JPH0398635A - 造粒炭の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は汚水・汚泥処理用に用いろ微粉炭を造粒する造
粒炭の製造方法を提供することを目的とする。

く従来の技術及び発明が解決しようとする課題〉近年、
汚水の浄化ならびに汚泥処理の効率化のため微粉炭が利
用されていろ。石炭類の有効活用ならびに汚泥の再資源
化のため、今後さらに汚水・汚泥処理用として、微粉炭
の使用量が増大することが予想される。

微粉炭を輪送・貯蔵する場合、飛散した微粉炭が空気中
に５０〜４０００ｇ／ｒｎ″程度含まれると炭塵爆発の
危険が生じる。この爆発を防止するため、不燃性ガスで
密封したり、あるいは、塊状に成形して発塵を防止する
方法が一般にとられている。

微粉炭を成形する場合、従来は主として燃料あるいは充
填材として使用することが目的であるため、水及び各種
バインダーを添加して引張り強度１　０　ｋｇｆ　／ｄ
　〜５　０　ｋｇｆ　／ｃｍ２程度に強固に成形するの
が一般である。本発明も成形することにより爆発を防ぎ
、取扱いを容易にする方法に属するが、使用目的が燃料
あるいは充填材でなく、汚水・汚泥処理用であるため、
単に強固に成形しただけでは目的に適わない。

微粉炭を用いて汚水・汚泥を処理する場合、微粉炭の機
能を十分発揮させるため、対象とする汚水・汚泥に可及
的速かに均一に分散懸濁させる必要がある。

微粉炭を汚水・汚泥に均一に添加混合して処理する方法
として、粉末のまま輸送貯蔵し使用する方法と、加湿又
はスラリーとして使用する方法、更に輸送前に加湿又は
スラ’Ｊ−とする方法、あるいはバインダーを加えて成
形物とする方法等がある。

しかし粉末のまま輸送貯蔵する場合、発塵・爆発の危険
があり、これを防止するため、不燃性ガスで密封する等
コストと手間がかかる欠点や、２間以下の微粉炭の場合
、石炭の疎水性のため水中又は水面で集塊が生じ、容易
に懸濁しない等の欠点がある。又、加湿やスラリー化に
よる危険防止は有効であるが、輸送貯蔵容器からの引き
出しが困難で、使用時の正確な計量も容易でない等の欠
点がある。

バインダーを加えて成形した微粉炭造粒物は、これらの
欠点を克服したものであるが、強度が強すぎるため水に
ほとんど分散しないか、又はパルブ廃液やデキストリン
等をバインダーとしたものは、比較的水に分散し易いが
、分散する際バインダーも水に溶解するため、数ｐｐｍ
から数十ｐｐｍ程度有機質濃度を増大させることになり
、汚水浄化の目的に逆行することとなる。

本発明は以上述べた事情に鑑み、■微粉炭を輸送・貯蔵
する際、 （イ）　発塵・爆発の危険を防止し、 （ロ）計量等使用時に容易かつ正確な取扱いを可能にす
ると共に、 ■この微粉炭を用いて汚水・汚泥の処理を行う際、 （ハ）微粉炭を容易かつ均一に対象汚水・汚泥に分散懸
濁させ、 （ニ）　あるいは、対象汚水・汚泥に、均一に分散・混
合するため、予め微粉炭を清水に容易かつ均一に分散懸
濁させろこと ができる造粒炭の製造方法を提供することを目的とする
。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するための本発明の構成は、微粉炭１０
０重量部に対し、清水５〜３５重量部を添加・屁合した
後に加圧成形し、引張り強度が０．２　ｋｇｆ　／ａｄ
　〜０．　５　ｋｇｆ　／ｃａｔの造粒成形体を得るこ
とを特徴とする。

以下本発明の構成を詳細に説明する。

本発明で徹粉炭とは、最大粒径が２ｍ以下の例えばれき
青炭，無煙炭等の石炭類、例えば乾留炭，酸添着炭等の
加工炭類及び活性炭等をいう。

造粒炭を製造する方法は、この微粉炭１００重量部に対
し、清水５〜３５重量部を添加し、均一に混合せしめた
後に、加圧成形法により、加圧面の圧縮力を１　０　０
　ｋｇｆ　／ｃ＋／〜１０００ｋｇｆ／ｃメの範囲で造
粒し、乾燥して造粒物の含水率を０〜３０重量部好まし
くは０〜１５重量部程度に保ち、引張り強度が０．　２
　ｋｇｆ　／ｃｍ２　−　０．　５　ｋｇＥ／ｃｍ２の
範囲の造粒成形体を得ろものである。

ここで造粒成形体の引張り強度を０．２〜０．５ｋｇｆ
／ｃｍ２と規定するのは、後の試験例に示すように、０
．２ｋｇｆ／ｃｊ未満では輸送，貯蔵等の取扱い時に粉
状化して、発塵，爆発の危険性が増大したり、容器中で
タナカキ（ブリッジング）現象を起し、引き出し困難と
なるためである。また０．５ｋｇｆ／ｃｉを超えると水
への分散性が急激に悪化し、汚水・汚泥処理時に、対象
とする水に容易かつ均一に分散・懸濁しなくなり、微粉
炭の諸機能が発揮できなくなるからである。

加圧面の圧縮力を１００〜１　０　０　０　ｋｇｆ　／
ｃｒｊとするのは、微粉炭の粒径分布によっても異ノ；
ろが、上記造粒炭の引張り強度（０．２〜（！．５ｋｇ
ｆ／ｃｒｌ）となるような圧縮力であるからである。

本発明方法により、一斉のバインダーを使用せず、微粉
炭に加湿するのみで造粒し、輸送，貯蔵時に受けろ摩擦
・衝撃による粒状化を安全な範囲に保つ十分な硬さとし
、且つ造粒炭を使用する際、容易且つ均一に水に分散！
Ｓ濁する特性を有する造粒炭が得られる。

以下、本発明の効果を示す試験例について説明する。

試験例１ 造粒炭の硬さ試験１　（ＪＩＳ　Ｋ　１４７４粒状活性
炭試験方法４。７による硬さ試験） 押出し成形による造ね炭（φ５閤，長さ５〜８＋＋ａｍ
）１２種類（引張り強度の異なるもの）を、それぞれＪ
ＩＳ　Ｋ　１４７４−４．７の硬さ試験方法に準じて試
験し、３０分振どう後の２１ＩＩＩＩフルイ残分を求め
た。それぞれの造粒炭の引張り強度との関係を散布図で
表わすと第１図のとおりである。

第１図に示すように、振とう機によるスリへり量は、造
粒炭の引張り強度が０，　２　ｋｇｆ　／ｃ＋／を下回
ると急激に多くなる。よって、０．２ｋｇｆ／ｃ＋／以
下の引張り強度の造粒炭では、２閣以下に粒状化する割
合が一般に輸送に耐える硬さとしての目標値である１０
％を超えてしまい、発塵，爆発の危険性が大となったり
、容器中でタナカキ現像を惹起し、デッドストックが大
となったりするおそれがある。

試験例２ 造粒炭の硬さ試験２（落下？ｌＩｊ撃によるこわれ試験
） 試験例１と同様に押出し成形による造粒炭（φ５　ｍ　
，長さ５　〜８　ｍ）　１　２種類を各１　ｋｇずつと
り、それぞれを平滑なコンクリート床面に立てた内径１
５０ｍのアクリル製円筒の内部を高さが床面上１ｍのと
ころから落下させ落下物の全量を２ｍ網フルイでふるい
、フルイ残分を求め、残分の全量を同様に落下させ、２
職網フルイでふるい分けるという操作を合計５回繰り返
し、５回落下後のフルイ残分を求めた。

１２［類の造粒炭の引張り強度と５回落下後の２１Ｉｍ
ｌフルイ残分の関係を散布図で表わすと第２図のとおり
である。

なわ、引張り強度は押出し成形による円柱状の造粒炭に
つき、一軸圧縮試験機を用い、ＪＩＳＡ　１１１３　（
コンクリートの引張り強度試験方法）に準じて行った。

第２図に見られろように落下衝撃により２ｍｍ以下にこ
われる量は造粒炭の引張り強度が０．２ｋｇｆ／ｃｍ２
以下で急激に多くなる。よって造粒炭の引張り強度が０
．２ｋｇｆ／ｃｍ２未満では試験例１と同様な問題が生
じろこととなる。

試験例３ 加湿量別微粉炭の分散性試験 微粉炭（れき青炭）１００重量部に対し、水を０，５，
１０，２０，３０，５０，１００各重量部を加え、混合
均一化したものを準備し、第３図に示すような撹拌機付
き容器１０に微粉炭が乾ベースで１０ｋｇ／１００　１
　　（　１　０　０ｇ／ｌ）となるよう水と加湿微粉炭
（無加湿及び加湿造粒炭を含む）を計量して入れ、懸濁
した微粉炭が十分槽の全域に行き亘るような撹拌機の回
転数（　１　５　０ｒｐｍ）で３分間撹拌後、撹拌を続
けたまま、あらかじめセットしたポンプ１１．１２で容
器底部から１００ｍｏｗ及び５００Ｍの点から各１００
０ｍｊの懸濁水をシリンダー１３，１４に吸引採取し、
全量を１０７℃±２℃の恒温乾燥器に入れて水分を蒸発
させ乾燥微粉炭の量をはかり、加湿量別微粉炭及び造粒
炭（２０％加湿）の分散量（ｇ／ｊ）を求めた。

その結果を第１表に示す。

第１表 第１表に見られるように、加湿率０％（乾燥微粉炭）を
除き、分散量に有怠差はなかった。

試験例４ 造粒炭の分散性試験 微粉炭（れき青炭）１００重量部に対し、水１５ｆｉ量
部を加えて均一化したものを圧縮造粒機で圧力を変えて
造粒（φ１５ｍｓ，長さ１１．５一〜１３，１間）し、
造粒物の引張り強度と分散量（分散性試験方法（よ前記
実験例３に準じ、容積を１／１０に縮尺して行った。）
を求めた。

その結果を第２表及び第４，５図に示す。

第２表 試験例５ 造粒炭の粒径構成，成形圧，引張強度との関係 下記第３表に示す粒径構或の微粉炭（れき青炭）１００
重量部に対し水１５重量部を加え均一化したものを所定
圧をかけて造粒し、引張り強度と分散性を求めた。

その結果を第３表に示す。

第３表に示すように、１４９μｍ以下の微粉炭を３００
ｋｇｆ／ｃｉで加圧造粒する場合、４　４　ｐｍ以下の
粒子が５５％以上で、０．２ｋｇｆ／　ｃｄの引張り強
度を゜確保できる。

また、１４９　〜１０５μｍの微粉炭１００％の場合で
も成形圧を８００ｋｇｆ／ｃｊ，１０５〜７４μｍ（７
）＠粉炭１００％の場合でも成形圧を７　０　０ｋｇｆ
　／ｃｍ２及び７４〜４４μｍの微粉炭１００％の場合
でも成形圧を６　０　０　ｋｇｆ／ｃｒｌとすることに
より、それぞれの引張り強度が０．　２　ｋｇｆ　／　
ｃｌ以上を確保できる。

く実　施　例〉 微粉炭（れき青炭）１００重量部に対し、水１５重及部
を加え均一化したものを３００ｋｇｆ　／　ｃ＋／の成
形圧で圧縮し、造粒し造粒成形体（φ１５晴長さ１１．
５＋ｍｍ）を得た。この得られた造粒炭を用い、通常の
保管及び搬送を行いその後下水処理場の下水を処理した
。

この処理の際に微粉炭の分散性は良かっｔコ。

またバインダを添加していないので処理水の水質に悪影
響を及ぼすようなことはなかった。

く発明の効果〉 以上、試験例，実施例とともに詳しく述べたように本発
明による造粒炭は、発塵・爆発の危険を防止し、輸送・
貯蔵を容易にし、タナカキ（ブリノジング），デッドス
トックを防止すると共に、使用時の計量精度を向上させ
、加えて水への分散性に優れているので、すばやく懸濁
状態をつくり、更に特殊なバインダーを添加してい住い
ので、処理水の水質に悪影一ａを与えないという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は硬さ試験の結果を示すグラフ、第３図は分
散性試験に用いｔコ撹拌機付き容器の構成図、第４，５
図は分散性試験の結果を示すグラフである。 図　　面　　中、 １０は度拌機付き容器、 １１．１２はポンプ、 １３．１４はシリンダである。 第 ３ 図 １２０「 第 ５ 図 加圧力（ｋｇｆ　／　ｃｒｎ２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 微粉炭１００重量部に対し、清水５〜３５重量部を添加
   ・混合した後に加圧成形し、引張り強度が０．２ｋｇｆ
   ／ｃｍ＾２〜０．５ｋｇｆ／ｃｍ＾２の造粒成形体を得
   ることを特徴とする造粒炭の製造方法。