JP2515936B2 - 石灰系下水汚泥を原料とする硬質骨材の製造方法 - Google Patents
石灰系下水汚泥を原料とする硬質骨材の製造方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石灰系下水汚泥を原料
として道路用、コンクリート骨材用等の硬質骨材を制御
する方法に関するものである。
として道路用、コンクリート骨材用等の硬質骨材を制御
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥等の廃棄物から硬質骨材を得る
手段として、この廃棄物を熱分解した後に溶融炉内に入
れ、この廃棄物の組成に応じて約1300℃〜1600℃の温度
範囲で溶融し、溶融スラグを生成した後、これを専用の
溶融スラグ容器内に排出し、上記組成に特有の結晶析出
ゾーンを含む特定温度領域で上記溶融スラグを冷却する
方法が知られている。
手段として、この廃棄物を熱分解した後に溶融炉内に入
れ、この廃棄物の組成に応じて約1300℃〜1600℃の温度
範囲で溶融し、溶融スラグを生成した後、これを専用の
溶融スラグ容器内に排出し、上記組成に特有の結晶析出
ゾーンを含む特定温度領域で上記溶融スラグを冷却する
方法が知られている。
【０００３】例えば特開昭５７−１４０３６６号公報に
は、石灰系下水汚泥に都市ごみ焼却灰を混合してＣａＯ
とＳｉＯ2の重量混合比（以下、塩基度と称する。）を
０．４〜１．１の範囲内に入るように調整し、これを図
２に示すように1300〜1600℃の温度範囲で溶融して溶融
スラグを生成した後、冷却過程において960〜1200℃の
温度範囲内に１５分間以上保持することにより溶融物を
結晶化する方法が開示されるに至っている。
は、石灰系下水汚泥に都市ごみ焼却灰を混合してＣａＯ
とＳｉＯ2の重量混合比（以下、塩基度と称する。）を
０．４〜１．１の範囲内に入るように調整し、これを図
２に示すように1300〜1600℃の温度範囲で溶融して溶融
スラグを生成した後、冷却過程において960〜1200℃の
温度範囲内に１５分間以上保持することにより溶融物を
結晶化する方法が開示されるに至っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に示される方
法によれば、圧縮強度が最高で1020kg/cm2の骨材を製造
することが可能であるが、これよりもさらに高強度の骨
材を製造することが新たな課題となっている。この場
合、上記冷却工程における溶融スラグの冷却速度を極端
に下げ、長大な時間をかけて溶融スラグの徐冷を行うよ
うにすれば、より強固な骨材が得られるが、上記冷却速
度をあまり遅く設定すると、その分冷却工程に要する時
間が長くなり過ぎて作業能率の著しい低下を招き、ま
た、スラグポット内に溶融スラグを長時間保持しなけれ
ばならなくなるために過大な設備投資が必要となる不都
合が生じる。
法によれば、圧縮強度が最高で1020kg/cm2の骨材を製造
することが可能であるが、これよりもさらに高強度の骨
材を製造することが新たな課題となっている。この場
合、上記冷却工程における溶融スラグの冷却速度を極端
に下げ、長大な時間をかけて溶融スラグの徐冷を行うよ
うにすれば、より強固な骨材が得られるが、上記冷却速
度をあまり遅く設定すると、その分冷却工程に要する時
間が長くなり過ぎて作業能率の著しい低下を招き、ま
た、スラグポット内に溶融スラグを長時間保持しなけれ
ばならなくなるために過大な設備投資が必要となる不都
合が生じる。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、従来に
比してより強固な硬質骨材を効率よく製造することがで
きる方法を提供することを目的とする。
比してより強固な硬質骨材を効率よく製造することがで
きる方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者等は、研究を重ねた結果、より強固な硬質
骨材を得るために必要な冷却速度と、原料組成における
塩基度（＝ＣａＯ／ＳｉＯ2）との間に密接な関係があ
ることを見出し、原料組成にかかわらず常に効率よく高
強度の硬質骨材を製造する方法を発明するに至った。
め、本発明者等は、研究を重ねた結果、より強固な硬質
骨材を得るために必要な冷却速度と、原料組成における
塩基度（＝ＣａＯ／ＳｉＯ2）との間に密接な関係があ
ることを見出し、原料組成にかかわらず常に効率よく高
強度の硬質骨材を製造する方法を発明するに至った。
【０００７】すなわち本発明は、石灰系下水汚泥を焼却
することにより得られ、ＣａＯとＳｉＯ2の重量比が
０．８以上１．３以下である原料灰を溶融した後、その
結晶析出点を挾む温度領域において、上記原料灰のＣａ
ＯとＳｉＯ2の重量比が０．８以上０．９未満である場
合には０．４℃／分以下の冷却速度で冷却し、上記原料
灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が０．９以上１．０未満
である場合には０．７℃／分以下の冷却速度で冷却し、
上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が１．０以上
１．１未満である場合には１．５℃／分以下の冷却速度
で冷却し、上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が
１．１以上１．２未満である場合には２．０℃／分以下
の冷却速度で冷却し、上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の
重量比が１．２以上１．３未満である場合には３．０℃
／分以下の冷却速度で冷却するものである。
することにより得られ、ＣａＯとＳｉＯ2の重量比が
０．８以上１．３以下である原料灰を溶融した後、その
結晶析出点を挾む温度領域において、上記原料灰のＣａ
ＯとＳｉＯ2の重量比が０．８以上０．９未満である場
合には０．４℃／分以下の冷却速度で冷却し、上記原料
灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が０．９以上１．０未満
である場合には０．７℃／分以下の冷却速度で冷却し、
上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が１．０以上
１．１未満である場合には１．５℃／分以下の冷却速度
で冷却し、上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が
１．１以上１．２未満である場合には２．０℃／分以下
の冷却速度で冷却し、上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の
重量比が１．２以上１．３未満である場合には３．０℃
／分以下の冷却速度で冷却するものである。
【０００８】ここで、塩基度を０．８以上１．３以下と
しているのは、塩基度が０．８未満の領域では冷却速度
を遅くしても結晶が生成しにくく、また塩基度が１．３
を超える領域では溶融温度が高くなりすぎて溶融炉に設
けられた断熱材の短命化等の不都合が生じ、運転維持管
理上望ましくないからである。
しているのは、塩基度が０．８未満の領域では冷却速度
を遅くしても結晶が生成しにくく、また塩基度が１．３
を超える領域では溶融温度が高くなりすぎて溶融炉に設
けられた断熱材の短命化等の不都合が生じ、運転維持管
理上望ましくないからである。
【０００９】
【作用】後述のように、塩基度が比較的低い領域では冷
却速度を大きく下げないと良好な結晶化を行い得ず、逆
に塩基度が比較的高い領域では冷却速度を極端に遅くし
なくても良好な結晶化を行い得ることが実験により判明
されている。従って、上記方法のように原料の塩基度の
大小に応じて冷却速度を設定することにより、原料組成
にかかわらず常に高強度の硬質骨材を製造することが可
能となる。
却速度を大きく下げないと良好な結晶化を行い得ず、逆
に塩基度が比較的高い領域では冷却速度を極端に遅くし
なくても良好な結晶化を行い得ることが実験により判明
されている。従って、上記方法のように原料の塩基度の
大小に応じて冷却速度を設定することにより、原料組成
にかかわらず常に高強度の硬質骨材を製造することが可
能となる。
【００１０】
【実施例】本発明方法を実施するための製造装置の一例
を図３〜図５に基づいて説明する。なお、本発明方法を
実施するための装置は以下に示すものに限らず、溶融炉
で生成した溶融スラグを所望の冷却速度で徐冷できるも
のであれば種々のものが適用可能である。
を図３〜図５に基づいて説明する。なお、本発明方法を
実施するための装置は以下に示すものに限らず、溶融炉
で生成した溶融スラグを所望の冷却速度で徐冷できるも
のであれば種々のものが適用可能である。
【００１１】図示の製造装置は、水平方向に延びる保温
室１０と、溶融炉１１とを備え、溶融炉１１の下端部に
設けられた排出口１３が保温室１０の内部に上方から挿
入され、この排出口１３よりも上方の位置に燃焼ガス排
出管１５が接続されている。
室１０と、溶融炉１１とを備え、溶融炉１１の下端部に
設けられた排出口１３が保温室１０の内部に上方から挿
入され、この排出口１３よりも上方の位置に燃焼ガス排
出管１５が接続されている。
【００１２】図４に示すように、上記保温室１０は、天
板１２、床板１４、及び左右両側板１６で囲まれ、各板
１２，１４，１６の内側面に耐熱材１８が張り巡らされ
ている。このうち、床板１４の上面に張られた断熱材１
８内には、保温室１０と同方向に延びる左右一対の支持
部材２０が埋設され、これら支持部材２０の上面にガイ
ドレール２２が敷設されており、これらガイドレール２
２の上に、溶融スラグ容器２４を搭載した台車２５が図
３に示すように複数個並べて載置されるようになってい
る。
板１２、床板１４、及び左右両側板１６で囲まれ、各板
１２，１４，１６の内側面に耐熱材１８が張り巡らされ
ている。このうち、床板１４の上面に張られた断熱材１
８内には、保温室１０と同方向に延びる左右一対の支持
部材２０が埋設され、これら支持部材２０の上面にガイ
ドレール２２が敷設されており、これらガイドレール２
２の上に、溶融スラグ容器２４を搭載した台車２５が図
３に示すように複数個並べて載置されるようになってい
る。
【００１３】各溶融スラグ容器２４は、容器本体２６
と、この容器本体２６の上端開口を開閉する蓋２８とか
らなっている。容器本体２６は、上方に開口する容器状
をなす、セラミックファイバー等からなる断熱材３０
と、この断熱材３０の内外表面にそれぞれ配されたＳＵ
Ｓ３１０Ｓ等からなる内モールド３２及び外モールド３
４とからなり、両モールド３２，３４が連結部材３６で
連結されている。各蓋２８は断熱材４８で形成され、こ
の断熱材４８の外表面に金属板５０が配されており、こ
の金属板５０に固定された骨材５２が、容器本体２６の
上端面に立設された支持板５４に対して水平軸５６回り
に回動可能に枢着されている。
と、この容器本体２６の上端開口を開閉する蓋２８とか
らなっている。容器本体２６は、上方に開口する容器状
をなす、セラミックファイバー等からなる断熱材３０
と、この断熱材３０の内外表面にそれぞれ配されたＳＵ
Ｓ３１０Ｓ等からなる内モールド３２及び外モールド３
４とからなり、両モールド３２，３４が連結部材３６で
連結されている。各蓋２８は断熱材４８で形成され、こ
の断熱材４８の外表面に金属板５０が配されており、こ
の金属板５０に固定された骨材５２が、容器本体２６の
上端面に立設された支持板５４に対して水平軸５６回り
に回動可能に枢着されている。
【００１４】それぞれの台車２５の本体５８上面には複
数の吊り下げ用金具（図例では逆Ｕ字状金具）６０が固
定され、本体５８下面の複数個所（図例では前後左右４
個所）にキャスタ６４が回転可能に取付けられており、
これらキャスタ６４が前記ガイドレール２２上に転動可
能に載置されている。
数の吊り下げ用金具（図例では逆Ｕ字状金具）６０が固
定され、本体５８下面の複数個所（図例では前後左右４
個所）にキャスタ６４が回転可能に取付けられており、
これらキャスタ６４が前記ガイドレール２２上に転動可
能に載置されている。
【００１５】保温室１０の下方には、駆動室６８が設け
られている。この駆動室６８内には、図４に示すような
左右方向に延びる水平軸６９が軸受７１，７３を介して
駆動室ハウジング側に回転可能に支持され、各水平軸６
９に左右一対のスプロケット７０が固定されており、一
方の水平軸６９が図３に示すモータ７２によって回転駆
動されるようになっている。前後のスプロケット７０同
士にはチェーン７４が掛け渡され、両チェーン７４同士
を連結する多数枚の連結板７６の外側面中央部に押圧棒
７８が外向きに突設されており、これら押圧棒７８の上
端部が、床板１４及びこれに載置された断熱材１８に前
後方向略全域に連続して形成されたスリット１９を通じ
て保温室１０内に臨むようになっている。そして、上記
モータ７２の作動でスプロケット７０及びチェーン７４
が駆動され、このチェーン７４に取付けられた押圧棒７
８が保温室１０内に臨んだ状態でスリット１９に沿って
移動するとともに、この押圧棒７８が各台車２５の下面
に設けられた被押圧板６６を後方（図３では左方）から
押圧することにより、各台車２５が前方へ向かって走行
するようになっている。
られている。この駆動室６８内には、図４に示すような
左右方向に延びる水平軸６９が軸受７１，７３を介して
駆動室ハウジング側に回転可能に支持され、各水平軸６
９に左右一対のスプロケット７０が固定されており、一
方の水平軸６９が図３に示すモータ７２によって回転駆
動されるようになっている。前後のスプロケット７０同
士にはチェーン７４が掛け渡され、両チェーン７４同士
を連結する多数枚の連結板７６の外側面中央部に押圧棒
７８が外向きに突設されており、これら押圧棒７８の上
端部が、床板１４及びこれに載置された断熱材１８に前
後方向略全域に連続して形成されたスリット１９を通じ
て保温室１０内に臨むようになっている。そして、上記
モータ７２の作動でスプロケット７０及びチェーン７４
が駆動され、このチェーン７４に取付けられた押圧棒７
８が保温室１０内に臨んだ状態でスリット１９に沿って
移動するとともに、この押圧棒７８が各台車２５の下面
に設けられた被押圧板６６を後方（図３では左方）から
押圧することにより、各台車２５が前方へ向かって走行
するようになっている。
【００１６】また、上記床板１４の下方であって前記溶
融炉１１の直下方に位置する部分には、台車２５及び溶
融スラグ容器２４全体の重量を検出するためのロードセ
ル８０が設けられ、このロードセル８０による検出重量
が一定値に達した時点で、図３に示す駆動制御装置８４
の制御により、モータ７２の作動で押圧棒７８の配設ピ
ッチ分だけ、すなわち台車２５間の距離分だけチェーン
７４が駆動されるようになっている。
融炉１１の直下方に位置する部分には、台車２５及び溶
融スラグ容器２４全体の重量を検出するためのロードセ
ル８０が設けられ、このロードセル８０による検出重量
が一定値に達した時点で、図３に示す駆動制御装置８４
の制御により、モータ７２の作動で押圧棒７８の配設ピ
ッチ分だけ、すなわち台車２５間の距離分だけチェーン
７４が駆動されるようになっている。
【００１７】保温室１０内において、溶融炉１１の直前
方（図３では直右方）の位置には、この位置を通過する
蓋２８との接触により、この蓋２８を自動的に閉じるた
めの閉蓋板９８が設けられている。また、上記保温室１
０を形成する天板１２の最後端位置には、水平軸８６回
りに回動する回動扉８８及び昇降扉９０が設けられ、上
記天板１２の最前端位置には、水平軸９２回りに回動す
る回動扉９４及び昇降扉９６が設けられている。
方（図３では直右方）の位置には、この位置を通過する
蓋２８との接触により、この蓋２８を自動的に閉じるた
めの閉蓋板９８が設けられている。また、上記保温室１
０を形成する天板１２の最後端位置には、水平軸８６回
りに回動する回動扉８８及び昇降扉９０が設けられ、上
記天板１２の最前端位置には、水平軸９２回りに回動す
る回動扉９４及び昇降扉９６が設けられている。
【００１８】上記保温室１０内は、図１に示すようなガ
ス吸引通路１０２を介してエジェクタポンプ１０４に接
続されており、このエジェクタポンプ１０４の内部に供
給自動弁１０６を介して高圧空気が導入された時の負圧
で、保温室１０内のガスがガス吸引通路１０２を通じて
吸引されるようになっている。一方、上記保温室１０内
の適当な位置には、この保温室１０内の温度を検出する
温度検出装置９９が配設され、その検出信号が図３に示
すような温度制御装置１０８に入力されるようになって
いる。この温度制御装置１０８は、上記検出温度を予め
定められた徐冷用温度（この実施例では500℃）に保つ
ように上記供給自動弁１０６の開閉制御を行うものであ
り、例えば、上記検出温度が500℃よりも低い場合には
供給自動弁１０６を開いてガス吸引を行わせることによ
り、溶融炉１１の排出口１３から保温室１０内へ燃焼ガ
スを引出させ、その熱エネルギを利用して保温室内温度
を上げるといった制御動作を実行する。
ス吸引通路１０２を介してエジェクタポンプ１０４に接
続されており、このエジェクタポンプ１０４の内部に供
給自動弁１０６を介して高圧空気が導入された時の負圧
で、保温室１０内のガスがガス吸引通路１０２を通じて
吸引されるようになっている。一方、上記保温室１０内
の適当な位置には、この保温室１０内の温度を検出する
温度検出装置９９が配設され、その検出信号が図３に示
すような温度制御装置１０８に入力されるようになって
いる。この温度制御装置１０８は、上記検出温度を予め
定められた徐冷用温度（この実施例では500℃）に保つ
ように上記供給自動弁１０６の開閉制御を行うものであ
り、例えば、上記検出温度が500℃よりも低い場合には
供給自動弁１０６を開いてガス吸引を行わせることによ
り、溶融炉１１の排出口１３から保温室１０内へ燃焼ガ
スを引出させ、その熱エネルギを利用して保温室内温度
を上げるといった制御動作を実行する。
【００１９】次に、この装置において行われる硬質骨材
の製造方法を説明する。まず、保温室１０内のガイドレ
ール２２上に複数の溶融スラグ容器２４及び台車２５を
等間隔で配置し、かつ一つの溶融スラグ容器２４を溶融
炉１１の排出口１３の下方に位置決めする一方、溶融炉
１１内に、下水汚泥等の廃棄物を焼却して得た原料灰を
供給し、その溶融を行う。これにより生成された溶融ス
ラグは排出口１３を通じて下方の溶融スラグ容器２４内
に注入される。
の製造方法を説明する。まず、保温室１０内のガイドレ
ール２２上に複数の溶融スラグ容器２４及び台車２５を
等間隔で配置し、かつ一つの溶融スラグ容器２４を溶融
炉１１の排出口１３の下方に位置決めする一方、溶融炉
１１内に、下水汚泥等の廃棄物を焼却して得た原料灰を
供給し、その溶融を行う。これにより生成された溶融ス
ラグは排出口１３を通じて下方の溶融スラグ容器２４内
に注入される。
【００２０】ここで、上記原料灰の塩基度、すなわちＣ
ａＯとＳｉＯ2の重量比が１．３よりも高い場合には、
この原料灰に珪砂（ＳｉＯ2）を加えて塩基度が０．８
以上１．３以下となるように調整する。塩基度が０．８
未満の場合にはいくら冷却速度を下げても結晶が析出さ
れにくく、逆に塩基度が１．３を超える場合には溶融温
度が高くなり過ぎて溶融炉内壁を構成する断熱材の寿命
を縮めるなどの不都合が生じるからである。また、原料
の塩基度が高いほど原料灰の溶融温度も高くなるため、
この溶融温度については、上記塩基度に応じて、溶融物
に十分な流動性が得られる程度に高く設定すればよい。
ただし、溶融炉内の断熱材の短命化防止等を考慮する
と、溶融温度を1300℃未満に設定することが望ましい。
ａＯとＳｉＯ2の重量比が１．３よりも高い場合には、
この原料灰に珪砂（ＳｉＯ2）を加えて塩基度が０．８
以上１．３以下となるように調整する。塩基度が０．８
未満の場合にはいくら冷却速度を下げても結晶が析出さ
れにくく、逆に塩基度が１．３を超える場合には溶融温
度が高くなり過ぎて溶融炉内壁を構成する断熱材の寿命
を縮めるなどの不都合が生じるからである。また、原料
の塩基度が高いほど原料灰の溶融温度も高くなるため、
この溶融温度については、上記塩基度に応じて、溶融物
に十分な流動性が得られる程度に高く設定すればよい。
ただし、溶融炉内の断熱材の短命化防止等を考慮する
と、溶融温度を1300℃未満に設定することが望ましい。
【００２１】その後、ロードセル８０により検出される
総重量が一定値に達した時点で駆動制御装置８４がモー
タ７２を一定時間だけ作動させることにより、上記溶融
スラグを注入した溶融スラグ容器２４が上記排出口１３
の下方の位置から退避するとともに、この位置へ次の溶
融スラグ容器２４が自動的に位置決めされ、続けて溶融
スラグの注入が行われる。ここで、上記排出口１３の下
方の位置から退避した溶融スラグ容器２４が閉蓋板９８
の配設位置を通過する際に各蓋２８が各閉蓋板９８との
当接で閉じ、その後、この溶融スラグ容器２４内の溶融
スラグは、この溶融スラグ容器２４を構成する断熱材３
０の形状、特に厚み寸法に応じた冷却速度でゆっくりと
冷され、徐々に固化されていく。そして、この溶融スラ
グ容器２４が最前方の位置（図１では最右方の位置）に
到達した時点で、昇降扉９６を閉じるとともに回動扉９
４を開き、クレーンロープ１１６等で溶融スラグ容器２
４及び台車２５全体を保温室１０内から引上げ、その後
溶融スラグの徐冷を終了し、完全に冷却した後に、溶融
スラグ容器２４から固化されたスラグを取り出す。
総重量が一定値に達した時点で駆動制御装置８４がモー
タ７２を一定時間だけ作動させることにより、上記溶融
スラグを注入した溶融スラグ容器２４が上記排出口１３
の下方の位置から退避するとともに、この位置へ次の溶
融スラグ容器２４が自動的に位置決めされ、続けて溶融
スラグの注入が行われる。ここで、上記排出口１３の下
方の位置から退避した溶融スラグ容器２４が閉蓋板９８
の配設位置を通過する際に各蓋２８が各閉蓋板９８との
当接で閉じ、その後、この溶融スラグ容器２４内の溶融
スラグは、この溶融スラグ容器２４を構成する断熱材３
０の形状、特に厚み寸法に応じた冷却速度でゆっくりと
冷され、徐々に固化されていく。そして、この溶融スラ
グ容器２４が最前方の位置（図１では最右方の位置）に
到達した時点で、昇降扉９６を閉じるとともに回動扉９
４を開き、クレーンロープ１１６等で溶融スラグ容器２
４及び台車２５全体を保温室１０内から引上げ、その後
溶融スラグの徐冷を終了し、完全に冷却した後に、溶融
スラグ容器２４から固化されたスラグを取り出す。
【００２２】ここで、溶融スラグ容器２４内の溶融スラ
グの冷却温度範囲は、その結晶析出点を挾む所定の温度
幅で行うようにすればよいが、約1200℃を超える領域で
は結晶核の形成、成長が起こりにくく、また1000℃未満
であると結晶の成長が停止するので、これらの温度間の
領域、すなわち約1000〜1200℃の範囲で徐冷を行うのが
望ましい。また冷却速度は、断熱材３０の形状、特に厚
み寸法によって自由に調整することができるが、この冷
却速度については、次の表１に示すように、原料の塩基
度に応じて設定するようにする。
グの冷却温度範囲は、その結晶析出点を挾む所定の温度
幅で行うようにすればよいが、約1200℃を超える領域で
は結晶核の形成、成長が起こりにくく、また1000℃未満
であると結晶の成長が停止するので、これらの温度間の
領域、すなわち約1000〜1200℃の範囲で徐冷を行うのが
望ましい。また冷却速度は、断熱材３０の形状、特に厚
み寸法によって自由に調整することができるが、この冷
却速度については、次の表１に示すように、原料の塩基
度に応じて設定するようにする。
【００２３】
【表１】
【００２４】このように、塩基度に応じて冷却速度を設
定することにより、強度の高い硬質骨材を常に効率よく
製造することができる。その根拠は、下記の表２におけ
るデータに示すとおりである。
定することにより、強度の高い硬質骨材を常に効率よく
製造することができる。その根拠は、下記の表２におけ
るデータに示すとおりである。
【００２５】この表２は、０．８〜１．３の範囲内での
種々の塩基度を有するスラグについて、種々の冷却速度
で徐冷したときの結晶析出状況を調べた結果を示したも
のである。ここで、スラグが結晶質であるか否かの判定
はＸ線回折により行っており、より詳しくは、回折波の
強度のピーク値の高低（結晶質の場合にはピーク値が高
い。）で行っている。また、原料の大まかな組成として
は、ＣａＯ：２５〜４０％、Ｆｅ2Ｏ3：１０〜２０％、
Ｐ2Ｏ5：３〜１０％、Ａｌ2Ｏ3：５〜２０％の範囲のも
の（一般的な石灰系下水汚泥）を用いている。
種々の塩基度を有するスラグについて、種々の冷却速度
で徐冷したときの結晶析出状況を調べた結果を示したも
のである。ここで、スラグが結晶質であるか否かの判定
はＸ線回折により行っており、より詳しくは、回折波の
強度のピーク値の高低（結晶質の場合にはピーク値が高
い。）で行っている。また、原料の大まかな組成として
は、ＣａＯ：２５〜４０％、Ｆｅ2Ｏ3：１０〜２０％、
Ｐ2Ｏ5：３〜１０％、Ａｌ2Ｏ3：５〜２０％の範囲のも
の（一般的な石灰系下水汚泥）を用いている。
【００２６】
【表２】
【００２７】この表２から明らかなように、塩基度が低
い範囲では結晶質スラグを得るのにかなり小さな冷却速
度を要するが、塩基度が比較的高い範囲では冷却速度を
大幅に下げなくても結晶質スラグを得ることができる。
従って、前記表１で示した条件で溶融スラグの徐冷を行
うことにより、塩基度が低い領域では冷却速度を十分に
落として高強度の硬質骨材を確実に製造する一方、塩基
度が高い領域では比較的大きな冷却速度で高強度の硬質
骨材を効率良く製造することができる。
い範囲では結晶質スラグを得るのにかなり小さな冷却速
度を要するが、塩基度が比較的高い範囲では冷却速度を
大幅に下げなくても結晶質スラグを得ることができる。
従って、前記表１で示した条件で溶融スラグの徐冷を行
うことにより、塩基度が低い領域では冷却速度を十分に
落として高強度の硬質骨材を確実に製造する一方、塩基
度が高い領域では比較的大きな冷却速度で高強度の硬質
骨材を効率良く製造することができる。
【００２８】図６は、種々の塩基度をもつスラグについ
て上記表１に示す最大許容冷却速度で徐冷することによ
り得られた硬質骨材の一軸圧縮強度を示したものであ
る。この図に示すように、安山岩からなる天然骨材の圧
縮強度が1000kg/cm2、また、前記公報に示された製法に
よる骨材の圧縮強度が最高でも1020kg/cm2であるのに対
し、本実施例方法によれば最低でも上記各値の１．５倍
近い強度を持つ骨材を製造することが可能になる。
て上記表１に示す最大許容冷却速度で徐冷することによ
り得られた硬質骨材の一軸圧縮強度を示したものであ
る。この図に示すように、安山岩からなる天然骨材の圧
縮強度が1000kg/cm2、また、前記公報に示された製法に
よる骨材の圧縮強度が最高でも1020kg/cm2であるのに対
し、本実施例方法によれば最低でも上記各値の１．５倍
近い強度を持つ骨材を製造することが可能になる。
【００２９】また図７は、上記と同様に、種々の塩基度
をもつスラグについて上記表１に示す最大許容冷却速度
で徐冷することにより得られた硬質骨材の修正ＣＢＲ
（％）を示したものである。ここでＣＢＲ（California
Bearing Ratio）は、路床土や路板材料等の強度を相対
的に表す指数であって、特定のピストンをある深さまで
土の中に貫入するのに要する荷重を、その貫入量に対応
する所定の標準荷重で割った値を百分率で表したもので
あり、修正ＣＢＲは上記ＣＢＲを所定の規格に基づいて
修正した値であるが、この修正ＣＢＲが３％以上であれ
ば路床材として合格と判定され、同様に２０％以上で下
層・路盤材、８０％以上で上層・路盤材としてそれぞれ
合格と判定される。従って本発明方法によれば、上記図
７から明らかなように、最低でも下層・路盤材としては
十分使用に耐え得る硬質骨材を提供することが可能であ
る。
をもつスラグについて上記表１に示す最大許容冷却速度
で徐冷することにより得られた硬質骨材の修正ＣＢＲ
（％）を示したものである。ここでＣＢＲ（California
Bearing Ratio）は、路床土や路板材料等の強度を相対
的に表す指数であって、特定のピストンをある深さまで
土の中に貫入するのに要する荷重を、その貫入量に対応
する所定の標準荷重で割った値を百分率で表したもので
あり、修正ＣＢＲは上記ＣＢＲを所定の規格に基づいて
修正した値であるが、この修正ＣＢＲが３％以上であれ
ば路床材として合格と判定され、同様に２０％以上で下
層・路盤材、８０％以上で上層・路盤材としてそれぞれ
合格と判定される。従って本発明方法によれば、上記図
７から明らかなように、最低でも下層・路盤材としては
十分使用に耐え得る硬質骨材を提供することが可能であ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明は、石灰系下水汚泥
から得られて塩基度が０．８以上１．３以下である原料
を溶融した後、上記原料の結晶析出点を挾む温度領域に
おいて上記原料の塩基度に応じた冷却速度で冷却するよ
うにしたものであるので、原料の塩基度にかかわらず、
その塩基度に適した冷却速度で、従来よりも強度の高い
硬質骨材を効率良く確実に製造することができる効果が
ある。
から得られて塩基度が０．８以上１．３以下である原料
を溶融した後、上記原料の結晶析出点を挾む温度領域に
おいて上記原料の塩基度に応じた冷却速度で冷却するよ
うにしたものであるので、原料の塩基度にかかわらず、
その塩基度に適した冷却速度で、従来よりも強度の高い
硬質骨材を効率良く確実に製造することができる効果が
ある。
【図１】本発明方法による温度操作の一例を示すグラフ
である。
である。
【図２】従来法による温度操作の一例を示すグラフであ
る。
る。
【図３】本発明方法を実施するための装置の一例を示す
フローシートである。
フローシートである。
【図４】上記装置の要部を示す断面側面図である。
【図５】上記装置の要部を示す側面図である。
【図６】本発明方法により製造される硬質骨材の一軸圧
縮強度を示すグラフである。
縮強度を示すグラフである。
【図７】本発明方法により製造される硬質骨材の修正Ｃ
ＢＲを示すグラフである。
ＢＲを示すグラフである。
１１ 溶融炉 ２４ 溶融スラグ容器
Claims (1)
- 【請求項１】 石灰系下水汚泥を焼却することにより得
られ、ＣａＯとＳｉＯ2の重量比が０．８以上１．３以
下である原料灰を溶融した後、その結晶析出点を挾む温
度領域において、上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量
比が０．８以上０．９未満である場合には０．４℃／分
以下の冷却速度で冷却し、上記原料灰のＣａＯとＳｉＯ
2の重量比が０．９以上１．０未満である場合には０．
７℃／分以下の冷却速度で冷却し、上記原料灰のＣａＯ
とＳｉＯ2の重量比が１．０以上１．１未満である場合
には１．５℃／分以下の冷却速度で冷却し、上記原料灰
のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が１．１以上１．２未満で
ある場合には２．０℃／分以下の冷却速度で冷却し、上
記原料灰のＣａＯとＳｉＯ2の重量比が１．２以上１．
３未満である場合には３．０℃／分以下の冷却速度で冷
却することを特徴とする石灰系下水汚泥を原料とする硬
質骨材の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22716091A JP2515936B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 石灰系下水汚泥を原料とする硬質骨材の製造方法 |
| DK92918531T DK0556409T3 (da) | 1991-09-06 | 1992-08-27 | Beholder til smeltet slagge, og fremgangsmåde og indretning til fremstilling af hårde aggregater ud fra affald ved anvendelse af beholderen |
| EP19920918531 EP0556409B1 (en) | 1991-09-06 | 1992-08-27 | Vessel for molten slag, and method and device for making hard aggregate from waste using said vessel |
| DE1992615072 DE69215072T2 (de) | 1991-09-06 | 1992-08-27 | Gefäss für geschmolzene schlacke und verfahren und vorrichtung zur herstellung von hartem zuschlag aus abfall durch benutzung dieses gefässes |
| PCT/JP1992/001092 WO1993004994A1 (en) | 1991-09-06 | 1992-08-27 | Vessel for molten slag, and method and device for making hard aggregate from waste using said vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22716091A JP2515936B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 石灰系下水汚泥を原料とする硬質骨材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558690A JPH0558690A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2515936B2 true JP2515936B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=16856438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22716091A Expired - Fee Related JP2515936B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 石灰系下水汚泥を原料とする硬質骨材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515936B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271528B2 (ja) * | 1996-10-04 | 2002-04-02 | 日本鋼管株式会社 | スラグ骨材の製造装置 |
| KR100358926B1 (ko) * | 1999-12-06 | 2002-11-01 | 한갑수 | 부산석회를 이용한 경량골재의 제조방법 |
| JP4712611B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2011-06-29 | 中部リサイクル株式会社 | 結晶質溶融スラグの製造方法 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP22716091A patent/JP2515936B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558690A (ja) | 1993-03-09 |
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