JP2003145113A - Waste treatment method - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物処理方法に関
し、特に建築産業廃棄物のコンクリート固化による安定
化処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste treatment method, and more particularly to a method for stabilizing construction industrial waste by solidifying concrete.
【０００２】[0002]
【従来の技術】建築現場等より発生する瓦礫屑には、セ
メント屑、木屑、レンガ屑、紙屑、瓦屑、粘土などが混
合したものがある。これら瓦礫屑は、法に定められる、
非安定型処理をして、非安定型産業廃棄物の専用地に廃
棄されている。しかし、この国や県などが指定している
専用地の数は年々、激減している。そのため、固化・安
定化処理を施して安定型産業廃棄物とした後に、国、地
方公共団体等の指定専用廃棄地に廃棄する方法が採用さ
れつつある。従来、安定化処理の方法として、瓦礫屑を
直接コンクリートで固化する方法がある。また、特開昭
５４−１２８４７６号公報には、瓦礫屑などの廃棄物に
炭酸カルシウムを主成分とする物質を添加した後焼却
し、得られた焼却残渣を成形し、水蒸気オートクレーブ
処理して固化体とする方法が開示されている。また、添
加物の具体的な添加量を示したものとして、特開平１０
−２９６２０５号公報では、廃棄物に活性カルシウム源
及び／または活性アルカリ源を、活性カルシウム源／Ｓ
ｉＯ2 モル比が 0.05〜1.0 で、酸化物換算の活性アル
カリ源／ＳｉＯ2モル比が 0.01〜1.0 となるように添加
し、成形した後、水熱合成して固化体とする方法が開示
されている。2. Description of the Related Art Some types of debris generated from construction sites include a mixture of cement waste, wood waste, brick waste, paper waste, roof waste, clay and the like. These debris are stipulated by law,
Unstable processing is performed and the products are disposed of in a stable land for unstable industrial waste. However, the number of exclusive land designated by this country and prefecture is decreasing sharply year by year. Therefore, a method of solidifying / stabilizing and producing stable industrial waste, which is then disposed of at a designated disposal site of the national government, local public bodies, etc. is being adopted. Conventionally, as a stabilization treatment method, there is a method of directly solidifying debris with concrete. Further, in JP-A-54-128476, a waste material such as debris is added with a substance containing calcium carbonate as a main component and then incinerated, and the obtained incineration residue is molded and steam autoclaved to be solidified. Physical methods are disclosed. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10 (1999) -1998 shows the specific addition amount of the additive.
No. 296205, the waste contains an active calcium source and / or an active alkali source, and an active calcium source / S
In iO 2 molar ratio is 0.05 to 1.0, active alkalinity source / SiO 2 molar ratio of oxides in terms are added to a 0.01 to 1.0, after molding, a method for the hydrothermal synthesis to solidification body is disclosed ing.
【０００３】また、固化体からの有害物質の溶出を防止
する方法として、特開２０００−２４６１１号公報に
は、廃棄物固化体の周囲にプラスチック樹脂を充填した
止水容器などを設けることにより、廃棄物固化体が直接
外部の水などに接触することを防ぐ方法が開示されてい
る。さらに、同方法として、特開平７−２９００２６号
公報には、重金属固定剤などの薬剤と混練処理すること
により、重金属を化学的に安定な重金属キレート化合物
にし、重金属の溶出を防止する方法が開示されている。Further, as a method for preventing the leaching of harmful substances from the solidified body, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-24611 discloses that a solid water container filled with a plastic resin is provided around the solidified waste body. A method for preventing the solidified waste from coming into direct contact with external water or the like is disclosed. Further, as the same method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-290026 discloses a method of kneading a chemical such as a heavy metal fixing agent to make a heavy metal chelate compound which is chemically stable and prevents elution of the heavy metal. Has been done.
【０００４】また、廃棄物に石灰源材およびシリカ源材
の少なくともいずれかを添加して、ＣａＯ／ＳｉＯ2 重
量比が 0.5〜2.0 で、ＣａＯ＋ＳｉＯ2 の重量割合が 5
0 ％以上になるように調整した後、混練機１０で水を加
えて混練し、ついで混練物を前養生した後、水熱処理を
行って固化体とする方法が開示されている（特開２００
１−９４１３）。At least one of a lime source material and a silica source material is added to the waste so that the weight ratio of CaO / SiO 2 is 0.5 to 2.0 and the weight ratio of CaO + SiO 2 is 5.
A method is disclosed in which water is added and kneaded in a kneading machine 10 after adjusting the content to 0% or more, and then the kneaded material is pre-cured and then hydrothermally treated to form a solidified body (JP-A-200).
1-9413).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、建築現
場等より発生する瓦礫屑は、作業の種類、作業現場など
により、瓦礫屑に占める各構成物の混合割合が大きく異
なる。そのため、直接コンクリートで固化する場合、あ
るいは上記のような各種固化方法を用いた場合でも、硬
化不足を起こし固化体が安定しないという問題がある。
また、工事現場において安定型産業廃棄物とするために
は容易でないという問題がある。例えば、直接コンクリ
ートで固化する場合において、硬化不足を改善するため
に、瓦礫物中の粘土物のみを取り除くことが考えられる
が、時間と労力がかかり、実際の工事現場では採用でき
ない。また、廃棄物の種類や量に応じて薬剤や添加剤を
調整して配合した後、硬化させる方法も、実際の工事現
場で採用するには現実的でない。However, in the debris generated from a construction site or the like, the mixing ratio of each constituent in the debris greatly differs depending on the type of work, the work site, and the like. Therefore, there is a problem that the solidified body is not stable due to insufficient curing even when it is directly solidified with concrete or when various solidifying methods as described above are used.
In addition, there is a problem that it is not easy to produce stable industrial waste at the construction site. For example, in the case of directly solidifying with concrete, it is conceivable to remove only the clay material from the rubble in order to improve the insufficient hardening, but it takes time and labor and cannot be adopted at the actual construction site. Further, a method of adjusting and mixing chemicals and additives according to the type and amount of waste and then curing the mixture is not realistic to be adopted in an actual construction site.
【０００６】本発明は、これらのような問題に対処する
ためになされたもので、特殊な添加物を用いる必要がな
く、容易に、かつ強固に廃棄物を固化・安定化すること
ができる廃棄物処理方法の提供を目的とする。The present invention has been made in order to address these problems, and it is not necessary to use special additives, and the waste can be solidified and stabilized easily and firmly. The purpose of the present invention is to provide a method for treating a product.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は瓦礫屑を処理す
るための廃棄物処理方法であって、瓦礫屑に水硬性物質
を混合してゲル状態となるまで１次硬化させる１次硬化
工程と、１次硬化工程で得られた塊状物に水硬性物質と
水とを混合して２次硬化させる工程とを含むことを特徴
とする。また、１次硬化工程において使用される水硬性
物質に親水性樹脂が配合されてなることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a waste treatment method for treating debris, which is a primary curing step in which a hydraulic substance is mixed with debris and primary curing is performed until a gel state is obtained. And a step of mixing the lump obtained in the primary curing step with a hydraulic substance and water to perform secondary curing. Further, it is characterized in that a hydrophilic resin is mixed with a hydraulic material used in the primary curing step.
【０００８】水硬性物質の硬化反応を２段階に分けて行
なうことにより、粘土質の多い瓦礫屑であっても、２次
硬化させる工程でゲル状態となった塊状物の周囲が十分
に硬化する。そのため、固化物としては、ひび割れなど
がなく、十分な圧縮強度を有する安定型産業廃棄物が得
られる。By carrying out the hardening reaction of the hydraulic substance in two steps, the surroundings of the lumps which have become gelled in the step of secondary hardening are sufficiently hardened even in the case of rubble debris containing a large amount of clay. . Therefore, as a solidified product, a stable industrial waste having no cracks and having sufficient compressive strength can be obtained.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明で処理される瓦礫屑は、工
事現場、特に建築工事現場で発生する瓦礫屑が挙げられ
る。具体的には、セメント屑、木屑、レンガ屑、紙屑、
瓦屑、粘土などを混合したものが挙げられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The debris to be treated by the present invention includes debris generated at a construction site, particularly a construction site. Specifically, cement waste, wood waste, brick waste, paper waste,
Examples include a mixture of roof dust and clay.
【００１０】本発明で使用できる水硬性物質は、水と反
応して硬化する無機化合物であれば使用できる。具体的
には、セメント類、エトリンジャイト、適量の水を加え
ることにより２水和物となり硬化する硫酸カルシウムの
半水和物である半水石こう等が挙げられる。The hydraulic substance that can be used in the present invention may be any inorganic compound that reacts with water and hardens. Specific examples thereof include cements, ettringite, and hemihydrate gypsum, which is a hemihydrate of calcium sulfate, which is hardened into a dihydrate by adding an appropriate amount of water.
【００１１】セメント類は、イ）ポルトランドセメン
ト、アルミナセメント等に代表される、水と反応して難
溶性の水和物を生成して硬化する水硬性セメント、ロ）
高炉セメント、高硫酸スラグセメント、石灰スラグセメ
ント等に代表される、反応を起こすのに適当な刺激剤を
必要とする物質を主体とした潜在水硬性セメント、ハ）
シリカセメント、フライアッシュセメント等に代表され
る、２種類以上組み合わせた場合反応して硬化する混合
セメントのいずれも使用することができる。これらの中
でも、水硬性セメントが１次硬化工程で得られる塊状
物、２次硬化工程で得られる安定型産業廃棄物を得るの
に工事現場での作業性および入手の容易性から好適であ
る。なお、ポルトランドセメントとしては、早強ポルト
ランドセメント、超早強ポルトランドセメントであって
も使用することができる。Cements are a) hydraulic cements represented by Portland cement, alumina cement and the like, which harden by reacting with water to form a sparingly soluble hydrate, and b)
Latent hydraulic cement mainly composed of substances that require an appropriate stimulant to cause a reaction, represented by blast furnace cement, high sulfate slag cement, lime slag cement, etc.
Any of mixed cements represented by silica cement, fly ash cement and the like which react and harden when two or more kinds are combined can be used. Among these, hydraulic cement is suitable for obtaining the lumps obtained in the primary curing step and the stable industrial waste obtained in the secondary curing step from the workability at the construction site and the easy availability. As the Portland cement, it is possible to use even early strength Portland cement or super early strength Portland cement.
【００１２】エトリンジャイト（３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・
３ＣａＳＯ4・３２Ｈ2Ｏ）は、水とともに練るとエナメ
ル状となって膨張硬化する水硬性物質である。なお、エ
トリンジャイトは、天然産であっても人工的に合成した
ものであってもよい。エトリンジャイトは膨張硬化して
瓦礫屑の内部に浸透するため、１次硬化工程で好適に用
いられる。Ettringite (3CaO ・ Al 2 O 3・
3CaSO 4 · 32H 2 O) is a hydraulic substance that expands and hardens into an enamel when kneaded with water. Ettringite may be naturally occurring or artificially synthesized. Since ettringite expands and hardens and penetrates into the debris waste, it is preferably used in the primary hardening step.
【００１３】また、これら水硬性物質に水硬性反応を阻
害しない程度に他の材料を配合することができる。たと
えば、軽量化を促進するために黒曜石パーライト、真珠
岩パーライト、焼成バーミキュライト、シラスバルー
ン、川砂、珪砂、砕石砂利、発泡炭酸カルシウム等の軽
量骨材を、強度向上のために水ガラスを、さらに亀裂を
防止するために耐アルカリガラス繊維、セラミックファ
イバー等の繊維類を、 1種または 2 種以上含有させる
ことができる。Further, other materials may be added to these hydraulic substances to the extent that they do not interfere with the hydraulic reaction. For example, obsidian perlite, pearlite perlite, calcined vermiculite, shirasu balloon, river sand, silica sand, crushed gravel, foamed calcium carbonate, and other lightweight aggregates to promote weight reduction, water glass for further strength, and further cracking. In order to prevent this, one kind or two or more kinds of fibers such as alkali resistant glass fiber and ceramic fiber can be contained.
【００１４】瓦礫屑と混合してゲル状態の塊状物を得る
水硬性物質には、親水性樹脂を配合することが好まし
い。親水性樹脂を配合することにより、水硬性物質が瓦
礫屑の内部に浸透して硬化するため、２次硬化工程で得
られる硬化物の圧縮強度などが向上する。A hydrophilic resin is preferably added to the hydraulic material which is mixed with the debris to obtain a gel-like lump. By blending the hydrophilic resin, the hydraulic substance permeates the inside of the debris and is cured, so that the compression strength of the cured product obtained in the secondary curing step is improved.
【００１５】使用できる親水性樹脂としては、水溶性高
分子樹脂、水系エマルジョンを形成する高分子樹脂が挙
げられる。水溶性高分子樹脂としては、ポリビニルアル
コール樹脂、カルボキシメチルセルローズ、メチルセル
ローズ等が例示でき、水系エマルジョンとしては、アク
リル酸エステルやメタクリル酸エステルを共重合させた
純アクリルエマルジョンあるいはスチレンを導入したス
チレンアクリルエマルジョンなどのアクリル樹脂系エマ
ルジョン、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル
・ベオバ共重合樹脂系エマルジョン、スチレン−ブタジ
エン樹脂系エマルジョン等が挙げられる。Examples of hydrophilic resins that can be used include water-soluble polymer resins and polymer resins that form an aqueous emulsion. Examples of the water-soluble polymer resin include polyvinyl alcohol resin, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose and the like, and as the water-based emulsion, a pure acrylic emulsion obtained by copolymerizing an acrylic ester or a methacrylic ester or a styrene acryl into which styrene is introduced. Examples thereof include acrylic resin emulsions such as emulsions, vinyl acetate resin emulsions, vinyl acetate / veova copolymer resin emulsions, and styrene-butadiene resin emulsions.
【００１６】本発明に係る１次硬化工程は、瓦礫屑に水
硬性物質を混合してゲル状態となるまで硬化させる工程
である。ここで、水硬性物質は瓦礫屑に含まれる水によ
り、あるいは新たに添加される水により硬化されてもよ
い。また、ゲル状態とは水硬性物質が流動性を失い、塊
状物として取り扱える状態をいう。配合割合は、瓦礫屑
の種類、状態により異なるが、瓦礫屑１ｍ3に対して、
水硬性物質を 100kg 〜10000kg 、好ましくは 500kg 〜
5000kg 配合する。水の量は水硬性物質を硬化させる量
であればよく、水硬性物質 100kg に対して、0 kg〜200
kg 配合する。The primary curing step according to the present invention is a step in which a hydraulic substance is mixed with the debris and cured until it becomes a gel state. Here, the hydraulic substance may be hardened by water contained in the debris or newly added water. The gel state means a state in which the hydraulic substance loses fluidity and can be handled as a lump. The mixing ratio varies depending on the type and state of debris, but for 1 m 3 of debris,
100 kg ~ 10000 kg of hydraulic substance, preferably 500 kg ~
Add 5000kg. The amount of water should be the amount that hardens the hydraulic substance, and 0 kg to 200 per 100 kg of the hydraulic substance.
Use kg.
【００１７】１次硬化工程において、水系エマルジョン
を用いる場合、水硬性物質と水系エマルジョンとを配合
することができる。この場合、水系エマルジョンを構成
する樹脂成分は水硬性物質 100kg に対して、0.1 kg 〜
200 kg 配合することが好ましい。When an aqueous emulsion is used in the primary curing step, a hydraulic substance and an aqueous emulsion can be blended. In this case, the resin component of the water-based emulsion is 0.1 kg to 100 kg of the hydraulic substance.
It is preferable to add 200 kg.
【００１８】水硬性物質と水とが混合された瓦礫屑はミ
キサーなどを用いて混練される。混練物がゲル化状態に
なるまで放置する。瓦礫屑や水硬性物質の種類、水との
配合割合等によって異なるが、ゲル化した塊状物になる
のに約 30 分から 1 時間程度である。The debris obtained by mixing the hydraulic substance and water is kneaded using a mixer or the like. Let stand until the kneaded product becomes a gelled state. It takes about 30 minutes to 1 hour to form a gelled lump, depending on the type of debris and hydraulic material and the mixing ratio with water.
【００１９】第２次硬化工程は、上記塊状物に水硬性物
質と水とを混合して硬化体とする工程である。第２次硬
化工程においては、塊状物の表面が水硬性物質で覆われ
て、モルタルを作るときの充填剤のような作用をするた
め、瓦礫屑に含まれる粘土などに影響されることなく、
4 〜5 日間養生することにより安定した硬化体が得られ
る。The second curing step is a step of mixing the above-mentioned lumps with a hydraulic substance and water to obtain a cured product. In the second hardening step, the surface of the lump is covered with a hydraulic substance and acts like a filler when making mortar, so that it is not affected by clay contained in debris,
A stable cured product can be obtained by curing for 4 to 5 days.
【００２０】本発明方法によって得られた硬化体を図１
により説明する。図１は硬化体の断面図である。粘土な
どが付着している瓦礫屑１は、表面が粘土質などを多く
含んだ水硬性物質２で覆われている。水硬性物質２は粘
土質などを多く含むこととなるため、機械的強度は安定
していないが、全体として流動性を有さず、瓦礫屑１を
内包して独立した塊状物となっている。第２次硬化工程
で得られる硬化体３は、水硬性物質と水との最適硬化条
件を任意に選択できるため、また粘土質などを含まなく
なるため、機械的にまた化学的に非常に安定したセメン
ト硬化体が得られる。その結果、瓦礫屑を、埋め立地に
利用することが可能となる。A cured product obtained by the method of the present invention is shown in FIG.
Will be described. FIG. 1 is a sectional view of a cured product. The surface of the rubble debris 1 to which clay or the like adheres is covered with a hydraulic substance 2 containing a large amount of clay. Since the hydraulic material 2 contains a large amount of clay and the like, its mechanical strength is not stable, but it does not have fluidity as a whole, and contains the rubble debris 1 and becomes an independent lump. . The hardened body 3 obtained in the second hardening step is mechanically and chemically very stable because the optimum hardening conditions of the hydraulic substance and water can be arbitrarily selected and the clay is not included. A hardened cement is obtained. As a result, it becomes possible to utilize the debris for landfill sites.
【００２１】[0021]
【実施例】実施例１〜実施例５
建築現場で発生した瓦礫屑１ｍ3に表１に示す割合で水
硬性物質を配合して、第１次硬化工程、第２次硬化工程
を経て硬化体を得た。なお、供試瓦礫屑は、１ｍ3の容
器内に収容された、セメント屑、木屑、レンガ屑、紙
屑、瓦屑等に粘土が付着している瓦礫屑を用いた。ま
た、水硬性物質はポルトランドセメント／水の割合を 1
0 ／ 3 としたものを用い、実施例３にはメチルセルロ
ーズを、実施例４にはポリ酢酸ビニル樹脂をそれぞれ親
水性樹脂からなる混和剤として添加した。第１次硬化工
程は室温で 40 分間放置した。第２次硬化工程はゲル化
した塊状体に表１で示す割合でポルトランドセメントを
加えて、混練後 4 日間養生させた。ポルトランドセメ
ント／水の割合は第１次硬化工程と同一である。得られ
た硬化体の圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。[Examples] Example 1 to Example 5 A hydraulic substance was mixed with 1 m 3 of debris generated at a construction site in a ratio shown in Table 1, and a cured product was obtained through a primary curing step and a secondary curing step. Got As the test debris, debris in which clay adhered to cement scrap, wood scrap, brick scrap, paper scrap, tile scrap, etc., contained in a 1 m 3 container was used. For hydraulic materials, the ratio of Portland cement / water is 1
Methyl cellulose was added to Example 3 and polyvinyl acetate resin was added to Example 4 as an admixture made of a hydrophilic resin. The first curing step was left at room temperature for 40 minutes. In the second hardening step, Portland cement was added to the gelled lump at a ratio shown in Table 1 and allowed to cure for 4 days after kneading. The Portland cement / water ratio is the same as in the primary curing step. The compressive strength of the obtained cured product was measured. The results are shown in Table 1.
【００２２】比較例１および比較例２
実施例１に用いた供試瓦礫屑を用いて、表１に示す割合
で水硬性物質を配合して、混練後 4 日間養生させた。
得られた硬化体は、いずれも脆くひび割れが生じ圧縮強
度の測定はできなかった。Comparative Example 1 and Comparative Example 2 Using the test debris used in Example 1, hydraulic substances were mixed in the proportions shown in Table 1 and aged for 4 days after kneading.
The obtained cured products were brittle and cracked, and the compressive strength could not be measured.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】表１に示すように、各実施例は優れた圧縮
強度を示し、またひび割れなどがなく、硬化体として優
れた機械的強度を有していた。また、水硬性物質に親水
性樹脂を配合することにより、第１次硬化工程における
水硬性物質が少ない場合であっても優れた機械的強度を
有していた（実施例３）。As shown in Table 1, each of the examples had excellent compressive strength, had no cracks, and had excellent mechanical strength as a cured product. Further, by blending the hydrophilic substance with the hydraulic substance, it had excellent mechanical strength even when the amount of the hydraulic substance in the first curing step was small (Example 3).
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明方法は、瓦礫屑に水硬性物質を混
合してゲル状態となるまで１次硬化させる１次硬化工程
と、１次硬化工程で得られた塊状物に水硬性物質と水と
を混合して２次硬化させる工程とを含むので、最終硬化
物に瓦礫屑の粘土質などの影響がなく固化物として十分
な圧縮強度を有する安定型産業廃棄物が得られる。Industrial Applicability According to the method of the present invention, a primary curing step of mixing a hydraulic substance with rubble debris and performing primary curing until a gel state is formed, and a lump obtained in the primary curing step are treated with a hydraulic substance. Since the step of mixing with water to carry out the secondary hardening is included, a stable industrial waste having a sufficient compressive strength as a solidified product can be obtained without being affected by the clay nature of debris and the like in the final hardened product.
【００２６】また、１次硬化工程において使用される水
硬性物質に親水性樹脂を配合するので、より優れた圧縮
強度を有する安定型産業廃棄物が得られる。Further, since the hydrophilic resin is mixed with the hydraulic material used in the primary curing step, stable industrial waste having more excellent compressive strength can be obtained.
【図１】硬化体の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a cured body.
１ 瓦礫屑 ２ 水硬性物質 ３ 硬化体 1 debris 2 hydraulic substance 3 cured products
Claims (2)
理方法であって、 前記瓦礫屑に水硬性物質を混合してゲル状態となるまで
１次硬化させる１次硬化工程と、 前記１次硬化工程で得られた塊状物に水硬性物質と水と
を混合して２次硬化させる工程とを含むことを特徴とす
る廃棄物処理方法。1. A waste treatment method for stabilizing treatment of debris, comprising: a primary curing step of mixing a hydraulic substance with the debris and performing primary curing until a gel state is formed; A method for treating waste, comprising a step of mixing a hydraulic substance and water with the lump obtained in the subsequent curing step to perform secondary curing.
硬性物質に親水性樹脂が配合されてなることを特徴とす
る請求項１記載の廃棄物処理方法。2. The waste treatment method according to claim 1, wherein a hydrophilic resin is mixed with the hydraulic material used in the primary curing step.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001345778A JP2003145113A (en) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | Waste treatment method |
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