(57)【要約】【課題】有機塩素化合物を含む廃棄物を湿式粉砕する湿式ミル内での有機塩素化合物の蒸発を防止し、湿式粉砕後のスラリーをセメント製造設備に圧送して熱分解する廃棄物の処理方法を提供する。【解決手段】有機塩素化合物を含む汚泥に溶媒を加え、ミル出口温度が溶媒の沸点未満となるように投入量を調整しながら湿式ミル１３Ａにより投入して粉砕し、得られたスラリーをセメント製造設備１０内の８００℃以上の高温部に圧送ポンプにより直接投入して有機塩素化合物を熱分解する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物を含む廃棄物に、この廃棄物に対して流動性を付与する溶媒を添加する溶媒添加工程と、
この溶媒が添加された廃棄物を、ミル出口温度が上記溶媒の沸点未満となるようにその投入量を調整しながら湿式ミルへ投入して粉砕することでスラリーを作製するスラリー作製工程と、
このスラリーを、セメント製造設備内の８００℃以上となる高温部へ圧送ポンプにより直接投入し、上記有機塩素化合物を熱分解する熱分解工程とを備えたことを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項２】
上記溶媒の添加割合が、この溶媒と上記廃棄物との合計重量の１０〜２００重量％である請求項１に記載の廃棄物の処理方法。
【請求項３】
上記スラリーの粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓで、このスラリーの平均粒径が１０〜５０μｍである請求項１または請求項２に記載の廃棄物の処理方法。
【請求項４】
上記溶媒が、水、廃液、汚泥のうち、少なくとも１つである請求項１〜請求項３のうち、何れか１項に記載の廃棄物の処理方法。
【請求項５】
上記溶媒に、減水剤を、この溶媒１００重量部に対して０．１重量部以下の割合で添加する請求項１〜請求項４のうち、何れか１項に記載の廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は廃棄物の処理方法、詳しくは有機塩素化合物を含む廃棄物を、セメント製造設備を利用して熱処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシン（ＰＣＤＤｓ）は、ポリ・クロロ・ジベンゾ・パラ・ダイオキシン（Ｐｏｌｙ  ｃｈｌｏｒｏ  ｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎ）の略称で、有機塩素化合物の一種である。このダイオキシンに類似したものに、ポリ・クロロ・ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ：Ｐｏｌｙ  ｃｈｌｏｒｏ  ｄｉｂｅｎｚｏ−ｆｕｒａｎ）が知られている。
特に、ＰＣＤＤｓの四塩化物（Ｔ４ＣＤＤｓ）であるテトラ・クロロ・ジベンゾ・パラ・ダイオキシン（Ｔｅｔｒａ  ｃｈｌｏｒｏ  ｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎ）に属して、２，３，７，８の位置に塩素を持った２，３，７，８−Ｔ４ＣＤＤは猛毒である。
２，３，７，８−テトラクロロ体は、トリクロロフェノール、２，４，５−トリクロロフェノキシ酢酸製造時の副産物として得られ、そしてジベンゾ−Ｐ−ジオキシンの塩素化により得られる。融点は３０６〜３０７℃である。
【０００３】
また、人体に有害とされる別の有機塩素化合物として、例えばＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）が知られている。ＰＣＢは、化学的安定性、絶縁性、不燃性、粘着性に優れており、発電所、鉄道、ビルなどの電気設備に搭載されるトランス、コンデンサの絶縁油として利用されてきた。しかしながら、ダイオイシンと同等の毒性を有するコプラナーＰＣＢを含んでいる。そのため、１９７４年に法律でＰＣＢの製造、流通および新規の使用が禁止されるに至った。
【０００４】
近年、このような有機塩素化合物を含む汚泥、ごみ焼却灰といった廃棄物を、環境に悪影響を与えることなく、再資源化することが社会的な課題となっている。その対策の１つとして、例えば特許文献１に記載の発明が知られている。
特許文献１の発明は、有機塩素化合物を含む汚染土壌に水を加えて水分調整し、これを湿式ミルに投入し、ここで汚染土壌を平均粒径２００μｍ以下に粉砕した後、その粉砕物をセメントの原料として、セメント製造設備のキルン窯尻、予熱装置下部の少なくとも１つに供給することで、セメントの品質に影響を及ぼさず、汚染土壌を簡易かつ確実に処理する汚泥土壌の処理方法である。
【特許文献１】特開２００３−７１４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発明では、湿式ミルに多量の汚染土壌を投入してその処理量を増大させた場合、汚染土壌の粉砕熱により湿式ミル内の温度が上昇し、汚染土壌に加えられた水が蒸発していた。このように水が蒸発すると、ミル内の温度がさらに高まって有機塩素化合物が蒸発するおそれがあった。
【０００６】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、有機塩素化合物を含みかつ水などの溶媒が添加された廃棄物を、ミル出口温度が溶媒の沸点未満となるようにその投入量を調整しながら湿式ミルに投入して粉砕することで廃棄物をスラリー化し、その後、このスラリーをセメント製造設備内の８００℃以上の高温部に直接投入して有機塩素化合物を熱分解するように構成すれば、セメント製造設備により有機塩素化合物を含む廃棄物を処理することができ、しかもこの廃棄物を利用することができることを知見し、この発明を完成させた。
【０００７】
この発明は、セメント製造設備により有機塩素化合物を含む廃棄物を処理できるとともに、この廃棄物を湿式ミルを使用して湿式粉砕する際における湿式ミル内での有機塩素化合物の蒸発を防止することができ、しかも廃棄物を利用することができる廃棄物の処理方法を提供することを目的としている。
【０００８】
また、この発明は、廃棄物のスラリーを円滑に圧送することができるとともに、スラリー中の固形分がセメントクリンカの焼成に影響を及ぼし難い廃棄物の処理方法を提供することを目的としている。
【０００９】
さらに、この発明は、廃棄物の粉砕時に粉砕助剤となるとともに、得られたスラリーの流動性が高まり、圧送ポンプによるスラリーの圧送が容易となる廃棄物の処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、有機塩素化合物を含む廃棄物に、この廃棄物に対して流動性を付与する溶媒を添加する溶媒添加工程と、この溶媒が添加された廃棄物を、ミル出口温度が上記溶媒の沸点未満となるようにその投入量を調整しながら湿式ミルへ投入して粉砕することでスラリーを作製するスラリー作製工程と、このスラリーを、セメント製造設備内の８００℃以上となる高温部へ圧送ポンプにより直接投入し、上記有機塩素化合物を熱分解する熱分解工程とを備えたことを特徴とする廃棄物の処理方法である。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、まず湿式ミル内での有機塩素化合物の揮発、飛散を防止するために有機塩素化合物を含む廃棄物に溶媒を加え、その後、溶媒が添加された廃棄物を、ミル出口温度が溶媒の沸点未満となるようにその投入量を調整しながら湿式ミルに投入し、ここで廃棄物を粉砕しつつ混合する。こうして廃棄物がスラリー化される。その後、スラリーをセメント製造設備内の８００℃以上の高温部に圧送ポンプを用いて直接投入する。これにより、セメント製造設備により有機塩素化合物を含む廃棄物を処理することができるとともに、廃棄物をセメントクリンカの製造資源として利用することができる。しかも、このように湿式ミルの出口温度に基づき、廃棄物の投入量を調整するので、湿式ミル内で有機塩素化合物が蒸発しなくなる。
【００１２】
有機塩素化合物を含む廃棄物としては、例えば、ガソリン、潤滑油、作動油などの油分を含む土壌、洗浄剤としてのトリクロロエチレンなどを含む土壌、含水汚泥、ダイオキシン類およびＰＣＢなどを含むごみ焼却灰、ごみ焼却施設などのダイオキシン類およびＰＣＢなどを発生させる施設の解体時に生じた資材または物質（れき類、煉瓦屑、コンクリート塊および施設内装材など）、ごみ焼却施設周辺においてダイオキシン類およびＰＣＢなどで汚染された土壌などを含むことができる。その他にも、例えば石膏ボード、ガラスウール、パルプスラッジ、壁紙などの繊維類、燃焼によりダイオキシン類およびＰＣＢなどが発生する危険性を有したプラスチック成形品、化学繊維などの有機塩素系廃棄物、セメント製造設備内のダストなどを用いることができる。
【００１３】
湿式ミルとしては、例えばボールミル、ロッドミル、パンミル、攪拌磨砕ミルなどを採用することができる。また、セメント製造設備に配備された既設のミル（湿式粉砕可能なミル）でもよい。
廃棄物は湿式ミルにより粉砕される。そのため、粉砕時に湿式ミル内の温度が上昇しにくい。よって、廃棄物がトリクロロエチレンなどの低沸点の有機塩素化合物を含むものであっても、有機塩素化合物の気化を抑制しながらこの廃棄物を良好に粉砕することができる。
粉砕された廃棄物は、セメント製造設備内の８００℃以上となる高温部に投入される。例えばセメントクリンカの焼成工程部に投入されることで、有機塩素化合物はその燃料の一部として消費される。しかも、土壌分、煉瓦屑、コンクリート塊などは、セメント原料の一部（粘土や石灰石などの一部）として、セメントクリンカの製造に使用される。したがって、クリンカを焼成する燃料費の節減を図ることができ、かつ粘土、石灰石などのセメント原料の節減も図ることができる。また、廃棄物を粉砕することで、廃棄物中のレキ分が細かく粉砕される。これにより、セメントクリンカを品質低下させることなく製造することができる。
【００１４】
また、粉砕された廃棄物は、通常のセメント原料とは別ルートでセメント製造設備の高温部に投入される。すなわち、この粉砕された廃棄物は、ロータリーキルンの排ガスを利用する原料工程部には通されない。これにより、油などの有機成分が蒸発し、排ガスを浄化処理する電気集塵機の電極に付着し、電気集塵機の性能が低下したり、臭気を発生させるおそれがない。
【００１５】
ここでの溶媒（廃棄物を溶かす液体物質、廃棄物が液状の場合にはそのうすめ液）としては、例えば水、油（軽油、ダイズ油などの沸点が高く、かつ揮発し難いものなど）、各種の有機溶剤や廃油、廃液、含水率の高い汚泥やスラリーなどを使用することができる。
溶媒の沸点は、例えば水が１００℃、軽油が１８０〜３７０℃、ダイズ油が３００〜３５０℃である。
【００１６】
ミル出口温度とは、湿式ミルのスラリー排出口付近の温度である。この湿式ミルの出口温度が溶媒の沸点以上であれば、溶媒が蒸発して消失するおそれがある。
そこで、このミル出口温度が溶媒の沸点未満となるように調整する。これは、溶媒が添加された廃棄物の投入量を調整することによる。詳しくは、湿式ミル内で廃棄物を粉砕する際に発生する粉砕熱で、この湿式ミル内の温度が溶媒の沸点以上まで高くならないように、溶媒が添加された廃棄物のミルへの投入量を調節するのである。
【００１７】
また、煉瓦屑およびコンクリート塊などの大きな塊状の廃棄物については、クラッシャを用いた粉砕後、湿式ミルに投入する方が好ましい。
さらに、湿式ミルへの投入前において、有機塩素化合物を含む廃棄物を溶媒と攪拌混合し、その後、これを篩にかけて粒径が大きく油などの有機分が少ない土壌を分離回収し、通常のセメント原料として原料工程部に投入する一方、網下の粒径の細かい有機分の多い例えば土壌だけを湿式ミルに投入してもよい。その場合、ふるい網上の粒径が大きい土壌などは予めクラッシャに投入して粉砕した後、湿式ミルに投入してもよい。
【００１８】
セメント製造設備としては、例えばロータリーキルンを焼成装置としたものを採用することができる。また、ロータリーキルンの窯尻部に連結されるプレヒータ、仮焼炉などを有するものを採用してもよい。
セメント製造設備内の８００℃以上となる高温部としては、例えば、焼成工程部のプレヒータの下流部（８５０℃）、プレヒータとロータリーキルンとの間に設けられた仮焼炉（８５０℃）、ロータリーキルンの窯尻部（１０００℃）、ロータリーキルンの窯前部（１４５０℃）の高温部（８００℃以上）などが挙げられる。これらの１つに、有機塩素化合物を含む全てのスラリーを投入してもよいし、これら複数のものに対してまたはこれら全てにスラリーを所定の割合で分けて投入してもよい。
高温部が８００℃未満では、例えばダイオキシン類、ＰＣＢなどの有機塩素化合物を完全に熱分解することができない。高温部の好ましい温度は、８５０℃以上である。この温度であれば、例えばダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物を完全に熱分解させることができる。
【００１９】
スラリーを、セメント製造設備内の８００℃以上となる高温部へ圧送ポンプにより直接投入するとは、ロータリーキルンの排ガスが熱源として利用される原料工程部の系内（配管）を通過せず、スラリーを高温部へ直接投入することをいう。これにより、廃棄物を含んだ有機塩素化合物が排ガスの熱により蒸発し、それが排ガスを浄化処理する電気集塵機の電極に付着し、電気集塵機の性能を低下させたり、臭気を発生させるおそれがない。
上記高温部へのスラリーの投入方法としては、圧送ポンプによる圧送が採用されている。圧送ポンプの種類としては、例えばダイヤフラムポンプ、チューブポンプ、スネークポンプ、回転式ポンプなどを採用することができる。
【００２０】
セメントの焼成温度、例えばロータリーキルン内の温度は、通常、有機塩素化合物の熱分解温度を上回る１１００〜１４５０℃である。よって、有機塩素化合物は、セメントクリンカが焼成される際に熱分解されて無害化される。このときのロータリーキルンの焼成時間（原料滞留時間＝有機塩素化合物の熱分解時間）は、０．５〜１時間である。有機塩素化合物は、例えば９００℃のとき、数秒間の加熱により分解される。しかも、低温燃焼時にダイオキシン類を発生させるような前駆体を含む廃棄物の場合も、この高温での処理により、ダイオキシン類の発生を防止することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、上記溶媒の添加割合が、この溶媒と上記廃棄物との合計重量の１０〜２００重量％である請求項１に記載の廃棄物の処理方法である。
【００２２】
１０重量％未満ではスラリーを輸送し難くなる。また、２００重量％を超えるとスラリーが投入されたセメント製造設備の高温部の熱効率のロスが大きくなる。
溶媒の好ましい添加割合は、溶媒と廃棄物との合計重量の３０〜８０重量％である。この範囲であれば、流動性が優れるというさらに好適な効果が得られる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、上記スラリーの粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓで、このスラリーの平均粒径が１０〜５０μｍである請求項１または請求項２に記載の廃棄物の処理方法である。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、スラリーの粘度を１００〜１００００ｍＰａ・ｓとしたので、スラリーを円滑に圧送することができ、しかも、スラリー（特にこれに含まれた廃棄物）の平均粒径を１０〜５０μｍとしたので、スラリー中の固形分がセメントクリンカの焼成に影響を及ぼし難い。
【００２５】
スラリーの粘度が１００ｍＰａ・ｓ未満では溶媒が多く、熱ロスが大きい。スラリーの好ましい粘度は１０００ｍＰａ・ｓ〜３０００ｍＰａ・ｓである。３０００ｍＰａ・ｓを超えると、輸送管が閉塞するおそれが生じる。この範囲であれば、スラリーの流動性が優れる。
スラリーの平均粒径が１０μｍ未満では、その粉砕に過大な電力などが必要となる。また、５０μｍを超えると、セメントクリンカの品質低下につながることがある。好ましい平均粒径は１０〜５０μｍである。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、上記溶媒が、水、廃液、汚泥のうち、少なくとも１つである請求項１〜請求項３のうち、何れか１項に記載の廃棄物の処理方法である。
【００２７】
溶媒は、水、廃液、汚泥の何れか１つでもよいし、任意に選出された何れか２つでもよい。さらには、これら３つの全てでもよい。
廃液は、各種の工場廃液（パルプ廃液など）であり、汚泥は、各種の工場での汚泥（製紙汚泥など）である。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、上記溶媒に減水剤を、上記溶媒１００重量部に対して０．１重量部以下添加する請求項１〜請求項４のうち、何れか１項に記載の廃棄物の処理方法である。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、溶媒に減水剤を溶媒１００重量部に対して０．１重量部以下添加したので、湿式ミルによる粉砕時に廃棄物の粉砕助剤となるとともに、得られたスラリーの流動性が高まり、圧送ポンプによるスラリーの圧送が容易になる。
【００３０】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレン系、ポリカルボン酸系などのものを使用することができる。
減水剤の添加量が溶媒１００重量部に対して０．１重量部を超えるとコスト高となる。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、溶媒が添加された廃棄物を、ミル出口温度が溶媒の沸点未満となるようにその投入量を調整しながら湿式ミルに投入し、ここで廃棄物を粉砕してスラリー化させる。その後、スラリーをセメント製造設備内の８００℃以上の高温部に圧送ポンプを用いて直接投入するようにした。これにより、セメント製造設備により有機塩素化合物を含む廃棄物を処理することができるとともに、セメントクリンカの品質も低下させることなく、廃棄物をセメントクリンカの製造資源として利用することができる。しかも、湿式ミル内では有機塩素化合物が蒸発しなくなる。
【００３２】
特に、請求項３に記載の発明によれば、スラリーの粘度を１００〜１００００ｍＰａ・ｓとしたので、スラリーを円滑に圧送することができ、かつ、スラリーの平均粒径を１０〜５０μｍとしたので、スラリー中の固形分がセメントクリンカの焼成に影響を及ぼし難い。
【００３３】
また、請求項５に記載の発明によれば、溶媒に減水剤を溶媒１００重量部に対して０．１重量部以下の割合で添加したので、廃棄物の粉砕時に粉砕助剤となるとともに、得られたスラリーの流動性が高まり、圧送ポンプによるスラリーの圧送が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００３５】
図１において、１０はこの発明の実施例１に係る廃棄物の処理方法が適用されたセメント焼成設備である。このセメント焼成設備１０は、セメント原料を粉砕する原料工程部Ａと、粉砕されたセメント原料を焼成する焼成工程部Ｂとを備えている。
【００３６】
原料工程部Ａは、セメント原料としての石灰石、粘土、珪石および鉄原料を個別に貯蔵する原料貯蔵庫１１と、例えば粘土などの含水率が高いセメント原料を加熱して乾燥する原料ドライヤ１２と、セメント原料を粉砕する原料ミル１３と、油を含む汚泥（廃棄物）に、湿式ミル内での有機塩素化合物の揮発、飛散を防止するために溶媒（廃液）を加え、汚泥中の固形分を粉砕しながら混合する湿式ミル１３Ａと、原料ドライヤ１２および原料ミル１３から排出されたダスト（粉体）を捕集する第１の集塵機Ｂ１と、原料ミル１３から排出された粉砕原料をいったん貯蔵する貯蔵サイロ１４とを備えている。
原料ミル１３および湿式ミル１３Ａには、回転ドラム内に直径１０〜１００ｍｍの鉄球が多数収納されている。
【００３７】
原料貯蔵庫１１に貯蔵されたセメント原料は、原料輸送設備１１８を通して原料ミル１３の回転ドラム内に投入される。ただし、含水量が多い一部のセメント原料は、高含水原料供給設備１３１を経て原料ドライヤ１２に投入される。この一部のセメント原料は、ここで加熱乾燥された後、乾燥原料排出設備１３２を通して、原料ミル１３に投入される。原料ドライヤ１２および原料ミル１３には、後述するプレヒータ１６の上部から高温の排ガスが、排ガスダクト２１を通してそれぞれ供給されている。そのため、原料ドライヤ１２の内部温度は約３００℃、原料ミル１３の内部温度は１００℃以上となっている。排ガスダクト２１の上流部には、ファンＦ１が設けられている。
【００３８】
原料ミル１３の回転ドラム内には、多数の金属ボールが収納されている。回転ドラムを回転させながらセメント原料を連続的に投入することで、セメント原料がおよそ９０μｍ以下に粉砕される。粉砕後のセメント原料は、粉砕原料輸送設備１２１を通して貯蔵サイロ１４に投入される。
また、湿式ミル１３Ａの回転ドラム内にも、多数の金属ボールが収納されている。回転ドラムを回転させながら溶媒および汚泥を連続的に投入することで、汚泥中の固形分が粉砕される。こうして得られたスラリーは、各粉砕汚泥輸送設備２２Ａ〜２２Ｃを通して、スラリーポンプ（圧送ポンプ）１５０の圧送力によってプレヒータ１６の下段部、ロータリーキルン１８の窯尻部およびロータリーキルン１８の窯前部にそれぞれ任意に圧送される。各粉砕汚泥輸送設備２２Ａ〜２２Ｃには、スラリーの流路を開閉する弁１５１Ａ〜１５１Ｃが１つずつ設けられている。
【００３９】
原料ドライヤ１２および原料ミル１３には、各内部からの排ガスを煙突１３０を介して大気開放する煙道１２９のうち、二股となった上流部の各端部が連結されている。煙道１２９の下流部の途中には、電気集塵機Ｂ１が設けられている。電気集塵機Ｂ１により捕集された有機塩素化合物を含む集塵ダストは、ダスト配送管１２３を通して、原料投入口から上記湿式ミル１３Ａに投入される。また、煙道１２９には、その二股となった上流部の原料ミル１３側にファンＦ２が設けられるとともに、その電気集塵機Ｂ１と煙突１３０との間の部分にファンＦ３が設けられている。
【００４０】
焼成工程部Ｂは、貯蔵サイロ１４からのセメント原料を、下段（下流）のものほど内部温度が高い多段式のサイクロン１５を備えたプレヒータ１６と、窯尻部にプレヒータ１６の下段部が連通され、セメント原料を燃焼バーナ１７での加熱により焼成してセメントクリンカを得るロータリーキルン１８と、ロータリーキルン１８の窯前から排出されたセメントクリンカを冷却するクリンカクーラ１９と、得られたセメントクリンカをいったん貯蔵する図示しないクリンカサイロとを備えている。
【００４１】
プレヒータ１６は、原料ミル１３により粉砕されたセメント原料を、次工程のロータリーキルン１８により焼成し易いように、上下５段のサイクロン１５を上側のものより順次通過しながらセメント原料を予熱する多段塔である。プレヒータ１６の上部には、上記排ガスダクト２１の上流端が連結されている。
このロータリーキルン１８は、例えば１００ｔ／ｈでセメントクリンカを生産する。ロータリーキルン１８は、耐火物が内張りされた回転自在なキルンシェルを有し、その内部では、重油や微粉石炭を燃料とした燃焼バーナ１７からの炎の熱により、セメント原料からセメントクリンカが焼成される。
すなわち、焼成工程Ｂでは、貯蔵サイロ１４からのセメント原料が、加熱原料粉配管１６５を通してプレヒータ１６に供給され、この各サイクロン１５を流下中に予熱される。それから、セメント原料はキルンシェル内で回転しながら燃焼バーナ１７により加熱される。これにより、セメントクリンカが焼成される。得られたセメントクリンカは、クリンカクーラ１９の内部で冷却される。
【００４２】
次に、実施例１のセメント製造設備１０の内部（系内）で行われる廃棄物の処理方法を説明する。
図１に示すように、原料貯蔵庫１１内の各セメント原料は、原料輸送設備１１８を介して原料ミル１３に投入される。ただし、一部の高含水率のセメント原料だけは高含水原料供給設備１３１を経て原料ドライヤ１２に投入される。粘土は原料ドライヤ１２内で加熱乾燥され、その後、乾燥原料排出設備１３２を通過して原料ミル１３に投入される。原料ドライヤ１２および原料ミル１３には、プレヒータ１６の上部から高温の排ガスが、排ガスダクト２１を通してそれぞれ供給されている。そのため、原料ドライヤ１２内は３００℃程度、原料ミル１３内は１００℃以上となっている。原料ミル１３では、原料ドライヤ１２から供給された乾燥粘土を含むセメント原料が、１００℃程度に加熱されながら、多数の金属ボールによりおよそ粒度９０μｍ以下に粉砕される。粉砕されたセメント原料は、粉砕原料輸送設備１２１を通って貯蔵サイロ１４に投入される。
【００４３】
貯蔵サイロ１４に貯蔵されたセメント原料は、次に焼成工程部Ｂに供給され、ここでプレヒータ１６の最上段のサイクロン１５から、順次、下段側のサイクロン１５に流下しながら、最終的に８００℃程度まで加熱される。その後、セメント原料はロータリーキルン１８の窯尻部へ投入され、燃焼バーナ１７での加熱によりセメントクリンカが焼成される。得られたセメントクリンカは、クリンカクーラ１９により冷却される。
湿式ミル１３Ａには、油分を含む汚泥と溶媒とが１００：７０の重量割合でその回転ドラムに連続的に投入される。また、電気集塵機Ｂ１からの集塵ダストも、ダスト配送管１２３を通して回転ドラムに連続的に投入される。回転ドラムの回転速度は約３０ｒｐｍである。集塵ダストの投入量は、スラリーに対して２０重量％程度である。汚泥中の固形分は、回転ドラム内で１０分間攪拌されることで、平均粒径がおよそ２０μｍとなるまで湿式にて粉砕される。こうしてスラリーが得られる。
【００４４】
スラリーの粘度は１０００ｍＰａ・ｓで、スラリーに含まれた汚泥などの廃棄物の平均粒径は３０μｍである。スラリーの粘度を１０００ｍＰａ・ｓとしたので、スラリーを円滑にポンプ圧送することができる。しかも、スラリー中の廃棄物の平均粒度を３０μｍとしたので、スラリー中の固形分がセメントクリンカの焼成に影響を及ぼし難くなる。
湿式ミル１３Ａへの汚泥および溶媒の投入は、ミル出口温度が溶媒の沸点（１００℃）未満となるように、その投入量を調整しながら行われる。具体的には、ミル出口温度を連続して測定し、その測定結果に基づき、汚泥および溶媒の投入量が調整される。このように、湿式ミル１３Ａの出口温度に基づき、廃棄物の投入量を調整するようにしたので、湿式ミル１３Ａ内で有機塩素化合物が蒸発しなくなる。
また、溶媒にはナフタレン系減水剤が、溶媒１００重量部に対して０．１重量部の割合で添加されている。これにより、湿式ミル１３Ａによるスラリー中の固形分の粉砕時に、この減水剤が粉砕助剤となるとともに、得られたスラリーの流動性が高まり、スラリーポンプ１５０によるスラリーの圧送が円滑に行われる。
【００４５】
得られたスラリーは、各開閉弁１５１Ａ〜１５１Ｃを任意に選択して開くことにより、スラリーポンプ１５０の圧送力で、各粉砕汚泥輸送設備２２Ａ〜２２Ｃを通してプレヒータ１６の下段部、ロータリーキルン１８の窯尻部およびロータリーキルン１８の窯前部にそれぞれ投入される。これらは、何れもセメント製造設備１０内で８００℃以上の高温部である。よって、汚泥に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢなどの人体に有害な有機塩素化合物が、その８００℃以上の高温部の熱で分解される。
また、汚泥の粉砕に湿式ミル１３Ａを採用したので、粉砕時にミル内の温度が上昇しにくい。これにより、汚泥がトリクロロエチレンなどの低沸点の有機塩素化合物を含むものであっても、有機塩素化合物の気化を抑制しながら汚泥を良好に湿式粉砕することができる。
【００４６】
さらに、得られたスラリーが、セメント製造設備１０内の８００℃以上となる高温部に投入されることで、有機塩素化合物は燃料の一部として消費される。しかも汚泥の固形分は、セメント原料の一部（粘土、石灰石などの一部）として、セメントクリンカの製造に利用される。従って、セメントクリンカを焼成する燃料費の節減を図ることができ、かつ粘土、石灰石などのセメント原料の節減も図れる。また、汚泥の固形分を粉砕することで、この固形分が細かく粉砕される。これにより、セメントクリンカを品質低下させることなく製造することができる。
また、スラリーは、通常のセメント原料とは別ルート（独立した配管を介して）でセメント製造設備１０の高温部にスラリーポンプ１５０の圧送力で直接投入される。そのため、ロータリーキルン１８の排ガスが熱源として利用される原料工程部Ａの系内（配管）をスラリーは通過しない。これにより、油などの有機成分が蒸発し、排ガスを浄化処理する電気集塵機Ｂ１の電極に付着し、電気集塵機Ｂ１の性能が低下したり、臭気を発生させるおそれがない。
【００４７】
例えば、スラリーをロータリーキルン１８の窯尻部に投入した場合を説明する。ロータリーキルン１８では、ダイオキシンの熱分解温度を上回る１１００〜１４５０℃で、セメント原料が加熱されている。しかも、例えば１〜３ｒｐｍの回転速度でキルンシェルが周方向へ低速回転している。そのため、投入された有機塩素化合物を含む粉砕物は、ロータリーキルン１８の内部で３０分以上加熱される。これにより、セメントクリンカが焼成されると同時に、投入された粉砕物に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢなどの有機塩素化合物の全てが、熱分解されて無害化される。
有機塩素化合物がＰＣＢの場合、これを粉体中から十分に気化させるには、加熱温度を５００〜８００℃としなければならない。例えば、集塵ダストの非加熱時のＰＣＢ残留率を１００％としたときにおいて、熱処理温度とＰＣＢ残留率との関係を調査したところ、熱処理温度が３００℃の場合でＰＣＢ残留率は２５％、５００℃および８００℃の場合で、ＰＣＢ残留率はそれぞれ５％であった。
【００４８】
ここで、実施例１のセメント製造設備１０を使用し、湿式ミル１３Ａによる処理の適用前後において、大気開放される排ガス中の有機塩素化合物の減少率（加熱原料使用原単位；５０ｋｇ／ｔ．ｃｌｉのとき）を調査した結果を報告する。
排ガスに含まれる有機塩素化合物のうち、従来と同じセメント製造設備を使用した場合に比べて、ＴＨＣ（全有機ガス）が７２％、ダイオキシン類が８５％、ＰＣＢｓが９６％、ベンゼンが７６％それぞれ減少した。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明の実施例１に係る廃棄物の処理方法が適用されたセメント焼成設備の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  セメント製造設備、
１３Ａ  湿式ミル、
１６  プレヒータの最下段部（高温部）、
１８  ロータリーキルン（高温部）、
１５０  スラリーポンプ（圧送ポンプ）。
【図１】
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