JP3153453B2 - 廃棄物を原料とした建材及び廃棄物の不活性化法 - Google Patents
廃棄物を原料とした建材及び廃棄物の不活性化法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/30—Mixed waste; Waste of undefined composition
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、都市ゴミ等、アルミニ
ウムを含む廃棄物を原料として製造した建材及び該廃棄
物のアルカリに対する不活性化法に関するものである。
ウムを含む廃棄物を原料として製造した建材及び該廃棄
物のアルカリに対する不活性化法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】都市ゴ
ミは、そのまま埋立処理され、或いは嵩を小さくするこ
と及び衛生面から焼却後、埋立処理されている。焼却灰
を溶融後、急冷してガラス状の塊、所謂溶融スラグにし
てから埋立処理すれば、焼却灰の約１/１０に嵩が小さ
くなる利点があり、埋立処分地の寿命を大きく伸すこと
ができる。但し、埋立て処分地は大きさに限度があり、
次々に処分地を手当しなければならない。
ミは、そのまま埋立処理され、或いは嵩を小さくするこ
と及び衛生面から焼却後、埋立処理されている。焼却灰
を溶融後、急冷してガラス状の塊、所謂溶融スラグにし
てから埋立処理すれば、焼却灰の約１/１０に嵩が小さ
くなる利点があり、埋立処分地の寿命を大きく伸すこと
ができる。但し、埋立て処分地は大きさに限度があり、
次々に処分地を手当しなければならない。
【０００３】そこで、溶融スラグを有効資源として利用
する途が模索されている。出願人は、セメント系材料の
添加材に溶融スラグを使用することを案出した。溶融ス
ラグを塊のままセメントに混ぜるのでなく、溶融スラグ
を粉状に粉砕してからセメントに混合して、種々の実験
を重ねた。
する途が模索されている。出願人は、セメント系材料の
添加材に溶融スラグを使用することを案出した。溶融ス
ラグを塊のままセメントに混ぜるのでなく、溶融スラグ
を粉状に粉砕してからセメントに混合して、種々の実験
を重ねた。
【０００４】その結果、溶融スラグの粉末をセメントに
混合し、これを材料にしてブロック状物を製造したとこ
ろ、図１に示す如く、気泡(１)や巣(２)が発生して、建
材として使いものにならないことが判った。
混合し、これを材料にしてブロック状物を製造したとこ
ろ、図１に示す如く、気泡(１)や巣(２)が発生して、建
材として使いものにならないことが判った。
【０００５】成形物に気泡(１)や巣(２)が生じる原因の
大部分は、都市ゴミにアルミホイール、アルミニウム缶
等のアルミニウムが含まれていることである。即ち、溶
融スラグの粉末にもアルミニウムが含まれるため、セメ
ントのアルカリとアルミニウムが反応して水素ガスを発
生し、これが成形物に気泡或いは巣を生じさせるのであ
る。
大部分は、都市ゴミにアルミホイール、アルミニウム缶
等のアルミニウムが含まれていることである。即ち、溶
融スラグの粉末にもアルミニウムが含まれるため、セメ
ントのアルカリとアルミニウムが反応して水素ガスを発
生し、これが成形物に気泡或いは巣を生じさせるのであ
る。
【０００６】都市ゴミから、アルミニウムを取り除け
ば、気泡や巣のない成形物を製造できるが、膨大な量の
都市ゴミからアルミニウムを取り除くことは、現実には
不可能であり、溶融スラグをセメントに添加して使用す
るには、スラグに含まれるアルミニウムとセメントのア
ルカリを反応させない様にすることが大きな課題として
残った。本発明は、溶融スラグの粉末を蒸気処理するこ
とにより、上記問題を解決して、溶融スラグを建材の材
料として有効利用できる途を開いたものである。
ば、気泡や巣のない成形物を製造できるが、膨大な量の
都市ゴミからアルミニウムを取り除くことは、現実には
不可能であり、溶融スラグをセメントに添加して使用す
るには、スラグに含まれるアルミニウムとセメントのア
ルカリを反応させない様にすることが大きな課題として
残った。本発明は、溶融スラグの粉末を蒸気処理するこ
とにより、上記問題を解決して、溶融スラグを建材の材
料として有効利用できる途を開いたものである。
【０００７】
【課題を解決する手段】請求項１の建築用材料は、アル
ミニウムを含む廃棄物の状溶融スラグを粉末にした後、
該粉末を蒸気雰囲気に晒す蒸気処理を施し、この粉末を
セメントに混合し、所定の形状に成形されている。
ミニウムを含む廃棄物の状溶融スラグを粉末にした後、
該粉末を蒸気雰囲気に晒す蒸気処理を施し、この粉末を
セメントに混合し、所定の形状に成形されている。
【０００８】請求項２の廃棄物の不活性化法は、アルミ
ニウムを含む廃棄物の焼却灰を溶解後、急冷して塊を形
成し、該塊を粉砕して粉末にし、該粉末を蒸気雰囲気に
晒す蒸気処理を施して、粉末中のアルミニウム粒の表面
に酸化被膜を形成する。
ニウムを含む廃棄物の焼却灰を溶解後、急冷して塊を形
成し、該塊を粉砕して粉末にし、該粉末を蒸気雰囲気に
晒す蒸気処理を施して、粉末中のアルミニウム粒の表面
に酸化被膜を形成する。
【０００９】
【作用及び効果】溶融スラグの粉末に混じるアルミニウ
ム粒の表面は酸化被膜に覆われているため、セメントの
アルカリに不活性となる。従って、溶融スラグの粉末セ
メントに混入して、所望の形状の成形物を得ても、成形
物に、水素ガスの発生による気泡や巣は見られない。
ム粒の表面は酸化被膜に覆われているため、セメントの
アルカリに不活性となる。従って、溶融スラグの粉末セ
メントに混入して、所望の形状の成形物を得ても、成形
物に、水素ガスの発生による気泡や巣は見られない。
【００１０】
【発明の実施の態様】都市ゴミの焼却灰を約１３５０℃
で加熱溶解し、これを水槽に少しづつ落とし込んで急冷
し、ガラス状の塊、所謂溶融スラグを形成する。溶融ス
ラグを粉砕して、２０〜３０μmの粒度の粉末にする。
で加熱溶解し、これを水槽に少しづつ落とし込んで急冷
し、ガラス状の塊、所謂溶融スラグを形成する。溶融ス
ラグを粉砕して、２０〜３０μmの粒度の粉末にする。
【００１１】本発明の特徴は、上記溶融スラグの粉末を
オートクレーブによって蒸気処理する点にある。蒸気処
理条件は、蒸気温度１７５℃、蒸気圧７気圧、１１時間
である。これによって、溶融スラグの粉末の粉末に含ま
れるアルミニウム粒の表面が酸化して酸化被膜にて覆わ
れる。
オートクレーブによって蒸気処理する点にある。蒸気処
理条件は、蒸気温度１７５℃、蒸気圧７気圧、１１時間
である。これによって、溶融スラグの粉末の粉末に含ま
れるアルミニウム粒の表面が酸化して酸化被膜にて覆わ
れる。
【００１２】蒸気処理した溶融スラグの粉末を、５〜４
０％(重量％)の割合でセメントに混合し、適量の水を加
えて攪拌し、型に流し込んで乾燥させる。溶融スラグの
粉末中のアルミニウム粒は、表面に酸化被膜を形成し
て、セメントのアルカリに対して不活性化されて、反応
しないため、水素ガスを発生することはない。従って、
成形物に、水素ガスの発生による気泡や巣が生じること
はない。
０％(重量％)の割合でセメントに混合し、適量の水を加
えて攪拌し、型に流し込んで乾燥させる。溶融スラグの
粉末中のアルミニウム粒は、表面に酸化被膜を形成し
て、セメントのアルカリに対して不活性化されて、反応
しないため、水素ガスを発生することはない。従って、
成形物に、水素ガスの発生による気泡や巣が生じること
はない。
【００１３】次に、セメントと水蒸気処理済み溶融スラ
グの粉末の総量を５２０ｇとした実験例を挙げる。実施例１ セメント４９４ｇと水蒸気処理済み溶融スラグの粉末２
６ｇ(全体の５％)を混合し、水２６０ｇを加えて攪拌
し、型に流しこみ、３０℃、相対湿度９８％の条件で養
生した。
グの粉末の総量を５２０ｇとした実験例を挙げる。実施例１ セメント４９４ｇと水蒸気処理済み溶融スラグの粉末２
６ｇ(全体の５％)を混合し、水２６０ｇを加えて攪拌
し、型に流しこみ、３０℃、相対湿度９８％の条件で養
生した。
【００１４】実施例２ セメント４６８ｇと水蒸気処理済み溶融スラグの粉末５
２ｇ(全体の１０％)を混合し、その他の条件は実施例１
と同じ。
２ｇ(全体の１０％)を混合し、その他の条件は実施例１
と同じ。
【００１５】実施例３ セメント４１６ｇと水蒸気処理済み溶融スラグの粉末１
０４ｇ(全体の２０％)を混合し、その他の条件は実施例
１と同じ。
０４ｇ(全体の２０％)を混合し、その他の条件は実施例
１と同じ。
【００１６】実施例４ セメント３１２ｇと水蒸気処理済み溶融スラグの粉末２
０８ｇ(全体の４０％)を混合し、その他の条件は実施例
１と同じ。
０８ｇ(全体の４０％)を混合し、その他の条件は実施例
１と同じ。
【００１７】上記実施例１〜４の何れの場合も、成形物
に、気泡や巣の発生は殆ど見られず、例えばブロックや
タイルに成形しても、圧縮強度、引張り強度等、使途に
対して十分な機械的強度が得られた。
に、気泡や巣の発生は殆ど見られず、例えばブロックや
タイルに成形しても、圧縮強度、引張り強度等、使途に
対して十分な機械的強度が得られた。
【００１８】溶融スラグの粉末の混合割合を５％以下に
しても、何も問題はないが、使用量が減るだけであり、
溶融スラグの処理の効率が悪くなる。溶融スラグの粉末
の混合割合を４０％以上にすると、機械的強度が低下
し、建材として、使用し難い。
しても、何も問題はないが、使用量が減るだけであり、
溶融スラグの処理の効率が悪くなる。溶融スラグの粉末
の混合割合を４０％以上にすると、機械的強度が低下
し、建材として、使用し難い。
【００１９】水蒸気処理を行なっていない溶融スラグの
粉末を、上記実施例１〜４と同じ配合比率、同じ条件で
成形物を得たが、何れの場合も、成形物の気泡や巣が目
立ち、機械的強度も低く、建材として用をなさい。
粉末を、上記実施例１〜４と同じ配合比率、同じ条件で
成形物を得たが、何れの場合も、成形物の気泡や巣が目
立ち、機械的強度も低く、建材として用をなさい。
【００２０】本発明の実施に際し、上記処理条件は、処
理すべき溶融スラグの粒度、量等に応じて適宜選択で
き、又、蒸気圧も必ずしも高圧にする必要はない。但し
蒸気圧が低いと、処理に要する時間が長くなる。本発明
は、上記実施例の構成に限定されることはなく、特許請
求の範囲に記載の範囲で種々の変形が可能である。
理すべき溶融スラグの粒度、量等に応じて適宜選択で
き、又、蒸気圧も必ずしも高圧にする必要はない。但し
蒸気圧が低いと、処理に要する時間が長くなる。本発明
は、上記実施例の構成に限定されることはなく、特許請
求の範囲に記載の範囲で種々の変形が可能である。
【図１】上記処理を行なわない溶融スラグの粉末をセメ
ントに混合して得た成形物の断面図である。
ントに混合して得た成形物の断面図である。
(１) 気泡 (２) 巣
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウムを含む廃棄物のガラス状溶
融スラグを粉末にした後、該粉末を蒸気雰囲気に晒す蒸
気処理を施し、この粉末をセメントに混合し、所定の形
状に成形した建材。 - 【請求項２】 アルミニウムを含む廃棄物の焼却灰を溶
解後、急冷して塊を形成し、該塊を粉砕して粉末にし、
該粉末を蒸気雰囲気に晒す蒸気処理を施して、粉末中の
アルミニウム粒の表面に酸化被膜を形成してアルカリ対
して不活性化する廃棄物の不活性化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31407695A JP3153453B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 廃棄物を原料とした建材及び廃棄物の不活性化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31407695A JP3153453B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 廃棄物を原料とした建材及び廃棄物の不活性化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09156985A JPH09156985A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3153453B2 true JP3153453B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=18048946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31407695A Expired - Fee Related JP3153453B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 廃棄物を原料とした建材及び廃棄物の不活性化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3153453B2 (ja) |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31407695A patent/JP3153453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09156985A (ja) | 1997-06-17 |
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