JP3530223B2 - キルン排ガスダストの処理方法及びその装置 - Google Patents

キルン排ガスダストの処理方法及びその装置

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比右馬 金子
哲雄 大桐
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    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、キルン排ガスダスト
の処理方法及びその装置、特に、都市ゴミ焼却灰などの
塩素を多量に含む原料を用いたセメントの製造工程で発
生するキルン排ガスダストの処理方法及びその装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、社会の進展に伴い、一般廃棄物及
びこれらを焼却処理する際に発生する焼却灰が著しく増
加している。都市ゴミ焼却灰のほとんどは埋立て処分さ
れているが、最終処分場である埋立地の不足や、埋立地
周辺土壌への有害物質の溶出等が深刻な社会問題になっ
ている。
【0003】都市ゴミ焼却灰の化学成分は発生源及び季
節により多少変化するが、SiO、Al、Ca
O、アルカリ(NaOまたはKO)、塩素、重金属
等を含む。このような組成物を有する都市ゴミ焼却灰
は、従来、セメントの増量材として混合使用したり、透
水性のブロック用骨材又は増量材として一部使用又は開
発されつつあるが、現状では大部分がそのまま埋立て処
分されている。又、単にセメントとの混合だけでは重金
属の不溶化が難しい場合、都市ゴミ焼却灰を溶融処理し
て重金属の溶出が発生しないような形で処分されるが、
コストが膨大にかかるため、試験的には行われているも
のの実用化には至っていない。
【0004】また更には、これら都市ゴミ焼却灰をセメ
ント焼成原料として積極的に活用することも提案されて
いる(特公昭59−11545号、特開昭49−131
959号)。原料として利用する都市ゴミ焼却灰には塩
素が5〜10重量%含有されており、この値は、通常の
セメント原料中における塩素含有量の数百倍に相当す
る。その結果、セメント焼成キルンから排出される排ガ
ス中には、多量の塩素化合物が含有されている。この塩
素化合物を処理するのに、一般には消石灰等の石灰系処
理材が用いられており、処理後、排ガス中のダストはバ
ッグフィルター等によって集塵された後、セメント原料
として循環使用され、排ガスは大気へと排出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排ガス
は、消石灰等の石灰系処理材を使用して処理されるの
で、回収する集塵ダスト中には、多量の塩化カルシウム
が含まれる。この塩化カルシウムを多量に含む集塵ダス
トは、潮解性が高くハンドリング性が悪いので、該ダス
トをセメント原料として循環、再利用する際に、輸送系
への付着によるトラブルや輸送機器の腐食が発生するな
ど、安定的なダストの循環再利用が困難であった。
【0006】この発明は上記事情に鑑み、簡単にしかも
効率良く、都市ゴミ焼却灰などの塩素を多量に含む原料
を用いて安定したセメントを製造できるようにしたキル
ン排ガスダストの処理方法及びその装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明のキルン排ガスダストの処理方法によれ
ば、都市ゴミ焼却灰などの塩素含有原料を焼成するセメ
ントの製造において、キルン排ガス中のダストを回収し
て水洗し、水洗したダストを原料として再利用すると共
に、水洗液を原料成形水として利用することを特徴と
し、またこの発明のキルン排ガスダストの処理装置は、
都市ゴミ焼却灰などの塩素含有原料を焼成するセメント
の製造において、キルン排ガス中のダストを回収する手
段と、回収したダストを水洗する手段と、水洗したダス
トの脱水手段と、水洗液を利用した脱水ダストの成形手
段を備えることを特徴とする。
【0008】
【作用】この発明によれば、キルン排ガス中のダストを
回収して水洗することにより、ハンドリング性悪化の原
因となる塩化カルシウム等の塩素化合物は、水溶液中に
取込まれる。従って、水洗したダストを循環再利用して
も、輸送トラブルを起すことがない。又、水洗液を原料
ペレット若しくはフレーク製造の原料成形水として使用
することにより、原料成分中の塩素含有量を調整できる
ようにし、ダスト及び水洗液いずれも系外に排出するこ
となく有効利用する。
【0009】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1において、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥、そ
の他産業廃棄物にセメント原料として従来周知な石灰
石、粘土、珪石、アルミ灰、ボーキサイト等を調整成分
として加えた調合原料Aは、乾燥粉砕装置6を経て造粒
機や加圧成形機などの原料成形手段3に供給される。原
料成形手段3では、成形水として水Bのほか、後述する
塩素化合物を含む水洗液Cを加えて、ペレット状若しく
はフレーク状に成形され、レポールグレートやコマ式竪
炉のような予熱装置2に供給される。予熱装置2として
は、特に、コマ式竪炉がコンパクトなうえ、熱効率上か
らも好適に使用できる。尚、予熱装置2の排ガスを利用
して、原料成形手段3で成形された原料の乾燥を行うよ
うにしても良い。次いで、予熱装置2で予熱及び仮焼さ
れた原料はキルン1で焼成後、クリンカクーラ9で冷却
される。生成したクリンカは、図示しない仕上げ工程で
粉砕調整されて最終製品であるセメントが製造される。
尚、7はファン装置、8は熱風発生装置を示す。
【0010】一方、ファン装置5から吸引されるキルン
排ガス中には、都市ゴミ焼却灰等の原料A中に含まれる
塩素成分が予熱装置2でさらに濃縮された塩素化合物を
含有しており、バグフィルタ、電気集塵機等の回収手段
4によって多量の塩素化合物を含むダストDが分離回収
される。回収したダストDは、水洗手段10により水洗
して塩素化合物が除去された後、遠心分離機やフィルタ
式分離機等の脱水手段11を経て、矢印Eで示すように
前記乾燥粉砕装置6へ循環使用する。塩素化合物が除去
されたダストは、循環中、輸送トラブルを起すことがな
い。
【0011】又、ダストDの水洗手段10及び脱水手段
11で発生する塩素化合物を多量に含む水洗液Cは、原
料成形手段3に循環し、前記原料A及び回収ダストDの
原料ペレットやフレークの成形水として循環利用され
る。すなわち、都市ゴミ焼却灰等を使用したセメント
は、高塩基性カルシウムクロロシリケート及び/又はカ
ルシウムクロロアルミネート等の塩素含有鉱物を主成分
とし、セメント化学組成目標値から、都市ゴミ焼却灰中
に含有する塩素量に応じて、前記調合原料A中の塩素量
を所定範囲に調整する必要がある。前記原料塩素化合物
を多量に含む水洗液Cは、これを原料成形水として使用
することにより、原料成分中の塩素含有量を調整するこ
とができる。こうして、水洗液Cを系外に排出すること
なく、すなわち、系外に排出しようとすれば、必要な特
殊水処理を行うこともなく、水洗液Cを有効利用する。
【0012】また、さらにセメント化学組成目標値か
ら、塩素量を調整する必要がある場合は、図2に示すよ
うに、脱水手段11の下流側に塩素濃度調整手段12を
設け、塩化カルシウム等の塩素濃度調整材Fを添加し、
塩素含有量を調整して原料成形手段3に循環使用するこ
ともできる。
【0013】表1は、都市ゴミ焼却灰を使用し、セメン
ト中の塩素量目標値の異なるセメント(イ)、(ロ)を
製造した際、前記回収手段4でダストDを回収する前の
排ガス中の塩化水素濃度、回収ダストD中の塩素含有量
及び脱水手段11下流での水洗脱水後のダスト中の塩素
含有量を測定した結果を示す。表1に示すように、水洗
脱水後のダストは、塩素が大部分洗浄除去され、通常の
セメント原料と同様に輸送上のトラブルを起こすことな
く扱うことができる。
【0014】
【表1】
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、極め
て簡単な方法及び装置により、キルン排ガスダストを効
率的に処理して有効活用する一方、ダストを処理した水
洗液も効果的に活用し、都市ゴミ焼却灰などの塩素を多
量に含む原料を用いて安定したセメントを製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す概略説明図である。
【図2】この発明の別の実施例を示す概略説明図であ
る。
【符号の説明】
1 キルン 2 予熱装置 3 原料成形手段 4 回収手段 5 ファン装置 6 乾燥粉砕装置 7 ファン装置 8 熱風発生装置 9 クリンカクーラ 10 水洗手段 11 脱水手段 12 塩素濃度調整手段 A 原料 B 水 C 水洗液 D 回収ダスト F 塩素濃度調整材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−152927(JP,A) 特開 昭62−252350(JP,A) 特開 昭62−252351(JP,A) 特開 昭63−315129(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 7/24 - 7/28 C04B 7/36 C04B 7/38 C04B 7/44 C04B 7/60 B09B 3/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 都市ゴミ焼却灰などの塩素含有原料を焼
    成するセメントの製造において、キルン排ガス中のダス
    トを回収して水洗し、水洗したダストを原料として再利
    用すると共に、水溶液を原料成形水として利用すること
    を特徴とするキルン排ガスダストの処理方法。
  2. 【請求項2】 原料成形水に塩素濃度調整材を添加する
    ことを特徴とする請求項1記載のキルン排ガスダストの
    処理方法。
  3. 【請求項3】 水洗液を原料及び水洗したダストの造粒
    水として利用することを特徴とする請求項1若しくは2
    記載のキルン排ガスダストの処理方法。
  4. 【請求項4】 水洗液を原料及び水洗したダストの加圧
    成形水として利用することを特徴とする請求項1若しく
    は2記載のキルン排ガスダストの処理方法。
  5. 【請求項5】 都市ゴミ焼却灰などの塩素含有原料を焼
    成するセメントの製造において、キルン排ガス中のダス
    トを回収する手段と、回収したダストを水洗する手段
    と、水洗したダストの脱水手段と、水洗液を利用した脱
    水ダストの成形手段を備えることを特徴とするキルン排
    ガスダストの処理装置。
  6. 【請求項6】 水洗液の塩素濃度調整手段を備えること
    を特徴とする請求項5記載のキルン排ガスダストの処理
    装置。
  7. 【請求項7】 成形手段が造粒機であることを特徴とす
    る請求項5若しくは6記載のキルン排ガスダストの処理
    装置。
  8. 【請求項8】 成形手段が加圧成形機であることを特徴
    とする請求項5若しくは6記載のキルン排ガスダストの
    処理装置。
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