JP2005008459A

JP2005008459A - Fired product

Info

Publication number: JP2005008459A
Application number: JP2003172423A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Nomura; 秀洋野村; Shuichi Ishiharada; 秀一石原田
Original assignee: ECO CREATE KK
Current assignee: ECO CREATE KK
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fired product being capable of exhibiting high strength while realizing the recycling and detoxification of wastes. <P>SOLUTION: The fired product is produced by a production method comprising a kneading step of mixing and kneading a raw material containing clay and wastes, an aging step of aging the product of kneading after the kneading step, a molding step of molding the product of aging after the aging step, a drying step of drying the molding after the molding step, and a firing step of firing the dried molding after the drying step. The wastes used are dioxin-free incineration ashes. The aging step is performed for at shortest 7 days in an oxidizing atmosphere. It is desirable from the viewpoint of waste recycling that the raw material contains at least 40 % (on the basis of a dry weight) wastes. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、焼却施設より排出される廃棄物である焼却灰を利用して製造され、土木材料、建築材料、舗装材料等に有効利用することができるように構成された焼成体に関するものである。より詳しくは、廃棄物の有効利用と、該廃棄物中の重金属類等の無害化とを同時に行うことができるうえ、高い強度を有し前記のような材料として実用的な環境に優しい焼成体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の焼成体としては、重金属類を含む廃棄物を粘土に対して５〜６０重量％混合し、この混合物からレンガを成形し、このレンガを乾燥したのち、１０００℃以上の温度で焼成する廃棄物を利用した耐火レンガの製造方法が知られている（特許文献１参照）。この耐火レンガの製造方法では、１０００℃以上の焼成によって、廃棄物中の重金属類が酸化物に変化することから、水に不溶で化学的に安定となり、廃棄物の有効利用と無害化処理を同時に実現することができる。
【０００３】
一方、特許文献２には、ダイオキシンその他の毒物を含有する焼却灰と下水道汚泥焼却灰に粘土を混合、練合して生地粘土となし所望形状に成形し、その成形体を乾燥し加熱焼成して含有ダイオキシン（毒物等）の高熱処理を可能としてなるリサイクル焼成体が開示されている。このリサイクル焼成体は、公共焼却施設から発生する焼却灰と公共下水道汚泥から成る焼却灰を高温焼成することによりダイオキシン（毒物等）が分解され同時にリサイクル焼成体を得ることができるため、現在の環境問題に貢献することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５１−５０９２１号公報
【特許文献２】
特開２００１−１０６５６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の耐火レンガの製造方法によって製造された耐火レンガ及びリサイクル焼成体では、高い強度が発揮されない可能性が高かった。
【０００６】
この発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、廃棄物の有効利用と無害化とを実現しつつ、高い強度を発揮することができる焼成体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の焼成体は、粘土及び廃棄物を含有する原料を混合してこねる混練工程と、該混練工程後の混練物を熟成する熟成工程と、該熟成工程後の熟成物を所定形状に成形する成形工程と、該成形工程後の成形物を乾燥させる乾燥工程と、該乾燥工程後の乾燥物を焼成する焼成工程とを備えた製造方法により製造される焼成体であって、前記廃棄物は焼却灰を含むとともにダイオキシン類が無害化されており、前記熟成工程は酸化的雰囲気下で７日間以上行われ、さらに前記焼成工程は酸化的雰囲気下で行われることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明の焼成体は、粘土及び廃棄物を含有する原料を混合してこねる混練工程と、該混練工程後の混練物を熟成する熟成工程と、該熟成工程後の熟成物を所定形状に成形する成形工程と、該成形工程後の成形物を乾燥させる乾燥工程と、該乾燥工程後の乾燥物を焼成する焼成工程とを備えた製造方法により製造される焼成体であって、前記廃棄物は焼却灰を含み、前記熟成工程は酸化的雰囲気下で７日間以上行われ、さらに前記焼成工程は１１００℃以上の酸化的雰囲気下で行われることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明の焼成体は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記原料には乾燥重量で４０％以上の廃棄物が含有されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
実施形態の焼成体は、粘土及び廃棄物を含有する原料を混合してこねる混練工程と、該混練工程後の混練物を熟成する熟成工程と、該熟成工程後の熟成物を成形する成形工程と、該成形工程後の成形物を乾燥させる乾燥工程と、該乾燥工程後の乾燥物を焼成する焼成工程とからなる製造方法により製造される。この焼成体は、日々大量に排出されて処分に困っている焼却灰等の廃棄物を有効利用することを最大の目的として製造され、土木材料、建築材料、舗装材料、陶器等の様々な製品に生まれ変わって社会に役立てられる。
【００１１】
前記製造方法は、用いられる廃棄物の種類に応じて、第１の製造方法又は第２の製造方法に分けられる。第１の製造方法ではダイオキシン類が完全に無害化された廃棄物が用いられる。第２の製造方法では、主としてダイオキシン類を含有する廃棄物が用いられるが、前記焼成工程において１１００℃以上の焼成温度で焼成することによってダイオキシン類を無害化するように構成されており、それ以外は第１の製造方法と全く同様である。
【００１２】
前記原料としては、粘土と廃棄物とが所定の混合比率で混合されたものが主に用いられる。前記粘土としては、焼成体の強度が容易に高められることから南九州産の粘土が好適に用いられ、きめが細かくて使いやすいことから宮崎県山之口町にて産出する山之口粘土が特に好適に用いられるが、他の産地の粘土であっても構わない。前記廃棄物としては、焼却施設の燃焼炉の炉底に堆積する焼却灰としての炉底焼却灰が用いられる。この炉底焼却灰中には、カドミウム、鉛、六価クロム、ひ素、水銀、セレン等の様々な重金属類が高含有されている。なお、前記廃棄物としては、前記焼却灰に加えて砕石屑、廃泥、下水汚泥、瓦屑等からなるシャモット等を同時に用いても構わない。
【００１３】
前記原料に含まれる粘土の含有量は、焼成体の強度を実用的なレベルにまで高めやすくなることから、乾燥重量で５０％以上であるのが好ましい。また、同原料に含まれる廃棄物の含有量は、特に限定されるものではないが、廃棄物の有効利用を効果的に図るためには、好ましくは乾燥重量で３０％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは４０〜５０％であるとよい。なお、前記廃棄物の含有量が５０％を越える場合には、相対的に粘土の含有量が低下することから焼成体の強度が低下するおそれがある。
【００１４】
なお、上記第１の製造方法においては、粘土やシャモット等にダイオキシン類が含有されている可能性はほとんどないことから、焼却灰としてダイオキシン類無害化焼却灰が用いられる。このダイオキシン類無害化焼却灰は、金属ナトリウム分散体方式によるダイオキシン類の分解技術を用いて焼却灰を処理することにより容易に得られる。前記金属ナトリウム分散体方式としては、金属ナトリウム超微粒子を油中に分散させたものと、ダイオキシン類とを化学反応させることにより、塩素を除去して分解する方法が好適に用いられる（例えば環境省のホームページ参照）。
【００１５】
前記混練工程は、ミキサー等の混合手段を用いて原料中に含まれる各成分を均一に混合する混合工程と、該混合工程後の混合物をロールクラッシャ等の混練手段によりこねる混練工程とを備えている。なお、この混練工程としては、前記焼却灰中に含まれる重金属類の無害化を効率的に行うために、酸化的雰囲気下で行われるのが最も好ましい。前記及び以下の記載において酸化的雰囲気下で行うとは、通常の空気（酸素濃度が２０％程度）中での作業が該当し、さらに酸素ボンベ等により空気中よりも高濃度の酸素濃度に調整された環境での作業も該当する。
【００１６】
前記熟成工程は、前記混練工程後の混練物を酸化的雰囲気下で、７日間以上、好ましくは７〜２０日間、より好ましくは１０〜２０日間、さらに好ましくは１２〜２０日間熟成させる工程である。この熟成工程は、主として混練物中の原料及び水分の均一化を図って焼成体の強度を高めるために行われるが、焼却灰中の重金属類の無害化を促進させる効果も有している。前記熟成期間が６日以下の場合には高い強度を備えた焼成体を製造するのが困難になり、逆に２１日以上の場合には時間の浪費となる。また、この熟成工程では、混練物の乾燥を防ぐ必要はあるが、熟成温度は常温等の環境温度であればよい。
【００１７】
前記成形工程及び乾燥工程は、焼却灰中の重金属類の無害化をより一層促進させるために酸化的雰囲気下で行われるのが好ましい。また、乾燥工程における乾燥温度及び乾燥期間は、成形工程後の成形物を十分に乾燥させることができる条件であれば特に限定されない。
【００１８】
前記焼成工程は、焼却灰中の重金属類を酸化物に変化させて無害化させるために所定の焼成温度の酸化的雰囲気下で行われる。なお、この焼成工程では、焼成炉内を空気よりも高い酸素濃度に調整するとよい。また、この焼成工程における焼成時間は、焼成体（乾燥物）全体が設定された焼成温度に達する条件であれば特に限定されない。
【００１９】
第１の製造方法における焼成温度は、好ましくは１０００〜１２００℃、より好ましくは１０００〜１１００℃、さらに好ましくは１０００〜１０８０℃である。前記焼成温度が１０００℃未満の場合には高い強度を備えた焼成体を製造するのが困難になり、逆に１２００℃を越える場合には不経済となる。一方、第２の製造方法における焼成温度は、廃棄物（焼却灰）中に含まれるダイオキシン類を無害化させるために、１１００℃以上、好ましくは１１００〜１２００℃で行われる。前記焼成温度が１１００℃未満の場合にはダイオキシン類が十分に分解されないおそれがあり、逆に１２００℃を越える場合には不経済となる。
【００２０】
さて、上記のように製造された焼成体は、必要に応じて白化防止剤等のコーティング剤を塗布した後、河川、砂防、港湾、漁場等の土木材料、レンガ、タイル等の建築材料、遊歩道や車両乗り入れ道路等の舗装材料等に利用される。このとき、この焼成体は、ダイオキシン類及び重金属類が無害化されていることから土壌や海洋等の環境を汚染するおそれがないうえ、高い強度を備えていることから補強材として或いは重量物の通過等に対し十分に耐えることができる。また、この焼成体は、前記焼成工程によって生成された重金属類の酸化物により独特の色彩が施されることから、極めて高い意匠性を備えている。なお、この色彩は焼成炉内での炎の色や当たり具合によっても様々に変化する。さらに、この焼成体では、遠赤外線が発生することとも合わせて、焼物がもつ微妙な色のぬくもりが感じられるようになっており、遊歩道や建築材料等に好適に利用される。
【００２１】
上記実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・実施形態の焼成体は、原料を混合してこねる混練工程と、該混練工程後の混練物を熟成する熟成工程と、該熟成工程後の熟成物を成形する成形工程と、該成形工程後の成形物を乾燥させる乾燥工程と、該乾燥工程後の乾燥物を焼成する焼成工程とからなる湿式の製造方法により製造される。さらに、前記熟成工程は酸化的雰囲気下で７日間以上行われるように構成されている。このため、この焼成体では、７日間以上といった長期間に渡る熟成工程により、組成が不均質であるうえほとんど粘性がない廃棄物を粘土中になじませて混練物全体の粘性の向上を図ることができることから、割れにくく強度の高い製品に仕上げることが極めて容易となる。さらに、この焼成体では、湿式にて製造されることから、前記熟成工程において廃棄物と粘土とを極めて迅速かつ良好になじませることが容易となる。加えて、前記熟成工程で混練物中に十分な酸素を含ませるように構成されていることから、焼成工程で焼却灰由来の重金属類を酸化物に変化させて無害化させる反応も容易に進行する。従って、この焼成体は、焼却灰を主とした廃棄物の有効利用と無害化とを極めて容易に実現しつつ、高い強度を発揮することができる。
【００２２】
・実施形態の第１の製造方法は、ダイオキシン類無害化焼却灰が用いられていることから、原料中にダイオキシン類が含有されていない。このため、この製造方法では、焼成工程でダイオキシン類を無害化させる必要がないことから、焼成温度をより低い温度で行うことができて経済的である。さらにこのとき、ダイオキシン類が焼成炉の外に排出するのを防止するための特別な装置を焼成炉内に設ける必要がないことから設備投資における経済性が高い。
【００２３】
・実施形態の第２の製造方法は、１１００℃以上の焼成温度で焼成することにより原料（焼却灰）中に含まれている可能性のあるダイオキシン類を無害化させるように構成されている。このため、この第２の製造方法では、金属ナトリウム分散体方式等の処理コストがかかるダイオキシン無害化焼却灰を用いる必要がなくて経済的である。
【００２４】
【実施例】
以下、前記実施形態を具体化した実施例及び比較例について説明する。
＜レンガブロックの製造；比較例１〜４、実施例１〜４＞
山之口粘土と、ダイオキシン類無害化焼却灰及びシャモットからなる廃棄物とを表１に示される混合比率で混合した。前記ダイオキシン類無害化焼却灰は、公共の可燃ゴミ焼却施設で稼働する焼却炉から排出された炉底焼却灰を金属ナトリウム分散体方式にて処理したものである。次に、いずれも酸化的雰囲気下で、混練工程、熟成工程（熟成期間は表１参照）、成形工程、乾燥工程及び焼成工程（焼成温度は１０００〜１０８０℃、焼成時間は２４時間）を行うことによって、２３０×１１５×５０ｍｍの直方体状をなすレンガブロックを製造した。得られたレンガブロックの物性評価を下記表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
＜物性試験１＞
上記実施例３のレンガブロックを用いて種々の基礎的物性試験を行った。その結果、このレンガブロックは、吸水率が２４時間で５％以下、圧縮強度（ＪＩＳＲ１２５０）が６８．６ＭＰａ（７００ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上、摩耗減量が０．０１１ｇ、凍結融解を行っても異常はなく、さらにすべり抵抗（ＪＩＳＡ１４０７）が１．０と極めて良好な結果が得られた。特に、圧縮強度においては、ＪＩＳＲ１２５０に規定されている基準値である２９．４ＭＰａ（３００ｋｇｆ／ｃｍ^２）の２倍以上と顕著に高い強度が発揮されたことが確認された。さらに、このレンガブロックに関して、土壌汚染に係る環境基準について（平成３年環境庁告示第４６号）に準じた溶出試験を行った。その結果、カドミウム、鉛、六価クロム、ひ素、総水銀及びセレンの溶出量はそれぞれ、０．００１ｍｇ／ｌ未満、０．００１ｍｇ／ｌ未満、０．００５ｍｇ／ｌ未満、０．００１ｍｇ／ｌ未満、０．００００５ｍｇ／ｌ未満、０．００１ｍｇ／ｌ未満であり、いずれも前記環境基準値を下回っていたことが確認された。
【００２７】
＜物性試験２＞
上記実施例４のレンガブロック３試験体を用いて種々の基礎的物性試験を行った。その結果、このレンガブロックは、ＪＩＳＲ１２５０（普通れんが）試験における吸水率（乾燥時間及び水中浸漬時間はそれぞれ２４時間）が平均４．５％、ＪＩＳＲ１２５０（普通れんが）試験に準じた圧縮強さが平均６８．９Ｎ／ｍｍ^２、日本建築学会ＪＡＳＳ７Ｍ１０１インターロッキングブロックの品質規格８．１に準じた曲げ強度が平均１３．７Ｎ／ｍｍ^２、ＪＩＳＡ５２０９（陶磁器質タイル）試験における摩耗減量が平均０．０９１ｇ、凍結融解を行っても異常はなかった。さらに、ＡＳＴＭＥ３０３（ＳｔａｎｄａｒｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｅａｓｕｒｉｎｇＳｕｒｆａｃｅＦｒｉｃｔｉｏｎａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＵｓｉｎｇｔｈｅＢｒｉｔｉｓｈＰｅｎｄｕｌｕｍＴｅｓｔｅｒ）試験におけるすべり抵抗値が、気乾状態（試験体を温度２０℃、湿度６０％の試験室中に２４時間以上静置した後に試験）で平均９５ＢＰＮ、湿潤状態（試験体表面に散水し濡れたままの状態で試験）で平均７９ＢＰＮと極めて良好な結果が得られた。さらに、このレンガブロックに関し、上記物性試験１と同様の溶出試験を行った結果、環境基準値を下回っていたことが確認された。
【００２８】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記焼却灰として、炉底焼却灰の代わりに、燃焼炉又は燃焼装置より排出される排ガス中の飛灰を集塵装置等により捕集した集塵ダスト（ＥＰ灰）、又は下水道汚泥焼却灰を用いてもよい。また、上記廃棄物として、上記焼却灰に加えて下水道汚泥又は鉱山廃液汚泥を同時に用いても構わない。また、上記原料中に粘土及び廃棄物以外の添加物（例えば顔料、バインダー等）が添加されていても構わない。
【００２９】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・前記混練工程、成形工程及び乾燥工程を酸化的雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の焼成体。前記焼成工程は空気中よりも高い酸素濃度で行われることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の焼成体。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項１から請求項３に記載の発明の焼成体によれば、廃棄物の有効利用と無害化とを実現しつつ、高い強度を発揮することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fired body that is manufactured using incineration ash, which is a waste discharged from an incineration facility, and that can be effectively used for civil engineering materials, building materials, paving materials, and the like. . More specifically, an effective use of waste and detoxification of heavy metals and the like in the waste can be performed at the same time, and a high-strength and practically environmentally friendly fired body as described above. It is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a fired body of this kind, a waste containing heavy metals is mixed in an amount of 5 to 60% by weight with respect to clay, a brick is formed from the mixture, and the brick is dried. There is known a method for producing a refractory brick using a waste material fired in (see Patent Document 1). In this method for producing refractory bricks, heavy metals in wastes are converted into oxides by firing at 1000 ° C. or higher, so that they are insoluble in water and chemically stable, making effective use of waste and detoxification treatment possible. It can be realized at the same time.
[0003]
On the other hand, in Patent Document 2, clay is mixed with incinerated ash containing dioxin and other poisonous substances and sewer sludge incinerated ash, and kneaded to form dough clay, and the molded body is dried and heated and fired. Recycled fired bodies that enable high heat treatment of contained dioxins (poisonous substances, etc.) are disclosed. This recycled fired body can be obtained at the same time because dioxins (poisonous substances, etc.) are decomposed by burning the incinerated ash generated from the public incineration facility and the incinerated ash consisting of public sewer sludge at a high temperature. Can contribute to the problem.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 51-50921 A [Patent Document 2]
JP 2001-106565 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the refractory brick and the recycled fired body manufactured by the conventional method for manufacturing a refractory brick, there is a high possibility that high strength is not exhibited.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the problems existing in the prior art as described above. The object is to provide a fired body capable of exhibiting high strength while realizing effective use and detoxification of waste.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the fired body of the invention according to claim 1 includes a kneading step of mixing and kneading raw materials containing clay and waste, and an aging step of aging the kneaded product after the kneading step. And a molding step for molding the aged product after the aging step into a predetermined shape, a drying step for drying the molded product after the molding step, and a firing step for firing the dried product after the drying step. A calcined product manufactured by the method, wherein the waste contains incinerated ash and the dioxins are rendered harmless, the aging step is performed for 7 days or more in an oxidative atmosphere, and the calcining step is oxidized. It is characterized by being performed in a typical atmosphere.
[0008]
The fired body of the invention according to claim 2 is a kneading step in which raw materials containing clay and waste are mixed and kneaded, an aging step for aging the kneaded material after the kneading step, and an aging product after the aging step A fired body produced by a production method comprising: a molding step for molding a molded product into a predetermined shape; a drying step for drying the molded product after the molding step; and a firing step for firing the dried product after the drying step. The waste contains incinerated ash, the aging step is performed for 7 days or more in an oxidative atmosphere, and the calcination step is performed in an oxidative atmosphere at 1100 ° C. or higher. .
[0009]
A fired body according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the raw material contains 40% or more of waste by dry weight. is there.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail.
The fired body according to the embodiment includes a kneading step of mixing and kneading raw materials containing clay and waste, an aging step of aging the kneaded material after the kneading step, and a molding step of molding the aging product after the aging step And a drying step for drying the molded product after the molding step, and a firing method for firing the dried product after the drying step. This fired body is manufactured with the main purpose of effectively using waste such as incineration ash that is discharged in large quantities every day and is difficult to dispose of. Various products such as civil engineering materials, building materials, paving materials, pottery, etc. Reborn to be useful for society.
[0011]
The manufacturing method is classified into a first manufacturing method or a second manufacturing method according to the type of waste used. In the first production method, wastes in which dioxins are completely detoxified are used. In the second production method, waste mainly containing dioxins is used, but the dioxins are made harmless by firing at a firing temperature of 1100 ° C. or higher in the firing step, and the others. Is exactly the same as in the first manufacturing method.
[0012]
As the raw material, a material in which clay and waste are mixed at a predetermined mixing ratio is mainly used. As the clay, the clay from Minami Kyushu is preferably used because the strength of the fired body can be easily increased, and the Yamanoguchi clay produced in Yamanoguchi, Miyazaki Prefecture is particularly suitable because it is fine and easy to use. However, it may be clay from other localities. As the waste, the bottom incineration ash is used as the incineration ash deposited on the bottom of the combustion furnace of the incineration facility. The furnace bottom incineration ash contains a high content of various heavy metals such as cadmium, lead, hexavalent chromium, arsenic, mercury, and selenium. In addition to the incinerated ash, chamotte made of crushed stone waste, waste mud, sewage sludge, debris, or the like may be used as the waste.
[0013]
The content of clay contained in the raw material is preferably 50% or more by dry weight because the strength of the fired body can be easily increased to a practical level. Further, the content of the waste contained in the raw material is not particularly limited, but in order to effectively use the waste, it is preferably 30% or more by dry weight, more preferably 40%. % Or more, more preferably 40 to 50%. In addition, when the content of the waste exceeds 50%, the strength of the fired body may be lowered because the clay content is relatively lowered.
[0014]
In the first manufacturing method, since there is almost no possibility that dioxins are contained in clay, chamotte, or the like, dioxins detoxified incineration ash is used as incineration ash. The detoxified incineration ash can be easily obtained by treating the incineration ash using a dioxin decomposition technique using a metal sodium dispersion system. As the metal sodium dispersion method, a method in which chlorine is removed and decomposed by chemically reacting a dispersion of metal sodium ultrafine particles in oil and dioxins is suitably used (for example, the Ministry of the Environment). See the homepage).
[0015]
The kneading step includes a mixing step of uniformly mixing each component contained in the raw material using a mixing means such as a mixer, and a kneading step of kneading the mixture after the mixing step with a kneading means such as a roll crusher. Yes. The kneading step is most preferably performed in an oxidizing atmosphere in order to efficiently detoxify heavy metals contained in the incinerated ash. In the above and the following description, performing in an oxidative atmosphere corresponds to work in normal air (oxygen concentration of about 20%), and further adjusted to an oxygen concentration higher than that in air using an oxygen cylinder or the like. This also applies to work in a designated environment.
[0016]
The aging step is a step of aging the kneaded product after the kneading step in an oxidizing atmosphere for 7 days or more, preferably 7 to 20 days, more preferably 10 to 20 days, and further preferably 12 to 20 days. . This aging step is mainly performed in order to increase the strength of the fired body by homogenizing the raw materials and moisture in the kneaded product, but also has an effect of promoting detoxification of heavy metals in the incinerated ash. When the aging period is 6 days or less, it becomes difficult to produce a fired body having high strength, and conversely, when it is 21 days or more, time is wasted. In this aging step, it is necessary to prevent the kneaded product from drying, but the aging temperature may be an ambient temperature such as room temperature.
[0017]
The molding step and the drying step are preferably performed in an oxidative atmosphere in order to further promote the detoxification of heavy metals in the incinerated ash. Moreover, the drying temperature and drying period in a drying process will not be specifically limited if it is the conditions which can fully dry the molding after a shaping | molding process.
[0018]
The calcination step is performed in an oxidative atmosphere at a predetermined calcination temperature in order to change the heavy metals in the incineration ash into oxides and render them harmless. In this firing step, the inside of the firing furnace is preferably adjusted to an oxygen concentration higher than that of air. In addition, the firing time in this firing step is not particularly limited as long as the entire fired body (dried product) reaches a set firing temperature.
[0019]
The firing temperature in the first production method is preferably 1000 to 1200 ° C, more preferably 1000 to 1100 ° C, and still more preferably 1000 to 1080 ° C. When the firing temperature is less than 1000 ° C., it becomes difficult to produce a fired body having high strength, and when it exceeds 1200 ° C., it becomes uneconomical. On the other hand, the firing temperature in the second production method is 1100 ° C. or higher, preferably 1100 to 1200 ° C., in order to render the dioxins contained in the waste (incineration ash) harmless. If the calcination temperature is lower than 1100 ° C, dioxins may not be sufficiently decomposed, and if it exceeds 1200 ° C, it is uneconomical.
[0020]
Now, the fired body manufactured as described above, after applying a coating agent such as anti-whitening agent, if necessary, civil engineering materials such as rivers, sabo, harbors, fishing grounds, building materials such as bricks and tiles, promenade It is used for pavement materials for roads where vehicles are used. At this time, since the dioxins and heavy metals are detoxified, this fired body has no risk of contaminating the environment such as the soil and the ocean, and has high strength. It can sufficiently withstand passage and the like. Further, this fired body has a very high design property because it is given a unique color by the oxide of heavy metals produced by the firing process. In addition, this color changes variously also with the color of the flame in a baking furnace, and the contact condition. Furthermore, in this fired body, it is possible to feel the warmth of the subtle color of the fired product, together with the generation of far infrared rays, and it is suitably used for promenades and building materials.
[0021]
The effects exhibited by the above embodiment will be described below.
-The fired body of the embodiment includes a kneading step in which raw materials are mixed and kneaded, an aging step for aging the kneaded product after the kneading step, a molding step for molding the aging product after the aging step, and after the molding step It is manufactured by a wet manufacturing method comprising a drying step for drying the molded product and a firing step for firing the dried product after the drying step. Further, the aging step is configured to be performed for 7 days or more in an oxidative atmosphere. For this reason, in this fired body, the viscosity of the entire kneaded product is improved by allowing the waste having non-homogeneous composition and almost no viscosity to fit into the clay by a long-term aging process such as 7 days or more. Therefore, it is very easy to finish a product that is hard to break and has high strength. Furthermore, since this fired body is produced by a wet process, it becomes easy to let waste and clay blend in very quickly and well in the aging step. In addition, since it is configured to contain sufficient oxygen in the kneaded product in the aging step, the reaction for converting the heavy metals derived from incinerated ash into oxides and detoxifying them easily proceeds in the firing step. To do. Therefore, this fired body can exhibit high strength while realizing the effective use and detoxification of waste mainly composed of incinerated ash.
[0022]
-Since the dioxin detoxification incineration ash is used for the 1st manufacturing method of embodiment, dioxins are not contained in the raw material. For this reason, in this manufacturing method, since it is not necessary to detoxify dioxins at a baking process, a baking temperature can be performed at a lower temperature and it is economical. Further, at this time, since it is not necessary to provide a special apparatus in the firing furnace for preventing dioxins from being discharged out of the firing furnace, economic efficiency in equipment investment is high.
[0023]
-The 2nd manufacturing method of embodiment is comprised so that the dioxins which may be contained in the raw material (incineration ash) are detoxified by baking at the baking temperature of 1100 degreeC or more. For this reason, in this 2nd manufacturing method, it is not necessary to use the dioxin detoxification incineration ash which requires processing costs, such as a metal sodium dispersion system, and is economical.
[0024]
【Example】
Hereinafter, examples and comparative examples embodying the embodiment will be described.
<Manufacture of a brick block; Comparative Examples 1-4, Examples 1-4>
Yamanoguchi clay was mixed with dioxins detoxified incineration ash and chamotte waste at the mixing ratio shown in Table 1. The dioxins detoxification incineration ash is obtained by treating the bottom incineration ash discharged from an incinerator operating in a public combustible waste incineration facility using a metal sodium dispersion system. Next, the kneading step, the aging step (see Table 1 for the aging period), the forming step, the drying step, and the firing step (the firing temperature is 1000 to 1080 ° C., the firing time is 24 hours) are performed in an oxidizing atmosphere. Thus, a brick block having a rectangular parallelepiped shape of 230 × 115 × 50 mm was manufactured. The physical property evaluation of the obtained brick block is shown in Table 1 below.
[0025]
[Table 1]

[0026]
<Physical property test 1>
Various basic physical properties tests were performed using the brick block of Example 3 above. As a result, this brick block has a water absorption rate of 5% or less in 24 hours, a compressive strength (JIS R 1250) of 68.6 MPa (700 kgf / cm ² ) or more, a wear loss of 0.011 g, and freezing and thawing. There was no abnormality, and the sliding resistance (JIS A1407) was 1.0 and an extremely good result was obtained. In particular, in terms of compressive strength, it was confirmed that a remarkably high strength was exhibited, at least twice as much as 29.4 MPa (300 kgf / cm ² ), which is the standard value specified in JIS R 1250. Furthermore, this brick block was subjected to an elution test in accordance with the environmental standards related to soil contamination (Environmental Agency Notification No. 46, 1991). As a result, the elution amounts of cadmium, lead, hexavalent chromium, arsenic, total mercury and selenium are less than 0.001 mg / l, less than 0.001 mg / l, less than 0.005 mg / l, and less than 0.001 mg / l, respectively. , Less than 0.00005 mg / l and less than 0.001 mg / l, both of which were confirmed to be below the environmental standard value.
[0027]
<Physical property test 2>
Various basic physical properties tests were performed using the brick block 3 specimen of Example 4 above. As a result, this brick block has an average water absorption of 4.5% in the JIS R 1250 (ordinary brick) test (drying time and immersion time in water of 24 hours each), and is compressed according to the JIS R 1250 (ordinary brick) test. average strength of 68.9N / mm ^2, in the architectural Institute of Japan JASS 7 M101 flexural strength according to the quality standards 8.1 of interlocking blocks average ^{13.7N / mm 2, JIS a 5209} ( for ceramic tile) test The average weight loss of wear was 0.091 g, and there was no abnormality even after freezing and thawing. Furthermore, the sliding resistance value in the ASTM E 303 (Standard Test Method for Measuring Surface Friction Properties Properties Using the British Pendulum Test) test was measured in an air-dried state (with a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% in a test room) The test was 95 BPN on average in the test after placement, and the average 79 BPN in the wet state (tested with water sprayed on the surface of the test specimen). Furthermore, as a result of conducting the same elution test as the physical property test 1 on this brick block, it was confirmed that it was below the environmental standard value.
[0028]
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
・ As the above incineration ash, instead of furnace bottom incineration ash, dust collection dust (EP ash) that collects fly ash in the exhaust gas discharged from the combustion furnace or combustion device with a dust collector or the like, or sewer sludge incineration ash May be used. In addition to the incineration ash, sewer sludge or mine waste liquid sludge may be used simultaneously as the waste. Further, additives other than clay and waste (for example, pigments, binders, etc.) may be added to the raw materials.
[0029]
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
The fired body according to any one of claims 1 to 3, wherein the kneading step, the forming step, and the drying step are performed in an oxidative atmosphere. The fired body according to any one of claims 1 to 3, wherein the firing step is performed at a higher oxygen concentration than in air.
[0030]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention has the following effects.
According to the fired body of the invention described in claims 1 to 3, high strength can be exhibited while realizing effective use and detoxification of waste.

Claims

A kneading step of mixing and kneading raw materials containing clay and waste, an aging step of aging the kneaded material after the kneading step, a molding step of molding the aging product after the aging step into a predetermined shape, and the molding A fired body produced by a production method comprising a drying step of drying a molded product after the step, and a firing step of firing the dried product after the drying step,
The waste contains incineration ash and dioxins are rendered harmless,
The aging process is performed for 7 days or more in an oxidative atmosphere, and the calcination process is performed in an oxidative atmosphere.

A kneading step of mixing and kneading raw materials containing clay and waste, an aging step of aging the kneaded material after the kneading step, a molding step of molding the aging product after the aging step into a predetermined shape, and the molding A fired body produced by a production method comprising a drying step of drying a molded product after the step, and a firing step of firing the dried product after the drying step,
The waste includes incinerated ash, the aging step is performed for 7 days or more in an oxidative atmosphere, and the calcination step is performed in an oxidative atmosphere at 1100 ° C. or higher.

The fired body according to claim 1 or 2, wherein the raw material contains 40% or more of waste by dry weight.