JP2003292956A - 土壌改良材 - Google Patents

土壌改良材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペーパースラッジを焼却することにより発生
する飛灰を有効に再利用することができる土壌改良材を
提供する。 【解決手段】 水分により硬化可能な成分を含有する水
硬性固化材と、ペーパースラッジを焼却することにより
得られる飛灰とを混合して土壌改良材として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ペーパースラッ
ジの焼却灰、特に、焼却することにより得られる飛灰を
利用した土壌改良材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、製紙工場の廃液中の固形分はペー
パースラッジとして分離回収されていて、焼却により減
容化された後、焼却灰として処分されている。しかし、
焼却灰が多量に発生するため、その処分が容易でなく、
焼却灰の再利用が検討されている。
【0003】例えば土木、建築の用途では、焼却灰をセ
メント原料や軽量骨材に利用するものが知られている。
セメント原料として利用する場合、焼却灰はセメントと
類似の成分を含有しているが、それ自体には水硬性がな
く、石灰石、粘土、珪石等とともに焼却灰を調合及び焼
成してクリンカを形成することにより利用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ペーパ
ースラッジを焼却すると、焼却後に炉内に残留する炉底
灰が発生する他に、焼却炉から燃焼ガスとともに排出さ
れる飛灰も発生する。
【0005】このような飛灰は、通常の処分場ではな
く、管理型の最終処分場に廃棄しなければならず、焼却
炉内に残留する炉底灰に比べて手間を要するものであ
る。しかも、この飛灰は、焼却炉の形式によっては、焼
却炉内に残留する炉底灰より多く発生する場合もあり、
廃棄処理が容易でなかった。
【0006】そこで、この発明では、ペーパースラッジ
を焼却することにより発生する飛灰を有効に再利用する
ことができる土壌改良材を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、請求項1の発明は、水分により硬化可能な成
分を含有する水硬性固化材と、ペーパースラッジを焼却
することにより得られる飛灰とを混合してなり、前記水
硬性固化材に対する前記飛灰の混合割合が、0.5重量
倍以上2重量倍以下であることを特徴とする。
【0008】また、請求項2の発明は、請求項1の構成
に加え、前記飛灰の比表面積が5000cm/g以上
であることを特徴とする。
【0009】さらに、請求項3の発明は、請求項1また
は2に記載の構成に加え、前記飛灰が、20〜55wt
%のCaO、15〜30wt%のSiO、5〜20w
t%のAl、1〜10wt%のMgO、10wt
%未満のKO、及び10wt%未満のPを含有
し、その和が70wt%以上であることを特徴とする。
【0010】
【実施の形態】以下、この発明の実施の形態について説
明する。
【0011】この発明の土壌改良材は、水硬性固化材と
飛灰とを混合したものであって、水分を多量に含有した
泥土に散布或いは混合することにより、泥土の性状を改
善して改良土とし、運搬、締め固めを容易にするもので
あり、また、改良土の強度を増進するものである。
【0012】まず、この発明の土壌改良材に使用される
水硬性固化材は、泥土中の水分により硬化可能な成分を
含有したものであり、例えばセメント系固化材、石灰系
固化材等が挙げられる。
【0013】セメント系固化材としては、各種ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメント等の特殊セメント、高
炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント
などの水硬性セメントが例示できる。前記混合セメント
としては、ペーパースラッジを焼却して得られる焼却灰
を、他のセメント原料とともに調合して、焼成及び粉砕
することにより製造されたセメントであってもよい。
【0014】また、石灰系固化材は、生石灰を含有する
固化材であり、例えば水硬性セメントに生石灰を混合し
たもの等、従来から土壌改良材として使用されているも
のであってもよい。
【0015】次に、この発明において使用される飛灰
は、ペーパースラッジを焼却して得られる飛灰であり、
再生紙の精製工程の廃液等、製紙工場の廃液から分離さ
れたペーパースラッジを焼却することにより得られる焼
却灰のうち、燃焼ガスとともに焼却炉から排出される粒
子やそれと同等の粒子からなる飛灰である。この飛灰
は、例えば燃焼ガスからバグフィルタ等を用いて捕集す
るなどの方法により得ることができる。
【0016】このような飛灰は、焼却後に炉内に残留
し、水封装置等により冷却されて排出される砂状の炉底
灰に比べて微細な粒子が多く含まれた粉末であり、30
μm以下の微粒子が多量に含まれている。そのため、単
位重量当たりの表面積(比表面積)が大きく、焼却後に
炉内に残留し、冷却されて排出される炉底灰に比べて格
段に大きな比表面積を有している。その比表面積は、水
硬性固化材の比表面積よりも大きなものである。本発明
では、ペーパースラッジの飛灰が微粒子化するための粉
砕等の処理を施さなくてもこのような比表面積を有して
いるために、そのまま利用することができる。ここで
は、5000cm/g以上の比表面積を有するものを
用いるのが好ましく、特に8000cm/g以上のも
のを用いるのが好適である。
【0017】また、この飛灰は、ペーパースラッジが高
温、例えば900℃以上の温度で燃焼されることにより
炭素分が十分に除去された灰分であり、20〜55wt
%のCaO、15〜30wt%のSiO、5〜20w
t%のAl、1〜10wt%のMgO、10wt
%未満のKO、及び10wt%未満のPを主成
分として含有していて、通常、この主成分の含有の合計
量が70wt%以上となっている。この飛灰の成分は、
ごみ等の一般焼却灰に比べて組成が安定していて、重金
属等の有害物質の含有量が非常に少ない。また、飛灰は
水と接触させることなく捕集したものであるため、焼却
炉から水と接触させてから取り出された炉底灰とも異な
る成分となっている。
【0018】飛灰は、このような成分を含有していて、
しかも前記のように大きな比表面積を有するものである
ため、まず、比表面積が大きくて水を吸着し易く、泥土
中を自由に移動できて泥土の流動性に大きく寄与する自
由水を減少させて補強しやすい。また、小さい粒子が多
く存在するため、土粒子の間に入り込んで改良土を補強
することができる。さらに、SiOが多く含まれた微
粒子であるため、水硬性固化材中の石灰とのポゾラン反
応を起こし易く、改良土の強度を増加することができ
る。しかも、組成が安定していて重金属等の有害物質の
含有量が少ないため、溶出物が生じにくい。
【0019】本発明では、このような飛灰を前記の水硬
性固化材と混合することにより土壌改良材として使用す
る。
【0020】飛灰と水硬性固化材との混合割合は、水硬
性固化材の成分、飛灰の成分、泥土の含水量等に応じ
て、水硬性固化材の重量に対して飛灰の重量が、0.5
倍以上2倍以下の範囲となるように調整される。飛灰の
重量が0.5倍より小さい場合には、改良土の締め固め
後の強度の改善効果が少なくて水硬性固化材の使用量が
増えるとともに、飛灰の使用量が少なくて飛灰の有効利
用を十分に図れない。一方、飛灰の重量が2倍より大き
い場合には、飛灰の使用量に応じた改良土の強度が得ら
れず、また、飛灰の使用量が多くて泥土を廃棄する必要
が生じて手間がかかるからである。
【0021】このような本発明の土壌改良材は、泥土に
対して散布或いは混合し、その後放置して養生すること
により使用する。泥土に対する土壌改良材の混合割合
は、泥土の含水率、組成、粒度分布等の性状などにより
調整すればよく、例えば、予め対象となる泥土の一部に
対して試し練り試験を行うことにより、使用割合を決定
することができる。
【0022】なお、この発明の土壌改良材は、ペーパー
スラッジを焼却することにより得られる飛灰をそのまま
水硬性固化材と混合したものであるが、飛灰の組成が大
きく変動して飛灰中に塩素化合物や重金属等の有害物質
が含まれるような場合には、予めこれらの成分を除去す
る処理を飛灰に施したり、これらの溶出を防ぐ安定剤を
添加して使用することも可能である。
【0023】
【実施例】以下この発明の実施例について説明する。
【0024】〔比較例1〜4〕まず、泥土にペーパース
ラッジの飛灰を異なる混合割合で混合して締め固め後の
改良土の強度の変化を測定した。
【0025】用いた泥土は、表1に示すような粒度分布
を有する粘性土であり、含水比は57.1%であり、ス
ランプは21cmであった。
【0026】
【表1】
【0027】一方、用いた飛灰は、再生紙の精製工程の
廃液から回収されたペーパースラッジを流動床焼却炉で
900℃で焼却し、その際燃焼ガスとともに排出されて
バグフィルタにより捕集されたものであり、表2に示す
ような成分を含有していた。また、複数のサンプルを採
取して比表面積をブレーン値により測定したところ80
00cm/g〜8800cm/gの範囲であった。
【0028】
【表2】
【0029】そして、改良土の締め固め後の強度は、一
定量の泥土に異なる量の飛灰を混練りし、1時間の養生
時間の経過後に、地盤工学基準T716の「締固めた土
のコーン指数試験」に準拠したコーン貫入試験により改
良土のコーン指数として測定した。
【0030】結果を表3に示す。
【0031】
【表3】
【0032】表3から明らかな通り、飛灰を混合しない
比較例1に比べ、飛灰を混合した比較例2〜4ではコー
ン指数が僅かに増加し、飛灰の混合割合に比例して泥土
の強度が増加した。
【0033】しかしながら、比較例2〜4のように飛灰
だけを混合する場合、第3種処理土に要求されるコーン
指数400KN/m以上の強度や、第2種処理土に要
求されるコーン指数800KN/m以上の強度を得る
には、飛灰の混合量を極めて多量に使用しなければなら
ず、再利用や廃棄する改良土も多量になるため好ましく
ない。
【0034】〔比較例5〕ペーパースラッジの飛灰を混
合する代わりに、泥土に普通ポルトランドセメントを5
0kg/mとなるように混合して、泥土の締め固め後
の強度を測定した。
【0035】まず、用いた普通ポルトランドセメント
は、JIS規格品であり、比表面積が2500cm
g以上のものである。
【0036】また、泥土は、含水比が49.8%でスラ
ンプが11cmである他は、比較例1〜4と同一の泥土
を使用した。
【0037】そして泥土の締め固め後の強度は、普通ポ
ルトランドセメントを泥土に混練りし、1時間、3時
間、6時間、24時間の養生時間経過後に、比較例1〜
4と同一の方法によりコーン指数として測定した。
【0038】得られた結果を、養生時間に対するコーン
指数の変化として図1に示し、24時間経過後の強度を
表4に示した。
【0039】〔実施例1〜4〕比較例1〜4で用いた飛
灰と比較例5で用いた普通ポルトランドセメントとを、
異なる混合割合で混合することにより、実施例1〜4の
土壌改良材を作成し、この土壌改良材を比較例5で用い
た泥土に混合して、改良土の締め固め後の強度の変化を
測定した。普通ポルトランドセメントに対する飛灰の混
合割合は、実施例1の0.5重量倍から実施例4の2重
量倍までとした。
【0040】そして改良土の締め固め後の強度は、普通
ポルトランドセメント量が泥土に対して50kg/m
となるように各実施例の土壌改良材を泥土に混練りして
から、比較例5と同一にして測定した。
【0041】得られた結果を、養生時間に対するコーン
指数の変化として図1に示し、24時間経過後の強度を
表4に示した。
【0042】
【表4】
【0043】表4から明らかな通り、比較例5及び実施
例1〜4では泥土に対して同じ量の普通ポルトランドセ
メントを混合したが、飛灰を混合していない比較例5に
比べて、飛灰を混合した実施例1〜4ではコーン指数が
増加した。しかも、普通ポルトランドセメントに対する
飛灰の混合割合の増加に伴い、コーン指数が増加してい
る。
【0044】ここでは、実施例1〜4のコーン指数が、
普通ポルトランドセメントのみを混合した比較例5のコ
ーン指数より300〜900KN/m以上大きい値と
なっている。実施例1〜4と同等以上の飛灰を混合して
測定した前記の比較例2〜4のコーン指数の増加分が2
0〜64KN/mであることを考慮すれば、著しく大
きな値であるといえる。
【0045】また、図1では、飛灰を混合していない比
較例5と、飛灰を混合した実施例1〜4とのコーン指数
の差は養生時間が少ない間は小さく、養生時間の経過と
ともにその差が混合割合に比例して拡大していた。これ
は、実施例1〜4では遅い反応速度で継続するポゾラン
反応によるものと推測することができる。
【0046】従って、表4及び図1から普通ポルトラン
ドセメントと飛灰との相乗的な作用により改良土の締め
固め後の強度が増加できることが確認できた。
【0047】
【発明の効果】以上詳述の通り、この発明によれば、水
分により硬化可能な成分を含有する水硬性固化材と、ペ
ーパースラッジを焼却することにより得られる飛灰とを
混合し、水硬性固化材に対する飛灰の混合割合を、0.
5重量倍以上2重量倍以下にして土壌改良材としたの
で、飛灰が泥土中の自由水を吸着しやすいとともに水硬
性固化材とのポゾラン反応を起こし易くて、水硬性固化
材により得られる改良土の強度を飛灰により向上するこ
とができ、そのためペーパースラッジを焼却することに
より発生する飛灰を有効に再利用することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 養生時間に対するコーン指数の変化を示すグ
ラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 春生 東京都中央区新川1丁目24番4号 大豊建 設株式会社 (72)発明者 稲田 文展 東京都中央区新川1丁目24番4号 大豊建 設株式会社 Fターム(参考) 4H026 CA01 CA02 CB01 CC06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水分により硬化可能な成分を含有する水
    硬性固化材と、ペーパースラッジを焼却することにより
    得られる飛灰とを混合してなり、前記水硬性固化材に対
    する前記飛灰の混合割合が、0.5重量倍以上2重量倍
    以下であることを特徴とする土壌改良材。
  2. 【請求項2】 前記飛灰の比表面積が5000cm
    g以上であることを特徴とする請求項1に記載の土壌改
    良材。
  3. 【請求項3】 前記飛灰が、20〜55wt%のCa
    O、15〜30wt%のSiO、5〜20wt%のA
    、1〜10wt%のMgO、10wt%未満の
    O、及び10wt%未満のPを含有し、その
    和が70wt%以上であることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の土壌改良材。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711867A (en) * 1980-06-23 1982-01-21 Onoda Cement Co Ltd Hydraulic composition
JPH0769694A (ja) * 1993-09-06 1995-03-14 Hokuetsu Paper Mills Ltd セメント用混和材料及びセメント組成物
JPH07136693A (ja) * 1993-11-22 1995-05-30 Koji Ogawa 汚泥固化処理剤
JPH08157817A (ja) * 1994-12-08 1996-06-18 Dorimu Kk 緑化・土壌安定化用無機質材料、それを用いた厚層基材種子吹付け工法または土壌安定化方法
JPH10165920A (ja) * 1996-12-12 1998-06-23 Komatsu Tatsutoshi 泥状物の団粒化剤、それを用いた固化剤
JP2002088362A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Sueo Wada 土壌固化剤

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711867A (en) * 1980-06-23 1982-01-21 Onoda Cement Co Ltd Hydraulic composition
JPH0769694A (ja) * 1993-09-06 1995-03-14 Hokuetsu Paper Mills Ltd セメント用混和材料及びセメント組成物
JPH07136693A (ja) * 1993-11-22 1995-05-30 Koji Ogawa 汚泥固化処理剤
JPH08157817A (ja) * 1994-12-08 1996-06-18 Dorimu Kk 緑化・土壌安定化用無機質材料、それを用いた厚層基材種子吹付け工法または土壌安定化方法
JPH10165920A (ja) * 1996-12-12 1998-06-23 Komatsu Tatsutoshi 泥状物の団粒化剤、それを用いた固化剤
JP2002088362A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Sueo Wada 土壌固化剤

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