(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント原料をプレヒータにおいて８００〜９００℃まで予熱した後に、ロータリーキルンにおいて焼成してセメントクリンカを製造するに際して、廃石膏ボード、パルプスラッジまたは紙類を含む廃棄物のうちの少なくとも１種を、湿式ミルに投入して、当該廃棄物に流動性を与える溶媒として、水、廃油、廃液、汚泥、流動化剤のうちの少なくとも１種を用いて上記セメントクリンカの品質に影響を与えない程度の粒度に破砕した後、これを直接上記ロータリーキルンの窯尻部、ロータリーキルンの前段に設けた仮焼炉または上記プレヒータに投入して、上記セメントクリンカを製造することを特徴とする繊維類を含有する廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃石膏ボード、パルプスラッジ、ガラスウールを含む廃棄物、紙類を含む廃棄物などの繊維類を含有する廃棄物をセメント原燃料の一部として資源利用することのできる繊維類を含有する廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業活動などに伴って排出される廃棄物は、その大部分が、埋立処分場への投棄、あるいは、焼却炉による焼却によって処理されてきた。例えば、パルプスラッジや廃石膏ボード、ガラスウールを含んだ建設資材等の繊維類を含有する廃棄物も、同様な方法で処理されてきた。
【０００３】
ところが、近年、埋立処分場の能力が不足し、また、新たに処分場を確保することは社会的な制約により困難となっていることから、埋立処分による方法に期待することはできない状態となっている。また、焼却炉による焼却処理に関しても、環境に与える負荷が大きいために、実施が難しくなってきている。
【０００４】
このような背景のもとに環境保全の観点から、繊維類を含有する廃棄物についても、プラスチック等の廃材や下水汚泥などと同様に、再資源化することが社会的に重要な課題となっており、セメント製造用原燃料の一部として処分する方法が推進されようとしている。
【０００５】
このような繊維類を含んだ廃棄物を、例えばセメント原料の一部として使用する場合、そのまま原料乾燥混合粉砕段階で他のセメント原料と混ぜて使用する。つまり、繊維類を含んだ廃棄物を、他のセメント原料と共にキルン排ガスを利用する原料ミルやドライヤに混ぜて処理することが多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような繊維類を含んだ廃棄物を、原料乾燥混合粉砕段階で他のセメント原料と混ぜて使用すると、繊維類が排ガス中に飛散し、排ガス処理のための電気集塵機の電極に付着したりして、電気集塵機の性能を著しく低下させるおそれがある。
【０００７】
そこで、繊維類を含んだ廃棄物を原料乾燥混合粉砕工程に通さずに、直接セメント焼成設備のロータリーキルンへ投入することが考えられる。しかし、これらの廃棄物は性状的に塊状あるいは板状であることが多く、そのまま投入すると、セメントクリンカの品質に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮し、電気集塵機の性能低下を招くことなく、しかもセメントクリンカの品質に悪影響を与えることなく、繊維類を含有する廃棄物を有効な資源として利用することのできる処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、セメント原料をプレヒータにおいて８００〜９００℃まで予熱した後に、ロータリーキルンにおいて焼成してセメントクリンカを製造するに際して、廃石膏ボード、パルプスラッジまたは紙類を含む廃棄物のうちの少なくとも１種を、湿式ミルに投入して、当該廃棄物に流動性を与える溶媒として、水、廃油、廃液、汚泥、流動化剤のうちの少なくとも１種を用いて上記セメントクリンカの品質に影響を与えない程度の粒度に破砕した後、これを直接上記ロータリーキルンの窯尻部、ロータリーキルンの前段に設けた仮焼炉または上記プレヒータに投入して、上記セメントクリンカを製造することを特徴としている。
【００１３】
請求項１に記載の発明では、廃石膏ボード、パルプスラッジまたは紙類を含む廃棄物のうちの少なくとも１種を処理する場合に、予め湿式ミルを用いて上記セメントクリンカの品質に影響を与えない程度の粒度に破砕した上でセメント焼成工程に投入するので、セメントクリンカの品質に影響を及ぼさないようにすることができる。また、キルン排ガスを利用する原料乾燥混合粉砕工程には通さないので、繊維物質が飛散して排ガス処理のための電気集塵機の性能低下を招くようなこともない。
【００１５】
また、湿式ミルを採用する場合は、請求項２の発明のように、ミルの中に水、廃油、廃液、汚泥、流動化剤のうちの少なくとも１種を溶媒として加えることで廃棄物に流動性を与える。そうすることで、塊状の廃棄物を細かく破砕することができる。ここで、廃液としては、パルプ工場で出てくる廃液、市場などから回収された牛乳や飲料、アルコールなどが考えられる。また、汚泥としては、下水処理場で出てくる汚泥などが考えられる。また、流動剤としては、主に水の添加量を減らす減水剤（界面活性剤）などが考えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の処理方法を実施するセメント製造設備の概要を示す図である。
図において、このセメント製造設備は、石灰石、粘土、珪石、鉄原料よりなるセメント原料を貯蔵する原料貯蔵庫１、原料を粉砕混合する原料ミル２、電気集塵機３、粘土ドライヤ４、原料混合貯蔵サイロ５、プレヒータ６、仮焼炉１２、ロータリーキルン７、クリンカクーラー８、クリンカサイロ９、仕上ミル１０、セメントサイロ１１等を備えて構成されている。
【００１７】
セメント原料（石灰石、粘土、珪石、鉄原料）は、必要に応じてドライヤ４を経て、原料ミル２に導入される。これらの原料は、原料ミル２にて粉砕されて原料混合貯蔵サイロ５に導入され、その後、プレヒータ６にて予熱された後、仮焼炉１２を経て、セメント焼成用のロータリーキルン７に投入され、ロータリーキルン７で焼成されてセメントクリンカとなり、クリンカクーラー８で冷却された後、クリンカサイロ９に導入される。
【００１８】
プレヒータ６は、複数のサイクロンを多段に接続した多段サイクロン式のものであり、粉砕されたセメント原料を、ロータリーキルン７の排気を利用して、所定温度（８００〜９００℃）まで予熱する。ロータリーキルン７は、若干下流側へ下方傾斜した横向き円筒状のキルンシェルを有し、このキルンシェルをその中心軸線回りに回転させながら、重油や微粉石炭を燃料にしてバーナー１４で加熱することで、プレヒータ６から送られてくるセメント原料を、温度１４５０℃以上に昇温して焼成反応させて、セメントクリンカを生成する。その後、セメントクリンカは、ロータリーキルン７の窯前部に連結されたクリンカクーラー８により冷却されて、クリンカサイロ９に蓄えられた後、仕上工程の仕上ミル１０へと送られる。
【００１９】
仕上ミル１０は、焼成工程で生産されたセメントクリンカに石膏を混ぜながらクリンカを微粉砕してセメントを排出する。そして、仕上ミル１０から排出されたセメントは、セメントサイロ１１に導入された後、供給先へと送られる。
【００２０】
一方、プレヒータ６でセメント原料の予熱に供されたガスは、プレヒータ６から次に原料ミル２や粘土ドライヤ４に送られ、ここで廃熱による乾燥に利用された後、電気集塵機３で除塵されて、煙突１６から大気放出される。
【００２１】
次に繊維類を含有する廃棄物２０を処理する場合の方法を説明する。
この方法では、廃石膏ボード、パルプスラッジ、ガラスウールを含む廃棄物、紙類を含む廃棄物などの繊維類を含有する廃棄物２０を、予めセメントクリンカの品質に影響を与えない程度の粒度となるまで、乾式ミルや湿式ミル等の破砕手段２１で破砕する。これは、この種の廃棄物２０が、塊状体として廃棄されることが多いためである。そして、その破砕品２２を、セメント焼成工程のロータリーキルン７の窯尻部、ロータリーキルン７の前段に設けた仮焼炉１２、ロータリーキルン７の前段に位置するプレヒータ６、クーラー抽気ダクト１５の少なくともいずれかの箇所に投入し、セメント原料と混ぜることで、廃棄物２０をセメント原燃料の一部として有効利用しながらセメントクリンカを製造する。
【００２２】
このようにロータリーキルン７の窯尻部などに繊維類を含有する廃棄物２０の破砕品２２を投入することにより、可燃成分は燃料の一部としてロータリーキルン７などで消費することができ、石灰成分、珪石成分、粘土成分などは、セメント原料の一部として、セメントクリンカの製造に利用することができる。
【００２３】
従って、繊維類を含有する廃棄物２０を有効活用しながら処分できると共に、セメント原料や焼成燃料を節約することができる。しかも、適正な粒度に破砕した上で投入するので、セメントクリンカの品質に悪影響をもたらす心配もない。また、同廃棄物２０を原料乾燥混合粉砕工程に通さずに、直接セメント焼成設備のロータリーキルン７等へ投入するわけであるから、繊維類が付着することによる電気集塵機３の性能低下の心配も全くない。
【００２４】
なお、同廃棄物２０の破砕手段２１として乾式ミルを採用すると共に、廃棄物２０の乾燥のためにキルン排ガスやクーラー排ガス等を利用する場合は、ミル後の排ガス中の飛散物回収に電気集塵機ではなく、集塵効率の悪化を招かないバグフィルタを用い、バグフィルタで捕集したものを、ミルによる破砕品と一緒にセメント焼成工程に投入するのがよい。
【００２５】
また、湿式ミルを採用する場合は、ミルの中に水、廃油、廃液、汚泥、流動化剤のうちの少なくとも１種を溶媒として加えることで廃棄物に流動性を与えるのが望ましく、そうすることで、塊状の廃棄物を円滑に且つ細かく破砕することができるようになる。ここで、廃液としては、パルプ工場や半導体工場で出てくる廃液、市場などから回収された牛乳や飲料、アルコールなどを広く利用することができる。また、汚泥としては、下水処理場で出てくる汚泥、食品加工産業から出てくる汚泥などを広く利用することができる。また、流動剤としては、主に水の添加量を減らす減水剤（界面活性剤）などを利用することができる。
【００２６】
なお、湿式ミルを採用した場合は、湿式ミルから出てくるスラリー状の破砕品２２を、ロータリーキルン７の窯尻部等にスラリー状のまま投入してもよいし、固液分離してケーキ状にしてから投入してもよい。固液分離する場合には、分離した液体を再度溶媒として再利用することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、廃石膏ボード、パルプスラッジまたは紙類を含む廃棄物のうちの少なくとも１種をセメント工場に持ち込んで処理する場合に、予め湿式ミルを用いて上記セメントクリンカの品質に影響を与えない程度の粒度に破砕した上でセメント焼成工程に投入するので、廃棄物に含まれる可燃成分は焼成燃料として、また、石灰・粘土・珪石等の成分はセメント原燃料の一部として有効活用しながら、セメントクリンカの品質に影響を及ぼさないように処理することができる。また、同廃棄物を原料乾燥混合粉砕工程には通さないので、電気集塵機の性能低下を招くようなことも全くない。
また、特に前記廃棄物の粉砕品の投入箇所を、ロータリーキルンの窯尻部、ロータリーキルンの前段に設けた仮焼炉、ロータリーキルンの前段に位置するプレヒータの少なくともいずれかの箇所としたので、含有する可燃成分を確実に燃焼させることができる。
【００２８】
特に、請求項２の発明によれば、繊維類を含有する廃棄物を適当な溶媒を用いて湿式ミルで混合粉砕するので、塊状の廃棄物を円滑に且つ確実に細かく粉砕することができる。特に、溶媒として廃油や廃液や汚泥を使用した場合は、その有機分を燃料として使用することができるので、燃料費の節約に貢献することができると共に、それら廃棄物の有効な処分が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理方法を実施するセメント製造設備の概略構成図である。
【符号の説明】
６  プレヒータ
７  ロータリーキルン
１２  仮焼炉
２０  繊維類を含有する廃棄物
２１  破砕手段
２２  破砕品
【図１】
0003960007.tif 000002