JP4500560B2 - タンクスラッジの有効利用方法 - Google Patents

Description

本発明は、タンクスラッジの有効利用方法に関し、より詳しくは、タンクスラッジ中に含まれる有機物のみならず無機物についても有効利用する方法に関する。

石油系油や石炭系油等の油類は、タンクに貯蔵されてから使用されるのが通例であるが、該タンクは、法令により定期的に開放検査することが決められている。しかし、該タンクの底部には、油に溶けなくなった水アメ状のタンクスラッジが溜まっているため、該タンクスラッジをタンクから取り除く必要がある。
タンクから除去されたタンクスラッジは、非常に粘性が高くて取り扱いづらいものであるため、その大半が焼却処理されているのが現状である。

従来、このようなタンクスラッジを有効利用する方法として、該タンクスラッジをごみ固形燃料から得た炭素質材と混合し、固形燃料化する方法が開示されている（特許文献１）。
特開２００１−２７９２８３号公報

しかしながら、該タンクスラッジには、油が変質した有機物のみならず、タンク内壁等から混入した鉄錆等といった不燃性の無機物が含まれている。そうすると、従来のように該タンクスラッジを固形燃料化して利用した場合には、該不燃性の無機物は燃料として有効利用されないだけでなく、灰分となって再度処理する必要が生じる。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、タンクスラッジを有効利用するに際し、タンクスラッジ中に含まれる可燃性の有機物のみならず、不燃性の無機物についても有効利用することを課題とする。

上記課題を解決すべく、本発明者らが鋭意研究したところ、タンクスラッジに含まれる不燃性の無機物は鉄を主成分とするものであり、セメントクリンカーの構成成分として有効に利用し得るものであること、及び無機粉体とタンクスラッジとを混合して粒状又はスラリー状とすることにより、取り扱い性が極めて良好となることを見出した。
即ち、本発明のタンクスラッジの有効利用方法は、タンクスラッジとか焼されたセメント原料とを混合し、酸化カルシウムと水とを反応させて含水量を低下させ、粒子同士を付着、凝集させて多孔質とし、空隙に前記タンクスラッジの油成分を取り込ませることで粒状又はスラリー状の混合物とし、該混合物をセメント焼成工程に供給することを特徴とする。

本発明に係るタンクスラッジの有効利用方法によれば、タンクスラッジを燃焼させてこれに含まれる有機物を有効利用することができ、しかも不燃性の無機物についてもセメントクリンカーの成分として有効利用することができる。さらに、タンクスラッジとか焼されたセメント原料とを混合して粒状又はスラリー状としているため、取り扱い性のみならずセメント焼成工程に供給された際の他のセメント原料との混合状態が良好となる。

また、か焼されたセメント原料をタンクスラッジと混合すると、タンクスラッジ中の水と反応して含水量を低減させるだけでなく、粒子が多孔質となってその空隙に油成分を取り込む作用を奏するため、混合物の取り扱い性がより一層容易なものとなる。しかもか焼されたセメント原料は、当然ながら焼成すべきセメントと同じ成分で構成されているため、これらをセメント焼成工程へ添加してもセメント成分が変動するおそれがない。

また、本発明は、前記タンクスラッジの有効利用方法において、好ましくは、前記タンクスラッジに含まれれる鉄分をセメント原料として算入し、セメント成分を調整することを特徴とする。タンクスラッジ中の不燃性の無機物は主として鉄分から構成されているため、該鉄分をセメント原料として算入してセメント成分の調整を行うことにより、所望の化学組成を有するセメントを焼成することが可能となる。

また、本発明は、前記タンクスラッジの有効利用方法において、好ましくは、前記混合物を、前記セメント焼成工程におけるか焼炉又はセメントキルンの窯尻に供給することを特徴とする。前記混合物をか焼炉又はセメントキルンの窯尻に供給することにより、タンクスラッジ中の有機物を直ちに燃焼させてその熱量をセメント焼成に必要な熱量として有効利用することができ、さらに不燃性の無機物をセメントキルンにおいて他のセメント原料とともに焼成して、セメントの構成成分として有効利用することができる。

以上のように、本発明に係るタンクスラッジの有効利用方法によれば、タンクスラッジ中に含まれる可燃性の有機物を有効利用できるだけでなく、不燃性の無機物についてもセメント原料として有効利用することができる。

以下、本発明に係るタンクスラッジの有効利用方法について、図面を参照しつつ更に詳細に説明する。

図１は、本発明のタンクスラッジの有効利用方法に好適に使用されるタンクスラッジ利用装置の一実施形態を概念的に示したフロー図である。図１に示すように、本実施形態の利用装置は、処理対象であるタンクスラッジを貯留するためのタンクスラッジストレージ１と、無機粉体を貯留するための無機粉体タンク２と、該タンクスラッジと無機粉体とを撹拌混合して粒状又はスラリー状の混合物とするための撹拌混合機３と、該混合物を貯留するための混合物貯留タンク４と、該混合物を一時的に貯留してセメント焼成工程への供給量を制御するための中間ビン５と、中間ビン５から切り出された前記混合物をか焼炉１０へ投入するための投入用スクリューコンベア６と、中間ビン５から切り出された前記混合物を窯尻１１へ投入するための投入用プッシャー７とを備えている。

次に、斯かるタンクスラッジ利用装置を用いたタンクスラッジの有効利用方法の一実施形態について説明する。

まず、本発明の処理対象であるタンクスラッジを、タンクスラッジストレージ１に貯留するとともに、無機粉体を無機粉体タンク２に貯留する。
タンクスラッジは、石油系油又は石炭系油の貯蔵タンクの底部に堆積した堆積物や、石油系油又は石炭系油用の各種機器の清掃時等に排出される油混じりの泥分といった油含有の高粘度廃棄物であり、可燃性の有機物と不燃性の無機物とから構成されたものである。

一方、該タンクスラッジと混合する無機粉体としては、セメント又はか焼されたセメント原料の少なくとも何れか一方を用いることができる。セメントを無機粉体としてタンクスラッジと混合すると、タンクスラッジ中の水分とセメントとが水和反応して混合物の含水量が低下させることができる。そして、該水和物を含む混合物は、粒子同士が付着し凝集することによって多孔質となり、その空隙にタンクスラッジ中の油成分が取り込まれるため、これらの混合物を極めて容易に粒状とすることができる。

また、か焼されたセメント原料をタンクスラッジと混合すると、該か焼されたセメント原料中の酸化カルシウムが水と反応して混合物の含水量を低下させ、しかも上記と同様の作用によって多孔質となり、その空隙にタンクスラッジ中の油成分が取り込まれるため、これらの混合物を容易に粒状とすることができる。加えて、酸化カルシウムと水との反応熱によってタンクスラッジが暖められて粘度が低下するため、該混合物の取り扱い性がさらに良好となる。
さらに、これらセメントクリンカーおよびか焼されたセメント原料をセメント焼成工程に添加しても、セメントクリンカー組成を変動させるおそれがないため、成分の調整が煩雑となることもない。

このような理由から、前記セメントクリンカーとしては、タンクスラッジが投入されるセメント焼成工程にて産出されるセメントクリンカーを好適に使用することができ、また、か焼されたセメント原料としては、同じくセメント焼成工程のか焼炉から抜き出したセメント原料を好適に使用することができる。

また、無機粉体として、下水汚泥脱水ケーキ又は廃白土の少なくとも何れか一方を添加することもできる。
下水汚泥脱水ケーキには、粘土鉱物が含まれているため、該下水汚泥脱水ケーキをタンクスラッジと混合すると、層間吸着作用および付着、凝集作用により造粒するという効果がある。

一方、廃白土は、白土が油の脱色等に使用された後のものである。よって、該廃白土は多くの油成分を含んでおり、これをセメント焼成工程に添加すると、タンクスラッジと同様に熱量の有効利用を図ることができる。また、廃白土の無機成分は主にシリカ、アルミナであるため、セメント焼成工程へ供給することにより、これらをセメント成分として有効利用することができる。

次に、これらタンクスラッジおよび無機粉体をタンクスラッジストレージ１および無機粉体タンク２からそれぞれ混合撹拌機３へ供給し、撹拌混合する。タンクスラッジと無機粉体とを撹拌混合して調製する混合物の状態としては、輸送およびセメント焼成工程に支障のない程度の粒状又はスラリー状とすることが好ましい。具体的には、粒径が０．１〜２０ｍｍ程度であるような粒状とするか、或いは粘度が５０〜１０００００であるようなスラリー状とすることが好ましい。
また、タンクスラッジと無機粉体との配合割合については特に限定されず、タンクスラッジの性状および無機粉体の特性等を考慮して、混合物が上述のような状態となる範囲とすることが好ましい。具体的には、タンクスラッジ１００重量部に対して、無機粉体を５０〜１０００重量部混合することが好ましい。

また、該撹拌混合機３における具体的な撹拌混合手段としては、無機粉体とタンクスラッジとを上述のような混合物にし得るものであれば特に限定されず、コンクリートの混練に使用される各種混練装置を使用することができる。該混練装置としては、例えばパン型ミキサーや２軸強制ミキサーなどの一般的な強制練りミキサ等を挙げることができる。

そして、このようにして調製した粒状又はスラリー状の混合物を、混合物貯留タンク４から切り出し、コンベア、中間ビン５を経由させた後、投入用スクリューコンベア６によってか焼炉へ投入するとともに、投入用プッシャー７により窯尻へ投入する。

上述のように、タンクスラッジは、可燃性の有機物のみならず不燃性の固形物をも含むものであるため、前記分散液をセメント焼成工程に供給すると、不燃性の固形物がセメント成分としてセメント中に添加されることとなる。そこで、本発明では、タンクスラッジに含まれる不燃性の無機物のうちの鉄分に着目し、好ましくは該鉄分をセメント原料として算入することにより、セメント成分の調整を行うこととする。即ち、一般的なポルトランドセメントの製造には、石灰原料、粘土質原料、けい酸質原料、酸化鉄原料、せっこうといったセメント原料が使用され、それぞれの含有成分に基づいてセメント成分の調整が行われるが、本発明においては、投入用スクリューコンベア６および投入用プッシャー７から供給されるタンクスラッジ由来の鉄分もセメント原料として算入し、セメント成分の調整を行う。

具体的には、まず、タンクスラッジストレージ１中に貯留されたタンクスラッジの一部を採取し、該タンクスラッジ中に含まれる鉄分の割合を測定する。そして、投入用スクリューコンベア６および投入用プッシャー７より供給する混合物量から鉄分量を求め、これをセメント原料としての鉄分として算入し、それに応じて他のセメント原料としての鉄分（即ち、酸化鉄原料）の配合量を減らすことにより、セメント成分の調整を行う。

尚、前記実施形態では、タンクスラッジと無機粉体とをセメント焼成工程に付随する設備で行う場合を説明したが、本発明はこのような場合に限定されない。即ち、タンクスラッジの発生場所（即ち、油の貯留タンクの近傍）においてタンクスラッジと無機粉体とを混合してもよい。

また、無機粉体としては、セメント、か焼されたセメント原料、下水汚泥脱水ケーキおよび廃白土の２種以上を同時に用いても良い。

本発明にタンクスラッジの有効利用方法は、石油系油および石炭系油の貯留タンクに堆積するタンクスラッジを処理する際、有効に活用することができる。

本発明のタンクスラッジの有効利用方法に使用されるタンクスラッジ利用装置の一実施形態を模式的に示した図。

符号の説明

１ タンクスラッジストレージ
２ 無機粉体タンク
３ 撹拌混合機
４ 混合物貯留タンク
５ 中間ビン
６ 投入用スクリューコンベヤ
７ 投入用プッシャー

Claims (3)

1. タンクスラッジとか焼されたセメント原料とを混合し、酸化カルシウムと水とを反応させて含水量を低下させ、粒子同士を付着、凝集させて多孔質とし、空隙に前記タンクスラッジの油成分を取り込ませることで粒状又はスラリー状の混合物とし、該混合物をセメント焼成工程に供給することを特徴とするタンクスラッジの有効利用方法。
2. 前記タンクスラッジに含まれる鉄分をセメント原料として算入し、セメント成分の調整を行うことを特徴とする請求項１記載のタンクスラッジの有効利用方法。
3. 前記混合物を、前記セメント焼成工程におけるか焼炉又はセメントキルンの窯尻に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載のタンクスラッジの有効利用方法。