JP2006028380A - 土質改良材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも一般廃棄物や産業廃棄物を処理される廃棄物原料の一部として使用し、熱処理炉で助燃材としてコークス又は炭素系炭材を使用せず、酸素含有ガスを該廃棄物原料に吹き付けることによって該廃棄物原料を直接燃焼させて溶融スラグ化して得られる、Sが2000ppm以下であり、微量肥料成分として少なくともKが1000ppm以上および/またはPが1000ppm以上含まれるエコスラグからなる土質改良材。
【選択図】 なし
Description
(2)Sが2000ppm以下(好ましくは1000ppm以下)であり、FeOが3%以上であり、微量肥料成分として少なくともKが1000ppm以上および/またはPが1000ppm以上含まれることを特徴とするエコスラグからなる土質改良材。
(3)少なくとも一般廃棄物を被処理廃棄物原料の一部として使用し、熱処理炉で助燃材としてコークス又は炭素系炭材を使用せず、酸素含有ガスを該廃棄物原料に吹き付けることによって該廃棄物原料を直接燃焼させて溶融スラグ化するエコスラグの製造方法によって得られたことを特徴とする上記(1)、(2)の土質改良材。
(5)前記エコスラグの色が着色剤を添加しない状態で黒色であることを特徴とする上記(2)〜(4)の土質改良材からなる融雪材。
(6)前記平均粒子径が0.3〜2.5mmであることを特徴とする上記(1)〜(4)の土質改良材からなるゴルフ場グリーン用又はゴルフ場フィールド用の目土。
(7)木酢液処理がなされていることを特徴とする上記(6)のゴルフ場グリーン用又はゴルフ場フィールド用の目土。
1.プレス・脱ガスチャンネル
(1)ごみの圧縮、(2)乾燥・熱分解
2.高温反応炉・均質化炉
(3)ガス化溶融、(4)スラグ均質化、(5)ガス改質
3.ガス精製
(6)急冷(急冷・酸洗浄、酸洗浄)、(7)ガス精製(アルカリ洗浄、脱硫。除湿)
4.水処理
(8)水処理(沈殿、脱塩等)
ピットに集積された都市ごみ等の廃棄物はプレス機で圧縮された後、乾燥熱分解工程で間接加熱により加熱乾留されて高温反応炉内に送られる。高温反応炉の下部にはバーナーが配置され、このバーナーによって炉内に燃料ガスと酸素とが導入され、この酸素ガスが乾留物中の炭素をガス化し、一酸化炭素と二酸化炭素が生成する。また、高温水蒸気が存在する場合には炭素と水蒸気とによる水性ガス化反応が生じて一酸化炭素と水素とが生成される。更に、有機化合物は熱分解して一酸化炭素と水素が生成する。
上記の反応の結果、高温反応炉の塔頂部から粗合成ガスが排出される。
本発明は、上記のスラグ(以下、「サーモスラグ」という)を土質改良材として有効利用するものである。
表1にサーモスラグの組成分析値を示す。
(1)雑草が生えにくい
サーモスラグは高温で製造されるため、雑草の種が混在しない。
(2)アルカリ障害がない
燃料としてコークスを用いないため、CaO添加が不要であるためアルカリ障害がない。
燃料としてコークスを用いないため、燃料中のSがスラグに入ってこない。サーモスラグに含まれるSは130〜1000ppm(平均320ppm)と低いので、好ましく、また、S含有量が低いため、硫酸化することが少ない。
土質改良材として用いられる場合、そのS含有量は2000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは1000ppm以下である。これは、例えば酸性雨が透過する際に、スラグ中のアルカリ分(例えばCa)がこれと反応して低pHを抑止するという作用があるが、S含有量が高いとS分がCaSという形で安定化するため、アルカリ分が硝酸酸性分を緩和する機能がスポイルされる。
サーモスラグは、他のスラグ製造装置(ガス化溶融分離型、ガス化溶融一体型、灰溶融)で得られるスラグと比較すると、S含有量が少ないため土質改良材としての使用に適している。
一般廃棄物処理で生成するスラグの場合、一般廃棄物中には生ごみも含まれるので、P及びK等の肥料成分が豊富に含まれる。
表2に、植物の生育に必要な栄養分を示す。
表1に示されているスラグ中のK2O、P2O5の含有割合に基づいて、サーモスラグ中のK及びPの含有量を計算すると次のようになる。
K20=0.75%DS×39.1×2/(39.1×2+16)×0.5=0.31 (3100ppm)
P2O5=1.70%DS×31.0×2/(31.0×2+16×5)×0.5=0.37 (3700ppm)
炉底滞留スラグはC(コークス)じゃぼ漬けではないため、FeOが還元されずに残り、このFeOには土壌の固化を防ぐ作用がある(スラグ中のFeOxの還元は、スラグとコークス又は炭素系炭材との接触又はスラグ中に溶融したCとスラグ中のFeOxとの接触が考えられる)。また、FeOが3%未満であると、スラグの融点が上昇し、炉から排出される際に未溶融のものが発生したりして物性が不安定になる可能性がある。
水さいスラグは砂状のガラス質となるので気泡がなく、緻密なものとなる。
コークス又は炭素系炭材を溶融スラグ化燃料として使用した場合は、該スラグが常にコークス又は炭素系炭材と接することになり、Cがスラグ中に炭化物として溶融し、それが水さい時にガス化し水さいを多孔質化する可能性がある。これに対して、ガス化改質方式(サーモセレクト方式)で得られるサーモスラグはコークス又は炭素系炭材を用いないため、水さいが多孔質化することがなく緻密なものとなる。そして、緻密であることによって、土質改良材としての粒度を確保する際の摩砕工程において細粒化しにくい。
1)FeOリッチであるため比重が高い。このため、風等で飛散して散逸することがなく、また、仮にスラグに病原虫が付着していても風で舞い上がることがないので身体にも安全である。
2)FeOリッチであるため色調が黒くなり、融雪材として使用する場合に、着色剤を添加する必要がない。FeOが3%以上であると好ましい黒色となる。
3)一般廃棄物は地方においても発生するため、原料が地域分散型である。
4)成分が天然土壌と異なって、植物の育成に必要な微量肥料成分を多く含むというメリットがある。
5)土質改良機能を有するので公害問題などが起こらない。
ゴルフ場で用いる場合、グリーン用の目土とフィールド用の目土とでは好ましい粒径が異なる。スラグの平均粒子径の使い分けは主に芝の状態、芝の種類により区分される。グリーンは芝が密の状態であるのに対し、フィールドは芝が粗の状態である。またグリーンの芝は高麗及びベントを短く刈り込むに対し、フィールドは野芝及び洋芝及び高麗をグリーンより長目に刈り込んでいる。目土はこれらの芝間に目立たなくまたプレーに害にならない様、上記の条件にあった粒子径のものを使用されている。つまりグリーン用はフィールドより小径のもの(0.3〜1.2mm)が使用される。
木酢液で処理したスラグを土質改良材として使用すると、濃度が高い状態ではセンチュウや土壌病害を減らし、濃度が薄くなると有用な微生物を増やすことができ、また、発根が良くなる。また、サーモスラグは低アルカリであり、木酢液を浸透すると散布が困難となるため、目土施工後に木酢液を散布した方がよい。また、木酢液を薄めて葉面散布すると葉の活力が高まり、ダニ等の害虫や各種の病気が出にくくなるという効果もある。
また、サーモスラグを土質改良材として用いるためには、サーモスラグから有害な物質が溶出しないことが必要であるが、サーモスラグについて溶出試験を行ったところ、表5に示す結果が得られ、スラグの利用基準項目を満足していた。
試験は種類別に1区画10m2とし、サーモスラグの単体及び木酢液浸透品と従来の目土(焼き砂)を使用して比較試験を実施した。結果いずれも病気に犯されず、従来品使用と比べても同等と評価された。
Claims (7)
- Sが2000ppm以下であり、微量肥料成分として少なくともKが1000ppm以上および/またはPが1000ppm以上含まれることを特徴とするエコスラグからなる土質改良材。
- Sが2000ppm以下であり、FeOが3%以上であり、微量肥料成分として少なくともKが1000ppm以上および/またはPが1000ppm以上含まれることを特徴とするエコスラグからなる土質改良材。
- 少なくとも一般廃棄物を被処理廃棄物原料の一部として使用し、熱処理炉で助燃材としてコークス又は炭素系炭材を使用せず、酸素含有ガスを該廃棄物原料に吹き付けることによって該廃棄物原料を直接燃焼させて溶融スラグ化するエコスラグの製造方法によって得られたことを特徴とする請求項1または2記載の土質改良材。
- 前記エコスラグのSiO2組成が15〜50%、CaO組成が10〜35%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の土質改良材。
- 前記エコスラグの色が着色剤を添加しない状態で黒色であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の土質改良材からなる融雪材。
- 前記平均粒子径が0.3〜2.5mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の土質改良材からなるゴルフ場グリーン用又はゴルフ場フィールド用の目土。
- 木酢液処理がなされていることを特徴とする請求項6記載のゴルフ場グリーン用又はゴルフ場フィールド用の目土。
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