(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンションプレヒータ付きロータリキルンを備えるセメント製造プラントにおいて、セメント原料の一部として、ダイオキシン類やその前駆体及びダイオキシン類を生じる可能性のある塩素化合物を含みかつサイクロンに送入可能な粒度を有する廃棄物を使用して、セメントを製造するにあたり、該廃棄物を、予熱することなく直接、ダイオキシンの分解する温度域である７５０℃〜９５０℃の仮焼炉及び／又はミキシングチャンバから送入することを特徴とするセメントの製造方法。
【請求項２】
上記廃棄物が都市ごみ焼却灰であることを特徴とする請求項１に記載のセメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セメントの製造方法、特にダイオキシン類やその前駆体及びダイオキシン類を生じる可能性のある塩素化合物を含む廃棄物をセメント原料の一部として処理するセメントの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、セメント焼成にはサスペンションプレヒータ付きロ−タリ−キルンが用いられる。サスペンションプレヒータは、４〜５段の複数のサイクロンを連結したセメント原料の予熱装置であり、プレヒ−タ−最上段から送入されたセメント原料が、各サイクロンでロ−タリ−キルンからの排ガスと徐々に熱交換され、８５０〜９５０℃程度に加熱されてロ−タ−リ−キルンへ挿入される。近年では、セメント原料の脱炭酸率を上げるためにプレヒータに仮焼炉が付設されることが多い。尚、セメント原料中の揮発成分とダストは、排ガスと共にプレヒ−タ上部より排出される。
【０００３】
セメント原料は、石灰石、粘土、珪石及び鉄原料を主体とするが、近年、その処分に困る廃棄物をセメント原料の一部として使用することが増加してきた。廃棄物にはダイオキシン類やその前駆体を含むもの及びダイオキシン類を生じる可能性のある塩素化合物を含むものがあり、これをセメント原料に使用することによってダストや排ガス中にダイオキシン類が含まれることになる。
【０００４】
ダイオキシン類は２１０種類の異性体が存在する毒性の強い化学物質であり、催奇性や発ガン性を有することで大きな社会問題となっている。厚生省はダイオキシン類発生防止等ガイドラインを作成し、燃焼管理を行うことによりダイオキシン類の発生の抑制を図っている。しかしながら、排ガス中のダイオキシン類を除去するには燃焼管理の徹底のほかに、排ガス中への活性炭の吹き込みや活性コ−クス層へ排ガスを通す等種々の方法があるが、発生量が多くなるとこれらの除去方法を用いてもガイドラインをクリアすることが困難な場合が生じてくる。
【０００５】
一方、ダイオキシン類は７００℃以上で分解することが知られており、ガイドラインでも燃焼温度は８００℃以上を確保することが勧められている。さらに、３００℃付近あるいは４７０℃付近ではダイオキシン類が再生成すると言われており、これらの温度域を急速に通過することが必要であるとされている。
【０００６】
現状のセメント原料の送入位置は、前述したようにプレヒ−タの最上段であり、ダイオキシン類の分解温度以下である。また、ダイオキシン類の再生成温度域以下への排ガスの通過もあり、ダイオキシン類やその前駆体及びダイオキシン類を生じる可能性のある塩素化合物を含む廃棄物をセメント原料の一部に使用する場合には、その使用量が制限されるのが現状であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、ダイオキシン類の発生を極力抑え、廃棄物をセメント原料の一部として大量に処理することができるセメントの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明のセメントの製造方法は、サスペンションプレヒータ付きロータリキルンを備えるセメント製造プラントにおいて、セメント原料の一部として、ダイオキシン類やその前駆体及びダイオキシン類を生じる可能性のある塩素化合物を含みかつサイクロンに送入可能な粒度を有する廃棄物を使用して、セメントを製造するにあたり、該廃棄物を、予熱することなく直接、ダイオキシンの分解する温度域である７５０℃〜９５０℃の仮焼炉及び／又はミキシングチャンバから送入することを特徴とする。さらに、廃棄物としては、代表的には都市ごみ焼却灰である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図面に基づいて説明する。図１は、仮焼炉が付設されたサスペンションプレヒータ付きロータリキルンを備えるセメント製造プラントの概略図である。図１において、セメント製造プラント２０は、複数のサイクロン２〜４と仮焼炉６及びミキシングチャンバ７を備えたサスペンションプレヒータ３０と、ロータリキルン１と、クリンカクーラ８とから主として構成される。
【００１０】
石灰石、粘土、珪石及び鉄原料等が調合された通常のセメント原料１０は、サスペンションプレヒータ３０の上段から最上段サイクロン５へ供給され、順次下方の中段第２サイクロン４、中段第１サイクロン３、最下段サイクロン２に導かれる。この間、セメント原料１０は、ロータリキルン１からの高温排ガスにより各サイクロンで分級、熱交換されると共に、仮焼炉６で仮焼され、ロータリキルン１に供給される。次いで、セメント原料は、ロータリキルン１内でキルンバ−ナ９からの燃焼熱により焼成されてクリンカを生成し、ク−ラで冷却後、図示しないセメント仕上げ工程に移送される。尚、ロータリキルン１からの高温排ガスは、各サイクロンで熱交換された後、最上段サイクロン５を経て排出される。
【００１１】
このような一般的なセメント焼成工程において、この発明は、前記通常のセメント原料１０と共に、ダイオキシン類やその前駆体及びダイオキシン類を生じる可能性のある塩素化合物を含む廃棄物１１、例えば、都市ごみ焼却灰をセメント原料の一部として使用する。この場合、廃棄物１１は、通常のセメント原料１０とは別に、廃棄物を予熱することなく、直接ダイオキシン類の分解する温度域から送入する。
【００１２】
前述したようにダイオキシン類は７００℃以上で分解する。また、３００℃〜５００℃にダイオキシン類の再生成のピ−クがある。従って、前記廃棄物１１を７００℃以上、好ましくは、７５０℃〜９５０℃の部位で送入することにより、ダイオキシン類等を完全に分解することができ、かつ生成源が分解されることにより再生成の抑制ができる。
【００１３】
セメント製造プラント２０において、ダイオキシン類の分解する温度域、すなわち、７００℃以上の部位は、ロータリキルン１〜中段第１サイクロン３までの間であり、具体的には、中段第１サイクロン３、最下段サイクロン２、ミキシングチャンバ７、仮焼炉６、キルンエンド１ａ、及びこれらを連結する移送管Ｐ等である。中でも、温度域が７５０℃〜９５０℃であるミキシングチャンバ７及び仮焼炉６は、ダイオキシン類の確実な分解及び熱を有効利用する上で好適な廃棄物１１の送入部位と言える。
【００１４】
図１は、この様な廃棄物１１の送入部位として仮焼炉６を示したものである。仮焼炉６は、周知のように温度域が８００〜９５０℃程度の補助燃焼炉であり、セメント原料のプレヒータ３０における脱炭酸率を大幅に向上し、セメント生産効率を飛躍的に高めるものである。廃棄物１１が仮焼炉６に挿入されると、ダイオキシン類は完全に分解される。また、一部排ガスと共に飛散するダストも高温での滞留時間が長くなることから、未分解のダイオキシン類はほとんど存在しない。従って、廃棄物１１の使用量を大幅に向上することができる。
【００１５】
尚、廃棄物１１を通常のセメント原料１０と共にプレヒ−タ上部より送入すると、廃棄物１１の一部は熱交換されないままプレヒ−タ−上部から排出されるので、セメント原料中に含まれるダイオキシン類は分解されないで集塵機へ運ばれる。また、プレヒ−タ−上部のガス温度は３００〜４００℃であり、ダイオキシンの再生成温度域でもある。従って、ダイオキシンの生成源が存在しているとダイオキシンの再生成が起こる。すなわち、廃棄物の使用量が多くなると、排ガス及びダスト中にダイオキシン類の含まれる量が多くなり、使用量は自ずと制限される。
【００１６】
因みに、廃棄物１１の送入量は、プレヒ−タ上部でセメント原料１０と共に送入する場合は、通常のセメント原料に対して、３〜５％が限度であったものが、この発明では、これを１０〜３０％程度まで引上げることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、セメント原料の一部として使用するダイオキシン類やその前駆体及びダイオキシン類を生じる可能性のある塩素化合物を含む廃棄物を、ダイオキシン類の分解温度以上の部位より送入することにより、極めて簡単に、ダイオキシン類の発生がほとんどなく、セメント原料として使用できる廃棄物の種類が広がり、その使用量も大幅に増大できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を説明するセメント製造プラントの概略図である。
【符号の説明】
１  ロータリキルン
１a キルンエンド
２  最下段サイクロン
３  中段第１サイクロン
４  中段第２サイクロン
５  最上段サイクロン
６  仮焼炉
７  ミキシングチャンバ
８  ク−ラ
９  キルンバ−ナ
10  セメント原料
11  廃棄物
20  セメント製造プラント
30  サスペンションプレヒータ
Ｐ  移送管
【図１】
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