JP2559557B2 - 生コンクリートもしくはコンクリート二次製品製造時に排出されるスラッジを用いた二酸化炭素消費材およびその製造方法並びに排ガス中の二酸化炭素消費方法 - Google Patents

生コンクリートもしくはコンクリート二次製品製造時に排出されるスラッジを用いた二酸化炭素消費材およびその製造方法並びに排ガス中の二酸化炭素消費方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生コンクリートもしく
はコンクリート二次製品製造時に排出されるスラッジを
用いた二酸化炭素消費材およびその製造方法並びにスラ
ッジを用いた排ガス中の二酸化炭素消費方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】生コンクリート製造時もしくはコンクリ
ート二次製品製造時に排出される、コンクリートミキ
サ，ホッパ，またはアジテータ車などの洗浄廃水や湿式
集塵機からの廃水等のヘドロ状のスラッジを含む廃水
は、平均粒径１０μｍ以下のセメント粒子とその水和
物、例えば水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）微粒子
をおよそ６０％含んでおり、強アルカリ性を示す廃棄物
である。従来、これらの廃棄物は、沈殿槽に溜めておき
固形成分と上澄水を分離したり、フィルタープレス等を
用いて水分と固形分に分けた後、スラッジの固形分は廃
棄処分され、水分は硫酸（Ｈ2ＳＯ4）、塩酸（ＨＣ
ｌ）、二酸化炭素（ＣＯ2）等を用いてｐＨ調整を行っ
た後再利用もしくは外部に排出されている。
【０００３】従来の廃水の発生と処理システムの概要
を、「わかりやすいセメントとコンクリートの知識」
（２５６頁、山田順治外１名編，昭和５８年２月１０
日、鹿島出版会）に記載された図を例にして説明する
と、図３は、その処理工程を示す図であり、ミキサ，ホ
ッパ等のプラントの洗浄１によって生じた廃水やアジテ
ータ車の洗車２によって発生した廃水に含まれる砂利や
砂は固形分回収工程３で分離回収され、分離回収された
砂利や砂は再利用されるとともに、回収水は沈殿分離工
程６に送られる。他方、湿式集塵機４からの廃水や構内
や骨材に散水５された廃水も回収されて同様に沈殿分離
工程６に送られる。沈殿分離工程で完全にスラッジ等の
固形成分を取り除いた上澄水は中和工程７でｐＨを調整
された後排出される。他方、固形成分を含むスラッジ水
は濃度を調整してコンクリートへ再利用される。沈殿分
離工程６で分離したスラッジは取り出され脱水の後投棄
される。
【０００４】このような処理システムでは、スラッジを
含む回収水を濃度を調整した後コンクリートの製造に再
利用することが考えられるだけで、その余のスラッジの
有効な利用はあまり考えられていない。さらに、セメン
ト製造工場や火力発電所もしくは製鉄所のように大量の
廃熱と排ガスを排出するプラントにおいて、排ガス中に
含まれる二酸化炭素に関してはあまり対策がなされてい
なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の現状に鑑み、生
コンクリート製造時やコンクリート二次製品製造時に排
出されるスラッジを二酸化炭素消費材として有効に利用
することによって廃棄物の排出量を減少させるととも
に、ひいては、二酸化炭素の増大によって引き起こされ
る温室効果に基づく地球温暖化を回避しようとすること
をも最終の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】生コンクリート製造時な
どの排出するスラッジ中の水酸化カルシウム（Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2）は空気中の二酸化炭素の作用を受けて徐々に炭
酸カルシウム（ＣａＣＯ3）に変化しアルカリ性を失う
ことが知られている。本発明は、スラッジ中に含まれる
水酸化カルシウムの上記した働きを利用するもので、前
記課題を解決するため、第１の発明は、生コンクリート
製造時もしくはコンクリート二次製品製造時に排出され
るスラッジを脱水乾燥して得た微粒子状の水酸化カルシ
ウムを二酸化炭素消費材として用いる。第２の発明の製
造方法は、生コンクリート製造時もしくはコンクリート
二次製品製造時に排出するスラッジを乾燥し細粒化して
二酸化炭素消費材を製造する方法である。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の工程を示す図１を用いて本発
明を説明する。本発明は、ミキサやホッパ等のプラント
を洗浄したとき１に生じる廃水やアジテータ車を洗車し
たとき２に生じる洗車水を砂利や砂などの固形分を回収
する工程３を経て回収した回収水、および、湿式集塵装
置などの設備や装置４からの廃水、ならびに、生コンク
リート製造工場構内や骨材に散水したとき５の回収水
を、沈殿槽等を用いた沈殿分離工程６に送る。上記回収
水に含まれるスラッジを沈殿分離した後、この沈殿物を
フィルタープレス等を用いた脱水工程８に送り残余の水
分を取り除きパンケーキ状のスラッジ塊とする。次い
で、脱水したパンケーキ状のスラッジ塊を電気炉もしく
は排ガスまたは排熱を利用した熱交換炉を用いた乾燥工
程９を経て粉砕し細粒化して二酸化炭素消費材とする。
上記の工程は、連続式に行うこともでき、それぞれの工
程をバッチ式に行うこともできる。
【０００８】本発明の方法で作った二酸化炭素消費材の
組成は、およそ次のように推定される。 酸化カルシウム（ＣａＯ） 約６０％ 酸化珪素 （ＳｉＯ2） ２５％ アルミナ（Ａｌ2Ｏ3） ５％ 酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3） ５％ 酸化硫黄（ＳＯ3） ５％ 酸化カリウム（Ｋ2Ｏ） １〜５％ 酸化チタン（ＴｉＯ2） １〜５％ 残（Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｎｉ成分等） ０．１％前後 また、この二酸化炭素消費材（スラッジ乾燥物）のＸ線
回折パターンと、検索して求めた標準化合物のＸ線回折
パターンを比較した結果、主成分は水酸化カルシウム
（Ｃａ（ＯＨ）2）と酸化珪素（ＳｉＯ2）であることが
わかった。つまり生コンクリート製造時に排出するスラ
ッジを乾燥させた二酸化炭素消費材中には約５０％の水
酸化カルシウムが存在し、これが二酸化炭素を消費す
る。さらに、フィルタープレスで脱水した直後のスラッ
ジの含水率は、約９５％程度であることが知られてお
り、スラッジケーキの約半分は水である。
【０００９】反応式 Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2 → ＣａＣＯ3 ＋ Ｈ2Ｏ ７４g/mol ４４g/mol １００g/mol １８g/mol から、この二酸化炭素消費材１Ｋｇ中に水酸化カルシウ
ム（Ｃａ（ＯＨ）2）が０．５Ｋｇ存在するとして、
６．７５ｍｏｌに相当し、上記の反応式から、水酸化カ
ルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）１ｍｏｌあたり二酸化炭素
（ＣＯ2）１ｍｏｌを消費するので、二酸化炭素消費材
１Ｋｇに消費される二酸化炭素は０．２９７Ｋｇとな
る。
【００１０】沖縄県内での、生コンクリート製造時に排
出されるスラッジの発生量は年間およそ１８０００ｔｏ
ｎ程度と推定されており、かつ、生コンクリートの出荷
量が全国の１．７％程度であることから、全国のスラッ
ジ発生量を推測すると年間およそ１，０５０，０００ｔ
ｏｎとなり半分が水分とすると、スラッジ中の固形分は
５２５，０００ｔｏｎとなり、二酸化炭素消費材を年間
５２５，０００ｔｏｎ製造できる。つまり、５２５，０
００ｔｏｎの二酸化炭素消費材は、１５５，０００ｔｏ
ｎの二酸化炭素を消費することができる。
【００１１】図２を用いて、本発明の第２の実施例を説
明する。前記発明は、スラッジ中の固形分を分離脱水し
た後乾燥して二酸化炭素消費材を製造する方法であった
が、本発明は、スラッジまたはスラッジ中の固形分を分
離脱水した後、例えばセメント工場の排ガス等の二酸化
炭素が存在する雰囲気中で二酸化炭素と接触させて乾燥
することによって乾燥と二酸化炭素の消費を実行する方
法である。セメント工場、火力発電所、製鉄所等の大量
の熱を利用するシステムでは、二酸化炭素を含んだ排熱
が発生する。本発明は、生コンクリート製造時もしくは
コンクリート二次製品製造時に排出されるスラッジもし
くはこのスラッジを脱水してケーキ状とした固形物を前
記排ガスに接触させて、排ガス中の二酸化炭素および排
熱を消費するとともに、スラッジを乾燥する方法であ
る。図において、符号１から８までは図１と同じであ
り、図１に示された発明では脱水された排ガスが乾燥細
粒化工程９を経て二酸化炭素消費材とされるのに対し
し、本発明では、スラッジから分離した汚泥を直接もし
くは脱水工程８を経た後セメント製造工場からの排ガス
や火力発電所からの排ガスもしくは製鉄所などからの排
ガスと接触させてスラッジの乾燥と二酸化炭素吸着を同
時に行なう点で相違している。スラッジから分離した汚
泥は、コットレル集塵機の前段に設けた排気管内に噴霧
され、コットレル集塵機内で二酸化炭素と接触させて、
乾燥と吸着が行なわれる。一方、脱水工程８を経たパン
ケーキ状にされたスラッジはロッドミル中に排ガスとと
もに投入され、粉砕・乾燥と二酸化炭素吸着を実行し、
その後コットレル集塵機中に投入され二酸化炭素を吸着
する。この方法によればスラッジを乾燥させるための工
程を別に設ける必要はなく、セメント製造工場や火力発
電所もしくは製鉄所などに設けられた集塵機などを用い
て、生コンクリート製造時もしくはコンクリート二次製
品製造時に排出されるスラッジの乾燥とセメント工場等
の排ガスからの二酸化炭素の消費を行える。この方法に
よって得られる二酸化炭素消費済み材は、セメント材料
として再利用することが考えられる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、生コンクリート製造時
やコンクリート二次製品製造時に排出するスラッジに簡
単な処理を施すことによって、スラッジを二酸化炭素消
費材として活用することができる。さらに、本発明によ
る二酸化炭素消費材は、安価な原材料から製造すること
ができるので大量に製造することが可能であり、この二
酸化炭素消費材を用いれば、二酸化炭素の増大による地
球の温室化の傾向を制限することができる。また、本発
明の二酸化炭素消費材は表面積が大きく二酸化炭素の吸
着能力が大きく、能率のよい二酸化炭素消費材を得られ
る。さらに本発明によれば、セメント製造工場や火力発
電所もしくは製鉄所等の大量の廃熱と排ガスを発生する
プラントにおいて排ガス中の二酸化炭素を消費できると
ともに生コンクリートの製造時などに排出されるスラッ
ジなど乾燥させることができ、省エネルギーが達成され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二酸化炭素消費材の製造方法を示す工
程流図。
【図２】本発明の二酸化炭素消費方法を示す工程流図。
【図３】従来の廃水処理システムの工程を示す流図。
【符号の説明】
１ プラントの洗浄工程 ２ アジテータ車の洗車工程 ３ 固形分回収工程 ４ 設備・装置からの廃水回収工程 ５ 構内・骨材への散水工程 ６ 沈殿分離工程 ７ 中和工程 ８ 脱水工程 ９ 乾燥・細粒化工程 １０ 排ガスとの接触工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 康幸 滋賀県栗太郡栗東町大字上鈎115番地の １ 共栄物産株式会社内 (56)参考文献 特公 平７−83831（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−61418（ＪＰ，Ｂ２) 月刊 生コンクリート、第11巻第９号 （平成４年９月１日）株式会社セメント 新聞社、第７〜15頁

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 生コンクリート製造時もしくはコンクリ
    ート二次製品製造時に排出されるスラッジを脱水乾燥
    し、細粒化して得られた二酸化炭素消費材。
  2. 【請求項２】 生コンクリー製造時もしくはコンクリー
    ト二次製品製造時に排出されるスラッジを脱水乾燥し、
    細粒化して得られた二酸化炭素消費材の製造方法であっ
    て、生コンクリート製造時もしくはコンクリート二次製
    品製造時に排出されるスラッジを分離する工程と、分離
    したスラッジを脱水する工程と、脱水したスラッジを乾
    燥し細粒化する工程とからなることを特徴とする二酸化
    炭素消費材の製造方法。
  3. 【請求項３】 生コンクリート製造時もしくはコンクリ
    ート二次製品製造時に排出されるスラッジを用いた排ガ
    ス中の二酸化炭素消費方法であって、生コンクリート製
    造時もしくはコンクリート二次製品製造時に排出される
    スラッジを分離する工程と、分離したスラッジを脱水す
    る工程と、分離したスラッジまたは脱水したスラッジを
    排ガスを生じるプラントからの排ガスと接触させる工程
    とからなることを特徴とする排ガス中の二酸化炭素消費
    方法。
JP5017275A 1993-02-04 1993-02-04 生コンクリートもしくはコンクリート二次製品製造時に排出されるスラッジを用いた二酸化炭素消費材およびその製造方法並びに排ガス中の二酸化炭素消費方法 Expired - Fee Related JP2559557B2 (ja)

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