JP2001329276A - 廃棄物を用いたチキソトロピー性を有するセメント焼成用補助燃料組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ０〜低剪断速度では高粘性を示し構成成分の
沈降、浮上が抑制され、前記領域を超える高剪断速度て
は低粘性を示し配管輸送、噴霧燃焼を容易に行えるチキ
ソトロピー性を有するセメント焼成用補助燃料組成物を
容易に製造する方法の提供。 【解決手段】 各軸の撹拌動力を測定する装置を備え、
好ましくは低速回転の回転数と高速回転の回転数の比が
１０倍以上であり、かつ回転数および回転方向を各軸独
自に変えられる攪拌羽根を備えた多軸混合機を用いて、
供給した燃料組成物を攪拌しながら攪拌動力を測定し、
攪拌動力に対応するこの燃料組成物の見掛け粘度を求め
てチキソトロピー性を計測して調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を用いたチ
キソトロピー性を有するセメント焼成用補助燃料組成物
の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、廃棄
物を原料として、チキソトロピー性を有するセメント焼
成用補助燃料組成物を容易に製造する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、先に、２種以上の廃棄物か
らなる、油分と水分とを含む液体成分と、セメント原料
成分を含有する固形分と、さらに必要に応じて添加され
るその他の固形分とを含む液体廃棄物と、組成物全体に
可逆的チキソトロピー性を付与するために含有される変
性材料とを必須成分とする液状セメント焼成用補助燃料
組成物であって、 ２０℃における粘度が、１．４８剪
断速度（ｓｅｃ^-1）の低剪断速度の領域では２，０００
〜５０、０００センチポイズ、１４．８剪断速度（ｓｅ
ｃ^-1）の高剪断速度の領域においては、１．４８剪断速
度（ｓｅｃ^-1）の領域における粘度の１／１０以下の粘
度を示し、さらにこれを超える高剪断速度の領域におい
ては５，０００センチポイズ以下である粘度特性を有
し、０剪断速度〜低剪断速度の領域では高粘性を示すの
で構成成分の沈降、浮上などによる分離が抑制され、前
記領域を超える高剪断速度の領域においては低粘性を示
すので配管輸送、噴霧燃焼などを容易に行うことができ
る可逆的チキソトロピー性を有するセメント焼成用補助
燃料組成物（特許第３０３９６４４号）を提案した。

【０００３】また、本発明者は、次いで、水を保持した
変性材料を油に分散するか、油を保持した変性材料を水
に分散することにより廃棄物に含まれる水と油を安定的
に混合し、組成物に前記のようなチキソトロピー性を与
えたセメント焼成用補助燃料組成物を提案（特願平１１
−２９２１９４号明細書）した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、２種以上の廃
棄物からなる上記チキソトロピー性を有するセメント焼
成用補助燃料組成物を通常の混合するだけの攪拌機を用
いて製造する場合、組成物に所定のチキソトロピー性が
付与されたかどうかを確認するためには、一旦攪拌機を
止めて攪拌機内から組成物の一部を取り出し、サンプリ
グンした試料を回転粘度計に仕込み、この回転粘度計の
回転数を変えて、２０℃における低回転数（低剪断速
度）における試料の粘度を測定するとともに、２０℃に
おける高回転数（高剪断速度）における試料の粘度を測
定して、測定値が上記の粘度範囲に入っているかどうか
を判定することにより行う必要があった。この操作は煩
雑でありまた時間もかかるという問題があった。

【０００５】本発明は上記の問題を解決するものであ
り、本発明の目的は、２種以上の廃棄物からなるセメン
ト焼成用補助燃料組成物を製造中に攪拌機を止めること
なく、この組成物が所定のチキソトロピー性を有してい
るかどうかを容易に判定することができ、手間も時間か
けずに容易にチキソトロピー性を有するセメント焼成用
補助燃料組成物を製造する方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するために鋭意研究した結果、特定の構成を有する攪
拌機を使用すれば、２種以上の廃棄物を混合しながらセ
メント焼成用補助燃料組成物を製造中にこの組成物が所
定のチキソトロピー性を有しているかどうかを容易に判
定できるので、攪拌機を止めて試料をサンプリングして
回転粘度計で別途測定する必要がなくなり、課題を解決
できることを見いだし本発明を成すに到った。

【０００７】課題を解決するための本発明の請求項１記
載の廃棄物を用いたチキソトロピー性を有するセメント
焼成用補助燃料組成物の製造方法は、各軸の撹拌動力を
測定する装置を備えた多軸混合機を用いて、この多軸混
合機に供給した燃料組成物を攪拌しながら攪拌動力を測
定し、測定した攪拌動力に対応するこの燃料組成物の見
掛け粘度を求めてチキソトロピー性を計測することによ
り、０剪断速度〜低剪断速度の領域では高粘性を示すの
で構成成分の沈降、浮上などによる分離が抑制され、前
記領域を超える高剪断速度の領域においては低粘性を示
すので配管輸送、噴霧燃焼などを容易に行えるようなチ
キソトロピー性を有するように調整することを特徴とす
る。

【０００８】本発明の請求項２記載の製造方法は、請求
項１記載の製造方法において、前記多軸混合機が多軸パ
ドルミキサーもしくは多軸リボンミキサーであることを
特徴とする。

【０００９】本発明の請求項３記載の製造方法は、請求
項１あるいは請求項２記載の製造方法において、低速回
転の回転数と高速回転の回転数の比が１０倍以上であ
り、かつ回転数および回転方向を各軸独自に変えられる
攪拌羽根を備えた多軸混合機を用いることを特徴とす
る。

【００１０】本発明の請求項４記載の製造方法は、請求
項１から請求項３のいずれかに記載の製造方法におい
て、２０℃における粘度が、１．４８剪断速度（ｓｅｃ
^-1）の低剪断速度の領域では約１，０００〜５０，００
０センチポイズ、１４．８剪断速度（ｓｅｃ^-1）の高剪
断速度の領域においては、１．４８剪断速度（ｓｅ
ｃ^-1）の領域における粘度の１／５以下の粘度を示し、
さらにこれを超える高剪断速度の領域においては約１
０，０００センチポイズ以下であることを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項５記載の製造方法は、請求
項１から請求項４のいずれかに記載の製造方法におい
て、発熱量が３，０００（ｋｃａｌ／ｋｇ）以上で、Ｃ
ｌ含有量が３，０００ｐｐｍ以下に調整したことを特徴
とする。

【００１２】本発明の請求項６記載の製造方法は、請求
項１から請求項５のいずれかに記載の製造方法におい
て、前記変性材料が、組成物全体に対して１〜５０質量
％含まれることを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項７記載の製造方法は、請求
項１から請求項６のいずれかに記載の製造方法におい
て、全固形分が組成物全体に対して１〜５０質量％、油
分と水分含む全液体成分が組成物全体に対して９９〜５
０質量％であることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明で用いる廃棄物は、油および／また
は水を含む液体成分を含む液状の廃棄物や、あるいは油
および／または水を含む液体成分以外にさらに固形分を
含む液状の廃棄物から選ばれる２種以上の廃棄物であ
り、このような廃棄物としては具体的には例えば、有機
性汚泥、下水道汚泥、上水道汚泥、活性汚泥、ベントナ
イト汚泥、研磨汚泥、無機性汚泥、排水処理汚泥、タン
クスラッジなどの汚泥、鉱物系廃油、動物性油、植物性
油、廃溶剤、洗浄油、潤滑油、圧延油、廃インキ、廃塗
料、脂肪酸、アルコール発酵廃液、無機廃酸、有機廃
酸、アミノ酸廃液、写真現像廃液、脱硫廃液、油絞り
滓、糊滓などの動植物性残さ、集塵灰、廃白土、パルプ
廃液汚泥、などを挙げることができる。これらの液状の
廃棄物の油としては、炭化水素類、アルコール類、フェ
ノール類、アルデヒド類、ケトン類、エーテル類、脂肪
酸類、油脂、エステル類などの１種あるいは２種以上の
混合物が挙げられる。

【００１５】本発明で用いる変性材料は、一般にチキソ
トロピー性付与物質として知られている物質を包含する
ものであり、具体的には例えば、有機性微粉末、無機性
微粉末、フッ化四珪素雲母、モンモリナイト、酸化第二
鉄、五酸化バナジウム、白土類、セルロース、シリカ粉
末、炭酸マグネシウム、ホワイトカーボン、スメクタイ
ト、ベントナイト、カーボンブラック、金属セッケン、
酸化ポリエチレンワックス、高級アルコール、ろう類、
ポリアマイド、１，２−ヒドロキシステアリン酸、ジベ
ンジリデンソルビトール、ポリアクリル酸、誘導体、ヒ
ドロキシエチルセルロース、カルボキシエチルセルロー
スなどのセルローズ誘導体、キサンタンガム、グアガ
ム、ウエランガムなどの多糖類およびその誘導体、ポリ
エーテルエステル型界面活性剤、亜麻仁油、水添ひまし
油、溶剤型クロロプレンゴム等を挙げることが出来る。

【００１６】上記の本発明で用いる廃棄物の中には、こ
れらの変性材料の１種あるいは２種以上を予め含む廃棄
物があるが、変性材料を予め含む廃棄物は本発明におい
て好ましく使用できる。また、廃棄物に含まれる水を保
持した変性材料を予め含むような廃棄物や廃棄物に含ま
れる油を保持した変性材料を予め含むような廃棄物は本
発明においてさらに好ましく使用できる。このような変
性材料を予め含む廃棄物としては、例えば、集塵灰、廃
白土、上水道汚泥、下水道汚泥、パルプ廃液汚泥、ベン
トナイト汚泥などを挙げることができる。

【００１７】これらの変性材料はエマルジョンの連続相
に溶解もしくは膨潤することにより乳化物にチキソトロ
ピー性を発揮するものである（特許第３０３９６４４
号）かまたは、多数の変性材料で３次元的に水もしくは
油を取り囲み拘束し（本発明では変性材料が水もしくは
油を取り囲み拘束することを変性材料が水もしくは油を
保持すると言う）、水を保持した変性材料を油に分散す
るか、もしくは油を保持した変性材料を水に分散するこ
とにより廃棄物混合物にチキソトロピー性を与えるもの
である（特願平−２９２１９４号明細書）。

【００１８】前記変性材料の配合量の具体例としては、
セメント燃焼用補助燃料組成物の組成物全体に対して
０．０５〜５０質量％、好ましくは２〜３０質量％、更
に好ましくは５〜２０質量％含まれる例を挙げることが
できる。０．０５質量％未満では、変性材料の種類や変
性特性、保持する水または油の量にもよるが、混合組成
物にチキソトロピー性を付与できない恐れもあり、また
５０質量％を超えると高せん断速度領域での粘度が１
０，０００センチポイズを超える恐れがあり配管圧送な
どが困難となる。

【００１９】セメント燃焼用補助燃料組成物に含まれる
各成分の含有量の具体例として、全固形分が液体成分を
も含めた組成物全体に対して１〜５０質量％、好ましく
は１０〜４０質量％、更に好ましくは、１０〜３０質量
％になるように調整した例を挙げることができる。全固
形分が５０質量％を超えると高せん断速度の領域での粘
度が上がって配管輸送が困難になる恐れがある。下限値
を１質量％としたのは、混合組成物にチキソトロピー性
を付与するためである。

【００２０】また、チキソトロピー性を発現したセメン
ト燃焼用補助燃料組成物に、さらに必要に応じて他の固
形分を加えてもチキソトロピー性が保持される。チキソ
トロピー性を有するセメント燃焼用補助燃料組成物に発
熱量増加剤あるいは発熱量調節剤として必要に応じて添
加できる他の固形分としては、例えば固形廃プラスチッ
ク粉末または破砕物、木くず粉末または破砕物、ゴムく
ず粉末または破砕物、繊維くず、紙くず粉末または破砕
物などの固形物を挙げることができる。

【００２１】チキソトロピー性を有するセメント燃焼用
補助燃料組成物にセメント原料成分を含む固形分を加え
ることができる。セメント原料成分を含む固形分として
は、陶磁器くず、セメント製品くず、レンガくず、高炉
スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグ、サンドブラスト廃
砂、等のカルシウム、アルミニウム、珪素等を含む固形
分を挙げることができる。これらセメント原料成分を含
む固形廃棄物は最大３ｍｍの粒径になるように粉砕して
加えることが望ましい。

【００２２】以上のようにして得られたチキソトロピー
性を有するセメント燃焼用補助燃料組成物は、２０℃に
おいて１．４８せん断速度（ｓｅｃ^-1）の粘度が１，０
００〜５０，０００センチポイズ、好ましくは１，００
０〜３０，０００センチポイズ、更に好ましくは１，０
００〜２０，０００センチポイズであり、更に１４．８
せん断速度（ｓｅｃ^-1）の粘度が、１．４８せん断速度
（ｓｅｃ^-1）の粘度の１／５以下になるように調整する
ことが好ましい。１，０００センチポアズ未満である
と、廃棄物混合物の貯蔵中に固形分の沈降または浮上分
離が起こる恐れがあり、また５０，０００センチポアズ
を超えると１４．８せん断速度（ｓｅｃ^-1）の粘度が１
０，０００センチポアズ以上となり配管圧送や噴霧燃焼
などが困難となる。

【００２３】本組成物をセメント焼成用補助燃料組成物
として使用するためには、噴霧時の安定燃焼が必要であ
り、拡散火炎燃焼の安定化のために発熱量を３，０００
ｋｃａｌ／ｋｇ以上とすることが好ましい。

【００２４】また、本組成物をセメント焼成用補助燃料
組成物の使用時の炉体や燃焼器の高温腐食を防ぐため
に、塩化水素の発生を抑制する必要があり、そのために
は塩素含有量は３，０００ｐｐｍ以下とすることが好ま
しい。

【００２５】本発明はチキソトロピー性を有するセメン
ト焼成用補助燃料組成物を製造するに当たり、良好なセ
メント焼成用補助燃料組成物を効率良く製造するための
混合装置及び、変性材料もしくは変性材料を含む廃棄物
と他の廃棄物との混合順序を提供するものである。

【００２６】本発明において用いる多軸混合機は、各軸
の撹拌動力を測定するための装置が備えられた多軸混合
機であればよく、型式、方式などは特に限定されるもの
ではない。本発明においてはこの多軸混合機に供給した
燃料組成物を攪拌して製造を行いながら、攪拌動力を測
定し、測定した攪拌動力に対応するこの燃料組成物の見
掛け粘度を求めてチキソトロピー性を計測し、そして所
定のチキソトロピー性を有するように調整する。本発明
において用いる多軸混合機の具体例としては、例えば多
軸パドルミキサー、多軸リボンミキサー、インターナル
ミキサー（別名バンバリーミキサー）、双腕型ニーダ
ー、多軸ピンミキサー、多軸ロッドミキサーなどを挙げ
ることができる。これらの中でも多軸パドルミキサー、
多軸リボンミキサーは低剪断速度での粘度が比較的高い
組成物を効率よく混合することができるので、本発明に
おいて好ましく使用できる。

【００２７】本発明では、低速回転の回転数と高速回転
の回転数の比が１０倍以上であり、かつ回転数および回
転方向を各軸独自に変えられる攪拌羽根を備えるととも
に、各軸の撹拌動力を測定する装置を備えた多軸パドル
ミキサーもしくは多軸リボンミキサーは好ましく使用す
ることができる。このような多軸パドルミキサーもしく
は多軸リボンミキサーを使用することにより、多軸パド
ルミキサーもしくは多軸リボンミキサーを止めることな
く、攪拌して製造を行いながら、サンプリングを行う必
要もなく、組成物に所定のチキソトロピー性及び粘性が
付与されたことを確認できる。

【００２８】動力機構としては、具体的には、可変油圧
ポンプを用いて、撹拌負荷に合わせて油量、油圧が制御
できる油圧回路を用いて撹拌軸端に接続した油圧モータ
で撹拌軸を回転させる形式の動力機構が望ましいが、電
動機動力が負荷に応じて測定できる機構であれば問題は
ない。

【００２９】本発明で使用する多軸混合機に、あらかじ
め、回転粘度計を用いて、２０℃における６回転／分
（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1）と６０回転／分（剪断速
度１４．８ｓｅｃ^-1）での粘度を測定しておいた既知の
各種の粘性及びチキソトロピー性を有するセメント焼成
用補助燃料組成物をそれぞれ投入し、投入量に応じて多
軸混合機の高速回転、及び高速回転数の１／１０の回転
数での撹拌動力を測定しておく。

【００３０】本操作により、多軸混合機の回転羽根の各
回転数での攪拌動力を測定し、既知の値と比較すること
により、その回転数での組成物の見掛粘度を知ることが
でき、その見掛粘度の比から製造中のセメント焼成用補
助液体燃料組成物がチキソトロピー性を有しているかど
うか、および、その度合い、および所定条件（すなわち
２０℃での剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1、および剪断速度
１４．８ｓｅｃ^-1）での粘度が予測できる。また、本発
明で使用する混合機が多軸である理由は、隣り合わせた
攪拌羽根をお互いに逆回転することにより、投入量が少
ない場合には、撹拌時間を短縮することができ、定容量
を最初から仕込んだ場合は、いわゆる供回り（混合物が
攪拌羽根と一緒に回転して攪拌できない現象、一軸ミキ
サーを用いて、高粘度組成物を低速攪拌した場合に起こ
りやすい）を防ぐためである。

【００３１】攪拌羽根の回転方向を変えられる理由は、
粒径の大きな固形分が混入し攪拌羽根と多軸混合機壁
間、および隣り合わせた攪拌軸の攪拌羽根間に挟まった
場合や固形分分布のかたよりが生じた場合、回転方向を
変えることにより挟まった固形分を外したり、固形分を
均一に分散させるためである。

【００３２】詳しい組成物の粘度特性は良く分からない
が、組成物のチキソトロピー性を判断する指標として、
いろいろな剪断速度による見掛粘度を測定すると、一般
的に用いられている「擬塑性流体のべき乗モデル」で表
現できる。粘度計の回転数による測定粘度から「べき指
数」の数値を基準に補助燃料組成物としてのチキソトロ
ピー特性が判断できる。

【００３３】本特許では撹拌機の攪拌動力を測定し、そ
の剪断速度（撹拌機の回転数）における見掛粘度を計算
し、回転数を１０倍に変化させてその見掛粘度比を計算
することにより、組成物の粘度特性が「べき乗モデル」
で予測でき、その「べき指数」の数値を基準に回転粘度
計によることなく所定剪断速度での見掛粘度、ひいては
チキソトロピー性を有する補助燃料としての適合性が判
断できる。

【００３４】次に、図面を用いて本発明を説明する。図
１は、本発明で使用する多軸パドルミキサーの一実施例
の攪拌羽根を平面から見た説明図であり、図２は図１に
示した多軸パドルミキサーの断面図である。図１、図２
において本発明で使用する２軸パドルミキサー１は、高
速回転時の回転数と低速回転時の回転数の比が１０倍以
上有り、回転数及び回転方向を各軸独自に変えられる回
転軸２、３を備え、各回転軸２、３には多数の攪拌羽根
（パドルブレード）４、４、・・・・が固定されてお
り、これらはケーシング５中に装着されている。６は各
回転軸２、３を軸支するブランマブロック、７、８は各
回転軸２、３の一端に装着されそれぞれの回転軸を回転
させる油圧モータ、９は原料投入口、１０は製品排出
口、１１は支持装置を示す。図示しないが多軸パドルミ
キサー１には各回転軸２、３の攪拌動力を測定する装置
が油圧ポンプユニットに備えてある。

【００３５】図１および図２に示した２軸パドルミキサ
ー１の原料投入口から２種以上の廃棄物を投入し、攪拌
・混合してセメント焼成用補助燃料組成物を製造する際
に同時に下記のようにしてチキソトロピー性の有無を判
定し、前記のようなチキソトロピー性を有するセメント
焼成用補助燃料組成物が得られたならば、製品排出口１
０から製品を排出する。なお、本発明で用いる多軸混合
機の１つである多軸リボンミキサーは図示しないが、公
知のものを使用でき特に限定されるものではない。しか
し、回転軸にスクリュウ羽根が溶接されているものでは
なく、例えば化学工学便覧第８７７頁図１９・２８の
（ｄ）リボンスクリューに記載されているような平鋼
（ＦｌａｔＢａｒ）をリボン状（スパイラル状）に巻い
て、支持腕で回転軸に接続されているタイプのスクリュ
ウコンベアが好ましく使用できる。このタイプの多軸リ
ボンミキサーは、回転軸を軽くしてたわみを少なくでき
るため、長い移送距離でも中間軸受けが不要となる長所
があり、輸送充填率の少ないバラものや、粘度が高く、
逆混合が起こり馬力が無駄になる高粘度液体の混合など
に好適に使用される。

【００３６】図１および図２に示した多軸パドルミキサ
ー１は、定容量１０ｍ³ （最大容量２０ｍ³ ）、攪拌羽
根４の直径１．５ｍの２軸パドルミキサーであり、この
多軸パドルミキサーに、あらかじめ回転粘度計を用い
て、ローターの回転数を６回転／分（剪断速度１．４８
ｓｅｃ^-1）と６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅ
ｃ^-1）で２０℃におけるそれぞれの粘度を測定した各種
の粘性、および各種のチキソトロピー性を有するセメン
ト焼成用燃料組成物を投入し、攪拌羽根４の回転数を
３、６、２０、３０、６０回転／分で各組成物を攪拌し
た時の攪拌動力を測定した。

【００３７】攪拌羽根４の各回転数における定容量１０
ｍ³ での攪拌動力（ｋｗ）と見掛粘度（ｃＰ）の関係を
図３に示す。

【００３８】また、内容量により同じ組成物でも攪拌動
力が異なるが、その場合は、図４に示す内容量による動
力換算図にて１０ｍ³ の動力に換算する。

【００３９】攪拌羽根４の高速回転と、高速回転の１／
１０の場合の攪拌動力より算出した見掛粘度比から、そ
れぞれ、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1、剪断速度１４．８
ｓｅｃ^-1の粘度に換算する関係を図５、図６、図７に示
す。

【００４０】また、温度範囲１０〜４０℃の範囲での粘
度の２０℃粘度への換算グラフを図８に示す。

【００４１】実操業では、これらの関数を計算機にプロ
グラムしておき、測定値を入力することにより簡単に所
定条件での粘度が運転中に予測できるようにすることが
好ましい。

【００４２】次に、本発明で用いた「多軸パドルミキサ
ー（撹拌機）の攪拌動力」と「セメント焼成用補助燃料
組成物のチキソトロピー性と見掛粘度」の関係を以下に
説明する。各種の粘度及びチキソトロピー性を有するセ
メント焼成用補助燃料組成物を図１および図２に示した
多軸パドルミキサーに投入し、撹伴速度を変えて撹伴動
力を測定した結果、多軸パドルミキサー（撹拌機）の攪
拌動力とセメント焼成用補助燃料組成物の見掛粘度は、
下記の式（１）に集約されることが分かった。

【００４３】 Ｎｐ×Ｒｅ＝α×Ｆｒ^-0.13 ×（p ／Ｄ）^-1 ・・・・・式（１）

【００４４】ただし、式（１）において、 Ｎｐ：動力数＝Ｐ／ρＮ³ Ｄ⁴ Ｌ Ｐ ：撹拌動力［ｗ］ Ｎ ：回転数 ［ｓｅｃ^-1］ ρ ：組成物の密度［ｋｇ／ｍ³ ］ Ｄ ：パドルの直径［ｍ］ Ｌ ：撹拌機長さ［ｍ］ Ｒｅ：レイノルズ数＝Ｄ² Ｎ／ν ν ：動粘度＝μ／ρ［ｍ² ／ｓｅｃ］ μ ：粘度［Ｐａｓ］ α ：撹拌機パドル形状による係数 Ｆｒ：フルード数＝Ｎ² Ｄ／ｇ ｇ ：重力加速度［ｍ／ｓｅｃ² ］ ｐ ：パドルのピッチ［ｍ］ である。

【００４５】式（１）より、回転数Ｎｉ（ｒｐｍ）時の
攪拌動力がＰｉ（ｋｗ）であれば、見掛粘度μｉ（ｃ
Ｐ）は下記の式（２）の関係となる。

【００４６】 μi ＝β×Ｐｉ／Ｎｉ^1.74 ・・・・・式（２）

【００４７】また、チキソトロピー性を有するセメント
焼成用補助燃料組成物の粘度をべき乗モデルで表すと、
本発明の範囲内でセメント焼成用補助燃料組成物の見掛
粘度は下記の式（３）で表現できる。

【００４８】 μｉ＝μ₀ ×（Ｎｉ／Ｎ₀ ）^(n-1) ・・・・・式（３）

【００４９】つまり、μｉ／μ₀ ＝（Ｎｉ／Ｎ₀ ）
^(n-1) の関係があるため、１０倍の回転数での見掛粘度
を計算すると、簡単にべき乗モデルの指数が計算でき
る。見掛粘度比μ₁ ／μ₁₀＝γとすると γ＝（１／１
０）^(n-1) となり、下記の式（４）でべき乗モデルの指
数ｎが求められる。

【００５０】ｎ＝１−log γ ・・・・・式（４）

【００５１】本発明においてはチキソトロピー性発現の
ため、１０倍の回転数間での見掛粘度比を、５以上とし
ているため、（１／１０）^(n-1) ≧５より、ｎ≦１−lo
g ５＝０．３０となり、べき乗モデルの指数ｎは０．３
０以下の数値となる。

【００５２】撹拌動力と見掛粘度の関係式（２）を示し
たものが、図３である。

【００５３】また、撹拌動力と見掛粘度の関係式（２）
は、１０ｍ³ 容量時のものであるため、仕込み量により
動力が異なるため、その補正すべき係数を示したのが図
４である。

【００５４】回転数比１０倍時の見掛粘度比から「べき
乗モデル」の指数ｎを求める関係式（４）を示したもの
が図５である。

【００５５】指数ｎが分かると、剪断速度比から１．４
８ｓｅｃ^-1、１４．８ｓｅｃ^-1時の粘度を求めることが
できる。そして関係式（３）を図示したものが図６、図
７である。

【００５６】さらに、温度、固形分の割合により粘度は
変化するため、２０℃での粘度を計算するために、実測
した関係を図示したものが、図８である。

【００５７】多軸パドルミキサー１に投入した２種以上
の廃棄物の量と固形分量および温度は、計量槽からの信
号で自動的に計算機に入力される。次に、撹拌動力が安
定した後に、低速回転と低速回転の１０倍の速度に設定
し、その回転数と攪拌動力を入力すると、見掛粘度と見
掛粘度比を演算し、チキソトロピー性が得られているか
どうかを判定でき、所定条件での粘度を予測できる。そ
れに基き、配合を追加し最終的に所定条件の粘度、発熱
量、Ｃｌ濃度の製品を調整混合することができる。

【００５８】次に、本発明の製造方法を用いて（特願平
１１−２９２１９４号明細書）に記載のチキソトロピー
性を有するセメント焼成用補助燃料組成物を製造する例
を説明する。先ず、（水を変性材料に保持させて油に分
散する方法）について説明する。水を含む廃棄物と変性
材料もしくは変性材料を含む廃棄物を多軸パドルミキサ
ーに入れ攪拌混合する。攪拌直後は各軸とも同一回転数
での攪拌動力の値が変動するが、時間の経過と共に変動
幅が少なくなり一定となる。一定回転数で各軸の攪拌動
力値が一定となることは、組成物が均一に混合されたこ
とを示す。攪拌動力の値が一定となった時点で、高速回
転の１／１０の回転数での攪拌動力を測定し、次に回転
数を高速回転として、攪拌動力を測定する。図３を用い
て、高速回転と高速回転の１／１０の回転数での組成物
の見掛粘度を算出する。高速回転の１／１０の回転数の
見掛粘度が高速回転の見掛粘度の３倍以上の場合、変性
材料の量及び質が適当であり、変性材料が水を保持した
事が確認できる。

【００５９】高速回転と高速回転の１／１０の回転数で
の見掛粘度の比が３以下の場合、水に対する変性材料の
割合が少ないので変性材料もしくは／または変性材料を
含む廃棄物を加え更に攪拌する。高速回転と高速回転の
１／１０の回転数での攪拌動力より算出された見掛粘度
の比が３以上となるまで変性材料もしくは／または変性
材料を含む廃棄物を加える。

【００６０】変性材料が水を充分に保持したことを確認
した後、油を含む廃棄物を加え攪拌し、攪拌羽根の一定
回転数での攪拌動力が一定となるまで攪拌する。攪拌動
力の値が一定となった後、攪拌羽根の回転数を高速回転
の１／１０の回転数にして、その撹拌動力より図３を用
いて見掛け粘度を算出する。更に攪伴羽根の回転数を高
速回転にしてその攪伴動力より図３を用いて見掛け粘度
を算出する。高速回転の１／１０の回転数での見掛け粘
度が高速回転の見掛け粘度の５倍以上の場合、本組成物
は良好なチキソトロピー性を有している。高速回転、高
速回転の１／１０の回転数での組成物の見掛け粘度の比
が５以下である場合は水を保持した変性材料が不足して
いるためであり、前記のごとく作成した水を保持した変
性材料を加えるか、下水道汚泥等のように水を保持した
変性材料を含む廃棄物を加え攪拌混合して、高速回転と
高速回転の１／１０の回転数での組成物の粘度の比が５
以上となるようにする。高速回転と高速回転の１／１０
の回転数での見掛け粘度の比より図５〜図８を用い剪断
速度１．４８（ｓｅｃ^-1）及び剪断速度１４．８（ｓｅ
ｃ^-1）の２０℃に換算した粘度を算出する。剪断速度
１．４８（ｓｅｃ^-1）での２０℃に換算した粘度が１，
０００〜５，００００センチポイズである場合は本組成
物は良好な粘性を有している。

【００６１】剪断速度１．４８ (ｓｅｃ^-1) での粘度が
５０，０００センチポイズ以上である場合は、油を含む
粘度の低い廃棄物を加え粘度を５０，０００センチポイ
ズ以下とする。また剪断速度１．４８ (ｓｅｃ^-1) での
粘度が１，０００センチポイズ以下である場合は、水を
保持した変性材料を加えて粘度を１，０００センチポイ
ズ以上とする。

【００６２】更に、必要に応じ、セメント原料成分を含
む廃棄物、発熱量増加材として、廃プラスチック粉砕物
等の可燃性固体廃棄物粉末を加えてもかまわないが、混
合物の剪断速度１．４８ (ｓｅｃ^-1) での粘度が２０℃
の粘度に換算して１，０００〜５０，０００センチポイ
ズであり、高速回転の１／１０の回転数の粘度が高速回
転の粘度の５倍以上となるように上記粉体を添加する。

【００６３】上記のごとく作成したチキソトロピー性を
有するセメント焼成用補助燃料組成物は発熱量が３，０
００ｋｃａｌ／ｋｇ、Ｃｌ含有量が３，０００ｐｐｍ以
下にすることが好ましい。

【００６４】次に、（油を変性材料に保持させて水に分
散する方法）について説明する。油を含む廃棄物と変性
材料もしくは変性材料を含む廃棄物を多軸パドルミキサ
ーに入れ攪拌混合する。攪拌直後は各軸とも同一回転数
での攪拌動力の値が変動するが、時間の経過と共に変動
幅が少なくなり一定となる。攪拌動力の値が一定となっ
た時点で、高速回転の１／１０の回転数での攪拌動力を
測定し、次に回転数を高速回転として、攪拌動力を測定
する。図３を用いて高速回転と高速回転の１／１０の回
転数での組成物の見掛粘度を算出する。高速回転の１／
１０の回転数での粘度が高速回転の粘度の３倍以上の場
合変性材料の量及び質が適当であり、変性材料が油を保
持したことが確認される。

【００６５】高速回転と高速回転の１／１０の回転数で
の見掛粘度の比が３以下の場合、油に対する変性材料の
割合が少ないので変性材料もしくは／または変性材料を
含む廃棄物を加え更に攪拌する。高速回転と高速回転の
１／１０の回転数での攪拌動力より算出された粘度の比
が３以上となるまで変性材料もしくは／または変性材料
を含む廃棄物を加える。

【００６６】変性材料が充分に油を保持した後、水を含
む廃棄物を加え攪拌し、攪拌羽根の一定回転数での各軸
の攪拌動力が一定となるまで攪拌する。攪拌動力の値が
一定となった後、攪拌羽根の回転数を高速回転の１／１
０の回転数にして図３を用いて見掛け粘度を算出する。
更に攪伴羽根の回転数を高速回転にしてその攪伴動力よ
り図３を用いて見掛け粘度を算出する。高速回転の１／
１０の回転数での見掛け粘度が高速回転の見掛け粘度の
５倍以上の場合、本組成物は良好なチキソトロピー性を
有している。

【００６７】高速回転、高速回転の１／１０の回転数で
の組成物の見掛け粘度の比が５以下である場合は油を保
持した変性材料が不足しているためであり、前記のごと
く作成した油を保持した変性材料を加えるか、油を保持
した変性材料を含む廃棄物を加え攪拌混合して、高速回
転と高速回転の１／１０の回転数での組成物の粘度の比
が５以上となるようにする。高速回転と高速回転の１／
１０の回転数での見掛け粘度の比より図５〜図８を用い
剪断速度１．４８（ｓｅｃ^-1）及び剪断速度１４．８
（ｓｅｃ^-1）の２０℃に換算した粘度を算出する。剪断
速度１．４８（ｓｅｃ^-1）での２０℃に換算した粘度が
１，０００〜５，００００センチポイズである場合は本
組成物は良好な粘性を有している。

【００６８】剪断速度１．４８ (ｓｅｃ^-1) での粘度が
５０，０００センチポイズ以上である場合は、水を含む
粘度の低い廃棄物を加え粘度を５０，０００センチポイ
ズ以下とする。また剪断速度１．４８ (ｓｅｃ^-1) での
粘度が１，０００センチポイズ以下である場合油を保持
した変性材料を加えて粘度を１，０００センチポイズ以
上とする。

【００６９】更に、必要に応じ、セメント原料成分を含
む廃棄物、発熱量増加材として、廃プラスチック粉砕物
等の可燃性固体廃棄物粉末を加えてもかまわないが、混
合物の剪断速度１．４８ (ｓｅｃ^-1) での粘度が１，０
００〜５０，０００センチポイズであり高速回転の１／
１０の回転数での粘度が高速回転の粘度５倍以上となる
ように上記粉体を添加する。

【００７０】上記のごとく作成したチキソトロピー性を
有するセメント焼成用補助燃料は発熱量が３，０００ｋ
ｃａｌ／ｋｇ、塩素含有量が３，０００ｐｐｍ以下にす
ることが好ましい。

【００７１】次に、本発明の製造方法を用いて（特許第
３０３９６４４号）に記載のチキソトロピー性を有する
セメント焼成用補助燃料組成物を製造する例を説明す
る。変性材料、変性材料を含む廃棄物と水を含む廃棄
物、油を含む廃棄物を上記多軸パドルミキサーに投入し
一定回転数での攪拌動力の変動が無くなるまで撹拌す
る。高速回転の１／１０の回転数での攪拌動力より図３
を用いて見掛け粘度を算出する。次に攪伴羽根の回転数
を高速回転とし、その攪伴動力より図３を用いて見掛け
粘度を算出する。高速回転の１／１０の粘度が高速回転
の粘度の１０倍以上である場合良好なチキソトロピー性
を有している。

【００７２】そして、攪拌羽根の高速回転と、高速回転
の１／１０の攪拌動力より算出した見掛粘度の比が１０
以下の場合、変性材料の混入量が不足しているためであ
るので、粘度の比が１０以上となるように変性材料、も
しくは変性材料を含む廃棄物を加える。

【００７３】高速回転と高速回転の１／１０の回転数で
の見掛け粘度の比より図５〜図８を用い剪断速度１．４
８（ｓｅｃ^-1）及び剪断速度１４．８（ｓｅｃ^-1）の２
０℃に換算した粘度を算出する。剪断速度１．４８（ｓ
ｅｃ^-1）での２０℃に換算した粘度が２，０００〜５，
００００センチポイズである場合は本組成物は良好な粘
性を有している。また、粘度が高すぎる場合は組成物の
連続相（水もしくは油）を多く含む廃棄物を加えて粘度
を下げる。更に粘度が低すぎる場合は変性材料もしくは
変性材料を含む廃棄物を加えるか、分散質（水もしくは
油）の量を増加するか、固形分を加えることにより組成
物の粘度を増加することができる。

【００７４】その後セメント原料成分、及び、発熱量増
加成分、その他の成分を添加混合して発熱量、Ｃｌ含有
量、固形分量、を調整しても良いが、その場合、剪断速
度１．４８ (ｓｅｃ^-1) での粘度が２，０００〜５０，
０００センチポイズであり、高速回転の１／１０の回転
数の粘度が高速回転の粘度の１０倍以上となるように添
加する必要がある。

【００７５】上記のごとく作成したチキソトロピー性を
有するセメント焼成用補助燃料組成物は発熱量が３，０
００ｋｃａｌ／ｋｇ、塩素含有量が３，０００ｐｐｍ以
下にすることが好ましい。

【００７６】以上のようにして本発明の製造方法を用
い、２種以上の廃棄物を用いてチキソトロピー性を有す
るセメント焼成用補助燃料組成物を製造する際のフロー
チャートを図９に示す。図９においてＳ１のスタートで
２種以上の所定量の廃棄物をミキサーに投入し、Ｓ２の
初期混練で一定の撹伴速度で撹伴する。Ｓ３で撹伴動力
が安定しない場合はＳ２の初期混練を続け、そして撹伴
動力が安定（電力安定）した後、Ｓ４で撹伴速度を低速
回転（高速回転の１／１０）とし、Ｓ５で撹伴動力が安
定しない場合はＳ４の低速回転での混練を続け、そして
Ｓ６で検出した撹伴動力が安定し一定（電力安定）とな
った後、Ｓ１２で、得られた撹伴動力（Ｓ１１の計量機
からの仕込量のデータから投入した組成物の量がミキサ
ー定容量に満たない場合は図４を用いて撹伴動力の換算
を行う）から組成物の低速回転での見掛け粘度を演算す
る。次にＳ７でミキサーの回転数を低速回転の１０倍の
回転数（高速回転）に上げ、Ｓ８で撹伴動力が安定しな
い場合はＳ７の高速回転での混練を続け、そしてＳ９で
検出した撹伴動力が安定し一定となった後、Ｓ１３で、
得られた撹伴動力（Ｓ１１の計量機からの仕込量のデー
タから投入した組成物の量がミキサー定容量に満たない
場合は図４を用いて撹伴動力の換算を行う）より組成物
の高速回転での見掛け粘度を演算する。Ｓ２０で、低速
回転での見掛け粘度と高速回転の見掛け粘度の比よりチ
キソトロピー性を判定し、組成物がチキソトロピー性が
ある場合はＳ２１でチキソトロピー性ＯＫとなるが、Ｓ
２２で前記粘度比が不足の場合は所定のチキソトロピー
性がないので、Ｓ２４で廃棄物の再配合、追加配合を演
算し、演算して得られた廃棄物の再配合、追加配合を行
って、Ｓ１のスタートに戻り上記の工程を繰り返す。Ｓ
２１でチキソトロピー性ＯＫの場合は、Ｓ１６で演算に
より得られた低速回転での見掛け粘度と高速回転の見掛
け粘度の比よりべき乗指数を演算する。固形分比率、温
度により粘度が異なるので、Ｓ１４の固形分比率のデー
タ、Ｓ１５の温度のデータを勘案してＳ１７でべき乗指
数より低速回転及び高速回転での粘度を演算する。Ｓ１
８で低速回転及び高速回転での粘度がそれぞれ所定の値
である場合は、Ｓ１９で粘度ＯＫとなり、製品が得られ
る。Ｓ１８で低速回転及び高速回転での粘度がそれぞれ
所定の値でない場合は、Ｓ２２で粘度不適となり、Ｓ２
４で廃棄物の再配合、追加配合を演算し、演算して得ら
れた廃棄物の再配合、追加配合を行って、Ｓ１のスター
トに戻り上記の工程を繰り返す。

【００７７】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳しく説明す
るが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものでは
ない。 （実施例１）表１に示した、変性材料を含みかつセメン
ト原料成分を含むベントナイト汚泥−１（ベントナイト
含有量１８質量％）６０００ｋｇと廃油―Ａ４０００ｋ
ｇを図１、２に示した上記多軸パドルミキサーに投入し
攪拌羽根の回転数２０回転／分で攪拌したところ、攪拌
直後は攪拌動力が変動したが３分後には５．７ｋＷで一
定となった。その後攪拌羽根の回転数を３回転／分に落
とし攪拌動力を測定したところ１．６ｋＷであった。図
３より、回転数３回転／分の見掛粘度は３００，０００
センチポイズであった。次に攪拌羽根の回転数を３０回
転／分に上げて攪拌動力を測定したところ７．６ｋＷで
あった。図３より回転数３０回転／分の見掛粘度は２
７，０００センチポイズであった。このように攪拌羽根
の回転数が３回転／分と３０回転／分での組成物の見掛
粘度比が１１．１であるため本組成物は良好なチキソト
ロピー性を有していることが分かる。

【００７８】図５より、粘度特性のべき乗指数は−０．
０５となる。図６より、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1での
粘度への換算係数は、０．０３であるので、剪断速度
１．４８ｓｅｃ^-1での粘度は３００，０００×０．０３
＝９，０００センチポイズと換算できる。そして図７よ
り、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度への換算係数
は、０．０３であるので、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1で
の粘度は２７，０００×０．０３＝８１０センチポイズ
と換算できる。また、固形分の割合は、１７．８質量％
であり、温度は２５℃であったので、図８より、温度換
算係数は０．９６となり、２０℃、剪断速度１．４８ｓ
ｅｃ^-1での粘度は、９，０００÷０．９６＝９，３００
センチポイズ、２０℃、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での
粘度は、８１０÷０．９６＝８４０センチポイズと予測
できる。

【００７９】本組成物について実際に測定した物理化学
的性質は以下の様であった。 発熱量 ３，５００ｋｃａｌ／ｋｇ Ｃｌ含有量 ７６０ｐｐｍ 粘度（使用粘度計、芝浦システム（株）製単一筒型回転粘度計、形式ＶＳ−Ａ） 測定温度 ２０℃ ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） ８，３５０センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1） ７７０センチポイズ

【００８０】本発明のセメント焼成用補助燃料組成物を
７日間静置したが油分、水分、固形分の分離は生じなか
った。７日間静置した本発明のセメント焼成用補助燃料
組成物の粘度を同様にして測定した結果以下のようであ
り、チキソトロピー性を有している。 粘度（２０℃） ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） ９，１００センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1） ８１０センチポイズ 本発明のセメント焼成用補助燃料組成物をセメントキル
ンで補助燃料として使用したが、貯蔵時、輸送時などに
各成分の沈降、浮上などが発生せず、配管輸送や噴霧燃
焼などを容易に行う事が出来た。

【００８１】（実施例２）表１に示した廃油―Ａ５００
０ｋｇ、タンクスラッジーＡ２０００ｋｇ、廃水―Ａ３
０００ｋｇを上記ミキサーに投入し、攪拌羽根の回転数
２０回転／分で攪拌したところ、攪拌直後は攪拌動力が
変動したが３分後には５．０ｋＷで一定となった、その
後攪拌羽根の回転数を３回転／分に落として攪拌動力を
測定したところ０．３ｋＷであった。図３より回転数３
回転／分の見掛粘度は５７，０００センチポイズであっ
た。次に攪拌羽根の回転数を３０回転／分に上げて攪拌
動力を測定したところ９．１ｋＷであった。図３より回
転数３０回転／分の見掛粘度は３２，０００センチポイ
ズであった。攪拌羽根の回転数３回転／分と３０回転／
分の粘度の比が１．８であるので本組成物はチキソトロ
ピー性を有していない。

【００８２】そこで、この組成物に表１に示した廃白土
―Ａ１２５０ｋｇを加え、攪拌羽根の回転数を２０回転
／分で３分間攪拌したところ、攪拌動力（図４を用いた
１０ｍ³ 換算値）は７．５ｋＷで一定となった。その後
攪拌羽根の回転数を３回転／分に落としたところ、攪拌
動力（図４を用いた１０ｍ³ 換算値）は１．８ｋＷとな
り、図３により見掛粘度は３５０，０００センチポイズ
であった。次に攪拌羽根の回転数を３０回転／分に上げ
て攪拌動力（図４を用いた１０ｍ³ 換算値）を測定した
ところ１０．１ｋＷであり、図３より見掛粘度は３５，
０００センチポイズであった。攪拌羽根の回転数３回転
／分と３０回転／分での粘度の比が１０．０であるので
本組成物は良好なチキソトロピー性を有していることが
分かる。

【００８３】図５より、粘度特性のべき乗指数は０とな
る。図６より、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1での粘度への
換算係数は、０．０３２であるので、剪断速度１．４８
ｓｅｃ^-1での粘度は３５０，０００×０．０３２＝１
１，０００センチポイズと換算でき、図７より、剪断速
度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度への換算係数は、０．０３
２となるから、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度は３
５，０００×０．０３２＝１，１００センチポイズと換
算できる。固形分の割合は、１７．６質量％であり、温
度は２５℃であったので、図８より、温度換算係数は
０．９６となり、２０℃、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1で
の粘度は、１１，０００÷０．９６＝１１，４００セン
チポイズ、２０℃、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度
は、１，１００÷０．９６＝１，１４０センチポイズと
予測できる。

【００８４】本チキソトロピー性を有する組成物に、セ
メント原料を含む固形分として表１に示した陶磁器くず
破砕物１２５０ｋｇを加え攪拌羽根の回転数を２０回転
／分で３分間攪拌し、攪拌動力は１１．０ｋＷで一定と
なった。その後攪拌羽根の回転数を３回転／分に落とし
たところ、攪拌動力は３．０ｋＷとなり図３により見掛
粘度は５９０，０００センチポイズであった。次に攪拌
羽根の回転数を３０回転／分に上げたところ攪拌動力は
１４．５ｋＷとなった。図３より見掛粘度は５１，００
０センチポイズであった。攪拌羽根の回転数３回転／分
と３０回転／分での粘度の比が１１．５であるので、固
形分を混合しても組成物のチキソトロピー性は変わらな
いことが分かる。

【００８５】図５より、粘度特性のべき乗指数は−０．
０６となる。図６より、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1での
粘度への換算係数は、０．０２８となるので、断速度
１．４８ｓｅｃ^-1での粘度は５９０，０００×０．０２
８＝１６，５００センチポイズと換算でき、図７より、
剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度への換算係数は、
０．０２８となるので、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での
粘度は５１，０００×０．０２８＝１，４２０センチポ
イズと換算できる。固形分の割合は、２５．９質量％で
あり、温度は２５℃であったので、図８より、温度換算
係数は０．９８となり、２０℃、剪断速度１．４８ｓｅ
ｃ^-1での粘度は、１６，５００÷０．９８＝１６，８０
０センチポイズ、２０℃、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1で
の粘度は、１，４２０÷０．９８＝１，４５０センチポ
イズと予測できる。

【００８６】本組成物について実際に測定した物理化学
的性質は以下の様であった。 発熱量 ４，６８０ｋｃａｌ／ｋｇ 塩素含有量 １，２００ｐｐｍ 粘度（使用粘度計、芝浦システム（株）製単一筒型回転粘度計、形式ＶＳ−Ａ 測定温度 ２０℃ ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） １６，５００センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1） １，３６０センチポイズ 本発明のセメント焼成用補助燃料組成物を７日間静置し
たが油分、水分、固形分の分離は生じなかった。

【００８７】７日間静置した本発明のセメント焼成用補
助燃料組成物の粘度を同様にして測定した結果以下のよ
うであり、チキソトロピー性を有している。 粘度（２０℃） ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） １７，０５０センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1） １，４８０センチポイズ 本発明のセメント焼成用補助燃料組成物をセメントキル
ンで補助燃料として使用したが、貯蔵時、輸送時などに
各成分の沈降、浮上などが発生せず、配管輸送や噴霧燃
焼などを容易に行う事ができた。

【００８８】（実施例３）上記ミキサーに表１に示す廃
白土―Ｂ［変性材料（白土）を含む廃棄物］１５００ｋ
ｇおよび廃水―Ｂ３０００ｋｇを投入し攪拌羽根の回転
数２０回転／分で攪拌したところ攪拌直後は攪拌動力が
大幅に変動したが、３分間後に攪拌動力（図４を用いた
１０ｍ³ 換算値）が２．０ｋＷで一定となった。その後
回転数を３回転／分に落としたところ、攪拌動力（図４
を用いた１０ｍ³ 換算値）は０．３ｋＷとなった。図３
より本組成物の回転数３回転／分の見掛粘度は５５，０
００センチポイズであった。更に回転数を３０回転／分
に上げたところ動力（図４を用いた１０ｍ ³ 換算値）は
３．１ｋＷとなった。図３により本組成物の回転数３０
回転／分の見掛粘度は１１，０００センチポイズであっ
た。攪拌羽根の３回転／分と３０回転／分での組成物の
見掛粘度比が５．０であることからチキソトロピー性は
充分であることが分かる。このことにより廃水が廃白土
に保持されたことが確認できた。

【００８９】更に廃油―Ｂ３０００ｋｇ、廃溶剤２５０
０ｋｇを加えて回転数２０回転／分で攪拌したところ、
攪拌直後から１分間にかけて攪拌動力が大幅に変動した
が３分後には０．９ｋＷで一定となった。その後攪拌羽
根の回転数を３回転／分にして攪拌動力を測定したとこ
ろ、動力は０．１ｋＷであり、図３より回転数３回転／
分の見掛粘度は２０，０００センチポイズであった。次
に攪拌羽根の回転数を３０回転／分に上げて攪拌動力を
測定したところ１．３ｋＷであり、図３より回転数３０
回転／分の見掛粘度は４，０００センチポイズであっ
た。このように攪拌羽根の回転数が３回転／分と３０回
転／分での組成物の粘度の比が５．０であるため、本組
成物は水を保持した廃白土が廃油中に分散して良好なチ
キソトロピー性を有している事が分かる。

【００９０】図５より、粘度特性のべき乗指数は０．３
となる。図６より、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1での粘度
への換算係数は、０．０９５となるから、剪断速度１．
４８ｓｅｃ^-1での粘度は２０，０００×０．０９５＝
１，９００センチポイズと換算でき、図７より、剪断速
度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度への換算係数は、０．０９
５となるから、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度は
４，０００×０．０９５＝３８０センチポイズと換算で
きる。また固形分の割合は、１７．２質量％であり、温
度は２０℃であったので、図８より、温度換算係数は
１．００となり、２０℃、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1で
の粘度は、１，９００÷１．００＝１，９００センチポ
イズ、２０℃、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度は、
３８０÷１．００＝３８０センチポイズと予測できる。

【００９１】本組成物について実際に測定した物理化学
的性質は以下の様であった。 発熱量 ４，４００ｋｃａｌ／ｋｇ 塩素含有量 ７６０ｐｐｍ 粘度（使用粘度計、芝浦システム（株）製単一筒型回転粘度計、形式ＶＳ−Ａ 測定温度 ２０℃ ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） ２，２５０センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1） ３８０センチポイズ 本発明のセメント焼成用補助燃料組成物を７日間静置し
たが油分、水分、固形分の分離は生じなかった。７日間
静置した本発明のセメント焼成用補助燃料組成物の粘度
を同様にして測定した結果以下のようであり、チキソト
ロピー性を有している。 粘度（２０℃） ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） ２，３００センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1） ３９０センチポイズ 本発明のセメント焼成用補助燃料組成物をセメントキル
ンで補助燃料として使用したが、貯蔵時、輸送時などに
各成分の沈降、浮上などが発生せず、配管輸送や噴霧燃
焼などを容易に行う事が出来た。

【００９２】（実施例４）表１に示したベントナイト汚
泥−２［変性材料（ベントナイト）が水を保持している
廃棄物］１０００ｋｇ、無機汚泥［変性材料（無機性微
粉末）が水を保持している廃棄物］２０００ｋｇを投入
し、攪拌羽根の回転数２０回転／分で攪拌したところ、
攪拌直後は攪拌動力が変動したが３分後には０．３ｋＷ
（図４を用いた１０ｍ³ 換算値）で一定となった。その
後攪拌羽根の回転数を６回転／分に落とし、攪拌動力を
測定したところ０．３ｋＷ（図４を用いた１０ｍ³ 換算
値）であり、図３より回転数６回転／分の見掛粘度を算
出したところ１６，０００センチポイズであった。次に
攪拌羽根の回転数を６０回転／分に上げて攪拌動力を測
定したところ２．７ｋＷ（図４を用いた１０ｍ³ 換算
値）であり、図３より回転数６０回転／分の見掛粘度を
算出したところ２，９００センチポイズであった。攪拌
羽根の回転数が６回転／分と６０回転／分での組成物の
粘度の比が５．５であるため本組成物はベントナイト、
及び無機汚泥中の無機性微粉末が水を保持していること
が分かる。

【００９３】次に表１に示したタンクスラッジ−Ｂ５，
０００ｋｇ、含油廃水２０００ｋｇを投入し攪拌羽根の
回転数２０回転／分で攪拌したところ攪拌直後は攪拌動
力が変動したが、３分後には４．４ｋＷで一定となっ
た。その後攪拌羽根の回転数を３回転／分に落とし攪拌
動力を測定したところ０．７ｋＷであり、そして図３よ
り回転数３回転／分の見掛粘度を算出したところ１４
５，０００センチポイズであった。次に攪拌羽根の回転
数を３０回転／分に上げたところ、攪拌動力は６．４ｋ
Ｗとなり、図３により回転数３０回転／分の見掛粘度を
算出したところ２３，０００センチポイズであった。攪
拌羽根の回転数が３回転／分と３０回転／分での粘度の
比が６．３であるため本組成物は良好なチキソトロピー
性を有していることが分かる。

【００９４】図５より、粘度特性のべき乗指数は０．２
となる。図６より、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1での粘度
への換算係数は、０．０６７となるから、剪断速度１．
４８ｓｅｃ^-1での粘度は、１４５，０００×０．０６７
＝９，７２０センチポイズと換算でき、図７より、剪断
速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度への換算係数は、０．０
６７となるから、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度は
２３，０００×０．０６７＝１，５５０センチポイズと
換算できる。固形分の割合は、１６．９質量％であり、
温度は、１０℃であったので、図８より、温度換算係数
は１．０１となり、２０℃、剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1
での粘度は、９，７２０÷１．０７＝９，０８０センチ
ポイズ、２０℃、剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1での粘度
は、１，５５０÷１．０７＝１，４５０センチポイズと
予測できる。

【００９５】本組成物について実際に測定した物理化学
的性質は以下の様であった。 発熱量 ３，１００ｋｃａｌ／ｋｇ 塩素含有量 １，５００ｐｐｍ 粘度（使用粘度計、芝浦システム（株）製単一筒型回転粘度計、形式ＶＡ−Ａ 測定温度 ２０℃ ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） ９，４００センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1）１，５５０センチポイズ 本発明のセメント焼成用補助燃料組成物を７日間静置し
たが油分、水分、固形分の分離は生じなかった。７日間
静置した本発明のセメント焼成用補助燃料組成物の粘度
を同様にして測定した結果以下のようであり、チキソト
ロピー性を有している。 粘度（２０℃） ６回転／分（剪断速度１．４８ｓｅｃ^-1） ９、６００センチポイズ ６０回転／分（剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1）１，６００センチポイズ 本発明のセメント焼成用補助燃料組成物をセメントキル
ンで補助燃料として使用したが、貯蔵時、輸送時などに
各成分の沈降、浮上などが発生せず、配管輸送や噴霧燃
焼などを容易に行うことができた。

【００９６】

【表１】

【００９７】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の製造方法によ
り、２種以上の廃棄物を用いてセメント焼成用補助燃料
組成物を製造中に多軸混合機を止めることなく、０剪断
速度〜低剪断速度の領域では高粘性を示すので構成成分
の沈降、浮上などによる分離が抑制され、前記領域を超
える高剪断速度の領域においては低粘性を示すので配管
輸送、噴霧燃焼などを容易に行えるようなチキソトロピ
ー性を有するセメント焼成用補助燃料組成物を容易に製
造できるので、手間も時間かからないという顕著な効果
を奏する。本発明の請求項１記載の製造方法により、多
軸混合機の回転羽根の低回転数および高回転数での攪拌
動力を測定し、既知の値と比較することにより、その回
転数での組成物の見掛粘度を知ることができ、その見掛
粘度の比から製造中のセメント焼成用補助液体燃料組成
物がチキソトロピー性を有しているかどうか、および、
その度合い、および所定条件（すなわち２０℃での剪断
速度１．４８ｓｅｃ ^-1、および剪断速度１４．８ｓｅｃ
^-1）での粘度が容易に予測できるという顕著な効果を奏
する。

【００９８】本発明の請求項２記載の製造方法の場合
は、前記多軸混合機が多軸パドルミキサーもしくは多軸
リボンミキサーであるので、上記作用効果が得られると
ともに低剪断速度での粘度が比較的高い組成物を効率よ
く混合することができるという顕著な効果を奏する。

【００９９】本発明の請求項３記載の製造方法の場合
は、低速回転の回転数と高速回転の回転数の比が１０倍
以上であり、かつ回転数および回転方向を各軸独自に変
えられる攪拌羽根を備えた多軸混合機を用いたことによ
り、 （１）既知の各種の粘性およびチキソトロピー性を有す
るセメント焼成用補助燃料組成物をそれぞれ投入し、投
入量に応じて多軸混合機の高速回転、及び高速回転数の
１／１０の回転数での撹拌動力を測定しておき、既知の
値と比較することにより、その回転数での未知の組成物
の見掛粘度を知ることができ、その見掛粘度の比から製
造中のセメント焼成用補助液体燃料組成物がチキソトロ
ピー性を有しているかどうか、および、その度合い、お
よび所定条件（すなわち２０℃での剪断速度１．４８ｓ
ｅｃ^-1、および剪断速度１４．８ｓｅｃ^-1）での粘度が
予測できる。 （２）隣り合わせた攪拌羽根をお互いに逆回転すること
により、投入量が少ない場合には、撹拌時間を短縮する
ことができ、定容量を最初から仕込んだ場合は、いわゆ
る供回りを防ぐことができる。 （３）粒径の大きな固形分が混入し攪拌羽根と多軸混合
機壁間、および隣り合わせた攪拌軸の攪拌羽根間に挟ま
った場合や固形分分布のかたよりが生じた場合、回転方
向を変えることにより挟まった固形分を外したり、固形
分を均一に分散させることができる。 などの顕著な効果を奏する。

【０１００】本発明の請求項４記載の製造方法により、
セメント焼成用補助燃料組成物の２０℃における粘度が
１，０００センチポアズ未満であると、廃棄物混合物の
貯蔵中に固形分の沈降または浮上分離が起こる恐れがあ
り、また５０，０００センチポアズを超えると６０回転
での粘度が１０，０００センチポアズ以上となり配管圧
送や噴霧燃焼などが困難となるなどの問題を回避して、
０剪断速度〜低剪断速度の領域では高粘性を示すので構
成成分の沈降、浮上などによる分離が抑制され、前記領
域を超える高剪断速度の領域においては低粘性を示すの
で配管輸送、噴霧燃焼などを容易に行えるようなチキソ
トロピー性を有するセメント焼成用補助燃料組成物を容
易に製造できるという顕著な効果を奏する。

【０１０１】本発明の請求項５記載の製造方法により、
噴霧時の安定燃焼ができ、拡散火炎燃焼を安定して行
え、使用時の炉体や燃焼器の高温腐食を起こさないチキ
ソトロピー性を有するセメント焼成用補助燃料組成物を
容易に製造できるという顕著な効果を奏する。

【０１０２】本発明の請求項６記載の製造方法により、
良好なチキソトロピー性を有するセメント焼成用補助燃
料組成物を容易に製造できるという顕著な効果を奏す
る。変性材料が組成物全体に対して０，０５質量％未満
では、変性材料の種類や変性特性、保持する水または油
の量にもよるが、混合組成物にチキソトロピー性を付与
できない恐れもあり、また５０質量％を超えると高せん
断速度領域での粘度が１０，０００センチポイズを超え
る恐れがあり配管圧送などが困難となる。

【０１０３】本発明の請求項７記載の製造方法により、
良好なチキソトロピー性を有するセメント焼成用補助燃
料組成物を容易に製造できるという顕著な効果を奏す
る。全固形分が組成物全体に対して５０質量％を超える
と高せん断速度の領域での粘度が上がって配管輸送が困
難になる恐れがあり、１質量％未満では、混合組成物に
良好なチキソトロピー性を付与できない恐れがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する多軸パドルミキサーの一実施
例の攪拌羽根を平面から見た説明図である。

【図２】図１に示した多軸パドルミキサーの断面図であ
る。

【図３】攪拌羽根の各回転数における定容量１０ｍ³ で
の攪拌動力（ｋｗ）と見掛粘度（ｃＰ）の関係を示すグ
ラフである。

【図４】攪拌内容量と定容量（１０ｍ³ ）への動力換算
係数の関係を示すグラフである。

【図５】見掛粘度比とべき乗指数との関係を示すグラフ
である。

【図６】べき乗指数と換算係数の関係を示すグラフであ
る。

【図７】べき乗指数と換算係数の関係を示すグラフであ
る。

【図８】温度範囲１０〜４０℃での粘度の２０℃粘度へ
の換算グラフである。

【図９】２種以上の廃棄物を用いて本発明のチキソトロ
ピー性を有するセメント焼成用補助燃料組成物を製造す
る際のフローチャートである。

【符号の説明】

１ ２軸パドルミキサー ２、３ 回転軸 ４ 攪拌羽根（パドルブレード） ５ ケーシング ６ ブランマブロック ７、８ 油圧モータ ９ 原料投入口 １０ 製品排出口 １１ 支持装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各軸の撹拌動力を測定する装置を備えた
   多軸混合機を用いて、この多軸混合機に供給した燃料組
   成物を攪拌しながら攪拌動力を測定し、測定した攪拌動
   力に対応するこの燃料組成物の見掛け粘度を求めてチキ
   ソトロピー性を計測することにより、 ０剪断速度〜低剪断速度の領域では高粘性を示すので構
   成成分の沈降、浮上などによる分離が抑制され、前記領
   域を超える高剪断速度の領域においては低粘性を示すの
   で配管輸送、噴霧燃焼などを容易に行えるようなチキソ
   トロピー性を有するように調整することを特徴とする、
   廃棄物を用いたチキソトロピー性を有するセメント焼成
   用補助燃料組成物の製造方法。
2. 【請求項２】 前記多軸混合機が多軸パドルミキサーも
   しくは多軸リボンミキサーであることを特徴とする、請
   求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 低速回転の回転数と高速回転の回転数の
   比が１０倍以上であり、かつ回転数および回転方向を各
   軸独自に変えられる攪拌羽根を備えた多軸混合機を用い
   ることを特徴とする、請求項１あるいは請求項２記載の
   製造方法。
4. 【請求項４】 ２０℃における粘度が、１．４８剪断速
   度（ｓｅｃ^-1）の低剪断速度の領域では約１，０００〜
   ５０，０００センチポイズ、１４．８剪断速度（ｓｅｃ
   ^-1）の高剪断速度の領域においては、１．４８剪断速度
   （ｓｅｃ^-1）の領域における粘度の１／５以下の粘度を
   示し、さらにこれを超える高剪断速度の領域においては
   約１０，０００センチポイズ以下であることを特徴とす
   る請求項１から請求項３のいずれかに記載の製造方法。
5. 【請求項５】 発熱量が３，０００（ｋｃａｌ／ｋｇ）
   以上で、Ｃｌ含有量が３，０００ｐｐｍ以下に調整した
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記
   載の製造方法。
6. 【請求項６】 前記変性材料が、組成物全体に対して
   ０．０５〜５０質量％含まれることを特徴とする請求項
   １から請求項５のいずれかに記載の製造方法。
7. 【請求項７】 全固形分が組成物全体に対して１〜５０
   質量％、油分と水分含む全液体成分が組成物全体に対し
   て９９〜５０質量％であることを特徴とする請求項１か
   ら請求項６のいずれかに記載の製造方法。