JP2007008767A - セメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法およびそのセメント製造設備 - Google Patents

Abstract

【課題】セメント製造設備から排出されるダイオキシン類、ＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を低減可能なセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法を提供する。
【解決手段】原料ドライヤ１２などで発生した有機塩素化合物を含むダストは集塵機Ｂで集塵される。その脱塵ガスには、煙道２０の途中の噴霧手段２３の内部で洗浄液が噴霧され、脱塵ガス中の有機塩素化合物が洗浄液中に溶出される。その後、吸収済み洗浄液はプレヒータ１６の下段部、燃焼バーナ１７の燃料の一部として使用されて熱分解される。これにり、セメント製造設備１０から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を、従来法より低減できる。
【選択図】図１

Description

この発明はセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法およびそのセメント製造設備、詳しくはセメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物を洗浄液で吸収して熱分解し、その排出量を低減する技術に関する。

ダイオキシン（ＰＣＤＤｓ）は、ポリ・クロロ・ジベンゾ・パラ・ダイオキシン（Ｐｏｌｙ ｃｈｌｏｒｏ ｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎ）の略称で、有機塩素化合物の一種である。このダイオキシンに類似したものに、ポリ・クロロ・ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ：Ｐｏｌｙ ｃｈｌｏｒｏ ｄｉｂｅｎｚｏ−ｆｕｒａｎ）が知られている。
特に、ＰＣＤＤｓの四塩化物（Ｔ４ＣＤＤｓ）であるテトラ・クロロ・ジベンゾ・パラ・ダイオキシン（Ｔｅｔｒａ ｃｈｌｏｒｏ ｄｉｂｅｎｚｏ−ｐ−ｄｉｏｘｉｎ）に属して、２，３，７，８の位置に塩素を持った２，３，７，８−Ｔ４ＣＤＤは猛毒である。
２，３，７，８−テトラクロロ体は、トリクロロフェノール、２，４，５−トリクロロフェノキシ酢酸製造時の副産物として得られ、そしてジベンゾ−Ｐ−ジオキシンの塩素化により得られる。融点は３０６〜３０７℃である。

また、人体に有害とされる別の有機塩素化合物として、例えばＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）が知られている。ＰＣＢは、化学的安定性、絶縁性、不燃性、粘着性に優れており、発電所、鉄道、ビルなどの電気設備に搭載されるトランス、コンデンサの絶縁油として利用されてきた。しかしながら、ダイオキシンと同等の毒性を有するコプラナーＰＣＢを含んでいる。そのため、１９７４年に法律でＰＣＢの製造、流通および新規の使用が禁止されるに至った。

ＰＣＢの処理方法としては、例えば、ＰＣＢを高温で熱処理する焼却処理方法、ＰＣＢを脱塩素化処理する脱塩素化分解法、超臨界水を使用してＰＣＢを二酸化炭素と水とに分解する超臨界水酸化分解法などが開発されている。このうちの焼却処理方法では、ＰＣＢの熱処理ガスを冷却する際、ダイオキシン類が合成されてしまうことが懸念されている。

そこで、これらを解消する従来技術として、例えば特許文献１および特許文献２が知られている。
特許文献１は、セメント製造設備の排ガスを集塵機に供給し、有機塩素化合物を含む集塵ダストを捕集し、この捕集された集塵ダストの少なくとも一部を、セメント製造設備の８００℃以上の高温部に投入する方法を示している。ダイオキシン類は８００℃前後で熱分解されるため、この方法により、ダイオキシン類を効率的に分解して無害化することができる。
また、集塵機から排出され、煙道より大気開放される脱塵ガス中にも、気化した有機塩素化合物が若干量含まれている。この対策として、特許文献１では、脱塵ガス中のダイオキシン濃度を低下させる方法が記載されている。これは、セメント製造設備のうち、温度が３０〜４００℃の地点（低温部）から排ガスを引き出し、これを集塵機に供給するという方法である。すなわち、低温部から導出された排ガスは、セメント製造設備の高温部からの排ガスに比べて、有機塩素化合物が濃縮（低温濃縮）されている。その結果、このように有機塩素化合物が高濃度になった集塵ダストを集塵処理により除去すれば、脱塵ガス中のダイオキシン類の濃度は低下するというものである。

特許文献２は、外部からセメント工場に運び込まれたＰＣＢ含有物を、ロータリーキルン内に投入し、これをセメントクリンカを焼成するときの熱（１０００℃以上）により加熱してＰＣＢを熱分解し、この熱分解時に発生した排ガスをロータリーキルン外に導出した後、２０℃／秒以上の冷却速度で急冷する方法を示している。排ガスを２０℃／秒以上で冷却することにより、ダイオキシン類の合成量が増加する温度領域を短時間で通過する。その結果、ダイオキシン類の発生を防ぎながら、ＰＣＢを分解することができる。
特開２００４−２４４３０８号公報 特開２００２−１４７７２２号公報

このように、特許文献１によれば、排ガスを集塵機に通して捕集された集塵ダストの少なくとも一部を、通常運転時に８００℃以上となるセメント製造設備の高温部に投入し、集塵ダストに吸着されたダイオキシン類を熱分解していた。その際、煙道から大気開放される脱塵ガス（集塵機通過ガス）中の有機塩素化合物の対策として、セメント製造設備のうち、温度が３０〜４００℃の地点（低温部）から排ガスを引き出し、これを集塵機に供給するという方法が採用されていた。しかしながら、この対策では、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類を十分に低減させることができなかった。

一方、特許文献２は、セメント製造設備の系外（外部）から搬入されたＰＣＢ含有物を、ロータリーキルン内で１０００℃以上に加熱して熱分解させるものであった。しかしながら、この方法では、セメント製造設備内で発生したＰＣＢを除去することができなかった。

そこで、発明者は、鋭意研究の結果、集塵機を通り抜けた脱塵ガスが煙道を通過する途中で、油または油水混合液からなる洗浄液を脱塵ガスに噴霧し、脱塵ガスに含まれる有機塩素化合物を除去すれば、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を、より以上に低減させることができることを知見し、この発明を完成させた。
しかも、吸収済み洗浄液は、セメント製造設備が通常運転される際、８００℃以上となるセメント製造設備の高温部に供給して熱処理すれば、吸収済み洗浄液に含まれた有機塩素化合物を熱分解できることを知見し、この発明を完成させた。

この発明は、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を低減させることができるセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法およびそのセメント製造設備を提供することを目的としている。
この発明は、吸収済み洗浄液中の有機塩素化合物を、セメント製造設備内で熱分解することができるセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法を提供することを目的としている。
この発明は、ランニングコストを低減することができるセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、セメント原料からセメントクリンカを焼成する際に発生した排ガス中の有機塩素化合物を含むダストを集塵機により捕集し、該集塵機を通過した脱塵ガスを大気開放するセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法において、前記脱塵ガスに、油または油水混合液からなり、かつ前記脱塵ガス中の有機塩素化合物を溶かして脱塵ガスから除去する洗浄液を接触させることを特徴とするセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法である。

請求項１に記載の発明によれば、セメントクリンカの焼成時に発生した有機塩素化合物を含む排ガスは集塵機に導入され、排ガス中の大半の有機塩素化合物を含むダストが集塵される。しかしながら、集塵機を通過した脱塵ガス中にも若干の有機塩素化合物が残っている。そこで、脱塵ガスに洗浄液を接触させる。これにより、脱塵ガス中の有機塩素化合物が洗浄液の油分に溶けて吸収され、脱塵ガス中の有機塩素化合物の濃度が低下する。その結果、セメント製造設備から煙道を通して排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を低減させることができる。

集塵機としては、例えば電気集塵機、バグフィルタなどを採用することができる。
油としては、例えば軽油、ダイズ油などの沸点が高く、気化し難いものが好ましい。
油水混合液の油分としては、前記沸点が高くて気化し難いものを採用することができる。油水混合液の水分としては、塩基性水溶液（アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、アミン類などを含む水溶液）が好ましい。これは、脱塵ガス中の塩化水素、硫黄酸化物などを吸着（吸収）して除去し易いためである。また、この水分は水道水でもよい。

油水混合液の油分と水分との割合は、１００：０〜２０：８０である。水の割合が８０％を超えると、有機塩素化合物の除去効率が低い。油分と水分との好ましい割合は、１００：０〜５０：５０である。この範囲であれば、有機塩素化合物を効率良く除去することができる。

脱塵ガスに洗浄液を接触させる方法は限定されない。例えば、脱塵ガスに洗浄液を噴霧する方法、槽内の洗浄液に脱塵ガスをバブリングする方法などを採用することができる。噴霧を採用した場合には、洗浄液の使用量を少なくすることができる。また、バブリングを採用した場合には、洗浄液と脱塵ガスとの接触時間が長いため、噴霧式に比べて洗浄ガス中の有機塩素化合物の除去率が高まる。

セメント製造設備としては、焼成装置としてプレヒータおよび仮焼炉を有したロータリーキルンを採用することができる。ただし、これには限定されない。
セメントの焼成温度、例えばロータリーキルン内の温度は、通常、有機塩素化合物の熱分解温度を上回る１１００〜１４５０℃である。よって、有機塩素化合物は、セメントクリンカを焼成するときに熱分解されて無害化される。

請求項２に記載の発明は、前記有機塩素化合物が溶け込んだ吸収済み洗浄液を、前記セメント製造設備内の通常運転時に８００℃以上となる該セメント製造設備の高温部に投入し、前記有機塩素化合物を熱分解することを特徴とする請求項１に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法である。

請求項２に記載の発明によれば、脱塵ガスへの洗浄液の噴霧後に発生した吸収済み洗浄液は煙道から回収され、セメント製造設備内の高温部に投入される。このとき、吸収済み洗浄液中には有機塩素化合物が溶け込んでいる。そのため、この高温部内で有機塩素化合物を熱分解することができる。これにより、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量をさらに低減させることができる。
吸収済み洗浄液は、高温部に投入する前にいったん貯液タンク（回収タンク）に貯液してもよい。

８００℃以上の高温部としては、例えばプレヒータの下段部（８５０℃）、仮焼炉（９００℃）、ロータリーキルンの窯尻部（１０００℃）、ロータリーキルンの窯前部（１４５０℃）、クリンカクーラの高温部（８００℃以上）などを採用することができる。これらの１つに、有機塩素化合物を含む吸収済み洗浄液の全てを投入し、吸収済み洗浄液に含まれた有機塩素化合物を熱分解してもよい。また、これらの複数または全てに、吸収済み洗浄液を所定の割合で分けて投入してもよい。
高温部の温度が８００℃未満では、有機塩素化合物の熱分解が十分ではない。高温部の好ましい温度は、９００〜１０００℃である。この範囲であれば、有機塩素化合物を安全に熱分解することができる。

吸収済み洗浄液の高温部への投入量は、例えば吸収済み洗浄液がロータリーキルンだけに投入される場合、セメントクリンカ生産量が１００ｔ／ｈｒの乾式キルンでは１０ｔ／ｈｒ以下とする。すなわち、製造されるセメントクリンカの重量に対して１／１０以下の吸収済み洗浄液を投入するのが好ましい。セメント原料に対する吸収済み洗浄液の添加量が１０重量％を超えると、ロータリーキルンでの焼成反応が不充分でセメントクリンカの品質に問題を生じるおそれがある。
ロータリーキルンによるセメントクリンカの焼成時間（原料滞留時間＝有機塩素化合物の熱分解時間）は、０．５〜１時間である。吸収済み洗浄液１ｋｇ中に含まれる有機塩素化合物は、例えばキルン内温度が９００℃のとき、数秒で熱分解される。

請求項３に記載の発明は、前記セメント製造設備は、セメント原料からセメントクリンカを焼成するロータリーキルンを有し、前記高温部はこのロータリーキルンの窯前部で、前記吸収済み洗浄液は、前記窯前部に設けられた燃焼バーナの燃料の一部として使用されることを特徴とする請求項２に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法である。

請求項３に記載の発明によれば、含有する油分をセメントクリンカの焼成用の燃料の一部として、吸収済み洗浄液を燃焼バーナに供給することで、クリンカ焼成時の焼成熱により、有機塩素化合物を熱分解することができる。これにより、燃料の節約を図ることができるとともに、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量をさらに低減させることができる。

請求項４に記載の発明は、前記セメント製造設備は、セメント原料を予熱するプレヒータと、予熱された前記セメント原料からセメントクリンカを焼成するロータリーキルンとを有し、前記高温部は、前記プレヒータの下段部であることを特徴とする請求項２に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法である。

請求項４に記載の発明によれば、吸収済み洗浄液を、セメント製造設備の通常運転時に８００℃以上となるプレヒータの下段部に供給することで、セメント原料を、石灰石が脱炭酸されるまで予熱することで、有機塩素化合物を熱分解することができる。これにより、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量をさらに低減させることができる。

請求項５に記載の発明は、前記吸収済み洗浄液を、前記脱塵ガス中の有機塩素化合物を除去する洗浄液として再使用することを特徴とする請求項１に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法である。

請求項５に記載の発明によれば、吸収済み洗浄液を、脱塵ガス中の有機塩素化合物を除去する洗浄液として再使用するので、ランニングコストを低減することができる。

請求項６に記載の発明は、セメント原料からセメントクリンカを焼成する際に発生した排ガス中の有機塩素化合物を含むダストを集塵機により捕集し、該集塵機を通過した脱塵ガスを煙道を通して大気開放するセメント製造設備において、前記煙道には、油または油水混合液からなり、かつ有機塩素化合物を溶かして脱塵ガスから除去する洗浄液を噴霧する噴霧手段が設けられたことを特徴とするセメント製造設備である。

請求項６に記載の発明によれば、セメントクリンカの焼成時に発生する排ガスに含まれる有機塩素化合物は、セメント製造設備の集塵機に導入されたとき、その大半がダストの付着物としてダストとともに集塵機に捕集される。しかしながら、集塵機を通過した脱塵ガスの中にも若干の有機塩素化合物が残っている。
そこで、煙道を通過中の脱塵ガスに、噴霧手段により洗浄液を噴霧する。このとき、洗浄液は霧状であるため、洗浄液の表面積は大きく、脱塵ガス中の有機塩素化合物が洗浄液の油分に溶け易い。これにより、脱塵ガス中の有機塩素化合物が洗浄液に大量に溶けて吸収され、その濃度が低下する。その結果、セメント製造設備から煙道を通して排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を低減させることができる。しかも、脱塵ガスに対して洗浄液を接触させる装置として構造が簡易で安価な噴霧手段を採用したので、既存のセメント製造設備にも、設置が簡単でかつ低コストで噴霧手段を取り付けることができる。

噴霧手段としては、例えば脱塵ガスに対して、ノズルから洗浄液を霧状に吹き付けるスクラバなどを採用することができる。
脱塵ガス１ｍ^３に対する洗浄液の噴霧量は０．１〜１０００Ｌである。０．１Ｌ／ｍ^３未満では、有機塩素化合物の排出量の低減効率が低い。また、１０００Ｌ／ｍ^３を超えると、ポンプ動力が大きくなる。脱塵ガスに対する洗浄液の好ましい噴霧量は０．５〜１．０Ｌ／ｍ^３である。この範囲であれば、洗浄液量が少なくても有機塩素化合物の排出量の低減効率が高まる。

請求項１に記載されたセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法および請求項６に記載されたセメント製造設備によれば、煙道を通過中の脱塵ガスに、油または油水混合液からなる洗浄液を接触させるので、有機塩素化合物が洗浄液に溶けて吸着され、セメント製造設備から煙道を通して排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を低減させることができる。
特に、請求項６に記載されたセメント製造設備の場合には、脱塵ガスに対して洗浄液を接触させる装置として構造が簡易で安価な噴霧手段を採用したので、既存のセメント製造設備にも、設置が簡単でかつ低コストで噴霧手段を取り付けることができる。

請求項２に記載されたセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法によれば、有機塩素化合物が溶け込んだ吸収済み洗浄液を、通常運転時に８００℃以上となるセメント製造設備の高温部に投入するので、吸収済み洗浄液に含まれた有機塩素化合物を熱分解することができる。その結果、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量をさらに低減させることができる。

請求項３に記載されたセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法によれば、吸収済み洗浄液を、通常運転時にセメントクリンカを焼成する燃焼バーナの燃料の一部として使用することで、燃焼バーナの燃料を節約することができるとともに、有機塩素化合物を熱分解することができる。これにより、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量をさらに低減させることができる。

請求項４に記載されたセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法によれば、吸収済み洗浄液を、プレヒータの下段部に供給することで、有機塩素化合物を熱分解することができる。これにより、セメント製造設備から排出されるダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量をさらに低減させることができる。

請求項５に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法によれば、吸収済み洗浄液を、脱塵ガス中の有機塩素化合物を除去する洗浄液として再使用するので、ランニングコストを低減することができる。

以下、この発明の実施例を具体的に説明する。

図１において、１０はこの発明の実施例１に係るセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法が適用されたセメント焼成設備である。このセメント焼成設備１０によるセメントの製造は、セメント原料を粉砕する原料工程部と、粉砕されたセメント原料を焼成する焼成工程部とを有している。

原料工程部では、セメント原料としての石灰石、粘土、珪石および鉄原料を個別に貯蔵する原料貯蔵庫１１と、セメント原料を加熱して乾燥する原料ドライヤ１２と、セメント原料を粉砕する原料ミル１３と、原料ドライヤ１２および原料ミル１３から排出された有機塩素化合物を含むダストを捕集する集塵機Ｂと、集塵機Ｂを通過した脱塵ガスを煙道２０から大気開放する煙突２２と、煙道２０の途中に設けられ、煙道２０の脱塵ガスに含まれる有機塩素化合物を溶かして除去する油または油水混合液からなる洗浄液の噴霧手段２３と、原料ミル１３により粉砕されたセメント原料をいったん貯蔵する貯蔵サイロ１４が設置されている。

原料貯蔵庫１１に貯蔵されたセメント原料は、原料輸送設備１１８を通して原料ミル１３の回転ドラム内に投入される。ただし、粘土などの含水量が多い一部のセメント原料は、原料供給設備１３１を経て原料ドライヤ１２に投入される。この一部のセメント原料は、ここで乾燥された後、乾燥原料排出設備１３２を通して、原料ミル１３に投入される。原料ミル１３の回転ドラムには、多数の金属ボールが収納されている。回転ドラムを回転させながらセメント原料を連続的に投入することで、およそ粒度９０μｍ程度以下に粉砕されたセメント原料粉が得られる。粉砕されたセメント原料は、粉砕原料輸送設備１２１を介して、貯蔵サイロ１４に投入される。

原料ドライヤ１２および原料ミル１３には、後述するプレヒータ１６の上部から排出された３５０℃の高温の排ガス（高温ガス）が、下流側部が二股となった排ガスダクト２１を通してそれぞれ供給されている。そのため、原料ドライヤ１２の内部温度は約３００℃、原料ミル１３の内部温度は約１００℃以上に保持されている。排ガスダクト２１の上流部には、ファンＦ１が設けられている。
原料ドライヤ１２および原料ミル１３には、各内部からの排ガスを煙突２２を介して大気開放する煙道２０のうち、二股となった上流側部の各端部が連結されている。煙道２０の下流側部の途中には、内部温度が１００℃程度の前記電気集塵機Ｂが設けられている。また、煙道２０には、その二股となった上流側部の原料ミル１３側にファンＦ２が設けられるとともに、電気集塵機Ｂと煙突２２との間の部分にファンＦ３が設けられている。

噴霧手段２３（スクラバ装置）は、煙道２０に設置された洗浄槽２４と、洗浄槽２４の底部にドレン管２５を介して連結され、吸収済み洗浄液を貯液する回収タンクＴと、洗浄槽２４の上部内に配置され、洗浄槽２４を通過中の脱塵ガスに対して洗浄液を噴霧する上下２本のノズル２６と、洗浄液が貯留された洗浄液タンク２７と、洗浄液タンク２７から洗浄液を両ノズル２６に圧送する洗浄液ポンプ２８とを有している（図２）。
洗浄槽２４は円筒容器形状で、その容積は１０キロリットルである。洗浄槽２４の外壁の下部には、煙道２０の集塵機側の部分の下流端部が連結されている。また、洗浄槽２４の上端壁には、煙道２０の煙突側の部分の上流端部が連結されている。洗浄液としては、ＮａＯＨ／５％溶液と軽油とを、１：１で混合した溶液を採用している。

両ノズル２６は、各先端がそれぞれ密封され、かつ長さ方向に一定ピッチで下向きに形成された多数の噴霧口２６ａから洗浄液をそれぞれ噴霧する。回収タンクＴの底部には、タンク内の吸収済み洗浄液をプレヒータ１６の最下段（高温部）に供給する第１の排液供給管２９の一端部と、回収タンクＴ内の吸収済み洗浄液をロータリーキルン１８の窯前部（高温部）に設けられた燃焼バーナ１７に供給する第２の排液供給管３０の一端部とが連結されている。第１の排液供給管２９および第２の排液供給管３０の途中には、何れも図示しない排液供給ポンプと弁とが配設されている。また、両ノズル２６からは、合計０．８ｍ^３／分の洗浄液が噴霧される。

洗浄液タンク２７の洗浄液は、洗浄液ポンプ２８により両ノズル２６に圧送される。圧送された洗浄液は、洗浄槽２４を通過する脱塵ガスに対して、各噴霧口２６ａから噴霧される。これにより、脱塵ガス中の有機塩素化合物が洗浄液に吸収されて除去される。有機塩素化合物が除去された処理済みガスは、煙道２０を経て煙突２２から大気開放される。吸収済み洗浄液は、回収タンクＴからプレヒータ１６の下段部、ロータリーキルン１８の窯前部（燃焼バーナ１７）のうちの何れか、または、これらの両方に所定の配分で投入される。

焼成工程部では、セメント原料が加熱される多段式のサイクロン１５を備えたプレヒータ１６と、仮焼炉と、プレヒータ１６の最下段部が連結されて燃焼バーナ１７を有するロータリーキルン１８と、ロータリーキルン１８の窯前部から排出されたセメントクリンカを冷却するクリンカクーラ１９と、得られたセメントクリンカをいったん貯蔵する図示しないクリンカサイロとが設置されている。

プレヒータ１６は、上下５段のサイクロン１５を有する。プレヒータ１６では、貯蔵サイロ１４から原料粉輸送設備１６５を介して投入された粉砕原料が、ロータリーキルン１８内で焼成され易いように、各サイクロン１５および仮焼炉を上側より順次通過しながら所定温度（９００℃）まで、下降するほど徐々に高温に加熱される。
ロータリーキルン１８には、１００ｔ／ｈでセメントクリンカを生産するものが採用されている。ロータリーキルン１８内では、重油や微粉石炭を燃料とする燃焼バーナ１７の燃焼熱により、セメント原料が焼成される。
すなわち、プレヒータ１６および仮焼炉からロータリーキルン１８の窯尻部に投入されたセメント原料は、キルンシェルの回転に伴って周方向に回転しながら、燃焼バーナ１７による加熱の焼成により、セメントクリンカが焼成される。得られたセメントクリンカは、クリンカクーラ１９内で冷却される。

次に、実施例１のセメント製造設備１０の内部（系内）で行われる排ガス中の有機塩素化合物低減方法を説明する。
図１に示すように、原料貯蔵庫１１内の各セメント原料は、原料輸送設備１１８を通して原料ミル１３に投入される。ここで、平均粒度９０μｍ以下に粉砕される。ただし、粘土などの含水率が高い一部のセメント原料は、原料供給設備１３１を経て原料ドライヤ１２に投入される。この一部のセメント原料は、ここで加熱乾燥された後、乾燥原料排出設備１３２を経て原料ミル１３に投入される。原料ドライヤ１２および原料ミル１３には、プレヒータ１６の上部から高温の排ガスが、排ガスダクト２１を通してそれぞれ供給されている。そのため、原料ドライヤ１２の内部温度は約３００℃、原料ミル１３の内部温度は約１００℃以上となっている。

セメント原料の一部（例えば粘土）として、ダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物、その他、有機物や塩素などを含む廃棄物（都市ごみおよびその焼却灰など）を使用した場合、原料ドライヤ１２および原料ミル１３の内部では、これらが高温に加熱されることで、有機塩素化合物（主にダイオキシン類）が多量に発生してしまう。粉砕後のセメント原料は、粉砕原料輸送設備１２１を介して、貯蔵サイロ１４にいったん貯蔵される。

一方、原料ドライヤ１２および原料ミル１３には、排ガスダクト２１を介して、プレヒータ１６の上部からの排ガスが、原料ドライヤ１２および原料ミル１３を加熱する熱源としてそれぞれ供給されている。そのため、原料ドライヤ１２および原料ミル１３で発生した有機塩素化合物を含むダスト（粉体）は、プレヒータ１６からの排ガスに混入されて電気式の集塵機Ｂに吸引され、ここで集塵ダストとして捕集される。こうして捕集された原料ドライヤ１２および原料ミル１３からのダストを含む集塵ダスト、および、セメントクリンカを焼成する際に発生した排ガス中のダイオキシン類およびＰＣＢなどの有機塩素化合物を含むダストは、一体となって貯蔵サイロ１４に送られ、セメント原料の一部となる。

また、集塵機Ｂを通過した脱塵ガスは、煙道２０の途中に設けられた噴霧手段２３を通過し、ここで脱塵ガスに含まれる有機塩素化合物が、２本のノズル２６から噴霧された洗浄液（油性）に溶け出して除去される。
そこでは、洗浄液タンク２７の洗浄液は、洗浄液ポンプ２８により両ノズル２６に圧送される。その後、洗浄槽２４を通過中の脱塵ガスに、各噴霧口２６ａから洗浄液が合計０．８ｍ^３／分で噴霧される。これにより、脱塵ガス中の有機塩素化合物が、噴霧された洗浄液に溶出する。その後、有機塩素化合物が除去された脱塵ガスは、煙道２０を経て煙突２２から大気開放される。
また、吸収済み洗浄液は、洗浄槽２４の底部からドレン管２５を経て回収タンクＴに排出され、ここでいったん貯蔵される。これにより、吸収済み洗浄液をプレヒータ１６の下段部などに安定してポンプ圧送することができる。

次に、回収タンクＴの吸収済み洗浄液は、第１の排液供給管２９を経て、プレヒータ１６の下段部に投入される。または、第２の排液供給管３０を経て、ロータリーキルン１８の窯前部の燃焼バーナ１７に燃料の一部として供給することもできる。
例えば、回収タンクＴの吸収済み洗浄液をプレヒータ１６の最下段に配置されたサイクロン１５に供給する。最下段のサイクロン１５の内部温度は、ダイオキシンの熱分解温度を上回る８５０℃程度である。これにより、投入された有機塩素化合物を含む吸収済み洗浄液は、セメント原料が予熱されると同時に、吸収済み洗浄液に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢなどの有機塩素化合物の全てが、熱分解されて無害化される。

回収タンクＴの吸収済み洗浄液は、ロータリーキルン１８の窯前部の燃焼バーナ１７に燃料の一部として供給してもよい。この場合には、１４５０℃前後のバーナ加熱により、投入された有機塩素化合物が熱分解されて無害化される。さらに、吸回収タンクＴに回収された吸収済み洗浄液は、戻りポンプ１５０付きの戻り管１５１を介して、洗浄液タンク２７に戻すことにより再使用してもよい（図２の二点鎖線）。これにより、ランニングコストを低減することができる。

このように、煙道２０を通過中の脱塵ガスに、油性の洗浄液を接触させるので、脱塵ガス中の有機塩素化合物が洗浄液に溶けて吸着される。これにより、煙道２０を通してセメント製造設備１０から排出されるダイオキシン類（前駆体を含む）およびＰＣＢなどの有機塩素化合物の排出量を低減させることができる。
また、脱塵ガスに対して洗浄液を接触させる装置として噴霧手段（スクラバ装置）２３を採用したので、既存のセメント製造設備にも、設置が簡単でかつ低コストで噴霧手段２３を設置することができる。

ここで、表１を参照して、ガス処理能力が１０ｍ^３／分を有した噴霧手段の前後の煙道部分で、実際に、除去効果が高かった脱塵ガス中の有機塩素化合物を例示する。

表１から明らかなように、脱塵ガス中から除去されるべき代表的な有害物質のＰＣＢ、アセトアルデヒド、メチルアルコール、クロロフェノール、プロパノールおよびアセトンは、何れも８０重量％以上が除去された。

この発明の実施例１に係るセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法が適用されたセメント焼成設備の概略構成図である。 セメント製造設備内の温度と集塵ダスト中の有機物減少率を示すグラフである。

符号の説明

１０ セメント製造設備、
１６ プレヒータ（高温部）、
１７ 燃焼バーナ、
１８ ロータリーキルン（高温部）、
２０ 煙道、
２３ 噴霧手段、
Ｂ 集塵機。

Claims (6)

1. セメント原料からセメントクリンカを焼成する際に発生した排ガス中の有機塩素化合物を含むダストを集塵機により捕集し、該集塵機を通過した脱塵ガスを大気開放するセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法において、
   前記脱塵ガスに、油または油水混合液からなり、かつ前記脱塵ガス中の有機塩素化合物を溶かして脱塵ガスから除去する洗浄液を接触させることを特徴とするセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法。
2. 前記有機塩素化合物が溶け込んだ吸収済み洗浄液を、前記セメント製造設備内の通常運転時に８００℃以上となる該セメント製造設備の高温部に投入し、前記有機塩素化合物を熱分解することを特徴とする請求項１に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法。
3. 前記セメント製造設備は、セメント原料からセメントクリンカを焼成するロータリーキルンを有し、
   前記高温部はこのロータリーキルンの窯前部で、
   前記吸収済み洗浄液は、前記窯前部に設けられた燃焼バーナの燃料の一部として使用されることを特徴とする請求項２に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法。
4. 前記セメント製造設備は、セメント原料を予熱するプレヒータと、予熱された前記セメント原料からセメントクリンカを焼成するロータリーキルンとを有し、
   前記高温部は、前記プレヒータの下段部であることを特徴とする請求項２に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法。
5. 前記吸収済み洗浄液を、前記脱塵ガス中の有機塩素化合物を除去する洗浄液として再使用することを特徴とする請求項１に記載のセメント製造設備の排ガス中の有機塩素化合物低減方法。
6. セメント原料からセメントクリンカを焼成する際に発生した排ガス中の有機塩素化合物を含むダストを集塵機により捕集し、該集塵機を通過した脱塵ガスを煙道を通して大気開放するセメント製造設備において、
   前記煙道には、油または油水混合液からなり、かつ有機塩素化合物を溶かして脱塵ガスから除去する洗浄液を噴霧する噴霧手段が設けられたことを特徴とするセメント製造設備。

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