JP5567368B2 - Raw material manufacturing equipment for cement manufacturing and manufacturing method of raw fuel for cement manufacturing - Google Patents
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Description
本発明は、セメント製造用原燃料製造設備及びセメント製造用原燃料の製造方法に関する。 The present invention relates to a raw fuel production facility for cement production and a method for producing a raw fuel for cement production.
従来、厨芥等の有機廃棄物の処理量が増大しているため、その有効な処理方法及び再利用方法に関して多くの提案、試みがなされている。一つの方法として、回転発酵槽を用いて有機廃棄物を発酵処理(コンポスト化)することが提案されている。 Conventionally, since the amount of organic waste such as soot has increased, many proposals and attempts have been made regarding effective treatment methods and reuse methods. As one method, it has been proposed to ferment (compost) organic waste using a rotary fermenter.
例えば、セメントキルン等のセメント製造設備を、廃棄物の処理に有効に活かすため、ロータリーキルン又はロータリードライヤーを用い、ゴミ袋に収容された都市ゴミ等の廃棄物をそのままロータリーキルン又はロータリードライヤーに投入し、発酵処理する方法等が提案されている(特許文献1〜3)。 For example, in order to make effective use of cement kilns and other cement manufacturing equipment for the disposal of waste, using a rotary kiln or rotary dryer, waste such as municipal waste stored in garbage bags is directly put into the rotary kiln or rotary dryer. A method of performing a fermentation process has been proposed (Patent Documents 1 to 3).
従来、この方法を実施するためのセメント製造工場は、例えば、図3に示すように、セメント製造設備300に、セメント製造用原燃料製造設備400を付設している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cement manufacturing factory for carrying out this method has a cement manufacturing raw
この形態では、セメント製造用原燃料製造設備400の発酵処理装置402に、都市ゴミの投入口420から都市ゴミを、都市ゴミに加えて下水汚泥の投入口422から下水汚泥を投入する。さらに、貯蔵兼発酵用処理タンク406から発酵処理品の一部をライン432を通じて発酵処理装置402に戻す。
In this embodiment, municipal waste is introduced from the
廃棄物は、発酵処理装置402内を移動し、三日間経過後取出口428から発酵処理品を取り出す。発酵中、入口部側では、自然界に生息する発酵菌により、易分解成分の好気的分解作用のような機序によって発酵が進行する。
The waste moves in the
得られた発酵処理品は、磁選機408、高ガウス選別機414、アルミニウム選別機416によって、鉄、ステンレス、アルミニウムを各々除去し、これらの再資源化を図る。さらに、一次破砕機410、トロンメル412、二次破砕機418によって、発酵処理品を適切な粒度に調整する。
The obtained fermented processed product is made to remove iron, stainless steel, and aluminum by using a
一方、上記セメント製造設備300では、セメント製造用原燃料製造設備400の運転を併行してセメントを製造する。
On the other hand, in the
ここで、従来、発酵処理装置402内への都市ゴミ等の投入は、ゴミ収集車から都市ゴミ等をバケットに投棄し、バケットをスキップコンベヤによって移動し、移動したバケットを発酵処理装置402側に傾倒することによって行われている。しかし、都市ゴミ等が投棄されたバケットがスキップコンベヤによって移動している間、他のゴミ収集車はバケットに投棄することができないので、バケットが戻ってくるまで待たされてしまう。また、都市ゴミ等は酸性が強いため、設備が腐食しやすく、設備のメンテナンスに手間がかかる。
Here, conventionally, city garbage etc. are put into the
発酵処理品から金属等のコンポスト化せず、セメント製造用の原燃料としては無用な異物を除去するための異物の分離、除去装置の一つであるトロンメル412は、回転篩であり、発酵処理品として適度の粒度合いを備えた発酵処理品をセメント製造用原燃料として篩い分けるための装置である。しかし、トロンメル412のスリットを通る生ゴミ、紙ゴミ等がウェットな状態であるため、スリットが目詰まりしやすく、メンテナンスが非常に大変である。また、設備周辺の温度が高く、作業環境が非常に悪い。
Trommel 412, which is one of separation and removal devices for removing foreign matters that are not used as raw fuel for cement production, is not a compost of fermented products and is used as a raw material for cement production. It is an apparatus for sieving a fermented processed product having an appropriate degree of grain as a raw material for cement production. However, because garbage, paper waste, etc. that pass through the slits of the
本発明は上記事情に鑑み、設備のメンテナンスを容易に行うことができ、かつ、作業効率を改善できるセメント製造用原燃料製造設備及びセメント製造用原燃料の製造方法を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a raw material production facility for cement production and a production method of a raw material fuel for cement production that can easily perform maintenance of the facility and improve work efficiency. .
上記の課題を解決するため、本発明においては、廃棄物の投入口にホッパーが設けられており、廃棄物をゴミ収集車から前記ホッパーへ直接投入することができる発酵処理装置を備えることを特徴とするセメント製造用原燃料製造設備を提供する。
本発明においては、廃棄物をゴミ収集車から前記ホッパーへ直接投入するために、スロープを備えることが好適である。
本発明においては、廃棄物中又は発酵処理品中の異物を除去するための異物の分離、除去装置をさらに含み、前記分離、除去装置がトロンメルを含まないことが好適である。
また、廃棄物を発酵処理装置へ直接投入し、前記発酵処理装置にて前記投入された廃棄物を発酵処理し、前記発酵処理した発酵処理品を貯蔵倉庫に貯蔵し、前記貯蔵品をセメント製造設備に搬入し、前記セメント製造設備に搬入された発酵処理品をセメント製造用原燃料として使用することを特徴とするセメント製造用原燃料の製造方法を提供する。
In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized in that a hopper is provided at a waste inlet, and a fermentation treatment apparatus capable of directly feeding waste from a garbage truck to the hopper is provided. To provide raw fuel production equipment for cement production.
In the present invention, it is preferable to provide a slope in order to put waste directly from the garbage truck into the hopper.
In the present invention, it is preferable that the apparatus further includes a foreign matter separation / removal device for removing the foreign matter in the waste or the fermented product, and the separation / removal device does not contain a trommel.
In addition, the waste is directly input to the fermentation processing apparatus, the input waste is fermented by the fermentation processing apparatus, the fermented processed product is stored in a storage warehouse, and the stored product is manufactured as cement. Provided is a method for producing a raw material fuel for cement production, characterized in that the fermented processed product carried into the facility and used in the cement production facility is used as a raw material fuel for cement production.
本発明のセメント製造用原燃料製造設備及びセメント製造用原燃料の製造方法により、設備のメンテナンスを容易に行うことができ、かつ、作業効率を改善することができる。 According to the raw material production facility for cement production and the production method of raw material fuel for cement production according to the present invention, maintenance of the facility can be easily performed and work efficiency can be improved.
以下、本発明に係るセメント製造用原燃料製造設備及びセメント製造用原燃料の製造方法について図1を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1は本発明に係るセメント製造用原燃料製造設備の一実施の形態を示す概念図である。このセメント製造用原燃料製造設備200に、セメント製造設備100を付設している。セメント製造設備100は、ロータリーキルン(セメントキルン)102、クリンカクーラ103、仮焼炉104、サスペンジョンプレヒータ106を主要な設備として含む。
Hereinafter, although the raw fuel manufacturing equipment for cement manufacture and the manufacturing method of the raw fuel for cement manufacture according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a raw fuel production facility for cement production according to the present invention. A
ロータリーキルン102は、バーナ108を備える。該バーナ108は、後述する発酵処理品、微粉炭等の固体燃料を供給するための図示しない吹き込み風車、重油等の液体燃料を供給するための供給ポンプ110および空気を供給するための図示しない空気吹き込み風車等の空気供給手段を備える。ロータリーキルン102は、円筒型のドラムを図示しない支持ローラで支持し、図示しない電動モータ等の回転手段によって回転できる。そして、セメント原料(セメント調合原料ともいう)の送入部分からセメントクリンカの落口に向かって緩い勾配を持って傾斜して設置されている。セメント原料は、プレヒータ最下段のサイクロン107で捕集された後、投入され、ロータリーキルン102内壁の内張り煉瓦に付着したコーテイング上を回転しながら持ち上げられ、下降し、これを繰り返す。そして、バーナ108で形成される火焔の輻射熱によってセメント原料を焼成する。
The
クリンカクーラ103は、ロータリーキルン102から排出されたセメントクリンカを冷却するための手段である。クリンカクーラ103は、数室に区切られており、各室の下部エアー室に設置された冷却用風車112によって供給された空気によって冷却される。
The
仮焼炉104は、セメント原料の仮焼を行うための装置であり、セメント原料の仮焼を行うためのバーナ114を備える。バーナ114は、後述する発酵処理品、微粉炭等の固体燃料を供給するための図示しない吹き込み風車、重油等の液体燃料を供給するための供給ポンプ116および図示しない空気吹き込み風車等の空気供給手段を備える。仮焼炉104は、セメント原料の仮焼を行うことによって、脱炭酸率を向上させ、ロータリーキルン102の熱負荷を下げることによって、焼成を確実にし、ロータリーキルン102自体の機械的保護に寄与する。また、これと同時に、ロータリーキルン102からの排熱を有効に活用し、セメント製造工場全体の熱効率を向上させる。
The calcining
サスペンジョンプレヒータ106は、セメント原料を予熱するための装置であり、サイクロン107を多段に重ねた構成となっている。各々のサイクロン107において、気体成分と固体成分の分離が行われ、セメント原料をダクト内で気流中にサスペンドしながらセメント原料と気体との間で熱交換を行い、セメント原料の予熱を行う。
The
一方、セメント製造用原燃料製造設備200は、廃棄物をセメント製造用の原燃料として有効利用することを目的として廃棄物の発酵処理(コンポスト化)を行うための設備であり、発酵処理装置202、貯蔵兼発酵処理用タンク204、206を含む。さらに、このセメント製造用原燃料製造設備200は、発酵処理装置202の後段に、異物の分離、除去装置208〜218を備えている。この発酵処理装置202も、前述したロータリーキルン102と同様、円筒型のドラムを図示しない支持ローラで支持し、図示しない回転手段によって回転するようにしたものである。一般に、セメント製造に用いられるロータリーキルンは、セメント焼成の際の耐火性能を保つために、内張り煉瓦で内壁を保護している。しかし、発酵処理装置202では、この内張り煉瓦を除去する。この内張り煉瓦を除去することによって、発酵処理装置202内に廃棄物を投入して処理した場合、廃棄物の移動が容易になるとともにロータリーキルンを回転させるための消費エネルギーが大幅に減少する。また、攪拌設備、仕切板の取り付けが容易となる。発酵処理装置202は、内張り煉瓦除去後のロータリーキルンの内径が2〜7mであって、1.0〜6.0%好ましくは1.2〜1.6%の傾斜で設置することが好適である。
On the other hand, the raw
また、発酵処理装置202は、保温材でその周囲を被覆している。これは、発酵用原料を発酵させる際の保温を図り、発酵の促進、均一化を行うためである。被覆する部位としては、発酵処理装置202の外壁全長とするのが好適である。保温材は、ロックウールやグラスウール等の軽量で断熱性のあるものを使用し、発酵処理装置202の外壁を適当な厚みで被覆することが好適である。
In addition, the
発酵処理装置202の内部は、仕切り板によって4〜5室に仕切られている。通常の運転状態において、三日間、発酵処理装置202に滞留する。上記仕切板は、被処理品である廃棄物を堰き止める一方、通風を確保できる構造、すなわちスリット状、穿孔板状等の通風可能な構造となっている。以上の他、従来のロータリーキルン式発酵装置に内蔵されている攪拌設備、加熱設備、もしくは処理物の移動設備を必要に応じて適宜取り付けることができる。
The inside of the
発酵処理装置202の入口部は、既設のサスペンジョンプレヒータと切り離されている。そして、そこには、例えば、都市ゴミの投入口220、下水汚泥の投入口222、戻し分の発酵処理品を投入する投入口224および発酵ガス引出口226が設けられている。この発酵ガス引出口226に対しては、排気手段として換気用風車219が設けられ、これによって発酵処理装置202内の発酵ガスを引き出し、セメント製造設備100に送ることができるようになっている。発酵処理装置202の出口部は、既設のクリンカクーラと切り離し、発酵品の取出口228を設ける。また、空気吹込口227を設け、この空気吹込口227には、給気手段として空気吹き込み風車229を設け、これによって給気を行うことができる。空気吹き込み風車229は、大気とクリンカクーラ103からのクーラー排気とを適宜混合できるように構成されている。発酵処理装置202の入口部と出口部は既設の状態と同じでも逆でも構わない。なお、上記した発酵処理装置202の入口部の投入口220、222、224は、原料投入時以外密閉され、発酵ガス引出口226、空気吹込口227も通風を行う時以外は、密閉され、発酵処理装置202は、基本的に密閉構造とする。
The entrance of the
図2は本発明に係る廃棄物を直接投入することができるセメント製造用原燃料製造設備の一実施の形態を示す概念図である。発酵処理装置202の都市ゴミの投入口220には、ホッパー262と原料押込みプッシャー263が設けられている。ゴミ収集車260からホッパー262へ廃棄物を直接投入できるように、スロープ261が設けられている。廃棄物はホッパー262へ直接投入され、原料押込みプッシャー263によって発酵処理装置202内に投入される。廃棄物を直接投入することができるため、ゴミ収集車が待たされることなく、円滑に投入することができる。また、設備が腐食することもなく、設備のメンテナンスにかかる負担を軽減することができる。
ホッパー262は、ゴミ収集車260から廃棄物を投入する際に、廃棄物がこぼれない程度の十分な開口を有することが必要である。例えば、大型車である4t車タイプのゴミ収集車の投入口(廃棄物を排出する際には排出口)の寸法は、一般的に、幅1700mm、高さ950mm程度であることから、ホッパー262開口径は、それ以上の寸法が必要である。ホッパー262の容積は、ゴミ収集車260一台分の積載容積の複数台分とする。例えば、前述した4t車タイプのゴミ収集車の積載容積は、約8m3程度であることから、ホッパー262の容積は、例えば、30〜50m3程度とする。
スロープ261の傾斜角度は、設置面積を小さくする観点から、より高角度であることが望ましく、ゴミ収集車260が安全に走行することができる最大の角度とすることが望ましい。例えば、12〜14°程度とする。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an embodiment of a raw fuel production facility for producing cement that can directly input waste according to the present invention. A
The
The inclination angle of the
上記貯蔵兼発酵処理用タンク204、206は、発酵処理装置202と同様の保温材でその周囲を被覆する。これは、発酵処理装置202での発酵をさらに進めるための保温を図り、発酵の促進を行うためである。被覆する部位としては、その外壁全長とするのが好適である。
The storage /
さらに、この貯蔵兼発酵処理用タンク204、206にも図示しないエアー供給手段を設けている。好気条件を確保し、養生を促進するためである。発酵処理装置202における発酵は、コンポスト化という観点からは、いわゆる一次発酵と呼ばれる処理であり、必要に応じて発酵をさらに進めることにより、いわゆる二次発酵まで終了させれば、堆肥としての製品化も可能である。貯蔵兼発酵処理用タンク206には定量引出機を設けている。定量引出機からの発酵処理品は、セメント製造設備100への供給ライン230と、発酵処理装置202への戻しライン232のいずれにも供給可能となっている。
Further, the storage and
発酵処理装置202の後段に設けられた機器208〜218は、発酵処理品から金属等のコンポスト化せず、セメント製造用の原燃料としては無用な異物を除去するための異物の分離、除去装置である。分離、除去装置は、トロンメルを含まないことが好ましい。トロンメルが設けられると、トロンメルのスリットを通る生ゴミ、紙ゴミ等がウェットな状態であるため、スリットが目詰まりしやすく、メンテナンスが非常に大変である。また、設備周辺の温度が高く、作業環境が非常に悪いためである。従来、トロンメルは分離、除去装置として必要であったが、破砕機等をスケールアップすることで補うことができるため、必ずしも必要ではない。
ベルトコンベア209に付設された磁選機208は、ベルトコンベア234、スキップコンベア236によって運ばれてくる発酵処理品から磁石によって主として鉄を除去するためのものである。なお、この磁選機208は、この実施の形態では一段のみ設けているが2以上の多段のものとしても設計できる。一次破砕機210は、このような鉄を除いた発酵処理品を一次破砕する。高ガウス選別機214は、一次破砕機210からのステンレス、アルミニウム等を包含する部分を受ける装置である。この装置は、ステンレスとその他のものとに被処理品を分ける。その他のものとは、アルミニウムとセメント製造用原燃料とを包含する部分である。アルミニウム選別機216は、ステンレスを除去した後の部分から、アルミニウムとセメント製造用原燃料として適する部分を分けるための装置である。このセメント製造用原燃料として適合する部分は、二次破砕機218に送られる。二次破砕機218は、一次破砕機210で破砕しきれなかったセメント製造用原燃料適合部分を好適な粒度に調整するための装置である。ここで得られたセメント製造用原燃料は、ベルトコンベア239を介してベルトコンベア240に送られる。発酵処理装置202の後段のこれらの異物の分離、除去装置は、換気手段を設けた建屋の中に設置し、できるだけ外部に発酵処理品等からの臭気が漏れないようにする。
The
次に、以上の構成を備えたセメント製造工場の作用について説明する。本実施の形態では、セメント製造工場内に設置された上記したセメント製造用原燃料製造設備200で、セメント製造用原燃料を製造する。セメント製造用原燃料製造設備200の発酵処理装置202には、都市ゴミの投入口220から都市ゴミを投入する。投入する都市ゴミの成分は、水分15〜60重量%、可燃分30〜60重量%、灰分3〜30重量%が好ましい。投入する際、都市ゴミの破袋等の前処理は行わない。さらに、都市ゴミに加えて下水汚泥の投入口222から下水汚泥を投入する。投入する下水汚泥の成分は、水分50〜90重量%、可燃分6〜35重量%、灰分2〜15重量%が好ましい。都市ゴミと下水汚泥を同時に投入するのは、都市ゴミと下水汚泥を同時に処理することにより、廃棄物処理の効率化を図るとともに、下水汚泥の持つ水分によって発酵用原料としての含水率を適切に調整し、発酵状態を良好に保つためである。仮に、発酵適性含水率を45〜60重量%とした場合、混合物中の下水汚泥の比率は、重量比で0〜85%が好適である。なお、混合物中の可燃分は、10〜60重量%、灰分は、2〜30重量%が好ましい。なお、必要に応じて、肥料(尿素、硫安、塩化アンモニウム等)、水、水分調整材(稲わら、もみがら、おがくず、紙、木片等)、空隙保持用の切断ゴムタイヤ等を添加する。発酵菌は、発酵処理品を原料戻しすることによっても供給することができる。
Next, the operation of the cement manufacturing plant having the above configuration will be described. In the present embodiment, the cement manufacturing raw fuel is manufactured by the cement manufacturing raw
さらに、貯蔵兼発酵用処理タンク206から発酵処理品の一部をライン232を通じて発酵処理装置202に戻す。これは、発酵処理装置202内の菌体の安定化を図り、発酵処理品の品質を安定させる等の目的のためである。
Further, a part of the fermented product is returned from the storage and
廃棄物は、発酵処理装置202内の4〜5室のうち、まず最も入口部に近い部屋に投入される。各室の間には仕切りがあるが、廃棄物は、その仕切りに設けられた開口部を通して各部屋間を移動して行く。そして、三日間経過後取出口228から発酵処理品を取り出す。前述したように、発酵処理装置202は、1.0〜6.0%の傾斜を持って設置されており、その回転によって、発酵中の被処理物は容易に移動する。なお、発酵処理期間中、発酵処理装置202は、例えば内張り煉瓦を撤去した内径を4〜5mとして、0.5〜3.0rpmのスピードで回転させることが好ましい。
Of the 4-5 rooms in the
発酵中、入口部側の部屋では、自然界にどこにでも生息する発酵菌(好熱性細菌、一般細菌、放線菌類)により、易分解成分の好気的分解作用のような機序によって発酵(コンポスト化)が進行し、24時間以内に投入原料の温度が場合によって70℃にまで達する。そして、発酵処理装置202内において、原料である廃棄物は、一般に一次発酵と呼ばれる発酵工程を完了する。すなわち、好気的条件下で不安定な有機物(炭水化物、タンパク質等)が悪臭の少ない貯蔵のきく安定な物質へと変換される。なお、上記した部屋の温度は、適切な温度センサーでモニターする。そして、給気手段によって供給するエアーの温度、廃棄物の投入割合等をモニターされた温度に対応して制御することにより、発酵処理装置202内の温度を適切に調整することができる。発酵処理中、発酵処理装置202が上記した回転速度で回転することによって、都市ゴミのゴミ袋等の袋は破袋し、発酵処理に支障を来すことはない。このようなゴミ袋等は、発酵処理装置202の回転によって掻き上げられ、落下し、落下を繰り返すことによって、ほとんどのものが最初の室で破袋する。
During the fermentation, fermenting bacteria (thermophilic bacteria, general bacteria, actinomycetes) that inhabit everywhere in the natural environment are fermented (composted) by a mechanism such as aerobic degradation of readily degradable components. ) And the temperature of the feedstock reaches up to 70 ° C. within 24 hours. And in the
一方、発酵処理中、発酵ガス引出口226からは、換気用風車219によって発酵処理装置202内の発酵ガスを引き出し、配管を通じてセメント製造設備100の仮焼炉104等に送る。これによって、発酵工程で発生するアンモニア等が分解され、排ガスが脱臭される。また、発酵処理品の出口側に設けた空気吹込口227から空気吹き込み風車229によって給気を行ない、発酵処理装置202内の好気条件を保つ。これによって、好気性菌による発酵を維持することができる。ここで、前述したように空気吹き込み風車229は、大気とクリンカクーラ103のクーラー排気とを適宜混合できるように構成されているので、給気の際の温度を適切に設定することができる。50℃以上の温度で一日暴露すると、各種の有害菌は殺菌もしくは不活性化されて衛生的に安全である。一方、好気性菌の発酵速度は、60℃程度で最も促進される。これらを勘案すると、温度を55〜60℃程度に制御することが好適といえる。そこで、大気の温度に応じて、適宜クーラー排気の添加割合で調整し、供給する空気の温度を適切に設定することができる。この他、上記給気における空気をセメント製造装置で発生する種々の廃熱で予熱しつつ給気を行っても良い。
On the other hand, during the fermentation process, the fermentation gas in the
以上のような三日間の発酵経過後、発酵処理品の好適な性状は、以下の通りである。大腸菌群数(衛生指標微生物、JISK0102−1993に規定される工場排水試験方法−細菌試験により定量する。):103個/g以下この指標は、チフス菌、サルモネラ菌等の有害菌が存在しないことの指標であり、この値を満足することによってこのような有害菌の不存在を確認できる。有機性廃棄物の粒度組成:20mm以下のものが90%(重量比)以上セメント製造用原燃料として用いるためには、この程度の粒度組成を満たすことが好ましい。発酵処理品の組成は、含水率40〜60重量%、可燃分10〜55重量%、灰分4〜20重量%に調整することが好ましい。発熱量は、1500kcal/kg(乾燥ベース)以上となることが好ましい。このような仕様を満足する発酵処理品であれば、セメント製造用原燃料として特段さらなる処理を施さなくても、投入位置に投入することもできる。 After the above three days of fermentation, suitable properties of the fermented product are as follows. E. coli group count (sanitary indicator microorganisms, factory drainage test method prescribed in JIS K0102-1993-quantified by bacterial test): 10 3 / g or less This indicator should be free of harmful bacteria such as Salmonella typhi and Salmonella The absence of such harmful bacteria can be confirmed by satisfying this value. In order to use organic waste having a particle size composition of 20 mm or less as a raw material for cement production of 90% (weight ratio) or more, it is preferable to satisfy this level of particle size composition. The composition of the fermented product is preferably adjusted to a moisture content of 40 to 60% by weight, a combustible content of 10 to 55% by weight, and an ash content of 4 to 20% by weight. The calorific value is preferably 1500 kcal / kg (dry basis) or more. If it is a fermented processed product satisfying such specifications, it can be charged into the charging position without any further processing as a raw material for cement production.
以上のようにして得られた発酵処理品は、磁選機208、高ガウス選別機214、アルミニウム選別機216によって、鉄、ステンレス、アルミニウムを除去し、これらの再資源化を図る。さらに、一次破砕機210と二次破砕機218とによって、発酵処理品を適切な粒度に調整する。このように破砕装置を多段に設けることによって、セメント製造用原燃料として用いる際の品質を好適なものとすることができる。また、本発明では、プラスチック廃棄物は除去していない。これは、プラスチック廃棄物をそのままセメント製造用原燃料の一部として利用する意図からである。これらの一、二次破砕機210、218を用いることによって、プラスチック廃棄物も適度の大きさに寸断される。ベルトコンベア240で回収した発酵処理品は、セメント製造用原燃料として貯蔵兼発酵処理用タンク204、206に送られる。本実施の形態では、バケットエレベータ242、243によって寸胴型の貯蔵兼発酵処理用タンク204、206に発酵処理品を送る。これらの貯蔵兼発酵処理用タンク204、206に送られた発酵処理品は、循環系統によって循環される。すなわち、タンク204、206の下にはベルトコンベア244、246が設けられており、これらに一部取り出された発酵処理品は、バケットエレベータ248で垂直輸送され、再度貯蔵兼発酵処理用タンク204、206に循環される。これによって、好気状態が保たれ、このような混合処理により発酵処理品のセメント製造用原燃料としての均質化を図ることができる。そして、発酵処理品は、ベルトコンベア250を経て、ライン230からセメント製造設備100にセメント製造用原燃料として供給され、あるいは一部ライン232を経て発酵処理装置202に戻される。
The fermented processed product obtained as described above is subjected to removal of iron, stainless steel, and aluminum by the
一方、上記セメント製造設備100では、セメント製造用原燃料製造設備200の運転と併行してセメント原料の処理を行う。すなわち、サスペンションプレヒータ106における各サイクロン107でセメント原料の予熱、仮焼炉104で仮焼、ロータリーキルン102で焼成を行う。本実施の形態では、ロータリーキルン102における焼成のための燃料もしくは仮焼炉104における仮焼のための燃料として、得られたセメント製造用原燃料を貯蔵兼発酵処理用タンク206からライン230を通して、ロータリーキルン102の窯尻または仮焼炉104に供給する。また、発酵処理装置202からの発酵ガスを仮焼炉104(ロータリーキルン102でも良い)に送り、高熱下で脱臭を行う。このような脱臭操作によって、脱硝の効果も得られる。なお、異物の分離、除去装置を囲む建屋からの空気も同様に脱臭することができる。
On the other hand, in the
一方、本発明に係るセメント製造用原燃料製造設備及びセメント製造用原燃料の製造方法は、図1の実施の形態について説明したが、本発明は、このような実施の形態に限定されるものではなく、当業者にとって自明な修飾、変更、付加は、全て本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記実施の形態では、処理対象を都市ゴミとしたが、コンポスト化が可能な他の有機廃棄物であっても勿論本発明を実施することができる。 On the other hand, the raw material production facility for cement production and the production method for raw material fuel for cement production according to the present invention have been described with respect to the embodiment shown in FIG. 1, but the present invention is limited to such an embodiment. Instead, modifications, changes and additions obvious to those skilled in the art are all included in the technical scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the object to be treated is municipal waste, but the present invention can of course be implemented even with other organic waste that can be composted.
上記発酵処理装置202は、ロータリーキルンの入口/出口をセメント製造時と同一としているが、必ずしも同一でなくても良い。これを逆転して用いることもできる。そのような際は、ロータリーキルンの傾斜を逆転させて使用する必要がある。
In the
上記発酵処理装置202は、4〜5に区分し、発酵処理を三日間行うこととしている。しかし、区分の仕方はこれに限定されない。場合によって、3室以下のより少ない区分、または6室以上のより多い区分とすることもできる。また、発酵処理期間は、三日間に限らず、有害な微生物が死滅するのであれば、三日間未満のより少ない期間であっても良い。セメント製造用原燃料として使用する目的の場合、いわゆる一次発酵が終了していれば良く、完全な堆肥化までは必要がないからである。なお、完全な堆肥化を図る場合には、前述したように貯蔵兼発酵処理用タンクを利用して熟成することができる。上記貯蔵兼発酵処理用タンク204、206は、二つを設けているが、さらに複数のものを設けるようにすることもできる。また、これらのタンク204、206は、内蔵物を取り出しやすくするため寸胴型のものとしたが、末広型のものとすることができる。より内蔵物を取り出しやすくするためである。貯蔵用タンクとしては、その他セメントキルンに併設されていたプレヒータ設備を用いることができる。プレヒータ設備としては、仮焼炉、サイクロン、ダクト部等を挙げることができる。このようなプレヒータ設備も、貯蔵用タンクとして用いる場合には、内張り煉瓦を撤去する等適切な変更を施すことが好適である。発酵処理品は、図1の実施の形態では、一部を発酵処理装置202に戻すこととしているが、場合によって必ずしも戻す必要はない。図1の実施の形態では実施されていないが、貯蔵兼発酵処理用タンク204、206からの発酵ガスをセメント製造装置100に戻し、脱硝剤として、発酵処理装置202からの発酵ガスと同様に活用することもできる。この場合、貯蔵兼発酵処理用タンク204、206にも排気手段を設ける。図1の実施の形態では実施されていないが、発酵処理品は、セメント調合原料の一部として、セメント調合原料の製造工程へ投入することも可能である。
The
以下、実施例等を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example etc., this invention is not limited to an Example.
実施例1
本発明に係る、廃棄物をゴミ収集車からホッパーへ直接投入することができる発酵処理装置を備えたセメント製造用原燃料製造設備を用いて、都市ゴミの発酵処理を行い、得られた発酵処理品について評価を行った。
ゴミ収集車から直接投入することができるホッパーが設けられた発酵処理装置に、都市ゴミを投入した。ゴミ収集車はホッパーへ都市ゴミを(最大2分間程度)投入した後、ホッパーの投入口から離れ、次のゴミ収集車がホッパーへ向かうようにした。発酵処理装置に投入された都市ゴミは、三日間の発酵処理を行った。発酵処理装置は、内張り煉瓦を撤去した内径が5mであり、1.0rpmの回転速度で回転させた。発酵処理中、この回転速度で発酵処理装置が回転することによって、都市ゴミのゴミ袋等の袋は破袋されたが、発酵処理装置に支障をきたすことはなかった。このようなゴミ袋等は発酵処理装置の最初の室においてほぼ破袋された。この発酵処理により、都市ゴミ中の生ゴミ、紙類等は細片化され、土状の処理物となった。しかし、ゴミ袋等のプラスチック類、鉄類は細片化されなかった。その後、磁選機で鉄を除去し、プラスチック類等の細片化を目的として破砕処理を行った。
Example 1
Fermentation treatment of municipal waste using the raw fuel production facility for cement production provided with a fermentation treatment apparatus that can directly input waste from a garbage truck into a hopper according to the present invention, and obtained fermentation treatment The product was evaluated.
City trash was thrown into a fermentation treatment device equipped with a hopper that could be put directly from a garbage truck. The garbage truck put city garbage (up to about 2 minutes) into the hopper, then left the hopper entrance so that the next garbage truck could go to the hopper. The municipal waste thrown into the fermentation treatment apparatus was subjected to fermentation treatment for 3 days. The fermentation treatment apparatus had an inner diameter of 5 m from which the lining brick was removed, and was rotated at a rotation speed of 1.0 rpm. During the fermentation process, the fermenter was rotated at this rotational speed, and bags such as garbage bags of municipal waste were broken. However, the fermenter was not hindered. Such garbage bags were almost broken in the first chamber of the fermentation treatment apparatus. By this fermentation treatment, raw garbage, paper, etc. in municipal waste were cut into small pieces and turned into a soil-like processed product. However, plastics such as garbage bags and irons were not shredded. Thereafter, iron was removed with a magnetic separator, and crushing was performed for the purpose of fragmenting plastics and the like.
本発明に係る、廃棄物をゴミ収集車からホッパーへ直接投入することができる発酵処理装置を備えたセメント製造用原燃料製造設備を用いたことにより、ゴミ収集車の待機時間(ゴミを投入する作業を開始するまでの待ち時間)を大幅に短縮することができ、次のゴミ収集車からのゴミの投入を速やかに開始することができた。また、トロンメルを含まない分離、除去装置を用いたことにより、円滑な分離除去処理を行うことができた。 According to the present invention, by using the raw fuel production facility for cement production equipped with a fermentation processing apparatus capable of directly feeding waste from the garbage truck to the hopper, the standby time of the garbage truck (injecting garbage) The waiting time until the work was started was greatly shortened, and the introduction of garbage from the next garbage truck could be started immediately. Further, by using a separation / removal apparatus that does not contain a trommel, a smooth separation / removal process could be performed.
得られた発酵処理品の組成は、含水率50重量%、可燃分45重量%、灰分5重量%であった。発熱量は、3000kcal/kg(乾燥ベース)であった。このことから、本発明に係る、廃棄物をゴミ収集車からホッパーへ直接投入することができる発酵処理装置を備えたセメント製造用原燃料製造設備を用いることにより、セメント製造用原燃料として良好な最終製品を得ることができることが実証された。 The composition of the obtained fermented processed product had a water content of 50% by weight, a combustible content of 45% by weight, and an ash content of 5% by weight. The calorific value was 3000 kcal / kg (dry basis). From this, it is preferable as a raw material fuel for cement production by using the raw material production facility for cement production equipped with a fermentation treatment apparatus according to the present invention that can directly put waste into a hopper from a garbage truck. It has been demonstrated that the final product can be obtained.
100 セメント製造設備
102 ロータリーキルン
103 クリンカクーラ
104 仮焼炉
106 サスペンジョンプレヒータ
107 サイクロン
108、114 バーナ
110 供給ポンプ
112 冷却用風車
116 供給ポンプ
200 セメント製造用原燃料製造設備
202 発酵処理装置
204、206 貯蔵兼発酵処理用タンク
208 磁選機
210 一次破砕機
214 高ガウス選別機
216 アルミニウム選別機
218 二次破砕機
219 換気用風車
220 都市ゴミの投入口
222 下水汚泥の投入口
224 戻し分の発酵処理品を投入する投入口
226 発酵ガス引出口
228 発酵品の取出口
227 空気吹込口
229 空気吹き込み風車
234、209、239 ベルトコンベア
236 スキップコンベア
240、244、246、250 ベルトコンベア
242、243、248 バケットエレベータ
260 ゴミ収集車
261 スロープ
262 ホッパー
263 原料押込みプッシャー
300 セメント製造設備
400 セメント製造用原燃料製造設備
402 発酵処理装置
406 貯蔵兼発酵処理用タンク
408 磁選機
410 一次破砕機
412 トロンメル
414 高ガウス選別機
416 アルミニウム選別機
418 二次破砕機
420 都市ゴミの投入口
422 下水汚泥の投入口
428 発酵品の取出口
432 ライン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記発酵処理装置が1.0〜6.0%の傾斜を持って設置され、内径を4〜5mとして、0.5〜3.0rpmのスピードで回転し、該回転によって都市ゴミのゴミ袋等の袋を破袋し、前記発酵処理装置にて、前記投入された廃棄物を発酵処理し、
トロンメルを用いることなく分離、除去装置によって、廃棄物中又は発酵処理品中の異物を除去し、
前記発酵処理した発酵処理品を貯蔵倉庫に貯蔵し、
前記貯蔵品をセメント製造設備に搬入し、
前記セメント製造設備に搬入された発酵処理品をセメント製造用原燃料として使用することを特徴とするセメント製造用原燃料の製造方法。 Put the waste directly into the fermentation processing equipment,
The fermentation treatment apparatus is installed with an inclination of 1.0 to 6.0%, and has an inner diameter of 4 to 5 m, and rotates at a speed of 0.5 to 3.0 rpm. The bag is broken, and the input waste is fermented with the fermentation treatment apparatus.
Removes foreign matter in waste or fermented products with a separation and removal device without using trommel,
Storing the fermented processed product in a storage warehouse;
Bring the stored items into a cement manufacturing facility,
A method for producing a raw material fuel for cement production, wherein the fermented processed product carried into the cement production facility is used as a raw material fuel for cement production.
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