JP5128297B2 - スラッジのハンドリング性改善方法及びスラッジの使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、スラッジのハンドリング性改善方法に関し、特にシュレッダーダストを用いたスラッジのハンドリング性改善方法及びその処理を行ったスラッジの使用方法に関する
ものである。

例えば、下水汚泥、湖沼ヘドロ、製紙スラッジ等の高含水率のスラッジは、これまで固化材により固化後、埋め立て処分等がなされてきたが、近年、資源として有効利用する試
みもなされている。
例えば、特許文献１には、下水汚泥を、乾燥することなく、また、添加剤を用いて前処理をすることなく、直接セメントキルンの窯尻部又は仮焼炉に投入して焼却する方法が開
示されている。

しかし、高含水率のスラッジをセメントキルンの窯尻部等に直接投入する方法にあっては、ベルトコンベヤーやスクリューコンベヤーで搬送するには流動性が有り過ぎ、逆にポンプ圧送するには流動性が悪いことから、投入までのスラッジの取り扱いが困難であるという課題があった。

また、タンクスラッジ、オイルスラッジ（例えば重油スラッジ、原油スラッジ等）、廃活性白土、廃ワイヤソーオイル、廃切削油、廃研削油等の高含油率のスラッジは、高いエネルギーを有するため、産業廃棄物として焼却処分又は埋め立て処分せずに、燃料として有効利用することが期待されているが、これらの高含油率のスラッジは、高い粘稠性を有しているものや、常温で流動性がないものや、固形分が沈降分離し固着し易いものなどがあるため、管路を介した輸送時等におけるハンドリング性が悪く、燃料としての取り扱いが困難なものであった。

特開２００２−５２３９７号公報

一方、近年、大量に発生するシュレッダーダスト（ＳＲ：Shredder Residue）の処理が急務となっている。このシュレッダーダストとは、使用済の廃自動車や廃家電などから再利用可能な有用部品を取り外した後の廃棄物を破砕し、さらに有価金属類を回収した後に残る破砕廃棄物の総称である。
かかるシュレッダーダストは、樹脂、繊維、スポンジ、ゴムなどの有機物（可燃物）を主体とし、ガラスや土砂、回収されなかった金属などの無機物も含む雑多な軽量混合物（通常、かさ比重約０．１〜０．４程度）である。

上記シュレッダーダストは、現在、その大部分がそのまま或いは減容化されて埋め立て処分されているが、処分場には限界があり、またリサイクルや環境保護の観点からも、シュレッダーダストを有効利用することが強く望まれている。

そこで、本発明の目的は、近年、大量に発生する上記シュレッダーダスト、特に廃自動車シュレッダーダストの有効利用を図ると共に、上記スラッジのハンドリング性を改善し、スラッジの有効利用をも促進することにある。

本発明者等は、上記した目的を達成すべく鋭意研究した結果、シュレッダーダストに大量に含まれるスポンジや繊維による吸収能力の高さ、及び樹脂、繊維、スポンジ、ゴムなどの有機物（可燃物）による総発熱量の高さに着目し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、次の〔１〕〜〔２〕のものである。
〔１〕 廃ワイヤソーオイルスラッジ１００重量部に、廃自動車シュレッダーダストを３０〜１００重量部添加混合し、廃ワイヤソーオイルスラッジのハンドリング性を改善することを特徴とする、スラッジのハンドリング性改善方法。
〔２〕 前記〔１〕に記載のスラッジのハンドリング性改善方法を施した処理物を、セメント製造設備に投入し、該処理物をセメント製造用原料或いは燃料として利用することを特徴とする、スラッジの使用方法。

上記した本発明に係るスラッジのハンドリング性改善方法によれは、廃ワイヤソーオイルスラッジ中に含まれる水分或いは油分が、廃自動車シュレッダーダスト、特に廃自動車シュレッダーダスト中に含まれるスポンジや繊維に吸収され、そのハンドリング性が大幅に改善されると共に、廃自動車シュレッダーダストが備えた高いエネルギーを有する処理物が得られる。
また、上記した本発明に係るスラッジの使用方法によれは、上記ハンドリング性が改善され、高いエネルギーを有する処理物を、セメント製造設備に投入し、該処理物をセメント製造用原料或いは燃料として利用するため、大量に消費することが期待できる。
上記のことから、本発明によれば、従来においてはその大部分がそのまま或いは減容化されて埋め立て処分されていた廃自動車シュレッダーダストを、資源として有効にかつ大量に使用することが可能となると共に、廃ワイヤソーオイルスラッジのハンドリング性が大幅に改善でき、廃ワイヤソーオイルスラッジの有効利用をも促進することができる。

以下、上記した本発明に係るスラッジのハンドリング性改善方法及びその処理を施した
スラッジの使用方法の実施の形態を、詳細に説明する。

〔スラッジ〕
ハンドリング性が悪く、その取り扱いが困難な高含水率のスラッジ或いは高含油率のスラッジ、より具体的には、水分または油分またはその両者を３０〜９０重量％含有するスラッジがある。
高含水率のスラッジとしては、下水汚泥、浄水汚泥、湖沼ヘドロ、建設発生土、製紙スラッジ、コンクリートスラッジなどが挙げられ、また、高含油率のスラッジとしては、タンクスラッジ、オイルスラッジ（例えば重油スラッジ、原油スラッジ等）、廃活性白土、廃ワイヤソーオイルスラッジ、廃切削油、廃研削油などが挙げられる。

上記したスラッジの中でも、シリコンウエハーの切り出しに使用され発生した廃ワイヤソーオイルスラッジは、近年大量に発生しており、その処理が急務になっていると共に、ハンドリング性状が悪いため、特に本発明において処理するスラッジとしてかかる廃ワイヤソーオイルスラッジが用いられる。

〔シュレッダーダスト〕
本発明で用いるシュレッダーダストは、先にも記載したように、使用済の廃自動車や廃家電などから再利用可能な部品やパーツを取り外した後、大型破砕機（シュレッダー）で最大粒径１００ｍｍ程度に破砕し、磁力選別や手選別などで有価金属類を回収した後に残る破砕廃棄物である。
本発明においては、上記シュレッダーダストの中でも、吸収性能の高いスポンジや繊維を多量に含み、特に大量に発生する廃自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ：Automobile Shredder Residue ）が用いられる。

上記廃自動車シュレッダーダスト（以下、単に「ＡＳＲ」と言う場合もある。）は、破砕前の自動車自体は、自動車メーカー、車種・クラス、製造年度などにより異なるものの、シュレッダー処理した後のシュレッダーダストとしてみれば、特にシュレッダーダストを多量に集めた混合物としてみれば、比較的均一な組成を有する混合物とみなすことができる。

上記ＡＳＲの組成は、本発明者等の分析によれば、目視によりその種類が分別できる１９ｍｍ篩い上の成分については、概ねプラスチック類が３６重量％、ゴム類が２９重量％、スポンジ類が２０重量％、金属類が１５重量％程度であり、可燃物の割合は高く、かつ吸収能力の高いスポンジ類の割合も高いものである。また、ＡＳＲの総発熱量は、本発明者等の分析によれば、５，０００ｋｃａｌ／ｋｇ強である。

上記ＡＳＲは、そのままの粒径で使用することもできるが、スラッジへの添加混合前或いは添加混合後に、さらに微粉砕してもよい。

〔添加混合割合〕
上記スラッジへのＡＳＲの添加混合割合は、スラッジの種類、またスラッジの性状等によっても大きく変動するが、概ね、スラッジ１００重量部に対し、ＡＳＲを１０〜３００重量部添加混合することが適当である。
これは、ＡＳＲの添加量が１０重量部未満では、スラッジのハンドリング性を改善する効果が現れず、スラッジの取り扱いが困難なままであるので好ましくない。逆にＡＳＲの添加量が３００重量部を超えると、スラッジのハンドリング性改善には問題はないが、廃棄物であるスラッジの利用促進の観点から好ましくない。かかる観点から、ＡＳＲの添加混合割合は、スラッジ１００重量部に対し、１０〜３００重量部が好ましく、３０〜１００重量部が特に好ましいため、本発明においては、３０〜１００重量部添加混合する。

〔混 合〕
上記スラッジとＡＳＲとの混合は、コンクリートをも混練できるようなミキサ、例えばパン型ミキサ、２軸パドルミキサなどを用いて行えば、材料中の金属片、ガラス片、或いは砂分などの存在も問題なく混合することができるために好ましい。
また、上記混合操作に際して、スラッジからの可燃性ガスの揮発が懸念される場合は、空気を混合機内に導入し、処理物から揮発する可燃性ガスを、爆発或いは火災を起こさない濃度まで希釈させながら行うことが好ましい。

〔処理を施したスラッジの使用方法〕
上記スラッジへのＡＳＲの添加混合操作により、スラッジ中に含まれる水分或いは油分が、ＡＳＲ、特にＡＳＲ中に多量に含まれるスポンジや繊維に吸収され、そのハンドリング性が大幅に改善されると共に、ＡＳＲが備えた高いエネルギーを有する処理物が得られる。

かかる本発明に係る処理を施したスラッジは、トラック等で容易に運搬することができ、また、スクリューコンベヤー、バケットエレベーター、ベルトコンベヤー等の機械式搬送装置にて搬送でき、例えばセメント製造設備であるキルンの窯尻部或いは仮焼炉に投入用プッシャー等を用いて投入し、セメント製造用原料或いは燃料として大量に使用することができる。

例えば、下水汚泥、浄水汚泥、湖沼ヘドロ、製紙スラッジ等の高含水率スラッジは、その殆どが水と有機物あるいは無機物であり、また、ＡＳＲは、樹脂、繊維、スポンジ、ゴムなどの有機物を主体とし、ガラスや土砂、回収されなかった金属などの無機物も含むものであるが、これらの処理物中の有機物はセメント製造用の燃料の一部として利用され、無機物はセメント原料としてセメント中に添加されることとなるため、セメント製造設備での使用が可能であり、焼却灰などの新たな廃棄物を出さないため、有効な使用方法となる。

また、タンクスラッジ、オイルスラッジ、廃ワイヤソーオイル等の高含油率のスラッジの本発明に係る処理物にあっては、例えばセメント製造設備であるＮＳＰキルンの仮焼炉から投入し、セメント製造用燃料として使用してもよい。

以上、本発明に係るスラッジのハンドリング性改善方法及びその処理を施したスラッジの使用方法の実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定されず、特許請求な範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。

１．使用材料
〔１〕被吸収物（油、水）
エンジンオイル（Mobil pro-fit SL/CFシーリング L ）に水を添加してオイル分を６０容積％に調整した模擬品（容重：０．９１g/cm³ ）を用いた。
〔２〕吸収材
表１に示した性状の廃自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）、比較として吸収性ポリマー（廃オムツ破砕品）およびスポンジ破砕品を用いた。

２．油水の吸収試験
上記被吸収物と吸収材とを、それぞれ容積を統一した配合（被吸収物１００ｃｍ³と吸収材５８８ｃｍ³）で混合した。
なお、混合は、アイリッヒ社製小型インテンシブミキサーを用いて、３分間混合することにより行った。

３．処理物の付着量
上記処理を施した各吸収材について、その付着量を測定し、油・水の吸収性能の比較を行った。
付着量の測定は、直径１２０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのステンレス製円筒状容器（容量：１．７Ｌ）に試料を１００ｇ投入し、該円筒状容器を軸芯を中心として４６ｒｐｍの回転
数で２０分間回転させ、容器内壁に付着する試料の重量を測定することにより行った。
なお、試料は、製造後（混合後）の吸収材から製造直後に採取した。
付着量の測定結果を表２に記載する。

４．まとめ
上記の実施例から、廃自動車シュレッダーダスト（ＡＳＲ）は、吸収性ポリマーに比しても、十分に油・水の吸収能力を有しており、高含水率または高含油率のスラッジのハンドリング性を改善できることが分かった。

Claims (2)

1. 廃ワイヤソーオイルスラッジ１００重量部に、廃自動車シュレッダーダストを３０〜１００重量部添加混合し、廃ワイヤソーオイルスラッジのハンドリング性を改善することを特徴とする、スラッジのハンドリング性改善方法。
2. 請求項１に記載のスラッジのハンドリング性改善方法を施した処理物を、セメント製造設備に投入し、該処理物をセメント製造用原料或いは燃料として利用することを特徴とする、スラッジの使用方法。