(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥とそれ以外の可燃性廃棄物であるフィルム状あるいはシート状の廃プラスチックとを、当該廃プラスチックが上記汚泥に含まれる水分によりロータリーキルンの窯尻部の熱風によって燃えるまでに舞い上がらないように混合して、スラリー状の混合物とした上で、
この混合物を、セメント原料がプレヒータにて予熱された後に投入される上記ロータリーキルンに、上記窯尻部から上記セメント原料の焼成燃料の一部として投入して燃焼させることにより上記汚泥および廃プラスチックを処理するとともに、セメントクリンカを製造することを特徴とする汚泥及び可燃性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
前記廃プラスチックは、イオン交換樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の汚泥及び可燃性廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥及び廃プラスチック等の可燃性廃棄物の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理場から排出される汚泥の処理方法として、汚泥をセメント焼成工程のロータリーキルンの窯尻部または仮焼炉に導入して焼却処分する方法が特開平８−２７６１９９号公報や特許公報２８０３８５５号等において知られている。
【０００３】
また、産業活動などに伴って排出される可燃性廃棄物の処理方法の例として、廃プラスチックをセメント焼成工程のロータリーキルン内に投入して燃焼させることで、焼成燃料の一部として有効利用する方法が特開平７−２７７７８８号公報等において知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、汚泥や廃プラスチックを単一種のまま、ロータリーキルンや仮焼炉内に導入しているので、次のような問題があった。
【０００５】
即ち、汚泥を単体でロータリーキルンや仮焼炉に入れる場合は、汚泥が高い含水率を有するものであるため、大量に投入しようとするとロータリーキルン内の燃焼効率が悪化するおそれがあり、大量処分ができないという問題があった。また、廃プラスチックを単体でロータリーキルンや仮焼炉に入れる場合は、特にフィルムやシート状の廃プラスチックを入れる場合に、小片状に破砕したフィルムやシートが風で飛びやすいため、ハンドリング性が悪いと共に、投入してから燃えるまでにプレヒータ側へ舞い上がりやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、セメント焼成工程に汚泥や廃プラスチック等の廃棄物を投入するまでのハンドリング性を向上させることができると共に、ロータリーキルン内の燃焼効率が悪化する心配もなく大量処理が可能であり、しかもプレヒータ側に舞い上がるおそれもなくせる汚泥と可燃性廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、汚泥とそれ以外の可燃性廃棄物であるフィルム状あるいはシート状の廃プラスチックとを、当該廃プラスチックが上記汚泥に含まれる水分によりロータリーキルンの窯尻部の熱風によって燃えるまでに舞い上がらないように混合して、スラリー状の混合物とした上で、この混合物を、セメント原料がプレヒータにて予熱された後に投入される上記ロータリーキルンに、上記窯尻部から上記セメント原料の焼成燃料の一部として投入して燃焼させることにより上記汚泥および廃プラスチックを処理するとともに、セメントクリンカを製造することを特徴とする。
【０００８】
一般に汚泥は含水率が高いため、燃焼処分する時には水分を飛ばすために大量の熱量を必要とする。一方、フィルム状あるいはシート状の廃プラスチックは、燃料としての役目を有効に果たすものの、風で飛びやすくハンドリング性が非常に悪いという難点がある。そこで、本発明は、予め汚泥と廃プラスチックを混合した上で、ロータリーキルンの窯尻部に投入するようにしている。
【０００９】
このように汚泥と廃プラスチックを混ぜると、この廃プラスチックがフィルムやシート状の小片であっても、風で飛ばなくなるので、ハンドリング性が良くなると共に、ロータリーキルンの窯尻部に投入しても舞い上がりの心配がなくなる。さらに、汚泥の水分を飛ばすための熱量は、廃プラスチックの燃焼熱で十分に賄うことができるので、ロータリーキルンの燃焼効率が悪化することもなく、大量処理が可能となる。なお、汚泥と廃プラスチックを混合するに当たっては、廃プラスチックを必要に応じて小片状に破砕した上で混合するのが望ましい。
【００１０】
この発明のように可燃性廃棄物が廃プラスチックである場合には、特に燃焼により発生する熱量が多大であるから、汚泥の水分を有効に飛ばすことができると共に、ロータリーキルンで使用する焼成燃料の削減にも寄与し得る。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、前記廃プラスチックがイオン交換樹脂であることを特徴とする。
【００１２】
また、一般に廃プラスチックのうち水分を大量に含んだもの、例えばイオン交換樹脂のようなものの処理は、通常の燃焼炉では効率的に非常に難しい。そこで、本発明は、そのような水を含んだ廃プラスチックを汚泥と一緒に混合した上で、ロータリーキルンの窯尻部に投入するようにしている。
【００１３】
このように水を含んだ廃プラスチックを汚泥と一緒に処理する場合、汚泥自体が大量の水を含んでいるので、特別な取り扱いをする必要がなく、汚泥を単体で処理する場合と似通った取り扱いで処分できる。
【００１５】
【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、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。
【００１６】
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、セメント焼成用のロータリーキルン７に投入されて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。
【００１７】
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で加熱することで、プレヒータ６からの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、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。
【００１８】
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。
【００１９】
次に汚泥及び可燃性廃棄物としての廃プラスチックを同時に処理する場合の方法を説明する。
この方法の特徴は、下水汚泥Ｄと廃プラスチックＰを予め別の混合機Ｍで混合した上で、その混合物Ｋをセメント焼成工程のロータリーキルン７の窯尻部に投入してセメントクリンカを製造することにある。この場合、含水率の高い汚泥と混合するわけであるから、廃プラスチックは別に乾いたものに限定されるものではなく、イオン交換樹脂のような水分を含んだものであってもよい。
【００２０】
混合に際しては、予め塊状やシート状の廃プラスチックについては、小片状に破砕した上で混合機（湿式ミル等）Ｍに投入する。混合物Ｋはスラリー状をなしているので、そのままポンプ等で投入箇所まで輸送してロータリーキルンの窯尻部に投入する。
【００２１】
投入箇所については任意に変更可能である。例えば、仮焼炉がある場合は仮焼炉に投入してもよいし、プレヒータの最下部の高温領域に投入してもよい。
【００２２】
このようにロータリーキルン７の窯尻部に、汚泥Ｄと廃プラスチックＰの混合物Ｋを投入することにより、廃プラスチックＰ及び汚泥Ｄの有機分を燃料の一部としてロータリーキルン７で燃焼させることができる。この場合、汚泥Ｄは含水率が高いため水分が飛ぶまでに外から熱量を必要とするが、その熱量分は早期燃焼する廃プラスチックＰの熱で賄われることになるので、廃棄物の投入に伴ってロータリーキルン７の燃焼効率が低下することはなく、終始安定した燃焼状態を維持することができる。従って、汚泥Ｄ及び廃プラスチックＰを共に有効活用しながら処分することができて、セメント焼成のための燃料を節約することができる。
【００２３】
また、汚泥Ｄと廃プラスチックＰは単体で投入するのではなく、予め混合した上で投入するので、単体で扱う場合に比べてハンドリング性が良くなり、作業効率が向上する。特に、廃プラスチックＰとしてフィルムやシート状のものを扱う場合は、単体で投入すると風で飛びやすくプレヒータ６側に舞い上がる心配があるが、そのような心配がなくなり、プレヒータ６からロータリーキルン７に流れ込むセメント原料とよく馴染むようになる。
【００２４】
なお、可燃性廃棄物が廃プラスチックＰである場合には、特に燃焼により発生する熱量が多大であるから、汚泥の水分を有効に飛ばすことができると共に、ロータリーキルン７で使用する焼成燃料の削減にも大きく寄与し得るメリットがあるが、その他の紙等の可燃性廃棄物を汚泥と混ぜてセメント焼成工程に投入してもよい。
【００２５】
また、汚泥Ｄと廃プラスチックＰを混合したスラリー状の混合物Ｋは、前述のように直接ロータリーキルン７の窯尻部等のセメント焼成工程に投入してもよいが、固液分離してケーキ状にしてから投入してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、汚泥と可燃性廃棄物をそれぞれ単一種ではなく予め混合した上でセメント焼成工程に投入するので、ハンドリング性が良くなって作業能率が向上する。また、可燃性廃棄物がフィルムやシート状のものであっても、セメント焼成工程に投入した際の舞い上がりの心配がなくなる。さらに、汚泥の水分を飛ばすための熱量が可燃性廃棄物の燃焼熱で賄われることになるので、ロータリーキルンの燃焼効率が悪化することがなく、大量処理が可能となる。特に、可燃性廃棄物が廃プラスチックである場合には、燃焼により発生する熱量が多大であるから、汚泥の水分を有効に飛ばすことができると共に、ロータリーキルンで使用する焼成燃料の削減にも寄与することができる。また、汚泥自体が最初から水分を多量に含むものであるから、イオン交換樹脂等の水分を含んだ廃プラスチックも、余計な配慮をせずに一緒に処理することができ、取り扱いが楽になる。
【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】
７  ロータリーキルン
Ｄ  汚泥
Ｐ  廃プラスチック
Ｋ  混合物
【図１】
0004110749.tif 000002