JP3379924B2 - Adsorbent - Google Patents

Adsorbent

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JP3379924B2
JP3379924B2 JP29582199A JP29582199A JP3379924B2 JP 3379924 B2 JP3379924 B2 JP 3379924B2 JP 29582199 A JP29582199 A JP 29582199A JP 29582199 A JP29582199 A JP 29582199A JP 3379924 B2 JP3379924 B2 JP 3379924B2
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adsorbent
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水分量を特定した
セメントスラリー、特に、例えば廃セメントスラリー等
の安価な原料を用い、この水分量の調整、更に吸着能や
イオン交換能等の機能性付与剤を添加、二段養生して得
た多孔質構造の吸着材に関し、更に詳しくは、多孔質構
造に起因する優れた吸着機能を活かした環境材料とし
て、排水や河川水、大気等の浄化機能を高める浄化材、
床下調湿材、調湿防臭壁材、断熱・吸音ボード、パネル
類、快適な生活空間を構成する建築材料、緑化、培地
材、土壌改良材、植物育成の環境を改善する土木・農業
資材などに好適に用いられる吸着材に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a cement slurry having a specified water content, in particular, an inexpensive raw material such as a waste cement slurry, to adjust the water content, and further to improve the adsorbability and ion exchange capacity. Regarding adsorbents with a porous structure obtained by adding a grant agent and two-stage curing, more specifically, purification of wastewater, river water, atmosphere, etc. as an environmental material that takes advantage of the excellent adsorption function due to the porous structure. Purifying material that enhances function,
Under-floor humidity control materials, humidity control deodorant wall materials, heat insulation / sound absorption boards, panels, building materials that make up a comfortable living space, greening, medium materials, soil improvement materials, civil engineering / agricultural materials that improve the environment for plant growth, etc. The present invention relates to an adsorbent that is preferably used in.

【0002】[0002]

【従来技術】産業の発達は人々の生活改善に役立ってい
る反面、人々の生活を脅かす公害をもたらしている。こ
の公害が非人道的な被害を人々にもたらすことを知った
人類は、公害を伴わずに生活を改善するという新たな目
標に向かって歩みだし始めている。
2. Description of the Related Art The development of industry is useful for improving people's lives, but it also causes pollution that threatens people's lives. Knowing that this pollution causes inhumane damage to people, humankind is beginning to move toward a new goal of improving lives without pollution.

【0003】河川、湖沼、海洋などの水質汚濁は、大気
汚染とともに典型的な公害とされており、この水質汚濁
を防止するために、一定量以上の排水を河川、湖沼、海
洋などに放流する企業などに対しては排水の水質規制を
行っているが、比較的排水量の少ない一般家庭排水など
に対する水質規制はなされていない。
Water pollution in rivers, lakes and oceans is considered to be typical pollution along with air pollution. To prevent this water pollution, a certain amount of wastewater is discharged into rivers, lakes and oceans. Although the water quality of wastewater is regulated for companies, etc., the water quality of general household wastewater, which has a relatively small amount of wastewater, is not regulated.

【0004】この水質規制は一定の成果を挙げ、河川、
湖沼、海洋などの水質は一時に比べると改善されてい
る。特に、身体機能の低下や喪失をもたらす重金属類や
毒物の排出に対しての厳しい水質規制は河川等の水質の
安全性をかなり高めたと評価することができる。しかし
ながら、規制を受けない排水発生源からの排水による水
質汚濁はいまだに衰えることはなく、むしろ、激化して
いるといわれており、今日では河川や湖沼あるいは海洋
そのものの水質改善を図る必要性が訴えられている。
This water quality regulation has achieved some results,
The water quality of lakes and oceans has improved compared to the past. In particular, it can be evaluated that strict water quality regulations for the discharge of heavy metals and poisonous substances that cause deterioration and loss of physical function have considerably improved the safety of water quality in rivers and the like. However, it is said that water pollution caused by wastewater from unregulated wastewater sources has not diminished, but rather intensified, and today it is necessary to improve the water quality of rivers, lakes and marshes or the ocean itself. Has been.

【0005】この河川、湖沼、海洋などの水質問題で最
も重視されてきたのは、漁業被害をもたらす「あおこ」
や「赤潮」の原因となる富栄養化の問題である。即ち、
水中の有機物、窒素化合物、燐酸及び燐酸塩の含有量が
多くなりすぎるという問題である。
In the water quality problem of rivers, lakes and oceans, "Aoko" that causes damage to the fishing industry has been given the most importance.
It is a problem of eutrophication that causes "red tide". That is,
The problem is that the contents of organic substances, nitrogen compounds, phosphoric acid and phosphates in water become too large.

【0006】家畜尿汚水、生活雑排水、下水などの有機
性汚水は水質を富栄養化するものとして広く知られてお
り、水質の富栄養化防止を図るために、これら有機性汚
水の処理方法が種々提案されている。
[0006] Organic sewage such as domestic urine sewage, household wastewater, and sewage is widely known to eutrophicate the water quality, and in order to prevent eutrophication of the water quality, these organic sewage treatment methods are used. Have been proposed.

【0007】例えば下水は、スクリーン、沈砂、沈澱な
どの予備処理を行って、固体(汚泥)を液体から分離し
た後、散水濾過法、活性汚泥法などの高級処理を行って
酸化させ、更にこの後、生物学的処理と、最終沈澱(又
は沈澄)と、消毒とを順に行うことにより処理されてい
る。
For example, sewage is subjected to a pretreatment such as a screen, sedimentation and sedimentation to separate solids (sludge) from a liquid, and then subjected to a high-grade treatment such as a sprinkling filtration method and an activated sludge method to be oxidized, After that, it is treated by sequentially performing biological treatment, final precipitation (or precipitation), and disinfection.

【0008】スクリーンは、平行棒状、格子状、或いは
網目状のふるいに下水を流し、単に機械的に下水中の粗
浮遊物を除去する処理であり、沈砂は、下水の流速を減
じて重い固体である砂礫を沈澱させる処理である。沈砂
処理においては、砂礫の後処理とは異なる後処理を施す
有機質を砂礫から分離するために、流速を調節して有機
質をできるだけ沈殿させないようにしている。
The screen is a process in which sewage is flowed through a parallel rod-shaped, lattice-shaped, or mesh-shaped sieve to simply mechanically remove coarse suspended matter in the sewage. Sedimentation reduces the flow rate of sewage and causes heavy solids to flow. It is a process of precipitating gravel. In the sedimentation treatment, in order to separate the organic matter to be subjected to a post-treatment different from the post-treatment of the gravel from the gravel, the flow rate is adjusted so that the organic matter is prevented from precipitating as much as possible.

【0009】沈澱には普通沈澱と薬品沈澱とがあり、普
通沈澱は主に有機性浮遊質を沈澱させる。この沈澱物は
沈澱汚泥又は生汚泥と呼ばれる。薬品沈澱は汚泥の沈澱
を助長するために薬品を加えて凝集沈澱を起こさせる方
法であり、使用する薬品としては、硫酸バンド、塩化ア
ルミニウム、3価又は2価の硫酸鉄、三塩化鉄、二塩化
鉄、消石灰、有機系凝集剤などが代表的である。
Precipitation is classified into ordinary precipitation and chemical precipitation, and ordinary precipitation mainly precipitates organic suspended matter. This sediment is called sediment sludge or raw sludge. Chemical precipitation is a method in which a chemical is added to promote sludge precipitation to cause coagulation precipitation. The chemicals used include a sulfuric acid band, aluminum chloride, trivalent or divalent iron sulfate, iron trichloride, and dichloride. Typical examples are iron chloride, slaked lime, and organic flocculants.

【0010】薬品沈澱は浮遊質の80〜95%を除去で
きるので、これをもって下水処理は解決されたとさえ考
えられたのであるが、流出下水の腐敗性、沈澱汚泥量の
多量化、薬品の高価さという大きな問題を伴っており、
現在では高級処理の中の生物学的処理にとって代わられ
たといえる。
Since chemical precipitation can remove 80 to 95% of suspended solids, it was considered that the sewage treatment was solved by this. However, spoilage of sewage effluent, large amount of sedimented sludge, and expensive chemicals. With the big problem of
At present, it can be said that the biological treatment in the high-grade treatment has been replaced.

【0011】散水濾過法は、その生物学的処理の典型で
あり、下水を噴水状にして粗濾材上に撒布し、下水が粗
濾材の隙間を通って下に流れる間に濾材表面に付着させ
た好気性細胞膜に触れて酸化させる処理方法であり、散
水位置が固定されている固定式と、散水の反動を利用し
て散水位置を旋回させる回転式とがある。この散水濾過
法は、維持管理が簡単で人手をあまり要しない、流出下
水の酸化が良く進行しており、腐敗性がないなどの長所
がある。
The sprinkling filtration method is typical of its biological treatment, in which sewage is made into a fountain and sprinkled on a coarse filter medium, and the sewage is allowed to adhere to the surface of the filter medium while flowing downward through the gaps in the coarse filter medium. It is a treatment method in which the aerobic cell membrane is touched and oxidized, and there are a fixed type in which the sprinkling position is fixed and a rotating type in which the sprinkling position is swung by using the reaction of the sprinkling. This sprinkling filtration method has the advantages that it is easy to maintain and requires less manpower, that the sewage sewage is oxidized well and that it is not septic.

【0012】活性汚泥法は、下水に酸素を通じて十分掻
き混ぜると、汚泥が海綿状となって容積が大になるが、
これを静置すると容易に沈澱するという事実に基づいた
処理であり、このようにして生じた汚泥の25%程度を
返送し、新下水に混ぜて作業を行うと、短時間できわめ
て清澄で外観のよい上澄液を得ることができる。
In the activated sludge method, when oxygen is thoroughly agitated into sewage, the sludge becomes spongy and has a large volume.
This is a treatment based on the fact that if it is left to stand, it will easily settle. If 25% of the sludge thus produced is returned and mixed with fresh sewage for work, it will be extremely clear in a short period of time. A good supernatant can be obtained.

【0013】ところで、近年、脱窒素及び脱リンに用い
られる微生物担体として、多孔質珪酸カルシウム系のも
のが提案されている(特公平6−83832号公報参
照)。
By the way, in recent years, a porous calcium silicate-based carrier has been proposed as a microbial carrier used for denitrification and dephosphorization (see Japanese Patent Publication No. 6-83832).

【0014】この微生物担体は、「珪酸質原料と石灰質
原料とからなる水スラリーを発泡剤の存在下で発泡させ
て得た発泡硬化物を水熱反応処理して得られ、且つ50
〜90%の空隙率を有する多孔質珪酸カルシウムを主成
分とするもの。」であり、珪酸質原料としては「珪石、
珪砂、クリストバライト、無定型シリカ、珪藻土、フェ
ロシリコン、白土などの粉末」が用いられ、石灰質材料
としては「生石灰、消石灰、セメントなどの粉末」が用
いられる。又、発泡剤としては「アルミニウム粉末など
の金属発泡剤やAE剤などの起泡剤」が用いられ、この
起泡剤としては、具体的には「樹脂せっけん類、サポニ
ン、合成界面活性剤類、加水分解たんぱく質、高分子界
面活性剤など」が挙げられている。
This microbial carrier is obtained by subjecting a foamed and cured product obtained by foaming an aqueous slurry composed of a siliceous raw material and a calcareous raw material in the presence of a foaming agent to a hydrothermal reaction, and 50
Mainly composed of porous calcium silicate having a porosity of 90%. , And as a siliceous raw material, "silica,
"Powder such as silica sand, cristobalite, amorphous silica, diatomaceous earth, ferrosilicon, and white clay" is used, and as calcareous material, "powder of quick lime, slaked lime, cement, etc." is used. As the foaming agent, "a metal foaming agent such as aluminum powder or a foaming agent such as an AE agent" is used. Specific examples of the foaming agent include "resin soaps, saponins, synthetic surfactants". , Hydrolyzed proteins, polymeric surfactants, etc. ”.

【0015】又、製品としての多孔質珪酸カルシウム水
和物としては、CHSゲル、トバモライト、ゾノライト
が挙げられている。
As the porous calcium silicate hydrate as a product, CHS gel, tobermorite and zonolite are mentioned.

【0016】この微生物担体を用いる水処理において
は、この濾材を充填した好気性濾床槽に一次処理して浮
遊物や沈澱物を除去した有機性汚水を曝気しながら希釈
せずに通水することにより、生物膜法による有機物の除
去と、リンの除去と、窒素化合物の硝化とが同時に行わ
れる。そして、硝化された窒素化合物を含む処理水を処
理するめに、処理水は前記好気性濾床槽から嫌気性濾床
槽に導入され、メタノールなどの水素供与体を加えるこ
とにより、通気性嫌気性状態で脱窒菌により生物学的脱
窒素が行われる。
In the water treatment using this microbial carrier, an aerobic filter bed filled with this filter medium is subjected to a primary treatment to remove suspended solids and precipitates, and the organic wastewater is aerated while being aerated. Thereby, the removal of organic substances by the biofilm method, the removal of phosphorus, and the nitrification of nitrogen compounds are simultaneously performed. Then, in order to treat the treated water containing the nitrified nitrogen compound, the treated water is introduced from the aerobic filter bed tank into the anaerobic filter bed tank, and a hydrogen donor such as methanol is added to the aerated anaerobic tank. In the state biological denitrification is performed by denitrifying bacteria.

【0017】なお、この微生物担持体の大きさは0.5
〜10mmが望ましいとされている。
The size of the microorganism carrier is 0.5.
It is said that 10 mm is desirable.

【0018】一方、炭、ゼオライトなどの多孔質体を濾
材として用いることにより水質を改善することはかなり
前から行われている。例えば家庭用上水道の蛇口に活性
炭を充填した浄水器を取付け、蛇口から流出する水を浄
水器に通すことにより水道水の臭いを取る技術が既に広
く実用化されている。
On the other hand, improvement of water quality by using a porous material such as charcoal or zeolite as a filter medium has been performed for a long time. For example, a technique for removing the odor of tap water by attaching a water purifier filled with activated carbon to a faucet of domestic water supply and passing the water flowing out from the faucet through the water purifier has already been put to practical use.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来微
生物担持体においては、珪酸質原料と石灰質原料とから
なる水スラリーを発泡剤の存在下で発泡させて得ている
ので、気孔の大きさが不揃いになり、微生物吸着能や汚
水の処理能力更に耐久性にバラツキが生じて、均一な製
品を作り難いという問題がある。
By the way, in this conventional microorganism carrier, since the water slurry comprising the siliceous raw material and the calcareous raw material is foamed in the presence of the foaming agent, the pore size is small. There is a problem that it becomes difficult to make a uniform product due to unevenness and variations in the ability to adsorb microorganisms, the ability to treat sewage, and the durability.

【0020】又、使用原料として、廃材を用いるのでは
なく、はいずれも原料として購入したものであり、材料
費が高くなるうえ、前記水スラリーを形成するための設
備と労力が必要であるため、設備費用や労賃を勘案すれ
ば高価にならざるを得ない。
In addition, since waste materials are not used as raw materials, but all are purchased as raw materials, the material cost is high, and equipment and labor for forming the water slurry are required. However, considering the equipment cost and labor cost, it will be expensive.

【0021】更に、望ましいとされている0.5〜10
mmの粒径では、河川水の浄化材として使用すれば水流
によって流失することがある。
[0021] Further, it is desirable to have 0.5 to 10
If the particle size is mm, it may be washed away by the water flow when used as a purification agent for river water.

【0022】加えて、生物膜によって有機物、リン及び
アンモニア性窒素の硝化を行うためには微生物担持体に
一定以上の微生物が生息することが必要であり、この微
生物を微生物担持体に着床させ一定以上繁殖させる間に
は殆ど浄化機能を期待することができないという大きな
欠点を持っている。
In addition, in order to carry out nitrification of organic substances, phosphorus and ammonia nitrogen by a biofilm, it is necessary that a certain amount of microorganisms live on the microorganism carrier, and this microorganism is implanted on the microorganism carrier. It has a major drawback that it can hardly be expected to have a purification function while it is propagated above a certain level.

【0023】一方、炭やゼオライトは、化学的吸着能や
物理的吸着能によって処理水中の有機物、リン酸イオン
及びアンモニア性窒素を吸着するので、使用開始と同時
に浄化機能が発揮されるが、耐久性や強度が小さいの
で、河川水の浄化材として使用すれば流失したり、破損
したりするという問題がある。
On the other hand, since charcoal and zeolite adsorb organic substances, phosphate ions and ammonia nitrogen in the treated water by their chemical and physical adsorption capacities, they exhibit a purifying function at the start of use, but they are durable. Since it has low properties and strength, it has the problem of being washed away or damaged when used as a purification agent for river water.

【0024】この強度的な問題を解決するために、例え
ばゼオライトをコンクリートに混入することが考えられ
るが、コンクリート自体が水密性の高い材料であるた
め、表面に露出したゼオライトの作用は期待できるが、
内部に埋まってしまったゼオライトが作用することは期
待できないという問題がある。
In order to solve this strength problem, it is conceivable to mix zeolite, for example, into concrete. However, since concrete itself is a highly watertight material, the action of zeolite exposed on the surface can be expected. ,
There is a problem that it cannot be expected that the zeolite buried inside will act.

【0025】ところで、従来の多孔質体を用いて水質を
改善する技術にこれらの技術的課題がある中で、コンク
リートパイルなどのセメントを原料とするセメント製品
の製造工場においては、必然的にセメントを含む廃セメ
ントスラリーが生じることがあり、この廃セメントスラ
リーの処理には高価な処理費用を費やさなければならな
いという問題を抱えている。
By the way, in view of these technical problems in the conventional technique for improving the water quality by using a porous body, in a cement product manufacturing factory using cement such as concrete pile as a raw material, the cement is inevitably inevitable. There is a problem in that a waste cement slurry containing is generated, and an expensive treatment cost must be spent to treat the waste cement slurry.

【0026】例えばコンクリートパイルの製造工程にお
いては、セメントミルクを円筒状の型枠に投入し、型枠
をその軸心回りに回転させて遠心成形した後、蒸気養生
を行う前に、製品の重量軽減を図るために、中心におけ
るスラリー状のセメント廃材を型枠外に排出させる必要
がある。
For example, in the manufacturing process of concrete piles, cement milk is put into a cylindrical mold, the mold is rotated around its axis and centrifugally molded, and then the weight of the product is measured before steam curing. In order to reduce the amount, it is necessary to discharge the slurry cement waste material at the center out of the form.

【0027】又、ヒューム管の製造工程においても、セ
メントミルクを円筒状の型枠に投入し、型枠をその軸心
回りに回転させて遠心成形した後、蒸気養生を行う前
に、内径寸法の寸法精度を守るために、中心におけるス
ラリー状のセメント廃材を型枠外に排出させる必要があ
る。
Also in the process of manufacturing the fume pipe, cement milk is put into a cylindrical mold, the mold is rotated around its axis and centrifugally molded, and then the inner diameter is measured before steam curing. In order to maintain the dimensional accuracy of, it is necessary to discharge the slurry-like cement waste material at the center out of the form.

【0028】これらコンクリートパイルやヒューム管の
製造工場において発生するスラリー状のセメント廃材、
即ち、廃セメントスラリーは、放置すれば硬化するが、
その硬化物は強度が低く、時間の経過とともに崩壊が進
むことや、アルカリ成分を溶出するために環境悪化への
影響が懸念される。
Slurry-like cement waste generated in these concrete pile and fume pipe manufacturing plants,
That is, the waste cement slurry hardens if left unattended,
The cured product has low strength, and it is feared that it will disintegrate with the passage of time and that it will elute the alkaline component, which will affect the environment.

【0029】更に、この廃セメントスラリーの硬化物は
蒸気養生しても強度を高めることができず、構造材とし
て再利用することはできない。
Further, the hardened product of this waste cement slurry cannot be increased in strength even by steam curing, and cannot be reused as a structural material.

【0030】そこで、かっては廃セメントスラリーを一
定の大きさのブロックに固めて埋め立て材料として利用
することが検討されたが、これらの問題があることから
実用化することは困難であると解釈され、結局、廃セメ
ントスラリーはこれまでのところ多額の費用を費やして
産業廃棄物として処理されてきた。
Then, it was once considered to solidify the waste cement slurry into a block of a certain size and use it as a landfill material, but it is interpreted that it is difficult to put it into practical use because of these problems. After all, waste cement slurries have so far been treated as industrial waste at great expense.

【0031】そこで、多額の処理費用が掛かるという問
題を解決するために、廃セメントスラリーを何らかの用
途に有効利用することを研究するうちに、廃セメントス
ラリーの成分は、セメントと水との成分が重量比でほぼ
1:1であることを除けば、ポルトランドセメントと珪
石微粉とが主成分で、水和物の生成や結晶成長にともな
って経時的に鉱物組成や気孔分布が変化することが判明
した。
Therefore, in order to solve the problem that a large amount of treatment cost is required, while making effective use of the waste cement slurry for some purpose, the components of the waste cement slurry are cement and water. It was found that Portland cement and silica fine powder are the main components, except that the weight ratio is approximately 1: 1 and that the mineral composition and pore distribution change over time with the formation of hydrates and crystal growth. did.

【0032】そこで、本発明者は、セメントスラリーに
おいて、特に、廃セメントスラリーを有効な資源とする
ために、通常のセメント硬化体のセメントに対する水の
重量比(水セメント重量比という。)は50%以下であ
るのに対して、その比を上げて吸着材を製造し、得られ
た各種吸着材による水の浄化試験を行ったところ、特
に、水セメント重量比が70〜150%と大きくとった
セメントスラリーを形成し、このセメントスラリーを型
枠に充填し常圧高温養生(蒸気養生)を行うと気孔径が
比較的揃った水酸化カルシウム及び炭酸カルシウム組成
の多孔質体が得られること、この常圧高温養生に続い
て、この多孔質体を高温高圧養生(オートクレーブ養
生)すると、経時変化のない多孔質の硬化体が得られる
ことが判明したのである。
Therefore, in the present invention, in the cement slurry, in order to use the waste cement slurry as an effective resource, the weight ratio of water to cement of the ordinary cement hardened body (referred to as water cement weight ratio) is 50. While the adsorbent was manufactured by increasing the ratio and the water adsorbent was subjected to a water purification test using various adsorbents, the water-cement weight ratio was particularly high at 70 to 150%. That cement slurry is formed, and the cement slurry is filled in a mold and subjected to normal temperature high temperature curing (steam curing) to obtain a porous body of calcium hydroxide and calcium carbonate composition having relatively uniform pore diameters, It was found that, after the normal temperature and high temperature curing, the porous body was subjected to high temperature and high pressure curing (autoclave curing) to obtain a porous cured body which did not change with time.

【0033】又、この多孔質の硬化体は、水酸化カルシ
ウムとシリカ質とが結合したCSHゲル或いはトバモラ
イトゲルと呼ばれる珪酸カルシウム水和物によって連続
した微細な気孔を有する多孔体構造を有し、しかも、こ
の珪酸カルシウム水和物の他にカルシウム分とアルミナ
分とを主成分とする水和生成物を含んでいることが判明
した。
Further, this porous hardened body has a porous body structure having continuous fine pores by calcium silicate hydrate called CSH gel or tobermorite gel in which calcium hydroxide and siliceous are bonded, Moreover, it was found that, in addition to the calcium silicate hydrate, it also contains a hydrated product containing calcium and alumina as main components.

【0034】更に、常圧高温養生により硬化した多孔質
体を高温高圧養生すると、水熱反応が起こり、この水熱
反応によりアルカリ溶出が抑制されるようになるととも
に硬化物の強度が高められる上、この水熱反応により生
成するアルミナ分が結合した水和生成物がゼオライトに
類似した働きを持ち、燐酸、燐酸塩、窒素化合物など水
質を富栄養化する環境汚染物質に対して優れた吸着能を
有していることが判明した。
Further, when the porous body cured by normal temperature and high temperature curing is cured at high temperature and high pressure, a hydrothermal reaction occurs, and alkali elution is suppressed by the hydrothermal reaction and the strength of the cured product is increased. , The hydration product of the alumina component formed by this hydrothermal reaction has a function similar to that of zeolite, and it has excellent adsorption ability for phosphoric acid, phosphate, nitrogen compounds and other environmental pollutants that enrich water quality. Was found to have.

【0035】加えて、この多孔質の硬化体は細孔容積が
0.2〜0.75mL/g、比表面積15〜55m2
gと非常に細孔が多く、しかも、この細孔は極大細孔半
径が0.05〜0.45ミクロンで、サブミクロン以下
で幅広く細孔半径あるいは直径が異なるものが存在して
いる。もちろん、吸着に関与するといわれる直径20〜
500オングストロームの気孔(メソポアと呼ばれ
る。)も多く含まれている。
In addition, the porous cured product has a pore volume of 0.2 to 0.75 mL / g and a specific surface area of 15 to 55 m 2 /
The number of pores is extremely large, and the maximum radius of the pores is 0.05 to 0.45 micron, and there are wide pores having different submicrons or different diameters or diameters. Of course, the diameter of 20 ~ is said to be involved in adsorption
It also contains many 500 angstrom pores (called mesopores).

【0036】なお、前記セメントスラリー中にCaO/
SiO2モル比=2.0以下となるシリカ分が存在する
場合には、CaOはシリカ分と水からトベルモライトや
ゾノトライト等の珪酸カルシウム水和物を生成し、ゼオ
ライト類似物質、即ち、アルミナ分が結合した水和生成
物の生成が進まないことも判明した。
In the cement slurry, CaO /
When there is a silica component having a SiO 2 molar ratio of 2.0 or less, CaO forms calcium silicate hydrates such as tobermorite and xonotlite from the silica component and water, and a zeolite-like substance, that is, alumina. It was also found that the formation of hydrated products with bound minutes did not proceed.

【0037】このことから、特公平6−83832号公
報に係る発明の発明者は、この発明に係る多孔質珪酸カ
ルシウム系の微生物担持体において、CaO/SiO2
モル比=0.5〜2.0、具体的には0.8、1.0、
1.5となるように珪酸質原料と石灰質原料とが配合さ
れているので、シリカ分がCaO/SiO2モル比=
2.0を超える場合にはゼオライト類似物質が生成する
ことを知り得なかったと解釈されるし、このゼオライト
類似物質を生成できることすら知り得なかったのである
から、このようにして生成させた多孔質鉱物物質が環境
汚染物質の吸着により水を浄化するという機能を発現す
るとの着想に到達することはあり得なかったと解釈され
る。
From the above, the inventor of the invention of Japanese Patent Publication No. 6-83832 discloses that in the porous calcium silicate-based microorganism carrier according to the present invention, CaO / SiO 2
Molar ratio = 0.5 to 2.0, specifically 0.8, 1.0,
Since the siliceous raw material and the calcareous raw material are mixed so as to be 1.5, the silica content is CaO / SiO 2 molar ratio =
When it exceeds 2.0, it is interpreted that it was not possible to know that a zeolite-like substance was formed, and it was not even known that this zeolite-like substance could be formed. It is conceivable that the idea that mineral substances exert the function of purifying water by adsorbing environmental pollutants could not be reached.

【0038】そして、特公平6−83832号公報に係
る発明においては、ひたすらに生物学的処理に目を向け
て、微生物の着床及び繁殖に適した気孔を形成するため
に発泡剤を用いて多孔質にするという技術的手段を採用
されたものと推察される。
In the invention according to Japanese Examined Patent Publication No. 6-83832, a foaming agent is used to focus on biological treatment and form pores suitable for implantation and reproduction of microorganisms. It is speculated that the technical means of making it porous was adopted.

【0039】本発明は、上述したように、水セメント重
量比を70〜150%に構成すると共に、シリカ分とア
ルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材を配合
したセメントスラリーを常圧高温養生してから高圧高温
養生すればゼオライト類似物を含んだ多孔質の硬化体を
得ることができるという知見に基づいて完成されたもの
であり、このように水セメント比が大きく、且つシリカ
分とアルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材
を配合したセメントスラリーからゼオライト類似物を含
む多孔質セメント硬化体を形成することにより、経時変
化の少ない多孔質で、アンモニア性窒素等の窒素化合物
に対して著しく優れた吸着機能を発現するうえ、微生物
等の吸着やリン酸イオン等の各種イオンに対する至極優
れたイオン交換能、大気等の浄化機能、調湿・防臭機
能、断熱・吸音機能、土壌の改良・改質機能等を発揮し
たり、これら各種諸機能の長期安定性、更に耐久性に至
極優れ、しかも著しく廉価な吸着材を提供することを目
的とするものである。
According to the present invention, as described above, a cement slurry having a water-to-cement weight ratio of 70 to 150% and a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components is always used. It was completed based on the finding that a porous hardened material containing a zeolite analogue can be obtained by high-pressure and high-temperature curing followed by high-pressure and high-temperature curing. Component and alumina component as powdery or granular mineral materials as the main component to form a cement slurry containing a zeolite analogue to form a hardened porous cement, which is porous with little change over time, such as ammoniacal nitrogen. In addition to exhibiting an excellent adsorption function for the nitrogen compounds of the above, it also has an extremely excellent ion exchange capacity for adsorption of microorganisms and various ions such as phosphate ions. Demonstrate air purification function, humidity control / deodorization function, heat insulation / sound absorption function, soil improvement / reformation function, etc., long-term stability of these various functions, further excellent durability, and extremely low price. It is intended to provide an adsorbent.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る吸着材は、セメント100重量部に対
して、水70〜150重量部及びシリカ分とアルミナ分
を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材5〜50重量部
からなるセメントスラリーを形成し、これを常圧高温養
生と高圧高温養生とを順次行って硬化、多孔質構造に
ると共に、前記のシリカ分とアルミナ分を主成分とする
粉状ないし粒状の鉱物材の水熱反応によってゼオライト
類似物を生成してなることを特徴とするものである。
In order to achieve this object, the adsorbent according to the present invention is a powder containing 70 to 150 parts by weight of water, 100 parts by weight of cement and silica and alumina as main components. A cement slurry consisting of 5 to 50 parts by weight of a granular or granular mineral material is formed, and this is subjected to normal temperature and high temperature curing and high pressure and high temperature curing in order to harden and form a porous structure .
In addition, it contains the above-mentioned silica and alumina as main components.
Zeolites by hydrothermal reaction of powdery or granular mineral materials
It is characterized in that an analog is generated .

【0041】セメント100重量部に対して、水70〜
150重量部及びシリカ分とアルミナ分を主成分とする
粉状ないし粒状の鉱物材5〜50重量部を配合、混練し
てセメントスラリーを形成した後、型枠に投入し、この
後、常圧高温養生を行うと、水分の蒸散に起因する気孔
径が比較的揃った水酸化カルシウム及び炭酸カルシウム
組成の多孔質体が得られ、続いて、この多孔質体を高圧
高温養生すると、ゼオライト類似物を含んだ多孔質の硬
化体(吸着材)を得ることができる。
70 parts by weight of water to 100 parts by weight of cement
150 parts by weight and 5 to 50 parts by weight of a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components are mixed and kneaded to form a cement slurry, which is then put into a formwork and then at normal pressure. When subjected to high temperature curing, a porous body of calcium hydroxide and calcium carbonate composition having relatively uniform pore diameters due to evaporation of water is obtained, and subsequently, when the porous body is subjected to high pressure and high temperature curing, a zeolite analogue is obtained. It is possible to obtain a porous cured body (adsorbent) containing

【0042】そして、この得られた吸着材は、経時変化
の少ない多孔質で、アンモニア性窒素等の窒素化合物に
対して著しく優れた吸着機能を発現するうえ、微生物等
の吸着やリン酸イオン等の各種イオンに対する至極優れ
たイオン交換能、大気等の浄化機能、調湿・防臭機能、
断熱・吸音機能、土壌の改良・改質機能等を発揮した
り、これら各種諸機能の長期安定性、更に耐久性に至極
優れ、しかも著しく廉価な多孔質の硬化体(吸着材)が
得られるのである。
The obtained adsorbent is porous with little change with time and exhibits a remarkably excellent adsorption function for nitrogen compounds such as ammoniacal nitrogen, and also adsorbs microorganisms and phosphate ions. Excellent ion exchange capacity for various kinds of ions, purification function for atmosphere, humidity control and deodorant function,
A heat-insulating / sound-absorbing function, soil-improving / modifying function, etc., long-term stability of these various functions, and extremely excellent durability, and a significantly inexpensive porous hardened material (adsorbent) can be obtained. Of.

【0043】つまり、この多孔質の硬化体、即ち、本発
明に係る吸着材にはゼオライトに類似した水和生成物が
含まれており、有機物、燐酸、燐酸塩、窒素化合物など
水質を富栄養化する水質汚染物質や大気中の悪臭成分な
どの大気汚染物質更に空気中の湿気更に土壌中のリン酸
イオン、カリウムイオンなどの金属イオン及びアンモニ
ウムイオン並びに水分に対する優れた吸着・保持能を発
揮するので、河川、湖沼、海洋、大気更に土壌などの浄
化、改良に用いる吸着材としてすこぶる有用である。
That is, the porous hardened material, that is, the adsorbent according to the present invention contains a hydration product similar to zeolite, and enriches water quality such as organic matter, phosphoric acid, phosphate and nitrogen compounds. Demonstrates excellent adsorption / holding ability for water pollutants that become solidified, air pollutants such as malodorous components in the air, moisture in the air, metal ions such as phosphate ions and potassium ions in soil, ammonium ions, and water. Therefore, it is extremely useful as an adsorbent used for purification and improvement of rivers, lakes, oceans, the atmosphere, and soil.

【0044】以下、本発明の吸着材について更に詳細に
説明する。本発明で用いられるセメントとしては特に限
定されるものではなく、市販品のものが、製造コストや
入手の容易性等の観点から、望ましい。
The adsorbent of the present invention will be described in more detail below. The cement used in the present invention is not particularly limited, and a commercially available cement is preferable from the viewpoint of manufacturing cost, availability, and the like.

【0045】このセメントにはポルトランドセメント、
混合セメント及び特殊セメントが含まれ、ポルトランド
セメントには、普通ポルトランドセメント、早強ポルト
ランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱
ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐
硫酸塩ボルトランドセメント及びこれらのセメント中の
全アルカリを0.6%以下に抑えた低アルカリ形のもの
が含まれる。
As this cement, Portland cement,
Mixed cement and special cement are included, and Portland cement includes ordinary Portland cement, early strength Portland cement, super early strength Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, sulfate resistant boltland cement and these cements. Includes low-alkali types in which the total alkali content is kept below 0.6%.

【0046】混合セメントは、ポルトランドセメントの
クリンカーに適当な急冷高炉スラグやボゾラン材料を綴
合して粉砕したものであり、高炉セメント、シリカセメ
ント、及びフライアッシュセメントが含まれる。
The mixed cement is obtained by binding a suitable blast furnace slag or bozolan material to a clinker of Portland cement and crushing it, and includes blast furnace cement, silica cement and fly ash cement.

【0047】特殊セメントの代表としては、ボーキサイ
トにほぼ等量の石灰石を混合し、溶融焼成した後、急冷
粉砕したアルミナセメントと、アルミナセメントと同じ
ように超速硬性を有し、長期にわたって安定した強度増
進を示し、高強度を期待することができる超速硬セメン
トとを挙げることができる。
As a representative of the special cement, an almost equal amount of limestone is mixed with bauxite, which is melt-calcined and then rapidly crushed and crushed. It is possible to cite ultra-fast hardening cement which shows an improvement and is expected to have high strength.

【0048】これらのセメントの中では、最も安価で、
且つ入手が容易な普通ポルトランドセメントを用いるこ
とが推奨される。
Of these cements, the cheapest,
It is recommended to use ordinary Portland cement which is easily available.

【0049】本発明で用いられるシリカ分とアルミナ分
を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材としては、前記
二段養生の段階でゼオライト類似物を生成するものであ
れば特に限定されるものではないが、最も安価で、しか
も吸着能の優れたゼオライト類似物を生成するフライア
ッシュが望ましい。
The powdery or granular mineral material containing silica and alumina as the main components used in the present invention is not particularly limited as long as it can form a zeolite analogue in the two-stage curing step. However, fly ash, which produces the cheapest and most adsorptive zeolite analog, is desirable.

【0050】本発明に係る吸着材を得るためには、ま
ず、セメント100重量部に対して、水70〜150重
量部及びシリカ分とアルミナ分を主成分とする粉状ない
し粒状の鉱物材5〜50重量部を配合、混練してセメン
トスラリーを形成する。
In order to obtain the adsorbent according to the present invention, first, to 100 parts by weight of cement, 70 to 150 parts by weight of water and a powdery or granular mineral material 5 containing silica and alumina as main components 5 ˜50 parts by weight are blended and kneaded to form a cement slurry.

【0051】セメント100重量部に対して、水70重
量部未満になると、水分の蒸散に起因する多孔質化に限
界が生じ、所要の吸着能を発現する吸着材が得難いので
あり、一方、150重量部を超えると、材料の分離が発
生したり、二段養生をおこなっても硬化が困難になった
り、硬化体の強度が低下し、使用中に、風化したり、崩
壊して所要の耐久性が得られないので好ましく、これら
の観点から、特に、セメント100重量部に対して、水
75〜125重量部とするのが望ましい。
If the amount of water is less than 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, there is a limit to the porosity due to evaporation of water, and it is difficult to obtain an adsorbent exhibiting the required adsorption capacity. If it exceeds the weight part, separation of materials will occur, curing will be difficult even after two-stage curing, the strength of the cured product will decrease, and it will weather or collapse during use, resulting in required durability. It is preferable that the amount of water is 75 to 125 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement.

【0052】又、セメント100重量部に対して、シリ
カ分とアルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物
材5重量部未満になると、ゼオライト類似物の生成が不
充分で、所望の吸着能等の諸機能の発現が望めないので
あり、一方、50重量部を超えると、吸着等の諸機能の
効果に限界が生じ、それ以上配合する意味がないだけで
なく、硬化体(吸着材)の強度が低下する恐れがあるの
で好ましくなく、これらの観点から、特に、セメント1
00重量部に対して、シリカ分とアルミナ分を主成分と
する粉状ないし粒状の鉱物材10〜30重量部とするの
が望ましい。
If the amount of the powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, the formation of the zeolite analogue is insufficient and the desired adsorption is achieved. On the other hand, it is not possible to expect various functions such as functions to be exhibited. On the other hand, if the amount exceeds 50 parts by weight, the effects of various functions such as adsorption will be limited, and there is no point in blending any more, and it will not only be a hardened material (adsorbent ) Is not preferable because the strength of the cement may decrease.
It is desirable to use 10 to 30 parts by weight of powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components with respect to 00 parts by weight.

【0053】得られた、セメントスラリーを型枠に投入
し、この後、常圧高温養生を行うと、水分の蒸散に起因
する気孔径が比較的揃った水酸化カルシウム及び炭酸カ
ルシウム組成の多孔質体が得られ、次いで、この多孔質
体を高圧高温養生すると、ゼオライト類似物を含んだ多
孔質の硬化体(吸着材)を得ることができる。
When the obtained cement slurry was put into a mold and then subjected to normal temperature and high temperature curing, a porous material having a calcium hydroxide and calcium carbonate composition with relatively uniform pore diameters due to evaporation of water was obtained. A body is obtained and then this porous body is aged under high pressure and high temperature to obtain a porous hardened body (adsorbent) containing a zeolite analogue.

【0054】ここで、型枠に投入したセメントスラリー
を硬化させるために行う常圧高温養生は、公知の蒸気養
生と同じ手順で行われ、適当な時間を掛けて室温から所
定の養生温度までセメントスラリーを昇温させた後、所
定の時間にわたってその養生温度を保持してから空中放
冷する。養生温度は特に限定されず、又、この養生温度
を保持する養生時間も特に限定されることはなく、例え
ば養生温度は60〜75℃とすればよく、この養生温度
に保持する養生時間は5時間程度にすればよい。
Here, the normal temperature high temperature curing for hardening the cement slurry put in the mold is performed by the same procedure as the known steam curing, and the cement is heated from room temperature to a predetermined curing temperature by taking an appropriate time. After raising the temperature of the slurry, the curing temperature is maintained for a predetermined time, and then the slurry is allowed to cool in the air. The curing temperature is not particularly limited, and the curing time for maintaining this curing temperature is not particularly limited. For example, the curing temperature may be 60 to 75 ° C., and the curing time maintained at this curing temperature is 5 It should be about time.

【0055】又、常圧高温養生によって前記セメントス
ラリーは硬化し、気孔径が比較的揃った水酸化カルシウ
ム及び炭酸カルシウム組成の多孔質体が得られ、次い
で、この多孔質体を高圧高温養生すると、経時変化の少
ない多孔質の硬化体(吸着材)が得られる。
Further, the cement slurry is hardened by normal temperature and high temperature curing to obtain a porous body of calcium hydroxide and calcium carbonate composition having relatively uniform pore diameters, and then the high pressure and high temperature curing of the porous body. A porous cured body (adsorbent) with little change over time can be obtained.

【0056】この高圧高温養生はオートクレーブを用い
て、例えば4時間程度にわたって160〜180℃の温
度で8〜10kg/cm2の圧力に保持して行われる。
そして、高圧高温養生後の冷却は例えば3時間程度をか
けて120℃程度まで冷却した後、4時間程度をかけて
室温近くまで水冷してから、自然放冷により室温まで冷
却するという方法が採用される。
This high-pressure and high-temperature curing is performed using an autoclave, for example, for about 4 hours at a temperature of 160 to 180 ° C. and a pressure of 8 to 10 kg / cm 2 .
For cooling after high-pressure and high-temperature curing, for example, a method of cooling to about 120 ° C. for about 3 hours, water cooling to about room temperature for about 4 hours, and then cooling to room temperature by natural cooling is adopted. To be done.

【0057】このようにして得られた硬化体(吸着材)
は、経時変化がなく、水酸化カルシウムとシリカ質とが
結合したCSHゲルを含んでおり、又、カルシウム分と
アルミナ分とを主成分とする水和生成物を含んでいる。
Cured product (adsorbent) thus obtained
Contains a CSH gel in which calcium hydroxide and siliceous are bonded to each other without any change over time, and also contains a hydrated product containing calcium and alumina as main components.

【0058】更に、この高圧高温養生中に進行する水熱
反応により、この硬化体(吸着材)からのアルカリ溶出
は抑制されるようになるとともに、硬化体(吸着材)の
強度が高められる。しかも、この水熱反応によって生成
するアルミナ分が結合した水和生成物はゼオライトに類
似した働き、即ち、例えば物理的吸着能を持ち、燐酸、
燐酸塩、窒素化合物など水質を富栄養化する環境汚染物
質に対する優れた吸着能を発揮する。この場合、硬化体
(吸着材)に微生物が吸着され、この微生物吸着によっ
て優れた脱窒素効果が得られるのである。
Further, the hydrothermal reaction that proceeds during the high-pressure and high-temperature curing suppresses the elution of alkali from the hardened body (adsorbent) and enhances the strength of the hardened body (adsorbent). Moreover, the hydrated product, which is formed by the hydrothermal reaction and is bonded with the alumina component, has a function similar to that of zeolite, that is, it has a physical adsorption ability, and phosphoric acid,
It exhibits excellent adsorption ability for environmental pollutants such as phosphate and nitrogen compounds that enrich water quality. In this case, microorganisms are adsorbed on the cured body (adsorbent), and an excellent denitrification effect is obtained by the adsorption of microorganisms.

【0059】本発明において、セメントスラリーを形成
する方法は、特に限定されるものではないが、材料費を
安価にするとともに、セメント製品の製造時に発生する
廃セメントスラリーの有効利用を図り、これを有効資源
として利用することによって環境改善を図るのが望まし
い。
In the present invention, the method for forming the cement slurry is not particularly limited, but the material cost is reduced, and the waste cement slurry generated during the production of cement products is effectively used. It is desirable to improve the environment by using it as an effective resource.

【0060】即ち、本発明に係る吸着材においては、セ
メント製品の製造時に発生する廃セメントスラリーに水
又はセメント或いはシリカ分とアルミナ分を主成分とす
る粉状ないし粒状の鉱物材を投入して単位容積重量1.
3〜1.7t/m3に調整し、これを常圧高温養生と高
圧高温養生とを順次行って硬化、多孔質構造にすると共
に、前記のシリカ分とアルミナ分を主成分とする粉状な
いし粒状の鉱物材の水熱反応によってゼオライト類似物
を生成してなるものが望ましい。
That is, in the adsorbent of the present invention, water or cement or a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components is added to the waste cement slurry generated during the production of cement products. Unit volume weight 1.
It was adjusted to 3~1.7t / m 3, curing which are sequentially subjected to the atmospheric pressure high temperature curing and high pressure, high temperature curing, whereupon co the porous structure
In addition, the above-mentioned silica and alumina components
Zeolite analogue by hydrothermal reaction of stone granular mineral material
Which was formed by generating the desirable.

【0061】ところで、セメント製品の製造時に発生す
る廃セメントスラリーに水又はセメント或いはシリカ分
とアルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材を
投入して単位容積重量1.3〜1.7t/m3に調整す
る理由は、この範囲に調整することにより、前記本発明
に係る吸着材の場合と同様の成分比となって前記吸着材
と同等の吸着材が得られるのである。
By the way, water or cement or a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components is added to the waste cement slurry generated during the production of cement products, and the unit volume weight is 1.3 to 1. The reason why the adsorbent is adjusted to 7 t / m 3 is that the adsorbent having the same composition ratio as that of the adsorbent according to the present invention can be obtained by adjusting within this range.

【0062】つまり、本発明者は、廃セメントスラリー
はその用途がなく、その処理に多額の費用が掛かるう
え、環境悪化の原因ともなるため、これらの問題を解決
するために、廃セメントスラリーを何らかの用途に有効
利用することを研究するうちに、廃セメントスラリーの
成分は、セメントと水との成分が重量比でほぼ1:1で
あることを除けば、ポルトランドセメントと珪石微粉と
が主成分で、水和物の生成や結晶成長にともなって経時
的に鉱物組成や気孔分布が変化するとの知見を得た。
That is, the present inventor has not used the waste cement slurry, and the treatment thereof requires a large amount of money and causes a deterioration of the environment. Therefore, in order to solve these problems, the waste cement slurry is used. While studying the effective use for some purpose, the components of the waste cement slurry are mainly composed of Portland cement and silica fine powder except that the ratio of cement and water is approximately 1: 1 by weight. Then, it was found that the mineral composition and the pore distribution change with time due to the formation of hydrate and the crystal growth.

【0063】そこで、本発明者は、セメントスラリーに
おいて、特に、廃セメントスラリーを有効な資源とする
ために、通常のセメント硬化体のセメントに対する水の
重量比(水セメント重量比という。)は50%以下であ
るのに対して、その比を上げて吸着材を製造し、得られ
た各種吸着材による水の浄化試験を行ったところ、特
に、水セメント重量比が70〜150%と大きくとった
セメントスラリーを形成し、このセメントスラリーを型
枠に充填し常圧高温養生(蒸気養生)を行うと気孔径が
比較的揃った水酸化カルシウム及び炭酸カルシウム組成
の多孔質体が得られること、この常圧高温養生に続い
て、この多孔質体を高温高圧養生(オートクレーブ養
生)すると、経時変化の少ない多孔質の硬化体が得られ
るとの知見を得たのである。
Therefore, in the present invention, in the cement slurry, in order to use the waste cement slurry as an effective resource, the weight ratio of water to the cement of the ordinary cement hardened body (water cement weight ratio) is 50. While the adsorbent was manufactured by increasing the ratio and the water adsorbent was subjected to a water purification test using various adsorbents, the water-cement weight ratio was particularly high at 70 to 150%. That cement slurry is formed, and the cement slurry is filled in a mold and subjected to normal temperature high temperature curing (steam curing) to obtain a porous body of calcium hydroxide and calcium carbonate composition having relatively uniform pore diameters, It was found that when this porous body is subjected to high-temperature and high-pressure curing (autoclave curing) following this normal-pressure high-temperature curing, a porous cured body with little change over time can be obtained. .

【0064】又、この多孔質の硬化体は、水酸化カルシ
ウムとシリカ質とが結合したCSHゲル或いはトバモラ
イトゲルと呼ばれる珪酸カルシウム水和物によって連続
した微細な気孔を有する多孔体構造を有し、しかも、こ
の珪酸カルシウム水和物の他にカルシウム分とアルミナ
分とを主成分とする水和生成物を含んでいることが判明
した。
Further, this porous hardened body has a porous body structure having continuous fine pores by calcium silicate hydrate called CSH gel or tobermorite gel in which calcium hydroxide and siliceous are bonded, Moreover, it was found that, in addition to the calcium silicate hydrate, it also contains a hydrated product containing calcium and alumina as main components.

【0065】更に、常圧高温養生により硬化した多孔質
体を高温高圧養生すると、水熱反応が起こり、この水熱
反応によりアルカリ溶出が抑制されるようになるととも
に硬化物の強度が高められる上、この水熱反応により生
成するアルミナ分が結合した水和生成物がゼオライトに
類似した働きを持ち、燐酸、燐酸塩、窒素化合物など水
質を富栄養化する環境汚染物質に対して優れた吸着能を
有していることが判明した。
Further, when the porous body cured by normal temperature and high temperature curing is cured at high temperature and high pressure, a hydrothermal reaction occurs, and alkali elution is suppressed by this hydrothermal reaction and the strength of the cured product is increased. , The hydration product of the alumina component formed by this hydrothermal reaction has a function similar to that of zeolite, and it has excellent adsorption ability for phosphoric acid, phosphate, nitrogen compounds and other environmental pollutants that enrich water quality. Was found to have.

【0066】そして、この多孔質の硬化体(吸着材)は
細孔容積が0.2〜0.75mL/g、比表面積15〜
55m2/gと非常に細孔が多く、しかも、この細孔は
極大細孔半径が0.05〜0.45ミクロンで、サブミ
クロン以下で幅広く細孔半径あるいは直径が異なるもの
が存在している。もちろん、吸着に関与するといわれる
直径20〜500オングストロームの気孔(メソポアと
呼ばれる。)も多く含まれているのである。
The porous hardened material (adsorbent) has a pore volume of 0.2 to 0.75 mL / g and a specific surface area of 15 to
The number of pores is very large at 55 m 2 / g, and the maximum pore radius of these pores is 0.05 to 0.45 micron, and there are a wide range of submicron or smaller pore radii or diameters. There is. Of course, many pores (called mesopores) having a diameter of 20 to 500 Å which are said to be involved in adsorption are also included.

【0067】このセメント製品の製造時に発生する廃セ
メントスラリーとしては、コンクリートパイルなどのセ
メントを原料とするセメント製品の製造工場において、
必然的にセメントを含む廃セメントスラリーが生じるこ
とがあり、この廃セメントスラリーが挙げられる。
As the waste cement slurry generated at the time of manufacturing this cement product, a cement product manufacturing factory using cement such as concrete pile as a raw material,
Inevitably, a waste cement slurry containing cement may be generated, and this waste cement slurry is included.

【0068】具体的には、例えばコンクリートパイルの
製造工程において、セメントミルクを円筒状の型枠に投
入し、型枠をその軸心回りに回転させて遠心成形した
後、蒸気養生を行う前に、製品の重量軽減を図るため
に、中心におけるスラリー状のセメント廃材を型枠外に
排出させた廃セメントスラリーが挙げられる。
Specifically, for example, in a concrete pile manufacturing process, cement milk is put into a cylindrical mold, the mold is rotated around its axis, and centrifugal molding is performed, but before steam curing is performed. In order to reduce the weight of the product, there is a waste cement slurry in which a slurry-like cement waste material at the center is discharged out of the mold.

【0069】又、ヒューム管の製造工程においても、セ
メントミルクを円筒状の型枠に投入し、型枠をその軸心
回りに回転させて遠心成形した後、蒸気養生を行う前
に、内径寸法の寸法精度を守るために、中心におけるス
ラリー状のセメント廃材を型枠外に排出させた廃セメン
トスラリーが挙げられる。
Also in the process of manufacturing the fume pipe, cement milk is put into a cylindrical mold, the mold is rotated around its axis and centrifugally molded, and then the inner diameter is measured before steam curing. In order to maintain the dimensional accuracy of, the waste cement slurry in which the slurry-like cement waste material at the center is discharged to the outside of the mold is mentioned.

【0070】又、本発明においては、前述のセメントス
ラリーを形成した後、このセメントスラリーを型枠に投
入するが、この型枠の型室の形状は特に限定されず、例
えば球形、立方形、板状形を含む直方形、円柱形、扇
形、L字形、H字形、円錐形、三角錐形、四角錐形、な
どの他、テトラポット形など任意の形状を選択すること
ができる。又、型室内に適当な中子を配置して、円筒
形、角筒形、立方骨枠形などの中空の硬化物を形成して
も良いのである。
Further, in the present invention, after the above-mentioned cement slurry is formed, this cement slurry is put into a mold, but the shape of the mold chamber of this mold is not particularly limited, and for example, a spherical shape, a cubic shape, A rectangular shape including a plate shape, a cylindrical shape, a fan shape, an L shape, an H shape, a conical shape, a triangular pyramid shape, a quadrangular pyramid shape, and the like, and an arbitrary shape such as a tetrapot shape can be selected. Further, a hollow core, such as a cylindrical shape, a rectangular tube shape, or a cubic bone frame shape, may be formed by placing an appropriate core in the mold chamber.

【0071】更に、本発明においては、セメントスラリ
ー中のセメント100重量部に対して吸着機能を有する
機能性骨材5〜50重量部が配合されたものが、得られ
た吸着材の吸着機能が一層向上して、本発明の吸着材の
処理能力を高める上で有利である。
Further, in the present invention, the adsorbent obtained by mixing 5 to 50 parts by weight of the functional aggregate having an adsorbing function with 100 parts by weight of cement in the cement slurry has an adsorbing function. It is advantageous in further improving the treatment capacity of the adsorbent of the present invention.

【0072】この機能性骨材としては、ゼオライト、ゼ
オライト質凝灰岩、多孔質酸化鉄又はパーライトなどの
多孔質鉱物資材、活性炭或いは籾殻薫炭から選ばれた少
なくとも1種が挙げられる。
Examples of the functional aggregate include at least one selected from zeolite, zeolitic tuff, porous mineral materials such as porous iron oxide and pearlite, activated carbon and chaff and charcoal.

【0073】本発明で用いられる機能性骨材は、燐酸、
燐酸塩、窒素化合物など水質を富栄養化する環境汚染物
質等に対する吸着機能を有する粒体であれば特に限定さ
れないが、価格性や入手の容易性を勘案すれば、物理的
吸着能を持つゼオライトやゼオライト質凝灰岩等のゼオ
ライト類似物や化学的吸着能を持つ籾殻薫炭などの活性
炭素材料を用いることが推奨される。
The functional aggregate used in the present invention is phosphoric acid,
It is not particularly limited as long as it is a granule having an adsorption function for environmental pollutants such as phosphate and nitrogen compounds that enrich water quality, but in consideration of price and availability, zeolite having physical adsorption ability It is recommended to use activated carbon materials such as zeolitic analogues such as and zeolitic tuff and chaff charcoal with chemical adsorption capacity.

【0074】又、この機能性骨材の好適な配合量は使用
する機能性骨材によって異なり、例えばゼオライト質凝
灰岩の場合にはセメントに対する重量比が10〜40%
であることが好ましく、籾殻薫炭の場合にはセメントに
対する重量比が5〜15%であることが好ましい。
Further, the preferable amount of the functional aggregate to be blended differs depending on the functional aggregate to be used. For example, in the case of zeolitic tuff, the weight ratio to cement is 10 to 40%.
Is preferable, and in the case of chaff and charcoal, the weight ratio to cement is preferably 5 to 15%.

【0075】ところで、本発明を礫状に形成したり、玉
石状に成形して川床や川岸に置く場合には、本発明が水
流に押し流されないようにするため、型枠に投入する前
に、前記セメントスラリーに、骨材を硬化後の比重が
2.5〜3.5となるように混入し、練混ぜることが好
ましい。
By the way, when the present invention is formed into a gravel shape or is formed into a cobblestone shape and placed on a riverbed or a riverbank, the present invention is prevented from being swept away by a stream of water before being put into a mold. It is preferable that the aggregate is mixed with the cement slurry so that the specific gravity after curing becomes 2.5 to 3.5, and the mixture is kneaded.

【0076】即ち、本発明に係る吸着材はその比重が
2.5〜3.5となるように、鉄鉱石などの骨材をセメ
ントスラリーに配合されたものが望ましい。
That is, the adsorbent according to the present invention is preferably one in which an aggregate such as iron ore is mixed with the cement slurry so that the specific gravity thereof is 2.5 to 3.5.

【0077】この比重調整を目的とする骨材は、当然の
ことながら比重が2.75よりも大きいもの、特に、比
重が3よりも大きいもの、が必要であり、例えば鉄鉱石
からなる粗骨材又は細骨材を用いたり、これら鉄鉱石か
らなる粗骨材と細骨材とを併用したりすればよいのであ
る。
As a matter of course, the aggregate for the purpose of adjusting the specific gravity is required to have a specific gravity of greater than 2.75, and particularly a specific gravity of greater than 3, for example, coarse bone made of iron ore. It is only necessary to use a fine aggregate or a fine aggregate, or to use a coarse aggregate and a fine aggregate composed of these iron ores in combination.

【0078】前記セメントスラリーへの骨材の混入は、
常圧高温養生時、高圧高温養生時など固化の段階でのク
ラック発生を防止することにも役立つ。このクラック防
止を目的とする骨材の種類は特に限定されず、例えば通
常のモルタルやコンクリートに骨材として配合される珪
石、凝灰岩などからなる骨材を用いればよい。
The mixture of aggregate into the cement slurry is
It is also useful to prevent cracking during solidification, such as during normal pressure high temperature curing and high pressure high temperature curing. The type of aggregate for the purpose of preventing cracks is not particularly limited, and, for example, aggregates made of silica stone, tuff, etc., which are added to ordinary mortar or concrete as aggregates, may be used.

【0079】これらの中では、打設面の沈下クラックの
発生がなく、吸着能を有する凝灰岩からなる骨材を用い
ることが更に好ましい。もっとも、珪石からなる骨材を
混入した時に生じる打設面の沈下クラックは、骨材及び
前記スラリーを型枠に入れた後、振動締め固めを行うこ
とにより解消することができ、珪石以外に硬化時に打設
面の沈下クラックが生じる場合にも同様にして振動締め
固めを行うことにより沈下クラックの発生を防止するこ
とができる。
Among these, it is more preferable to use an aggregate made of tuff which has no adsorptive cracks and has an adsorptive capacity. However, sinking cracks on the casting surface that occur when silica aggregate is mixed can be eliminated by vibration compaction after placing the aggregate and the slurry in the mold, and hardening other than silica. Even when a subsidence crack occurs on the cast surface at the same time, it is possible to prevent the subsidence crack from occurring by similarly performing vibration compaction.

【0080】前記セメントスラリーに骨材を混入する方
法は、特に限定されず、例えば予めセメントスラリーに
骨材を混入し、練混ぜた後、型枠に流し込む方法を採用
できる他、先に型枠内に珪石、凝灰岩などの骨材を充填
した後、前記スラリーを型枠内に流し込むという方法
や、先に前記セメントスラリーを流し込んだ型枠の中に
骨材を投入する方法等、を採用することもできるのであ
る。
The method of mixing the aggregate into the cement slurry is not particularly limited, and for example, a method of mixing the aggregate into the cement slurry in advance, kneading the mixture, and then pouring it into the mold can be adopted. After filling the inside with aggregate such as silica stone or tuff, the method of pouring the slurry into the form, the method of putting the aggregate into the form into which the cement slurry is poured, etc. are adopted. You can also do it.

【0081】もっとも、凝灰岩からなる骨材を型枠に充
填した後に前記セメントスラリーを型枠に投入する場合
には骨材が浮き上がることがあり、この問題を解消する
ために、骨材として凝灰岩を用いる場合には、骨材と前
記スラリーとを混合して、練混ぜた後(プレミックスし
た後)に、この混合物を型枠に投入する方法を採用する
ことが望ましい。
However, when the cement slurry is charged into the mold after filling the mold with the aggregate made of tuff, the aggregate may float up. To solve this problem, tuff is used as the aggregate. When used, it is desirable to employ a method in which the aggregate and the slurry are mixed, kneaded (after premixing), and then the mixture is put into a mold.

【0082】本発明に係る吸着材は曲げ強度や圧縮強度
を増大させるために繊維補強することが可能である。し
かし、この場合には型室下面側と打設面側とを同じよう
に繊維補強することが好ましい。例えば、吸着材の表面
を繊維補強する場合には、型室下面と打設面(又は型室
上面)との両面を繊維補強することが好ましく、打設面
(又は型室上面)のみ又は型室下面のみを繊維補強する
と、常圧高温養生時にクラックが発生することがあるの
で好ましくない。
The adsorbent according to the present invention can be fiber reinforced in order to increase bending strength and compressive strength. However, in this case, it is preferable that the lower surface side of the mold chamber and the placing surface side are fiber-reinforced in the same manner. For example, when the surface of the adsorbent is fiber-reinforced, it is preferable to fiber-reinforce both the lower surface of the mold chamber and the driving surface (or the upper surface of the molding chamber), and only the driving surface (or the upper surface of the molding chamber) or the mold. It is not preferable to fiber-reinforce only the lower surface of the chamber, because cracks may occur during normal temperature high temperature curing.

【0083】繊維補強に用いる繊維の素材は、特に限定
されないが、例えば炭素繊維、鋼チップなどの無機繊維
を用いることが好ましい。又、繊維補強に用いる繊維の
長さも特に限定されず、長繊維であっても、短繊維であ
ってもよい。更に、これらの繊維は布状に編成したり、
織成したりして用いてもよく、バインダーで不織布状な
いしマット状に結合して用いてもよく、束ねたり、縄状
に編んだりして用いてもよく、ばらばらにして用いても
よい。これら補強繊維の使用形態の中では、バインダー
で不織布状ないしマット状に結合して用いる形態が価格
的に安価であり、取扱いが容易であり、しかも、均等に
補強繊維を配置できるという観点から、望ましい。
The material of the fibers used for fiber reinforcement is not particularly limited, but it is preferable to use inorganic fibers such as carbon fibers and steel chips. Further, the length of the fiber used for fiber reinforcement is not particularly limited, and may be a long fiber or a short fiber. Furthermore, these fibers can be knitted into a cloth,
It may be woven or used, or may be used by binding it with a binder in a non-woven fabric form or a matte form, may be used by bundling it, knitting it in a rope form, or may be used separately. Among the usage forms of these reinforcing fibers, the form used by bonding to a nonwoven fabric or mat in a binder is inexpensive in price, easy to handle, and from the viewpoint that the reinforcing fibers can be evenly arranged, desirable.

【0084】しかしながら、バインダーで繊維を不織布
状ないしマット状に結合したものを用いる場合には、高
圧高温養生時にバインダーが溶け出し、冷却時に表面に
析出することがあり、更に高圧高温養生時にバインダー
のみならず繊維自体が溶融して、冷却時に表面に析出す
る恐れもある。特に繊維の溶解点が比較的低いガラス繊
維不織布やガラス繊維マットを用いる場合には、バイン
ダーの溶解を防止するため、養生温度を低く設定し、養
生期間を長く設定する必要が生じるので、実用性に問題
が生じてくる。
However, in the case of using a binder in which fibers are bonded to each other in a non-woven fabric or mat form, the binder may be melted out during high-pressure high-temperature curing and may be deposited on the surface during cooling. However, the fibers themselves may melt and precipitate on the surface during cooling. Especially when using a glass fiber non-woven fabric or glass fiber mat with a relatively low fiber melting point, it is necessary to set a low curing temperature and a long curing period in order to prevent the binder from dissolving. Problems arise.

【0085】炭素繊維マットは、バインダーの溶解温度
が前記セメントスラリーの高圧高温養生時の養生温度よ
りも高いので、バインダーの溶解及び析出の問題は生じ
ないが、セメントスラリーが浸透し難く、硬化物の表面
に繊維が露出することがある。しかし、この問題は、型
枠にスラリーを流し込んだ後に振動締め固めを行い、繊
維間に十分にセメントスラリーを浸透させてから養生を
すれば生じることはない。
In the carbon fiber mat, the melting temperature of the binder is higher than the curing temperature of the cement slurry at the time of high-pressure and high-temperature curing, so that the problem of the dissolution and precipitation of the binder does not occur, but the cement slurry hardly penetrates and the cured product Fibers may be exposed on the surface of. However, this problem does not occur if curing is performed after pouring the slurry into the mold and then vibrating and compacting it so that the cement slurry is sufficiently permeated between the fibers.

【0086】[0086]

【作用】以上に説明したように、本発明に係る吸着材
は、セメント100重量部に対して、水70〜150重
量部及びシリカ分とアルミナ分を主成分とする粉状ない
し粒状の鉱物材5〜50重量部からなるセメントスラリ
ーを形成し、これを常圧高温養生と高圧高温養生とを順
次行って硬化、多孔質構造にすると共に、前記のシリカ
分とアルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材
の水熱反応によってゼオライト類似物を生成してなるの
で、ゼオライトと類似する働きを持つ水和生成物、即
ち、アルミナ分が結合した水和生成物を含み、かつ、経
時変化のない多孔質の硬化体であり、これにより、有機
物、燐酸、燐酸塩、窒素化合物など水質を富栄養化する
環境汚染物質に対する優れた吸着能を発揮する、という
作用が得られる。
As described above, the adsorbent according to the present invention is a powdery or granular mineral material containing 70 to 150 parts by weight of water and 100 parts by weight of cement and silica and alumina as main components. A cement slurry consisting of 5 to 50 parts by weight is formed, and this is subjected to normal-pressure high-temperature curing and high-pressure high-temperature curing one after another to harden to form a porous structure, and the above-mentioned silica.
Or granular mineral material consisting mainly of minerals and alumina
Since a zeolite analog is formed by the hydrothermal reaction of , a hydration product having a function similar to that of a zeolite, that is, a hydration product in which an alumina component is bonded, is included, and a porous product that does not change with time is included. It is a hardened product, and by doing so, it exhibits an action of exerting an excellent adsorption ability for environmental pollutants such as organic substances, phosphoric acid, phosphates, and nitrogen compounds that enrich water quality.

【0087】又、本発明において、セメントスラリー
を、セメント製品の製造工程で生成する廃セメントスラ
リーに水又はセメント或いはシリカ分とアルミナ分を主
成分とする粉状ないし粒状の鉱物材を投入して単位容積
重量1.3〜1.7t/m3に調整することにより形成
すると、セメントスラリーを作るための専用設備が不要
になり、又、セメントスラリーを作るための労力も大幅
に削減することができるなどの作用を得ることができ
る。
In the present invention, the cement slurry is prepared by adding water or cement or a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components to the waste cement slurry produced in the process for producing cement products. Forming by adjusting the unit volume weight to 1.3 to 1.7 t / m 3 eliminates the need for dedicated equipment for producing cement slurry, and also significantly reduces the labor for producing cement slurry. It is possible to obtain the effect that it can.

【0088】更に、本発明において、セメントスラリー
中のセメント100重量部に対して吸着機能を有する機
能性骨材5〜50重量部が配合されたものが、得られた
吸着材の環境汚染物質に対する吸着機能が一層向上し
て、本発明の吸着材の処理能力を著しく高める、という
作用を得ることができる。
Further, in the present invention, a mixture of 5 to 50 parts by weight of a functional aggregate having an adsorbing function with respect to 100 parts by weight of cement in the cement slurry is used for the environmental pollutants of the obtained adsorbent. It is possible to obtain the effect that the adsorption function is further improved and the treatment capacity of the adsorbent of the present invention is significantly enhanced.

【0089】ここで、この機能性骨材としてシリカ分及
びアルミナ分を主成分とする天然鉱物材や籾殻薫炭など
安価で入手が容易なものを用いると、原料コストを更に
削減できる、という作用が得られる。
Here, if a cheap and easily available material such as a natural mineral material containing silica and alumina as main components and rice husk husk charcoal is used as the functional aggregate, the cost of the raw material can be further reduced. Is obtained.

【0090】加えて、本発明において、セメントスラリ
ーに硬化後の比重が2.5〜3.5となるように、例え
ば鉄鉱石等からなる骨材が配合されると、本発明の比重
が川床や川岸の保護のために川床や川岸に置かれる玉石
の比重と同じようになり、流水の水勢によって押し流さ
れることを防止でき、単に水中に投入するという簡単な
作業で川床や川岸に敷設できるようになる、という作用
が得られる。
In addition, in the present invention, when the cement slurry is mixed with an aggregate made of, for example, iron ore so that the specific gravity after hardening becomes 2.5 to 3.5, the specific gravity of the present invention becomes It becomes the same as the specific gravity of the cobblestone placed on the riverbed or the riverbank for protection of the riverbank and the riverbank, it can be prevented from being swept away by the water force of the flowing water, and it can be laid on the riverbed or riverbank by a simple work of just putting it in water Is obtained.

【0091】なお、本発明は、本来は水質浄化や大気浄
化に用いる吸着材として発明されたものであるが、吸着
能があるので、予め肥料、土質改良剤などを吸着させた
後、或いは肥料や土質改良材を吸着させることなく、地
表に撒いたり、土中に埋入したりすることにより緑化、
培地、土壌改良など植物の育成環境を改善する農業資
材、園芸資材或いは土木資材として利用することもでき
る、とういう作用が得られるのである。
Although the present invention was originally invented as an adsorbent used for water purification and air purification, since it has an adsorbing ability, it is adsorbed with a fertilizer, a soil conditioner or the like in advance, or after being used as a fertilizer. Without adsorbing the soil and soil-improving materials, it can be planted on the surface of the earth or embedded in the soil for greening,
Therefore, it can be used as an agricultural material, a horticultural material or a civil engineering material for improving the environment for growing plants such as medium and soil improvement.

【0092】更に、本発明は、吸着能があるので、床下
調湿剤、調湿防臭壁材などの建築資材として利用した
り、又、本発明は多孔質であるので、断熱材、防音材な
どの建築資材として利用したりすることができ、これら
の建築資材を用いることにより生活空間の快適性を高め
ることができる、とういう作用が得られる。
Further, since the present invention has an adsorbing ability, it can be used as a building material such as an underfloor humidity control agent and a humidity control deodorant wall material, and since the present invention is porous, it is a heat insulating material and a soundproofing material. It can be used as a building material such as, and by using these building materials, the comfort of living space can be enhanced.

【0093】[0093]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0094】実施例1 本発明の一実施例に係る吸着材は、コンクリートパイル
の遠心形成後、型枠から排出され、容器に貯蔵した廃セ
メントスラリーからなるセメントスラリーを用いて形成
されたものである。
Example 1 An adsorbent material according to an example of the present invention was formed by using a cement slurry made of waste cement slurry discharged from a formwork and stored in a container after centrifugal formation of concrete piles. is there.

【0095】このコンクリートパイルは、普通ポルトラ
ンドセメント100重量部と、水50重量部と、珪石か
らなる粗骨材50重量部とを配合、混練し、練混ぜたコ
ンクリートミルクを型枠の型室に流し込み、型枠ごと該
型室の中心軸を中心にして回転させることにより遠心成
形されたものであり、重量を軽減するために、この遠心
形成時に中心に集まった廃セメントスラリーが取り出さ
れる。
In this concrete pile, 100 parts by weight of ordinary Portland cement, 50 parts by weight of water, and 50 parts by weight of coarse aggregate made of silica were mixed and kneaded, and the kneaded concrete milk was mixed in the mold chamber of the mold. It is centrifugally molded by pouring and rotating the mold together with the center axis of the mold chamber. To reduce the weight, the waste cement slurry collected at the center is taken out during the centrifugal formation.

【0096】容器に貯蔵された廃セメントスラリーの単
位容積重量が1.5t/m3程度となるようにセメント
とフライアッシュ更に水で調整するにあたり、セメント
100重量部に対して、フライアッシュ10重量部とな
るように調製した。
When adjusting the cement and fly ash with water so that the unit volume weight of the waste cement slurry stored in the container is about 1.5 t / m 3 , 10 parts by weight of fly ash is added to 100 parts by weight of cement. Parts were prepared.

【0097】そして、廃セメントスラリーの単位容積重
量が1.5t/m3程度であることを確認した後、図1
のフロー図に示すように、直径50mm、深さ30mm
の円筒形の型室を有する型枠にこの廃セメントスラリー
を流し込み、1時間静置した後、常圧高温養生する。
Then, after confirming that the unit volume weight of the waste cement slurry is about 1.5 t / m 3 ,
50mm in diameter and 30mm in depth
This waste cement slurry is poured into a mold having a cylindrical mold chamber, and left for 1 hour, and then aged under normal pressure and high temperature.

【0098】そして、図2の温度制御特性線図に示すよ
うに、前記廃セメントスラリーは原料の配合後に開始す
る水和反応により生じた熱で約27℃に上昇しており、
この常圧高温養生では約3時間かけてスラリーをこの温
度(約27℃)から70℃に昇温させた後、温度60〜
75℃の範囲、平均温度70℃にて4時間程度保持して
行った。
Then, as shown in the temperature control characteristic diagram of FIG. 2, the waste cement slurry is heated to about 27 ° C. by the heat generated by the hydration reaction started after the raw materials are mixed,
In this normal pressure high temperature curing, the slurry is heated from this temperature (about 27 ° C.) to 70 ° C. for about 3 hours, and then the temperature of 60 to
The measurement was carried out by maintaining the temperature in the range of 75 ° C and the average temperature of 70 ° C for about 4 hours.

【0099】この常圧高温養生により、前記廃セメント
スラリーは硬化し、水酸化カルシウム及び炭酸カルシウ
ム組成の多孔質の硬化体(以下、多孔質体という。)が
得られる。
By this normal pressure and high temperature curing, the waste cement slurry is hardened to obtain a porous hardened body of calcium hydroxide and calcium carbonate composition (hereinafter referred to as a porous body).

【0100】次いで、この多孔質体を前記コンクリート
パイルと同時にオートクレーブに入れ、高圧高温養生す
る。オートクレーブに入れるまでに前記多孔質体の温度
は35〜43℃まで低下するが、図3の温度制御特性線
図に示すように、高圧高温養生においては、この多孔質
体をこの温度から3時間を掛けて165〜180℃に昇
温させるとともに、この昇温と平行して炉内圧を常圧か
ら9〜10Kg/cm 2に昇圧させた後、炉内温度を1
65〜180℃、平均175℃に、炉内圧を9〜10K
g/cm2、平均9.8Kg/cm2に4時間保持してか
ら、2時間半かけて路内圧を常圧まで減圧するととも
に、強制空冷により3時間かけて炉内温度を120℃程
度まで冷却し、引続き水冷により4時間かけて炉内温度
を20℃まで冷却してから、自然放熱により多孔質体及
び炉内温度を室温まで徐冷する。そして、この多孔質体
が室温まで冷却された後、離型させると、所定の形状に
形成された吸着材を得ることができるのである。もっと
も、このように成形された吸着材を破砕して、濾材とし
て利用することも可能である。かくして、本発明の吸着
材を得た。
Then, the porous body was mixed with the concrete.
Put in an autoclave at the same time as the pile, and cure at high pressure and high temperature
It The temperature of the porous material before it is put into the autoclave
Falls to 35 to 43 ° C, but the temperature control characteristic line of Fig. 3
As shown in the figure, in high pressure high temperature curing, this porous
Raise your body from this temperature to 165-180 ° C over 3 hours
In addition to raising the temperature, the furnace pressure should be
9-10 kg / cm 2After raising the pressure to 1,
65 ~ 180 ℃, average 175 ℃, furnace pressure 9 ~ 10K
g / cm2, 9.8 kg / cm on average2Hold it for 4 hours
In addition, it takes two and a half hours to reduce the road pressure to normal pressure.
In addition, the temperature inside the furnace is about 120 ° C over 3 hours by forced air cooling.
Temperature and then water cooling for 4 hours
After cooling down to 20 ° C, natural heat dissipation allows the porous body and
And gradually cool the furnace temperature to room temperature. And this porous body
After it is cooled down to room temperature, it is released into a predetermined shape.
The formed adsorbent can be obtained. More
Also, the adsorbent formed in this way is crushed into a filter medium.
It is also possible to use. Thus, the adsorption of the present invention
I got the material.

【0101】ところで、この高圧高温養生を行う間に進
行する水熱反応によって、この吸着材からのアルカリ溶
出が抑制されるようになるとともに、吸着材の強度が高
められる。又、この水熱反応によって吸着材内に水酸化
カルシウムとシリカ質とが結合したCSHゲルと、アル
ミナ分が結合した水和生成物とが生成する。
By the way, the hydrothermal reaction that proceeds during the high-pressure and high-temperature curing suppresses the elution of alkali from the adsorbent and enhances the strength of the adsorbent. In addition, this hydrothermal reaction produces a CSH gel in which calcium hydroxide and siliceous are bonded in the adsorbent, and a hydrated product in which alumina is bonded.

【0102】この水和生成物は無数の微細な気孔を有し
ているので、ゼオライトに類似した働き、即ち、物理的
吸着能を持ち、後述するように、有機物、燐酸、燐酸
塩、窒素化合物など水質を富栄養化する環境汚染物質に
対して優れた吸着能を発揮する。
Since this hydration product has innumerable fine pores, it has a function similar to that of zeolite, that is, it has a physical adsorption ability, and as will be described later, organic matter, phosphoric acid, phosphate and nitrogen compounds. It exhibits excellent adsorption capacity for environmental pollutants that enrich water quality.

【0103】実施例2 又、廃セメントスラリー、即ち、コンクリートパイル製
造工程において、型枠から排出された廃セメントスラリ
ーを投入する型枠に、予め、廃セメントスラリー中のセ
メント100重量部に対して、40重量部のゼオライト
質凝灰岩からなる骨材を機能性骨材として充填し、この
後、前記廃セメントスラリーを円筒形の型室を有する型
枠に流し込んでから、振動締め固めを行った。この後、
実施例1と同様にして常圧高温養生と、高圧高温養生と
を順次に行ってから、離型することにより、ゼオライト
質凝灰岩からなる機能性骨材を表面部に配置した多孔質
の硬化体からなる吸着材を得た。
Example 2 Waste cement slurry, that is, in a concrete pile manufacturing process, a mold into which the waste cement slurry discharged from the mold was put was previously prepared with respect to 100 parts by weight of cement in the waste cement slurry. , 40 parts by weight of an aggregate made of zeolitic tuff was filled as a functional aggregate, and then the waste cement slurry was poured into a mold having a cylindrical mold chamber and then subjected to vibration compaction. After this,
As in Example 1, a normal pressure high temperature curing and a high pressure high temperature curing were sequentially performed, and then the mold was released to provide a porous hardened body having a functional aggregate composed of zeolitic tuff disposed on the surface portion. An adsorbent consisting of was obtained.

【0104】実施例3 次に、廃セメントスラリー、即ち、コンクリートパイル
製造工程において、型枠から排出された廃セメントスラ
リーに、この廃セメントスラリー中のセメント100重
量部に対して、籾殻薫炭10重量部を機能性骨材として
配合し、練混ぜてから、この混合物を型枠に流し込み、
実施例1と同様にして、常圧高温養生と、高圧高温養生
とを順次に行ってから、離型することにより、籾殻薫炭
からなる機能性骨材を配合した多孔質の硬化体からなる
吸着材を得た。
Example 3 Next, in the waste cement slurry, that is, in the concrete pile manufacturing process, the waste cement slurry discharged from the mold was added to 100 parts by weight of cement in the waste cement slurry, and chaff 10 By blending parts by weight as a functional aggregate and kneading, pour this mixture into a mold,
In the same manner as in Example 1, normal pressure and high temperature curing and high pressure and high temperature curing were sequentially performed, and then the mold was released to form a porous hardened body containing a functional aggregate composed of chaff charcoal. An adsorbent was obtained.

【0105】これらの実施例1、実施例2及び実施例3
について、以下の要領でアンモニア性窒素、オルト燐酸
態リン、農薬(イソプロチオラン)の吸着能試験を行っ
た。又、これら実施例1、実施例2及び実施例3を破砕
して得た粉体についてイオン交換容量の測定を行った。
Example 1, Example 2 and Example 3
The adsorption capacity test of ammonia nitrogen, phosphorus orthophosphate, and agricultural chemicals (isoprothiolane) was conducted in the following manner. Further, the ion exchange capacity of the powder obtained by crushing these Example 1, Example 2 and Example 3 was measured.

【0106】アンモニア性窒素の吸着能試験は、アンモ
ニア性窒素の初期濃度が70mg/L、20mg/L、
及び5mg/Lとなるように硫酸アンモニウム(試薬特
級)でそれぞれ1Lの検液を調整し、実施例1、実施例
2及び実施例3を別々の1Lの検液に塊状のまま浸漬し
て、スターラーで緩く攪拌しながら0時間、4時間、2
4時間経過時のアンモニア性窒素濃度をインドフェノー
ル青吸光光度法により測定し、除去率を計算した。
In the adsorption capacity test for ammoniacal nitrogen, the initial concentration of ammoniacal nitrogen was 70 mg / L, 20 mg / L,
And 1 mg of the test liquid were adjusted with ammonium sulfate (special grade reagent) so as to be 5 mg / L, and Example 1, Example 2 and Example 3 were immersed in separate 1 L test liquids in the form of a lump and stirred. With gentle stirring for 0 hours, 4 hours, 2
The ammonia nitrogen concentration after 4 hours was measured by the indophenol blue absorptiometry and the removal rate was calculated.

【0107】その結果、表1、表2、表3、図4、図
5、図6、図7、図8及び図9に示すように、実施例1
ないし3の24時間経過後のアンモニア性窒素の除去率
は49%〜74%に達し、高濃度水準(70ppm)の
除去率は実施例2>実施例1>実施例3の順に、中濃度
水準(20ppm)の除去率は実施例3>実施例2>実
施例1の順に、中濃度水準(20ppm)除去率は実施
例1>実施例2>実施例3の順になることが認められ
た。
As a result, as shown in Table 1, Table 2, Table 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8 and FIG.
3 to 24, the removal rate of ammonia nitrogen after 24 hours reached 49% to 74%, and the removal rate at the high concentration level (70 ppm) was medium concentration level in the order of Example 2> Example 1> Example 3. It was confirmed that the removal rate of (20 ppm) was in the order of Example 3> Example 2> Example 1, and the removal rate of medium concentration level (20 ppm) was in the order of Example 1> Example 2> Example 3.

【0108】[0108]

【表1】 [Table 1]

【0109】[0109]

【表2】 [Table 2]

【0110】[0110]

【表3】 [Table 3]

【0111】オルト燐酸態リンの吸着能試験は、オルト
燐酸態リンの濃度が50mg/L及び5mg/Lになる
ように燐酸二水素カリウム(試薬特級)で1Lの検液を
調整し、それらの検液に実施例1、実施例2及び実施例
3を別々の1Lの検液に塊状のまま浸漬して、スターラ
ーで緩く攪拌しながら0時間、4時間、24時間経過時
のオルト燐酸態リン濃度をモリブデン青吸光光度法によ
り測定し、除去率を計算した。
[0111] The orthophosphate phosphorus adsorption capacity test was carried out by adjusting 1 L of the test solution with potassium dihydrogen phosphate (special grade reagent) so that the concentration of orthophosphate phosphorus was 50 mg / L and 5 mg / L. Each of Example 1, Example 2 and Example 3 was immersed in a separate 1 L of the test solution as a lump, and the orthophosphorus phosphorus at the time of 0 hours, 4 hours, and 24 hours was slowly stirred with a stirrer. The concentration was measured by molybdenum blue absorptiometry and the removal rate was calculated.

【0112】その結果、表4、表5、図10、図11、
図12及び図13に示すように、高濃度水準(50pp
m)での除去率は13.3〜32.7%で除去効果は低
いが、低濃度水準(5ppm)での除去率は90.0〜
98.6%できわめて高い除去効果が認められる。いず
れの場合にも実施例3>実施例2>実施例1の順であ
り、実施例1の除去率は他の実施例に比べて若干低くな
っていることが認められる。
As a result, Tables 4 and 5, FIG. 10, FIG.
As shown in FIGS. 12 and 13, a high concentration level (50 pp
The removal rate in m) is 13.3 to 32.7% and the removal effect is low, but the removal rate at a low concentration level (5 ppm) is 90.0 to
A very high removal effect is recognized at 98.6%. In each case, the order of Example 3> Example 2> Example 1 was found, and it is recognized that the removal rate of Example 1 is slightly lower than that of the other Examples.

【0113】[0113]

【表4】 [Table 4]

【0114】[0114]

【表5】 [Table 5]

【0115】農薬の吸着能試験は、殺虫剤であるイソプ
ロチオラン(標準品1000mg/L アセトンの溶
液)をアセトンで希釈して濃度が2mg/Lの検液を調
整し、実施例1、実施例2及び実施例3を別々の検液に
塊状のまま浸漬して、スターラーで緩く攪拌しながら0
時間、24時間経過時の残留農薬濃度をGC/MSで測
定し、除去率を計算した。
The pesticide adsorption capacity test was carried out by diluting an insecticide isoprothiolane (a standard 1000 mg / L acetone solution) with acetone to prepare a test solution having a concentration of 2 mg / L. And Example 3 are immersed in separate test liquids in the form of lumps and stirred with a stirrer at 0
The residual pesticide concentration after 24 hours had passed was measured by GC / MS, and the removal rate was calculated.

【0116】その結果、表6、図14及び図15に示す
ように、各実施例の24時間経過時のイソプロチオラン
除去率は20〜30%であることが認められた。なお、
実施例2の除去率は他の実施例よりも若干低くなってい
ることが認められる。
As a result, as shown in Table 6, FIG. 14 and FIG. 15, it was confirmed that the removal rate of isoprothiolane in each Example after 24 hours was 20 to 30%. In addition,
It can be seen that the removal rate of Example 2 is slightly lower than the other Examples.

【0117】[0117]

【表6】 [Table 6]

【0118】イオン交換容量(CEC)の測定は、実施
例1、実施例2及び実施例3を破砕した粉体20gをそ
れぞれ酢酸アンモニウム溶液100mL中に入れ1夜放
置した後、溶液を濾過し、残滓をメタノールで洗浄す
る。洗浄した残滓を10%塩化ナトリウム溶液でアンモ
ニアイオン(NH4+)の置換抽出を行い、中和滴定法
によりアンモニアイオン(NH4+)を分析し、イオン
交換容量を求めた。
The ion exchange capacity (CEC) was measured by placing 20 g of the powder obtained by crushing Example 1, Example 2 and Example 3 in 100 mL of ammonium acetate solution and allowing it to stand overnight, then filtering the solution. The residue is washed with methanol. The washed residue was subjected to substitution extraction with 10% sodium chloride solution for ammonia ion (NH 4 +), the ammonia ion (NH 4 +) was analyzed by the neutralization titration method, and the ion exchange capacity was determined.

【0119】その結果、表7に示すように、実施例2の
イオン交換容量が最も大きく、次いで実施例3、実施例
1の順になった。又、実施例3のイオン交換容量は実施
例1のそれの約3倍に達して達している。
As a result, as shown in Table 7, the ion exchange capacity of Example 2 was the largest, followed by Example 3 and Example 1. Moreover, the ion exchange capacity of Example 3 reaches about 3 times that of Example 1.

【0120】なお、このイオン交換容量とアンモニア性
窒素吸収能との相関性はあまり見られないといえる。
It can be said that there is not much correlation between the ion exchange capacity and the ammoniacal nitrogen absorption capacity.

【0121】[0121]

【表7】 [Table 7]

【0122】ところで、前記実施例2及び実施例3にお
いては前記スラリーに機能性骨材を配合しているが、こ
の機能性骨材と共に、或いは、機能性骨材に代えて前記
スラリーに例えば鉄鉱石からなる骨材を配合して本発明
の比重を調整することができる。この比重調整用の骨材
を配合して、本発明の比重を3.0前後に調整すると、
本発明は玉石と同じような比重になり、流水中に投入さ
れた本発明が水流の勢いに押し流されることを防止でき
るのである。
By the way, in the above-mentioned Examples 2 and 3, the above-mentioned slurry was mixed with the functional aggregate, but the slurry may be mixed with the functional aggregate or in place of the functional aggregate, for example, iron ore. The specific gravity of the present invention can be adjusted by incorporating an aggregate made of stone. When this specific gravity adjusting aggregate is mixed to adjust the specific gravity of the present invention to around 3.0,
The present invention has a specific gravity similar to that of a cobblestone and can prevent the present invention, which has been put into running water, from being swept away by the force of a water stream.

【0123】[0123]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る吸
着材は、セメント100重量部に対して、水70〜15
0重量部及びシリカ分とアルミナ分を主成分とする粉状
ないし粒状の鉱物材5〜50重量部からなるセメントス
ラリーを形成し、これを常圧高温養生と高圧高温養生と
を順次行って硬化、多孔質構造にすると共に、前記のシ
リカ分とアルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱
物材の水熱反応によってゼオライト類似物を生成してな
るので、ゼオライト類似物を含む多孔質の硬化体が形成
され、このゼオライト類似物の働きにより水中からアン
モニア性窒素、オルト燐酸態リン、農薬などの水質汚染
物質を吸着して除去できる結果、本発明の吸着材を河
川、湖沼、排水設備などに投入、敷設することにより、
そこを流れる水やそこに貯留されている水から前記水質
汚染物質を除去して水質を改善し、水の浄化を図ること
ができる効果を有するのである。
As described above, the adsorbent according to the present invention contains 70 to 15 parts of water per 100 parts by weight of cement.
A cement slurry composed of 0 to 50 parts by weight and 5 to 50 parts by weight of a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components is formed and cured by sequentially performing normal pressure high temperature curing and high pressure high temperature curing. , as well as the porous structure, said sheet
Powdery or granular ore containing mainly lyca and alumina
Since a zeolite analogue is produced by the hydrothermal reaction of a material, a porous hardened body containing the zeolite analogue is formed, and the action of this zeolite analogue causes ammoniacal nitrogen, orthophosphate phosphorus, and agrochemicals from water. As a result of being able to adsorb and remove water pollutants such as, by introducing and laying the adsorbent of the present invention into rivers, lakes, drainage facilities, etc.
The water pollutants are removed from the water flowing therethrough or the water stored therein to improve the water quality and to purify the water.

【0124】もっとも、本発明に係る吸着材は、ブロッ
ク状に形成して河川の床や湖沼の水底に護床材として敷
設したり、岸に護岸材として敷設したり、岸に敷設され
る枠組み護岸に組み込んだりしてもよいのであり、これ
ら護床材、護岸材あるいは枠組み護岸の一部分を構成す
る、本発明の吸着材に接触する水から水質汚染物質を除
去して水質を改善し、水の浄化を図ることができる効果
が得られる。
However, the adsorbent according to the present invention is formed in a block shape and laid as a revetment material on a river floor or the bottom of a lake, as a revetment material on a shore, or a frame revetment laid on a shore. It may also be incorporated into, to improve the water quality by removing water pollutants from the water contacting the adsorbent of the present invention, which constitutes a part of these revetment materials, revetment materials or framework revetments, The effect that purification can be achieved is obtained.

【0125】又、本発明に係る吸着材は、ゼオライト類
似物を含み、その働きによって大気中の窒素酸化物、硫
黄酸化物、悪臭気成分などを吸着して、大気を浄化する
ことができる結果、大気浄化用の吸着材として用いるこ
とができる効果が得られる。
Further, the adsorbent according to the present invention contains a zeolite analogue, and by its function it is possible to adsorb nitrogen oxides, sulfur oxides, malodorous components and the like in the atmosphere to purify the atmosphere. The effect that it can be used as an adsorbent for air purification is obtained.

【0126】更に、本発明に係る吸着材は、多孔質であ
るので、床下調湿材、調湿壁材、防臭壁材、断熱材、吸
音材などの生活空間の快適性を高める建築材料としても
利用できる効果が得られる。
Further, since the adsorbent according to the present invention is porous, it is used as a building material for enhancing the comfort of living space such as underfloor humidity control material, humidity control wall material, deodorant wall material, heat insulating material, sound absorbing material and the like. Can also be used.

【0127】加えて、本発明に係る吸着材は、ゼオライ
ト類似物を含む多孔質硬化体であるので、予め吸着させ
た肥料や土質改良剤を土中に拡散させたり、土中の栄養
分を担持して地力を高めたりする農業資材、園芸資材或
いは土木資材としても活用することができる効果が得ら
れる。
In addition, since the adsorbent according to the present invention is a porous hardened material containing a zeolite analogue, it is possible to diffuse the previously adsorbed fertilizer or soil conditioner into the soil or to support the nutrients in the soil. As a result, it can be used as an agricultural material, a horticultural material, or a civil engineering material that enhances soil fertility.

【0128】本発明においては、新しいセメント等の資
材を用いるのに代えて、セメント製品の製造工程で生成
する廃セメントスラリーを用いることができるのであ
り、この場合には、セメント製品の製造時に発生する廃
セメントスラリーに水又はセメント或いはシリカ分とア
ルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材を投入
して単位容積重量1.3〜1.7t/m3に調整する
と、廃セメントスラリーの水セメント比が70〜150
%の範囲になったり、その成分比が前述の所要の範囲と
なり、これを常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行っ
て硬化、多孔質構造にすると共に、前記のシリカ分とア
ルミナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材の水熱
反応によってゼオライト類似物を生成することにより、
特別の設備と労力が不要になるので、特に安価にできる
上、これまで産業廃棄物として処理していた廃セメント
スラリーを本発明の原料として有効利用できるのであ
り、しかも、この処理費用が不要になるので工場の経済
性を著しく高めることができる効果が得られる。
In the present invention, instead of using a new material such as cement, a waste cement slurry produced in the process of producing a cement product can be used. In this case, it is generated during the production of the cement product. When water or cement or a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components is added to the waste cement slurry to be adjusted to a unit volume weight of 1.3 to 1.7 t / m 3 , the waste cement slurry Water cement ratio of 70-150
%, Or the component ratio thereof becomes the above-mentioned required range, which is cured by normal pressure high temperature curing and high pressure high temperature curing one after another to form a porous structure and at the same time as the silica content and
Hydrothermal heat of powdery or granular minerals containing lumina as the main component
By producing a zeolite analog by the reaction ,
Since special equipment and labor are not required, the cost can be particularly low, and the waste cement slurry that has been treated as industrial waste can be effectively used as the raw material of the present invention, and this treatment cost is not required. Therefore, it is possible to obtain the effect of significantly increasing the economic efficiency of the factory.

【0129】又、本発明において、セメントスラリーに
機能性骨材を配合することにより吸着能を高めることが
できる。例えば、セメントに対する重量比10〜40%
のゼオライト質凝灰岩からなる機能性骨材を配合する
と、アンモニア性窒素、オルト燐酸態リンの吸着能を高
められる効果が得られる。又、前記スラリーにセメント
に対する重量比5〜15%の籾殻薫炭からなる機能性骨
材を配合すると、中濃度水準のアンモニア性窒素、オル
ト燐酸態リンの吸着能が高められる効果を得ることがで
きる。
Further, in the present invention, the adsorbability can be enhanced by blending the cement slurry with the functional aggregate. For example, 10% to 40% by weight of cement
When the functional aggregate composed of the zeolitic tuff is mixed, the effect of increasing the adsorption ability of ammoniacal nitrogen and orthophosphate phosphorus can be obtained. Further, when a functional aggregate composed of chaff charcoal in a weight ratio of 5 to 15% with respect to cement is blended with the slurry, an effect of enhancing the adsorption capacity of medium-concentration levels of ammonia nitrogen and orthophosphate phosphorus can be obtained. it can.

【0130】更に、本発明において、セメントスラリー
に比重の大きい骨材、例えば鉄鉱石からなる骨材を硬化
物の比重が2.5〜3.5になるように配合すると、本
発明に係る吸着材の比重が水中にある自然の玉石と同じ
ようになり、水勢によって本発明の吸着材が押し流され
ることを防止できる効果を得ることができる。
Furthermore, in the present invention, when an aggregate having a large specific gravity, for example, an aggregate composed of iron ore, is mixed in the cement slurry so that the specific gravity of the hardened product becomes 2.5 to 3.5, the adsorption according to the present invention The specific gravity of the material becomes the same as that of natural cobblestone in water, and it is possible to obtain the effect of preventing the adsorbent of the present invention from being washed away by the water force.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の製造工程のフロー図である。FIG. 1 is a flow chart of a manufacturing process of the present invention.

【図2】図2は、本発明の常圧高温養生の温度制御特性
線図である。
FIG. 2 is a temperature control characteristic diagram of normal pressure high temperature curing of the present invention.

【図3】図3は、本発明の高圧高温養生の温度制御特性
線図である。
FIG. 3 is a temperature control characteristic diagram of high pressure and high temperature curing of the present invention.

【図4】図4は、本発明の高濃度水準アンモニア性窒素
濃度変化特性線図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of high concentration level ammoniacal nitrogen concentration change characteristic of the present invention.

【図5】図5は、本発明の中濃度水準アンモニア性窒素
濃度変化特性線図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of the medium concentration ammonia nitrogen concentration change characteristic of the present invention.

【図6】図6は、本発明の低濃度水準アンモニア性窒素
濃度変化特性線図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram of a low concentration level ammoniacal nitrogen concentration change characteristic of the present invention.

【図7】図7は、本発明の高濃度水準アンモニア性窒素
除去率特性線図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram of a high concentration level ammoniacal nitrogen removal rate of the present invention.

【図8】図8は、本発明の中濃度水準アンモニア性窒素
除去率特性線図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a medium concentration level ammoniacal nitrogen removal rate of the present invention.

【図9】図9は、本発明の低濃度水準アンモニア性窒素
除去率特性線図である。
FIG. 9 is a low concentration level ammoniacal nitrogen removal rate characteristic diagram of the present invention.

【図10】図10は、本発明の高濃度水準オルト燐酸態
リンの濃度特性線図である。
FIG. 10 is a concentration characteristic diagram of the high concentration level orthophosphate phosphorus according to the present invention.

【図11】図11は、本発明の低濃度水準オルト燐酸態
リンの濃度特性線図である。
FIG. 11 is a concentration characteristic diagram of the low concentration level orthophosphate phosphorus according to the present invention.

【図12】図12は、本発明の高濃度水準オルト燐酸態
リンの除去率特性線図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram of a high concentration level orthophosphate phosphorus removal rate of the present invention.

【図13】図13は、本発明の低濃度水準オルト燐酸態
リンの除去率特性線図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram of a low concentration level orthophosphate phosphorus removal rate of the present invention.

【図14】図14は、本発明のイソプロチオランの濃度
特性線図である。
FIG. 14 is a concentration characteristic diagram of isoprothiolane of the present invention.

【図15】図15は、本発明のイソプロチオランの除去
率特性線図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram of the removal rate of isoprothiolane according to the present invention.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI E02B 15/10 E02B 15/10 B // C02F 1/20 C02F 1/20 Z E04B 1/16 E04B 1/16 D (56)参考文献 特開 平11−77078(JP,A) 特開 平3−42096(JP,A) 特開 平10−192843(JP,A) 特開 平11−278958(JP,A) 特開 平10−1374(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 20/10 B01D 53/26 101 B01D 53/28 C04B 38/08 C04B 40/02 E02B 15/10 C02F 1/20 E04B 1/16 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI E02B 15/10 E02B 15/10 B // C02F 1/20 C02F 1/20 Z E04B 1/16 E04B 1/16 D (56) References Kaihei 11-77078 (JP, A) JP 3-42096 (JP, A) JP 10-192843 (JP, A) JP 11-278958 (JP, A) JP 10-1374 ( (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B01J 20/10 B01D 53/26 101 B01D 53/28 C04B 38/08 C04B 40/02 E02B 15/10 C02F 1/20 E04B 1/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 セメント100重量部に対して、水70
〜150重量部及びシリカ分とアルミナ分を主成分とす
る粉状ないし粒状の鉱物材5〜50重量部からなるセメ
ントスラリーを形成し、これを常圧高温養生と高圧高温
養生とを順次行って、硬化、多孔質構造にすると共に、
前記のシリカ分とアルミナ分を主成分とする粉状ないし
粒状の鉱物材の水熱反応によってゼオライト類似物を生
してなることを特徴とする吸着材。
1. 70 parts of water to 100 parts by weight of cement
˜150 parts by weight and 5 to 50 parts by weight of a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components are formed, and this is sequentially subjected to normal temperature high temperature curing and high pressure high temperature curing. , Hardened and made into a porous structure ,
A powder or a mixture containing the above silica and alumina as main components
Zeolite analogues formed by hydrothermal reaction of granular mineral materials
Adsorbent, characterized in that formed by deposition.
【請求項2】 セメント製品の製造時に発生する廃セメ
ントスラリーに水又はセメント或いはシリカ分とアルミ
ナ分を主成分とする粉状ないし粒状の鉱物材を投入して
単位容積重量1.3〜1.7t/m3に調整し、これを
常圧高温養生と高圧高温養生とを順次行って硬化、多孔
質構造にすると共に、前記のシリカ分とアルミナ分を主
成分とする粉状ないし粒状の鉱物材の水熱反応によって
ゼオライト類似物を生成してなることを特徴とする吸着
材。
2. A unit volume weight of 1.3 to 1. is obtained by adding water or cement, or a powdery or granular mineral material containing silica and alumina as main components to a waste cement slurry generated during the production of cement products. It was adjusted to 7 t / m 3 and was cured by normal pressure high temperature curing and high pressure high temperature curing one after another to form a porous structure, and the silica and alumina components were mainly contained.
By hydrothermal reaction of powdery or granular mineral material as an ingredient
An adsorbent characterized by producing a zeolite analogue .
【請求項3】 セメントスラリー中のセメント100重
量部に対して吸着機能を有する機能性骨材5〜50重量
部が配合される請求項1又は2に記載の吸着材。
3. The adsorbent according to claim 1, wherein 5 to 50 parts by weight of a functional aggregate having an adsorbing function is mixed with 100 parts by weight of cement in the cement slurry.
【請求項4】 機能性骨材がゼオライト、ゼオライト質
凝灰岩、多孔質酸化鉄又はパーライトなどの多孔質鉱物
資材、活性炭或いは籾殻薫炭から選ばれた少なくとも1
種である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の吸着
材。
4. The functional aggregate is at least one selected from zeolite, zeolitic tuff, porous iron oxide or porous mineral materials such as pearlite, activated carbon or chaff.
The adsorbent according to any one of claims 1 to 3, which is a seed.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項に記載
の吸着材の比重が2.5〜3.5となるように、鉄鉱石
などの骨材をセメントスラリーに配合される吸着材。
5. An adsorbent in which an aggregate such as iron ore is mixed in a cement slurry so that the adsorbent according to any one of claims 1 to 4 has a specific gravity of 2.5 to 3.5. .
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