JP2002284550A - セメント製造排ガスの処理方法 - Google Patents

セメント製造排ガスの処理方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セメント製造排ガスに含まれる水銀等の濃
度を効果的に低減する方法を提供する。 【解決手段】 セメント製造工程の排ガスからダストを
捕集し、この捕集した集塵ダストを、セメント焼成後の
クリンカ粉砕工程に投入し、またはクリンカ粉砕物に投
入することにより、外部に放出される排ガス中の揮発性
金属成分の濃度を低減することを特徴とするセメント製
造排ガスの処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメントの製造工
程から排出される排ガス中に含まれる水銀等の揮発性金
属成分を効率よくセメントの焼成系から除去して、その
濃度を低減する排ガスの処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セメント製造においては、各種の汚泥、
焼却灰などの廃棄物を原料や燃料として使用する機会が
増えている。しかし、これらの廃棄物には重金属類が多
少なりとも含有されており、このためセメント製造工程
に持ち込まれる重金属類の量が増大することが懸念され
る。これら廃棄物に含まれる重金属類のうち、揮発性が
比較的高い水銀、亜鉛、セレン等、およびこれらの化合
物(塩化物等)は、セメント製造工程の高温部において
揮発し、ガス中に含有される。その後、ガスの温度が低
下するのに伴いガス中に含有されるダストの表面にこれ
らの重金属が析出し、あるいは重金属やその化合物自身
の微粒子となる。これらのダストや微粒子は煙道の電気
集塵器(EP)で捕集され、排ガス中から除去される。な
お、特に揮発性が高い水銀はその一部がガス状のまま残
存し、排煙に含有されたまま排出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この電気集塵機で捕集
されたダスト(集塵ダスト)は、セメント製造工程におい
て新たに粉砕された原料に混ぜられて原料の一部とな
る。このため集塵ダストに含まれる揮発性の重金属は、
その一部はクリンカに含有されるものの大部分はプレヒ
ータ部あるいはロータリーキルンの高温部で再び揮発
し、ガス中に含有されて再び排ガス系に導かれる。な
お、このうち水銀は揮発性が高く、高温でガス化し易い
ためにクリンカ中には殆ど含有されず、ガスと共に排ガ
ス系に導かれて集塵ダスト中に高濃度で含有され、さら
に一部は排ガスと共に系外に排出される。このため、排
ガス中の水銀を処理する手段を設けないと、原料から持
ち込まれる水銀量が増大するのに伴い、系外に排出され
る水銀の量が増えると云う問題がある。
【0004】本発明はこのようなセメント製造工程から
排出される排ガス中に含まれる水銀等の揮発性金属成分
を効率よく除去する方法を提供する。本発明の処理方法
は、セメントの焼成工程などから排出される焼成排ガス
に含まれる水銀などの揮発性金属成分は集塵ダストに高
濃度に濃縮して含有されていることに注目し、この集塵
ダストをセメントの焼成系外に取り出すことによって外
部に放出される排ガス中の揮発性金属成分の濃度を低減
したものである。
【0005】すなわち、本発明は以下の構成からなるセ
メント製造排ガス中の揮発成分の低減方法に関する。 (1)セメント製造工程の排ガスからダストを捕集し、
この捕集した集塵ダストを、セメント焼成後のクリンカ
粉砕工程に投入し、またはクリンカ粉砕物に投入するこ
とにより、外部に放出される排ガス中の揮発性金属成分
の濃度を低減することを特徴とするセメント製造排ガス
の処理方法。 (2)セメントに対する集塵ダストの添加量が、内割で
5重量%以下となる量である上記(1)の処理方法。 (3)ダストを捕集した後の排ガス中の水銀濃度が0.
05mg/m3N以下である上記(1)または(2)の処理方法。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づい
て具体的に説明する。本発明の処理方法は、セメント製
造工程の排ガスからダストを捕集し、この捕集した集塵
ダストを、セメント焼成後のクリンカ粉砕工程に投入
し、またはクリンカ粉砕物に投入することにより、外部
に放出される排ガス中の揮発性金属成分の濃度を低減す
ることを特徴とするセメント製造排ガスの処理方法であ
る。
【0007】本発明に係る処理方法の概略を図1に示
す。図示するように、セメント製造工程には、セメント
原料を焼成炉(ロータリーキルン)20に投入する原料供
給路10、燃料の供給路11、キルン20に連設したプ
レヒーター21、排ガス路30に設置された集塵機3
1、煙突32が設けられている。セメント原料はキルン
で焼成されてセメントクリンカになり、これを炉外に取
り出し、石膏を加え、セメントミル40で微粉砕してセ
メントを製造する。
【0008】本発明の処理方法は、上記製造工程におい
て、排ガス路30を流れる排ガスに含まれるダストを集
塵機31によって捕集する。集塵機31の種類は限定さ
れないが、大量の排ガスを処理できるという点からは電
気集塵機が好ましい。集塵機31に導入される排ガスの
温度は概ね100〜150℃であるので、排ガスに含ま
れる水銀、セレン、カドミウム、亜鉛などの揮発性金属
またはその塩化物などの揮発性金属化合物、(これらを
揮発性金属成分と略称する)の大部分はダストの表面に
析出し、あるいは微粒子となって析出し、ダストと共に
捕集される。
【0009】捕集したダスト(集塵ダストと云う)をクリ
ンカの粉砕工程40に投入する。あるいはこの集塵ダス
トをクリンカ粉砕物に投入する。セメント工場によって
も異なるが、概ね集塵ダストには揮発性金属成分(主に
水銀)が1〜10mg/kg程度含まれている。これを排ガ
スから分離することにより、外部に放出される排ガス中
の水銀濃度を大幅に低減することができる。具体的に
は、外部に放出される排ガス中の水銀濃度を例えば0.
05mg/m3N以下に低減することができる。
【0010】なお、集塵器31で捕集した集塵ダストを
セメント原料の供給路10に戻し、セメント原料の一部
としてキルン20で焼成する方法もあるが、このような
方法では集塵ダストに含まれる揮発性金属成分が焼成時
に揮発し、クリンカに取り込まれるよりも揮発して排ガ
スに含まれる量が多いので、排ガス中の水銀等の濃度を
低減することはできない。本発明のように焼成工程をバ
イパスし、焼成系の系外に集塵ダストの一部を取り出す
ことによって排ガス中の水銀等の濃度を大幅に低減する
ことができる。
【0011】捕集した集塵ダストは、クリンカ粉砕工程
において石膏と共にクリンカに添加して粉砕してもよ
く、あるいは石膏と共に粉砕した後のクリンカ粉砕物に
添加してもよい。なお、クリンカ粉砕工程ではミルの温
度が高くなるため、一部の水銀が揮発する。そのため、
ミルからの排ガス中の水銀濃度が高まるので、クリンカ
粉砕物に添加する方が好ましい。
【0012】セメントに対する集塵ダストの添加量は、
セメントの強度発現性などの特性を損なわないために、
内割で5%以下が適当である。因みに、2mg/kgの水銀
を含有する集塵ダストをセメントに内割で5%添加した
場合、この集塵ダストによるセメントへの水銀持ち込み
量は0.10mg/kg程度であり、この水銀量は地殻中の岩
石に含まれる平均水銀量と同程度である。しかも、得ら
れたセメントおよびセメント硬化体から溶出する水銀量
は環境庁告示46号による土壌環境基準の下限未満であ
り、水銀溶出による環境汚染の懸念もない。また、この
場合、排ガス中の水銀濃度の低減効果は、セメント生産
量200t/hr、排ガス量30万m3N/hrとすると、概ね
0.07mg/m3Nであり、水銀濃度の大幅な低減効果が得
られる。
【0013】
【実施例1】セメント製造工場において、焼成排ガスか
ら電気集塵機によってダストを捕集し、これをセメント
クリンカの粉砕工程に導き、クリンカ粉砕物に対して内
割で2.0%を連続的に添加した。添加開始後3日目
に、電気集塵機の出口ガスの水銀濃度を測定した。この
結果を表1に示した。なお、水銀濃度の測定は規格(JI
S K 0222-1997 排ガス中の水銀分析法)に従った。ま
た、製造したセメントの硬化体について、その水銀溶出
量を環境庁告示46号に示された方法によって測定し
た。この結果を表1にまとめて示した。
【0014】
【実施例2】セメントに対する集塵ダストの添加量を
4.0%としたほかは、実施例1と同様の操作および測
定を行った。その結果も表1に示す。
【0015】
【比較例】集塵ダストをセメントに添加せず、その全量
を従来通り原料に混合するという方法を行った場合につ
き、集塵機出口の水銀濃度を測定した結果を比較例とし
て表1に挙げた。
【0016】表1の測定結果から明らかなように、本発
明に従ってセメントに集塵ダストを添加したものは排ガ
ス中の水銀濃度が格段に低減している。また、この集塵
ダストを添加して製造したセメント硬化体の水銀溶出量
は極めて微量であった。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】セメント製造工程から排出された水銀等
の揮発性金属成分は集塵ダストに高濃度に濃縮するの
で、本発明の処理方法によればこの集塵ダストの一部を
セメントに添加することにより排ガスに含まれる水銀等
の濃度を格段に低減することができる。また、本発明の
方法は集塵ダストの一部をセメントに添加する設備を設
けるだけで容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の処理工程を示すフロー図
【符号の説明】
10−原料供給路、11−燃料供給路、20−キルン、
21−プレヒーター、30−排ガス路、31−電気集塵
機、32−煙突、40−粉砕工程(セメントミル)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント製造工程の排ガスからダストを
    捕集し、この捕集した集塵ダストを、セメント焼成後の
    クリンカ粉砕工程に投入し、またはクリンカ粉砕物に投
    入することにより、外部に放出される排ガス中の揮発性
    金属成分の濃度を低減することを特徴とするセメント製
    造排ガスの処理方法。
  2. 【請求項2】 セメントに対する集塵ダストの添加量
    が、内割で5重量%以下となる量である請求項1の処理
    方法。
  3. 【請求項3】 ダストを捕集した後の排ガス中の水銀濃
    度が0.05mg/m3N以下である請求項1または2の処理
    方法。
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