JPH0232225B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は軽量細骨材の製造方法に関し、より詳
細には下水汚泥、製紙汚泥、油泥などの可燃物を
含有する泥状物、または浄水場汚泥、採石汚泥、
底質などと可燃物とを混合した泥状物から簡易な
方法で、かつ低コストで軽量細骨材を製造する方
法に関する。 〔従来技術〕 従来、低コストで軽量細骨材を製造する方法と
して、原料に可燃物を混合し、この可燃物の燃焼
熱を利用して原料を焼結する焼結法が提案されて
いる。 この方法は、フライアツシユや下水汚泥焼却灰
に石炭粉末や乾燥汚泥を混合し、皿型造粒機など
で造粒し、造粒物を移動火格子上で上方から下方
に熱風を送る下方吸引式焼却炉で焼成して軽量細
骨材を製造する方法である。 しかしながら、この方法には下記のような三つ
の問題点があつた。 その第一は、混合される可燃物はほぼ20％以下
であり、原料の80％以上が焼却灰で占められるこ
とである。 ところが、焼却灰を得るには下水汚泥の焼却を
必要とし、焼却処理自体が下水処理事業者にとつ
て汚泥処理の主要業務となり、焼却灰からの軽量
骨材製造は二重投資との見方をされることが多
い。 問題点の第二は、従来の製造方法では造粒工程
を必要とする点であり、良好な造粒を行うために
は、原料と可燃物との混合物の混合や破砕の工程
を必要とする。 更に主原料である焼却灰にはバインダーとなる
物質が含まれていないので、水や化学のり等のバ
インダーを加えている。 しかし、水の添加は焼成上不利となることであ
り、また造粒操作では水分管理を適切に行うこと
も重要である。 これらの煩わしさを回避するために、造粒工程
を省略することが望ましい。 第三の問題点は、焼成工程である。 すなわち焼成には下方吸引式焼却炉を使用して
いるために、焼成物中の未燃分の残留、場所によ
る焼むら、火格子と焼成物との焼き付き等の問題
があり、着火方法や床敷、側敷、あるいは可燃物
含有量を上層、下層で数種類に分けるなどの対策
が必要であり、より簡易で確実な方法が要求され
た。 〔発明の目的〕 本発明は上記従来の問題点を解消すべくなされ
たものであり、簡単な方法で、かつ低コストで軽
量細骨材を製造することを目的とするものであ
る。 〔発明の構成〕 上記目的を達成する本発明の軽量細骨材の製造
方法は、可燃物を含む泥状物を造粒作用を有する
乾燥機で乾燥し、得られた造粒乾燥物をベルト上
に載せ、該造粒乾燥物中の灰分の融点よりも低い
温度の熱風を前記ベルトの下方から送り、該造粒
乾燥物を焼成して該造粒乾燥物中の前記可燃物の
燃焼熱によつて該造粒乾燥物の半溶融物を製造
し、該半溶融物を破砕することを特徴とするもの
である。 本発明においては、軽量細骨材製造原料とし
て、可燃物を含む泥状物が使用される。 ここで可燃物を含む泥状物とは、既に可燃物を
含有している泥状物、または可燃物の含有量が少
ないので可燃物が追加、混合された泥状物を意味
する。 可燃物を含有している泥状物としては、下水汚
泥、油泥、製紙汚泥等を挙げることができ、かか
る泥状物における可燃物の含有率は、通常では40
〜80重量％、好ましくは50〜70重量％である。 また、可燃物の含有量が少なく、可燃物の追
加、混合が必要な泥状物は、浄水場汚泥、採石汚
泥、底質等であり、これら泥状物に追加、混合さ
れる可燃物としては下水汚泥、油泥、製紙汚泥等
や、石炭粉末、重油またはこれらの混合物が使用
される。 可燃物が追加、混合された泥状物における可燃
物と泥状物との混合比率は、通常では泥状物100
Kg当り可燃物30〜200Kgであり、好ましくは可燃
物50〜100Kgである。 かかる可燃物を含む泥状物は、通常では50％以
上の水分を含んでいるので、このままでは着火し
ない。 そこで本発明においては、上記原料泥状物を造
粒作用を有する乾燥機を使用して造粒と同時に乾
燥して原料泥状物の造粒乾燥物を製造する。 使用する造粒作用を有する乾燥機としては、ド
ラム回転式撹拌翼付乾燥機が最も好適であり、他
にスプレードライヤー、バンド乾燥機等を用いる
ことができる。 乾燥温度は通常では150〜350℃であり、好まし
くは200〜300℃である。 また、乾燥時間は使用する乾燥機の種類や乾燥
機に供給される原料泥状物量によつても異なる
が、一般には0.5〜１時間である。 得られた造粒乾燥物は、可燃物の燃焼熱によつ
て焼成させるために、その発熱量が1400kcal／Kg
以上であることが望ましく、1500kcal／Kg以上で
あることがより望ましい。 そして造粒乾燥物の含水率は、通常では10〜35
％であり、好ましくは10〜20％である。 また、造粒乾燥物の粒径は0.5〜20mm、好まし
くは１〜５mmである。 造粒乾燥物の粒径が0.5mmに満たないと、焼成
中に燃焼用空気によつて飛散する欠点がある。 また粒径が20mmを越えて塊状になると、焼成の
不均一さが増大するので好ましくない。 次に本発明においては、造粒乾燥物をベルト上
に載せ、造粒乾燥物中の灰分の融点よりも低い温
度の熱風を前記ベルトの下方から送つて造粒乾燥
物を焼成し、造粒乾燥物中の可燃物の燃焼熱によ
つて造粒乾燥物の半溶融物を製造し、この半溶融
物を冷却後に解砕、破砕する。 ここで本発明に使用される焼成炉としては、下
記イ〜ヘの機能を有する炉である。 イ 造粒乾燥物を貯留するホツパーを有するこ
と。 ロ 造粒乾燥物およびその焼成物を移動させる搬
送装置が設けられていること。 ハ 造粒乾燥物を半溶融状態まで加熱、燃焼させ
る焼成帯を有すること。 ニ 燃焼に必要な空気および排ガスを送排気する
送排風機を有すること。 ホ 補助バーナーが設けられていること。 ヘ 半溶融状態の焼成物を空冷するための冷却帯
が設けられていること。 すなわち具体的には、上方吸引式ベルト移送型
焼成炉の使用が好ましい。 かかる上方吸引式ベルト移送型焼成炉を使用す
れば、火格子と半溶融物との焼き付きの問題を解
消することができる。 次にかかる上方吸引式ベルト移送型焼成炉を使
用した場合について、第１図にもとづき本発明を
説明する。 まず、前記造粒乾燥物を上方吸引式ベルト移送
型焼成炉１のホツパー２に供給する。 なお、造粒乾燥物は乾燥機から取り出した後に
室温まで冷却してホツパー２に供給しても良い
が、乾燥機が加熱された造粒乾燥物をそのままホ
ツパーに供給すれば造粒乾燥物の有する顕熱を利
用することができる利点がある。 ホツパーからベルト３上に落下した造粒乾燥物
は、ベルト３の移動につれて焼成炉中を移動す
る。 焼成炉１は中心部に焼成帯４を有し、焼成帯４
では矢印で示すように下方から上方に向けて通常
では500〜900℃、好ましくは700〜800℃の熱風が
流れている。 そしてベルト３上を運ばれた造粒乾燥物は、焼
成帯直前で着火し、焼成帯４に入つて可燃原料の
燃焼熱によつて半溶融物となる。 造粒乾燥物が半溶融物に変化した状態は、熱風
により加熱され、可燃物の燃焼熱によつて1000℃
以上に加熱された造粒乾燥物粒子の表面が軟化・
溶融して体積が収縮し、隣接する粒子相互が融着
した状態になることによつて知ることができる。 すなわち第２図Ａは、造粒乾燥物の焼成前の状
態を示し、第２図Ｂは造粒乾燥物が半溶融物にな
つた状態を示す。また、第２図Ｃは溶融状態を示
す。 かかる第２図Ａ，ＢおよびＣから、半溶融物
（第２図Ｂ）が焼成前（第２図Ａ）および溶融状
態（第２図Ｃ）と相異することが明らかである。 焼成帯４を通過すると冷却帯５となり、半溶融
物は空冷されながら焼成炉外に出て解砕、破砕機
６に落下し、解砕、破砕されて製品の軽量細骨材
が得られる。 本発明においては、上方吸引式ベルト移送型焼
成炉１において、造粒乾燥物中の可燃物の燃焼熱
を利用して造粒乾燥物を半溶融するので、造粒乾
燥物を溶融させるための燃料使用量が少なくて済
む。 また、ベルト上の半溶融物は1000℃以上の温度
になつても、ベルト自体は下方から上方に流れる
熱風によつて500〜900℃に保持されるので、ベル
ト材質として例えばステンレス鋼を使用すること
ができ、半溶融物とベルトとの焼き付きを防止す
ることもできる。 なお、ベルトとしては、造粒乾燥物が落下しな
い程度の網目または隙間を有する移動型火格子を
使用することもできる。 半溶融物の破砕には、ロールクラツシヤー、ハ
ンマークラツシヤーなどで十分であり、特殊を破
砕機を必要としない。 また、焼成機１からの排ガスは直接または空気
予熱器を経た後に造粒作用を有する乾燥機に送
り、乾燥機の熱源として利用することができる。 なお、この排ガス中には、造粒乾燥物の焼成過
程で飛散した焼却灰や粉塵が含まれているが、排
ガスを乾燥機に導入することによつて焼成灰や粉
塵の多くを乾燥機で除塵することができ、除塵さ
れた粉塵等を原料泥状物と混合して乾燥を早める
こともできる。 本発明によつて得られた軽量細骨材の性質を下
記表に例示する。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、原料泥状
物、すなわち可燃物を含有する泥状物または可燃
物を追加、混合した泥状物を造粒、乾燥し、可燃
物の燃焼熱によつて半溶融状態に焼成するだけの
簡単な操作だけですむので、低コストで軽量細骨
材を製造することができる。 また、従来の燃焼灰を使用する方法のように軽
量細骨材の製造が二重投資との見方をされること
もなく、可燃物を含む泥状物から一貫して軽量細
骨材を製造することができる。 このことは、本発明によつて製造される軽量細
骨材のより低コスト化をはかりうる利点がある。 更に、原料泥状物を造粒作用を有する乾燥機で
乾燥して造粒乾燥物を製造するので、造粒のため
に水分を添加する必要もなく、従つて添加された
水分を除去するための余分のエネルギーも必要と
しない。 更にまた本発明によれば、可燃物を含む泥状物
または可燃物を混合した泥状物を出発原料とする
ので、造粒乾燥物は燃焼によつて可燃分および造
粒乾燥物中の水分の合計量だけ重量が減少する。 そして可燃物が燃焼によつて消失した粒子は極
めて多孔質構造となり、骨材として必要な強度を
持たない。 このため、良好な焼結状態を保つためには、従
来技術において、可燃物を最大20％以下とし、80
％以上を不燃物である焼却灰として多孔化を防ぐ
必要があつた。 本発明によれば、かかる焼成上の問題を原料泥
状物を造粒乾燥して得られた造粒乾燥物が有する
可燃物の燃焼熱を利用して半溶融物を製造するこ
とによつて解決することができた。 以下、本発明の実施例を述べる。 〔実施例〕 含水率82.4％の下水汚泥をドラム回転式撹拌翼
付乾燥機で水分16％に乾燥した。 得られた乾燥汚泥は１〜３mmφの粒子が90％以
上であつた。 この乾燥汚泥を上方吸引式ベルト移送型焼成炉
で半溶融状態まで焼成した。 熱風温度は600〜800℃であつた。 半溶融物を空冷後、ロールクラツシヤーで破砕
して軽量細骨材を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用する焼成炉の実施例を示
す概要図、第２図Ａ、第２図Ｂおよび第２図Ｃは
本発明における造粒乾燥物の焼成前、半溶融状態
および溶融状態を示す説明図である。 １……上方吸引式ベルト移送型焼成炉、３……
ベルト、４……焼成帯、６……破砕機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可燃物を含む泥状物を造粒作用を有する乾燥
   機で乾燥し、得られた造粒乾燥物をベルト上に載
   せ、該造粒乾燥物中の灰分の融点よりも低い温度
   の熱風を前記ベルトの下方から送り、該造粒乾燥
   物を焼成して該造粒乾燥物中の前記可燃物の燃焼
   熱によつて該造粒乾燥物の半溶融物を製造し、該
   半溶融物を破砕することを特徴とする軽量細骨材
   の製造方法。