JPH10231151A - 汚泥の処理方法 - Google Patents

汚泥の処理方法

Info

Publication number
JPH10231151A
JPH10231151A JP9048549A JP4854997A JPH10231151A JP H10231151 A JPH10231151 A JP H10231151A JP 9048549 A JP9048549 A JP 9048549A JP 4854997 A JP4854997 A JP 4854997A JP H10231151 A JPH10231151 A JP H10231151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sludge
cement
cyclone
raw material
dust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9048549A
Other languages
English (en)
Inventor
Shizuo Tsuchida
土田鎮夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Cement Co Ltd
Original Assignee
Nihon Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Cement Co Ltd filed Critical Nihon Cement Co Ltd
Priority to JP9048549A priority Critical patent/JPH10231151A/ja
Publication of JPH10231151A publication Critical patent/JPH10231151A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/38Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
    • C04B7/42Active ingredients added before, or during, the burning process
    • C04B7/421Inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/24Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • C04B7/243Mixtures thereof with activators or composition-correcting additives, e.g. mixtures of fly ash and alkali activators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下水汚泥に代表される有機物を含む汚泥の脱
臭を確実に行い、セメント工場における汚泥のリサイク
ル化を可能とする。 【解決手段】セメント焼成用キルンの立ち上がりダクト
から抽気されたキルン排ガスを冷却し、サイクロンに導
入し、該サイクロンにより捕集されたダストを脱臭材と
して使用し汚泥を脱臭する。脱臭された汚泥をセメント
原燃料として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機物を含む汚泥
を、セメント工場内で発生するダストで脱臭し、得られ
た処理物をセメント原料として使用する汚泥の処理方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、下水汚泥に代表される有機物を含
む汚泥は種々の方法で処理されている。その主要なもの
としては、汚泥を濃縮、脱水して得られた脱水ケーキを
焼却した灰又は灰の溶融物を土質改良材、路盤材、セメ
ント原料などの建設資材として利用する、或いは脱水ケ
ーキをコンポスト化し、肥料、土壌改良材として利用す
る等があった。 しかし、これら汚泥の有効利用は一部
であり、残りは陸上埋立、海面埋立、海洋投棄されてい
るのが実状であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】下水汚泥のように大量
に発生する汚泥の処理は、大量に、安定的に、かつ安全
に処理する方法が求められている。現状における汚泥の
資源化を考えてみると、一部は焼却灰または溶融灰とし
たのち建設資材として有効利用されているが、これらを
長期的に見た場合、灰からの有害物質の溶出による土壌
汚染の問題、また大量かつ安定的に利用できない等の問
題点があった。また埋立、海洋投棄は当然ながら公害発
生の可能性があり、将来的には全く新しい処理システム
を構築する必要がある。
【0004】さらに汚泥をセメント工場で原料として利
用しようとすると、汚泥処理場からセメント工場までの
運搬などのハンドリング時やセメント工場内での貯蔵時
に悪臭が発生し、周辺住民の同意が得られず現状では全
く利用できない状況である。本発明はこのような従来の
問題に鑑み、有機物を含む汚泥を無公害で大量処理する
システムを確立することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題点
を解決するための本発明の特徴は、脱水された有機物を
含む汚泥に対し、サスペンションプレヒータ付きセメン
ト焼成キルンの立ち上がりダクトから一部抽気されたキ
ルン排ガスを600℃以下に冷却し、その後サイクロン
に導入し、該サイクロンにより捕集されたダストを重量
比で1/20以上混合し、その混合物をセメント原料と
して使用することにある。
【0006】以下、詳細に説明する。 (1)まず、汚泥がセメントの原燃料として利用できる
説明を行う。下水汚泥などの汚泥から処理された脱水ケ
ーキは含水率が約80%であり、固形分の内の約80%
が可燃分、その他が無機物質である。無機物質の主要成
分は酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシ
ウム、酸化燐であり酸化燐を除くとポルトランドセメン
トの構成成分と一致し、セメント原料の代替として利用
できる。また有機物はセメントクリンカ焼成用燃料の補
助燃料として利用できる。
【0007】(2)次に、汚泥をセメント焼成工程で処
理する場合のメリットについて述べる。セメント焼成工
程において、キルン内の焼成帯温度は1450℃以上の
高温になる。このため、セメント原料として使用された
汚泥中の有機系有害物質は高温により熱分解し無害化す
る。一方、無機系有害物質については、硫黄、塩素など
のガス化しやすい物質はセメント原料中の酸化カルシウ
ム等と反応し、CaS04、CaCl2等の化合物を合成
し、セメント化合物の一部を構成する。また重金属類も
セメントクリンカ化合物の結晶構造中に取り込まれ、溶
出することもなく無害化できる。
【0008】(3)サスペンションプレヒータ付きセメ
ント焼成キルンの立ち上がりダクトから一部抽気された
キルン排ガスをサイクロンに導入し、該サイクロンによ
り捕集されたダスト(以下、粗粒の捕集ダストと称す)
を汚泥の脱臭に使用する理由を説明する。原燃料中に含
まれている塩素、アルカリ分は、セメント焼成工程中の
キルン内の焼成帯で揮発し、キルン排ガスと共に気体状
でキルン尻に運ばれる。更にサスペンションプレヒータ
の各段サイクロンを上昇するに従い、セメント原料と熱
交換され、徐々にガス温度は低下し、揮発した塩素、ア
ルカリ分は液化、固体化しセメント原料に付着しキルン
内に再投入される。即ち、塩素、アルカリ分はキルンと
サスペンションプレヒータ間で循環され、セメント焼成
系における塩素、アルカリ濃度は濃縮され高くなる。
【0009】ここで、キルン尻ガスの一部を抽気する
と、塩素、アルカリ分をセメント焼成系の系外に排出で
きるため、塩素、アルカリ濃度が低下し、サスペンショ
ンプレヒータ中のコーチング付着等操業上の諸トラブル
が防止できると共に、セメントクリンカの塩素、アルカ
リ濃度が増加するのを防止でき品質上好都合である。こ
の技術はアルカリバイパスと称されセメント業界では公
知である。
【0010】サスペンションプレヒータ内で、キルン排
ガス中に揮発している塩素、アルカリ分が液化、固体化
するとき、セメント原料の粒子に付着することになる。
ここで、比表面積の大きな粒子の方が重量当たりの塩
素、アルカリの付着量が多くなる。即ち、粒径の小さい
原料の方が塩素、アルカリの含有量が多い。この原理を
利用して、キルン尻にて抽気したセメントダストを含む
キルン排ガスを冷却した後サイクロンで処理し、得られ
たダストの粗粒分(塩素、アルカリの含有量が少ない)
を汚泥の脱臭材として利用すれば、悪臭の発生なしに汚
泥をセメント工場でリサイクル化でき、さらにセメント
焼成工程上、或いは品質上の諸問題が解決できることと
なる。
【0011】(4)脱臭作用の面からみた粗粒の捕集ダ
ストを使用するメリットを説明する。汚泥処理場におい
て、有機物を含む脱水汚泥は時間経過とともに嫌気性
菌、好気性菌の作用により腐敗し悪臭を発生する。上記
粗粒の捕集ダストを脱水汚泥に対し重量比で1/20以
上添加すると、有機物の腐敗の進行が止まり、悪臭の発
生はなくなる。更に上記ダストの粗粒分に微粉炭を10
%以下混合したものを有機物を含む脱水汚泥に対しダス
トを基準として重量比で1/20以上添加することで脱
臭効果は増す。従って、これらを添加した汚泥を輸送、
貯蔵しても悪臭の発生源とはならない。粗粒の捕集ダス
トはセメント原料中の炭酸カルシウムのほとんどが酸化
カルシウムに転換したものであり、ポルトランドセメン
トと比較すると活性度が高く、汚泥中の水分との反応性
が高く、脱臭効果も大きい。
【0012】(5)以上、詳細に述べたとおり、本発明
による方法によると、脱水された有機物を含む汚泥の脱
臭が安定的にかつ大量に行うことができ、更にセメント
焼成キルンの立ち上がりダクトから一部抽気されたキル
ン排ガスを冷却し、その後サイクロンに導入し、該サイ
クロンにより捕集したダストを脱臭材として使用するの
で汚泥中に塩素分、アルカリ分が含有されていてもセメ
ント焼成操業上のトラブルが回避でき、またセメントク
リンカの品質低下を防止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。セメント焼成系のサスペンションプレヒータは複数
段のサイクロンおよび仮焼炉をもって構成されており、
セメント原料は最上段のサイクロン入口に投入され、徐
々にキルン排ガスと熱交換され、最下段のサイクロンに
達するまでに850〜900℃に達し、加熱されたセメ
ント原料は脱炭酸化され以下のように生石灰が生成され
る。 CaCO3 → CaO+CO2 加熱されたセメント原料はキルン内に投入され、徐々に
加熱され、焼成帯において1450℃に達し、セメント
クリンカが生成される。
【0014】この時、焼成帯においてセメント原燃料中
の塩素分、アルカリ分は揮発し、キルン排ガスと伴にキ
ルン尻に移動する。更にサスペンションプレヒータの各
段サイクロンを上昇するに従い、セメント原料と熱交換
され、徐々にガス温度は低下し、揮発した塩素分、アル
カリ分は液化、固体化しセメント原料に付着し、キルン
内に再投入される。即ち、塩素、アルカリ分は循環し、
セメント焼成系において濃縮される。
【0015】ここで、1000〜1100℃の高温であ
るキルン尻から、塩素・アルカリ分が付着したセメント
原料を含むキルン排ガスを全ガス量の5%以下抽気し、
塩素・アルカリ化合物の融点以下である600℃以下に
冷却する。キルン排ガスを一部抽気するとセメント焼成
系における塩素、アルカリ濃度を低下させることがで
き、サイクロン詰まり等の操業上のトラブルを回避でき
ると共に、セメントクリンカの品質劣化を防止すること
ができる。
【0016】この排ガスをサイクロンに導入し、該サイ
クロンにより捕集された凡そ10μm以上の粗粒の捕集
ダストを汚泥の脱臭材として利用する。このダストは上
述のように生石灰分を含んでおり、例えばポルトランド
セメントを脱臭材として使用した場合と比較すると活性
度が高く、汚泥中の水分との水和反応も早く脱臭効果が
大きい。詳細な脱臭メカニズムは不明であるが、生石灰
分による糞尿臭除去作用とセメント原料分によるアンモ
ニア抑制効果とがあると考えられる。
【0017】また該サイクロン排気は更に300℃以下
まで冷却した後、バッグフィルターで処理し、塩素・ア
ルカリ分の濃縮した微粉ダストは適宜処分される。この
微粉ダストは脱臭には効果が薄かった。この理由は微粉
であるために活性度が高過ぎ、汚泥と十分に混合する前
に水和反応が完了し、脱臭効果にムラが出るためであろ
うと推定される。
【0018】次に微粉炭を添加した場合について説明す
る。セメント焼成用燃料としては現在主に石炭が使用さ
れている。石炭はセメント工場内で粉砕機により微粉砕
され、キルン用バーナ及び仮焼炉用バーナにて使用され
ている。微粉炭の粉末度は90μm篩残分で10〜15
%である。この微粉炭を上記粗粒の捕集ダストに10%
以下添加すると脱臭が一段と改善する。これは粗粒の捕
集ダストを使用して汚泥を脱臭すると、前述の通り糞尿
臭除去効果およびアンモニア抑制効果により臭いは殆ど
なくなるが、僅かではあるが糞尿臭、アンモニア臭が残
るのは避けられない。微粉炭に吸着効果があるものとす
ると、少量の微粉炭が僅かに残った悪臭成分を吸着し、
更に脱臭効果を増すものと考えられる。尚、微粉炭を1
0%を超えて添加しても脱臭効果の向上には寄与せず、
経済性の面から得策ではない。
【0019】脱臭された汚泥はセメント原料と共にサス
ペンションプレヒータの最上段のサイクロン入口に投入
される。脱臭材としてキルン排ガスから抽気して得られ
た上記粗粒の捕集ダストを使用したので、そのままセメ
ント原料に使用しても化学組成上の問題はない。また汚
泥中に含まれる塩素分の影響による、セメント焼成系の
操業上のトラブルはなく、得られたセメントクリンカの
品質低下もなかった。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例をあげ、
本発明を具体的に説明する。 (1)使用した脱臭材は下記のA、B、C、Dの4種と
した。 A:前記、粗粒の捕集ダスト B:粗粒の捕集ダストに微粉炭を重量比で5%添加した
もの C:粗粒の捕集ダストに微粉炭を重量比で10%添加し
たもの D:バッグフィルタで処理した微粉ダスト
【0021】(2)処理対象物 A処理センターから採取した、代表的な有機物を含む汚
泥である下水汚泥を使用した。含水率は80%であっ
た。
【0022】(3)実験方法 上記処理対象物の採取直後は悪臭は小である。採取後1
時間を経過すると嫌気性菌、好気性菌の作用により腐敗
し、強い悪臭を発するようになる。採取1時間後に表1
に示す混合率で上記脱臭材を添加し、十分に混合した。
【0023】(4)評価方法 脱臭材を添加、混合したのち、1週間後および1ヶ月後
の処理対象物の臭気の測定を5人の測定者が官能検査で
行った。評価は下記に示す5段階で行った。
【0024】臭気の判定結果 1:臭気を感じない 2:僅かに臭気を感じる 3:臭気を感じるが不快感はない 4:かなりの悪臭がする 5:耐えられない強烈な悪臭がする
【0025】1週間後の臭気判定結果(5人の平均値)
を表1に示す。1ヶ月後に同じ方法で評価したが、結果
的には1週間後と同様の判定結果となった。
【0026】
【表1】
【0027】表1から明らかなように、脱臭材A、B、
Cを汚泥に対して5%以上混合すると、臭いについては
公害上の問題が発生しない程度に脱臭される(実施例1
〜5)。特に微粉炭を添加した脱臭材B、Cにおいては
粗粒の捕集ダストと微粉炭の相乗効果により一段と脱臭
効果が高まり、汚泥をセメント工場内で運搬、貯蔵して
も何ら問題はない(実施例6〜15)。
【0028】一方、脱臭材A、B、Cにおいて汚泥に対
する混合率が5%未満の時、或いは脱臭材Dを使用した
場合は多少の脱臭作用はあるものの十分とは云えない
(比較例1〜7)。
【0029】
【発明の効果】本発明により、従来埋立や海洋投棄等2
次公害の可能性があり、また将来行き詰まることが容易
に予測できる下水汚泥を代表とする有機物を含む汚泥を
確実に脱臭できるようになり、セメント工場において汚
泥のリサイクル化が可能となった。また同時に、汚泥を
セメント原燃料として使用する場合に生じる、セメント
焼成プロセス側の操業上の問題点を解決できるようにな
った。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脱水された有機物を含む汚泥に対し、サ
    スペンションプレヒータ付きセメント焼成キルンの立ち
    上がりダクトから一部抽気されたキルン排ガスを600
    ℃以下に冷却し、その後サイクロンに導入し、該サイク
    ロンにより捕集されたダストを重量比で1/20以上混
    合し、その混合物をセメント原料として使用することを
    特徴とするセメントの製造方法。
  2. 【請求項2】 上記ダストに微粉炭を外割の重量比で1
    0%以下混合することを特徴とする請求項1記載のセメ
    ントの製造方法
JP9048549A 1997-02-18 1997-02-18 汚泥の処理方法 Pending JPH10231151A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9048549A JPH10231151A (ja) 1997-02-18 1997-02-18 汚泥の処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9048549A JPH10231151A (ja) 1997-02-18 1997-02-18 汚泥の処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10231151A true JPH10231151A (ja) 1998-09-02

Family

ID=12806465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9048549A Pending JPH10231151A (ja) 1997-02-18 1997-02-18 汚泥の処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10231151A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000168881A (ja) * 1998-12-11 2000-06-20 Taiheiyo Cement Corp 汚泥輸送用コンテナ、及び該コンテナを備えた輸送手段、並びに該コンテナを使用した汚泥処理システム
JP2013010675A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Jfe Engineering Corp 下水汚泥および/または有機汚泥の乾燥物を用いたセメントの焼成方法
JP2016191516A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 住友大阪セメント株式会社 固体廃棄物系燃料のセメント製造設備への供給方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000168881A (ja) * 1998-12-11 2000-06-20 Taiheiyo Cement Corp 汚泥輸送用コンテナ、及び該コンテナを備えた輸送手段、並びに該コンテナを使用した汚泥処理システム
JP2013010675A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Jfe Engineering Corp 下水汚泥および/または有機汚泥の乾燥物を用いたセメントの焼成方法
JP2016191516A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 住友大阪セメント株式会社 固体廃棄物系燃料のセメント製造設備への供給方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Werther et al. Sewage sludge combustion
US5217624A (en) Method for the disposal of aqueous sewage sludge
CA2876257C (en) Removal device for radioactive cesium
JP2803855B2 (ja) 下水汚泥の資源化システム
EP0980852B1 (en) Cement manufacturing apparatus
JPS63310691A (ja) 汚染された鉱物物質を処理する方法
US20040079710A1 (en) Method and apparatus for recycling sewage sludge utilizing spent water-softener lime
JP3684410B2 (ja) 下水汚泥の処理方法および下水汚泥処理物
JPH10231151A (ja) 汚泥の処理方法
JP2003247710A (ja) 廃棄物の総合処理方法及び総合処理装置
JPH06335700A (ja) 汚泥・石炭灰の利用方法
JP3551960B2 (ja) 有機物汚染土壌の処理方法
JP3285523B2 (ja) セメントの製造方法
JP3356859B2 (ja) 汚泥の処理方法
JP3337941B2 (ja) 焼却残渣処理方法
JP2003212618A (ja) 有機汚染土の処理方法
AU736661B2 (en) Process for treating waste gases produced in an organic waste incineration plant
JP7143233B2 (ja) 焼却灰の処理方法
JP3666940B2 (ja) 下水汚泥のセメント原料化方法
JP3957232B2 (ja) 都市ゴミ一般焼却灰を再利用するための前処理装置
JP2005349366A (ja) 硫酸ピッチの処理方法及び処理装置
JP2004000985A (ja) 有機物汚染土壌の処理方法
JP2007144411A (ja) 最終処分場における埋立処理方法
JP2017193452A (ja) 溶融製品及び溶融製品の製造方法
JPH08206700A (ja) 汚泥の処理方法及び汚泥処理物