JP2001191059A - 発酵処理方法およびセメント製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリーキルン等のセメント製造工場に備
えられている設備を、廃棄物の処理のために有効に活か
す途を開くことのできる発酵処理方法およびセメント製
造方法を提供する。 【解決手段】 ロータリーキルンあるいはロータリード
ライヤーを用いた廃棄物の発酵処理方法であって、発酵
処理の対象となる廃棄物がゴミ袋に収容された都市ゴミ
を含み、上記ゴミ袋を破袋せず、廃棄物をそのまま上記
セメントキルンあるいは上記セメント製造用ロータリー
ドライヤーに投入し、発酵処理するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発酵処理方法およ
びセメント製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、厨芥等の有機廃棄物は、その
処理量が増大する一方であり、その有効な処理方法およ
び再利用方法に関して多くの試みがなされている。一つ
の方法として、回転発酵槽を用いて有機廃棄物を発酵処
理（コンポスト化）することも提案されている。一方、
セメント製造工場は、セメントの需要に応じて操業状態
が変動する。セメントの需要が少ない時期には、焼成装
置等のうち一部の運転を停止することもあり、それらの
活用が課題となっている。このような状況のもと、有機
廃棄物をセメント製造工場の保有するセメントキルンま
たはセメント製造用ロータリードライヤーで処理するこ
とが考えられる。この点、特開昭５２−９７２７０号公
報には、有機廃棄物をセメントキルンで発酵処理させる
ことが記載されており、さらに、それをセメント製造で
の燃料の一部として用いることも記載されている。しか
し、この公報に記載されているようにセメントキルンを
発酵処理装置として単に流用しても、有機廃棄物を安定
してコンポスト化することは困難であった。また、セメ
ント製造用の原燃料として発酵処理品を用いようとして
も、質の高い発酵処理品を効率良く得ることが困難なこ
とが判明した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
対してなされたものであり、セメントキルン等のセメン
ト製造工場に備えられている設備を、廃棄物の処理のた
めに有効に活かす途を開くことのできる発酵処理方法お
よびセメント製造方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る発酵処理方法は、ロータリーキルン、
あるいはロータリードライヤーを用いた廃棄物の発酵処
理方法であって、発酵処理の対象となる廃棄物がゴミ袋
に収容された都市ゴミまたは／および他の廃棄物を含
み、上記ゴミ袋を破袋せず、廃棄物をそのまま上記ロー
タリーキルンあるいは上記ロータリードライヤーに投入
し、発酵処理することを特徴とする。本明細書中、「廃
棄物」というときは、以下の処理対象物を含む概念であ
る。 有機汚泥：下水汚泥、し尿系汚泥（浄化槽汚泥、農業集
落排水汚泥）、食品産業排水汚泥、アオコ・底泥等がこ
の範疇に含まれる。 食品加工残さ：ビールかす、焼酎かす、おから（豆腐か
す）、製糖残さ、果汁残さ、コーヒーかす、茶かす、畜
産残さ等がこの範疇に含まれる。 林産残さ、植物残さ：パルプ廃液、バーク、おがくず、
チップダスト、剪定枝葉、バガス、籾殻、わら類等がこ
の範疇に含まれる。 生活ゴミ：厨芥類（生ゴミ）、都市収集可燃ゴミ、事業
系生ゴミ等がこの範疇に含まれる。 畜産廃棄物：家畜ふん尿、鳥糞等がこの範疇に含まれ
る。 水産廃棄物：魚腸骨、へい死魚等がこの範疇に含まれ
る。 以上に列記したもののうち二以上の混合物も廃棄物の概
念に含まれる。後述するように発酵処理品を一部戻し、
廃棄物に混合して処理する場合には、このような発酵処
理品を混合した混合物も廃棄物という。本発明では、内
張り煉瓦を撤去したロータリーキルン、あるいはロータ
リードライヤーを用いることが好ましい。これによっ
て、廃棄物の移動が容易となり、ロータリーキルンを回
転させるための消費エネルギーを減少させる等の利点が
ある。本発明において、ロータリーキルンとしては、セ
メントキルンが好ましく、ロータリードライヤーとして
はセメント製造用ロータリードライヤーが好ましい。

【０００５】そして、得られた発酵処理品の品質を向上
させるために、その中の異物を分離・除去することが好
ましい。異物の分離・除去を行うにあたり、少なくとも
一段階の発酵処理品破砕工程（１次破砕、２次破砕）を
行うことが好ましい。発酵処理品の粒度を適切に調整す
るためである。その後、貯蔵用タンク内に該発酵処理品
を貯蔵することが好ましい。ここで、発酵処理品中の異
物を分離・除去した後、貯蔵兼発酵処理用タンク内に該
発酵処理品を貯蔵しつつ、好気性条件下の該タンク内で
さらに発酵を進ませることができる。この場合、貯蔵用
タンクの発酵処理品を循環し、該貯蔵用タンク内に循環
することが好ましい。これによって、貯蔵用タンク内の
好気条件を保つことができるとともに、発酵処理品の混
合・均質化を図ることができる。この場合、発酵処理品
を複数の貯蔵用タンクに分割して投入し、該複数の貯蔵
用タンクからそれぞれ抽出した発酵処理品を合流させ、
再度分割して上記複数の貯蔵用タンクに投入するように
して循環するようにすることが好ましい。これによっ
て、セメント製造用原燃料の更なる均質化を図ることが
できるからである。また、本発明に係る発酵処理方法で
は、得られた発酵処理品の一部を、上記ロータリーキル
ンあるいはロータリードライヤーに投入し、廃棄物を発
酵処理することが好ましい。このように原料戻しを行う
ことによって、発酵処理品の品質を安定化する等の利点
がある。上記した本発明に係る発酵処理方法において、
発酵処理に必要な空気を加熱するために、セメント製造
で発生する廃熱を用いることが好ましい。消費エネルギ
ーを減少させるためである。また、同様の趣旨から、発
酵処理に必要な空気の一部として、あるいは発酵処理に
必要な空気の予熱源として、セメント製造におけるクー
ラー排気の一部を用いることが好ましい。同様に、廃棄
物、発酵処理中の廃棄物、または得られる発酵処理品中
の有害な微生物を不活性化あるいは死滅させるために、
セメント製造における廃熱を用いることが好ましい。こ
の廃熱としては、キルン排ガス、クーラー排ガス等が挙
げられる。一方、本発明では、ゴミ袋に収容された都市
ゴミ等の廃棄物を含む廃棄物の他に、廃棄物として下水
汚泥を投入することが好ましい。廃棄物処理の効率化を
図るとともに、下水汚泥の持つ水分により含水率を調整
し、発酵状態を良好に保つためである。

【０００６】さらに、本発明は、別の形態としてセメン
ト製造方法であり、該セメント製造方法では、上記した
発酵処理方法で得られた発酵処理品を、セメント製造に
おける原燃料の一部として用いている。この場合、得ら
れた発酵処理品をセメント製造の焼成工程で用いるプレ
ヒータ設備およびセメントキルン等の焼成設備のいずれ
かの投入部位に、そのまま投入することが好ましい。特
段の処理を行わず工程を短縮するためである。また、発
酵処理方法で発生するガスをセメント製造の焼成工程で
用いるプレヒータ設備およびセメントキルン等の焼成設
備のいずれかの導入部位に導入することが好ましい。こ
のような発酵ガスの脱臭を行い、かつこのような発酵ガ
スの脱硝効果を発揮させるためである。

【０００７】なお、本発明でいう「セメント製造におけ
る原燃料」とは、セメント製造に用いる原料および燃料
を含む概念である。ただし、「セメント製造用原燃料」
の語を使用する場合に、原料または燃料のいずれか一方
のみを指している場合もある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら、
本発明に係る発酵処理方法およびセメント製造方法の実
施の形態を説明する。図１は、本発明に係る発酵処理方
法およびセメント製造方法を実施するセメント製造工場
の一実施の形態についてその概要を示す。このセメント
製造工場では、セメント製造設備１００に、セメント製
造用原燃料製造設備２００を付設している。セメント製
造設備１００は、ロータリーキルン（セメントキルン）
１０２、クリンカクーラ１０３、仮焼炉１０４、サスペ
ンジョンプレヒータ１０６を主要な設備として含む。

【０００９】ロータリーキルン１０２は、バーナ１０８
を備える。該バーナ１０８は、後述する発酵処理品、微
粉炭等の固体燃料を供給するための図示しない吹き込み
風車、重油等の液体燃料を供給するための供給ポンプ１
１０および空気を供給するための図示しない空気吹き込
み風車等の空気供給手段を備える。ロータリーキルン１
０２は、円筒型のドラムを図示しない支持ローラで支持
し、図示しない電動モータ等の回転手段によって回転で
きる。そして、セメント原料（セメント調合原料ともい
う）の送入部分からセメントクリンカの落口に向かって
緩い勾配を持って傾斜して設置されている。セメント原
料は、プレヒータ最下段のサイクロン１０７で捕集され
た後、投入され、ロータリーキルン１０２内壁の内張り
煉瓦に付着したコーテイング上を回転しながら持ち上げ
られ、下降し、これを繰り返す。そして、バーナ１０８
で形成される火焔の輻射熱によってセメント原料を焼成
する。

【００１０】クリンカクーラ１０３は、ロータリーキル
ン１０２から排出されたセメントクリンカを冷却するた
めの手段である。クリンカクーラ１０３は、数室に区切
られており、各室の下部エアー室に設置された冷却用風
車１１２によって供給された空気によって冷却される。

【００１１】仮焼炉１０４は、セメント原料の仮焼を行
うための装置であり、セメント原料の仮焼を行うための
バーナ１１４を備える。バーナ１１４は、後述する発酵
処理品、微粉炭等の固体燃料を供給するための図示しな
い吹き込み風車、重油等の液体燃料を供給するための供
給ポンプ１１６および図示しない空気吹き込み風車等の
空気供給手段を備える。仮焼炉１０４は、セメント原料
の仮焼を行うことによって、脱炭酸率を向上させ、ロー
タリーキルン１０２の熱負荷を下げることによって、焼
成を確実にし、ロータリーキルン１０２自体の機械的保
護に寄与する。また、これと同時に、ロータリーキルン
１０２からの廃熱を有効に活用し、セメント製造工場全
体の熱効率を向上させる。

【００１２】サスペンジョンプレヒータ１０６は、セメ
ント原料を予熱するための装置であり、サイクロン１０
７を多段に重ねた構成となっている。各々のサイクロン
１０７において、気体成分と固体成分の分離が行われ、
セメント原料をダクト内で気流中にサスペンドしながら
セメント原料と気体との間で熱交換を行い、セメント原
料の予熱を行う。

【００１３】一方、セメント製造用原燃料製造設備２０
０は、廃棄物をセメント製造用の原燃料として有効利用
することを目的として廃棄物の発酵処理（コンポスト
化）を行うための設備であり、発酵処理装置２０２、貯
蔵兼発酵処理用タンク２０４、２０６を含む。さらに、
このセメント製造用原燃料製造設備２００は、発酵処理
装置２０２の後段に、異物の分離・除去装置２０８〜２
１８を備えている。発酵処理装置２０２は、操業停止中
のロータリーキルン（遊休キルン）を活用したものであ
る。この発酵処理装置２０２も、前述したロータリーキ
ルン１０２と同様、円筒型のドラムを図示しない支持ロ
ーラで支持し、図示しない回転手段によって回転するよ
うにしたものである。一般に、セメント製造に用いられ
るロータリーキルンは、セメント焼成の際の耐火性能を
保つために、内張り煉瓦で内壁を保護している。しか
し、本実施の形態に係る発酵処理装置２０２では、この
内張り煉瓦を除去する。この内張り煉瓦を除去すること
によって、発酵処理装置２０２内に廃棄物を投入して処
理した場合、廃棄物の移動が容易になるとともに消費エ
ネルギーが大幅に減少する。また、攪拌設備、仕切板の
取り付けが容易となる。発酵処理装置２０２は、内張り
煉瓦除去後のセメントキルンの内径が２〜７ｍであっ
て、１．０〜６．０％好ましくは１．２〜１．６％の傾
斜で設置することが好適である。

【００１４】また、発酵処理装置２０２は、保温材でそ
の周囲を被覆している。これは、発酵用原料を発酵させ
る際の保温を図り、発酵の促進、均一化を行うためであ
る。被覆する部位としては、発酵処理装置２０２の外壁
全長とするのが好適である。保温材は、ロックウールや
グラスウール等の軽量で断熱性のあるものを使用し、発
酵処理装置２０２の外壁を適当な厚みで被覆することが
好適である。

【００１５】本実施の形態で用いる発酵処理装置２０２
の内部は、仕切り板によって４〜５室に仕切られてい
る。通常の運転状態において、三日間、発酵処理装置２
０２に滞留する。上記仕切板は、被処理品である廃棄物
を堰き止める一方、通風を確保できる構造、すなわちス
リット状、穿孔板状等の通風可能な構造となっている。
以上の他、従来のロータリーキルン式発酵装置に内蔵さ
れている攪拌設備、加熱設備、もしくは処理物の移動設
備を必要に応じて適宜取り付けることができる。

【００１６】発酵処理装置２０２の入口部は、既設のサ
スペンジョンプレヒータと切り離されている。そして、
そこには、例えば、都市ゴミの投入口２２０、下水汚泥
の投入口２２２、戻し分の発酵処理品を投入する投入口
２２４および発酵ガス引出口２２６が設けられている。
この発酵ガス引出口２２６に対しては、排気手段として
換気用風車２１９が設けられ、これによって発酵処理装
置２０２内の発酵ガスを引き出し、セメント製造設備１
００に送ることができるようになっている。発酵処理装
置２０２の出口部は、既設のクリンカクーラと切り離
し、発酵品の取出口２２８を設ける。また、空気吹込口
２２７を設け、この空気吹込口２２７には、給気手段と
して空気吹き込み風車２２９を設け、これによって給気
を行うことができる。空気吹き込み風車２２９は、大気
とクリンカクーラー１０３からのクーラー排気とを適宜
混合できるように構成されている。発酵処理装置２０２
の入口部と出口部は、既設の状態と同じでも逆でも構わ
ない。なお、上記した発酵処理装置２０２の入口部の投
入口２２０、２２２、２２４は、原料投入時以外密閉さ
れ、発酵ガス引出口２２６、空気吹込口２２７も通風を
行う時以外は、密閉され、発酵処理装置２０２は、基本
的に密閉構造とする。

【００１７】上記貯蔵兼発酵処理用タンク２０４、２０
６は、発酵処理装置２０２と同様の保温材でその周囲を
被覆する。これは、発酵処理装置２０２での発酵をさら
に進めるための保温を図り、発酵の促進を行うためであ
る。被覆する部位としては、その外壁全長とするのが好
適である。

【００１８】さらに、この貯蔵兼発酵処理用タンク２０
４、２０６にも図示しないエアー供給手段を設けてい
る。好気条件を確保し、養生を促進するためである。発
酵処理装置２０２における発酵は、コンポスト化という
観点からは、いわゆる一次発酵と呼ばれる処理であり、
必要に応じて発酵をさらに進めることにより、いわゆる
二次発酵まで終了させれば、堆肥としての製品化も可能
である。貯蔵兼発酵処理用タンク２０６には定量引出機
を設けている。定量引出機からの発酵処理品は、セメン
ト製造設備１００への供給ライン２３０と、発酵処理装
置２０２への戻しライン２３２のいずれにも供給可能と
なっている。

【００１９】発酵処理装置２０２の後段に設けられた機
器２０８〜２１８は、発酵処理品から金属等のコンポス
ト化せず、セメント製造用の原燃料としては無用な異物
を除去するための異物の分離・除去装置である。ベルト
コンベア２０９に付設された磁選機２０８は、ベルトコ
ンベア２３４、スキップコンベア２３６によって運ばれ
てくる発酵処理品から磁石によって主として鉄を除去す
るためのものである。なお、この磁選機２０８は、この
実施の形態では一段のみ設けているが2以上の多段のも
のとしても設計できる。一次破砕機２１０は、このよう
な鉄を除いた発酵処理品を一次破砕し、後のトロンメル
２１２における篩分けを効率的なものとするための装置
である。トロンメル２１２は、回転篩であり、発酵処理
品として適度の粒度合いを備えた発酵処理品をセメント
製造用原燃料として篩い分けるための装置である。発酵
処理品は、ベルトコンベア２３８を介して２４０に送ら
れる。高ガウス選別機２１４は、トロンメル２１２から
のステンレス、アルミニウム等を包含する部分を受ける
装置である。この装置は、ステンレスとその他のものと
に被処理品を分ける。その他のものとは、アルミニウム
とセメント製造用原燃料とを包含する部分である。アル
ミニウム選別機２１６は、ステンレスを除去した後の部
分から、アルミニウムとセメント製造用原燃料として適
する部分を分けるための装置である。トロンメル２１２
で回収しきれなかったこのような部分をここで回収する
ことができる。このセメント製造用原燃料として適合す
る部分は、二次破砕機２１８に送られる。二次破砕機２
１８は、一次破砕機２１０で破砕しきれなかったセメン
ト製造用原燃料適合部分を好適な粒度に調整するための
装置である。ここで得られたセメント製造用原燃料は、
ベルトコンベア２３９を介してベルトコンベア２４０に
送られる。発酵処理装置２０２の後段のこれらの異物の
分離・除去装置は、換気手段を設けた建屋の中に設置
し、できるだけ外部に発酵処理品等からの臭気が漏れな
いようにする。

【００２０】次に、以上の構成を備えたセメント製造工
場を用い、本発明に係る発酵処理方法およびセメント製
造方法を実施した場合の作用について説明する。本実施
の形態では、セメント製造工場内に設置された上記した
セメント製造用原燃料製造設備２００で、セメント製造
用原燃料を製造する。セメント製造用原燃料製造設備２
００の発酵処理装置２０２には、都市ゴミの投入口２２
０から都市ゴミを投入する。投入する都市ゴミの成分
は、水分１５〜６０重量％、可燃分３０〜６０重量％、
灰分３〜３０重量％が好ましい。投入する際、都市ゴミ
の破袋等の前処理は行わない。さらに、都市ゴミに加え
て下水汚泥の投入口２２２から下水汚泥を投入する。投
入する下水汚泥の成分は、水分５０〜９０重量％、可燃
分６〜３５重量％、灰分２〜１５重量％が好ましい。都
市ゴミと下水汚泥を同時に投入するのは、都市ゴミと下
水汚泥を同時に処理することにより、廃棄物処理の効率
化を図るとともに、下水汚泥の持つ水分によって発酵用
原料としての含水率を適切に調整し、発酵状態を良好に
保つためである。仮に、発酵適性含水率を４５〜６０重
量％とした場合、混合物中の下水汚泥の比率は、重量比
で０〜８５％が好適である。なお、混合物中の可燃分
は、１０〜６０重量％、灰分は、２〜３０重量％が好ま
しい。なお、必要に応じて、肥料（尿素、硫安、塩化ア
ンモニウム等）、水、水分調整材（稲わら、もみがら、
おがくず、紙、木片等）、空隙保持用の切断ゴムタイヤ
等を添加する。発酵菌は、発酵処理品を原料戻しするこ
とによっても供給することができる。

【００２１】さらに、本実施の形態では、貯蔵兼発酵用
処理タンク２０６から発酵処理品の一部をライン２３２
を通じて発酵処理装置２０２に戻す。これは、発酵処理
装置２０２内の菌体の安定化を図り、発酵処理品の品質
を安定させる等の目的のためである。

【００２２】廃棄物は、発酵処理装置２０２内の４〜５
室のうち、まず最も入口部に近い部屋に投入される。各
室の間には仕切りがあるが、廃棄物は、その仕切りに設
けられた開口部を通して各部屋間を移動して行く。そし
て、三日間経過後取出口２２８から発酵処理品を取り出
す。前述したように、発酵処理装置２０２は、１．０〜
６．０％の傾斜を持って設置されており、その回転によ
って、発酵中の被処理物は容易に移動する。なお、発酵
処理期間中、発酵処理装置２０２は、例えば内張り煉瓦
を撤去した内径を４〜５ｍとして、０．５〜３．０ｒｐ
ｍのスピードで回転させることが好ましい。

【００２３】発酵中、入口部側の部屋では、自然界にど
こにでも生息する発酵菌（好熱性細菌、一般細菌、放線
菌類）により、易分解成分の好気的分解作用のような機
序によって発酵（コンポスト化）が進行し、２４時間以
内に投入原料の温度が場合によって７０℃にまで達す
る。そして、発酵処理装置２０２内において、原料であ
る廃棄物は、一般に一次発酵と呼ばれる発酵工程を完了
する。すなわち、好気的条件下で不安定な有機物（炭水
化物、タンパク質等）が悪臭の少ない貯蔵のきく安定な
物質へと変換される。なお、上記した部屋の温度は、適
切な温度センサーでモニターする。そして、給気手段に
よって供給するエアーの温度、廃棄物の投入割合等をモ
ニターされた温度に対応して制御することにより、発酵
処理装置２０２内の温度を適切に調整することができ
る。発酵処理中、発酵処理装置２０２が上記した回転速
度で回転することによって、都市ゴミのゴミ袋等の袋は
破袋し、発酵処理に支障を来すことはない。このような
ゴミ袋等は、発酵処理装置２０２の回転によって掻き上
げられ、落下し、落下を繰り返すことによって、ほとん
どのものが最初の室で破袋する。

【００２４】一方、発酵処理中、発酵ガス引出口２２６
からは、換気用風車２１９によって発酵処理装置２０２
内の発酵ガスを引き出し、配管を通じてセメント製造設
備１００の仮焼炉１０４等に導入する。これによって、
発酵工程で発生するアンモニア等が分解され、排ガスが
脱臭される。また、発酵処理品の出口側に設けた空気吹
込口２２７から空気吹き込み風車２２９によって給気を
行ない、発酵処理装置２０２内の好気条件を保つ。これ
によって、好気性菌による発酵を維持することができ
る。ここで、前述したように空気吹き込み風車２２９
は、大気とクリンカクーラ１０３からのクーラー排気と
を適宜混合できるように構成されているので、給気の際
の温度を適切に設定することができる。５０℃以上の温
度で一日暴露すると、各種の有害菌は殺菌もしくは不活
性化されて衛生的に安全である。一方、好気性菌の発酵
速度は、６０℃程度で最も促進される。これらを勘案す
ると、温度を５５〜６０℃程度に制御することが好適と
いえる。そこで、大気の温度に応じて、適宜クーラー排
気の添加割合で調整し、供給する空気の温度を適切に設
定することができる。この他、上記給気における空気を
セメント製造装置で発生する種々の廃熱で予熱しつつ給
気を行っても良い。

【００２５】以上のような三日間の発酵経過後、発酵処
理品の好適な性状は、以下の通りである。大腸菌群数
（衛生指標微生物、ＪＩＳＫ０１０２−１９９３に規定
される工場排水試験方法−細菌試験により定量す
る。）：１０³個／ｇ以下 この指標は、チフス菌、サルモネラ菌等の有害菌が存在
しないことの指標であり、この値を満足することによっ
てこのような有害菌の不存在を確認できる。有機性廃棄
物の粒度組成：２０ｍｍ以下のものが９０％（重量比）
以上 セメント製造用原燃料として用いるためには、この程度
の粒度組成を満たすことが好ましい。発酵処理品の組成
は、含水率４０〜６０重量％、可燃分１０〜５５重量
％、灰分４〜２０重量％に調整することが好ましい。発
熱量は、１，５００ｋｃａｌ／ｋｇ（乾燥ベース）以上
となることが好ましい。このような仕様を満足する発酵
処理品であれば、セメント製造用原燃料として特段さら
なる処理を施さなくても、そのまま投入部位に投入する
こともできる。

【００２６】以上のようにして得られた発酵処理品は、
磁選機２０８、高ガウス選別機２１４、アルミニウム選
別機２１６によって、鉄、ステンレス、アルミニウムを
除去し、これらの再資源化を図る。さらに、一次破砕機
２１０と二次破砕機２１８とによって、発酵処理品を適
切な粒度に調整する。このように多段に破砕装置を設け
ることによって、セメント製造用原燃料として用いる際
の品質を好適なものとすることができる。また、本発明
では、プラスチック廃棄物は除去していない。これは、
プラスチック廃棄物をそのままセメント製造用原燃料の
一部として利用する意図からである。これらの一、二次
破砕機２１０、２１８を用いることによって、プラスチ
ック廃棄物も適度の大きさに寸断される。ベルトコンベ
ア２４０で回収した発酵処理品は、セメント製造用原燃
料として貯蔵兼発酵処理用タンク２０４、２０６に送ら
れる。本実施の形態では、バケットエレベータ２４２、
２４３によって寸胴型の貯蔵兼発酵処理用タンク２０
４、２０６に発酵処理品を送る。これらの貯蔵兼発酵処
理用タンク２０４、２０６に送られた発酵処理品は、循
環系統によって循環される。すなわち、タンク２０４、
２０６の下にはベルトコンベア２４４、２４６が設けら
れており、これらに一部取り出された発酵処理品は、バ
ケットエレベータ２４８で垂直輸送され、再度貯蔵兼発
酵処理用タンク２０４、２０６に循環される。これによ
って、好気状態が保たれ、このような混合処理により発
酵処理品のセメント製造用原燃料としての均質化を図る
ことができる。そして、発酵処理品は、ベルトコンベア
２５０を経て、ライン２３０からセメント製造設備１０
０にセメント製造用原燃料として供給され、あるいは一
部ライン２３２を経て発酵処理装置２０２に戻される。

【００２７】一方、上記セメント製造設備１００では、
セメント製造用原燃料製造設備２００の運転と併行して
セメント原料の処理を行う。すなわち、サスペンション
プレヒータ１０６における各サイクロン１０７でセメン
ト原料の予熱、仮焼炉１０４で仮焼、ロータリーキルン
１０２で焼成を行う。本実施の形態では、ロータリーキ
ルン１０２における焼成のための燃料もしくは仮焼炉１
０４における仮焼のための燃料として、得られたセメン
ト製造用原燃料を貯蔵兼発酵処理用タンク２０６からラ
イン２３０を通して、ロータリーキルン１０２の窯尻ま
たは仮焼炉１０４に供給する。また、発酵処理装置２０
２からの発酵ガスを仮焼炉１０４（ロータリーキルン１
０２でも良い）に送り、高熱下で脱臭を行う。このよう
な脱臭操作によって、脱硝の効果も得られる。なお、異
物の分離・除去装置を囲む建屋からの空気も同様に脱臭
することができる。

【００２８】他の実施の形態 本発明に係る発酵処理方法およびセメント製造方法は、
図１の実施の形態について説明したが、本発明は、この
ような実施の形態に限定されるものではなく、当業者に
とって自明な修飾・変更・付加は、全て本発明の技術的
範囲に含まれる。例えば、上記実施の形態では、処理対
象を都市ゴミとしたが、コンポスト化が可能な他の有機
廃棄物であっても勿論本発明を実施することができる。

【００２９】上記実施の形態では、ロータリーキルン
（セメントキルン）を発酵処理装置として用いたが、セ
メント製造用ロータリードライヤーを用いることもでき
る。このロータリードライヤーは、セメント製造では、
原料の乾燥をするために使われているものである。図２
にロータリードライヤーを含むセメント製造工場の一実
施の形態についてその一部を示す。ロータリードライヤ
ー３００は、石灰石、粘土類等のセメント原料を供給ラ
イン３０２から供給され、その乾燥を行う。乾燥は、供
給ライン３０４から供給されるロータリーキルン等から
の排ガスの持つ廃熱で行う。ロータリードライヤー３０
０からの排ガスは、電気集塵機３０６で除塵され、煙突
３０８から排出される。乾燥後の原料は、原料粉砕機３
１０で粉砕した後、所定の粒度のものがセパレータ３１
２で分離された後、ライン３１４を通して後段の均一
化、予熱、仮焼、焼成の各工程に送られる。このような
ロータリードライヤー３００もセメントキルン（ロータ
リーキルン）と同様、遊休のものがあれば使用すること
ができる。また、必要に応じて、これらを併用すること
も可能である。このロータリードライヤーも前記発酵処
理装置２０２と同様の形態で使用することができる。

【００３０】上記発酵処理装置２０２は、ロータリーキ
ルンの入口／出口をセメント製造時と同一としている
が、必ずしも同一でなくても良い。これを逆転して用い
ることもできる。そのような際は、ロータリーキルン又
はロータリードライヤーの傾斜を逆転させて使用する必
要がある。

【００３１】上記発酵処理装置２０２は、４〜５室に区
分し、発酵処理を三日間行うこととしている。しかし、
区分の仕方はこれに限定されない。場合によって、３室
以下のより少ない区分、または６室以上のより多い区分
とすることもできる。また、発酵処理期間は、三日間に
限らず、有害な微生物が死滅するのであれば、三日間未
満のより少ない期間であっても良い。セメント製造用原
燃料として使用する目的の場合、いわゆる一次発酵が終
了していれば良く、完全な堆肥化までは必要がないから
である。なお、完全な堆肥化を図る場合には、前述した
ように貯蔵兼発酵処理用タンクを利用して熟成すること
ができる。上記貯蔵兼発酵処理用タンク２０４、２０６
は、二つを設けているが、さらに複数のものを設けるよ
うにすることもできる。また、これらのタンク２０４、
２０６は、内蔵物を取り出しやすくするため寸胴型のも
のとしたが、末広型のものとすることができる。より内
蔵物を取り出しやすくするためである。貯蔵用タンクと
しては、この他セメントキルンに併設されていたプレヒ
ータ設備を用いることができる。プレヒータ設備として
は、仮焼炉、サイクロン、ダクト部等を挙げることがで
きる。このようなプレヒータ設備も、貯蔵用タンクとし
て用いる場合には、内張り煉瓦を撤去する等適切な変更
を施すことが好適である。発酵処理品は、図１について
説明した実施の形態では、一部を発酵処理装置２０２に
戻すこととしているが、場合によって必ずしも戻す必要
はない。図１について説明した実施の形態では実施され
ていないが、貯蔵兼発酵処理用タンク２０４、２０６か
らの発酵ガスをセメント製造装置１００に戻し、脱硝剤
として、発酵処理装置２０２からの発酵ガスと同様に活
用することもできる。この場合、貯蔵兼発酵処理用タン
ク２０４、２０６にも排気手段を設ける。図１について
説明した実施の形態では実施されていないが、発酵処理
品は、セメント調合原料の一部として、セメント調合原
料の製造工程へ投入することも可能である。得られた発
酵処理品のセメント製造の焼成工程における投入部位
は、上記した実施の形態に限ることなく、プレヒータ設
備およびセメントキルン等の焼成設備の他のいずれかの
投入部位に投入することができる。発酵処理方法で発生
するガスは、上記した導入部位だけでなく、セメント製
造の焼成工程で用いるプレヒータ設備およびセメントキ
ルン等の焼成設備の他のいずれかの導入部位に導入する
ことができる。

【００３２】

【実施例】図１に示した発酵処理装置を用いて、都市ゴ
ミの発酵処理を行った。都市ゴミは、含水率２１重量
％、可燃分５２重量％、灰分２０重量％であった。この
都市ゴミと、含水率８０％、可燃分１６重量％、灰分４
重量％の下水汚泥とを発酵処理装置に投入した。都市ゴ
ミと、下水汚泥とは、重量比で２：１となるように投入
割合を設定した。都市ゴミは、破袋せず、そのまま投入
した。発酵処理は、三日間行った。発酵処理装置２０２
は、内張り煉瓦を撤去した内径が５ｍであり、１．０ｒ
ｐｍのスピードで回転させた。発酵処理中、発酵処理装
置がこの回転速度で回転することによって、都市ゴミの
ゴミ袋等の袋は破袋し、発酵処理に支障を来すことはな
かった。このようなゴミ袋等は、ほとんどのものが発酵
処理装置の最初の室で破袋した。発酵処理品は、大塊物
を除去した後、孔径１０ｍｍの篩を通し、篩通過物を測
定試料とした。試料１０ｇを生理食塩水１００ｍLに懸
濁し、スターラーで３０分間攪拌・分散し、試料中の微
生物を生理食塩水中に遊離させた。大腸菌群数（衛生指
標微生物、ＪＩＳＫ０１０２−１９９３に規定される工
場排水試験方法−細菌試験により定量した。）は、１０
³個／ｇ以下であった。また、篩通過物および不通過物
の重量（湿潤）を測定し、１０ｍｍ以下の生物分解性有
機物の割合を重量％（湿潤重量）で算出した。その結
果、１０ｍｍ以下のものが９０％（重量比）以上の割合
であった。発酵処理品の組成は、含水率５０重量％、可
燃分４５重量％、灰分５重量％に調整することができ
た。発熱量は、３，０００ｋｃａｌ／ｋｇ（乾燥ベー
ス）であった。以上ような仕様を満足する発酵処理品を
得ることができ、セメント製造用原燃料として良好な最
終製品を得ることができることが判明した。

【００３３】

【発明の効果】上記したところから明かなように、本発
明によれば、セメントキルン等のセメント製造工場に備
えられている遊休の装置を、廃棄物の処理のために有効
に活かす途を開くことのできる発酵処理方法およびセメ
ント製造と廃棄物のコンポスト化による処理を一環して
行うことができるセメント製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発酵処理方法およびセメント製造
方法を実施するためのセメント製造工場の一実施の形態
を説明する概念図である。

【図２】セメント製造用ロータリードライヤーを説明す
るセメント製造工場の一部を説明する概念図である。

【符号の説明】

１００ セメント製造設備 １０２ ロータリーキルン １０３ クリンカクーラ １０４ 仮焼炉 １０６ サスペンジョンプレヒータ １０７ サイクロン １０８、１１４ バーナ １１０ 供給ポンプ １１２ 冷却用風車 １１６ 供給ポンプ ２００ セメント製造用原燃料製造設備 ２０２ 発酵処理装置 ２０４、２０６ 貯蔵兼発酵処理用タンク ２０８ 磁選機 ２１０ 一次破砕機 ２１２ トロンメル ２１４ 高ガウス選別機 ２１６ アルミニウム選別機 ２１８ 二次破砕機 ２１９ 換気用風車 ２２０ 都市ゴミの投入口 ２２２ 下水汚泥の投入口 ２２４ 戻し分の発酵処理品を投入する投入口 ２２６ 発酵ガス引出口 ２２８ 発酵品の取出口 ２２７ 空気吹込口 ２２９ 空気吹き込み風車 ２３４、２０９、２３８、２３９ ベルトコンベア ２３６ スキップコンベア ２４０、２４４、２４６、２５０ ベルトコンベア ２４２、２４３、２４８ バケットエレベータ ３００ ロータリードライヤー ３０６ 電気集塵機 ３０８ 煙突 ３１０ 原料粉砕機 ３１２ セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 章 東京都千代田区西神田３−８−１ 太平洋 セメント株式会社本社内 (72)発明者 中崎 幸男 東京都千代田区西神田３−８−１ 太平洋 セメント株式会社本社内 (72)発明者 丸田 俊久 東京都千代田区三崎町３−８−５ 株式会 社オーテック内 (72)発明者 高野 博幸 千葉県佐倉市大作２−４−２ 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA02 AA03 AC05 BA03 CA04 CA08 CA09 CA15 CA19 CA22 CA42 CA46 CA48 CB09 CB13 CB36 4H015 AA01 AB01 BA12 BB11 CB01

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータリーキルン、あるいはロータリー
   ドライヤーを用いた廃棄物の発酵処理方法であって、発
   酵処理の対象となる廃棄物がゴミ袋に収容された廃棄物
   を含み、上記ゴミ袋を破袋せず、廃棄物をそのまま上記
   ロータリーキルン、あるいは上記ロータリードライヤー
   に投入し、発酵処理することを特徴とする発酵処理方
   法。
2. 【請求項２】 内張り煉瓦を撤去したロータリーキル
   ン、あるいはロータリードライヤーを用いることを特徴
   とする請求項１に記載の発酵処理方法。
3. 【請求項３】 セメントキルン、あるいはセメント製造
   用ロータリードライヤーを用いた廃棄物の発酵処理方法
   であって、発酵処理の対象となる廃棄物がゴミ袋に収容
   された廃棄物を含み、上記ゴミ袋を破袋せず、廃棄物を
   そのまま上記セメントキルン、あるいは上記セメント製
   造用ロータリードライヤーに投入し、発酵処理すること
   を特徴とする発酵処理方法。
4. 【請求項４】 内張り煉瓦を撤去したセメントキルン、
   あるいはセメント製造用ロータリードライヤーを用いる
   ことを特徴とする請求項３に記載の発酵処理方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一に記載の発酵
   処理方法で得られた発酵処理品中の異物を分離・除去す
   ることを特徴とする発酵処理方法。
6. 【請求項６】 異物の分離・除去を行うにあたり、少な
   くとも一段階の発酵処理品破砕工程を行うことを特徴と
   する請求項５に記載の発酵処理方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一に記載の発酵
   処理方法で得られた発酵処理品中の異物を分離・除去し
   た後、貯蔵用タンク内に該発酵処理品を貯蔵することを
   特徴とする発酵処理方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一に記載の発酵
   処理方法で得られた発酵処理品中の異物を分離・除去し
   た後、貯蔵兼発酵処理用タンク内に該発酵処理品を貯蔵
   しつつ、好気性条件下の該タンク内でさらに発酵を進ま
   せることを特徴とする発酵処理方法。
9. 【請求項９】 上記貯蔵用タンクの発酵処理品を循環
   し、該貯蔵用タンク内に循環するようにしたことを特徴
   とする請求項７または８に記載の発酵処理方法
10. 【請求項１０】 異物の分離・除去装置から輸送された
    発酵処理品を複数の貯蔵用タンクに分割して投入し、該
    複数の貯蔵用タンクからそれぞれ抽出した発酵処理品を
    合流させ、再度分割して上記複数の貯蔵用タンクに投入
    するようにして循環するようにしたことを特徴とする請
    求項７〜９のいずれか一に記載の発酵処理方法。
11. 【請求項１１】 請求項５〜１０のいずれか一に記載の
    発酵処理方法で得られた発酵処理品の一部を、請求項１
    もしくは２に記載のロータリーキルン、またはロータリ
    ードライヤーに投入し、廃棄物を発酵処理することを特
    徴とする発酵処理方法。
12. 【請求項１２】 請求項５〜１０のいずれか一に記載の
    発酵処理方法で得られた発酵処理品の一部を、請求項３
    もしくは４に記載のセメントキルン、またはセメント製
    造用ロータリードライヤーに投入し、廃棄物を発酵処理
    することを特徴とする発酵処理方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか一に記載の
    発酵処理方法において、発酵処理に必要な空気を加熱す
    るために、セメント製造で発生する廃熱を用いることを
    特徴とする発酵処理方法。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１２のいずれか一に記載の
    発酵処理方法において、発酵処理に必要な空気の一部と
    して、あるいは発酵処理に必要な空気の予熱源として、
    セメント製造におけるクーラー排気の一部を用いること
    を特徴とする発酵処理方法。
15. 【請求項１５】 廃棄物、発酵処理中の廃棄物、または
    請求項１〜１２のいずれか一に記載の発酵処理方法で得
    られる発酵処理品中の有害な微生物を不活性化あるいは
    死滅させるために、セメント製造における廃熱を用いる
    ことを特徴とする発酵処理方法。
16. 【請求項１６】 ゴミ袋に収容された都市ゴミを含む廃
    棄物の他に、廃棄物として下水汚泥を投入することを特
    徴とする請求項１〜１２のいずれか一に記載の発酵処理
    方法。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれか一に記載の
    発酵処理方法で得られた発酵処理品を、セメント製造に
    おける原燃料の一部として用いることを特徴とするセメ
    ントの製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１６のいずれか一に記載の
    発酵処理方法で得られた発酵処理品をセメント製造用プ
    レヒータ設備および焼成設備のいずれかの投入部位に、
    そのまま投入することを特徴とするセメントの製造方
    法。
19. 【請求項１９】 請求項１〜１６のいずれか一に記載の
    発酵処理方法で発生するガスをセメント製造用プレヒー
    タ設備および焼成設備のいずれかの導入部位に導入する
    ことを特徴とするセメントの製造方法。