JP2001191060A

JP2001191060A - 発酵処理装置、セメント製造用原燃料製造設備およびセメント製造工場

Info

Publication number: JP2001191060A
Application number: JP2000252045A
Authority: JP
Inventors: Masatake Arai; 正剛新井; Tatsuro Watabe; 達朗渡部; Akira Saito; 章斉藤; Yukio Nakasaki; 幸男中崎; Toshihisa Maruta; 俊久丸田; Hiroyuki Takano; 博幸高野
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2001-07-17
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: JP4642197B2

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装置、それによ
るセメント製造用原燃料製造設備およびこれらを備えた
資源・環境を配慮したセメント製造工場を提供する。【解決手段】廃棄物をコンポスト化するために、発酵
処理装置２０２として、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、発酵処理装置、セ
メント製造用原燃料製造設備およびセメント製造工場に
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装置、
セメント製造用原燃料製造設備およびセメント製造工場
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
の本発明に係る発酵処理装置では、廃棄物を発酵処理
（コンポスト化）するために、高温焼成品を得るための
ロータリーキルンのうち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。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。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。

【０００５】本発明に係る発酵処理装置として用いる上
記セメントキルン等のロータリーキルンあるいはセメン
ト製造用ロータリードライヤー等のロータリードライヤ
ーの外面は、少なくとも一部を保温材で被覆した形態と
して実施することが発酵処理を均一かつ効率良く進める
上で好ましい。発酵処理品をセメント製造用原燃料とし
て用いる場合には、本発明は、上記発酵処理装置を工場
内に付設したセメント製造工場として実施することが好
ましい。そしてさらに、該発酵処理装置は、セメント製
造設備の焼成設備に近接して付設されていることが配管
等の上で好ましい。これによって発酵処理で発生する排
ガスの焼成設備への導入がし易くなる。

【０００６】また、本発明は、上記発酵処理装置を含む
セメント製造用原燃料製造設備として実施することがで
きる。このようなセメント製造用原燃料製造設備は、発
酵処理品の貯蔵用タンクを含む形態として実施すること
が好ましい。このセメント製造用原燃料製造設備は、廃
棄物中あるいは発酵処理品中の異物を除去するための異
物の分離・除去装置を含む形態として実施することがで
きる。該分離・除去装置は、発酵処理装置の前段または
前後段に設けるのが通常であるが、下水汚泥、都市ゴミ
またはこれらの両方を処理する場合には、後段のみのほ
うが効率的である。好ましい実施の形態では、このよう
な異物の分離・除去装置では、プラスチック廃材もセメ
ント製造用原燃料として利用する。これによって、金属
系以外の廃棄物の全量をセメント製造用原燃料として利
用することができる。また、このセメント製造用原燃料
製造設備は、発酵処理装置への給気手段および排気手段
を含む形態としても実施することが好気性発酵を維持す
る上で好ましい。またさらに、このセメント製造用原燃
料製造設備では、上記貯蔵用タンクを貯蔵兼発酵処理用
タンクとすることができる。また、このような場合は、
上記貯蔵用タンクの外面の少なくとも一部を保温材で被
覆した形態として実施することが好ましい。そして、こ
の貯蔵用タンクは、その下部に定量引出機を設けると、
ここからの引出を調節できるので好ましい。

【０００７】さらに、上記セメント製造用原燃料製造設
備で、上記貯蔵用タンクを上記貯蔵兼発酵処理用タンク
として使用する場合は、該タンクにエアーを送る給気手
段を付設した形態として実施することが好気性発酵を進
める上で好ましい。また、このセメント製造用原燃料製
造設備は、上記の発酵処理品の貯蔵用タンクに、発酵処
理品の一部を上記発酵処理装置へ戻すための手段を付設
した形態として実施することもできる。またさらに、上
記セメント製造用原燃料製造設備には、貯蔵用タンクに
発酵処理品の循環系統を設け、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。このような循環系統は、
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、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。上記異物の分離・除去装置は、
少なくとも一以上の発酵処理品破砕装置（１次破砕機、
２次破砕機等）を備えることが好ましい。これによっ
て、発酵処理品の粒度を好適に調整することができる。
本発明に係るセメント製造工場は、上記セメント製造用
原燃料製造設備が付設された形態として実施することが
できる。なお、本発明でいう「セメント製造用原燃料」
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す
場合であってもこの語を用いることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に添付図面に示した実施の形
態を参照しながら、本発明に係る発酵処理装置、セメン
ト製造用原燃料製造設備およびセメント製造工場を説明
する。図１は、本発明に係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、本発明の一実施の形
態に係る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からの排熱を有効に活用し、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、本発明の一実施の形態に
係る発酵処理装置２０２、貯蔵兼発酵処理用タンク２０
４、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２０８〜２１８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２０
２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２０
２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ロータリーキルンを回転させるため
の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ロータリーキルンの内径が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】本実施の形態に係る発酵処理装置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２０２
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本実施の形態に
係るセメント製造工場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等に送る。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、１，５００ｋｃａ
ｌ／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、
投入位置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。このように破砕装置を多段に設け
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装置、セメント製造用原燃料製造
設備およびセメント製造工場は、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の実施の
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の
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の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。

【００３２】

【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装置、セメント
製造用原燃料製造設備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
ント製造工場が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る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 AA01 AA02 AA03 AA04 AA12 AA46 AC05 BA03 CA04 CA08 CA09 CA19 CA50 CB05 CB09 CB42 CB43 CB44 CB45 CB46 CB50 4D059 AA01 AA02 AA03 AA07 AA08 BA01 BA47 BK11 BK30 CB21 CC03 4G012 KA02 KB00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を発酵処理するために、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
ライヤーを用いてなることを特徴とする発酵処理装置。
【請求項２】廃棄物を発酵処理するために、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てなることを特徴とする発
酵処理装置。
【請求項３】上記ロータリーキルンあるいはロータリ
ードライヤーの外面は、少なくとも一部が保温材で被覆
されていることを特徴とする請求項１に記載の発酵処理
装置。
【請求項４】上記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の外面は、少なくとも一部が
保温材で被覆されていることを特徴とする請求項２に記
載の発酵処理装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一に記載の発酵
処理装置を工場内に付設したことを特徴とするセメント
製造工場。
【請求項６】請求項１〜４のいずれか一に記載の発酵
処理装置を含むことを特徴とするセメント製造用原燃料
製造設備。
【請求項７】発酵処理品の貯蔵用タンクを含むことを
特徴とする請求項６に記載のセメント製造用原燃料製造
設備。
【請求項８】廃棄物中あるいは発酵処理品中の異物を
除去するための異物の分離・除去装置を含むことを特徴
とする請求項６または７に記載のセメント製造用原燃料
製造設備。
【請求項９】上記発酵処理装置への給気手段および上
記発酵処理装置からの排気手段を含むことを特徴とする
請求項６〜８のいずれか一に記載のセメント製造用原燃
料製造設備。
【請求項１０】上記貯蔵用タンクの外面は、少なくと
も一部が保温材で被覆されていることを特徴とする請求
項７〜９のいずれか一に記載のセメント製造用原燃料製
造設備。
【請求項１１】上記貯蔵用タンクが貯蔵兼発酵処理用
タンクであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれ
か一に記載のセメント製造用原燃料製造設備。
【請求項１２】上記貯蔵用タンクに定量引出機を設け
たことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一に記載
のセメント製造用原燃料製造設備。
【請求項１３】上記貯蔵用タンクにエアーを送る給気
手段を付設したことを特徴とする請求項７〜１２のいず
れか一に記載のセメント製造用原燃料製造設備。
【請求項１４】上記貯蔵用タンクに、発酵処理品の一
部を上記発酵処理装置へ戻すための手段を付設したこと
を特徴とする請求項７〜１３のいずれか一に記載のセメ
ント製造用原燃料製造設備。
【請求項１５】上記貯蔵用タンクに発酵処理品の循環
系統を設け、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７〜１４のいずれか一に記載のセメ
ント製造用原燃料製造設備。
【請求項１６】上記循環系統が、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た循環系統であることを
特徴とする請求項８〜１５のいずれか一に記載のセメン
ト製造用原燃料製造設備。
【請求項１７】上記異物の分離・除去装置が、少なく
とも一以上の発酵処理品破砕装置を備えたことを特徴と
する請求項８〜１６のいずれか一に記載のセメント製造
用原燃料製造設備。
【請求項１８】請求項６〜１７のいずれか一のセメン
ト製造用原燃料製造設備が付設されているセメント製造
工場。