JP2004002054A - 灰分含有炭化物の利用方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物由来の灰分含有炭化物を可能な限り多くセメント製造工程において利用する。
【解決手段】灰分含有炭化物を低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別し、低灰分高炭化物をセメント製造用燃料とし、高灰分低炭化物をセメント製造用原料として利用する。灰分含有炭化物に含有されている塩素分の一部をセメント原料側に移行させ、セメント製造時において塩素バイパスシステムによってこの塩素分を除去するようにすれば、セメント製造時の原料配合設計や品質管理が容易になり、より限界近くまで多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができる。前記分別方法には、浮選法を使用することが好ましい。
【選択図】 図１
【解決手段】灰分含有炭化物を低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別し、低灰分高炭化物をセメント製造用燃料とし、高灰分低炭化物をセメント製造用原料として利用する。灰分含有炭化物に含有されている塩素分の一部をセメント原料側に移行させ、セメント製造時において塩素バイパスシステムによってこの塩素分を除去するようにすれば、セメント製造時の原料配合設計や品質管理が容易になり、より限界近くまで多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができる。前記分別方法には、浮選法を使用することが好ましい。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灰分含有炭化物の利用方法に関し、特に、廃棄物由来の灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物を炭化して得られた炭化物をセメントキルンの燃料として利用することが検討されている。
【０００３】
ここで、セメントキルンの窯前から主燃料とともに、または主燃料バーナと併設されたノズルから投入されるセメント燃料の代替用としての使用量の上限は、炭化物に含有される灰分量とともに、炭化物中の塩素濃度と、セメント中の塩素濃度とのマスバランスで決定される。すなわち、セメント中の塩素濃度が限界値に達すると、それ以上塩素を含有する炭化物をセメント製造工程において利用することができなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
都市ゴミ等の廃棄物は、炭化処理によって、脱塩素、減容、均質化される。廃棄物を炭化した場合、炭化による熱分解によって有機塩素分の大部分を除去できる。さらに、水洗によって、塩化ナトリウムや塩化カリウム等の水溶性の無機塩素分を除去することができる。しかしながら、これらの炭化物には、難溶性の含塩素化合物を含む多くの灰分が含まれているため、炭化物をセメント製造工程において窯前からの燃料代替として利用するには限界がある。すなわち、多く含まれる灰分により、炭化物の持つ熱量が燃料代替として利用する上で不十分とものとなる場合があり、さらに、その灰分中に含まれる塩素が燃料代替としての利用の障害となっている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物由来の灰分含有炭化物を可能な限り多くセメント製造工程において利用することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、灰分含有炭化物の利用方法であって、灰分含有炭化物を低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別し、低灰分高炭化物をセメント製造用燃料とし、高灰分低炭化物をセメント製造用原料として利用することを特徴とする。
【０００７】
そして、本発明によれば、灰分含有炭化物を精製し、高灰分低炭化物をセメント原料の粘土代替とすることにより、灰分含有炭化物に含有されている塩素分の一部をセメント原料側に移行させ、セメント製造時において塩素バイパスシステムによってこの塩素分を除去するようにすれば、セメント製造時の原料配合設計や品質管理が容易になり、より限界近くまで多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができる。
【０００８】
上記灰分含有炭化物は、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物の炭化処理物を含むことができる。これによって、都市ゴミ等の廃棄物をセメント製造工程においてより多く利用することができ、廃棄物の処理及び有効利用により大きく貢献することができる。尚、前記分別方法には、浮選法を用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１０】
前述の課題に鑑み、本発明者らは、都市ゴミ等の廃棄物由来の灰分含有炭化物を可能な限り多くセメント製造工程において利用することについて鋭意検討を行った結果、灰分含有炭化物を浮選法等によって低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別し、低灰分高炭化物をセメント製造用燃料とし、高灰分低炭化物をセメント製造用原料として利用することで、より多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができることを見出した。
【００１１】
本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法の一実施の形態について図１を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
まず、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物をロータリーキルンで炭化したものを炭化物として使用する。この炭化物を粒度調製し、微粉砕した後、水と混合し、スラリーとする。尚、廃棄物の炭化にあたっては、竪型炉を用いてもよい。また、炭化物の粉砕にあたっては、湿式粉砕でも乾式粉砕でもよい。後工程での浮選時の灰分除去率を高めるため、最大粒径を０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以下に粒度調整を行う。さらに微粉砕することは、粉砕コストの増加に繋がり好ましくない。また、炭化物スラリーの濃度は、０．１〜１５重量％が好ましく、０．５〜５重量％がより好ましい。より高濃度では、ハンドリング性が悪く、炭化物スラリーの濃度を低濃度にする程浮選時の灰分除去率が高くなるが、過度に低濃度にすれば、次工程の浮選機の規模が大きくなるので好ましくない。
【００１３】
次に、スラリーを浮選機によって低比重の低灰分高炭化物スラリーと高比重の高灰分低炭化物スラリーに分離した後、各々のスラリーを固液分離し、低灰分高炭化物と高灰分低炭化物を回収する。浮選機には、カラム型浮選機や攪拌型浮選機等を使用することができる。また、固液分離には、フィルタープレス、ベルトフィルター、遠心分離機等を使用することができる。浮選は、比重１．４〜１．８を境に、低比重の低灰分高炭化物と、高比重の高灰分低炭化物とに分別する。尚、固液分離された各々の水は、排水基準を満たすため、適宜排水処理を行う。浮選及び固液分離の過程で水溶性塩化物の８０〜９０％が除去される。回収した低灰分高炭化物及び高灰分低炭化物スラリーは、乾燥させた後、ともにセメント製造工程において利用することができる。
【００１４】
図２に示すように、セメント製造工程のセメント焼成設備１は、プレヒータ２、仮焼炉３、キルン４、クリンカクーラー５等からなり、原料供給系７からプレヒータ２に投入されたセメント原料が、プレヒータ２において予熱され、仮焼炉３において仮焼され、キルン４において焼成されて製造されたクリンカがクリンカクーラー５において冷却される。本発明によって回収した低灰分高炭化物は、キルン４の窯前のバーナー６から吹き込んで燃料として使用することができ、仮焼炉３に投入して還元剤として使用することもできる。例えば、灰分が３５％程度の灰分含有炭化物を浮選し、灰分１０％程度の低灰分高炭化物を生成すると、この炭化物の熱量は、４５００ｋｃａｌ／ｋｇから６２００ｋｃａｌ／ｋｇとなり、セメントキルンの窯前からの燃料代替に利用することができる。
【００１５】
一方、高灰分低炭化物は、原料供給系７からプレヒータ２へセメント原料の粘土代替として投入することができる。プレヒータ２に投入すると、セメントキルンの窯尻付近より燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去する塩素バイパス設備８によって、高灰分低炭化物に含まれる塩素を除去することができる。これにより、全ての炭化物をセメントキルン４の窯前から燃料として利用する場合と比較して、より多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法によれば、都市ゴミ等の廃棄物に由来する灰分含有炭化物等を可能な限り多くセメント製造工程において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法の一実施例を説明するためのフロー図である。
【図２】本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法において利用するセメント製造工程のセメント焼成設備の概略図である。
【符号の説明】
１ セメント焼成設備
２ プレヒータ
３ 仮焼炉
４ キルン
５ クリンカクーラー
６ バーナー
７ 原料供給系
【発明の属する技術分野】
本発明は、灰分含有炭化物の利用方法に関し、特に、廃棄物由来の灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物を炭化して得られた炭化物をセメントキルンの燃料として利用することが検討されている。
【０００３】
ここで、セメントキルンの窯前から主燃料とともに、または主燃料バーナと併設されたノズルから投入されるセメント燃料の代替用としての使用量の上限は、炭化物に含有される灰分量とともに、炭化物中の塩素濃度と、セメント中の塩素濃度とのマスバランスで決定される。すなわち、セメント中の塩素濃度が限界値に達すると、それ以上塩素を含有する炭化物をセメント製造工程において利用することができなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
都市ゴミ等の廃棄物は、炭化処理によって、脱塩素、減容、均質化される。廃棄物を炭化した場合、炭化による熱分解によって有機塩素分の大部分を除去できる。さらに、水洗によって、塩化ナトリウムや塩化カリウム等の水溶性の無機塩素分を除去することができる。しかしながら、これらの炭化物には、難溶性の含塩素化合物を含む多くの灰分が含まれているため、炭化物をセメント製造工程において窯前からの燃料代替として利用するには限界がある。すなわち、多く含まれる灰分により、炭化物の持つ熱量が燃料代替として利用する上で不十分とものとなる場合があり、さらに、その灰分中に含まれる塩素が燃料代替としての利用の障害となっている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物由来の灰分含有炭化物を可能な限り多くセメント製造工程において利用することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、灰分含有炭化物の利用方法であって、灰分含有炭化物を低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別し、低灰分高炭化物をセメント製造用燃料とし、高灰分低炭化物をセメント製造用原料として利用することを特徴とする。
【０００７】
そして、本発明によれば、灰分含有炭化物を精製し、高灰分低炭化物をセメント原料の粘土代替とすることにより、灰分含有炭化物に含有されている塩素分の一部をセメント原料側に移行させ、セメント製造時において塩素バイパスシステムによってこの塩素分を除去するようにすれば、セメント製造時の原料配合設計や品質管理が容易になり、より限界近くまで多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができる。
【０００８】
上記灰分含有炭化物は、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物の炭化処理物を含むことができる。これによって、都市ゴミ等の廃棄物をセメント製造工程においてより多く利用することができ、廃棄物の処理及び有効利用により大きく貢献することができる。尚、前記分別方法には、浮選法を用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１０】
前述の課題に鑑み、本発明者らは、都市ゴミ等の廃棄物由来の灰分含有炭化物を可能な限り多くセメント製造工程において利用することについて鋭意検討を行った結果、灰分含有炭化物を浮選法等によって低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別し、低灰分高炭化物をセメント製造用燃料とし、高灰分低炭化物をセメント製造用原料として利用することで、より多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができることを見出した。
【００１１】
本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法の一実施の形態について図１を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
まず、都市ゴミ、ＲＤＦ、廃木材、廃紙、廃プラスチック、野菜屑、生ごみ、汚泥、食品残査、家畜の死体等の廃棄物をロータリーキルンで炭化したものを炭化物として使用する。この炭化物を粒度調製し、微粉砕した後、水と混合し、スラリーとする。尚、廃棄物の炭化にあたっては、竪型炉を用いてもよい。また、炭化物の粉砕にあたっては、湿式粉砕でも乾式粉砕でもよい。後工程での浮選時の灰分除去率を高めるため、最大粒径を０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以下に粒度調整を行う。さらに微粉砕することは、粉砕コストの増加に繋がり好ましくない。また、炭化物スラリーの濃度は、０．１〜１５重量％が好ましく、０．５〜５重量％がより好ましい。より高濃度では、ハンドリング性が悪く、炭化物スラリーの濃度を低濃度にする程浮選時の灰分除去率が高くなるが、過度に低濃度にすれば、次工程の浮選機の規模が大きくなるので好ましくない。
【００１３】
次に、スラリーを浮選機によって低比重の低灰分高炭化物スラリーと高比重の高灰分低炭化物スラリーに分離した後、各々のスラリーを固液分離し、低灰分高炭化物と高灰分低炭化物を回収する。浮選機には、カラム型浮選機や攪拌型浮選機等を使用することができる。また、固液分離には、フィルタープレス、ベルトフィルター、遠心分離機等を使用することができる。浮選は、比重１．４〜１．８を境に、低比重の低灰分高炭化物と、高比重の高灰分低炭化物とに分別する。尚、固液分離された各々の水は、排水基準を満たすため、適宜排水処理を行う。浮選及び固液分離の過程で水溶性塩化物の８０〜９０％が除去される。回収した低灰分高炭化物及び高灰分低炭化物スラリーは、乾燥させた後、ともにセメント製造工程において利用することができる。
【００１４】
図２に示すように、セメント製造工程のセメント焼成設備１は、プレヒータ２、仮焼炉３、キルン４、クリンカクーラー５等からなり、原料供給系７からプレヒータ２に投入されたセメント原料が、プレヒータ２において予熱され、仮焼炉３において仮焼され、キルン４において焼成されて製造されたクリンカがクリンカクーラー５において冷却される。本発明によって回収した低灰分高炭化物は、キルン４の窯前のバーナー６から吹き込んで燃料として使用することができ、仮焼炉３に投入して還元剤として使用することもできる。例えば、灰分が３５％程度の灰分含有炭化物を浮選し、灰分１０％程度の低灰分高炭化物を生成すると、この炭化物の熱量は、４５００ｋｃａｌ／ｋｇから６２００ｋｃａｌ／ｋｇとなり、セメントキルンの窯前からの燃料代替に利用することができる。
【００１５】
一方、高灰分低炭化物は、原料供給系７からプレヒータ２へセメント原料の粘土代替として投入することができる。プレヒータ２に投入すると、セメントキルンの窯尻付近より燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去する塩素バイパス設備８によって、高灰分低炭化物に含まれる塩素を除去することができる。これにより、全ての炭化物をセメントキルン４の窯前から燃料として利用する場合と比較して、より多くの灰分含有炭化物をセメント製造工程において利用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法によれば、都市ゴミ等の廃棄物に由来する灰分含有炭化物等を可能な限り多くセメント製造工程において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法の一実施例を説明するためのフロー図である。
【図２】本発明にかかる灰分含有炭化物の利用方法において利用するセメント製造工程のセメント焼成設備の概略図である。
【符号の説明】
１ セメント焼成設備
２ プレヒータ
３ 仮焼炉
４ キルン
５ クリンカクーラー
６ バーナー
７ 原料供給系
Claims (5)
- 灰分含有炭化物を低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別し、低灰分高炭化物をセメント製造用燃料とし、高灰分低炭化物をセメント製造用原料として利用することを特徴とする灰分含有炭化物の利用方法。
- 前記灰分含有炭化物が廃棄物の炭化処理物を含むことを特徴とする請求項１に記載の灰分含有炭化物の利用方法。
- 前記分別方法が浮選法であることを特徴とする請求項１または２に記載の灰分含有炭化物の利用方法。
- 灰分含有炭化物を低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別して得られたことを特徴とするセメント製造用燃料としての低灰分高炭化物。
- 灰分含有炭化物を低灰分高炭化物と高灰分低炭化物とに分別して得られたことを特徴とするセメント製造用原料としての高灰分低炭化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002154859A JP4283495B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 灰分含有炭化物の利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002154859A JP4283495B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 灰分含有炭化物の利用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004002054A true JP2004002054A (ja) | 2004-01-08 |
| JP4283495B2 JP4283495B2 (ja) | 2009-06-24 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002154859A Expired - Fee Related JP4283495B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 灰分含有炭化物の利用方法 |
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100753852B1 (ko) | 2007-04-17 | 2007-08-31 | 디에스케이엔지니어링(주) | 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록및 이의 제조방법 |
| JP2008179539A (ja) * | 2004-02-26 | 2008-08-07 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカの製造方法 |
| JP2009215097A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Ube Ind Ltd | セメント製造装置の運転方法 |
| JP2010131551A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | セメント製造工程を用いたシュレッダーダストの処理方法 |
| US11999920B2 (en) | 2020-09-14 | 2024-06-04 | Ecolab Usa Inc. | Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock |
-
2002
- 2002-05-29 JP JP2002154859A patent/JP4283495B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008179539A (ja) * | 2004-02-26 | 2008-08-07 | Taiheiyo Cement Corp | セメントクリンカの製造方法 |
| KR100753852B1 (ko) | 2007-04-17 | 2007-08-31 | 디에스케이엔지니어링(주) | 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록및 이의 제조방법 |
| JP2009215097A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Ube Ind Ltd | セメント製造装置の運転方法 |
| JP2010131551A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | セメント製造工程を用いたシュレッダーダストの処理方法 |
| US11999920B2 (en) | 2020-09-14 | 2024-06-04 | Ecolab Usa Inc. | Cold flow additives for plastic-derived synthetic feedstock |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4283495B2 (ja) | 2009-06-24 |
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