JPH09165243A - セメント原料用廃棄物の処理方法 - Google Patents
セメント原料用廃棄物の処理方法Info
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Abstract
に含有される塩素、更にはフッ素、硫黄、炭素等を効率
的に除去して、セメント原料としての有効利用を図る。 【解決手段】 セメント原料用廃棄物を水と混合した
後、分級する。又は、セメント原料用廃棄物を400℃
以上の水蒸気で処理する。 【効果】 水と混合して水溶性塩素が十分に除去された
粗粒分が分級と同時に脱水濃縮され、含水率が低減され
るため、この粗粒分は直ちにセメント原料として使用可
能となる。微粒分を含むスラリーは脱水され、セメント
原料とされる。廃棄物を400℃以上の水蒸気中で熱分
解することにより、フッ素はHF、塩素はHCl、炭素
はCO又はCO2 としてガス化し除去される。
Description
物の処理方法に係り、特に、各種ボイラー灰、焼却灰、
汚泥等の廃棄物中に含有される塩素、更にはフッ素、硫
黄、炭素等を効率的に除去して、セメント原料としての
有効利用を図るセメント原料用廃棄物の処理方法に関す
る。
ト原料としての各種ボイラー灰、焼却灰や汚泥等の各種
廃棄物使用量が多くなる傾向にある。これは、これらの
廃棄物の海洋投棄による環境汚染を解消する対策の一つ
として、これらの廃棄物をセメント原料として利用する
ことが有効であることによる。即ち、セメントの製造に
当っては、原料を1500℃の高温で加熱するため、廃
棄物中の有害な有機物の分解が可能である上に、SOx
等の有害物質を放出することもない。
等の廃棄物は、一般に塩素、更にはフッ素、硫黄、各種
有機物を含むため、これらの廃棄物の使用量の増加に伴
い、原料中の塩素量や、フッ素、硫黄、炭素量が増加す
る。
いる装置は、サスペンションプレヒーターとキルンとか
らなるSP及びNSP方式である。この装置は、熱効率
に優れる反面、系内の塩素やフッ素、硫黄、炭素が多く
なると、装置の腐食のみならず、プレヒーターの閉塞を
きたし、運転が不可能となる。
をセメント原料として使用して環境汚染を低減するため
には、前処理として、セメント原料に用いる廃棄物中の
塩素やフッ素、硫黄、炭素を除去する処理を施す必要が
ある。
て水洗が行われている。これは、コンクリート用骨材の
除塩処理と同様に、一定の敷地内に廃棄物を置き、上部
から散水することにより、水溶性塩素を除去するもので
ある。
有効利用が期待される各種廃棄物中の塩素の多くは水可
溶性であり、廃棄物粒子の表面にアルカリ塩として存在
している。このため、比較的粒子の大きい粗粒廃棄物で
あれば、比表面積が小さく、付着している塩素量も少な
いことから、廃棄物を簡単に水洗いする程度で塩素を除
去できる。
微粒子廃棄物の場合、比表面積が大きいため、付着して
いる塩素量も多い上に、廃棄物微粒子が水に懸濁してし
まうため、単なる水洗では塩素を十分に除去することが
不可能である。
素処理は、粒径数mm以上の粗粒廃棄物にのみ適用され
ており、微粒子廃棄物には適用されていない。従来は、
大量の微粒子廃棄物の脱塩素処理を経済的に行うのは困
難とされており、脱塩素を行うことができないために、
多くの廃棄物がセメント原料として使用できない状況に
ある。
不溶性ないし水難溶性の物質は水洗で除去することはで
きず、現在、これらの有効な除去方法は提案されていな
いのが現状である。
ボイラー灰、焼却灰、汚泥等の廃棄物中に含有される塩
素、更にはフッ素、硫黄、炭素等を効率的に除去して、
セメント原料としての有効利用を図るセメント原料用廃
棄物の処理方法を提供することを目的とする。
用廃棄物の処理方法は、セメント原料用廃棄物を水と混
合した後、分級することを特徴とする。
法は、請求項1の方法において、分級により得られた粗
粒分をセメント原料とすると共に、微粒分を含むスラリ
ーを脱水した後セメント原料とすることを特徴とする。
法は、請求項1又は2の方法において、分級を湿式サイ
クロンで行うことを特徴とする。
性塩素を溶出させた後、分級すると、水溶性塩素が十分
に除去された粗粒分が分級と同時に脱水濃縮され、含水
率が低減されるため、この粗粒分は直ちにセメント原料
として使用可能となる。一方、微粒分を含むスラリーを
脱水機で脱水することにより、脱塩素された微粒分を回
収することができる。
法は、セメント原料用廃棄物を400℃以上の水蒸気と
接触させることを特徴とする。
より、セメント原料用廃棄物の一部又は全部が熱分解さ
れ、廃棄物中の塩素化合物、フッ素化合物、硫黄化合
物、炭素化合物は、各々、下記〜式に従ってガス化
される。また、フッ素化合物から生成したフッ化水素酸
は、系内に珪石等の珪酸化合物がある場合には、下記
式の反応で珪フッ化水素となる。ここで、発生するガス
は、いずれも酸性であるため、アルカリ性の溶液で吸収
して固定することができる。
ント原料用廃棄物を水洗した後、400℃以上の水蒸気
で処理することを特徴とする。
項5の方法において、セメント原料用廃棄物を水と混合
した後分級し、得られた粗粒分を400℃以上の水蒸気
と接触させ、微粒分を脱水した後400℃以上の水蒸気
と接触させることを特徴とする。
の水溶性塩素を予め溶出除去した後、上記水蒸気処理を
行うことにより、より一層効率的な脱塩素、脱フッ素、
脱硫黄、脱炭素を行える。
細に説明する。
系統図である。
パー1、スラリーポンプ2、湿式サイクロン3及び脱水
機4からなる脱塩素装置を用い、まず、スラリーホッパ
ー1にセメント原料用廃棄物と水とを投入し、混合して
スラリー化し、水溶性塩素を溶出させる。この場合、ス
ラリーを撹拌することにより効率的に溶出させる必要が
あるが、本実施例では、スラリーホッパー1とスラリー
ポンプ2とを連結し、スラリーを循環させることによ
り、スラリーポンプ2のインペラーの回転力を撹拌に利
用して、効率的に塩素を溶出させる。次いで、撹拌後の
スラリーを湿式サイクロン3で分級する。この分級によ
り、粗粒分を含むスラリーは、分級と同時に濃縮される
ため、通常の場合、含水率20%、或いはそれ以下の脱
塩素された粗粒分が得られる。このものは直ちにセメン
ト原料として使用可能である。一方、微粒分を含むスラ
リーは分級により希釈されるため、塩素の溶出が促進さ
れる。このものは、脱水機4で脱水してセメント原料と
して使用することができる。なお、この湿式サイクロン
3で分級された微粒分を含むスラリーが低濃度スラリー
である場合には、この一部をスラリーホッパーに戻して
も良い。
の量は、セメント原料用廃棄物の塩素含有量や粒度によ
っても異なるが、通常の場合セメント原料用廃棄物10
0重量部に対して200〜2000重量部程度とされ
る。
ー1とスラリーポンプ2とを連結し、両者間でスラリー
を循環させることで、効率的に塩素を溶出させることが
でき、これにより、大量の微粒子廃棄物を処理する場合
でも、大型の撹拌装置を必要とすることなく、容易に塩
素の溶出処理を行える。また、大量のスラリーを脱水す
るには、大型の脱水設備が必要となるが、湿式サイクロ
ン3と脱水機4とを併用することで、狭い敷地内での効
率的な脱水が可能である。
に、従来の水洗による方法では脱塩素が困難な、各種ボ
イラー灰や汚泥等の微粒子廃棄物の処理に有効であり、
通常の場合、塩素含有率300ppm以上の廃棄物を塩
素含有率100ppm以下にまで低減することができ
る。
れる装置の一例を示す側面図である。
棄物を400℃以上の高温水蒸気と接触させるというも
のであり、そのための装置としては、粉粒体を加熱する
手段と、この加熱手段の雰囲気に水蒸気を含ませるため
の水蒸気添加手段とを備えている各種のものを用いるこ
とができる。図2は回転胴5の一端側から原料(被処理
廃棄物)と高温水蒸気とを導入し、回転胴5内で原料と
高温水蒸気とを接触させ、製品出口6から処理済廃棄物
を取り出すようにした装置を示している。なお、7は駆
動ローラ、8は支持ローラを示す。もちろん、本発明方
法は、図2以外の各種の装置を用いて実施できる。
素、フッ素、硫黄、炭素は、前述の〜の反応により
ガス化され、セメント原料用廃棄物から効率的に除去さ
れる。
蒸気の温度は400℃以上であるが、処理時間を短縮す
るためには、高温である程良く、800℃以上の水蒸気
を用いるのが好ましい。水蒸気量及び処理時間は、セメ
ント原料用廃棄物中の塩素、フッ素、硫黄、炭素含有量
や、処理するセメント原料用廃棄物量、水蒸気温度等に
より適宜決定される。
廃棄物と水との混合、分級による脱塩素処理後に上記水
蒸気による処理を行っても良く、この場合には、廃棄物
中の水可溶性塩素を除去した後に水蒸気処理することで
より一層効率的な脱塩素、脱フッ素、脱硫黄、脱炭素を
行える。
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
料用廃棄物の脱塩素処理を行った。
は表1に示す通り。)に、表1に示す量の水を混合し、
スラリーホッパー1とスラリーポンプ2とを循環させ
て、表1に示す時間撹拌処理した。
す平均粒径、含水率及び塩素含有率の粗粒分を得た。一
方、微粒分を含むスラリーを脱水機で脱水し、表1に示
す平均粒径、含水率及び塩素含有率の微粒分を得た。
用廃棄物中の塩素を効率的に除去できることが明らかで
ある。
とを混合した後、湿式サイクロンで分級することなく脱
水機で脱水したところ、得られた粒分は、含水率47
%、塩素含有率180ppmで、塩素除去効率は悪かっ
た。
棄物の脱塩素、脱フッ素、脱硫黄、脱炭素を行った。
用廃棄物10をマッフル炉11の磁性管12内に入れ、
この磁性管12内に、70℃程度の温水13を酸素ボン
ベ14から流量計15を経て送給される酸素で搬送し、
加熱することで水蒸気処理する。セメント原料用廃棄物
の熱分解で発生したガスは、炭酸ナトリウム水溶液16
等のアルカリ溶液で吸収して固定する。
理後のセメント原料用廃棄物の塩素量、フッ素量、硫黄
量、及び強熱減量は表2に示す通りであり、本発明によ
れば、効率的な脱塩素、脱フッ素、脱硫黄、脱炭素を行
えることが明らかである。
o.4と同様に行ったところ、処理後のセメント原料用
廃棄物の塩素量、フッ素量、硫黄量、及び強熱減量は表
2に示す通りであり、脱塩素、脱フッ素、脱硫黄、脱炭
素を十分に行うことはできなかった。
素量、フッ素量、硫黄量及び強熱減量の流動床ボイラ灰
を、実施例1のNo.1と同様にして脱塩素処理した
後、得られた粗粒分と微粒分とをそれぞれ実施例2のN
o.4と同様にして水蒸気処理した。
素量、フッ素量、硫黄量及び強熱減量は表3に示す通り
となり、効率的な脱塩素、脱フッ素、脱硫黄、脱炭素を
行うことができた。
料用廃棄物の処理方法によれば、セメント原料用廃棄物
中の塩素、更には、塩素、フッ素、硫黄、炭素を効率的
に除去して、セメント原料として大量に有効利用するこ
とが可能である。
等で処分されている廃棄物をセメント原料として無害化
すると共に有効利用することで環境汚染問題を解消する
と共に、原料コストの低減を図ることができ、本発明の
工業的有用性は極めて大きい。
法の一実施例方法を示す系統図である。
脱フッ素、脱硫黄、脱炭素方法を示す装置構成図であ
る。
素、脱フッ素、脱硫黄、脱炭素方法を示す装置構成図で
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 セメント原料用廃棄物を水と混合した
後、分級することを特徴とするセメント原料用廃棄物の
処理方法。 - 【請求項2】 請求項1の方法において、分級により得
られた粗粒分をセメント原料とすると共に、微粒分を含
むスラリーを脱水した後セメント原料とすることを特徴
とするセメント原料用廃棄物の処理方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2の方法において、分級を
湿式サイクロンで行うことを特徴とするセメント原料用
廃棄物の処理方法。 - 【請求項4】 セメント原料用廃棄物を400℃以上の
水蒸気と接触させることを特徴とするセメント原料用廃
棄物の処理方法。 - 【請求項5】 セメント原料用廃棄物を水洗した後、4
00℃以上の水蒸気と接触させることを特徴とするセメ
ント原料用廃棄物の処理方法。 - 【請求項6】 請求項5の方法において、セメント原料
用廃棄物を水と混合した後分級し、得られた粗粒分を4
00℃以上の水蒸気と接触させ、微粒分を脱水した後4
00℃以上の水蒸気と接触させることを特徴とするセメ
ント原料用廃棄物の処理方法。
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