、セメント、コンクリート廃材微粉末を重量比で２：１：１の割合で混合したもの等が挙げられる。
【００４１】
この中和処理は、より具体的には、中和滴定法により硫酸含有油性廃棄物中の硫酸の含有量を求め、次いで、この硫酸含有油性廃棄物を攪拌しつつ、この硫酸含有油性廃棄物に中和に十分な量のカルシウム系中和剤を加え、この硫酸含有油性廃棄物中の硫酸を中和し、中和処理物とする。ここでは、硫酸含有油性廃棄物とカルシウム系中和剤を一緒に混ぜて混練するとよい。
これにより、中和処理物のｐＨ（水素イオン濃度）は、中和前の硫酸含有油性廃棄物の状態ではｐＨが１程度であったものが、中和後には４〜１２程度にまで上昇し、弱酸性、中性もしくはアルカリ性を呈することとなる。
ここでは、中和滴定法により求めたカルシウム系中和剤の必要量の１．５倍量を硫酸含有油性廃棄物に混合し、中和した。
【００４２】
ここで、硫酸含有油性廃棄物の粘性が高く撹拌し難い場合には、予め、この硫酸含有油性廃棄物を中和処理槽２２に内蔵されたヒータ（図示略）により加熱して該硫酸含有油性廃棄物の粘性を低下させておくとよい。
また、この硫酸含有油性廃棄物に水または有機溶剤を添加し、この硫酸含有油性廃棄物の粘性を低下させておいてもよい。
また、油分吸着・ハンドリング性の改善等のために、カルシウム系中和剤を添加する際に、木屑や木粉等の木質バイオマス粉を添加してもよい。
【００４３】
また、カルシウム系中和剤は、硫酸含有油性廃棄物を中和するに必要な量以上に添加することが好ましい。
その理由は、カルシウム系中和剤の添加量が少ない場合、得られた中和処理物が酸性になり、これと接する処理装置２１の金属部分が腐食し易くなるからである。したがって、硫酸含有油性廃棄物を完全に中和せずに弱酸性のままでセメント原料・燃料化を行った場合、輸送装置や保管庫、粒状化装置、粉砕機、造粒装置、セメント焼成装置等にトラブルが生じ易くなる。
【００４４】
一方、カルシウム系中和剤の添加量が多い場合、特に、カルシウム系中和剤として石灰石、セメント焼成原料、コンクリートスラグ等を用いた場合、得られた中和処理物はほぼ中性のままであり、特に問題が生じる虞もない。また、消石灰、生石灰、セメント、セメント原料ダスト、セメントクリンカ粉、セメントコンクリートスラッジ、セメントコンクリート塊状物、セメントコンクリート微粉末等を用いた場合、得られた中和処理物はアルカリ性となるが、アルカリ性では、これと接する金属は腐食し難くなるので問題になることはない。
【００４５】
次いで、この中和処理物を粒状化装置２３に投入し、粒状化する。
この粒状化装置２３にはヒータが内蔵されているので、中和処理物を所定の温度、例えば３０〜８０℃に加熱することにより、中和処理物中の油分及びタール分の流動性を確保することができる。また、中和処理物の内部に含まれる水分や揮発性有機物等の一部が蒸発（あるいは揮発）して散逸し、もしくは、過剰の中和剤に反応（あるいは吸着）し、半固形状の中和処理物となる。この半固体状の中和処理物は、粒状化されて、例えば、粒径１〜２０ｍｍの粒子となる。
【００４６】
この粒状化された中和処理物は、粒径が１〜２０ｍｍの大きさの粒子となった場合、そのままの大きさでは粒子表面からの燃焼となる。したがって、燃焼性としては、液状油の噴霧燃焼や石炭の微粉炭燃焼と比べて著しく劣ることとなる。そこで、この粒状化された中和処理物を、例えば、竪型ミル等の粉砕機２５を用いて粉砕し、燃焼性のよい形状への転換を図る。
【００４７】
一般的には、粒状化された中和処理物を微粉炭並に微粉砕し、微粉化するのがよいのであるが、特に、この粒状化された中和処理物の場合、油分・タール分の多い部分と、硫酸成分とカルシウム系中和剤とが反応したものが多い部分とが混在した状態となっている可能性が高く、単に微粉砕しても、成分が均一な微粉となるとは限らない。そこで、粒状化された中和処理物を、一旦微粉砕した後、造粒することで、成分の均一化を図ることが好ましい。
また、中和処理物に礫や砂のような異物が含まれていた場合であっても、粉砕機により粉末となるまで粉砕処理するので、土壌中に埋設されていた硫酸含有油性廃棄物を最初の原料として中和処理して燃料化することも可能である。
【００４８】
この粒状化された中和処理物を一旦ホッパ２４に貯留し、その後ホッパ２４より粉砕機２５へ送出し、この粉砕機２５にて所定の粒度、例えば、粒径７５μｍ以下の粒子の累積百分率が５０重量％以上、好ましくは粒径４５μｍ以下の粒子の累積百分率が５０重量％以上となるように粉砕する。
ここで粉砕機２５として竪型ミルを用いた場合、所定の粒度の調整は、ホッパ２４から竪型ミルへの送出量、竪型ミルの粉砕ローラの緊張圧力、通風量（多くの場合、ミル差圧で代替表示）及び内蔵された分級器のガイドベーン開度等を調整することにより行うことができる。
【００４９】
粉砕機２５で粉砕した微粉砕物は、一時ホッパ２６へ貯留された後、ホッパ２６より造粒装置２７へ送出され、この造粒装置２７にて水３３が加えられて平均粒径１〜５ｍｍ、好ましくは平均粒径１〜３ｍｍの粒子（造粒物）に造粒される。
ここで、造粒装置２７としてパン形造粒機を用いた場合、水３３の添加量は、微粉砕物１００重量部に対して１０〜３０重量部が好ましく、さらに好ましくは１０〜１５重量部である。
また、造粒された粒子（造粒物）の平均粒径を所定の範囲に制御するには、微粉砕物の粒度、水の添加量、パンの回転速度等を調整すればよい。
【００５０】
次いで、造粒された中和処理物の粒子をホッパ２６に一旦貯留し、このホッパ２６から所定量を計量・引出しし、投入ライン２９にてセメント焼成設備の８００℃以上のロータリーキルン４の出口部である窯前部４ｂ、ロータリーキルン４の窯尻部４ａ、仮焼炉６、仮焼炉２次空気ダクト８内に、バーナー１１ａ、１１ｂのいずれか一方、または双方を介して投入（あるいは噴出）させればよい。
【００５１】
燃焼処理の一例として、造粒された中和処理物の粒子を微粉炭と混合し、この混合物をバーナー１１ａを介して仮焼炉６に噴出させ、燃焼させる方法がある。
この方法では、セメント焼成設備の操業に影響を及ぼすことなく処理することができる。
また、造粒された中和処理物の粒子の投入位置を、セメント焼成設備の８００℃以上の高温部としたので、中和処理物に含まれる油分は完全に燃焼して分解し、この燃焼の際に残った残渣と硫黄分は予熱装置で加熱されたセメント原料中に取り込まれ、ロータリーキルン４内で燃焼され、セメントクリンカとなる。したがって、中和処理物の燃焼に伴って煤塵や有害物質が排出されることは無い。
【００５２】
ここで、造粒された中和処理物の粒子の投入位置を、セメント焼成設備の８００℃以下の部分、例えば、他のセメント原料と同様の位置に投入して燃焼処理すると、この中和処理物に含まれる硫酸ピッチ等の硫酸含有油性廃棄物がサスペンションプレヒータ７の最上段サイクロン７ａでほとんど燃焼してしまうことになる。したがって、セメント焼成設備の排ガス温度を上昇させるのみで、この硫酸ピッチ等の硫酸含有油性廃棄物が保有する熱量を有効利用することができない。
【００５３】
また、最上段サイクロン７ａの温度が３２０〜４００℃程度であることを考慮すると、仮焼炉６等の８００〜９００℃の高温部よりもカルシウム分との反応性が低下する。したがって、硫酸ピッチ等の硫酸含有油性廃棄物に含まれる硫黄分も、硫酸の一部がカルシウムと反応することなく排ガス系に散逸し、排ガス中のＳＯｘを大幅に上昇させることとなる。
また、同時に、最上段サイクロン７ａの温度が３２０〜４００℃程度であり、かつ、酸素濃度が３〜６％であることを考慮すると、硫酸ピッチ等の硫酸含有油性廃棄物が不完全燃焼し、これに伴い発生する炭化物が排ガス中に含まれる結果、電気集塵機等の集塵装置の集塵効率を低下させ、煤塵等が外部に排出される虞がある。さらに、硫酸ピッチ等の硫酸含有油性廃棄物の不完全燃焼により、ダイオキシン等の有害物質が発生する虞もある。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の硫酸含有油性廃棄物の処理方法によれば、硫酸含有油性廃棄物をカルシウム系中和剤にて中和処理する中和処理工程と、得られた中和処理物を粉砕する粉砕工程と、得られた微粉砕物を造粒する造粒工程と、得られた造粒物を前記セメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入して燃焼処理する燃焼処理工程とを備えたので、強酸の硫酸含有油性廃棄物を中性に改質することにより、安全に取り扱うことができる。
また、得られた中和処理物を粉砕し造粒するので、ハンドリング性に優れたものとすることができ、セメント焼成設備に直接投入可能な状態に改質することができる。
【００５５】
また、硫酸含有油性廃棄物に含まれる硫黄分及びカルシウム系中和剤に含まれるカルシウム分をセメント原料の一成分として有効利用することができ、硫酸含有油性廃棄物の再資源化を図ることができる。
また、酸化硫黄（ＳＯｘ）等はセメント焼成設備にてセメント粉末原料により脱硫されるので、外部へ排出する虞がなくなり、環境への負荷もない。
【００５６】
本実施形態の硫酸含有油性廃棄物の処理装置２１によれば、硫酸ピッチまたは廃油と硫酸との混合物である硫酸含有油性廃棄物３１をカルシウム系中和剤３２にて中和処理する中和処理槽２２と、この中和処理槽２２により中和処理された中和処理物を粒状化する粒状化装置２３と、粒状化した中和処理物を粉砕する粉砕機２５と、得られた微粉砕物に水３３を加えて造粒する造粒装置２７と、造粒された中和処理物の造粒物をセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入する投入ライン２９とを備えたので、硫酸含有油性廃棄物の処理を安全かつ確実に行うことができる。
また、造粒された中和処理物の造粒物をセメント焼成設備の８００℃以上の高温部に投入することとしたので、硫酸含有油性廃棄物をセメント原料及び焼成時の燃料として有効利用することができ、硫酸含有油性廃棄物の再資源化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態のセメント製造設備を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  原料ミル
２  サイクロン
３  セメント原料貯蔵庫
４  ロータリーキルン
５  クリンカクーラ
６  仮焼炉
７  サスペンションプレヒータ
７ａ〜７ｄ  サイクロン
８  ２次ダクト
９  電気集塵機
１０  排気煙突
１１ａ、１１ｂ  バーナー
１３  セメント原料供給ライン
１４  セメント原料粉供給ライン
１５  セメントクリンカ搬送ライン
２１  硫酸含有油性廃棄物の処理装置
２２  中和処理槽
２３  粒状化装置
２４  ホッパ
２５  粉砕機
２６  ホッパ
２７  造粒装置
２８  ホッパ
２９  投入ライン
３１  硫酸含有油性廃棄物
３２  カルシウム系中和剤
３３  水
【図１】
0004777025.tif 000002