JPH09295840A - セメント焼成方法 - Google Patents

セメント焼成方法

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宏幸 藤村
Yutaka Kawanishi
裕 川西
Takahiro Oshita
孝裕 大下
Shosaku Fujinami
晶作 藤並
Tasuke Okamura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物中に含まれる鉄、銅等の金属類に影響
されずに廃棄物を燃料として使用でき、しかも高品質な
セメントが製造できるセメント焼成方法を提供する。 【解決手段】 セメント原料粉をキルン方式又は流動層
方式で造粒・焼成２するセメントの焼成方法において、
前記造粒・焼成２の加熱燃料及びセメント原料粉の一部
として、各種廃棄物３をガス化炉１で熱分解して得られ
るガス状物とチャー及び灰分５を使用することとしたも
のであり、前記各種廃棄物としては、都市ごみ、固形化
燃料、スラリー化燃料、バイオマス廃棄物、プラスチッ
ク廃棄物、自動車廃棄物、家電廃棄物、下水汚泥、し尿
汚泥等が使用でき、前記ガス化炉としては、流動層ガス
化炉が使用でき、該流動層温度は、４５０℃〜７００
℃、好ましくは５００〜６００℃で、流動化空気は、理
論燃焼空気量の１０〜３０％するのがよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメントの焼成方
法に係り、特に、各種廃棄物を熱分解して得られるガス
状物、チャー及び灰分を、セメントの造粒、焼成工程に
おける加熱燃料あるいは原料に利用するセメントの焼成
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セメント焼成方法には、代表的なものに
キルン方式と流動層方式とがある。近年、地球環境問題
から省エネルギーと廃棄物の有効利用が重視され、セメ
ント焼成方法にも廃棄物の利用が試みられ始めている。
キルン方式では、都市ごみ等の廃棄物から製造したＲＤ
Ｆ（固形化燃料）等を、セメント焼成の加熱燃料の一部
として用いて、超速硬セメントを製造する技術が知られ
ている。しかしながら、ＲＤＦ中には、鉄、銅、アルミ
ニウム等の金属が混入しているため、セメントの品質を
維持するためにＲＤＦの混入比率を制限する必要があ
る。
【０００３】一方、流動層方式は、本発明者らが、先に
特願平５−１５２５７３号として提案しているように、
セメント原料粉の造粒炉と焼成炉の加熱燃料の一部又は
全部を都市ごみ等から製造した固形燃料（ＲＤＦ）と
し、石油や石炭等の化石燃料の節約を計り、更に有効利
用が求められている各種の焼却灰をセメント原料の一部
として使うことにより、ごみ処理と灰処理及び省エネル
ギーとなる一石三鳥のセメントクリンカの生成方法及び
装置である。しかしながら、この方法においても、ＲＤ
Ｆ中に鉄、銅、アルミニウム等の金属が混入しているた
め、質の低下を避けるため、ＲＤＦの混入比率を制限す
る必要が生じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解消し、廃棄物中に含まれる鉄、銅等の金属類に影響
されずに廃棄物を燃料として使用でき、しかも高品質な
セメントが製造できるセメント焼成方法を提供すること
を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、セメント原料粉をキルン方式又は流動
層方式で造粒・焼成するセメントの焼成方法において、
前記造粒・焼成の加熱燃料及びセメント原料粉の一部と
して、各種廃棄物をガス化炉で熱分解して得られるガス
状物（タール分も含む）とチャー及び灰分を使用するこ
ととしたものである。また、本発明では、サスペンショ
ンプレヒータで８００〜９００℃に予熱されたセメント
原料粉（石灰石、粘土、硅石、酸化鉄を適切な比率で混
合したもの）を１３００℃以上に加熱することにより高
温半溶融状態にするとともに、それに焼成炉排ガスを供
給して噴流層を形成させて、セメント原料粉を数ｍｍに
熱間自己造粒させ、次いでその造粒物を集めて流動層で
１４００℃レベルで焼成することによるセメントの焼成
方法において、前記造粒・焼成の加熱燃料及びセメント
原料粉の一部として、各種廃棄物をガス化炉で熱分解し
て得られるガス状物とチャー及び灰分を使用することと
したものである。
【０００６】前記焼成方法において、各種廃棄物として
は、都市ごみ、固形化燃料、スラリー化燃料、バイオマ
ス廃棄物、プラスチック廃棄物、自動車廃棄物、家電廃
棄物、下水汚泥、し尿汚泥、高濃度廃液、各種スラッ
ジ、各種畜糞又は選炭廃棄物（ボタ、ズリ等）から選ば
れた一種以上が使用できる。また、前記ガス化炉とし
て、流動層ガス化炉を用い、該流動層温度は、４５０℃
〜７００℃、好ましくは５００℃〜６００℃で、流動化
空気は、理論燃焼空気量の１０〜３０％するのがよく、
そして、前記流動層ガス化炉が、常圧型又は加圧型であ
り、供給物中の金属は未酸化の状態で回収し、灰分とチ
ャーはガスと共に飛散させて、ガスは焼成炉で燃料とし
て、灰分とチャーは造粒炉に供給してセメント原材料の
一部に使用するのがよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を用いて具体
的に説明する。図１に、本発明のセメント焼成方法を説
明するための説明図を示す。図１において、１は廃棄物
からガス、チャー、灰を生成する流動床ガス化炉である
が、ここでは特に内部循環型の流動床炉を用いた例を示
す。各種の廃棄物の一種以上を組合せて流動床ガス化炉
１に投入口３から投入する。流動床ガス化炉１は、ガス
化剤４の空気比を小さくし、流動層温度を４５０〜７０
０℃、好ましくは５００〜６００℃程度の低温とするこ
とにより、ガス化反応を緩慢にし、発生ガス５を均質に
する。
【０００８】また、流動層温度が比較的低く、しかも還
元雰囲気であるため、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ等
の金属類は未酸化で、かつクリーニングされた状態で回
収６できる。このため、マテリアルリサイクルができる
と共に、セメント製造工程２への異物の混入を防ぐこと
ができる。熱分解により得られたガス化生成物（ガスと
チャーと灰分）５は、図２に示されるように、分離器１
７を介した後に次のセメント製造工程２に送られ、チャ
ーと灰分１６はセメント原料の一部として、また、ガス
１５は加熱燃料の一部として利用される。図２は、本発
明のガス化生成物５中のガス１５をセメントキルンの熱
源に、チャー及び灰分１６をセメント原料１３に利用す
るための一例を示す工程図である。図２において、７は
セメントキルン、８はクリンカクーラー、９はプレか
焼、１０はプレヒーター、１１は造粒炉、１２は主燃
料、１３はセメント原料、１４は冷却空気、１８は排ガ
スである。このように、ガス１５は主燃料１２と共にセ
メントキルン７に、また、チャー及び灰分１６は、セメ
ント原料１３と共に利用される。
【０００９】
【発明の効果】廃棄物のガス化生成物を、セメントの焼
成工程の燃料並びに原料の一部として用いることによ
り、廃棄物の有効利用と環境保全が達成されるととも
に、金属を含まない良質なセメントを製造することが出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセメント焼成方法を説明するための説
明図。
【図２】本発明の生成ガスを利用するセメント焼成方法
の工程図。
【符号の説明】
１：流動床ガス化炉、２：セメント製造工程、３：廃棄
物投入口、４：ガス化剤、５：ガス化生成物（ガス、チ
ャー、灰分）、６：金属回収、７：セメントキルン、
８：クリンカクーラー、９：プレか焼、１０：プレヒー
ター、１１：造粒炉、１２：主燃料、１３：セメント原
料、１４：冷却空気、１５：ガス、１６：チャー及び灰
分、１７：分離器、１８：排ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤並 晶作 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 岡村 太助 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セメント原料粉をキルン方式又は流動層
    方式で造粒・焼成するセメントの焼成方法において、前
    記造粒・焼成の加熱燃料及びセメント原料粉の一部とし
    て、各種廃棄物をガス化炉で熱分解して得られるガス状
    物とチャー及び灰分を使用することを特徴とするセメン
    ト焼成方法。
  2. 【請求項２】 予熱されたセメント原料粉を１３００℃
    以上に加熱することにより、高温半溶融状態にするとと
    もに、それに焼成炉排ガスを供給して噴流層を形成させ
    て、セメント原料粉を数ｍｍに熱間自己造粒させ、次い
    でその造粒物を集めて流動層で１４００℃レベルで焼成
    することによるセメントの焼成方法において、前記造粒
    ・焼成の加熱燃料及びセメント原料粉の一部として、各
    種廃棄物をガス化炉で熱分解して得られるガス状物とチ
    ャー及び灰分を使用することを特徴とするセメント焼成
    方法。
  3. 【請求項３】 前記各種廃棄物は、都市ごみ、固形化燃
    料、スラリー化燃料、バイオマス廃棄物、プラスチック
    廃棄物、自動車廃棄物、家電廃棄物、下水汚泥、し尿汚
    泥、高濃度廃液、各種スラッジ、各種畜糞又は選炭廃棄
    物から選ばれた一種以上であることを特徴とする請求項
    １又は２記載のセメント焼成方法。
  4. 【請求項４】 前記ガス化炉が、流動層ガス化炉であ
    り、該流動層温度は、４５０℃〜７００℃で、流動化空
    気は、理論燃焼空気量の１０〜３０％とすることを特徴
    とする請求項１又は２記載のセメント焼成方法。
  5. 【請求項５】 前記流動層ガス化炉は、常圧型又は加圧
    型であり、供給物中の金属は未酸化の状態で回収し、灰
    分はガス及びチャーと共に飛散させて、ガスは焼成炉
    へ、チャー及び灰は造粒炉に供給してセメント原材料の
    一部に使用することを特徴とする請求項４記載のセメン
    ト焼成方法。
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