JP4977120B2 - 廃棄物無害化コンクリート密閉遮断型ブロックとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄物などを焼却して残った残渣を無害化してコンクリートで固化し、さらにコンクリートで密閉してなる遮断型コンクリートブロックとその製造方法に関する。

廃棄物の最終処分場には「安定型」と「管理型」と「遮断型」の３つのタイプがある。このうち一般廃棄物の最終処分場は、腐敗しやすい有機物（生ゴミなど）や重金属類等の環境汚染物質を含む無機物（焼却残渣など）を混在させた形で埋め立てるため、遮水シートや汚水処理施設を備えた「管理型」を採用している。ところが、この「管理型」には遮水シートの破損に伴う地下水汚染のリスクや、埋立完了後の跡地管理が長期に渡るなどの様々な問題があるため、地方自治体が設置する公共施設の中では市民から「ＮＩＭＢＹ」（ノット・イン・マイ・バックヤード）として最も嫌われる‘迷惑施設’の１つに数えられている。
これに対し、遮断型ブロック（遮断型最終処分）埋め立てを避け、焼却残渣・石膏・さまざまな廃棄物を最終処分と言う目的の中で焼却残渣薬剤等による処理をし、セメントと混ぜ合わせて固化するコンクリート固化が知られている。
本発明は、このコンクリート固化技術をさらに改良して、各種用途に有効利用可能なリサイクル製品を実現するものである。

従来のこの種コンクリート固化に関しては、特許文献１に記載のように、廃棄物の圧縮成形体を埋包したコンクリートブロックの製造および施工々事を容易なものとしかつブロック相互の結合強度を向上させるべく、立方形状としたコンクリートブロックの各一対の対称面に夫々互いに相補的に嵌合する形状の突部や凹部を設けるなどの改良を加えることで、施工が容易で種々の積み方が可能となり、かつブロック相互を組合わせた状態で鉄筋端部を溶着できるので結合強度が著しく向上する技術が開示されている。
実開平５−１０５３５

このように、特許文献１記載の構成では、産業廃棄物の焼却灰等を圧縮加工処理して得られる廃棄物成形体の周りをコンクリートで稠蜜に被覆する構造であるため、廃棄物を圧縮処理して成形体を制作するのが困難であり、圧縮処理設備の面でも圧縮の作業性や粉塵発生などの作業環境の上でも問題がある。また、周りをコンクリートで被覆する際も、底部に一次コンクリートを注入して、その上に圧縮成形体を載せてから、周囲にコンクリートを注入して成型する必要があり、作業性が悪い。
本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、廃棄物を圧縮処理するのでなく、セメントと混合してコンクリート固化してから、二次コンクリートで密閉してブロックを実現することにある。この密閉コンクリートブロックは、埋め込まれている内部の廃棄物焼却残渣もコンクリートブロックであるから、ブロック全体の強度も堅牢で、擁壁や緊急災害時又は土砂災害、通行止め用などいろんな用途で使用でき、リサイクル製品として用途も広く、需要が期待できる。

本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項１は、液体や粉体の処理薬を用いて予め無害化処理した焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型しコンクリート固化する際に、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化すること及び使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま若しくは１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化する。
さらに、このコンクリート固化体を別のコンクリートで被覆密閉することにより、内外共にコンクリート体とする際に、型枠中において、内部のコンクリート固化体との間の空間中に鉄筋を配筋すると共に、逆Ｕ字状の吊り金具の両端を前記の配筋した鉄筋の下側に配置して連結した状態でコンクリートを充填することにより、製品の取り扱いを便利にすることを特徴とするコンクリート固化密閉遮断型ブロックの製造方法である。
このように、廃棄物の焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型しコンクリート固化してから、このコンクリート固化体を別のコンクリートで被覆密閉する手法を採っているため、完成品の内外共にコンクリート体とすることが可能となる。その結果、従来のように廃棄物焼却灰などを圧縮処理した状態でコンクリート中に埋め込む手法と違って、製法は簡単であり、製造設備費も安価で足りる。廃棄物焼却灰等の圧縮作業のように粉塵発生などの恐れもなく、作業環境の上でも問題はない。
焼却残渣は、有害物質を含んでいる恐れがあるので、処理薬を用いて無害化処理してから、コンクリート固化する。この際、液体や粉体の処理薬で無害化処理する。無害化処理してあるので、リサイクル製品として使用中に有害物が溶出して、環境汚染を来すような問題も発生しない。
このように、焼却残渣をコンクリート固化した製品が破損したりするのを防止する必要がある場合は、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化する。使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま又は１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化することも可能である。
別のコンクリートで被覆密閉するには、例えば、図２のように、型枠２中において、内部のコンクリート固化物１との間の空間Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３中に鉄筋４を配筋しておくと、堅牢なリサイクル製品を実現できる。
このとき、段落「0017」の末尾に明記のように、逆Ｕ字状の吊り金具の両端を前記の配筋した鉄筋の下側に配置して連結した状態でコンクリートを充填することにより、完成した製品の取り扱いが便利になる。

請求項２は、前記の被覆密閉をするためのコンクリートの肉厚を５〜１５ｃｍとすることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート固化密閉遮断型ブロックの製造方法である。
段落「0016」の末尾に明記のように、被り肉厚Ｇ１〜Ｇ３は１０ｃｍ程度が適しているが、５〜１５ｃｍ程度でも可能である。５ｃｍ未満では薄過ぎて強度不足となり、１５ｃｍを越えると相対的に内部の焼却残渣コンクリート固化物１の消費量が少な過ぎる。

請求項３は、請求項１に記載の製法で製造された製品であって、液体や粉体の処理薬を用いて予め無害化処理した焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型しコンクリート固化する際に、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化すること及び使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま若しくは１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化してある。
さらに、このコンクリート固化体を別のコンクリートで被覆密閉することにより、内外共にコンクリート体とする際に、型枠中において、内部のコンクリート固化体との間の空間中に鉄筋を配筋すると共に、逆Ｕ字状の吊り金具の両端を前記の配筋した鉄筋の下側に配置して連結した状態でコンクリートを充填することにより、製品の取り扱いを便利にしてある。
このように、廃棄物の焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型されたコンクリート固化体が、別のコンクリートで被覆密閉されている製品であるから、内外共にコンクリート体で構成されていて、強度的にも堅牢であるため、リサイクル製品として各種の用途に利用でき、資源の有効利用に寄与できる。
また、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化することができ、使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま又は１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化することができる。
焼却残渣は、液体や粉体の処理薬で無害化処理してあるので、リサイクル製品として使用中に有害物が溶出して、環境汚染を来すような問題も発生しない。

請求項４は、前記の被覆密閉をするためのコンクリートの肉厚を５〜１５ｃｍとしたことを特徴とする請求項３に記載のコンクリート固化密閉遮断型ブロックである。
段落「0016」の末尾に明記のように、被り肉厚Ｇ１〜Ｇ３は１０ｃｍ程度が適しているが、５〜１５ｃｍ程度でも可能である。

請求項１のように、廃棄物の焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型しコンクリート固化してから、このコンクリート固化体を別のコンクリートで被覆密閉する手法を採っているため、完成品の内外共にコンクリート体とすることが可能となる。
焼却残渣は、液体や粉体の処理薬で無害化処理してあるので、リサイクル製品として使用中に有害物が溶出して、環境汚染を来すような問題も発生しない。
鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化したり、使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま又は１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化することも可能である。
別のコンクリートで被覆密閉するには、型枠中において鉄筋を配筋しておくと、堅牢なリサイクル製品を実現できる。このとき、逆Ｕ字状の吊り金具の両端を前記の配筋した鉄筋の下側に配置して連結した状態でコンクリートを充填することにより、完成した製品の取り扱いが便利になる。

請求項２のように、被り肉厚Ｇ１〜Ｇ３は１０ｃｍ程度が適しているが、５〜１５ｃｍ程度でも可能である。

請求項３のように、廃棄物の焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型されたコンクリート固化体が、別のコンクリートで被覆密閉されている製品であるから、内外共にコンクリート体で構成されていて、強度的にも堅牢であるため、リサイクル製品として各種の用途に利用でき、資源の有効利用に寄与できる。
また、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化することができ、使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま又は１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化することができる。
焼却残渣は、液体や粉体の処理薬で無害化処理してあるので、リサイクル製品として使用中に有害物が溶出して、環境汚染を来すような問題も発生しない。

被り肉厚Ｇ１〜Ｇ３は１０ｃｍ程度が適しているが、請求項４のように、５〜１５ｃｍ程度でも可能である。

次に本発明によるコンクリート固化密閉遮断型ブロックとその製造方法が実際上どのように具体化されるか実施形態を説明する。本発明によるコンクリート固化密閉遮断型ブロックは、図１→図２→図３の工程で順次製造される。
図１は、焼却残渣をコンクリート固化した状態で、廃タイヤや廃プラスチックなどの焼却残渣とセメントと水とを混合してから、成型した状態で４〜５日程度放置して養生・乾燥することによって、製造される。
焼却残渣は、有害物質を含んでいる恐れがあるので、処理薬を用いて無害化処理してから、コンクリート固化する。

図１のコンクリート固化物１は、最終製品の形態に応じた外形や外寸とする。従って、最終製品が長方形状のブロックの場合だと、図１のような長方形状のコンクリート固化物１とすることが好ましい。
コンクリートブロックを成型する場合と同様に金型を用いて成型してもよいが、木製の型枠に流し込んで成型してもよく、成型手法は特に限定されない。
セメントと混合する前に無害化処理する薬品も種々有り、液体や粉体なども有り、焼却残渣の内容に応じて選定し使用する。

こうして焼却残渣を固化してなるコンクリート固化物１は、図２のようにして、コンクリート中に埋め込んで被覆することによって、外気と遮断する。
２は型枠で、最終製品の外形に対応した内部形状に形成されており、図示例の場合は、長方形状の空洞が形成されている。
この型枠２中に、図１のコンクリート固化物１を収容すると共に、型枠２中において、下部にスペーサ手段を介在させた状態で、コンクリート固化物１を載置して、外皮コンクリートの被り肉厚分の隙間Ｇ１を残した状態で、型枠２中にコンクリートを充填し、成型する。

コンクリート固化物１と型枠の側面との間の隙間Ｇ２も、予め設定された被り肉厚となるように、寸法設定されている。
また、コンクリート固化物１の上側も、上部被り肉厚Ｇ３となるまで、コンクリートを充填することによって、充填完了となり、その後は、４〜５日程度放置して養生し乾燥させると、成型工程の完了である。
ついで、型枠２を解体し又は離型すると、図３のように、コンクリート固化物１の外面が密閉コンクリート３で被覆された状態のコンクリート固化密閉遮断型ブロックＢの完成である。
被り肉厚Ｇ１〜Ｇ３は１０ｃｍ程度が適しているが、５〜１５ｃｍ程度でも可能である。５ｃｍ未満では薄過ぎて強度不足となり、１５ｃｍを越えると相対的に内部の焼却残渣コンクリート固化物１の消費量が少な過ぎる。

コンクリート固化密閉遮断型ブロックＢの用途によっては、密閉コンクリート３中に鉄筋を埋め込んでコンクリート固化すると、強度アップを図ることができる。
例えば、図２のように、型枠２中において、内部のコンクリート固化物１との間の空間Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３中に鉄筋４を配筋しておくと、堅牢なリサイクル製品を実現できる。
鉄筋で形成した逆Ｕ字状の吊り金具５を鉄筋４と連結した状態でコンクリートを充填すると、製品の取り扱いが便利になる。

図４は、以上の製法を工程図にしたフローチャートで、ステップＳ１で焼却残渣を無害化処理してから、ステップＳ２でセメントと水と混合して、流し込み成型可能なドロドロの状態にする。
次いで、ステップＳ３で、型枠や金型などの成型手段に流し込んで成型し、かつ養生することによって、焼却残渣をコンクリート固化する。このように、焼却残渣をコンクリート固化した製品が破損したりするのを防止する必要がある場合は、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化することもできる。使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま又は１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化することも可能である。

次に、ステップＳ４で、こうして成型した焼却残渣のコンクリート固化物を通常のコンクリートで包み込んで密閉し、被覆する。この場合、図２のように型枠２や金型を用いて、その中にコンクリート固化物１を収容し、その周囲にコンクリートを充填し成型するのが簡便な製法である。
ステップＳ５で、養生後の型枠や金型を除去すると、ステップＳ６で完成である。
図５は完成品の一例で、重さが１トン程度のトンブロックと称されている物であり、上部中央に吊り上げ用の逆Ｕ字状の金具５を有し、正面と背面６、７は、通常のコンクリートブロックを積んだような凹凸表面を形成してある。左右両端面には凹溝８、９を形成して、使用時の移動阻止や固定機能を図っている。

このような大型で大重量のブロックにすると、軽量物の台風時の飛散や移動防止用として、あるいは擁壁、波消しブロック、土砂の流出防止用、水害時の土嚢代用、災害時の各種仮設用、通行止め用や各種区画用など、リサイクル製品としての用途は無限である。
内部もコンクリート固化されていて堅牢であるから、このように強度を要求される用途にも充分対応できる。また、各種の形状に容易に成型できるので製造が簡便で用途も広く、焼却灰等の圧縮成形体と違って、粉塵が飛散したりする恐れも無く、作業環境の劣化を来すことも無い。

以上のように本発明によると、焼却残渣をコンクリート固化した上で、表面をコンクリートで厚く密閉して外気と遮断するため、製造が容易でかつ堅牢となり、各種用途のリサイクル製品としての実用化・普及が可能で、資源の有効利用に寄与できる。

焼却残渣をコンクリート固化した状態の縦断面図である。 図１のコンクリート固化物を型枠中に収納した状態の縦断面図である。 完成したコンクリート固化密閉遮断型ブロックの縦断面図である。 コンクリート固化密閉遮断型ブロックの製法を工程図で示すフローチャートである。 コンクリート固化密閉遮断型ブロックで実現したトンブロックの斜視図である。

１焼却残渣のコンクリート固化物
２型枠
３密閉コンクリート
Ｂコンクリート固化密閉遮断型ブロック
４鉄筋
５吊り金具

Claims (4)

1. 液体や粉体の処理薬を用いて予め無害化処理した焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型しコンクリート固化する際に、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化すること及び使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま若しくは１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化すると共に、
   このコンクリート固化体を別のコンクリートで被覆密閉することにより、内外共にコンクリート体とする際に、型枠中において、内部のコンクリート固化体との間の空間中に鉄筋を配筋すると共に、逆Ｕ字状の吊り金具の両端を前記の配筋した鉄筋の下側に配置して連結した状態でコンクリートを充填することにより、製品の取り扱いを便利にすることを特徴とするコンクリート固化密閉遮断型ブロックの製造方法。
2. 前記の被覆密閉をするためのコンクリートの肉厚を５〜１５ｃｍとすることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート固化密閉遮断型ブロックの製造方法。
3. 液体や粉体の処理薬を用いて予め無害化処理した焼却残渣と少なくともセメントと水と混合して成型しコンクリート固化する際に、鉄筋コンクリートのように内部に鉄筋や針金、金網などを入れて強化すること及び使用済みの漁網やモズクなどの養殖網、海浜で廃棄された釣り糸などをそのまま若しくは１０〜２０ｃｍにカットして混ぜ込むことによって、引っ張り強度を強化すると共に、
   このコンクリート固化体を別のコンクリートで被覆密閉することにより、内外共にコンクリート体とする際に、型枠中において、内部のコンクリート固化体との間の空間中に鉄筋を配筋すると共に、逆Ｕ字状の吊り金具の両端を前記の配筋した鉄筋の下側に配置して連結した状態でコンクリートを充填することにより、製品の取り扱いを便利にしたことを特徴とするコンクリート固化密閉遮断型ブロック。
4. 前記の被覆密閉をするためのコンクリートの肉厚を５〜１５ｃｍとしたことを特徴とする請求項３に記載のコンクリート固化密閉遮断型ブロック。

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