JPH09235148A - セメント炉中で残留物および廃棄物ならびに低発熱量燃料を利用する方法 - Google Patents

セメント炉中で残留物および廃棄物ならびに低発熱量燃料を利用する方法

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JPH09235148A
JPH09235148A JP8306424A JP30642496A JPH09235148A JP H09235148 A JPH09235148 A JP H09235148A JP 8306424 A JP8306424 A JP 8306424A JP 30642496 A JP30642496 A JP 30642496A JP H09235148 A JPH09235148 A JP H09235148A
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シングニッツ マンフレート
Peter Goehler
ゲーラー ペーター
Joerg Demmich
デミヒ イェルク
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Noell KRC Energie und Umwelttechnik GmbH
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Noeru Kaa L C Energ & Umubuerutotehiniku GmbH
Noell KRC Energie und Umwelttechnik GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 残留物および廃棄物または低発熱量ないしは
こうバラスト燃料を、その性状およびその有毒重金属、
塩素化合物および塩の含量とは独立に、セメント製造に
利用することのできる方法組合せを提供する。 【解決手段】 残留物および廃棄物および低発熱量ない
しはこうバラスト燃料をガス化に供給し、生じる揮発性
重金属、揮発性塩、殊にアルカリ塩化物および他のアル
カリ塩および場合により塩化水素を含有する生ガスを水
洗浄に供給し、その際揮発性重金属は重金属硫化物とし
て沈殿したスラッジの形で生じ、揮発性塩ならびに場合
により塩化水素は洗浄水に溶解し、揮発性重金属、揮発
性塩および場合により塩化水素を除去したガスを少なく
とも一部セメント炉の加熱装置に燃料として供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念部による方法、詳言すれば残留物および廃棄物ならび
に低発熱量燃料をセメント炉中で利用する方法に関す
る。
【０００２】本発明は、残留物および廃棄物ならびに低
発熱量ないしは高バラスト燃料を、その性状およびその
有害な重金属、塩素化合物および塩の含有量とは独立
に、エネルギー的および材料的に利用すべき所でかつ１
個または数個のセメントロータリーキルンが存在する所
では何処でも適用できる。
【０００３】残留物および廃棄物とは、家庭ごみ、事業
所ごみ、市町村および工場の浄化槽汚泥、ケーブル、古
自動車、エレクトロニクススクラップのような有機成分
を有する消費された工場貨物の再生からの残物、ＤＳＤ
のような収集所からの材料的に利用できない残物、なら
びに種々の技術的方法、殊にリサイクル経済からの生産
残物を表わす。低発熱量燃料は、たとえば藁、木材、
草、葉、エネルギー利用のための栽培植物のような生物
燃料、さらに汚染された貧ガス、たとえば塵埃集積所ガ
スおよび浄化槽ガス、ならびに種々の出所の固体／油汚
泥または水／固体汚泥である。
【０００４】
【従来の技術】高発熱量廃棄物、たとえば古タイヤをセ
メント炉用の補助燃料として使用することは原則的に公
知である。
【０００５】これらの材料を直接エネルギーおよび物質
的に利用するのは、その不均一な組成および場合により
無機および有機の有害物質、たとえば重金属、ダイオキ
シンおよびフラン、塩素有機化合物、塩ならびに環状炭
化水素の高濃度により屡々困難である。それで、たとえ
ばセメントロータリーキルン中の高い燃焼温度におい
て、直接に使用される残留物および廃棄物からの揮発性
重金属が、排ガスにより搬出され、このことが大気中へ
の放出を阻止するために広範な排ガス浄化装置を必要と
する。さらに、残留物および廃棄物により持込まれる
塩、たとえばアルカリ塩化物はセメントの質を低下す
る。
【０００６】他面において、残留物および廃棄物ならび
に低発熱量燃料も、空気または工業用酸素でガス化する
事により可燃性ガスを製造するために利用することも公
知である。ガス化は周知のように流動層（“Ｔｈｅｒｍ
ｉｓｃｈｅ Ｒｅｓｔａｂｆａｌｌｂｅｈａｎｄｌｕｎ
ｇ ｍｉｔｔｅｌｓ Ｗｉｒｂｅｌｓｃｈｉｃｈｖｅｒ
ｇａｓｕｎｇ”、シュトットガルト大学の第６７廃棄技
術セミナー参照）、固定層（たとえばドイツ国特許４１
２５５２１Ｃ１号）または就中ドイツ国特許４１３９５
１２号が教示するように飛散流（Ｆｌｕｇｓｔｒｏｍ）
で行うことができる。
【０００７】流動層ガス化においては、装入物の鉱物成
分は有毒な重金属化合物を含有する粉末状の細粒灰とし
て生じ、揮発性の有毒な重金属を別個に捕捉する後処理
法、たとえば追加的ガス化を行わねばならない。ガス化
の間の必要な炭素変換を確実にしかつ塵芥集積所に対し
将来最高許容炭素含有量を維持できるようにするため
に、ガス化材料の内部または外部の循環誘導のような特
別な技術的手段が必要である。
【０００８】ガス化温度は、灰粒子の団結を排除するた
めに、灰融点ないしは軟化点以下でなければならない。
低いガス化温度は、再び炭素変換率を損なう。さらに、
装入物中の高いアルカリ含量（これはなかんずく生物燃
料、家庭ごみの場合ならびに浄化槽汚泥の場合に該当す
る）は、灰および流動層材料からの共晶溶融物の危険を
伴い、これは付加的に低いガス化温度を強要する。
【０００９】たとえばドイツ国特許４１２５５２１Ｃ号
による、固定層ないしは移動層原理により作業する塊状
または粗粒状燃料の他のガス化法は公知である。しか
し、かかる方法により製造されるガスは、凝縮可能な高
級炭化水素の多かれ少なかれ大きい分量で汚染されてお
り、該炭化水素はガス処理の途中でダスト含有タールと
して分離し、その利用はその成分に基づき問題である。
さらに、水性凝縮液が生じ、このものは著しい技術的費
用をかけて処理しなければならない。このため、ドイツ
国特許４１２５５２１Ｃ１号は、固定層ガス化において
生じるダストおよび炭化水素含有ガスを中間冷却または
凝縮なしに後ガス化のための二次的飛散流工程に供給す
ることを提案する。この場合、高い技術的費用ならびに
著しいエネルギー損失が不利な作用を及ぼす。
【００１０】ガス製造工業においては、流動状態に存在
するかまたはこの状態にかえることのできる燃料を、飛
散流での部分的酸化によりガス化することは公知であ
る。その際、燃料は屡々高められた圧力下の酸素で火炎
反応の形で一酸化炭素および水素富有ガスに変換され
る。部分酸化によるガス製造のため炭素含有ないしは可
燃性残留物および廃棄物を、これらが流動状態に存在す
るかまたはこの状態にもたらすことができる限り、利用
することも提案されている。これの例はドイツ国特許２
８３１２０８号およびドイツ国特許３８２００１３号に
存在する。
【００１１】ポンプ輸送可能な汚染された油、スラッジ
およびタール、圧縮空気輸送可能な乾燥した浄化槽汚
泥、生物燃料、または送風機またはコンプレッサーで送
出することのできる汚染されたガス、塵埃集積所ガス、
生産排ガスのような均一な残留物および廃棄物は、飛散
流ガス化工程に直接供給することができる。
【００１２】不均一な組成の装入物、たとえば家庭ご
み。事業所ごみ、古自動車または多くの生物燃料を飛散
流ガス化に利用するためには、ドイツ国特許４１３９５
１２号が示すように、飛散流ガス化に熱分解が前接され
る。
【００１３】熱分解により、装入物は脆い良粉砕可能な
固体残留物熱分解コークスおよびガス状および蒸気状分
解生成物から生じる熱分解ガスに変換される。相応する
処理後、熱分解コークスならびに熱分解ガスおよび場合
により熱分解ガスの冷却の際に生じる凝縮液が飛散流ガ
ス化工程に供給される。
【００１４】飛散流ガス化の決定的利点は、ガス化温度
が挿入物の鉱物成分の溶融温度よりも明らかに高いこと
である。従って鉱物成分は、溶融液状スラグに変わり、
冷却後ガラス状顆粒として生じ、後処理を必要としな
い。さらに、炭化水素不含の生合成ガスが生じることが
有利である。
【００１５】残留物および廃棄物ならびに低カロリー燃
料の熱的利用装置は、通例比較的僅かな熱効率を有す
る。普通の範囲は１０〜５０ＭＷである。それで、たと
えば平均的組成の家庭ごみのエネルギー的利用装置は、
３５〜４０ＭＷの熱効率を有する。この低熱効率の欠点
としては、比較的高い投資費および通常のように過剰の
エネルギーを電気エネルギーの形で送出する所属するエ
ネルギー変換装置（廃熱利用を有するガスタービンまた
はガス機関）の低い効率が挙げられる。さらに、有害
物、殊に硫黄を十分に分離するために必要な費用が比較
的高い。これが、廃棄物処理費の高さに影響する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、残留
物および廃棄物および低発熱量ないしは高バラスト燃料
をその性状および有毒な重金属、塩素化合物および塩の
含量とは独立にセメント製造に利用することが可能な方
法の組合せを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この課題派、請求項１の
特徴により解決される。従属請求項は、本発明の有利な
構成を表わす。
【００１８】本発明による解決法は、その有害物含量な
いしはその性状のため従来セメント炉、通例ロータリー
キルンに燃料および原料として供給することのできなか
った残留物および廃棄物または低発熱量ないしは高バラ
スト燃料を差し当たり、揮発性重金属、揮発性塩および
場合により塩化水素を含有する生ガスが生じるガス化に
供給することから出発する。ガス化の条件下で、これら
の揮発性重金属、たとえば水銀、カドミウム、タリウ
ム、鉛または亜鉛は主に硫化物の形で存在する。重金属
は生ガスから水洗浄により実際定量的に分離され、流出
する洗浄水中に濾過可能な硫化物スラッジとして存在す
ることが見出された。相応に、本発明によれば流出する
洗浄水を重金属スラッジを分離するために濾過する。
【００１９】水洗浄により同時に、生ガス中に霧形で含
まれている塩、就中アルカリ塩化物および場合により塩
化水素が洗浄除去される。これらのものは、洗浄水中に
溶解して存在する。こうしてセメントの質に対して有害
な成分を除去したガスは、引き続きセメント炉の加熱装
置に燃料として供給される。このガスは、セメント炉中
に装入する前には脱硫されず、ガス化反応器の装入物か
らの硫黄を硫化水素の形で含有する。セメント炉、通例
ロータリーキルン中で燃焼する場合、硫化水素は二酸化
硫黄に変換され、この二酸化硫黄は引き続きセメント成
分と接触して該成分により結合され、その結果セメント
炉の廃ガス中のＳＯ2含量に対する環境保護のために規
定された範囲は短縮される。硫黄がセメント成分に結合
することによって、製造されるセメントの質は損なわれ
ない。
【００２０】ガス化を，遊離酸素を含有するガス化剤を
用いる飛散流ガス化の形で装入物の鉱物成分の溶融温度
範囲以上の温度で実施するのが有利であることが判明し
た。通例、ガス化剤としてはたとえばＯ2９６％を有す
る工業用酸素が使用されるが、工業用酸素と窒素、二酸
化炭素または水蒸気との混合物も可能である。ガス化
は、空いた反応室中で火炎反応の形で行われる。その
際、有機成分および炭素含量は完全に、ＣＯおよびＨ2
富有で炭化水素不含燃料に変換される。鉱物質成分は、
たとえば１５００℃の反応温度で溶融する。該成分は生
ガスと一緒に行われる、溶融顆粒ｎｏ冷却後にガラス状
構造を有して存在する。
【００２１】飛散流ガス化を本発明によりセメント炉の
運転と結合する利点として、生じるスラグ顆粒が可溶性
アルカリ塩化物および可溶性アルカリおよびアルカリ土
類塩、可燃性炭素およびとくに重大な易揮発性の有毒な
重金属、殊に水銀、カドミウムおよびタリウム不含であ
ることが判明した。難揮発性重金属、たとえばニッケル
およびクロムは、溶融顆粒のガラス様構造中に耐溶出性
に結合されている。従って、生じる溶融顆粒をセメント
製造の原料として利用することは本発明に一致する。殊
に、顆粒はロータリーキルンの装入物に添加するかまた
は希薄剤（Ｍａｇｅｒｕｎｇｓｍｉｔｔｅｌ）として焼
成後のセメントクリンカーに供給し、これと一緒に粉砕
して完成したセメントにすることができる。
【００２２】従来多くの場合、セメントロータリーキル
ンへの装入のためには、家庭ごみ、市町村の残留ごみ、
家庭ごみ類似の事業所ごみまたはシュレッダー軽量屑の
ような非常に不均一な性状の廃棄物は使用されない。こ
の種の廃棄物は、直接にまたは簡単な乾燥および破砕後
に、飛散流ガス化に供給することはできない。それ故、
自体公知のように、かかる場合に飛散流ガス化装置に： ・一個の大きさ約２００ｍｍ以下に予備破砕 ・空気遮断下または十分な空気遮断下に熱分解による２
５０〜８００℃の範囲内の温度における熱処理および熱
分解コークスおよびガス状および蒸気状の分解生成物か
らなる熱分解ガスへの変換 ・熱分解コークスからの熱分解ガスの分離および熱分解
ガスの飛散流ガス化への供給および ・少なくとも１部の熱分解コークスの粉砕および粉砕し
たコークスの飛散流ガス化反応器への供給からなる均質
化および前処理装置が前接される。
【００２３】熱分解コークスから差当り磁石分離器また
は渦流分離器のような通常の処理方法を用いて鉄金属お
よび非鉄金属を分離して別個の利用に供給し、その後残
留する熱分解コークスを粉砕し、飛散流ガス化に装入す
るのが有利でありうる。
【００２４】装入すべき廃棄物の性状およびセメント工
場の全能力に依存して、熱分解コークスまたは熱分解コ
ークスの一部を、場合により金属画分を分離した後、飛
散流ガス化を迂回して直接セメント炉の加熱に利用する
のが有利でありうる。かかる解決法は殊に、セメントロ
ータリーキルンが粉炭を用いる運転のために設備されて
いる場合に推奨され、生じる熱分解コークスは熱分解の
際に揮発したガスまたは蒸気に比較して僅かであるかま
たは−装入される廃棄物の組成により制約されて−熱分
解コークスはきわめて僅かのアルカリ塩、塩素および不
所望の重金属で汚染されているにすぎない。
【００２５】その際、直接セメント炉に供給される熱分
解コークスからたとえば水洗浄により予め不所望のアル
カリ塩を除去することも可能である。本発明のこの構成
においては、洗浄により湿った熱分解コークスを、セメ
ント炉の粉炭バーナーに供給するに先立ち、場合により
石炭または褐炭と一緒に粉砕乾燥するのが有利である。
コークスから塩を洗浄除去する際に生じる塩で汚染され
た洗浄水は、たとえばガス洗浄工程の流出液と一緒に処
理することができる。
【００２６】熱分解の実施のためには、公知方法で外部
加熱のロータリーキルンを利用することができる。この
反応器の加熱は、たとえば天然ガスを用いて行うことが
できる。しかし本発明により、水洗浄により揮発性重金
属、揮発性塩および場合により塩化水素は除去されたが
硫黄を含有するガスの一分流を熱分解反応器の加熱のた
めに利用することも可能である。この場合には、熱分解
反応器の燃焼ガスをセメント炉の排ガスと合し、これと
一緒に高価値除塵形の排ガス浄化装置に供給される。セ
メント炉の排ガスにより連行されるフライ・アッシュに
結合することにより、十分な脱硫が達成される。
【００２７】本発明により得られる利点は、本発明によ
り飛散流ガス化を前接された熱分解を有するかまたは有
しないで、セメント炉と組合せることにより、従来この
目的に利用できない、有害物汚染された均一な組成なら
びに不均一な組成の残留物および廃棄物をもセメント製
造のために、環境汚染またはセメント質の低下が出現し
うることなく、エネルギー的および物質的に利用するこ
とができ、その際低い投資費において高い熱効率が得ら
れる。
【００２８】本発明による方法を、下記の３実施例につ
き説明する。
【００２９】
【実施例】
例１ 本例は、図１による家庭ごみのような不均一な組成の廃
棄物の利用を記載する。
【００３０】サイロ車両で供給されたごみは、日および
週による生成量の変動を補償することができるようにす
るため、差当りバンカー１中にあけられる。シュレッダ
ーシヤー２により１個の大きさ約１００ｍｍに予備破砕
した後、家庭ごみは熱分解装置３に供給され、その際４
００から６００℃への加熱が行われる。加熱ガスとして
は、天然ガスまたは固有の製造装置から戻される部分的
に浄化されたガスを使用することができる。非常に湿っ
た家庭ごみの場合には、熱分解装置３の前に、飛散流ガ
ス化反応器に後接された廃熱ボイラからの蒸気で加熱さ
れる乾燥装置を配置すること（図示されていない）も可
能である。熱分解に後接された分離室中で、揮発性のガ
ス状および蒸気状熱分解生成物、熱分解ガスが固体の熱
分解コークスから分離される。
【００３１】簡単に図示された冷却および凝縮器５中
で、熱分解ガスは約６０℃に冷却される。その際、油−
水の混合物が凝縮分離し、これは分離室４からの熱分解
ガスにより連行される残留ダストをも収容する。冷却さ
れた熱分解ガスおよび油／水／ダストの混合物は、コン
プレッサー６ないしはポンプ７により５ｂａｒの圧力下
に運転される飛散流ガス化反応器８に供給される。選択
的に、未冷却の熱分解ガスをその油蒸気および水蒸気含
量を含めて放散流ガス化反応器に供給することも可能で
ある。しかしこの場合、油蒸気で汚染された高温ガスの
圧縮における困難のため、ガス化反応器の圧力を下げ
る。
【００３２】分離器４中で熱分解ガスから分離された熱
分解コークスは、鉄および非鉄金属画分を分離するた
め、差当り磁石分離器９および渦流分離器１０を通過す
る。残留する熱分解コークスは、ミル１１（ここではボ
ールミル）中で１ｍｍ以下の細かさにされ、圧縮空気で
放散流ガス化反応器８に添加される。
【００３３】ガス化反応器８の反応室中で、供給された
熱分解生成物は酸素と炎内反応で反応する。その際、主
成分としてＨ2およびＣＯを有する炭化水素不含の可燃
性生ガスが生じる。酸素対熱分解生成物の可燃性成分の
比の調節により、反応室内に生じるガス化温度を制御す
ることができる。該温度は、装入物の鉱物成分が溶融す
るように選択される。このためには、通例１３００℃よ
りも高い温度が必要である。
【００３４】ガス化の条件下で、水銀、カドミウム、タ
リウム、鉛または亜鉛のような、廃棄物により持込まれ
る易揮発性重金属は蒸発し、高温の生ガスに収容され
る。同じことは、アルカリ塩についても言える。有機塩
素化合物は完全に変換する。生じる塩化水素は、場合に
より過剰のアルカリと蒸発した塩の形に結合した後も、
高温の生ガス中に留まる。さらに、装入物中の硫黄化合
物が硫化水素に変換されることは特徴的である。
【００３５】ガス化において生じかつ重金属および塩蒸
気で汚染された生ガスおよび溶融液状スラグは、一緒に
反応室に後接された急冷室に入り、ここで水の噴射によ
り、ガス化反応器中の圧力に依存する生ガスの露点にま
で自発冷却が行われる。
【００３６】同時に、水との接触によりスラグが凝固
し、その際スラグは細粒状の溶融顆粒に崩壊する。これ
は、エアロック１３および水充満搬出槽２２を経て搬出
される。
【００３７】既に急冷室中で始まり、後接されたベンチ
ュリ洗浄器１４中で続行される、生ガスの激しい水洗浄
が行われる。その際、アルカリ塩ないしはなお遊離の塩
化水素は洗浄水により溶解され、重金属は硫化水素含分
の作用下に実際定量的に硫化物スラッジとして洗浄水に
収容される。
【００３８】約５ｂａｒのガス化圧において、水蒸気飽
和され、アルカリ塩および重金属不含の生ガスはベンチ
ュリ洗浄器１４から約１３５℃の温度で流出する。該ガ
スは、廃熱ボイラー１５として構成された熱交換器を通
過し、ここで低圧蒸気の形成下に今や部分的に浄化され
た生ガスはさらに冷却され、飽和水蒸気の主要量は凝縮
する。
【００３９】部分的に浄化されたがまだ硫化水素を含有
するガスは、セメント炉のバーナー、ロータリーキルン
１６に供給される。ロータリーキルン中で空気過剰にお
ける燃焼により、硫化水素含分は二酸化硫黄に変換さ
れ、実際定量的に燃料により吸収される。その際、ロー
タリーキルン１６に続く、セメント工業において慣用の
技術による廃ガス処理装置１７は、燃料を予熱するため
の熱回収の他に、浄化されたガスを煙突１８により吐出
する前の廃ガスの除塵に制限される。
【００４０】ガス化において生じる溶融顆粒は、セメン
ト炉用の原料混合物に添加される。
【００４１】急冷室１２およびベンチュリ洗浄器１４の
底部から吐出される、塩および重金属硫化物で汚染され
た洗浄水は、濾過装置１９を通過し、ここで重金属スラ
ッジが分離される。濾過された水の分流は、廃熱ボイラ
ー１５中で生じる凝縮液と一緒に急冷および洗浄循環路
に戻される。残部は蒸発濃縮装置２０に達し、ここで混
合塩が得られる。生じるきれいな凝縮液は、技術的目的
に利用される。
【００４２】重金属スラッジは、たとえば８％までの亜
鉛含量、約２％までの鉛含量が出現しうるので、原則的
に非鉄金属精錬所に利用のために供給される。選択的
に、比較的非常に少量に対しては坑内堆積が可能であ
る。類似のことは、蒸発濃縮装置２０からの混合塩につ
いても言える。
【００４３】熱分解反応器３は、飛散流ガス化により製
造される部分的に浄化されたガスで加熱される。
【００４４】このガスの硫黄含量を考慮して、加熱の際
に生じる煙道ガスは、セメントロータリーキルン１６の
排ガス流に、しかも排ガス処理装置１７の前方で添加さ
れる。こうして、ＳＯ2含量はセメント炉排ガスのフラ
イアッシュにより実際完全に結合される。
【００４５】例２ 第２実施例（図２をも参照）は、不均一組成の事業所ご
みの利用に関する。方法の構成は、例１による第１実施
例に十分に一致する。しかし、熱分解コークスは金属画
分の分離後、コークス中に含まれている塩、主として塩
化ナトリウム、塩化カリウムおよび塩化カルシウムを分
離するために、水洗浄器２１に供給される。洗浄された
熱分解コークスは、相応する処理２２、たとえば粉砕乾
燥の後、直接ロータリーキルン１６を加熱するための燃
料成分としてしようされる。
【００４６】この例において示された方法の構成は、殊
に生じる熱分解コークス量が熱分解条件下で揮発性のガ
スおよび蒸気の量と比べて小さい時に有利である。
【００４７】本例において利用した事業所ごみは、家庭
用器具のスクラップからの、大割合のプラスチック廃棄
物（これにはポリ塩化ビニル廃棄物もはいる）を含有し
ていた。それ故この条件を与えた。
【００４８】この例においては、上述した種類の廃棄物
の熱分解の際に著量の有害な易揮発性重金属、殊にカド
ミウムおよび水銀は揮発し、熱分解ガスないしは熱分解
ガスから分離された凝縮液およびフライアッシュの混合
物とともにガス化に供給され、例１において詳述したよ
うに、ガス化反応器８において製造された生ガスから分
離される。こうして、セメント炉は殊に廃棄物からのカ
ドミウムおよび水銀で汚染されない。
【００４９】さらに、熱分解により装入物中の有機塩素
化合物、殊に塩素含有プラスチックは、熱分解コークス
中に塩素化合物が専ら可溶性塩の形で、就中塩化ナトリ
ウムおよび塩化カリウムとしてとどまる程度にまで分解
される。これらの塩は水洗浄２１により熱分解コークス
から分離され、その後該コークスは燃料としてロータリ
ーキルン１６に供給される。
【００５０】装入物中に含有されるかないしは熱分解の
途中に生じる揮発性の有機塩素化合物、ポリ塩素化ビフ
ェニル、ダイオキシンおよびフランのような有毒な化合
物もガス化を経由し、ここで完全に破壊される。その際
生じる塩ないしは塩化水素は、上記に記載したように気
化ガスから分離され、こうしてセメント炉への流入が抑
制される。
【００５１】例３ 図３から明らかなように、本発明による方法は、既に流
動性で、従って水圧または圧縮空気で搬送可能な状態に
存在するかまたは乾燥および／または破砕のような簡単
な前処理工程によりこのような状態にすることのできる
廃棄物を利用する場合には著しく簡単である。
【００５２】この場合には、熱分解は省略される。液状
およびスラリ状の装入物はポンプ７Ａにより、ダスト状
装入物は図３にたんに略示した圧縮空気による密度流れ
搬送および配量系２２により直接にガス化反応器８に供
給され、そこで酸素と反応する。ガス化に続く工程は例
１と同じである。方法のこの構成に適当な装入物は、有
機塩素化合物および場合により揮発性の重金属および硫
黄で強く汚染された、さらに前処理なしには使用されな
い廃油、廃油処理の画分および油スラッジである。さら
に、揮発性重金属で強く汚染された、市町村または工場
の浄化槽汚泥が殊に適当である。ここでは、通例機械的
予備脱水、乾燥および粉砕が必要である。ダスト状装入
物は、圧縮空気により超過圧下にあるガス化反応器に供
給される。
【００５３】装入物からの揮発性重金属および塩素は、
ガス化工程において実際完全に生じるガスに移り、急冷
室１２および後接されたベンチュリ洗浄器１４中で洗浄
水により吸収されるので、ロータリーキルン１６のバー
ナーに供給されるガスはこれらの有害物を有しないが、
なお硫黄を含有する。
【００５４】当業者にとり、例１、２および３に示した
本発明の実施形は組合せることができ、従って不均一な
廃棄物、たとえば家庭ごみは熱分解を経由し、同時にご
み処理のための浄化槽汚泥は機械的脱水および乾燥後、
別個にまたは熱分解コークスと一緒に粉砕し、圧縮空気
で直接にガス化反応器に装入されることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】例１による本発明方法の１実施形の系統図
【図２】例２による本発明方法の他の実施形の系統図
【図３】例３による本発明方法のもう１つの実施形の系
統図
【符号の説明】
１ バンカー ２ シュレッダーシヤー ３ 熱分解炉 ４ 分離器 ５ 凝縮器 ６ コンプレッサー ７ ポンプ ８ 飛散流ガス化反応器 ９ 磁石分離器 １０ 渦流分離器 １１ ミル １２ 急冷室 １３ エアロック １４ ベンチュリ洗浄器 １５ 廃熱ボイラー １６ ロータリーキルン １７ 排ガス処理装置 １８ 煙突 １９ 濾過器 ２０ 蒸発濃縮器 ２１ 水洗浄装置 ２２ 搬出槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 7/38 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｋ (72)発明者 ペーター ゲーラー ドイツ連邦共和国 フライベルク シュト ラーセ デア アインハイト ５ (72)発明者 イェルク デミヒ ドイツ連邦共和国 ヴュルツブルク ヴィ ーナー リング 95

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セメント炉中で残留物および廃棄物なら
    びに低発熱量燃料を利用する方法において、残留物およ
    び廃棄物および低発熱量燃料ないしは高バラスト燃料を
    ガス化に供給し、その際生じる揮発性重金属、揮発性
    塩、殊にアルカリ塩化物および他のアルカリ塩、および
    場合により塩化水素を含有する生ガスを水洗浄に供給
    し、その際揮発性重金属は沈殿したスラッジの形の重金
    属硫化物として生じ、揮発性塩ならびに場合により塩化
    水素は洗浄水に溶解し、揮発性重金属、揮発性塩および
    場合により塩化水素を除去したガスを、少なくとも一部
    分セメント炉の加熱装置に燃料として供給することを特
    徴とするセメント炉中で残留物および廃棄物ならびに低
    発熱量燃料を利用する方法。
  2. 【請求項２】 ガス化は飛散流ガス化の形で、遊離酸素
    を含有するガス化剤を用い残留物および廃棄物ならびに
    低発熱量ないしは高バラスト燃料の鉱物成分の溶融温度
    範囲以上の温度で経過し、その際鉱物成分は溶融し、冷
    却後溶融顆粒として存在することを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 溶融顆粒をセメント原料として添加する
    ことを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 溶融顆粒をセメント炉の搬出物に添加
    し、これと一緒に粉砕することを特徴とする請求項３記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 溶融顆粒をセメント炉の装入物に添加す
    ることを特徴とする請求項２記載の方法。
  6. 【請求項６】 残留物および廃棄物ならびに低発熱量な
    いしは高バラスト燃料が少なくとも一部分、家庭ごみ、
    市町村の残留ごみ、家庭ごみ類似の事業廃棄物またはシ
    ュレッダー軽量物のような発生状態で破砕できないかま
    たは経済的に破砕できない不均一な成分を有する場合、
    不均一な成分の少なくとも一部を、飛散流ガス化に前接
    された、 −１個の大きさ約２００ｍｍ以下に予備破砕 −２５０〜８００℃の範囲内の温度における熱分解およ
    び熱分解コークスおよびガス状および蒸気状の分解生成
    物からなる熱分解ガスへの変換による熱処理 −熱分解コークスから熱分解ガスの分離および飛散流ガ
    ス化への供給 −熱分解コークスの少なくとも一部の粉砕および飛散流
    ガス化への供給 からなる均質化および前処理工程に供給することを特徴
    とする請求項２から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 熱分解コークスから鉄および非鉄金属の
    画分を分離し、熱分解コークスの残部を粉砕し、飛散流
    ガス化に供給することを特徴とする請求項６記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 残留物および廃棄物ならびに低発熱量な
    いしは高バラスト燃料が、家庭ごみ、市町村のごみ、家
    庭ごみ類似の事業所廃棄物またはシュレッダー軽量物の
    ような不均一で破砕不能または経済的に破砕不能な成分
    を有する場合、不均一成分の少なくとも一部を、 −一個の大きさ約２００ｍｍ以下に予備破砕 −２５０〜８００℃の範囲内での熱分解および熱分解コ
    ークスおよびガス状および蒸気状の分解生成物に変換す
    ることによる熱処理 −熱分解コークスから熱分解ガスの分離および熱分解ガ
    スの飛散流ガス化への供給からなる、飛散流ガス化に前
    接された均質化および前処理工程に供給することを特徴
    とする請求項２から５までのいずれか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 熱分解ガスから分離した熱分解コークス
    を少なくとも一部、直接にセメント炉に供給することを
    特徴とする請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 熱分解ガスから分離した熱分解コーク
    スを少なくとも一部、付着塩、殊にアルカリ塩を分離し
    た後直接にセメント炉に供給することを特徴とする請求
    項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】 熱分解コークスから鉄および非鉄金属
    の画分を分離することを特徴とする請求項９または１０
    記載の方法。
  12. 【請求項１２】 揮発性重金属、揮発性塩および場合に
    より塩化水素を除去したガスを一部、熱分解の加熱のた
    めに利用し、その際生じる燃焼ガスをセメント炉の廃ガ
    スと合し、これと一緒に廃ガス浄化に供給する事を特徴
    とする請求項６から１１までのいずれか１項記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】 残留物および廃棄物および低発熱量な
    いしは高バラスト燃料が流動性成分を有する場合、流動
    性成分を直接、均質化および前処理工程を迂回して飛散
    流ガス化に供給することを特徴とする請求項６から１２
    までのいずれか１項記載の方法。
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