JP3019517U - 人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】灰塵の無害化が可能であり環境浄化機能をも備
えた人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材
を提供する。 【構成】人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触
媒材１は、一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等の灰塵２と、
ベントナイト３、ゼオライト４、ガラスカレット５及び
屎尿汚泥等の汚泥焼却灰からなる原料とを、混練・造粒
処理、焼結焼成処理、電磁波の照射処理又はオゾン処理
して塊状に形成したものである。このような構成によ
り、重金属類の溶出が無くなり無害化を図ることがで
き、遠赤外線作用、殺菌、脱臭、除菌の各作用、重金
属、悪臭分子成分の吸着分解作用をも発揮させることが
できる新規な人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸
化触媒材を実現できる。

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材に関するもので あり、詳しくは特に灰塵（一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰）の低コスト処理が可能 であるとともに灰塵の無害化が可能であり環境浄化機能をも備えた人工骨材・軽 量骨材等として用いる吸着酸化触媒材に関する。

【従来の技術】

従来、焼却灰、飛灰等の灰塵の処理方法として、最終処分場において地中に埋 め立てたり、コンクリートに混ぜて固化したり、更には樹脂を用いて硬化させた り、高温の炉中で溶かす溶融炉法等が実施され又は検討されているのが実情であ る。

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、灰塵を最終処分場において地中に埋め立ることは、過去に行っ てきた同様な埋め立て処理による地下水の汚染や環境汚染が顕在しつつあること に鑑み、近々、法規制により不可能になるという状況にある。 また、灰塵をコンクリートに混ぜて固化することは、酸性雨や酸度の高い水な どでコンクリートが溶解することから灰塵に含まれる重金属の溶出が懸念される 。 更に、灰塵を樹脂を用いて硬化させることは、樹脂層の亀裂、劣化、崩壊等に よりコンクリート固化の場合と同様に溶出汚染が懸念される。 また、灰塵を高温の炉中で溶かす溶融炉法の場合には、頑丈で高価な溶融炉を 建造し、且つ、焼却灰、飛灰の溶解に摂氏１４００度以上の高温で、しかも、多 大な熱エネルギーを必要とすることから、その処理コストの高騰を招くとともに 建設費、運転維持管理費が莫大になってしまうという問題がある。 そこで、本考案は、このような従来の実情に鑑み開発されたものであり、その 目的とするところは、灰塵の低コスト処理が可能であるとともに灰塵の無害化が 可能であり環境浄化機能をも備えた新規な人工骨材・軽量骨材等として用いる吸 着酸化触媒材を提供することにある。

【課題を解決するための手段】 請求項１記載の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材は、一般ゴ ミの焼却灰や焼却飛灰等の灰塵と、ベントナイト、ゼオライト、ガラスカレット 及び屎尿汚泥等の汚泥焼却灰からなる原料とを、混練・造粒処理、焼結焼成処理 、電磁波の照射処理又はオゾン処理して塊状に形成したものである。 請求項２記載の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材は、一般ゴ ミの焼却灰や焼却飛灰等の灰塵と、ベントナイト、ゼオライト、ガラスカレット 及び屎尿汚泥等の汚泥焼却飛灰からなる原料とを、混練・造粒処理、焼結焼成処 理、電磁波の照射処理又はオゾン処理して塊状に形成したものである。 請求項３記載の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材は、一般ゴ ミの焼却灰や焼却飛灰等に代替して又は一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等に混在し た汚泥焼却灰又は汚泥焼却飛灰、例えば屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥焼却飛灰の 灰塵と、ベントナイト、ゼオライト及びガラスカレットからなる原料とを、混練 ・造粒処理、焼結焼成処理、電磁波の照射処理又はオゾン処理して塊状に形成し たものである。 請求項４記載の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材は、前記請 求項１乃至３のいずれか１項に記載の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸 化触媒材を、直径５乃至１５ｍｍ程度の球状に形成したものである。

【作用】

請求項１、２記載の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材によれ ば、灰塵と、ベントナイト、ゼオライト、ガラスカレット、汚泥焼却灰又は汚泥 焼却飛灰、例えば屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥焼却飛灰からなる原料とを、混練 ・造粒処理、焼結焼成処理、電磁波の照射処理又はオゾン処理して塊状に形成し たものであるから、焼結焼成処理により、原料としてのベントナイト、ゼオライ トの組成に物理的、化学的変化を生じ、結晶水を除いた後の空洞に細孔を通じて 灰塵が含有している重金属類を吸着し担持する作用を著しく強化され、これによ り、重金属類の溶出が無くなって無害化を図れる。 また、このような焼結焼成処理により、原料としてのベントナイト、ゼオライ トの組成に含まれているアルミナ（ＡｌＯ）の分子が変化し、これにより、人工 骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材によって遠赤外線作用を発揮させ ることができる。 更に電磁波の照射を行うことで、又は、オゾン雰囲気を通過させるオゾン処理 によって、オゾンを前記ベントナイト、ゼオライトの細孔に最大限包含でき、オ ゾンによる殺菌、脱臭、除菌の各作用を発揮させることができ、且つ、製品その ものの他、当該製品の周囲の重金属、悪臭分子成分の吸着分解をも可能とする特 性を持たせることもできる。 請求項３記載に係る人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材によれ ば、一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等に代替して又は一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰 等に混在した汚泥焼却灰又は汚泥焼却飛灰、例えば屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥 焼却飛灰の灰塵と、ベントナイト、ゼオライト及びガラスカレットからなる原料 とを、混練・造粒処理、焼結焼成処理、電磁波の照射処理又はオゾン処理して塊 状に形成したものであることにより、前記請求項１、２記載の人工骨材・軽量骨 材等として用いる吸着酸化触媒材と同様の作用を発揮できる。 請求項４記載に係る人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材によれ ば、前記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の人工骨材・軽量骨材等として用 いる吸着酸化触媒材を、直径５乃至１５ｍｍ程度の球状に形成したので、製品と して扱い易い形状となり、取扱いが容易となる。

【実施例】

以下、本考案に係る人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材の実施 例を詳細に説明する。 図１に示す人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材１は、塊状、例 えば直径５乃至１５ｍｍ程度の球状に形成されている。 この人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材１は、一般ゴミの焼却 灰や焼却飛灰等の灰塵２（図１において●状で示す）と、原料としてのベントナ イト３（図１において○で示す）、ゼオライト４（図１において△で示す）、ガ ラスカレット５（図１において□で示す）、汚泥焼却灰又は汚泥焼却飛灰（図示 せず）、例えば、屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥焼却飛灰からなる原料とを、混合 ・微粉砕・混練・造粒し、更に、焼結焼成処理及び電磁波の照射又はオゾン処理 を行って直径５乃至１５ｍｍ程度の球状に形成したものである。 次に、上述した人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材１の製造工 程を図２を参照して詳細に説明する。 図２に示すように、先ず、一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等の灰塵２を篩にかけ て夾雑物を除去した後、加熱乾燥し、更に、磁気作用を利用した磁力選別手段に より鉄をはじめとする磁力に吸引される金属類を除去した灰塵２と、原料として のベントナイト３、ゼオライト４、ガラスカレット５、汚泥焼却灰又は汚泥焼却 飛灰、例えば、屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥焼却飛灰とを混合して微粉砕し、更 に、加湿しながらこれらを混練し、所望の大きさ、例えば直径５乃至１５ｍｍ程 度の球状に造粒し素材とする。上記混合、微粉砕工程や混練工程における加湿は 、必ずしもこれを必須のものとするものではない。 この場合、ベントナイト３とゼオライト４とは、灰塵２に対して、５乃至１０ 重量％程度用いる場合、１０乃至１５重量％程度用いる場合、１５乃至２０重量 ％程度用いる場合を挙げることができる。 上述のようにして造粒した素材に対し、摂氏２５０乃至５００度前後の温度で 予備乾燥を行った後、更に、摂氏６００乃至９５０度の温度範囲内で素材の焼結 焼成を行う。 この後、焼結焼成処理した素材を摂氏２００度前後まで冷却した後、この素材 に対する電磁波の照射又はオゾン雰囲気を通過させるオゾン処理を行い製品とし ての人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材１を得る。 原料としてのベントナイト３は、別名モンモリロライトと称され、食品添加物 として認められ、また、古くから医薬品原料としても用いられている。このベン トナイト２は含水アルミニウムケイ酸塩（粘土鉱物）の一種で理論組成はＡｌＯ ・４ＳｉＯ・ｎＨＯで示され、塩基置換量が極めて大きく吸着性に優れている。 このベントナイト３は、粉砕されて用いられる。 原料としてのゼオライト４は、結晶性アルミノケイ酸塩の一種で、理論組成の 代表例はＮａＡｌＳｉＯ・２７ＨＯで示され、均一細孔径をもち、細孔を通じて の吸着作用に優れている。このゼオライト４も粉砕されて用いられる。 本実施例で用いる原料としてのガラスカレット５は、別名ガラス粉と称され粉 状である。 原料としての汚泥焼却灰又は汚泥焼却飛灰は、各種の汚泥を焼却した灰や飛灰 を用いることができるが、屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥焼却飛灰を用いることが 好ましい。 上述した製造工程において、灰塵２と前記各原料とを混練し５乃至１５ｍｍ程 度の球状に造粒するのは、その後の焼結焼成処理における均一化を図ること、製 品として扱い易い形状にすること等の理由による。 また、焼結焼成処理を行うのは、原料としてのベントナイト３、ゼオライト４ を加熱してこれらが具備している組成に物理的、化学的変化を与え、結晶水を除 いた後の空洞に細孔を通じて灰塵２が含有している重金属類を吸着し担持する作 用を著しく強化するためである。この結果、この人工骨材・軽量骨材等として用 いる吸着酸化触媒材１を大量に埋め立てても灰塵２が含有している重金属類の溶 出がなく、この人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材１を埋め立て 材、軽量コンクリート材、グランド整備材等々として積極的に使用する事が可能 となる。 また、このような焼結焼成処理により、原料としてのベントナイト３、ゼオラ イト４の組成に含まれているアルミナ（ＡｌＯ）の分子が変化し、遠赤外線作用 を発揮する。 更に、摂氏６００乃至９５０度の温度範囲内で素材の焼結焼成を行うので、従 来例に比べ、省エネルギー化、設備コストの低廉化をも図れる。 前記本実施例において、原料として汚泥焼却灰又は汚泥焼却飛灰、例えば、屎 尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥焼却飛灰を用いる理由は、造粒形成が一層円滑になる ことによる。 更にまた、焼結焼成処理した素材を摂氏２００度前後まで冷却した後、この素 材に対する電磁波の照射を行うことで、又はオゾン雰囲気を通過させるオゾン処 理によって、オゾンを前記ベントナイト３、ゼオライト４の細孔に最大限包含で き、オゾンによる殺菌、脱臭、除菌の各作用を発揮させることができ、且つ、製 品そのものの他、当該製品の周囲の重金属、悪臭分子成分の吸着分解をも可能と する特性を持たせることができる。 また、この人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材１を悪環境に用 いることで、環境改善の作用効果をも奏する。 以上詳述したように、本考案に係る人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸 化触媒材によれば、重金属類の溶出が無くなって無害化を図ることができ、遠赤 外線作用、殺菌、脱臭、除菌の各作用、重金属、悪臭分子成分の吸着分解作用を も発揮させることが可能になる吸着酸化触媒材を実現できるとともに、摂氏６０ ０乃至９５０度の温度範囲内で素材の焼結焼成を行うことができるので、この種 の従来の処理手段に比べ、低コスト処理、省エネルギー化、設備コストの低廉化 をも図ることができる。 本考案の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材においては、前記 一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等に代替して又は一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等と 混在して、前記原料の一つとしてベントナイト３、ゼオライト４、ガラスカレッ ト５と混合して用いる汚泥焼却灰又は汚泥焼却飛灰、例えば、屎尿汚泥焼却灰又 は屎尿汚泥焼却飛灰を灰塵２として使用し実施しても良い。灰塵２として汚泥焼 却灰又は汚泥焼却飛灰、例えば、屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚泥焼却飛灰を、前記 一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等に代替して又は一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等と 同時に使用した場合、原料としてはベントナイト３、ゼオライト４、ガラスカレ ット５で足り、汚泥焼却灰又は汚泥焼却飛灰、例えば屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚 泥焼却飛灰は原料中から除かれる。この場合においても、前述したと同様の作用 、効果を発揮できることは勿論である。 本考案は、上述した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種 々の変形が可能である。例えば、前記人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸 化触媒材１は、球状とする他、楕円球状、立方体状、直方体状等をはじめとした 任意形状の塊として実施可能である。

【考案の効果】

以上詳述した本考案の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材によ れば、以下の効果を奏する。 請求項１、２、３記載に係る人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒 材によれば、重金属類の溶出が無くなって無害化を図ることができ、遠赤外線作 用、殺菌、脱臭、除菌の各作用、悪臭分子成分の吸着分解作用をも発揮させるこ とができる。 請求項４記載に係る人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材によれ ば、直径５乃至１５ｍｍ程度の球状に形成したので、製品として扱い易い形状と なり、取扱いが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸
着酸化触媒材の実施例を示す概略断面図である。

【図２】本考案の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸
着酸化触媒材の製造工程を示す工程図である。

【符号の説明】

１ 人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材 ２ 灰塵 ３ ベントナイト ４ ゼオライト ５ ガラスカレット

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等の灰塵と、
   ベントナイト、ゼオライト、ガラスカレット及び屎尿汚
   泥等の汚泥焼却灰からなる原料とを、混練・造粒処理、
   焼結焼成処理、電磁波の照射処理又はオゾン処理して塊
   状に形成したことを特徴とする人工骨材・軽量骨材等と
   して用いる吸着酸化触媒材。
2. 【請求項２】一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等の灰塵と、
   ベントナイト、ゼオライト、ガラスカレット及び屎尿汚
   泥等の汚泥焼却飛灰からなる原料とを、混練・造粒処
   理、焼結焼成処理、電磁波の照射処理又はオゾン処理し
   て塊状に形成したことを特徴とする人工骨材・軽量骨材
   等として用いる吸着酸化触媒材。
3. 【請求項３】一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等に代替して
   又は一般ゴミの焼却灰や焼却飛灰等に混在した汚泥焼却
   灰又は汚泥焼却飛灰、例えば屎尿汚泥焼却灰又は屎尿汚
   泥焼却飛灰の灰塵と、ベントナイト、ゼオライト及びガ
   ラスカレットからなる原料とを、混練・造粒処理、焼結
   焼成処理、電磁波の照射処理又はオゾン処理して塊状に
   形成したことを特徴とする人工骨材・軽量骨材等として
   用いる吸着酸化触媒材。
4. 【請求項４】前記人工骨材・軽量骨材等として用いる吸
   着酸化触媒材は、直径５乃至１５ｍｍ程度の球状に形成
   されたものである請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の人工骨材・軽量骨材等として用いる吸着酸化触媒材。