JP4336916B2 - 水硬性組成物の製造方法 - Google Patents
水硬性組成物の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4336916B2 JP4336916B2 JP9263499A JP9263499A JP4336916B2 JP 4336916 B2 JP4336916 B2 JP 4336916B2 JP 9263499 A JP9263499 A JP 9263499A JP 9263499 A JP9263499 A JP 9263499A JP 4336916 B2 JP4336916 B2 JP 4336916B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sieve
- incineration ash
- hydraulic composition
- waste incineration
- product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 claims description 22
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 4
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000001465 calcium Nutrition 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 229910001678 gehlenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
-
- 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
- C04B7/28—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from combustion residues, e.g. ashes or slags from waste incineration
-
- 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/38—Preparing or treating the raw materials individually or as batches, e.g. mixing with fuel
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
- C04B2111/1006—Absence of well-defined organic compounds
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水硬性組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
人口の増加及び経済の発展に伴って排出されるゴミ量も増加の一途をたどっている。排出されたゴミは、そのほとんどが焼却され、それにより発生した焼却灰は投棄処分されている。
【０００３】
ところが、近年、ゴミ処分場の短命化（ゴミ処分場の不足）が顕著となり、ゴミ焼却灰の再資源化が強く求められている。また、ゴミ焼却灰は、焼却過程で生成したダイオキシンを含んでおり、安全性の確保も急務とされている。
【０００４】
これに対し、最近では、都市ゴミ焼却灰を主成分として水硬性組成物を製造する試みがなされている（例えば、特開平７−１６５４４６号、特開平１０−２１８６４５号等）。
【０００５】
しかしながら、これらの方法では、焼却灰に対して多量の石灰石粉末等の補助調整原料を配合した後に焼成処理を施すものであるため、原料費のみならず、設備費、運搬費、焼成コスト等が多大となり、実用化するにはさらなるコストダウンが必要である。
【０００６】
一方、都市ゴミ焼却灰を加熱処理することにより焼成用原料として利用する試みもなされている（特開平１０−２３０２３７号）。また、焼却残渣を粉砕し、造粒した後、乾燥させて焼成固化することによりダイオキシンを完全分解する方法も提案されている（特開平１０−３０９５５６号）。
【０００７】
しかしながら、前者の方法では、その加熱処理により生成するゲーレナイトが非水硬性鉱物であるため、これをそのまま水硬性組成物として用いることは困難である。また、後者の方法では、造粒過程でＣａ源を添加するものであることから、コスト的に不利であり、実用的な方法としては十分なものとは言えない。
【０００８】
他方では、少量の都市ゴミ焼却灰を粉砕したものをそのままセメントの増量剤として使用する試みもなされているが、この方法ではダイオキシン対策がなされておらず、安全性において大きな問題が残る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術においては、ダイオキシンの問題を解消しつつ、都市ゴミ焼却灰を再利用する有効な方法は未だ開発されていない。
【００１０】
従って、本発明は、実質的にダイオキシンを含まない水硬性組成物を都市ゴミ焼却灰から効率的に製造することを主な目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、都市ゴミ焼却灰を特定の方法で処理することによって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明は、下記の水硬性組成物の製造方法に係るものである。
【００１３】
１．都市ゴミ焼却灰をふるい分けすることによりふるい上物及びふるい下物に分別した後、ふるい下物を粉砕処理し、次いで当該粉砕物とふるい上物とを混合し、焼成した後、得られた焼成物を粉砕することを特徴とする水硬性組成物の製造方法。
【００１４】
２．焼成温度が９５０〜１２５０℃である上記第１項記載の製造方法。
【００１５】
３．混合に先立って、予めふるい上物を磁力選別処理する上記第１項又は第２項に記載の製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の水硬性組成物の製造方法は、都市ゴミ焼却灰をふるい分けすることによりふるい上物及びふるい下物に分別した後、ふるい下物を粉砕処理し、次いで当該粉砕物とふるい上物とを混合し、焼成した後、得られた焼成物を粉砕することを特徴とする。本発明の製造方法は、都市ゴミ焼却灰を実質的に単独で焼成することを基本的な特徴とする。但し、本発明の効果を妨げない範囲内で他の成分（水硬性物質等）を予め配合しても良い。
【００１８】
都市ゴミ焼却灰の種類は、特に限定的でなく、一般廃棄物、産業廃棄物、家庭廃棄物等の各種廃棄物の焼却灰が挙げられる。
【００１９】
本発明の製造方法では、まず都市ゴミ焼却灰をふるい分けする。ふるい分けの方法は公知の方法に従えば良い。ふるい目の大きさとしては、都市ゴミ焼却灰の種類にもよるが、通常は０．５〜５０ｍｍ程度、好ましくは２〜２０ｍｍとすれば良い。
【００２０】
上記ふるい分けによって、都市ゴミ焼却灰をふるい上物とふるい下物に分別する。本発明では、ふるい下物を公知の粉砕方法（ボールミル、クラッシャーミル等）により粉砕処理する。粉砕の程度は、所望の水硬性が得られる限り特に限定されず、最終製品の用途、都市ゴミ焼却灰の種類（内容）等によって適宜決定すれば良い。一般的には、粉砕処理後の粉体の８０重量％がふるい目４００μｍのふるいを通過する程度に粉砕すれば良い。
【００２１】
また、ふるい上物はそのままでも良いが、混合に先立って予め磁力選別処理を行うことが好ましい。磁力選別処理の方法・条件は、公知の方法によって実施することができる。
【００２２】
都市ゴミ焼却灰中多量に含まれるＳｉ、Ｎａ、Ｋ等のほとんどは陶磁器及びガラスに含まれていたものであり、上記ふるい分けによって選別することが可能であり、これによってふるい下物のＳｉ、Ｎａ、Ｋ等の含有量の低減化を図ることができる。一方、ふるい上物には陶磁器及びガラスのほか、空き缶等の金属（主として鉄分）も多く含まれており、これを磁力選別処理により効果的に選別することができる。選別された鉄等は、別途に再資源化することができる。
【００２３】
次いで、本発明では、ふるい下物の粉砕物とふるい上物とを混合する。両者の混合割合は特に制限されず、両者を適当な割合で混合して焼成することができる。混合物は、なお、混合物には、本発明の効果を妨げない範囲内で他の成分（水硬性物質等）が含まれていても良い。
【００２４】
続いて、混合物の焼成を行う。焼成温度は、水硬性鉱物であるカルシウムアルミネートの生成とダイオキシンの分解が開始される温度以上とすれば特に限定されないが、通常は９５０〜１２５０℃程度、好ましくは１０００〜１２００℃とすれば良い。また、焼成雰囲気は特に制限されないが、通常は大気中とすれば良い。また、焼成時間は、所定の水硬性鉱物が生成する限り特に制限されず、焼成温度等に応じて適宜設定すれば良い。また、焼成後の冷却は、自然冷却（放冷）又は強制冷却のいずれでも良い。
【００２５】
得られた焼成物は、公知の粉砕方法（ボールミル、クラッシャーミル等）により粉砕処理する。粉末度は、細かいほど水硬性組成物としての強度発現が早くなるので、所望の強度発現特性等に応じて決定すれば良い。一般には、ブレーン比表面積で１５００ｃｍ2／ｇ以上、好ましくは２０００ｃｍ2／ｇ以上とする。また、本発明では、必要に応じて、粉砕処理前及び／又は粉砕処理後に、水硬性組成物としての凝結時間の調節のための成分（例えば石膏等）を加えることもできる。上記成分を加えた後、必要に応じてさらに粉砕処理を施しても良い。この場合の粉末度も上記比表面積となるようにすれば良い。
【００２６】
このようにして得られる本発明の水硬性組成物は、都市ゴミ焼却灰の焼成物を主成分とするものである。他の成分としては、例えば石灰石等のカルシウムを多く含む物質が含まれていても良い。これらの組成割合は、最終製品の用途等に応じて適宜設定すれば良い。本発明では、必要に応じて石膏を添加することもできる。石膏は、上記焼成物１００重量部に対して通常０．５〜２００重量部程度配合することができるが、最終製品の用途等によっては上記範囲外となっても差し支えない。
【００２７】
本発明の水硬性組成物は、公知の水硬性組成物と同様にして用いることができる。例えば、本発明組成物に水を加え、必要に応じて骨材、セメント混和剤等を配合し、混練して使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の製造方法では、実質的にダイオキシンを含まない水硬性組成物を効率良く得ることができる。また、ふるい上物の磁力選別処理を施すことによって、より一層効率的に安全性の高い水硬性組成物を製造することが可能となる。
【００２９】
また、本発明の製造方法では、従来技術と異なり、副原料を使用しなくても水硬性組成物を製造できるので、コスト的にも非常に有利であり、工業的規模での生産にも適している。
【００３０】
このように、本発明の水硬性組成物及びその製造方法によれば、都市ゴミ焼却灰の有効利用を図るとともに、ダイオキシン問題の解消にも寄与することが可能となる。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。
【００３２】
実施例１
表１上段に示す組成の都市ゴミ焼却灰をふるい目５ｍｍのふるいでふるい分けを行った。なお、ふるい下物の組成を表１下段に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
上記都市ゴミ焼却灰をふるい分けした後、ふるい下物を粉砕し、この粉砕物とふるい上物とを混合した。この混合物を大気中１１５０℃で約１時間焼成した後、ブレーン比表面積が３０００ｃｍ2／ｇになるように焼成物をボールミルにより粉砕した。この粉砕物を用い、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じて凝結試験を行い、その凝結始発時間を測定することにより水硬性を調べた。その結果を表２に示す。
【００３５】
比較例１
実施例１と同じ都市ゴミ焼却灰をふるい分けせずにそのまま用い、これを大気中１１５０℃で約１時間焼成した後、ブレーン比表面積が３０００ｃｍ2／ｇになるように焼成物をボールミルにより粉砕した。得られた粉砕物について実施例１と同様の試験を行った。その結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
表２の結果からも明らかなように、本発明方法により製造された粉砕物は、良好な水硬性を示すことがわかる。
【００３８】
実施例２〜６及び比較例２
実施例１と同様にして得られた混合物を大気中で表３に示す焼成温度にて焼成し、各焼成物１００重量部に対して二水石膏を５重量部加え、ブレーン比表面積３０００ｃｍ2／ｇになるようにボールミルにより粉砕した。この粉砕物を用い、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じてモルタル試験を行った。その結果を表３に示す。なお、比較例２として焼成しない場合の結果も併せて表３に示す。
【００３９】
【表３】
【００４０】
焼成しなかった比較例２では全く強度発現しなかったのに対し、各温度で焼成された実施例２〜６では所定の強度が発現することがわかる。特に、９５０〜１２５０℃で焼成された実施例１〜３はより優れた強度発現が認められる。
【００４１】
また、実施例２〜６において、モルタル試験後のモルタル硬化体について環境基準法（環境庁告示第４６号）に基づいて実施した重金属等の溶出試験結果は、すべて環境基準値を下回った。平成９年厚生省策定「廃棄物処理におけるダイオキシン類測定分析マニュアル」に基づいて実施したダイオキシン類の含有量は、検出下限値以下であった。
【発明の属する技術分野】
本発明は、水硬性組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
人口の増加及び経済の発展に伴って排出されるゴミ量も増加の一途をたどっている。排出されたゴミは、そのほとんどが焼却され、それにより発生した焼却灰は投棄処分されている。
【０００３】
ところが、近年、ゴミ処分場の短命化（ゴミ処分場の不足）が顕著となり、ゴミ焼却灰の再資源化が強く求められている。また、ゴミ焼却灰は、焼却過程で生成したダイオキシンを含んでおり、安全性の確保も急務とされている。
【０００４】
これに対し、最近では、都市ゴミ焼却灰を主成分として水硬性組成物を製造する試みがなされている（例えば、特開平７−１６５４４６号、特開平１０−２１８６４５号等）。
【０００５】
しかしながら、これらの方法では、焼却灰に対して多量の石灰石粉末等の補助調整原料を配合した後に焼成処理を施すものであるため、原料費のみならず、設備費、運搬費、焼成コスト等が多大となり、実用化するにはさらなるコストダウンが必要である。
【０００６】
一方、都市ゴミ焼却灰を加熱処理することにより焼成用原料として利用する試みもなされている（特開平１０−２３０２３７号）。また、焼却残渣を粉砕し、造粒した後、乾燥させて焼成固化することによりダイオキシンを完全分解する方法も提案されている（特開平１０−３０９５５６号）。
【０００７】
しかしながら、前者の方法では、その加熱処理により生成するゲーレナイトが非水硬性鉱物であるため、これをそのまま水硬性組成物として用いることは困難である。また、後者の方法では、造粒過程でＣａ源を添加するものであることから、コスト的に不利であり、実用的な方法としては十分なものとは言えない。
【０００８】
他方では、少量の都市ゴミ焼却灰を粉砕したものをそのままセメントの増量剤として使用する試みもなされているが、この方法ではダイオキシン対策がなされておらず、安全性において大きな問題が残る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術においては、ダイオキシンの問題を解消しつつ、都市ゴミ焼却灰を再利用する有効な方法は未だ開発されていない。
【００１０】
従って、本発明は、実質的にダイオキシンを含まない水硬性組成物を都市ゴミ焼却灰から効率的に製造することを主な目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、都市ゴミ焼却灰を特定の方法で処理することによって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明は、下記の水硬性組成物の製造方法に係るものである。
【００１３】
１．都市ゴミ焼却灰をふるい分けすることによりふるい上物及びふるい下物に分別した後、ふるい下物を粉砕処理し、次いで当該粉砕物とふるい上物とを混合し、焼成した後、得られた焼成物を粉砕することを特徴とする水硬性組成物の製造方法。
【００１４】
２．焼成温度が９５０〜１２５０℃である上記第１項記載の製造方法。
【００１５】
３．混合に先立って、予めふるい上物を磁力選別処理する上記第１項又は第２項に記載の製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の水硬性組成物の製造方法は、都市ゴミ焼却灰をふるい分けすることによりふるい上物及びふるい下物に分別した後、ふるい下物を粉砕処理し、次いで当該粉砕物とふるい上物とを混合し、焼成した後、得られた焼成物を粉砕することを特徴とする。本発明の製造方法は、都市ゴミ焼却灰を実質的に単独で焼成することを基本的な特徴とする。但し、本発明の効果を妨げない範囲内で他の成分（水硬性物質等）を予め配合しても良い。
【００１８】
都市ゴミ焼却灰の種類は、特に限定的でなく、一般廃棄物、産業廃棄物、家庭廃棄物等の各種廃棄物の焼却灰が挙げられる。
【００１９】
本発明の製造方法では、まず都市ゴミ焼却灰をふるい分けする。ふるい分けの方法は公知の方法に従えば良い。ふるい目の大きさとしては、都市ゴミ焼却灰の種類にもよるが、通常は０．５〜５０ｍｍ程度、好ましくは２〜２０ｍｍとすれば良い。
【００２０】
上記ふるい分けによって、都市ゴミ焼却灰をふるい上物とふるい下物に分別する。本発明では、ふるい下物を公知の粉砕方法（ボールミル、クラッシャーミル等）により粉砕処理する。粉砕の程度は、所望の水硬性が得られる限り特に限定されず、最終製品の用途、都市ゴミ焼却灰の種類（内容）等によって適宜決定すれば良い。一般的には、粉砕処理後の粉体の８０重量％がふるい目４００μｍのふるいを通過する程度に粉砕すれば良い。
【００２１】
また、ふるい上物はそのままでも良いが、混合に先立って予め磁力選別処理を行うことが好ましい。磁力選別処理の方法・条件は、公知の方法によって実施することができる。
【００２２】
都市ゴミ焼却灰中多量に含まれるＳｉ、Ｎａ、Ｋ等のほとんどは陶磁器及びガラスに含まれていたものであり、上記ふるい分けによって選別することが可能であり、これによってふるい下物のＳｉ、Ｎａ、Ｋ等の含有量の低減化を図ることができる。一方、ふるい上物には陶磁器及びガラスのほか、空き缶等の金属（主として鉄分）も多く含まれており、これを磁力選別処理により効果的に選別することができる。選別された鉄等は、別途に再資源化することができる。
【００２３】
次いで、本発明では、ふるい下物の粉砕物とふるい上物とを混合する。両者の混合割合は特に制限されず、両者を適当な割合で混合して焼成することができる。混合物は、なお、混合物には、本発明の効果を妨げない範囲内で他の成分（水硬性物質等）が含まれていても良い。
【００２４】
続いて、混合物の焼成を行う。焼成温度は、水硬性鉱物であるカルシウムアルミネートの生成とダイオキシンの分解が開始される温度以上とすれば特に限定されないが、通常は９５０〜１２５０℃程度、好ましくは１０００〜１２００℃とすれば良い。また、焼成雰囲気は特に制限されないが、通常は大気中とすれば良い。また、焼成時間は、所定の水硬性鉱物が生成する限り特に制限されず、焼成温度等に応じて適宜設定すれば良い。また、焼成後の冷却は、自然冷却（放冷）又は強制冷却のいずれでも良い。
【００２５】
得られた焼成物は、公知の粉砕方法（ボールミル、クラッシャーミル等）により粉砕処理する。粉末度は、細かいほど水硬性組成物としての強度発現が早くなるので、所望の強度発現特性等に応じて決定すれば良い。一般には、ブレーン比表面積で１５００ｃｍ2／ｇ以上、好ましくは２０００ｃｍ2／ｇ以上とする。また、本発明では、必要に応じて、粉砕処理前及び／又は粉砕処理後に、水硬性組成物としての凝結時間の調節のための成分（例えば石膏等）を加えることもできる。上記成分を加えた後、必要に応じてさらに粉砕処理を施しても良い。この場合の粉末度も上記比表面積となるようにすれば良い。
【００２６】
このようにして得られる本発明の水硬性組成物は、都市ゴミ焼却灰の焼成物を主成分とするものである。他の成分としては、例えば石灰石等のカルシウムを多く含む物質が含まれていても良い。これらの組成割合は、最終製品の用途等に応じて適宜設定すれば良い。本発明では、必要に応じて石膏を添加することもできる。石膏は、上記焼成物１００重量部に対して通常０．５〜２００重量部程度配合することができるが、最終製品の用途等によっては上記範囲外となっても差し支えない。
【００２７】
本発明の水硬性組成物は、公知の水硬性組成物と同様にして用いることができる。例えば、本発明組成物に水を加え、必要に応じて骨材、セメント混和剤等を配合し、混練して使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の製造方法では、実質的にダイオキシンを含まない水硬性組成物を効率良く得ることができる。また、ふるい上物の磁力選別処理を施すことによって、より一層効率的に安全性の高い水硬性組成物を製造することが可能となる。
【００２９】
また、本発明の製造方法では、従来技術と異なり、副原料を使用しなくても水硬性組成物を製造できるので、コスト的にも非常に有利であり、工業的規模での生産にも適している。
【００３０】
このように、本発明の水硬性組成物及びその製造方法によれば、都市ゴミ焼却灰の有効利用を図るとともに、ダイオキシン問題の解消にも寄与することが可能となる。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。
【００３２】
実施例１
表１上段に示す組成の都市ゴミ焼却灰をふるい目５ｍｍのふるいでふるい分けを行った。なお、ふるい下物の組成を表１下段に示す。
【００３３】
【表１】
上記都市ゴミ焼却灰をふるい分けした後、ふるい下物を粉砕し、この粉砕物とふるい上物とを混合した。この混合物を大気中１１５０℃で約１時間焼成した後、ブレーン比表面積が３０００ｃｍ2／ｇになるように焼成物をボールミルにより粉砕した。この粉砕物を用い、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じて凝結試験を行い、その凝結始発時間を測定することにより水硬性を調べた。その結果を表２に示す。
【００３５】
比較例１
実施例１と同じ都市ゴミ焼却灰をふるい分けせずにそのまま用い、これを大気中１１５０℃で約１時間焼成した後、ブレーン比表面積が３０００ｃｍ2／ｇになるように焼成物をボールミルにより粉砕した。得られた粉砕物について実施例１と同様の試験を行った。その結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
表２の結果からも明らかなように、本発明方法により製造された粉砕物は、良好な水硬性を示すことがわかる。
【００３８】
実施例２〜６及び比較例２
実施例１と同様にして得られた混合物を大気中で表３に示す焼成温度にて焼成し、各焼成物１００重量部に対して二水石膏を５重量部加え、ブレーン比表面積３０００ｃｍ2／ｇになるようにボールミルにより粉砕した。この粉砕物を用い、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じてモルタル試験を行った。その結果を表３に示す。なお、比較例２として焼成しない場合の結果も併せて表３に示す。
【００３９】
【表３】
焼成しなかった比較例２では全く強度発現しなかったのに対し、各温度で焼成された実施例２〜６では所定の強度が発現することがわかる。特に、９５０〜１２５０℃で焼成された実施例１〜３はより優れた強度発現が認められる。
【００４１】
また、実施例２〜６において、モルタル試験後のモルタル硬化体について環境基準法（環境庁告示第４６号）に基づいて実施した重金属等の溶出試験結果は、すべて環境基準値を下回った。平成９年厚生省策定「廃棄物処理におけるダイオキシン類測定分析マニュアル」に基づいて実施したダイオキシン類の含有量は、検出下限値以下であった。
Claims (3)
- 都市ゴミ焼却灰をふるい分けすることによりふるい上物及びふるい下物に分別した後、ふるい下物を粉砕処理し、次いで当該粉砕物とふるい上物とを混合し、焼成した後、得られた焼成物を粉砕することを特徴とする水硬性組成物の製造方法。
- 焼成温度が９５０〜１２５０℃である請求項１記載の製造方法。
- 混合に先立って、予めふるい上物を磁力選別処理する請求項１又は２に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9263499A JP4336916B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 水硬性組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9263499A JP4336916B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 水硬性組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000281397A JP2000281397A (ja) | 2000-10-10 |
| JP4336916B2 true JP4336916B2 (ja) | 2009-09-30 |
Family
ID=14059886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9263499A Expired - Lifetime JP4336916B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 水硬性組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4336916B2 (ja) |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP9263499A patent/JP4336916B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000281397A (ja) | 2000-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shao et al. | Studies on concrete containing ground waste glass | |
| US4804147A (en) | Process for manufacturing aggregate from ash residue | |
| JP2006525217A (ja) | セメント系材料 | |
| CN88101233A (zh) | 生产水泥的方法 | |
| Cyr et al. | Low risk meat and bone meal (MBM) bottom ash in mortars as sand replacement | |
| Usman et al. | Effect of plantain peel ash (PPA) on the mechanical properties of concrete | |
| JPH0986977A (ja) | セメントクリンカー原料、それを用いたセメント、及びその製造方法 | |
| JP4336916B2 (ja) | 水硬性組成物の製造方法 | |
| JPH10114556A (ja) | 再生セメントの製造方法及び再生セメント | |
| JPH01151984A (ja) | 有害且つ有毒な工業廃棄物の処理方法 | |
| US20240174567A1 (en) | Binder for building materials, method for production thereof and plant for carrying out this method | |
| JPH0959050A (ja) | セメント用混合材の製造方法 | |
| KR100620602B1 (ko) | 소각재 및 포졸란 물질을 첨가제로 포함하는 혼합 시멘트조성물, 이를 함유하는 모르타르 및 콘크리트 | |
| KR20000036361A (ko) | 전기로·제강더스트와 소각재를 이용한 역청포장용 채움재 제조방법 및 이를 이용한 아스콘 제조방법 | |
| JP2005089287A (ja) | セメントの製造方法 | |
| Lee | Characteristics and heavy metal leaching of ash generated from incineration of automobile shredder residue | |
| KR100528539B1 (ko) | 철 함유 잔류물을 합성암석으로 변환 제조하는 방법 | |
| Kakimoto et al. | Use of fine-grained shredder dust as a cement admixture after a melting, rapid-cooling and pulverizing process | |
| JP3735439B2 (ja) | コンクリート | |
| JP4317391B2 (ja) | エコ石灰セメント及びその製造方法並びにエコ石灰セメント固化体の製造方法 | |
| JP2004067399A (ja) | 建設汚泥からの再生砂の製造方法 | |
| JP2602772B2 (ja) | 廃棄物焼却灰の処理方法 | |
| Dhrolwala et al. | Analysis of mix design of concrete using ceramic waste and rice husk ash | |
| KR101170908B1 (ko) | 하수슬러지용 분말 고화제 및 그 제조방법 | |
| JP2003119705A (ja) | 廃棄物を利用した人工路盤材及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050622 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080611 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090311 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090428 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090527 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090616 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140710 Year of fee payment: 5 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |