JP2008105021A - Detoxification treatment method of asbestos-containing matter using cement manufacturing process, and cement manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an asbestos-containing matter treatment method using a cement manufacturing process easily and surely detoxifying the asbestos-containing matter using a rotary kiln used for cement manufacturing, and allowing effective use of the detoxified solid matter as part of cement manufacturing raw material, and a cement manufacturing method using the treatment method. <P>SOLUTION: This asbestos-containing matter treatment method uses the cement manufacturing process wherein the cement raw material is supplied from a kiln inlet 2 side of the rotary kiln 1 with its inside kept at a high temperature atmosphere by a heating means 5 provided at a kiln outlet 4 side, sending the raw material toward the kiln outlet 4 side for firing. The cement raw material of 800°C or higher drawn out of the kiln inlet part 2 of the rotary kiln 1 is added to the asbestos-containing matter and agitated and mixed by an agitating means 12, the mixture obtained is returned to the kiln inlet part 2 of the rotary kiln 1 or to its upstream side. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、セメント製造工程を利用して、アスベストを含む廃棄物等を無害化処理するためのアスベスト含有物の処理方法およびこの処理方法を利用したセメントの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for treating an asbestos-containing material for detoxifying a waste containing asbestos using a cement production process, and a method for producing a cement using this treatment method.

アスベスト（石綿）は、天然に生成された鉱物繊維であり、化学的安定性を有するとともに、耐熱性や強度に優れることから、その特性を利用して、これまで耐火被覆材、断熱材、吸音材等として、建築物の壁、天井、床、空調設備等に広く使用されていた。
ところが、近年このアスベストは、化学的な毒性はないものの、その結晶構造が針状であるために、人が吸い込んだ場合に、肺の組織に刺さって排出されずに蓄積し、長期間の潜伏を経て重大な疾病を招来することが指摘されている。 Asbestos (natural asbestos) is a naturally produced mineral fiber that has chemical stability and excellent heat resistance and strength. As materials, it was widely used for building walls, ceilings, floors, air-conditioning equipment, etc.
However, in recent years, this asbestos has no chemical toxicity, but its crystalline structure is acicular, so when inhaled by humans, it accumulates in the lung tissue without being excreted and accumulated for a long period of time. It has been pointed out that it causes serious illnesses.

そこで、現在では、多くの建築物等において、飛散のおそれがある壁や天井等に吹き付けられたアスベストや保温材として使用されていたアスベストを除去または撤去する対策が採られており、この結果多量のアスベストが廃棄物として発生している。
ちなみに、この種の飛散のおそれがあるアスベスト廃棄物については、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」において特別管理産業廃棄物に指定され、その排出から収集・運搬・処分までの処理基準が定められている。 Therefore, at present, measures are being taken to remove or remove asbestos sprayed on walls and ceilings that may be scattered and asbestos used as heat insulation materials in many buildings. Asbestos is generated as waste.
By the way, this kind of asbestos waste that may be scattered is designated as specially managed industrial waste in the “Waste Disposal and Cleaning Law”, and the processing standards from its discharge to collection, transportation and disposal are established. It has been.

そして、上記収集・運搬に係る処理基準においては、アスベスト等をプラスチック等の容器に収納するとともに、破損などにより飛散させないように慎重に取り扱うことや、運搬車両の荷台に覆いを掛けるなどの飛散防止対策を講じることが義務づけられている。また、上記処分に係る処理基準としては、プラスチック袋や容器等の耐水性の材料で二重に梱包するか、または十分な量のセメント等によって固形化したうえで所定の場所に直接埋め立て処分を行う方法や、溶融設備を用いて十分に溶融処理することにより無害化したうえで、普通の産業廃棄物として処理することが定められている。   In addition, in the above processing standards related to collection and transportation, asbestos is stored in a container such as plastic, and it is handled carefully so as not to be scattered due to breakage, etc., and it prevents scattering such as covering the loading platform of the transportation vehicle. It is obliged to take measures. In addition, as a treatment standard related to the above disposal, double packing with water-resistant materials such as plastic bags and containers, or solidification with a sufficient amount of cement etc. and direct landfill disposal at a predetermined place It is stipulated that it is made harmless by a sufficient melting process using a melting method using a melting facility, and then treated as ordinary industrial waste.

このようなアスベストの処分方法のうち、前者の直接埋め立て処分する方法にあっては、大量のセメントが必要になるとともに、今後想定される排出量に対して、早期の埋め立て地の枯渇が懸念されている。また、後者の溶融設備における中間処理による無害化処分の方法にあっては、溶融温度によっては、アスベストを完全に無害化することが難しいという問題点があった。   Of these asbestos disposal methods, the former direct landfill method requires a large amount of cement, and there is a concern about the early depletion of landfill sites against the expected emissions. ing. Further, the latter method of detoxifying disposal by intermediate treatment in the melting facility has a problem that it is difficult to completely detoxify asbestos depending on the melting temperature.

そこで、下記特許文献１においては、アスベストとフロン分解無害化処理によって生成されたフロン分解物とを混合又は混練し、次いで当該混合物を低温加熱処理して成るアスベストの無害化処理方法が提案されている。   Therefore, in Patent Document 1 below, an asbestos detoxification method is proposed, which comprises mixing or kneading asbestos and a fluorocarbon decomposition product produced by decomposing and detoxifying the fluorocarbon, and then heating the mixture at a low temperature. Yes.

そして、上記従来の無害化処理方法によれば、フロン無害化処理によって生成されるフッ化カルシウムを融解剤として利用することにより、６００℃以下の加熱温度によってもアスベストを分解することができ、低エネルギーでアスベストを無害化処理することができる、とされている。   And according to the conventional detoxification method, asbestos can be decomposed even at a heating temperature of 600 ° C. or less by using calcium fluoride produced by the detoxification treatment as a melting agent. It is said that asbestos can be detoxified with energy.

しかしながら、上記特許文献１に記載されているように、上記アスベストの無害化処理方法にあっては、別途、フロン分解無害化装置を用いて、放電によって空気をプラズマ化して超高温（約１０、０００℃）のアークを発生させ、そこにフロン〔例えば、フロン１２（ＣＣｌ2Ｆ2）〕と水蒸気（Ｈ2Ｏ）とを送り込んで分解処理する必要があり、大量のアスベスト廃棄物を処理するには、工程や設備が複雑化するとともに、処理費用の高騰化を招くという問題点があった。
特開２００５−１６８６３２号公報 However, as described in Patent Document 1, in the asbestos detoxification treatment method, air is plasmatized by discharge using a chlorofluorocarbon decomposition detoxification device separately, and is subjected to ultrahigh temperature (about 10, 000 ° C.) arc is generated, and there chlorofluorocarbon [e.g., Freon 12 (CCl 2 F 2)] and water vapor (H 2 O), and must be decomposed by feeding, to process a large amount of asbestos waste However, there are problems that the process and equipment are complicated and the processing cost is increased.
JP 2005-168632 A

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、セメント製造に用いられるロータリーキルンを用いて、容易かつ確実にアスベスト含有物を無害化処理することができるとともに、無害化された固形分をセメント原料の一部として有効活用することが可能になるセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法およびこの処理方法を利用したセメントの製造方法を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to easily and reliably detoxify an asbestos-containing material using a rotary kiln used for cement production, and to make the detoxified solid content a cement raw material. It is an object of the present invention to provide a method for treating an asbestos-containing material using a cement production process that can be effectively used as a part of the material, and a method for producing a cement using this treatment method.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、セメント原料を、窯前側に設けられた加熱手段によって内部が高温雰囲気に保持されたロータリーキルンの窯尻側から供給して、上記窯前側に送りつつ焼成するセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法であって、アスベスト含有物に、上記ロータリーキルンの窯尻部分から抜き出した８００℃以上のセメント原料を加えて撹拌手段によって撹拌・混合し、得られた混合物を再び上記ロータリーキルンの上記窯尻部分またはその上流側に戻すことを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is characterized in that the cement raw material is supplied from the kiln bottom side of a rotary kiln whose inside is maintained in a high temperature atmosphere by a heating means provided on the front side of the kiln. A method for treating an asbestos-containing material using a cement manufacturing process that is fired while being sent to the front side, wherein a cement raw material of 800 ° C or higher extracted from the kiln bottom portion of the rotary kiln is added to the asbestos-containing material and stirred by a stirring means. It mixes and the obtained mixture is again returned to the said kiln bottom part of the said rotary kiln, or its upstream.

ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記アスベスト含有物を粉砕手段によって粉砕した後に、上記セメント原料を加えて撹拌・混合することを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記撹拌・混合する際に、加熱手段によって上記混合物を加熱することを特徴とするものである。 Here, the invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the asbestos-containing material is pulverized by a pulverizing means, and then the cement raw material is added and stirred and mixed. is there.
The invention described in claim 3 is characterized in that, in the invention described in claim 1 or 2, the mixture is heated by a heating means during the stirring and mixing.

さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記混合物に、フッ化カルシウムを含むフッ化物汚泥を加えることを特徴とするものである。   Furthermore, the invention according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 3, fluoride sludge containing calcium fluoride is added to the mixture.

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記撹拌手段および／または粉砕手段の内部に、換気用気体を供給するとともに、当該内部の気体を上記ロータリーキルンの窯前側から燃焼用空気の一部として供給することを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the ventilation gas is supplied to the inside of the stirring means and / or the pulverizing means, and the gas in the inside is supplied. It supplies as a part of combustion air from the kiln front side of the said rotary kiln.

なお、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、窯尻部分とは、ロータリーキルンの窯尻側において当該ロータリーキルンを回転自在に支持する窯尻のケーシングおよびロータリーキルンの上流側に設けられてセメント原料を予熱するプレヒータから上記ケーシングに至る移送管、並びに上記ロータリーキルンの前段に仮焼炉を有している場合には、この仮焼炉を含む部分を総称するものである。   In the invention according to any one of claims 1 to 5, the kiln butt portion is a cement provided on the kiln butt casing for rotatably supporting the rotary kiln on the kiln butt side of the rotary kiln and on the upstream side of the rotary kiln. In the case where a pre-heater for preheating the raw material to the casing and a calcining furnace in the previous stage of the rotary kiln have a calcining furnace, the parts including the calcining furnace are collectively referred to.

さらにまた、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法を利用したセメントの製造方法であって、上記アスベスト含有物に上記ロータリーキルンの窯尻部分から抜き出した８００℃以上のセメント原料を加えて、攪拌・混合した上記混合物を上記ロータリーキルンの上記窯尻部分またはその上流側に戻すことにより、この混合物中のセメント原料と、他のセメント原料とを焼成してセメントにするとともに、上記アスベスト含有物を上記セメントの一部とすることを特徴とするものである。   Furthermore, the invention described in claim 6 is a cement manufacturing method using the asbestos-containing material processing method using the cement manufacturing process according to any one of claims 1 to 5, wherein the asbestos-containing material is used. The cement raw material at 800 ° C. or higher extracted from the kiln bottom part of the rotary kiln is added to the kiln bottom part of the rotary kiln or the upstream side thereof, and the cement raw material in the mixture In addition to firing other cement raw materials into cement, the asbestos-containing material is part of the cement.

請求項１〜５のいずれかに記載の発明によれば、ロータリーキルンの窯尻部分における８００℃以上の高温下にあるセメント原料は、焼成の前段階にあって、いわゆる仮焼された状態にある。そして、この仮焼セメント原料は、セメント原料である石灰石の熱分解により生じた酸化カルシウム（ＣａＯ）を多く含んでいる。このため、アスベスト廃棄物等のアスベスト含有物に、上記窯尻部分から抜き出した８００℃以上のセメント原料を加えて撹拌手段によって撹拌・混合すると、上記酸化カルシウム分がアスベスト中の二酸化珪素（ＳｉＯ2）や酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と固相反応して、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ4（ｏｌｉｖｉｎｅ）を生成することにより、上記アスベスト含有物が無害化される。 According to the invention according to any one of claims 1 to 5, the cement raw material at a high temperature of 800 ° C. or higher in the kiln bottom portion of the rotary kiln is in a so-called calcined state in a stage before firing. . And this calcined cement raw material contains much calcium oxide (CaO) produced by the thermal decomposition of the limestone which is a cement raw material. For this reason, when a cement raw material of 800 ° C. or higher extracted from the kiln bottom portion is added to asbestos-containing materials such as asbestos waste, and stirred and mixed by a stirring means, the calcium oxide content becomes silicon dioxide (SiO 2 in asbestos). ) Or magnesium oxide (MgO) to produce CaMgSi 2 O 4 (olivine), thereby detoxifying the asbestos-containing material.

そして、この無害化されたアスベスト含有物と仮焼セメント原料との混合物を、再び上記ロータリーキルンの窯尻部分またはその上流側に戻すことにより、最終的に仮焼セメント原料は、ロータリーキルン内において約１４５０℃の高温下において焼成されてセメントになるとともに、無害化されたアスベスト含有物も、当該セメントの一部として利用される。その結果、請求項６に記載の発明のように、効率的にセメントを製造することができるとともに、上記セメント製造設備を用いて、容易かつ確実にアスベスト含有物を無害化処理することができる。   Then, the mixture of the detoxified asbestos-containing material and the calcined cement raw material is returned again to the kiln bottom portion of the rotary kiln or the upstream side thereof, so that the calcined cement raw material is finally about 1450 in the rotary kiln. The asbestos-containing material that has been fired at a high temperature of 0 ° C. to become cement and detoxified is also used as a part of the cement. As a result, as in the invention described in claim 6, it is possible to efficiently produce cement, and to easily and reliably detoxify the asbestos-containing material using the cement production facility.

この際に、上記セメント製造設備に搬入されたアスベスト含有物が塊状をなしている場合には、請求項２に記載の発明のように、予め当該アスベスト含有物を粉砕手段によって粉砕した後に、上記セメント原料を加えて撹拌・混合することが好ましい。   At this time, when the asbestos-containing material carried into the cement production facility is in a lump shape, the asbestos-containing material is pulverized in advance by a pulverizing means, as in the invention described in claim 2, It is preferable to add a cement raw material and stir and mix.

また、ロータリーキルンの窯尻部分から抜き出した仮焼セメント原料とアスベスト含有物とを撹拌・混合する過程において、これら混合物の温度が８００℃よりも大幅に低下してしまう場合には、請求項３に記載の発明のように、別途加熱手段によって上記撹拌・混合時に上記混合物を加熱して８００℃以上に保持することにより、確実に上記固相反応を生じさせることが好ましい。   Further, in the process of stirring and mixing the calcined cement raw material extracted from the kiln bottom portion of the rotary kiln and the asbestos-containing material, if the temperature of the mixture is significantly lower than 800 ° C. As described in the invention, it is preferable to cause the solid-phase reaction to surely occur by heating the mixture at a temperature of 800 ° C. or higher by separately heating means during stirring and mixing.

さらに、上記特許文献１に記載されているように、アスベスト含有物に溶解剤としてフッ化カルシウムを加えることにより、６００℃以下の加熱温度によってもアスベストを分解することができる。一方、半導体製造工場等において、ウエハのエッチング工程から大量に排出されるフッ化水素酸と硝酸を主体とした混酸の廃水は、炭酸カルシウムや水酸化カルシウム等のカルシウム塩が添加されて、排水処理の対象となる上記フッ素を凝集沈殿させたフッ化物汚泥とされた後に、処理される。そして、このフッ化物汚泥には、上記フッ化カルシウム（ＣａＦ2）が多く含まれている。 Furthermore, as described in Patent Document 1, asbestos can be decomposed even at a heating temperature of 600 ° C. or lower by adding calcium fluoride as a solubilizer to the asbestos-containing material. On the other hand, wastewater of mixed acid mainly composed of hydrofluoric acid and nitric acid discharged from a wafer etching process in a semiconductor manufacturing factory etc. is treated with wastewater treatment by adding calcium salts such as calcium carbonate and calcium hydroxide. It is processed after it is made into a fluoride sludge in which the above-mentioned fluorine to be subject to coagulation is precipitated. Then, the fluoride sludge, the calcium fluoride (CaF 2) is contained much.

そこで、請求項４に記載の発明のように、上記撹拌・混合時に、上記混合物にフッ化カルシウムを含むフッ化物汚泥を加えれば、仮焼セメント原料による８００℃以上の加熱温度によって、一層上記アスベストの無害化を促進させることができる。加えて、これらの混合物を再びロータリーキルン内に戻すことにより、上記フッ化物汚泥も無害化処理することができる。   Therefore, as in the invention described in claim 4, when the fluoride sludge containing calcium fluoride is added to the mixture during the stirring and mixing, the asbestos is further increased by the heating temperature of 800 ° C. or more by the calcined cement raw material. Can be made harmless. In addition, the fluoride sludge can also be detoxified by returning these mixtures back into the rotary kiln.

なお、上記撹拌・混合を行う撹拌手段や粉砕手段が、１軸または多軸スクリュー式の撹拌機や粉砕機等のように気密構造である場合には、そのまま混合物をロータリーキルン内に戻すことが可能であるが、例えば上記撹拌手段としてアトライター装置を用いたり、あるいは上記粉砕手段としてクラッシャを用いたりした場合には、装置内部の空間に上記アスベスト含有物の撹拌や粉砕に起因する粉塵が発生する虞がある。   In addition, when the stirring means and pulverizing means for performing the stirring and mixing have an airtight structure such as a single-shaft or multi-screw type stirrer or pulverizer, the mixture can be returned to the rotary kiln as it is. However, for example, when an attritor device is used as the stirring means or a crusher is used as the grinding means, dust resulting from stirring and grinding of the asbestos-containing material is generated in the space inside the device. There is a fear.

このような場合には、請求項５に記載の発明のように、上記撹拌手段および／または粉砕手段の内部に換気用気体を供給するとともに、当該内部の気体を上記ロータリーキルンの窯前側から燃焼用空気の一部として供給すれば、ロータリーキルン内における主バーナからの火炎近傍の約２０００℃の高温によって、上記粉塵中に含まれるアスベストを瞬時に分解して無害化することができる。   In such a case, as in the invention described in claim 5, a ventilation gas is supplied to the inside of the stirring means and / or the pulverizing means, and the internal gas is used for combustion from the front side of the kiln of the rotary kiln. If supplied as part of the air, the asbestos contained in the dust can be instantly decomposed and rendered harmless by the high temperature of about 2000 ° C. near the flame from the main burner in the rotary kiln.

（第１の実施形態）
以下、本発明に係るセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法の第１の実施形態について説明する。
図１は、上記処理方法に用いられる処理システムを示すもので、先ず上記セメント製造設備について説明すると、図１中符号１がセメント原料を焼成するためのセメントキルンある。 (First embodiment)
Hereinafter, 1st Embodiment of the processing method of the asbestos containing material using the cement manufacturing process which concerns on this invention is described.
FIG. 1 shows a treatment system used in the treatment method. First, the cement production facility will be described. Reference numeral 1 in FIG. 1 is a cement kiln for firing cement raw materials.

このセメントキルン１は、軸芯回りに回転自在に設けられたロータリーキルンであり、図中左方の窯尻部分２に、セメント原料を予熱するためのプレヒータ３が設けられるとともに、図中右方の窯前４に、内部を加熱するための主バーナ５が設けられている。なお、図中符号６は、焼成後のセメントクリンカを冷却するためのクリンカクーラである。   This cement kiln 1 is a rotary kiln provided so as to be rotatable around an axis, and a preheater 3 for preheating the cement raw material is provided in a left kiln bottom portion 2 in the figure, and a right kiln in the figure. A main burner 5 for heating the inside is provided in front of the kiln 4. In addition, the code | symbol 6 in a figure is a clinker cooler for cooling the cement clinker after baking.

ここで、プレヒータ３は、上下方向に直列的に配置された複数段のサイクロンによって構成されており、供給管７を介して最上段のサイクロンにセメント原料が供給されるとともに、最下段のサイクロンの底部には、内部のセメント原料をセメントキルン１へと送る移送管３ａが接続されている。   Here, the preheater 3 is composed of a plurality of cyclones arranged in series in the vertical direction, and the cement raw material is supplied to the uppermost cyclone via the supply pipe 7, and the lowermost cyclone Connected to the bottom is a transfer pipe 3a for sending the internal cement raw material to the cement kiln 1.

他方、窯尻部分２には、セメントキルン１から排出された燃焼排ガスを最下段のサイクロンへと供給する排ガス管３ｂが設けられているおり、最上段のサイクロンの上部から排出された排ガスが、図示されない排気ファンによって排気ライン８を介して排気されて行くようになっている。   On the other hand, the kiln bottom part 2 is provided with an exhaust gas pipe 3b for supplying the combustion exhaust gas discharged from the cement kiln 1 to the lowermost cyclone, and the exhaust gas discharged from the upper part of the uppermost cyclone is Exhaust air (not shown) is exhausted through the exhaust line 8.

そして、上記構成からなるセメント製造設備に、アスベスト含有物の処理設備が併設されている。
図１において、符号１０は、別途粉砕済みのアスベスト廃棄物が投入されるホッパである。そして、このホッパ１０の下部排出口は、開閉手段１１を介して１軸のスクリュー式撹拌コンベア（撹拌手段）１２の供給側に接続されている。また、プレヒータ３の最下段のサイクロンの底部からセメントキルン１へとセメント原料を送る移送管３ａ（窯尻部分）の中間部には、プレヒータ３において仮焼されてセメントキルン１に送られる８００℃以上のセメント原料の一部を取り出す抜き出管１３の一端部が接続されている。そして、この抜き出管１３は、開閉弁１３ａを介してその下端部がスクリュー式撹拌コンベア１２に接続されている。 And the processing equipment of the asbestos containing material is attached to the cement manufacturing equipment which consists of the said structure.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a hopper into which separately ground asbestos waste is charged. The lower discharge port of the hopper 10 is connected to the supply side of a uniaxial screw-type stirring conveyor (stirring means) 12 via an opening / closing means 11. Further, an intermediate portion of a transfer pipe 3a (a kiln bottom part) for sending cement raw material from the bottom of the lowermost cyclone of the preheater 3 to the cement kiln 1 is calcined in the preheater 3 and sent to the cement kiln 1 at 800 ° C. One end of an extraction pipe 13 for taking out a part of the above cement raw material is connected. And the lower end part of this extraction pipe | tube 13 is connected to the screw type stirring conveyor 12 via the on-off valve 13a.

このスクリュー式撹拌コンベア１２は、円筒状の胴部内に、モータＭによって駆動される軸１２ａが回転自在に設けられるとともに、この軸１２ａに螺旋状のスクリュー１２ｂが一体に取り付けられており、ホッパ１０および抜き出管１３から内部に供給されたアスベスト廃棄物および仮焼セメント原料をスクリュー１２ｂによって撹拌・混合しつつ、図中右方から左方に向けて搬送するようになっている。   In the screw type agitating conveyor 12, a shaft 12a driven by a motor M is rotatably provided in a cylindrical body, and a spiral screw 12b is integrally attached to the shaft 12a. The asbestos waste and the calcined cement raw material supplied from the extraction pipe 13 to the inside are conveyed from the right to the left in the figure while being stirred and mixed by the screw 12b.

また、スクリュー式撹拌コンベア１２の外周には、加熱装置（加熱手段）１４が配設されている。さらに、このスクリュー式撹拌コンベア１２の図中左方の端部には、内部を送られてきた混合物を再びセメントキルン１の窯尻部分２に戻す戻り管１５が接続されている。   A heating device (heating means) 14 is disposed on the outer periphery of the screw type agitating conveyor 12. Furthermore, a return pipe 15 is connected to the left end of the screw type agitating conveyor 12 in the drawing to return the mixture fed inside to the kiln bottom portion 2 of the cement kiln 1 again.

次に、以上の構成からなる処理システムを用いた本発明の第１の実施形態について説明する。
先ず、供給管７からプレヒータ３の１段目のサイクロンに供給されたセメント原料は、順次下方のサイクロンへと落下するにしたがって、下方から上昇するセメントキルン１からの高温の排ガスによって予熱され、最終的に最下段のサイクロンから移送管３ａを介してセメントキルン１に導入される。この際に、窯尻部分２は、約９００℃の温度雰囲気になっており、当該窯尻部分２に導入されたセメント原料は、８００℃以上の温度を有して仮焼された状態になっている。 Next, a first embodiment of the present invention using the processing system having the above configuration will be described.
First, the cement raw material supplied from the supply pipe 7 to the first-stage cyclone of the preheater 3 is preheated by the high-temperature exhaust gas from the cement kiln 1 that rises from below as it sequentially falls to the lower cyclone. In particular, the lowermost cyclone is introduced into the cement kiln 1 through the transfer pipe 3a. At this time, the kiln bottom part 2 has a temperature atmosphere of about 900 ° C., and the cement raw material introduced into the kiln bottom part 2 has been calcined at a temperature of 800 ° C. or higher. ing.

そして、この窯尻部分２からセメントキルン１内に送られた上記セメント原料は、セメントキルン１内おいて、窯前４側へと徐々に送られる過程において、主バーナ５からの燃焼排ガスによって約１４５０℃まで加熱され、焼成されてクリンカとなる。次いで、窯前４に到達したクリンカは、クリンカクーラ６内に落下して図中右方に送られる。この際に、クリンカクーラ６内に供給された空気によって所定温度まで冷却されて最終的に当該クリンカクーラ６から取り出される。   The cement raw material sent from the kiln bottom portion 2 into the cement kiln 1 is reduced by the combustion exhaust gas from the main burner 5 in the process of gradually feeding the cement kiln 1 toward the front 4 side of the kiln. It is heated to 1450 ° C. and fired to become a clinker. Next, the clinker that has reached the front 4 is dropped into the clinker cooler 6 and sent to the right in the figure. At this time, the air is cooled to a predetermined temperature by the air supplied into the clinker cooler 6 and finally taken out from the clinker cooler 6.

これと併行して、上記セメント製造設備に搬入された粉砕済みのアスベスト廃棄物をホッパ１０内に投入し、開閉手段１１を開くことにより、スクリュー式撹拌コンベア１２内に供給する。さらに、開閉弁１３ａを開いて、移送管３ａからセメントキルン１へと送られる８００℃以上の温度を有する仮焼セメント原料の一部を、抜き出管１３を通じてスクリュー式撹拌コンベア１２内に供給する。そして、軸１２ａを回転させることにより、螺旋状のスクリュー１２ｂによってこれらアスベスト廃棄物と仮焼セメント原料とを撹拌・混合しつつ戻り管１５側へと送って行く。   In parallel with this, the crushed asbestos waste carried into the cement production facility is put into the hopper 10, and the opening / closing means 11 is opened to supply it into the screw type agitating conveyor 12. Further, the on-off valve 13 a is opened, and a part of the calcined cement raw material having a temperature of 800 ° C. or more sent from the transfer pipe 3 a to the cement kiln 1 is supplied into the screw type agitating conveyor 12 through the extraction pipe 13. . Then, by rotating the shaft 12a, the asbestos waste and the calcined cement raw material are sent to the return pipe 15 side while being agitated and mixed by the spiral screw 12b.

すると、仮焼セメント原料に含まれる酸化カルシウム（ＣａＯ）が、アスベスト中の二酸化珪素（ＳｉＯ2）や酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と固相反応して、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ4（ｏｌｉｖｉｎｅ）を生成することにより、上記アスベスト廃棄物が無害化される。なおこの際に、スクリュー式撹拌コンベア１２内において混合物の過度の温度低下がみられる場合には、加熱装置１４によって補助加熱を行う。 Then, calcium oxide (CaO) contained in the calcined cement raw material undergoes a solid phase reaction with silicon dioxide (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO) in asbestos to produce CaMgSi 2 O 4 (olivine). The asbestos waste is detoxified. At this time, if an excessive temperature drop of the mixture is observed in the screw type agitating conveyor 12, auxiliary heating is performed by the heating device 14.

次いで、この無害化されたアスベスト廃棄物と仮焼セメント原料との混合物を、戻り管１５を通じて再びセメントキルン１の窯尻部分２に戻す。
これにより、上記混合物中の仮焼セメント原料は、他の仮焼セメント原料と混合されつつセメントキルン１内において焼成されてセメントになるとともに、無害化されたアスベスト含有物は、上記セメントの一部として利用される。 Subsequently, the harmless asbestos waste and the calcined cement raw material are returned to the kiln bottom portion 2 of the cement kiln 1 through the return pipe 15 again.
Thereby, the calcined cement raw material in the mixture is baked in the cement kiln 1 while being mixed with the other calcined cement raw material to become cement, and the detoxified asbestos-containing material is a part of the cement. Used as

このように、上記セメント製造設備を用いて、容易かつ確実にアスベスト廃棄物を無害化処理することができるとともに、セメントを製造することができる。また、スクリュー式撹拌コンベア１２の外周に加熱装置１４を設けているために、当該加熱装置１４によって上記混合物を加熱して８００℃以上に保持することにより、確実に上記固相反応を行わせることができる。   Thus, the asbestos waste can be detoxified easily and reliably using the cement manufacturing facility, and cement can be manufactured. In addition, since the heating device 14 is provided on the outer periphery of the screw-type agitating conveyor 12, the solid-phase reaction is surely performed by heating the mixture by the heating device 14 and maintaining the mixture at 800 ° C. or higher. Can do.

（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に用いられる処理システムを示すもので、図１に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
この処理システムにおいては、スクリュー式撹拌コンベア１２に代えて、アトライター装置（撹拌手段、粉砕手段）１６が設けられている。このアトライター装置１６は、有底円筒状の本体１７の上端部が天板１８によって閉じられることにより、内部に粉砕・撹拌・混合用の空間１９が形成されるとともに、天板１８の中心部から垂下されてモータＭにより回転駆動される軸２０に、径方向に突出する複数本の粉砕撹拌翼２１が固定されたものである。 (Second Embodiment)
FIG. 2 shows a processing system used in the second embodiment of the present invention. The same components as those shown in FIG.
In this processing system, an attritor device (stirring means, pulverizing means) 16 is provided instead of the screw type stirring conveyor 12. The attritor device 16 has an upper end portion of a bottomed cylindrical main body 17 closed by a top plate 18 so that a space 19 for crushing, stirring, and mixing is formed inside, and a central portion of the top plate 18 is formed. A plurality of pulverizing and stirring blades 21 projecting in the radial direction are fixed to a shaft 20 that is suspended from and rotated by a motor M.

そして、このアトライター装置１６の天板１８に、内部にアスベスト廃棄物を投入する上記ホッパ１０の下端部と、プレヒータ３から移送管３ａを通じてセメントキルン１に送られる仮焼セメント原料の一部を取り出す抜き出管１３の下端部とが接続されている。
また、このアトライター装置１６の天板１８には、内部空間１９に換気用空気を導入させる供給管２２が接続されている。 Then, the top plate 18 of the attritor device 16 is provided with a lower end portion of the hopper 10 for introducing asbestos waste therein and a part of the calcined cement raw material sent from the preheater 3 to the cement kiln 1 through the transfer pipe 3a. A lower end portion of the extraction tube 13 to be taken out is connected.
A supply pipe 22 for introducing ventilation air into the internal space 19 is connected to the top plate 18 of the attritor device 16.

さらに、本体１７の上部には、内部空間１９の空気を吸引するファンＦが介装された排気管２３の一端部が接続されており、この排気管２３の他端部は、セメントキルン１の窯前４であって、かつ主バーナ５の上部近傍に導入されている。
そして、本体１７の底部には内部空間１９内の混合物を、再びセメントキルン１の窯尻部分２に戻す戻り管２４が接続されている。 Furthermore, one end of an exhaust pipe 23 in which a fan F that sucks air in the internal space 19 is interposed is connected to the upper portion of the main body 17, and the other end of the exhaust pipe 23 is connected to the cement kiln 1. It is introduced in front of the kiln 4 and in the vicinity of the upper part of the main burner 5.
A return pipe 24 is connected to the bottom of the main body 17 to return the mixture in the internal space 19 back to the kiln bottom portion 2 of the cement kiln 1.

以上の構成からなる処理システムを用いた第２の実施形態においては、プラスチック容器に格納されて上記セメント製造設備に搬入された粉砕前のアスベスト廃棄物を、容器ごと直接ホッパ１０内に投入し、開閉手段１１を開くことにより、アトライター装置１６内に供給する。また、このアトライター装置１６内には、上記ホッパ１０を利用してフッ化物汚泥を供給する。   In the second embodiment using the processing system having the above configuration, the asbestos waste before pulverization stored in a plastic container and carried into the cement manufacturing facility is directly put into the hopper 10 together with the container, By opening the opening / closing means 11, it is supplied into the attritor device 16. Further, fluoride sludge is supplied into the attritor device 16 using the hopper 10.

ここで、上記フッ化物汚泥について詳述すると、当該フッ化物汚泥のうち、処理すべき排水として大量に発生するものは、半導体製造工場等においてウエハのエッチンク工程から排出されるフッ化水素酸と硝酸を主体とした混酸の廃水である。そして、この廃水は、特にフッ素が排水規制の対象となるために、一般に炭酸カルシウムや水酸化カルシウム等のカルシウム塩を添加して、上記フッ素を凝集沈殿する処理方法が採用されている。   Here, the fluoride sludge will be described in detail. Among the fluoride sludge, a large amount of wastewater to be treated is hydrofluoric acid and nitric acid discharged from the wafer etch process in a semiconductor manufacturing factory or the like. It is a mixed acid wastewater mainly composed of In this wastewater, since fluorine is particularly subject to wastewater regulation, a treatment method is generally employed in which a calcium salt such as calcium carbonate or calcium hydroxide is added to agglomerate and precipitate the fluorine.

すなわち、上記廃水中のフッ素は、フッ化水素酸（ＨＦ）、フッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、珪フッ化水素酸（Ｈ2ＳｉＦ6）等の化合物となっており、これに上記カルシウム塩として、例えば水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）を添加することにより、溶解度の低いフッ化カルシウムＣａＦ2を生成させるものである。
そして、本実施形態においては、上記フッ化カルシウムＣａＦ2を含むフッ化物汚泥を、そのままアトライター装置１６内に導入するのである。 That is, the fluorine in the wastewater is a compound such as hydrofluoric acid (HF), ammonium fluoride (NH 4 F), sodium fluoride (NaF), and hydrosilicofluoric acid (H 2 SiF 6 ). In addition, for example, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is added as the above calcium salt to produce calcium fluoride CaF 2 having low solubility.
Then, in the present embodiment, the fluoride sludge containing the calcium fluoride CaF 2, is directly for introduction into attritor device 16.

さらに、第１の実施形態と同様に、開閉弁１３ａを開いて移送管３ａ（窯尻部分２）を通る８００℃以上の温度を有する仮焼セメント原料の一部を、抜き出管１３を通じてアトライター装置１６内に供給する。   Further, as in the first embodiment, a part of the calcined cement raw material having a temperature of 800 ° C. or higher passing through the transfer pipe 3 a (the kiln bottom part 2) by opening the on-off valve 13 a is extracted through the extraction pipe 13. It is supplied into the lighter device 16.

次いで、モータＭによって軸２０および撹拌粉砕翼２１を回転させることにより、アスベスト廃棄物を粉砕するとともに、これらアスベスト廃棄物、フッ化物汚泥および仮焼セメント原料を撹拌・混合する。
すると、フッ化物汚泥に含まれるフッ化カルシウム（ＣａＦ2）によって、アスベストの分解に要する加熱温度が６００℃程度まで低下するとともに、同様に仮焼セメント原料に含まれる酸化カルシウム（ＣａＯ）によって上記アスベスト廃棄物が無害化される。 Next, the asbestos waste is pulverized by rotating the shaft 20 and the stirring pulverization blade 21 by the motor M, and the asbestos waste, fluoride sludge and calcined cement raw material are stirred and mixed.
Then, the calcium fluoride (CaF 2 ) contained in the fluoride sludge reduces the heating temperature required for the decomposition of asbestos to about 600 ° C., and the above asbestos is also produced by the calcium oxide (CaO) contained in the calcined cement raw material. Waste is detoxified.

なお、上記フッ化物汚泥には、一般的にリン酸イオンが含まれており、このリン酸イオンによって、アスベストの針状の結晶構造の表面に亀裂を生じさせて脆性化させることにより、より一層上記アスベストにおける反応が促進される。   The fluoride sludge generally contains phosphate ions, and the phosphate ions cause the surface of the needle-like crystal structure of asbestos to crack and make it more brittle. The reaction in the asbestos is promoted.

また、これと併行して、供給管２２からアトライター装置１６内に換気用空気を供給するとともに、ファンＦによって内部空間１９の空気を吸引し、排気管２３を介して窯前４側からセメントキルン１内に燃焼用空気の一部として供給する。
これにより、アトライター装置１６内において、上記アスベスト含有物の撹拌や粉砕によって発生したアスベストを含む粉塵は、セメントキルン１内における主バーナ５の火炎近傍における約２０００℃の高温によって、瞬時に燃焼されるとともに当該粉塵中に含まれるアスベストも分解して無害化される。 In parallel with this, ventilation air is supplied from the supply pipe 22 into the attritor device 16, and the air in the internal space 19 is sucked by the fan F, and cemented from the front 4 side of the kiln through the exhaust pipe 23. The kiln 1 is supplied as a part of combustion air.
Thereby, in the attritor device 16, dust containing asbestos generated by stirring and pulverizing the asbestos-containing material is instantaneously burned by a high temperature of about 2000 ° C. in the vicinity of the flame of the main burner 5 in the cement kiln 1. In addition, asbestos contained in the dust is also decomposed and rendered harmless.

一方、アトライター装置１６内において無害化されたアスベスト廃棄物および仮焼セメント原料等を含む混合物は、本体１７の底部から抜き出されて、戻り管２４を通じて再びセメントキルン１内の窯尻部分２に戻される。
したがって、上記第２の実施形態に示す処理方法によっても、上述した第１の実施形態と同様に作用効果を得ることができる。 On the other hand, the mixture containing asbestos waste and calcined cement raw material that has been rendered harmless in the attritor device 16 is extracted from the bottom of the main body 17 and again through the return pipe 24 in the kiln bottom 2 in the cement kiln 1. Returned to
Therefore, also by the processing method shown in the second embodiment, it is possible to obtain the same effects as in the first embodiment described above.

なお、第２の実施形態においても、アトライター装置１６の本体１７の外周に、第１の実施形態において示したものと同様に加熱装置を設けることができる。
また、加熱装置１４に代えて、クリンカクーラ６からの排ガス等の上記セメント製造設備において排出される排熱によって、上記混合物を加熱することもできる。 In the second embodiment as well, a heating device can be provided on the outer periphery of the main body 17 of the attritor device 16 in the same manner as that shown in the first embodiment.
Moreover, it can replace with the heating apparatus 14 and the said mixture can also be heated with the waste heat discharged | emitted in the said cement manufacturing facilities, such as waste gas from the clinker cooler 6. FIG.

また、第１の実施形態におけるスクリュー式撹拌コンベア１２内や、第２の実施形態におけるアトライター装置１６内に、さらに他の廃棄物の一種である焼却主灰を混合することもできる。
これにより、この焼却主灰は、二酸化珪素や酸化カルシウム等のセメント原料とほぼ一致する成分を主成分とするものであるために、上記アスベスト廃棄物等のアスベスト含有物とともに、無害化処理してセメント原料の一部として有効活用することができる。 Moreover, incineration main ash which is another kind of waste can also be mixed in the screw type agitating conveyor 12 in the first embodiment or in the attritor device 16 in the second embodiment.
As a result, since this incinerated main ash is mainly composed of components that are almost the same as cement raw materials such as silicon dioxide and calcium oxide, the incinerated main ash is made harmless together with asbestos-containing materials such as asbestos waste. It can be effectively used as a part of cement raw material.

また、上記実施形態においては、撹拌手段や粉砕手段として、スクリュー式撹拌コンベア１２やアトライター装置１６を適用した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、例えばロータリー式撹拌機や振動ミル等の他の撹拌手段や、２軸スクリュー式粉砕機あるいはローリングクラッシャ等の他の粉砕手段を適用することもできる。   Moreover, in the said embodiment, although demonstrated only about the case where the screw-type stirring conveyor 12 and the attritor apparatus 16 were applied as a stirring means or a grinding | pulverization means, it is not restricted to this, For example, a rotary-type stirrer, a vibration mill, etc. It is also possible to apply other stirring means such as a twin screw type pulverizer or a rolling crusher.

さらに、本発明は、乾式の撹拌・混合処理を用いているために、得られた混合物を窯尻部分２の上流側のプレヒータ３に戻したり、さらにはその上流側において直接原料に混合したりすることもできる。
また、上記第１および第２の実施形態においては、いずれも窯尻部分２の一部を構成する移送管３ａからセメント原料の一部を抜き出す場合についてのみ説明したが、これに限りものではなく、セメントキルン１の窯尻ケーシングや、セメントキルン１の前段に仮焼炉が設けられている場合には、当該仮焼炉から内部のセメント原料の一部を抜き出すようにしてもよい。 Furthermore, since the present invention uses a dry agitation / mixing process, the obtained mixture is returned to the pre-heater 3 on the upstream side of the kiln bottom part 2, and further mixed directly with the raw material on the upstream side. You can also
Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although all demonstrated only the case where a part of cement raw material was extracted from the transfer pipe 3a which comprises a part of kiln bottom part 2, it is not restricted to this. In the case where a kiln bottom casing of the cement kiln 1 or a calcining furnace is provided in front of the cement kiln 1, a part of the internal cement raw material may be extracted from the calcining furnace.

本発明の第１の実施形態に用いられる処理システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the processing system used for the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に用いられる処理システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the processing system used for the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ セメントキルン（ロータリーキルン）
２ 窯尻部分
３ プレヒータ
３ａ 移送管（窯尻部分）
４ 窯前
１０ アスベスト廃棄物等の投入用ホッパ
１２ スクリュー式撹拌コンベア（撹拌手段）
１３ セメント原料の抜き出管
１４ 加熱装置（加熱手段）
１５、２４ 戻り管
１６ アトライター装置（撹拌手段、粉砕手段）
２２ 換気用空気の供給管
２３ 排気管 1 Cement kiln (rotary kiln)
2 Kiln bottom part 3 Preheater 3a Transfer pipe (kiln bottom part)
4 In front of kiln 10 Hopper for charging asbestos waste, etc. 12 Screw type agitating conveyor (agitation means)
13 Extraction pipe for cement raw material 14 Heating device (heating means)
15, 24 Return pipe 16 Attritor device (stirring means, grinding means)
22 Ventilation air supply pipe 23 Exhaust pipe

Claims (6)

セメント原料を、窯前側に設けられた加熱手段によって内部が高温雰囲気に保持されたロータリーキルンの窯尻側から供給して、上記窯前側に送りつつ焼成するセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法であって、
アスベスト含有物に、上記ロータリーキルンの窯尻部分から抜き出した８００℃以上のセメント原料を加えて撹拌手段によって撹拌・混合し、得られた混合物を再び上記ロータリーキルンの上記窯尻部分またはその上流側に戻すことを特徴とするセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法。 Treatment of asbestos-containing materials using a cement manufacturing process in which cement raw material is supplied from the kiln bottom side of a rotary kiln whose interior is maintained in a high-temperature atmosphere by heating means provided on the front side of the kiln and fired while being sent to the front side of the kiln A method,
A cement raw material of 800 ° C. or higher extracted from the kiln bottom part of the rotary kiln is added to the asbestos-containing material, and stirred and mixed by a stirring means, and the obtained mixture is returned to the kiln bottom part of the rotary kiln or its upstream side again. A method for treating an asbestos-containing material using a cement production process. 上記アスベスト含有物を粉砕手段によって粉砕した後に、上記セメント原料を加えて撹拌・混合することを特徴とする請求項１に記載のセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法。   The method for treating an asbestos-containing material using a cement manufacturing process according to claim 1, wherein the asbestos-containing material is pulverized by a pulverizing means, and then the cement raw material is added and stirred and mixed. 上記撹拌・混合する際に、加熱手段によって上記混合物を加熱することを特徴とする請求項１または２に記載のセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法。   The method for treating an asbestos-containing material using a cement production process according to claim 1 or 2, wherein the mixture is heated by a heating means during the stirring and mixing. 上記混合物に、フッ化カルシウムを含むフッ化物汚泥を加えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法。   The processing method of the asbestos containing material using the cement manufacturing process in any one of Claim 1 thru | or 3 which adds the fluoride sludge containing a calcium fluoride to the said mixture. 上記撹拌手段および／または粉砕手段の内部に、換気用気体を供給するとともに、当該内部の気体を上記ロータリーキルンの窯前側から燃焼用空気の一部として供給することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法。   5. The ventilation gas is supplied into the stirring means and / or the pulverizing means, and the internal gas is supplied as a part of combustion air from the front side of the rotary kiln in the kiln. The processing method of the asbestos containing material using the cement manufacturing process in any one of. 請求項１ないし５のいずれかに記載のセメント製造工程を用いたアスベスト含有物の処理方法を利用したセメントの製造方法であって、上記アスベスト含有物に上記ロータリーキルンの窯尻部分から抜き出した８００℃以上のセメント原料を加えて、攪拌・混合した上記混合物を上記ロータリーキルンの上記窯尻部分またはその上流側に戻すことにより、この混合物中のセメント原料と、他のセメント原料とを焼成してセメントにするとともに、上記アスベスト含有物を上記セメントの一部とすることを特徴とするセメントの製造方法。   It is a manufacturing method of the cement using the processing method of the asbestos containing material using the cement manufacturing process in any one of Claims 1 thru | or 5, Comprising: 800 degreeC extracted from the kiln bottom part of the said rotary kiln to the said asbestos containing material By adding the above cement raw material and returning the stirred and mixed mixture to the kiln bottom part of the rotary kiln or the upstream side thereof, the cement raw material in this mixture and other cement raw materials are fired into cement. And a method for producing cement, wherein the asbestos-containing material is part of the cement.
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