JPH067761A - 廃棄物の焼却残渣の処理方法及び該方法によって得られる製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃棄物の焼却残渣の処理方法及び該方法によ
って得られる製品を提供する。 【構成】 都市廃棄物または産業廃棄物の焼却残渣の処
理方法であって、 前記焼却残渣中の水溶性硫酸塩の含
有率を決定し、且つポルトランドセメントの固化または
硬化を妨害し得る水溶性イオンの総合的作用が遅延また
は促進のいずれであるかを決定するために前記焼却残渣
を化学的に分析する第１段階と、都市廃棄物または産業
廃棄物の焼却残渣を水、水硬結合剤及び添加剤と共に混
合または粉砕し、得られた混合物を水と共に造粒し、顆
粒を硬化させる第２段階とを含み、前記水硬結合剤及び
前記添加剤の種類及び割合を、ポルトランドセメントの
固化または硬化を妨害し得る廃棄物中の成分を物理的及
び／または化学的に中和させ、同時に低多孔度及び低透
過性を有する顆粒が得られるように選択することを特徴
とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、都市（一般）廃棄物または産業
廃棄物の焼却残渣の処理方法及びかかる方法によって得
られる製品に関する。

【０００２】産業活動及び都市生活から膨大な量の様々
な廃棄物が産出し、廃棄物に関する問題の量も増えその
解決もより難しくなっている。また、環境保全に関する
配慮からゴミの投棄処分に対する規制は厳しさを増し、
直接投棄、貯蔵、地下導入もしくは埋蔵による廃棄物処
分が益々難しくなっている。

【０００３】従って、将来的には、環境汚染の観点から
許容される廃棄物処分方法として焼却のような方法が最
も重要になるであろうと予測される。焼却の場合、廃棄
物の有機分画を分解して廃棄物を減量するために高温熱
酸化による熱分解を使用するので、更に焼却自体の残渣
が生じる。様々な廃棄物の焼却残渣は２種類に大別でき
る。１つは再生処理可能なスラグであり、いま１つは煙
道ガスの精製残渣である。後者としては、フライアッシ
ュまたは簡単な除塵装置からでる煤煙、フィルタープレ
ス残渣、脱塩素処理残渣がある。廃棄物を焼却装置で焼
却するとき、残渣の処理方法に従って複数種類の廃棄物
が生じる。煙道ガスの精製残渣には４種類の処理方法、
即ち乾式、半乾式、半湿式、湿式がある。

【０００４】乾式方法の場合、乾燥した微粉状の試薬を
空気圧で注入する。固体が汚染物質を吸収し、この汚染
物質を、高温（２００℃〜３００℃）の乾式反応によっ
て中和する。次に、反応産物と余剰の試薬とを収集する
必要がある。

【０００５】半乾式方法の場合、収集効率を改善するた
めに、特定反応装置内で予め湿潤し１４０℃／１９０℃
まで冷却しておいた煙道ガスに乾燥試薬を注入する。

【０００６】半湿式方法の場合、スラッジ状の試薬を煙
道ガスに注入し、フィルターシステムで反応産物と余剰
の試薬とを収集する。

【０００７】湿式方法は３段階、即ち、 −上流で除塵を行なって大きい塵埃を除去する段階、 −スクラビングによって気体を洗浄する段階、 −洗浄水を処理する段階 を含む。

【０００８】空気、水及び土壌の汚染を制限するために
廃棄物の焼却残渣を対象として廃棄物条令が制定されて
いる。これらの焼却残渣を工業用地に埋立処分するため
または再利用できるようにするために、より有効な焼却
残渣不活性化システムが必要とされている。

【０００９】第１の解決方法として、この種の廃棄物を
水硬結合剤と混合することによって投棄可能な形態にす
ることが提案された。

【００１０】例えば、米国特許第４,７４４,８２９号
は、灰またはフィルターダストのような廃棄物から耐浸
出性の骨材を製造する方法を記載している。この方法に
よれば、廃棄物を微粉砕し、次にセメントのコロイド状
懸濁液に導入する。この混合物から製造した顆粒は硬化
後に耐浸出性を有しているであろう。

【００１１】この種の方法の主な欠点は、廃棄物を微粉
砕するので、廃棄物とセメントとの間の接触表面積が拡
大し、その結果として廃棄物とセメントとの間の相互作
用数がかなり増加することにある。従って所望の結果が
得られるのは、廃棄物がセメントの固化を妨害し易い成
分をほとんど含有しない場合だけである。また、セメン
トのコロイド状懸濁液を得るためには、予め超微粉砕し
たセメントと水とを、水対セメント比が約２という割合
で使用しなければならない。これらの条件では、得られ
た骨材の組織が過度に多孔質であり、適正な耐浸出性が
得られない。

【００１２】この第１の解決方法はまた、米国特許第
３,９４７,２８３号にも記載されている。該特許は、廃
棄物の焼却残渣をポルトランドセメントと石灰またはポ
ルトランドセメントとスルホアルミン酸カルシウムまた
は硫酸塩化合物によって包装することを提案している。

【００１３】実際、廃棄物の焼却残渣は、水硬結合剤と
相互作用する元素及び化合物を含有しており、このた
め、固化及び硬化のプロセスが妨害されたり（硬化の遅
延または促進によって剛化を推進し、その結果として製
品が脆砕性になる）、または膨潤（膨張）が生じたりす
る。従って、水硬結合剤による安定化が不完全で効率も
よくない。その理由は、固化及び硬化中及びその後に形
成された亀裂及び／またはひび割れによって浸出が生じ
易くなるからである。

【００１４】家庭ごみの場合には、主として有機物、プ
ラスチック、紙、ボール紙、繊維、皮革、ゴム、ガラ
ス、金属、電池の残渣から発生するＨｇ、Ｃｄ、Ｚｎ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒのような重金属、塩素イオン、硫酸塩
イオン、シアン化物イオンなどに関する問題が重要であ
る。

【００１５】これらのイオンまたは金属の各々は、固化
を遅延もしくは促進し、膨潤を生じさせ、その結果とし
てセメントペーストを劣化させ、水硬結合剤が十分な機
能を果たすことを妨害する。

【００１６】これらの欠点を是正するために、第２の解
決方法が提案された。この方法は、廃棄物の焼却残渣
に、必要な場合には追加量の水硬結合剤との混合物とし
て、以下の物質を添加する：ベントナイト（米国特許第
４,１４９,９６８号）、バーミキュライト（米国特許第
４,１１３,５０４号）、もみ殻（日本特許第７７,１０
０,７４４号）、リグノスルホン酸ナトリウムまたはカ
ルシウム（日本特許第８１,５３,７９６号及び第７５,
４４,９７７号）、アルミン酸カルシウム（日本特許第
７５,９３,２６４号）、ポリ酢酸ビニル、ステアリン酸
アルミニウム（日本特許第７９,１６２,８４４号）、炭
酸水素ナトリウム（日本特許第８０,４４,３５５号）、
ポリマー（日本特許第８０,２９,１１９号及び米国特許
第４,１７４,２９３号）、ポリビニルアルコール（日本
特許第７７,１１１,２６０号）、スラグ及び石こう（米
国特許第４,２６６,９８０号）、硫酸カルシウム（米国
特許第３,９４７,２８４号）、塩化カルシウム（米国特
許第１,９０９,８４９号）、水溶性シリケート（米国特
許第２,０８１,５４１号、第３,８３７,８７２号、第
３,８４１,１０２号、第４,０１２,３２０号、第３,８
９２,６３６号、第４,６００,５１４号、第４,５１８,
５０８号）、石灰とフライアッシュの系、石灰と粘土の
系、または石灰とセメントがまダストの系（米国特許第
３,７２０,６０９号）。

【００１７】しかしながら、水硬結合剤の固化及び硬化
に伴う上記のごとき問題は解決されない。その理由は、
廃棄物の焼却残渣が化学的に不活性でなく、結合剤と相
互作用するからである。実際、廃棄物はそれ自体がある
程度のイオンまたは重金属を含んでいる。このようなイ
オンまたは重金属は固化及び硬化のプロセスを妨害し、
膨潤及び膨張の原因になり、結局は材料を破壊または亀
裂に導く。耐浸出性も極めてよくない。このような問題
があるので、上記のような系を使用したときにも水硬結
合剤によって廃棄物の焼却残渣を安定させる方法の効果
を得ることが難しい 第３の解決方法として、廃棄物の焼却残渣を少なくとも
２つの安定化段階で包装することが提案された。第１段
階中には、残渣を水硬結合剤及び任意に環境に有害な成
分を化学的または物理的にトラップする種々の試薬と混
合し、次いで第２段階中には、第１段階で使用された水
硬結合剤の作用を強化するために浸出現象を阻止するバ
リヤーを形成させる。個々の場合に応じてこのバリヤー
は、ポルトランドセメントのような水硬結合剤、または
ステアレートまたはビチューメンのような有機結合剤を
基材とする組成物をコーティングすることによって得ら
れる。廃棄物の焼却残渣の２段階包装を記載する多数の
システムが提案されている。このような解決方法は特
に、日本特許第６１,０９１００５０号、国際特許出願
第８９／１２４９８号及びドイツ特許第３,８０８,１８
７号に記載されている。

【００１８】日本特許出願第６１,０９１００５０号の
目的は、焼却灰からコンクリート用骨材または充填材を
製造する方法を提供することである。この方法によれ
ば、灰を粉砕し、（約４０重量％の）セメントと混合
し、セメントが部分硬化または完全硬化するまで処理す
る。このようにして得られたコンクリートを粒子に粉砕
し、粒子を（約４０重量％の）セメント及び任意に砂と
再度混合する。硬化後に、再度粉砕してコンクリート製
造に適した所定寸法の粒子または骨材を得る。

【００１９】しかしながらこの方法は経済性が必ずしも
よくない。その理由は、複数の粉砕段階を含み、大量の
セメントを必要とするからである。この方法は、廃棄物
をセメント内に希釈することによって上記の固化及び硬
化の問題の解決を図る。第１段階及び第２段階の双方に
おいて、粉砕処理を行なうため水硬結合剤と結合剤の固
化及び硬化に有害な成分との相互作用が生じ易い。この
ため、これらの有害成分が存在するときは、すべての廃
棄物を緻密組織として効果的に安定化することができな
い。

【００２０】国際特許出願第８９／１２４９８号によれ
ば、廃棄物の焼却残渣を、好ましくはポルトランドセメ
ントを添加した珪藻類粘土のような重金属処理剤と結合
させ、次いでセメント組成物によってコーティングす
る。

【００２１】しかしながら、このような場合でも、Ｃｌ
^-、ＳＯ₄ ^-イオンのような固化及び硬化に有害な成分が
残渣中に存在しており、これらは、骨材を形成するため
に使用されたセメントの水和を妨害し、その結果とし
て、コーティングシェルを構成するセメントは少なくと
もシェルの周囲で骨材と接触する。このため、骨材とコ
ーティングシェルとの間の物理的または化学的結合が得
られず、コーティングシェルが脆砕性になり、衝撃、変
形または極度の膨張などの場合に、破壊され易くなる。

【００２２】ドイツ特許第３,８０８,１８７号によって
提案された解決方法は、廃棄物を粉砕し、石灰で処理
し、次いで圧力下に造粒し、熱処理して粉砕する。得ら
れた混合物をセメントと混合し、再度造粒する。

【００２３】上述の種々の解決方法は問題を解決するこ
とに成功しなかったり、または、問題を解決するために
より難しい処理を使用する必要があったりする。

【００２４】結局、従来技術で記載された方法は、残渣
の組成の多様性に対応することができないため、限られ
た範囲の廃棄物の処理にしか使用できない。

【００２５】処理が簡単で、すべての焼却残渣に使用で
き、短期、中期及び長期にわたって安定性が維持され、
環境汚染の観点からも好ましい廃棄物の焼却残渣の処理
方法はこれまで存在しなかった。本発明は、このような
処理方法を提案することによって上記の問題を解決する
ことを目的とする。

【００２６】より詳細には、本発明の目的は、都市廃棄
物または産業廃棄物の焼却残渣を処理するために、前記
焼却残渣中の水溶性硫酸塩の含有率を決定し、且つポル
トランドセメントの固化または硬化を妨害し得る水溶性
イオンの総合的作用が遅延または促進のいずれであるか
を決定するために前記焼却残渣を化学的に分析する第１
段階と、都市廃棄物または産業廃棄物の焼却残渣を水、
水硬結合剤及び添加剤と共に混合または粉砕し、得られ
た混合物を水と共に造粒し、顆粒を硬化させる第２段階
とを含み、前記水硬結合剤及び前記添加剤の種類及び割
合を、ポルトランドセメントの固化または硬化を妨害し
得る廃棄物中の元素を物理的及び／または化学的に中和
させ、同時に低多孔度及び低透過性を有する顆粒が得ら
れるように選択することを特徴とする方法を提供するこ
とである。

【００２７】顆粒なる用語は、造粒、ペレット化、押
出、凝集またはその他の当業者に公知の同様の任意の処
理によって得られたすべての生成物を包含することを理
解されたい。

【００２８】本発明によれば、すべての種類の焼却残渣
を処理することが可能である。

【００２９】煤煙またはフィルターケークは種々の大き
さを有し得るが、概して約１ｃｍまたはそれ以下であ
る。従ってそのままで処理できる。

【００３０】その他の残渣は、その平均寸法が大き過ぎ
るときはまず粉砕して、その寸法を好ましくは約１ｃｍ
またはそれ以下にする。

【００３１】本発明方法の利点は、ポルトランドセメン
トの水和を妨害し得るイオンが廃棄物の焼却残渣から溶
液中に遊離されたとき、該イオンを中和させる適当な添
加剤及び水硬結合剤が第１段階の分析に基づいて決定さ
れ、中和のために使用されることである。

【００３２】本発明方法の第１段階及び第２段階で、水
硬結合剤、種々の添加剤及び水を用い、低多孔度及び低
透過性の顆粒を容易に製造し得る。これらの顆粒は、破
壊または亀裂を全く懸念することなく標準条件下で取扱
うことができる機械的特性を有している。

【００３３】また、本発明の顆粒においては、環境に有
害な成分のほとんどが顆粒内部に安定に固定されている
という予想外の知見が得られた。実際、本発明の顆粒
は、十分な機械的強度及び耐浸出性を有しており、いく
つかの投棄処分地において規制された環境保全条件を満
たしている。従って、それ以上の処理を要せずにこれら
の投棄処分地にそのまま保管することが可能である。

【００３４】本発明によれば、上記のごとき特に有利な
結果は、水硬結合剤及び添加剤を選択するために、 −廃棄物を水に浸漬させたときに遊離されるポルトラン
ドセメントの固化または硬化に有害な可溶性イオンの総
合的作用、 −可溶性硫酸塩の含有率 から成る２つのパラメータを考慮することによって得ら
れる。

【００３５】本発明では、水硬結合剤及び種々の添加剤
を決定するために、 −焼却残渣のサンプルを採取し、水と残渣との質量比が
約１０になる量の水に浸漬させ、 −水溶液を公知の方法、例えばＸ線蛍光または誘導結合
プラズマ（ＩＣＰ）法として知られる方法によって分析
する。

【００３６】遊離されるイオンは、その特性、即ち、ポ
ルトランドセメントの固化または硬化を促進する特性ま
たは遅延させる特性に従って分類される。遅延作用を有
するのでこのセメントの水和を妨害する当業者に公知の
主な元素は、亜鉛、リン、マンガン、バリウム、クロ
ム、カドミウム及び鉛である。

【００３７】主な促進剤は、塩素、カリウム、ナトリウ
ム及びアルミナである。

【００３８】また、これらのイオンとカウンターイオン
との間に生じ得る会合に関しても考慮する必要がある。
従って例えば、塩素イオンは塩化マグネシウムまたは塩
化アルミニウムの形態を有していない場合は促進剤であ
り、有している場合は遅延剤である。同様に、硫酸塩
は、硫酸カルシウムの形態のときは遅延剤として作用
し、アルカリ金属と結合したときは促進剤として作用す
る。溶液の分析結果から、これらのイオンの物質及びイ
オンバランスの全体像が得られる。遅延作用するイオン
のモル濃度の和が促進作用するイオンのモル濃度の和よ
りも大きいとき、溶液中のイオンの総合的作用は遅延作
用である。逆の場合は総合的作用が促進作用である。双
方が等しいときまたはほぼ等しいときは中性作用であ
る。

【００３９】可溶性硫酸塩に関しては、再度考察する必
要がある。その理由は、硫酸塩は膨張または膨潤現象を
生じさせ、一般にこれらの現象は水硬結合を破壊して顆
粒を亀裂または破壊に導くからである。この現象は、硫
酸塩イオンがアルミン酸イオンに結合して、エトリンジ
ャイトまたは水和スルホアルミン酸カルシウムを形成す
ることに起因する。

【００４０】可溶性硫酸塩イオンの含有率が高いとき、
即ち、水と残渣との質量比を約１０にして残渣を水に浸
漬させて得られた溶液が硫酸塩で飽和しているときは、
水硬結合剤として粉砕クリンカーを選択する。飽和して
いないときは、水硬結合剤としてポルトランドセメン
ト、スルホアルミン酸カルシウムベースのセメントまた
はこれらの２種類のセメントの混合物を選択しなければ
ならない。アルミナセメント、マグネシアセメントのよ
うなその他のセメントも勿論ポルトランドセメントの代
わりに使用できる。しかしながら、これらはコストが高
いので経済性の面からはその使用は好ましくない。

【００４１】イオンの総合的作用を阻止するために水硬
結合剤に添加剤を添加する。この総合的作用が遅延作用
のときは、添加剤がトリエタノールアミン、ギ酸カルシ
ウム、もしくは当業者に公知の任意のポルトランドセメ
ント促進剤のような促進剤または促進剤の混合物であ
る。また、ポルトランドセメントと混合されると促進剤
の機能を果たすアルミナセメントを添加することも可能
である。しかしながら、使用される水硬結合剤がスルホ
アルミン酸カルシウムベースのセメントのとき、促進剤
の添加はもはや不要である。

【００４２】イオンの総合的作用が促進作用である場
合、糖、トリポリリン酸ナトリウム、カルシウム錯化
剤、またはポルトランドセメントの固化もしくは硬化を
遅延させる当業者に公知のその他の任意の遅延剤のよう
な遅延剤または遅延剤の混合物を添加する。

【００４３】本発明によれば、添加剤の割合は、アルミ
ナセメントを使用しない場合は一般に水硬結合剤の量の
５％未満、好ましくは２％未満である。アルミナセメン
トを使用する場合はより多い割合で使用するが、３０％
未満にとどめる。

【００４４】添加剤を含有する水硬結合剤を、重量比で
１５〜７０％、好ましくは３０〜４０％の範囲の結合剤
を含む残渣／結合剤混合物が得られるように残渣に添加
する。

【００４５】添加剤を含有する水硬結合剤の量に対して
少量の水、好ましくは１０％〜３０％の水を用いること
によって低多孔度及び低透過性を有する顆粒が十分に得
られる。混合物を造粒、ペレット化、押出または公知の
方法で凝集させる。次に気硬、または、例えば熱処理の
ような公知のその他の任意の養生方法によって顆粒を硬
化させる。

【００４６】本発明では、処理される廃棄物に対して適
正な水硬結合剤及び添加剤を選択するので顆粒の十分な
固化及び硬化が得られる。

【００４７】このように、可溶性硫酸塩が高い含有率を
示しイオンの総合的作用が遅延作用であるときは、従来
技術で未解決であったエトリンジャイトまたはスルホア
ルミン酸カルシウムの形成の問題が本発明によって解決
される。実際、本発明では、この場合に促進剤を使用す
るので、固化または硬化の開始よりも十分に早い時期に
エトリンジャイトが形成され得る。従って、水硬結合剤
と添加剤と廃棄物と水との混合物が、膨張によって生じ
る寸法変化に対応できる十分な可塑性を有し得る。エト
ランジャイトの形成が硬化後に生じると、エトリンジャ
イトが顆粒を破壊する。

【００４８】第２段階の終了後、即ち硬化後に得られた
顆粒に対して、都市廃棄物焼却プラントの煤煙規制に関
する１９９１年６月１２日付けの県知事宛ての環境庁
（Ministre delegue a l'Environnement et a la Preve
ntion des Risques Majeurs）の通達書に記載されたＡ
ＦＮＯＲ標準ＮＦ Ｘ ３１−２１０の浸出試験を以下
の手順で行なう。

【００４９】顆粒を、材料１００ｇあたり水１リットル
の割合の水に１６時間浸漬し、その間に水を３回交換す
る。可溶性分画及び有害成分を分析したとき、残渣１ｋ
ｇあたり、可溶性分画が５％、水銀、カドミウム、鉛、
ヒ素、銅、総有機炭素、及び塩素イオンが夫々、０.２
ｍｇ、１ｍｇ、６ｍｇ、２ｍｇ、２０ｍｇ、４００ｍｇ
及び１０ｇ以上になってはならない。

【００５０】本発明方法の第２段階の終了後に得られた
顆粒が以下の組成（総重量に対する重量％）：ＳｉＯ₂
１５％〜４５％、Ａｌ₂Ｏ₃ ９％〜２６％、Ｆｅ₂Ｏ₃
０.５％〜１０％、ＣａＯ ９％〜５３％、ＭｇＯ
１％〜７％、Ｎａ₂Ｏ ０.５％〜６％、Ｋ₂Ｏ ０.３％
〜６％、硫酸塩 ２％〜１０％、Ｃｌ ０.５％〜６
％、を有し、更に、処理残渣１ｋｇあたり３,０００〜
１００,０００ｍｇの割合の微量元素を以下の重量組
成：Ｚｎ ４０〜７０％、Ｐｂ １〜３０％、Ｃｕ ０
〜５％、Ｓｎ １〜５％、Ｂａ ０.５〜９.５２％、Ｃ
ｄ ０.５〜２％、全Ｃｒ ０.５〜２％、Ｎｉ ０.２
〜１％、Ｃｏ ０.１〜１％、Ａｇ ０.２〜１％、Ｈｇ
０.０１〜０.０５％、Ａｓ ０.２４〜０.４％、Ｍｎ
０.５〜６％、Ｔｉ ５〜２０％、Ｓｅ ０.０１〜
０.１０％、Ｂｅ ０.０１〜０.１％、Ｖ０.１〜１％、
Ｆ ０.０１〜０.２０％で含有しているときに本発明の
目的が最適に達成される。

【００５１】この場合、（ＡＦＮＯＲ標準Ａ ０３−１
５０に従って）ＶＩＣＫＥＲＳ法で測定した耐針入性
（硬度）は２０ｋｇ／ｃｍ²（２ＭＰａ）よりも大き
く、圧縮強度は５０ｋｇ／ｃｍ²（５ＭＰａ）よりも大
きいことが観察される。これらの強度は、水硬反応が正
常に進行したことを示す。これらの強度の高い値は、浸
出試験の十分な価値を確認しないまでも示唆する。

【００５２】顆粒の使途、特に投棄処分地の規則次第で
は、環境に有害な成分を顆粒の内部に固定するだけでは
十分でない。

【００５３】この場合には、第３段階で顆粒をセメント
ペーストと混和することによって処理が完了する。焼却
残渣の組成にかかわりなく、本発明によって得られた顆
粒はポルトランドセメントの固化または硬化に対して不
活性である。実際、水硬結合剤及び添加剤の選択によっ
て、ポルトランドセメントの固化または硬化を妨害する
成分、特にイオンの大部分を第２段階で化学的または物
理的に固定し得る。

【００５４】従ってこの第３段階では、セメントペース
トを廃棄物の組成に適応させる必要がない。

【００５５】このため、第２段階の水硬結合剤がスルホ
アルミン酸カルシウムベースのセメントの場合及びアル
ミナセメントベースのセメントペーストしか使用できな
い場合を除いて、第３段階のセメントペーストを任意の
セメントから調製し得る。しかしながら、ポルトランド
セメントは短期的にも長期的にも高レベルの機械的強度
を経済的に得ることができるのでポルトランドセメント
を選択するのが好ましい。

【００５６】この第３段階で顆粒を不透過性マトリック
スに混和することによって、第２段階で固定されなかっ
たイオンが物理的に完全に固定される。このためには、
顆粒を完全にコーティングすべく必要十分量のセメント
ペーストに顆粒を混和する。

【００５７】セメントペーストは、可塑剤または減水用
可塑剤のような混和剤を含有し得る。セメントペースト
はまた、ヒュームドシリカまたは充填剤のような約１０
０μｍ以下の平均寸法を有する混和剤を含有し得る。有
害成分の拡散に対して有効な緻密マトリックスの形態の
物理的バリヤーを形成させるためには、１００μｍを上
回る平均寸法を有する粒子は使用しないほうがよい。

【００５８】このように、低多孔度の不透過性マトリッ
クスによって形成された拡散バリヤーは、重金属、塩素
及びその他の環境に有害な物質をトラップする。本発明
の第１段階及び第２段階の処理を行なう結果として、こ
のような高性能のセメントマトリックスが得られる。

【００５９】このようなセメントペーストの混練、固化
及び硬化の条件としては、低多孔度及び低透過性のコン
クリートが得られる条件が有利である。従って、セメン
トペースト中の水とセメントとの質量比は一般に０.３
〜０.７の範囲である。

【００６０】同じ目的で、顆粒とペーストとの重量比
は、特に顆粒の粒度分布に基づいて公知の方法で決定す
る。

【００６１】得られたコンクリートの耐浸出性は、前出
の通達書に規定された値よりも優れている。

【００６２】第３段階の終了後に得られたコンクリート
は、１ＭＰａ〜５ＭＰａ、ときには５ＭＰａを上回る高
い圧縮強度を有する。

【００６３】以下の表は、本発明の種々の実施例を示
す。結合剤の水和によって低多孔度及び低透過性の顆粒
を与えるような適当な水硬結合剤及び添加剤の種類を得
られた分析結果に従ってまとめたものである。

【００６４】この表はまた、顆粒の耐浸出性を強化する
ための第３段階の必要が生じたときに、顆粒をコーティ
ングするための適当なセメントペーストの種類も示して
いる

【００６５】。

【表２】 非限定的な以下の実施例によって本発明がさらに十分に
理解されよう。

【００６６】実施例において： −水硬結合剤の割合は、残渣と結合剤との総量に対する
（添加剤を含む）水硬結合剤の質量％である。

【００６７】−添加剤の割合は、水硬結合剤と添加剤と
の総量に対する添加剤の質量％である。

【００６８】−水の割合は、水硬結合剤と添加剤との総
量に対する水の質量％である。

【００６９】実施例１ 乾式方法で得られた家庭ごみの焼却残渣（煤煙または
灰）は残渣１ｋｇあたり、５,２００ｍｇのＰｂと３６
０ｍｇのＣｄと６０ｍｇのＨｇと２,５００ｍｇのＺｎ
と７０,０００ｍｇの塩素と有機物とを含む。標準浸出
試験（ＡＮＦＯＲ標準Ｘ ３１−２１０）によれば、可
溶性分画は前出の標準通りの２５％であり、溶解率（３
回の浸出の合計）は処理済み残渣１ｋｇあたり、Ｐｂが
５ｍｇ、Ｃｄが３ｍｇ、Ｈｇが６ｍｇ、Ｚｎが３ｍｇ、
塩素が６０,０００ｍｇである。

【００７０】分析の結果、可溶性硫酸塩の含有率が後で
膨潤現象を生じさせるほど高くないこと、及びイオンの
総合的作用が遅延作用であることが判明したので、残渣
をポルトランドセメント（５０％のポルトランドセメン
トと５０％の残渣）と混合し、アルミン酸カルシウムベ
ースの硬化促進剤（アルミナセメント３０％、アルミナ
セメントの鉱物学的組成：５０％のアルミン酸モノカル
シウム、１０％のヘプタアルミン酸ドデカルシウム即ち
Ｃ１２Ａ７、３０％のアルミノフェライトカルシウム）
と混合し、次いで１５％の水と混合する。

【００７１】この混合によって得られた顆粒を空気中で
硬化させ、ＡＦＮＯＲ標準Ａ ０３−１５０によって
（ＶＩＣＫＥＲＳ法で）耐針入性を測定すると、顆粒の
外部で３７.２ｋｇ／ｃｍ²、内部では３２.２ｋｇ／ｃ
ｍ²であった。これらの値は、水硬反応が正常に進行し
たことを示すが、顆粒の浸出試験は、塩素の溶解度が２
０００ｍｇ／リットルであることを示した。従って以後
の処理段階が必要である。

【００７２】顆粒を中性充填剤の機能を果たすセメント
マトリックスに混和して安定させる。セメントの量は、
すべての顆粒をコーティングするための必要量であり、
生成される材料１ｍ³あたり１５０ｋｇである。

【００７３】このようにして形成されたブロックの２日
後の圧縮強度は１２０ｋｇ／ｃｍ²である。４ｃｍ×４
ｃｍ×８ｃｍのプリズムに対して修正したＡＦＮＯＲ標
準Ｘ３１−２１０の浸出試験を行なうと、可溶性分画は
５％未満、抽出率は分析装置の検出限度よりも小さい。
マトリックス内の塩素イオンの拡散係数は、２０℃で２
５５,５００×１０^-9ｃｍ²／秒であり、３０℃で４２
８,４００×１０^-9ｃｍ²／秒である。これらの測定値
は、拡散セルの方法によって得られた。拡散セルをサン
プル（直径５０ｍｍ及び厚み５ｍｍの円板）で仕切って
２室に分ける。一方の室に飽和石灰溶液を入れ、他方の
室に塩化ナトリウムを添加した飽和石灰溶液を入れる。
サンプルを定期的に採取し、塩素を分析して、所与のサ
ンプルを透過した塩素の拡散係数を決定し得る。

【００７４】実施例２ 乾式方法で得られた家庭ごみの焼却残渣（煤煙）を分析
する。

【００７５】これらの化学的組成は実施例１の煤煙の化
学的組成と同様である。可溶性硫酸塩の含有率は、後で
膨潤を生じさせるほど高くない。また、イオンの総合的
作用は遅延作用である。煤煙を化学組成：ＳｉＯ₂＝２
１.８％、ＣａＯ＝６６.６％、Ａｌ₂Ｏ₃＝６.２５％、
Ｆｅ₂Ｏ₃＝２.３％、ＭｇＯ＝１.１％、硫酸塩＝３.５
％、Ｋ₂Ｏ＝０.４０％、Ｎａ₂Ｏ＝０.０７％、ＴｉＯ₂
＝０.３１％、Ｍｎ₂Ｏ₃＝０.０４％、Ｐ₂Ｏ₅＝０.１０
％を有するポルトランドセメント、アルミン酸カルシウ
ムベースの硬化促進剤（実施例１で使用したものと同様
の鉱物学的組成のアルミナセメント３０％）、及び１５
％の水と混合する。

【００７６】気硬後の粒子は平均耐針入性３５ｋｇ／ｃ
ｍ²（ＡＦＮＯＲ標準Ａ ０３−１５０）を有してい
る。これらの値は、セメントの水和が正常に進行したこ
とを示す。しかしながら、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）
法によって測定した浸出試験は、溶液中に塩素イオンが
まだ存在しており（３,０００ｍｇ／リットル）、従っ
て十分ではないことを示す。

【００７７】次に、不活性充填剤の機能を果たすセメン
トマトリックスに顆粒を混和して安定させる。このセメ
ントマトリックスは、最終製品１ｍ³あたり１５６ｋｇ
のポルトランドセメントを含み、水とセメントとの割合
は０.６９に等しい。

【００７８】得られたコンクリートの透過性は実施例１
に記載の測定処理条件で８×１０^-12ｍ／秒である。４
ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍのプリズムに対して修正したＡＦ
ＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１０の塩析試験を行なうと、可
溶性分画は５％未満であり、抽出率は分析装置の検出限
度よりも小さい。

【００７９】実施例３ 乾式方法で得られた家庭ごみの焼却残渣（煤煙）を分析
する。

【００８０】これらの化学的組成は実施例１の煤煙の化
学的組成と同様である。可溶性硫酸塩の含有率は、後で
膨潤を生じさせるほど高くない。また、イオンの総合的
作用は遅延作用である。煤煙をポルトランドセメント
（３５％）、アルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤
（１５％）と混合し、次いで１５％の水と共に造粒す
る。

【００８１】気硬後の顆粒は平均耐針入性３５ｋｇ／ｃ
ｍ²（ＡＦＮＯＲ標準Ａ ０３−１５０）を有し、以下
の化学組成（重量％）：ＳｉＯ₂＝２２.３％、Ａｌ₂Ｏ₃
＝２１.６６％、Ｆｅ₂Ｏ₃＝６.７４％、ＣａＯ＝３３.
４５％、ＭｇＯ＝３.１５％、Ｎａ₂Ｏ＝２.２５％、Ｋ₂
Ｏ＝１.８５％、硫酸塩＝４.０２％、Ｃｌ＝２.５％を
有し、顆粒１ｋｇあたりのｍｇでＺｎ＝９１２４、Ｐｂ
＝３５５３、Ｃｕ＝４０６、Ｓｎ＝８２０、Ｂａ＝１５
１２、Ｃｄ＝１５０、総Ｃｒ＝２５０、Ｎｉ＝５０、Ｃ
ｏ＝１７、Ａｇ＝１７０、Ｈｇ＝４、Ａｓ＝３９、Ｍｎ
＝７５０、Ｔｉ＝３５００、Ｓｅ＝８、Ｂｅ＝１３、Ｖ
＝５０、Ｆ＝６３を含む。

【００８２】高い耐針入性は、水和反応が正常に進行し
たことを示すが、顆粒に対する浸出試験では、顆粒がま
だ十分な品質でなく、第３段階で処理する必要があるこ
とを示す。

【００８３】従って、顆粒が骨材の機能を果たすように
顆粒をコンクリートに混和して安定させる。セメントの
量は、すべての顆粒をコーティングするために必要な量
である。この量は、コンクリート１ｍ³あたりポルトラ
ンドセメント１５６ｋｇであり、水とセメントとの割合
は０.６９に等しい。

【００８４】得られたコンクリートの透過性は８×１０
^-12ｍ／秒である。４ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サ
ンプルに対して修正したＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１
０の塩析試験を行なうと、可溶性分画は５％未満であ
り、抽出率は分析装置の検出限度よりも低い。

【００８５】実施例４ 乾式方法で得られた家庭ごみの焼却煤煙を分析する。

【００８６】これらの化学的組成は、可溶性硫酸塩の含
有率が後で材料の膨潤を生じさせるほど十分に高いこと
及び水溶性イオンの総合的作用が遅延作用であることを
示す。煤煙にポルトランドセメントクリンカー（５０
％）を、アルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤（２
０％）と共に添加し、次いで１５％の水と共に造粒す
る。３時間で硬化する。

【００８７】顆粒は以下の化学組成（重量％）：ＳｉＯ
₂＝２６.８％、Ａｌ₂Ｏ₃＝１２.３％、Ｆｅ₂Ｏ₃＝３.２
２％、ＣａＯ＝３９.６％、ＭｇＯ＝３.４３％、Ｎａ₂
Ｏ＝２.３２％、Ｋ₂Ｏ＝２.１％、硫酸塩＝４.１２％、
Ｃｌ＝２.４９％を有し、顆粒１ｋｇあたりのｍｇで示
すと、Ｚｎ＝９,２００、Ｐｂ＝３５５、Ｃｕ＝２０
６、Ｓｎ＝８２０、Ｂａ＝１,７１２、Ｃｄ＝１５０、
総Ｃｒ＝２００、Ｎｉ＝５０、Ｃｏ＝１７、Ａｇ＝１７
０、Ｈｇ＝４、Ａｓ＝４０、Ｍｎ＝７００、Ｔｉ＝３,
０００、Ｓｅ＝８、Ｂｅ＝１０、Ｖ＝５０、Ｆ＝６３で
ある。

【００８８】顆粒の耐浸出性が不十分なので、１ｍ³あ
たり２２３ｋｇのセメントを含むセメントスリップに顆
粒を混和してコーティングする。

【００８９】透過性は２８×１０^-12ｍ／秒である。４
ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サンプルに対して修正し
たＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なう
と、可溶性分画は５％未満であり、抽出率は分析装置の
検出限度よりも低い。

【００９０】実施例５ スラグ、家庭ごみ焼却残渣は、ｄｅｆｅｒｉｓａｔｉｏ
ｎ後に酸化ケイ素（５５％）、酸化アルミニウム（６
％）、酸化カルシウム（１２％）、酸化ナトリウム（８
％）を含有し、且つ種々の微量元素（Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、を夫々０.２％、０.０１％、０.５
％、０.３％、０.２％）を含有しており、分析後に、可
溶性硫酸塩の含有率が低いこと及び総合的に遅延作用を
有することを示す。

【００９１】残渣対セメント７０％対３０％の割合で残
渣をポルトランドセメントと混合する。実施例１と同様
のアルミン酸カルシウムベースのセメントを結合剤に対
して３０％の割合で添加する。

【００９２】造粒及び硬化後に、得られた顆粒の圧縮強
度は１０ＭＰａである。

【００９３】しかしながら、耐浸出性は十分でないの
で、低多孔度のポルトランドセメントベースのマトリッ
クス（セメント１５０ｋｇ／ｍ³）でコーティングす
る。

【００９４】実施例６ 実施例５と同様の組成を有するスラグ、家庭ごみの焼却
残渣をギ酸ナトリウムベースの促進剤（１％）の存在下
にポルトランドセメント（５０％）と共に造粒する。

【００９５】十分に硬化（１０ＭＰａ）後に顆粒を分析
する。顆粒は以下の化学組成（重量％）：ＳｉＯ₂＝３
８.５％、Ａｌ₂Ｏ₃＝５.９％、Ｆｅ₂Ｏ₃＝６.１％、Ｃ
ａＯ＝３８.６％、ＭｇＯ＝１.５４％、Ｎａ₂Ｏ＝４.０
９％、Ｋ₂Ｏ＝０.９６％、硫酸塩＝３.１７％、Ｃｌ＝
０.２％を有し、顆粒１ｋｇあたりのｍｇで示すと、Ｚ
ｎ＝１００、Ｐｂ＝３５、Ｃｕ＝１、Ｓｎ＝３０、Ｂａ
＝１,８１２、Ｃｄ＝１５０、総Ｃｒ＝２０、Ｎｉ＝５
５、Ｃｏ＝１７、Ａｇ＝１８０、Ｈｇ＝４、Ａｓ＝８
５、Ｍｎ＝７００、Ｔｉ＝１,２００、Ｓｅ＝８、Ｂｅ
＝１０、Ｖ＝５０、Ｆ＝１２５である。

【００９６】顆粒の耐浸出性が不十分なので、低多孔度
のポルトランドセメントベースのマトリックス（セメン
ト１５０ｋｇ／ｍ³）でコーティングする。

【００９７】実施例７ 乾式方法で得られた実施例１と同様の組成の家庭ごみの
焼却煤煙に、スルホアルミン酸カルシウムベースの結合
剤を混合物の総重量に対して結合剤が５０％となる割合
で添加する。

【００９８】気硬後の粒子は平均３５ｋｇ／ｃｍ²の耐
針入性を有している。

【００９９】次にアルミン酸カルシウムベースのセメン
トマトリックスに粒子を混和して安定させる。４ｃｍ×
４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サンプルに対して修正したＡＦ
ＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なうと、可溶
性分画は５％未満であり、抽出率は分析装置の検出限度
よりも低い。

【０１００】実施例８ 乾式方法で得られた家庭ごみの焼却煤煙を分析する。

【０１０１】その化学的組成は実施例１の煤煙と同様で
ある。

【０１０２】可溶性硫酸塩の含有率は後で膨潤を生じさ
せるほど十分に高くないこと及びイオンの総合的作用は
遅延作用であることから、煤煙にスルホアルミン酸カル
シウムベースの結合剤（５０％）を添加し、次いで１
３.５％の水と共に造粒する。気硬後の粒子は３５ｋｇ
／ｃｍ²の平均耐針入性を有している。顆粒は以下の化
学組成（重量％）：ＳｉＯ₂＝２１.５５％、Ａｌ₂Ｏ₃＝
２２.４８％、Ｆｅ₂Ｏ₃＝２.２７％、ＣａＯ＝３４.６
％、ＭｇＯ＝２.８８％、Ｎａ₂Ｏ＝２.１７％、Ｋ₂Ｏ＝
１.６％、硫酸塩＝１０.１７％、Ｃｌ＝２.４９％を有
し、顆粒１ｋｇあたりのｍｇで示すとＺｎ＝９,５０
０、Ｐｂ＝３,５００、Ｃｕ＝１０６、Ｓｎ＝１,０２
０、Ｂａ＝１,８１２、Ｃｄ＝１５０、総Ｃｒ＝２０
０、Ｎｉ＝５５、Ｃｏ＝１７、Ａｇ＝１８０、Ｈｇ＝
４、Ａｓ＝４０、Ｍｎ＝７００、Ｔｉ＝３,５００、Ｓ
ｅ＝８、Ｂｅ＝１０、Ｖ＝５０、Ｆ＝６３である。

【０１０３】顆粒の耐浸出性が十分ではないため、アル
ミン酸カルシウムベースのセメントマトリックス（使用
量１６０ｋｇ／ｍ³）に顆粒を混和して安定させる。４
ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サンプルに対して修正し
たＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なう
と、可溶性分画は５％未満であり、抽出率は分析装置の
検出限度よりも低い。

【０１０４】実施例９ 半乾式方法で得られた家庭ごみの焼却残渣は、残渣１ｋ
ｇあたり、Ｐｂ＝８,２００ｍｇ、Ｃｄ＝３００ｍｇ、
Ｈｇ＝４５ｍｇ、Ｚｎ＝２,５００ｍｇ、塩素＝１７０,
０００ｍｇ及び有機物を含む。標準浸出試験（ＡＦＮＯ
Ｒ標準Ｘ ３１−２１０）では、可溶性分画が４５％
で、塩析率（３回の浸出の合計）は残渣１ｋｇあたりＰ
ｂ＝７ｍｇ、Ｃｄ＝６ｍｇ、Ｈｇ＝６ｍｇ、Ｚｎ＝１０
ｍｇ、塩素＝１６０,０００ｍｇである。

【０１０５】可溶性硫酸塩の含有率が材料の膨潤を生じ
させるほど高くないこと及びイオンの総合的作用が遅延
作用であることから、残渣に、残渣５５％対結合剤４５
％の割合でポルトランドセメントを添加し、更に、アル
ミン酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポルトランドセ
メント８５％対１５％）を添加し、１５％の水で湿潤す
る。空気中で凝集及び硬化させた後、凝塊は３５ｋｇ／
ｃｍ²の平均耐針入性（硬度）を有している。

【０１０６】次いで凝塊が充填剤の機能を果たすように
セメントに混和してコーティングする。２日後の圧縮強
度は１８０ｋｇ／ｃｍ²であり、実施例１に記載の処理
条件で透過性は１３.５％である。４ｃｍ×４ｃｍ×８
ｃｍの角柱状サンプルに対して修正したＡＦＮＯＲ標準
Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なうと、可溶性分画は５
％未満であり、抽出率は分析装置の検出限度よりも低
い。

【０１０７】実施例１０ 半湿式方法で得られた家庭ごみの焼却残渣は、残渣１ｋ
ｇあたり、Ｐｂ＝８,４００ｍｇ、Ｃｄ＝３７０ｍｇ、
Ｈｇ＝３６０ｍｇ、Ｚｎ＝２４,０００ｍｇ、塩素＝１
９０,０００ｍｇ及び有機物を含む。標準浸出試験（Ａ
ＦＮＯＲ標準Ｘ３１−２１０）では、可溶性分画が４３
％で、塩析率（３回の浸出の合計）は残渣１ｋｇあたり
Ｐｂ＝５ｍｇ、Ｃｄ＝３ｍｇ、Ｈｇ＝６ｍｇ、Ｚｎ＝３
ｍｇ、塩素＝６０,０００ｍｇである。

【０１０８】可溶性硫酸塩含有率が後で膨潤を生じさせ
るほど高くないこと及びイオンの総合的作用が遅延作用
であることから、残渣に、残渣５０％対結合剤５０％の
割合でポルトランドセメントを添加し、更に、アルミン
酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポルトランドセメン
ト７５％に対して２５％）を添加し、１３％の水で造粒
する。

【０１０９】気硬後、顆粒は３６ｋｇ／ｃｍ²の平均耐
針入性（硬度）を有している。

【０１１０】しかしながら顆粒の耐浸出性が不十分なの
で、ポルトランドセメントベースのグラウトに混和して
安定させる。２日後の圧縮強度は１５０ｋｇ／ｃｍ²で
ある。４ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サンプルに対し
て修正したＡＦＮＯＲ標準Ｘ３１−２１０塩析試験を行
なうと、可溶性分画は５％未満であり、抽出率は分析装
置の検出限度よりも低い。

【０１１１】実施例１１ 湿式方法で得られた家庭ごみの焼却残渣を本文中では以
後フィルターケークと呼ぶ。これは、残渣１ｋｇあた
り、Ｐｂ＝３,２００ｍｇ、Ｃｄ＝１６０ｍｇ、Ｈｇ＝
３６０ｍｇ、Ｚｎ＝９,５００ｍｇ、塩素＝１０,０００
ｍｇ及び有機物を含む。標準浸出試験（ＡＦＮＯＲ標準
Ｘ ３１−２１０）では、可溶性分画が２０％で、塩析
率（３回の浸出の合計）は残渣１ｋｇあたりＰｂ＝５ｍ
ｇ、Ｃｄ＝０.３ｍｇ、Ｈｇ＝０.６ｍｇ、Ｚｎ＝３ｍ
ｇ、塩素＝１０,０００ｍｇである。

【０１１２】可溶性硫酸塩の含有率が後で膨潤を生じさ
せるほど高くないこと及びイオンの総合的作用が遅延作
用であることから、残渣７０％対結合剤３０％の割合で
残渣にポルトランドセメントを添加し、更に、アルミン
酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポルトランドセメン
ト７０％対３０％）を添加し、１０％の水と共に造粒す
る。硬化後の顆粒は３６ｋｇ／ｃｍ²の耐針入性を有し
ている。

【０１１３】顆粒の耐浸出性は不十分なので、顆粒が充
填剤として機能するように顆粒をポルトランドセメント
ベースのマトリックスに混和して安定させる。２日後の
圧縮強度は１００ｋｇ／ｃｍ²である。４ｃｍ×４ｃｍ
×８ｃｍの角柱状サンプルに対して修正したＡＦＮＯＲ
標準Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なうと、可溶性分画
は５％未満であり、抽出率は分析装置の検出限度よりも
低い。

【０１１４】実施例１２ 実施例１１と同様の特性を有するフィルターケークにポ
ルトランドセメント（残渣７０％対セメント３０％）と
アルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポルトラン
ドセメント７０％に対して３０％）を添加し、次いで１
０％の水と共に押出して、長さ約５ｃｍの円柱状サンプ
ルを裁断する。

【０１１５】硬化後の円柱状サンプルは、３０ｋｇ／ｃ
ｍ²の耐針入性を有するが、浸出試験の結果は十分でな
い。

【０１１６】従って、ポルトランドセメントベースのコ
ンクリート（使用量１５６ｋｇ／ｍ³）に混和して安定
させる。１日後のコンクリートの圧縮強度は１００ｋｇ
／ｃｍ²である。４ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サン
プルに対して修正したＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１０
塩析試験を行なうと、可溶性分画は５％未満であり、抽
出率は分析装置の検出限度よりも低い。

【０１１７】実施例１３ フィルターケークは、ケーク１ｋｇあたり、Ｐｂ＝３,
２００ｍｇ、Ｃｄ＝１６０ｍｇ、Ｈｇ＝３６０ｍｇ、Ｚ
ｎ＝９,５００ｍｇ、塩素＝１０,０００ｍｇ及び有機物
を含む。標準浸出試験（ＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１
０）では、可溶性分画が２０％であり、塩析率（３回の
浸出の合計）は残渣１ｋｇあたりＰｂ＝５ｍｇ、Ｃｄ＝
０.３ｍｇ、Ｈｇ＝０.６ｍｇ、Ｚｎ＝３ｍｇ、塩素＝１
０,０００ｍｇである。

【０１１８】可溶性硫酸塩の含有率が後で膨潤を生じさ
せるほど高くないこと及びイオンの総合的作用が遅延作
用であることから、フィルターケークに、残渣７０％対
結合剤３０％の割合でポルトランドセメントを添加し、
更に、アルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポル
トランドセメント７０％に対して３０％）を添加し、１
０％の水と共に造粒する。

【０１１９】硬化後の顆粒の耐浸出性は不十分なので、
セメントマトリックスに混和して埋封する。セメントマ
トリックスは、ポルトランドセメント（１００ｋｇ／ｃ
ｍ³）と砂（粒度１００μｍ未満）と空気同伴物質（セ
メントと砂との混合物の１％）とから成る。４ｃｍ×４
ｃｍ×８ｃｍの角柱状サンプルに対して修正したＡＦＮ
ＯＲ標準Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なうと、可溶性
分画は５％未満であり、抽出率は分析装置の検出限度よ
りも低い。

【０１２０】実施例１４ 実施例１１と同様の特性を有するフィルターケークを分
析する。可溶性硫酸塩の含有率が材料の膨潤を生じさせ
るほど十分に高くないこと及びイオンの総合的作用が遅
延作用であることから、ケークにポルトランドセメント
（残渣７０％対セメント３０％）とアルミン酸カルシウ
ムベースの硬化促進剤（ポルトランドセメント７０％に
対して３０％）とを添加し、次いで１０％の水と共に造
粒する。

【０１２１】硬化後の顆粒は十分な耐浸出性を有してい
ないので、ヒュームドシリカと可塑剤（メラミン）とを
含む極めて高性能のコンクリートに混和して安定させ
る。水銀多孔計を用い従来の方法で測定した多孔度は１
２％であり、透過性は２８×１０^-12ｍ／秒である。４
ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サンプルに対して修正し
たＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なう
と、可溶性分画は５％未満であり、抽出率は分析装置の
検出限度よりも低い。

【０１２２】実施例１５ 実施例１１と同様の特性を有するフィルターケークにポ
ルトランドセメント（残渣７０％対セメント３０％）と
アルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポルトラン
ドセメント７０％に対して３０％）を添加し、次いで１
０％の水と共に造粒する。顆粒をオートクレーブに通し
て硬化させる。

【０１２３】硬化後の顆粒は十分な耐浸出性を有してい
ないので、ヒュームドシリカ（結合剤に対して１０％）
と可塑剤（結合剤に対して１％）とを含む極めて高性能
のポルトランドセメントマトリックスに混和して安定さ
せる。多孔度は１２％であり、透過性は２８×１０^-12
ｍ／秒である。４ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サンプ
ルに対して修正したＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１０塩
析試験を行なうと、可溶性分画は５％未満であり、抽出
率は分析装置の検出限度よりも低い。

【０１２４】実施例１６ 実施例１１と同様の特性を有するフィルターケークにポ
ルトランドセメント（残渣５０％対セメント５０％）と
アルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポルトラン
ドセメント７０％に対して３０％）を添加し、次いで１
０％の水と共に造粒する。得られた顆粒をオーブンで乾
留することによって硬化させる。

【０１２５】硬化後の顆粒を、ヒュームドシリカ（結合
剤に対して８％）とリグノスルホネートベースの可塑剤
（結合剤に対して１％）とを含む極めて高性能のコンク
リートに混和して安定させる。多孔度は１３％であり、
透過性は２５×１０^-12ｍ／秒である。４ｃｍ×４ｃｍ
×８ｃｍの角柱状サンプルに対して修正したＡＦＮＯＲ
標準Ｘ ３１−２１０塩析試験を行なうと、可溶性分画
は５％未満であり、抽出率は分析装置の検出限度よりも
低い。

【０１２６】実施例１７ 実施例１１と同様の特性を有するフィルターケークにポ
ルトランドセメント（残渣７０％対セメント３０％）と
アルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤（ポルトラン
ドセメント７０％に対して３０％）を添加し、次いで１
０％の水を加えて凝集させ、凝塊を空気中に保管するこ
とによって硬化させる。

【０１２７】硬化後の凝塊は十分な耐浸出性を有してい
ないので、ポルトランドセメントベースのグラウトに混
和して安定させる。４ｃｍ×４ｃｍ×８ｃｍの角柱状サ
ンプルに対して修正したＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２１
０塩析試験を行なうと、可溶性分画は５％未満であり、
抽出率は分析装置の検出限度よりも低い。

【０１２８】実施例１８ 乾式方法から得られた煤煙は、煤煙１ｋｇあたり、Ｐｂ
＝２,０００ｍｇ、Ｃｄ＝１００ｍｇ、Ｈｇ＝９ｍｇ、
Ｚｎ＝７,５００ｍｇ、塩素＝２０,０００ｍｇ及び有機
物を含む。標準浸出試験（ＡＦＮＯＲ標準Ｘ ３１−２
１０）では、可溶性分画が２５％であり、塩析率（３回
の浸出の合計）は処理残渣１ｋｇあたりＰｂ＝２００ｍ
ｇ、Ｃｄ＝３ｍｇ、Ｈｇ＝０.６ｍｇ、Ｚｎ＝２３０ｍ
ｇ、塩素＝１５,０００ｍｇである。

【０１２９】可溶性硫酸塩の含有率が後で膨潤を生じさ
せるほど高くないこと及びイオンの総合的作用が遅延作
用であることから、煤煙に、ポルトランドセメント（６
５％）及びアルミン酸カルシウムベースの硬化促進剤
（溶融セメントの３０％）を添加し、１５％の水と混合
して造粒する。

【０１３０】気硬後の顆粒の耐針入性は３５ｋｇ／ｃｍ
²である。粒子試験では、可溶性分画が４％未満であ
り、抽出率は装置の検出限度よりも小さい。

【０１３１】従って第３段階は不要であり、顆粒は付加
的処理を与えずに投棄処分し得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベノワ・ケスレー フランス国、26200・モントウリマール、 リユ・サユ・２ (72)発明者 ベルナール・ロバン フランス国、07400・バルビネール、レ・ レイノー（番地なし) (72)発明者 ベルナール・ジエジユ フランス国、07350・クリユア、レ・ミユ ール（番地なし)

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 都市廃棄物または産業廃棄物の焼却残渣
   の処理方法であって、 前記焼却残渣中の水溶性硫酸塩の含有率を決定し、且つ
   ポルトランドセメントの固化または硬化を妨害し得る水
   溶性イオンの総合的作用が遅延または促進のいずれであ
   るかを決定するために前記焼却残渣を化学的に分析する
   第１段階と、 都市廃棄物または産業廃棄物の焼却残渣を水、水硬結合
   剤及び添加剤と共に混合または粉砕し、得られた混合物
   を水と共に造粒し、顆粒を硬化させる第２段階とを含
   み、 前記水硬結合剤及び前記添加剤の種類及び割合を、ポル
   トランドセメントの固化または硬化を妨害し得る廃棄物
   中の成分を物理的及び／または化学的に中和させ、同時
   に低多孔度及び低透過性を有する顆粒が得られるように
   選択することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 水と残渣との質量比を約１０にして残渣
   を水に浸漬させることによって得られた溶液が硫酸塩で
   飽和しているときは、第２段階の水硬結合剤が粉砕クリ
   ンカーであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 １００ｇの残渣を１リットルの水に浸漬
   させることによって得られた溶液が硫酸塩で飽和してい
   ないときは、第２段階の水硬結合剤が、ポルトランドセ
   メント、マグネシアセメント、アルミナセメント、スル
   ホアルミン酸カルシウムベースのセメント、またはこれ
   らのセメントの混合物から成ることを特徴とする請求項
   １に記載の方法。
4. 【請求項４】 可溶性イオンの総合的作用が遅延作用で
   あるときは、添加剤が、トリエタノールアミン、ギ酸カ
   ルシウム、アルミナセメントまたはその他の任意のポル
   トランドセメントの固化もしくは硬化の促進剤から成る
   グループから選択された促進剤または促進剤混合物であ
   ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記
   載の方法。
5. 【請求項５】 可溶性イオンの総合的作用が促進作用で
   あるときは、添加剤が、糖、トリポリリン酸ナトリウ
   ム、カルシウム錯化剤またはその他の任意のポルトラン
   ドセメントの固化もしくは硬化の遅延剤から成るグルー
   プから選択された遅延剤または遅延剤混合物であること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方
   法。
6. 【請求項６】 添加剤がアルミナセメント以外の物質で
   あるときは、添加剤を水硬結合剤の５重量％以下の割合
   で添加し、アルミナセメントであるときは、３０重量％
   未満の割合で添加することを特徴とする請求項１から５
   のいずれか一項に記載の方法。
7. 【請求項７】 第２段階で、水硬結合剤と添加剤との総
   量の１０〜３０質量％の水を添加することを特徴とする
   請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 【請求項８】 添加剤を含む水硬結合剤の含有率が、残
   渣と結合剤との混合物の総量に対して１５％〜７０％、
   好ましくは３０％〜４０％であることを特徴とする請求
   項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 【請求項９】 第２段階中に得られた混合物に対して、
   造粒、ペレット化、押出、凝集または当業者に公知の同
   様の任意の処理を与えることを特徴とする請求項１から
   ８のいずれか一項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 顆粒の硬化を気硬またはその他の任意
    の養生方法によって行なうことを特徴とする請求項１か
    ら９のいずれか一項に記載の方法。
11. 【請求項１１】 更に、セメントペーストに顆粒を混入
    する第３段階を含むことを特徴とする請求項１から１０
    のいずれか一項に記載の方法。
12. 【請求項１２】 第１段階の分析結果に基づく水硬結合
    剤及び添加剤の選択を以下の表： 【表１】 の指示に従って行なうことを特徴とする請求項１から１
    １のいずれか一項に記載の方法。
13. 【請求項１３】 第３段階における水とセメントとの質
    量比が０.３〜０.７であることを特徴とする請求項１１
    または１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 第３段階のセメントペーストが、可塑
    剤もしくは減水用可塑剤のような混和剤及び／またはヒ
    ュームドシリカもしくは充填剤のような約１００μｍ以
    下の平均粒径を有する混和剤を含むことを特徴とする請
    求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 【請求項１５】 請求項１から１０のいずれか一項に記
    載の方法によって製造された顆粒。
16. 【請求項１６】 以下の組成：ＳｉＯ₂ １５％〜４５
    ％、Ａｌ₂Ｏ₃ ９％〜２６％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０.５％〜１
    ０％、ＣａＯ ９％〜５３％、ＭｇＯ １％〜７％、Ｎ
    ａ₂Ｏ ０.５％〜６％、Ｋ₂Ｏ ０.３％〜６％、硫酸塩
    ２％〜１０％、Ｃｌ ０.５％〜６％を有しており、
    更に、処理残渣１ｋｇあたり３,０００〜１００,０００
    ｍｇの割合の微量元素を以下の重量比：Ｚｎ ４０〜７
    ０％、Ｐｂ １〜３０％、Ｃｕ ０〜５％、Ｓｎ １〜
    ５％、Ｂａ ０.５〜９.５２％、Ｃｄ ０.５〜２％、
    全Ｃｒ ０.５〜２％、Ｎｉ ０.２〜１％、Ｃｏ ０.
    １〜１％、Ａｇ ０.２〜１％、Ｈｇ ０.０１〜０.０
    ５％、Ａｓ ０.２４〜０.４％、Ｍｎ ０.５〜６％、
    Ｔｉ ５〜２０％、Ｓｅ ０.０１〜０.１０％、Ｂｅ
    ０.０１〜０.１％、Ｖ ０.１〜１％、Ｆ ０.０１〜
    ０.２０％で含有しており、耐針入性（ＮＦ Ａ ０３
    −１５０規格に従ってＶＩＣＫＥＲＳ法で測定した硬
    度）が２０ｋｇ／ｃｍ²よりも大きく、圧縮強度が５０
    ｋｇ／ｃｍ²よりも大きいことを特徴とする請求項１５
    に記載の顆粒。
17. 【請求項１７】 請求項１１から１４のいずれか一項に
    記載の方法で製造されたコンクリート。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載の顆粒が混和されて
    いることを特徴とする請求項１７に記載のコンクリー
    ト。