(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄可燃物（４）を高温ガス（６）で乾留し乾留ガス（７）を発生させる外熱式キルン（１２）と、
サスペンションプレヒータまたは仮焼炉付のサスペンションプレヒータ（２）、ロータリーキルン（１）及びクリンカークーラー（５ｂ）を備えたセメント焼成設備（５）における前記ロータリーキルン（１）で発生する高温の塩素バイパスガス（６ａ）と前記クリンカークーラー（５ｂ）で発生する低温のクーラー排ガス（６ｂ）とを混合した高温ガスを前記外熱式キルンに供給する高温ガス供給装置（１４）と、
外熱式キルンで発生した乾留ガスをセメント焼成設備のバーナー（５ａ）に供給する乾留ガス供給ライン（１６）とを備えた、ことを特徴とするセメント焼成用廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記外熱式キルン（１２）は、中空円筒形の傾斜キルン（１２ａ）と、該傾斜キルンを外側から間接的に加熱する加熱ダクト（１２ｂ）とを備え、傾斜キルン内を通過する廃棄可燃物を高温で乾留する、ことを特徴とする請求項１に記載のセメント焼成用廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記高温ガス供給装置（１４）は、塩素バイパスガス（６ａ）とクーラー排ガス（６ｂ）を混合して高温ガス（６）として外熱式キルンに供給する高温ガス供給ライン（１４ａ）と、塩素バイパスガス（６ａ）とクーラー排ガス（６ｂ）の一方又は両方に設けられダンパー装置（１４ｂ）と、ダンパー装置を制御して高温ガスの温度を調節する温度調節装置（１４ｃ）とからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のセメント焼成用廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物を前処理してセメント焼成設備に供給するセメント焼成用廃棄物処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セメントプラントでは、図２に模式的に示すように、回転窯式の焼成炉（ロータリーキルン１）の上流側に、ロータリーキルンの排ガスで原料を予熱するサイクロン式予熱装置（サスペンションプレヒータ２）を備え、更に、プレヒータとロータリーキルンの間に仮焼炉３を設けたニューサスペンションプレヒータ付きキルン（ＮＳＰキルン）が主に用いられている。このＮＳＰキルンは、所要燃料の５０〜６０％を仮焼炉３で燃焼させ、粉末原料の脱炭酸反応を効率よく促進させて、キルンに送入するシステムであり、（１）キルン入口原料の見掛け脱炭酸率が高く、比焼成能力がＳＰキルンの２倍以上に達し、生産性が高い、（２）キルン側での所要燃料の４０〜５０％しか焚かないため、焼成帯の熱負荷が低く寿命が長い、（３）仮焼炉出口ガス温度が比較的低く（例えば８５０〜９００℃）、ＮＯｘの発生量が少ない、などの特徴を有している。
【０００３】
かかるＮＳＰキルンでは、サスペンションプレヒータを構成する最上段のサイクロン式熱交換器（以下、単にサイクロンという）の入口にセメント原料を投入すると、投入された原料は、サイクロン内で排気ガスと熱交換をしつつ遠心分離されサイクロン下部の逆円錐状に細くなった下端から下方に落ちる。この原料は、さらに下段のサイクロンの入口ガス流路に供給され、ガスに同伴されてそのサイクロンに入り遠心分離される。このように原料は、排気ガスで加熱されながら順次下段のサイクロンに移っていき、最後に仮焼炉で仮焼成させ、再下段のサイクロンの下部からロータリーキルンに供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車用タイヤ、プラスチック等の産業廃棄物（以下、廃棄可燃物という）が大量に発生するため、これを処理して大幅に減量するために、ＮＳＰキルンを利用することが一部で行われている。
図２に示すように、従来は、廃棄可燃物４（タイヤチップやプラスチック類）をロータリーキルン１と仮焼炉３の間（例えば立上りダクト）に供給し、そこで焼却し、発生した灰をロータリーキルン１に供給してセメント原料の一部とし、燃焼排ガスをプレヒータ２に供給して熱回収していた。
【０００５】
しかし、かかる廃棄可燃物を立上がりダクトに供給し、燃料として使用しても原料の仮焼には寄与できても焼成に寄与することはできない問題点があった。また、廃棄可燃物が大量の水分を含む場合には、その蒸発熱によりＮＳＰキルンの運転温度が下がり、熱ロスとなるばかりでなく、安定操業を阻害するおそれもあった。
【０００６】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、大量の廃棄可燃物を処理して大幅に減量することができ、水分による運転温度の変動が少なく、ゴミからの燃料をより有効に燃料のクリンカリングに使用することでキルンの主燃料を減らすことができるセメント焼成用廃棄物処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、廃棄可燃物（４）を高温ガス（６）で乾留し乾留ガス（７）を発生させる外熱式キルン（１２）と、サスペンションプレヒータまたは仮焼炉付のサスペンションプレヒータ（２）、ロータリーキルン（１）及びクリンカークーラー（５ｂ）を備えたセメント焼成設備（５）における前記ロータリーキルン（１）で発生する高温の塩素バイパスガス（６ａ）と前記クリンカークーラー（５ｂ）で発生する低温のクーラー排ガス（６ｂ）とを混合した高温ガスを前記外熱式キルンに供給する高温ガス供給装置（１４）と、外熱式キルンで発生した乾留ガスをセメント焼成設備のバーナー（５ａ）に供給する乾留ガス供給ライン（１６）とを備えた、ことを特徴とするセメント焼成用廃棄物処理装置が提供される。
【０００８】
本発明の構成によれば、外熱式キルン（１２）により廃棄可燃物（塩素，水分を含む産業廃棄物）を乾留し、乾留ガス供給ライン（１６）により発生した乾留ガスをセメント焼成設備のバーナー（５ａ）に供給するので、この乾留ガスの発熱量分のキルンの主燃料を減らすことができる。
また、外熱式キルン（１２）で処理した乾留灰はセメント焼成設備に供給しないので、塩素及び水分による悪影響を回避することができ、かつ大量の廃棄可燃物を処理して大幅に減量することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記外熱式キルン（１２）は、中空円筒形の傾斜キルン（１２ａ）と、該傾斜キルンを外側から間接的に加熱する加熱ダクト（１２ｂ）とを備え、傾斜キルン内を通過する廃棄可燃物を高温で乾留する。
【００１０】
この構成により、廃棄可燃物（４）を燃焼させることなく、かつ余分な燃料を消費することなく、廃棄可燃物を高温で乾留し、バーナー（５ａ）での燃焼に適した可燃ガス（乾留ガス）を発生させることができる。
【００１１】
また、前記高温ガス供給装置（１４）は、塩素バイパスガス（６ａ）とクーラー排ガス（６ｂ）を混合して高温ガス（６）として外熱式キルンに供給する高温ガス供給ライン（１４ａ）と、塩素バイパスガス（６ａ）とクーラー排ガス（６ｂ）の一方又は両方に設けられダンパー装置（１４ｂ）と、ダンパー装置を制御して高温ガスの温度を調節する温度調節装置（１４ｃ）とからなる。
【００１２】
この構成により、約１０５０℃前後の高温の塩素バイパスガス（６ａ）と、約２５０℃前後の低温のクーラー排ガス（６ｂ）を混合して、廃棄可燃物の乾留に適した約５００℃の高温ガス（６）に調節することができる。
【００１３】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明のセメント焼成用廃棄物処理装置の構成図である。本発明のセメント焼成用廃棄物処理装置１０は、外熱式キルン１２、高温ガス供給装置１４及び乾留ガス供給ライン１６を備える。
【００１５】
外熱式キルン１２は、中空円筒形の傾斜キルン１２ａと、傾斜キルン１２ａを外側から間接的に加熱する加熱ダクト１２ｂとを備える。加熱ダクト１２ｂには乾留に適した高温ガス６が供給され、傾斜キルン１２ａ内を通過する廃棄可燃物４を間接加熱して高温で乾留し、可燃ガスである乾留ガス７を発生させる。高温ガス６の温度は、廃棄可燃物４を効率よく乾留するのに適した温度（例えば約５００℃前後）であるのがよい。
【００１６】
高温ガス供給装置１４は、高温ガス供給ライン１４ａ、ダンパー装置１４ｂ及び温度調節装置１４ｃからなる。
高温ガス供給ライン１４ａは、ロータリーキルン１又は仮焼炉３で発生した塩素ガスの滞留を防ぐためにプレヒータ２から抜き出される高温（約１０５０℃前後）の塩素バイパスガス６ａとクリンカークーラー５ｂを出た低温（約２５０℃前後）のクーラー排ガス６ｂを混合して高温ガス６として外熱式キルン１２に供給するガスラインである。
また、ダンパー装置１４ｂは、塩素バイパスガス６ａとクーラー排ガス６ｂの一方又は両方（この例では両方）に設けられ、各ラインの流量を調節するようになっている。
更に、温度調節装置１４ｃは、高温ガス６の温度を検出する温度検出器を備え、ダンパー装置１４ｂを制御して高温ガス６の温度を調節する。なお、この図で、１４ｄは、高温ガス供給ライン１４ａのガスの一部を外部に放出するためのダンパー装置である。
【００１７】
乾留ガス供給ライン１６は、外熱式キルン１２で発生した乾留ガス７をセメント焼成設備５のバーナー５ａに供給する。なお、このバーナー５ａには、主燃料９も供給され、主燃料９と乾留ガス７の両方を同一のバーナーで燃焼させるようになっている。なお、主燃料９用のバーナー５ａの他に、乾留ガス７用のバーナーを別に設けてもよい。
【００１８】
上述した本発明の構成によれば、外熱式キルン１２により廃棄可燃物４（塩素，水分を含む産業廃棄物）を乾留し、乾留ガス供給ライン１６により発生した乾留ガス７をセメント焼成設備５のバーナー５ａに供給するので、この乾留ガス７の発熱量分のキルンの主燃料を減らすことができる。
また、外熱式キルン１２で処理した乾留灰はセメント焼成設備５に供給しないので、水分による悪影響を回避することができ、かつ大量の廃棄可燃物を処理して大幅に減量することができる。
【００１９】
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、ゴミ（廃棄可燃物）の乾留ガスをセメント焼成キルンのバーナで燃焼させることで、高温（約１４００℃前後）のフレームを形成することができ、セメント原料に対してより効率的に熱を伝達することができる。
すなわち、セメント原料の焼成部分ではバーナでフレームを形成させる必要があるがセメントキルンに直接ゴミを投入する方法ではフレームを作ることはできず、本発明によってそれを可能とすることでより良いゴミ（乾留ガス）の有効利用となる。
【００２１】
従って、本発明のセメント焼成用廃棄物処理装置は、大量の廃棄可燃物を処理して大幅に減量することができ、水分による運転温度の変動が少なく、ゴミからの燃料をより有効に燃料のクリンカリングに使用することでキルンの主燃料を減らすことができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセメント焼成用廃棄物処理装置の構成図である。
【図２】従来のＮＳＰキルンの全体構成図である。
【符号の説明】
１  焼成炉（ロータリーキルン）、２  サスペンションプレヒータ、
３  仮焼炉、４  産業廃棄物（廃棄可燃物）、
５  セメント焼成設備、５ａ  バーナー、５ｂ  クリンカクーラー、
６  高温ガス、６ａ  塩素バイパスガス、６ｂ  クーラー排ガス、
７  乾留ガス、８ａ，８ｂ  排ガス処理装置、９  主燃料、
１０  セメント焼成用廃棄物処理装置、
１２  外熱式キルン、１２ａ  傾斜キルン、１２ｂ  加熱ダクト、
１４  高温ガス供給装置、１４ａ  高温ガス供給ライン、
１４ｂ  ダンパー装置、１４ｃ  温度調節装置、
１６  乾留ガス供給ライン
【図１】
0004360477.tif 000002
【図２】
0004360477.tif 000003