JPH07265837A - 産業廃棄物を主原料にした粒状材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】建設汚泥を、使用用途がかなり広く、且つ、取
扱いも極めて容易な粒状材料にすること。 【構成】回転する攪拌混練が混練槽内で所定位置を中心
に回るか、或いは、低速回転する混練槽内の適位置で自
転する適数の混練羽根を配することで攪拌混練する混練
装置を使用し、先ず、建設汚泥を、そのままの状態、或
いは、脱水して所定の含水率に設定し、或いは、必要で
あれば更に適量の水を投入し、前記混練装置の混練槽内
で、前記泥状の産業廃棄物に適量のセメントをバインダ
ーとして投入して加え混練を行い、そこに焼却灰のう
ち、燃えがらと称する粉状の廃棄物を適量打粉として投
入して加え、適宜時間攪拌混練を行うことで細粒状に形
成し、その後この細粒状の材料を養生して、使用用途が
かなり広く、且つ、取扱いも極めて容易な粒状材料に形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建設汚泥と称する水
分を多量に含み粒子の微細な泥状の産業廃棄物を、例え
ば、一般土木建築材料等に使用できる粒状材料とする産
業廃棄物を主原料にした粒状材料の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】建設工事に伴って排出される産業廃棄物
の中で建設汚泥はかなりの割合を占めており、この建設
汚泥は含水率が高く粒子の微細な泥状を呈したものであ
る。

【０００３】そして、この建設汚泥は、建設工事に伴っ
て排出される建設系廃棄物のかなりの割合を占めている
にもかかわらず、建設汚泥以外の建設廃棄物に比して最
終的に産業廃棄物として、単なる埋立て処分、或いは、
海洋投入等の処分がなされている割合が多いのが現状で
ある。

【０００４】その処分にあって、従来は、その建設汚泥
をそのまま天日乾燥したり、或いは、機械的に脱水した
り、或いは、セメント石灰等の固化材を添加して固め、
それを最終処分方法である埋立て処分、或いは、海洋投
入処分している。

【０００５】一方、石炭火力発電所等の石炭焼却炉より
排出される石炭焼却後の残渣物である焼却灰のうち、燃
えがらと称する粉状の廃棄物を利用する方法として、特
公平４−２４３０４号公報にて石炭灰砂の製造方法が提
案されている。この方法は、石炭灰にセメント及び水を
加え、低速で回転する容器内に高速回転する攪拌羽根を
備えた高速混合機で高速混合造粒して、粒径が0.15〜 5
mm程度の石炭灰砂を製造する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、天日乾燥す
る場合には、広大な天日乾燥する場所が必要であると共
に、乾燥時間も長くなる問題点がある。

【０００７】又、機械的脱水の場合、泥状の建設汚泥を
脱水すると、その材料は極微細な粉状材料となってしま
うので、一部が粉塵となったりして使用に際しては手間
がかかってしまう問題点があった。

【０００８】更に、建設汚泥にセメント系、石灰系、高
分子ポリマー系の固化材を添加して固めたものの場合に
は、ある程度の大きさのブロックにし、その後このブロ
ックを砕いて埋立て処分、或いは、海洋投入処分に用い
ており、その用途範囲が極端に狭くなってしまう問題点
があった。しかも、最終的に埋立て処分、或いは、海洋
投入処分となると、それ以上の使い道はなく、その産業
廃棄物の利用機会はほとんどなくなってしまう問題点が
あった。

【０００９】一方、前述した特公平４−２４３０４号公
報にて提案されている石炭灰砂の製造方法は、石炭灰に
セメント及び水を加え、低速で回転する容器内に高速回
転する攪拌羽根を備えた高速混合機で高速混合造粒し
て、粒径が0.15〜 5mm程度の石炭灰砂を製造する方法で
あるから、単に石炭灰をセメント及び水を加えてバイン
ダーとしての役目を果たさせ、粒径が0.15〜 5mm程度の
石炭灰砂を製造するだけであって、単なる粉状物を粒状
物にしているに過ぎず、その材料として廃棄される石炭
灰を利用したものであるがため、前述した建設汚泥をこ
のような方法で粒状物に形成することは不可能であっ
た。

【００１０】そこで、この発明は、上述した問題点等に
鑑み、建設汚泥のと称する水分を多量に含み粒子の微細
な泥状の産業廃棄物を、使用用途がかなり広く、且つ、
取扱いも極めて容易な粒状材料とする産業廃棄物を主原
料にした粒状材料の製造方法の提供を課題として創出さ
れものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、自転する適
数の混練羽根が混練槽内で所定位置を中心に公転するこ
とで攪拌混練するか、或いは、低速回転する混練槽内の
適位置で高速で自転する適数の混練羽根を配することで
攪拌混練する混練装置を使用し、先ず、建設汚泥と称す
る水分を多量に含み粒子の微細な泥状の産業廃棄物を、
そのままの状態、或いは、脱水し、或いは、必要であれ
ば更に適量の水を投入して所定の含水率に設定し、前記
混練装置の混練槽内で、前記泥状の産業廃棄物に適量の
セメント等の固化材をバインダーとして投入して加え混
練を行い、この混練によって得られた泥状の混練材に、
石炭火力発電所等の石炭焼却炉より排出される石炭焼却
後の残渣物である焼却灰のうち、燃えがらと称する粉状
の廃棄物を適量打粉として投入して加え、適宜時間攪拌
混練を行うことで細粒状に形成し、その後この細粒状の
材料を養生して粒状材料を形成したことにより、上述し
た課題を解決するものである。

【００１２】又、特に、上述した構成において、泥状の
産業廃棄物の含水率は35〜55％とし、セメント等の固化
材の投入量は、前記含水率の範囲の建設汚泥に対して 5
〜20％の割合の量とし、燃えがらと称する粉状の廃棄物
の投入量は、建設汚泥に対して15〜30％の割合の量と
し、建設汚泥にセメント等の固化材を投入した状態での
混練条件は、混練羽根の自転速度が 250〜1200回転／分
で60〜 600秒間とし、燃えがらと称する粉状の廃棄物の
投入後の攪拌混練条件は、混練羽根の自転速度が250〜1
800回転／分で15〜 600秒間としたことにより、上述し
た課題を解決するものである。

【００１３】

【作用】この発明に係る産業廃棄物を主原料にした粒状
材料の製造方法は、自転する適数の混練羽根が混練槽内
で所定位置を中心に公転することで攪拌混練するか、或
いは、低速回転する混練槽内の適位置で高速で自転する
適数の混練羽根を配することで攪拌混練する混練装置を
使用する。

【００１４】そして、先ず、建設汚泥と称する水分を多
量に含み粒子の微細な泥状の産業廃棄物を、所定の含水
率となっている場合はそのままの状態で、又、含水率が
大きすぎる場合には脱水して所定の含水率に設定し、
又、含水率が小さい場合には所定の含水率とすべく適量
の水を投入して所定の含水率に設定する。この作業は、
前記混練装置の混練槽内で行っても良く、又、特に、脱
水の場合には、別途配した脱水装置によって行っても良
い。

【００１５】このようにして所定の含水率となっている
泥状の産業廃棄物に適量のセメント等の固化材をバイン
ダーとして投入し加えて混練し、この混練によって得ら
れた混練材に、石炭火力発電所等の石炭焼却炉より排出
される石炭焼却後の残渣物である焼却灰のうち、燃えが
らと称する粉状の廃棄物を適量打粉として投入して適宜
時間攪拌混練する。そうすると、丁度、蕎麦を打つ際
に、蕎麦粉に水を混ぜて捏ねている途中の状態と同じよ
うに、水が最初に混ぜられている部分がある程度大きな
塊となっているが、そこにまだ水が混ぜられていない蕎
麦粉が混ざりあいながら攪拌することで細い粒状の状態
となる打粉の作用を呈する、つまり、バインダーとして
のセメント等の固化材と建設汚泥とを混練することであ
る程度の塊となっているが、そこに前記燃えがらと称す
る粉状の廃棄物が打粉として投入されるので、前記蕎麦
粉に水を混ぜて捏ねている途中の状態と同じような現象
が現出され、それにより細粒状に形成される。

【００１６】そして、その後、この細粒状の粒状材料を
養生して粒状材料が形成されるものである。

【００１７】その場合に、前記混練装置を使用すること
で、自転する適数の混練羽根が混練槽内で所定位置を中
心に公転することで攪拌混練するか、或いは、低速回転
する混練槽内の適位置で高速で自転する適数の混練羽根
を配することで攪拌混練するようになっているから、前
記攪拌混練時に、バインダーとしての固化材と建設汚泥
とを混練することである程度の塊となっている混練材料
を細部まで混練することになり、その時に、打粉として
の前記燃えがらと称する粉状の廃棄物がまんべんなくゆ
きわたるので、ある程度均一な細粒状の粒状材料が得ら
れる。

【００１８】特に、その時の、具体的条件を、泥状の産
業廃棄物の含水率は30〜55％とし、セメントの投入量
は、前記含水率の範囲の泥状の産業廃棄物に対して 5〜
20％の割合の量とし、焼却灰の投入量は、泥状の産業廃
棄物にセメントを投入した状態の全体量に対して 5〜30
％の割合の量とし、泥状の産業廃棄物にセメント投入し
た状態での混練条件は、混練羽根の自転速度が 250〜12
00回転／分で60〜 300秒間とし、焼却灰の投入後の攪拌
混練条件は、混練羽根の自転速度が 250〜 850回転／分
で15〜 300秒間とすることで、各種用途に使用するに最
適な粒状材料が得られる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明すると次の通りである。

【００２０】すなわち、この発明は、自転する適数の混
練羽根が混練槽内で所定位置を中心に公転することで攪
拌混練するか、或いは、低速回転する混練槽内の適位置
で高速で自転する適数の混練羽根を配することで攪拌混
練する混練装置を使用する。この装置は、多種類にわた
って市販されている。

【００２１】そして、先ず、建設汚泥と称する水分を多
量に含み粒子の微細な泥状の産業廃棄物を、所定の含水
率となっている場合はそのままの状態で、又、含水率が
大きすぎる場合には脱水して所定の含水率に設定し、
又、含水率が小さい場合には所定の含水率とすべく適量
の水を投入して所定の含水率に設定する。この作業は、
前記混練装置の混練槽内で行っても良く、又、特に、脱
水の場合には、別途配した脱水装置によって行っても良
い。

【００２２】ここで、建設汚泥とは、地下鉄工事等で排
出される含水率が高い粒子の微細な泥状物をいうもので
あり、運搬途上ゆり返しによって流動化するものも建設
汚泥と称するものである。そして、この建設汚泥は、前
述したように、粒子が微細であるがため、一般土砂と同
程度の含水率であっても泥状を呈する場合が多く確認さ
れ、泥状を呈さない状態であっても攪拌混練を行うこと
で泥状（ケーキ状）となる物理的性質を有し、この物理
的性質を押え込むには、機械脱水、熱乾燥等が考えられ
るが、コストアップにつながるものであり、又、中間処
理目的でセメント等の固化材を加えたとしても攪拌混練
することで以前よりも泥状を呈する性質があり、前述し
た固化材を加えることで流動性をなくそうとする目的を
阻害する性質でもある。

【００２３】この泥状の建設汚泥に、適量のセメント等
の固化材をバインダーとして投入し加えて混練し、この
混練によって得られた混練材に石炭火力発電所等の石炭
焼却炉より排出される石炭焼却後の残渣物である焼却灰
のうち、燃えがらと称する粉状の廃棄物としての焼却灰
（フライアッシュ）を適量打粉として投入して適宜時間
攪拌混練する。

【００２４】そうすると、丁度、蕎麦を打つ時と同じよ
うに、バインダーとしてのセメント等の固化材と泥状の
産業廃棄物とを混練することである程度の塊となってい
るが、そこに焼却灰が打粉として投入されるので細粒状
に形成される。ここで、固化材は、セメント以外であっ
てもバインダーとしての役目を果たすものであればどの
ようなものでも良い。

【００２５】そして、その後、この細粒状の粒状材料を
養生して粒状材料が形成されるものである。

【００２６】その場合に、前記混練装置を使用すること
で、自転する適数の混練羽根が混練槽内で所定位置を中
心に公転することで攪拌混練するか、或いは、低速回転
する混練槽内の適位置で高速で自転する適数の混練羽根
を配することで攪拌混練するようになっているから、前
記攪拌混練時に、バインダーとしてのセメント等の固化
材と泥状の産業廃棄物とを混練することである程度の塊
となっている混練材料を細部まで混練することになり、
その時に、打粉としての焼却灰がまんべんなくゆきわた
るので、ある程度均一な細粒状の粒状材料が得られる。

【００２７】そして、その製造方法により得られた具体
的なデータは、表１に示す通りである。

【表１】

【００２８】これらのデータから、特に、その時の、具
体的な最適条件は、泥状の産業廃棄物の含水率は35〜55
％とし、セメント等の固化材の投入量は、前記含水率の
範囲の建設汚泥に対して 5〜20％の割合の量とし、燃え
がらと称する粉状の廃棄物の投入量は、建設汚泥に対し
て15〜30％の割合の量とし、建設汚泥にセメント等の固
化材を投入した状態での混練条件は、混練羽根の自転速
度が 250〜1200回転／分で60〜 600秒間とし、燃えがら
と称する粉状の廃棄物の投入後の攪拌混練条件は、混練
羽根の自転速度が 250〜1800回転／分で15〜 600秒間と
することが好ましく、これによって各種用途に使用する
に最適な粒状材料が得られる。ただ、これらの具体的な
条件にあっては、それぞれの前記条件数値の 1％程度の
範囲外の数値までは含むものとする。

【００２９】ここで、前記焼却灰を打粉として投入しな
い場合のデータは、表２に示す通りである。

【表２】

【００３０】このデータを見ても明らかなように、前述
した各条件外であると細粒状の粒状材料が得られず、特
に、焼却灰を打粉として投入しない場合には、細粒状の
粒状材料が全く得られなかった。

【００３１】尚、この発明は、前述した実施例に限定さ
れることがないことは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】このように形成されたこの発明は、自転
する適数の混練羽根が混練槽内で所定位置を中心に公転
することで攪拌混練するか、或いは、低速回転する混練
槽内の適位置で高速で自転する適数の混練羽根を配する
ことで攪拌混練する混練装置を使用し、先ず、建設汚泥
と称する水分を多量に含み粒子の微細な泥状の産業廃棄
物を、そのままの状態、或いは、脱水し、或いは、必要
であれば更に適量の水を投入して所定の含水率に設定
し、前記混練装置の混練槽内で、前記泥状の産業廃棄物
に適量のセメント等の固化材をバインダーとして投入し
て加え混練を行い、この混練によって得られた泥状の混
練材に、石炭火力発電所等の石炭焼却炉より排出される
石炭焼却後の残渣物である焼却灰のうち、燃えがらと称
する粉状の廃棄物を適量打粉として投入して加え、適宜
時間攪拌混練を行うことで細粒状に形成し、その後この
細粒状の材料を養生して粒状材料を形成したことによ
り、丁度、蕎麦を打つ際に、蕎麦粉に水を混ぜて捏ねて
いる途中の状態と同じようになる。

【００３３】すなわち、水が最初に混ぜられている部分
がある程度大きな塊となっているが、そこにまだ水が混
ぜられていない蕎麦粉が混ざりあいながら攪拌すること
で細い粒状の状態となる。つまり、バインダーとしての
セメント等の固化材と泥状の産業廃棄物としての建設汚
泥とを混練することである程度の塊となっているが、そ
こに燃えがらと称する粉状の廃棄物が打粉として投入さ
れるので、前記蕎麦粉に水を混ぜて捏ねている途中の状
態と同じような現象が現出され、それにより細粒状に形
成することができる。

【００３４】そして、その後、この細粒状の粒状材料を
養生して粒状材料が形成されるものである。

【００３５】その場合に、前記混練装置を使用すること
で、自転する適数の混練羽根が混練槽内で所定位置を中
心に公転することで攪拌混練するか、或いは、低速回転
する混練槽内の適位置で高速で自転する適数の混練羽根
を配することで攪拌混練するようになっているから、前
記攪拌混練時に、バインダーとしてのセメント等の固化
材と泥状の建設汚泥とを混練することである程度の塊と
なっている混練材料を細部まで混練することになり、そ
の時に、打粉としての前記燃えがらと称する粉状の廃棄
物がまんべんなくゆきわたるので、ある程度均一な細粒
状の粒状材料を得ることができる。

【００３６】そして、特に、その時の、具体的条件を、
泥状の産業廃棄物の含水率は35〜55％とし、セメント等
の固化材の投入量は、前記含水率の範囲の建設汚泥に対
して5〜20％の割合の量とし、燃えがらと称する粉状の
廃棄物の投入量は、建設汚泥に対して15〜30％の割合の
量とし、建設汚泥にセメント等の固化材を投入した状態
での混練条件は、混練羽根の自転速度が 250〜1200回転
／分で60〜 600秒間とし、燃えがらと称する粉状の廃棄
物の投入後の攪拌混練条件は、混練羽根の自転速度が 2
50〜1800回転／分で15〜 600秒間とすることで、各種用
途に使用するに最適な粒状材料が得られるものである。

【００３７】ここで、建設汚泥は、建設現場以外で発生
するものも含み、更には、前述した建設汚泥と同様の性
質を持ったものであれば、どのようなものであっても良
い。

【００３８】このように、この発明によれば、建設汚泥
と称する水分を多量に含み粒子の微細な泥状のものを、
使用用途がかなり広く、且つ、取扱いも極めて容易な粒
状材料に作り替えることができ、それにより、従来のよ
うな埋立て地に投入して処分されたり、或いは、海洋投
入したりするだけの狭い用途だけにとどまらず、道路へ
の敷設、或いは、その他公園等での使用、更には、各家
庭の庭等での使用と広範囲な用途に適用する一般土木建
築材料等に使用できる粒状材料となり、燃えがらと称す
る粉状の産業廃棄物と泥状の産業廃棄物である建設汚泥
との両方を再利用できそのコストも極めて低くなる等の
種々の優れた効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 11/00 １０１ Ｚ Ｃ０４Ｂ 18/08 Ｂ 18/16 Ｅ０２Ｆ 7/00 Ｄ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転する適数の混練羽根が混練槽内で所
   定位置を中心に公転することで攪拌混練するか、或い
   は、低速回転する混練槽内の適位置で高速で自転する適
   数の混練羽根を配することで攪拌混練する混練装置を使
   用し、先ず、建設汚泥と称する水分を多量に含み粒子の
   微細な泥状の産業廃棄物を、そのままの状態、或いは、
   脱水し、或いは、必要であれば更に適量の水を投入して
   所定の含水率に設定し、前記混練装置の混練槽内で、前
   記泥状の産業廃棄物に適量のセメント等の固化材をバイ
   ンダーとして投入して加え混練を行い、この混練によっ
   て得られた泥状の混練材に、石炭火力発電所等の石炭焼
   却炉より排出される石炭焼却後の残渣物である焼却灰の
   うち、燃えがらと称する粉状の廃棄物を適量打粉として
   投入して加え、適宜時間攪拌混練を行うことで細粒状に
   形成し、その後この細粒状の材料を養生して粒状材料を
   形成したことを特徴とする産業廃棄物を主原料にした粒
   状材料の製造方法。
2. 【請求項２】 泥状の産業廃棄物の含水率は35〜55％と
   し、セメント等の固化材の投入量は、前記含水率の範囲
   の建設汚泥に対して 5〜20％の割合の量とし、燃えがら
   と称する粉状の廃棄物の投入量は、建設汚泥に対して15
   〜30％の割合の量とし、建設汚泥にセメント等の固化材
   を投入した状態での混練条件は、混練羽根の自転速度が
   250〜1200回転／分で60〜 600秒間とし、燃えがらと称
   する粉状の廃棄物の投入後の攪拌混練条件は、混練羽根
   の自転速度が 250〜1800回転／分で15〜 600秒間とした
   請求項１記載の産業廃棄物を主原料にした粒状材料の製
   造方法。