JPH07305827A - 焼却灰の固化処理方法 - Google Patents
焼却灰の固化処理方法Info
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- JPH07305827A JPH07305827A JP13236594A JP13236594A JPH07305827A JP H07305827 A JPH07305827 A JP H07305827A JP 13236594 A JP13236594 A JP 13236594A JP 13236594 A JP13236594 A JP 13236594A JP H07305827 A JPH07305827 A JP H07305827A
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来法のように固化体が膨張亀裂しない焼却
灰の固化処理方法を提供することを目的とする。 【構成】 カルシウムサルホアルミネートを５５重量％
含有するクリンカー粉末５重量部と、ポルトランドセメ
ントクリンカー粉末４０重量部およびＩＩ型無水せっこ
う５重量部の混合粉末から構成される固化材を１０重量
％と、固化材量に対して１．３重量％以下のクエン酸、
塩を添加し、さらに適量の水を配合して混合後のフロー
値を１２０〜３５０ｍｍとしたものを養生固化する。
灰の固化処理方法を提供することを目的とする。 【構成】 カルシウムサルホアルミネートを５５重量％
含有するクリンカー粉末５重量部と、ポルトランドセメ
ントクリンカー粉末４０重量部およびＩＩ型無水せっこ
う５重量部の混合粉末から構成される固化材を１０重量
％と、固化材量に対して１．３重量％以下のクエン酸、
塩を添加し、さらに適量の水を配合して混合後のフロー
値を１２０〜３５０ｍｍとしたものを養生固化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼却灰の固化処理方法
に関するものである。さらに、詳しくは、都市ゴミを焼
却した後の灰をセメント固化により埋め立て土等として
有効活用することを目的とした焼却灰の固化処理方法に
関するものである。
に関するものである。さらに、詳しくは、都市ゴミを焼
却した後の灰をセメント固化により埋め立て土等として
有効活用することを目的とした焼却灰の固化処理方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、都市ゴミはそのまま埋め立てる
か、焼却により減容化した後、埋め立て処分をしてい
た。しかし、処分場として使える土地が少なくなる一方
で、家庭などから排出されるゴミが毎年増加しているた
め、ゴミ問題はますます深刻となった。このような現状
から、都市ゴミを焼却処分した後の焼却灰の有効活用
が、早急な技術的課題となってきている。
か、焼却により減容化した後、埋め立て処分をしてい
た。しかし、処分場として使える土地が少なくなる一方
で、家庭などから排出されるゴミが毎年増加しているた
め、ゴミ問題はますます深刻となった。このような現状
から、都市ゴミを焼却処分した後の焼却灰の有効活用
が、早急な技術的課題となってきている。
【０００３】このように大量に発生する都市ゴミの焼却
灰の処分方法としては、コストや効率面からセメントに
よる固化が最も有望であり、従来より、特開昭５５−４
４３１６号公報に開示してあるようなポルトランドセメ
ントによる固化処理方法や、特開昭６１−１３３１８６
号公報に開示してあるようなポルトランドセメントとア
ルミナセメントによる固化方法などが提案されている。
灰の処分方法としては、コストや効率面からセメントに
よる固化が最も有望であり、従来より、特開昭５５−４
４３１６号公報に開示してあるようなポルトランドセメ
ントによる固化処理方法や、特開昭６１−１３３１８６
号公報に開示してあるようなポルトランドセメントとア
ルミナセメントによる固化方法などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示されて
いるセメント固化方法は、焼却灰中に含まれる金属アル
ミニウム等の還元生物質とポルトランドセメントの水和
により生成する水酸化カルシウムが反応して水素ガスを
発生し、固化体に膨張亀裂を発生させるため、強度設計
上好ましくなく、埋め立て土等として有効活用ができな
かった。
いるセメント固化方法は、焼却灰中に含まれる金属アル
ミニウム等の還元生物質とポルトランドセメントの水和
により生成する水酸化カルシウムが反応して水素ガスを
発生し、固化体に膨張亀裂を発生させるため、強度設計
上好ましくなく、埋め立て土等として有効活用ができな
かった。
【０００５】そこで、本発明は、そのような問題のない
焼却灰の固化処理方法を提供することを課題とするもの
である。
焼却灰の固化処理方法を提供することを課題とするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、次のような焼却灰の固化処
理方法である。
するためになされたもので、次のような焼却灰の固化処
理方法である。
【０００７】即ち、本発明は、焼却灰に対して、カルシ
ウムサルホアルミネートを５５〜６５重量％含有するク
リンカー粉末５〜５０重量部と、ポルトランドセメント
クリンカ粉末４０〜８０重量部およびＩＩ型無水せっこ
う５〜２５重量部の混合粉末から構成される固化材を１
０〜４５重量％と、必要に応じて、固化材量に対し５重
量％以下のオキシカルボン酸およびその塩または遅延型
混和剤を添加し、さらに、適量の水を配合して混合後の
フロー値を１２０〜３５０ｍｍとしたものを養生固化す
ることを特徴とする焼却灰の固化処理方法である。
ウムサルホアルミネートを５５〜６５重量％含有するク
リンカー粉末５〜５０重量部と、ポルトランドセメント
クリンカ粉末４０〜８０重量部およびＩＩ型無水せっこ
う５〜２５重量部の混合粉末から構成される固化材を１
０〜４５重量％と、必要に応じて、固化材量に対し５重
量％以下のオキシカルボン酸およびその塩または遅延型
混和剤を添加し、さらに、適量の水を配合して混合後の
フロー値を１２０〜３５０ｍｍとしたものを養生固化す
ることを特徴とする焼却灰の固化処理方法である。
【０００８】本発明において、上記のように、カルシウ
ムサルホアルミネートを５５〜６５重量％含有するクリ
ンカー粉末５〜５０重量部と、ポルトランドセメントク
リンカー粉末４０〜８０重量部およびＩＩ型無水せっこ
う５〜２５重量部の混合粉末から構成される固化材を使
用する理由は、本出願人が特公昭６０−５８１８３号公
報等で開示しているように、カルシウムサルホアルミネ
ートが、ポルトランドセメントの水和により生成する水
酸化カルシウムをせっこうとともに消費してエトリンガ
イドを生成し、ガスの発生を抑制することができるから
である。
ムサルホアルミネートを５５〜６５重量％含有するクリ
ンカー粉末５〜５０重量部と、ポルトランドセメントク
リンカー粉末４０〜８０重量部およびＩＩ型無水せっこ
う５〜２５重量部の混合粉末から構成される固化材を使
用する理由は、本出願人が特公昭６０−５８１８３号公
報等で開示しているように、カルシウムサルホアルミネ
ートが、ポルトランドセメントの水和により生成する水
酸化カルシウムをせっこうとともに消費してエトリンガ
イドを生成し、ガスの発生を抑制することができるから
である。
【０００９】また、この範囲で固化材を構成すること
が、ガス発生の抑制、および埋め立て材等の施工面から
最適であったからである。ここで、固化材の添加量は、
焼却灰に対して１０〜４５重量％添加することが好まし
い。すなわち、１０重量％より少ないと焼却灰の固化が
十分でなく、設計強度に信頼性が得られないため埋め立
て材等として有効活用ができない。また、４５重量％を
越えて添加することは、焼却灰の処理効率が低下し、処
理コストが高くなることから望ましくない。
が、ガス発生の抑制、および埋め立て材等の施工面から
最適であったからである。ここで、固化材の添加量は、
焼却灰に対して１０〜４５重量％添加することが好まし
い。すなわち、１０重量％より少ないと焼却灰の固化が
十分でなく、設計強度に信頼性が得られないため埋め立
て材等として有効活用ができない。また、４５重量％を
越えて添加することは、焼却灰の処理効率が低下し、処
理コストが高くなることから望ましくない。
【００１０】また、オキシカルボン酸または遅延型混和
剤を必要に応じて添加する理由は、添加によりカルシウ
ムサルホアルミネートの水和を遅らせ、ポルトランドセ
メントの水和と時期をほぼ一致させ、さらに、余分なカ
ルシウム塩を沈澱形成により消費し、水酸化カルシウム
の形成を抑制する効果があるからである。したがって、
水素ガスの発生による膨張を防止できる。
剤を必要に応じて添加する理由は、添加によりカルシウ
ムサルホアルミネートの水和を遅らせ、ポルトランドセ
メントの水和と時期をほぼ一致させ、さらに、余分なカ
ルシウム塩を沈澱形成により消費し、水酸化カルシウム
の形成を抑制する効果があるからである。したがって、
水素ガスの発生による膨張を防止できる。
【００１１】ここで、添加量は、固化材量に対して５重
量％以下とするのが良い。その理由は、５重量％を越え
て添加すると硬化遅延を起こして固化できなくなる恐れ
があるからである。
量％以下とするのが良い。その理由は、５重量％を越え
て添加すると硬化遅延を起こして固化できなくなる恐れ
があるからである。
【００１２】オキシカルボン酸としては、クエン酸、リ
ンゴ酸、酒石酸とその塩などが有効であり、クエン酸が
特に好ましい。また、遅延型混和剤としては、例えば、
日曹マスタービルダーズ株式会社製のポゾリスＮｏ８な
どの遅延型減水剤が使用できる。
ンゴ酸、酒石酸とその塩などが有効であり、クエン酸が
特に好ましい。また、遅延型混和剤としては、例えば、
日曹マスタービルダーズ株式会社製のポゾリスＮｏ８な
どの遅延型減水剤が使用できる。
【００１３】適量の水の配合は、混合後のフロー値が１
２０〜３５０ｍｍとなるように配合するのが良い。ここ
で、フロー値とは、混練物の流動性を表す指数で、日本
道路公団規格（ＪＨＳ Ａ ３１３−１９９２）によっ
て、シリンダー（内径８０ｍｍ、高さ８０ｍｍ）の上端
まで混練物を入れた後、シリンダーを鉛直に引き上げ、
混練物が広がって１分後に、最大と認められる方向の径
と、これと直角方向の径を測定し、その平均値（ｍｍ）
を言う。混合後のフロー値が１２０〜３５０ｍｍである
のが好ましい理由は、フロー値３５０ｍｍを越えると均
一分散に問題があり、フリージングが発生し均一な固化
体が得られないからであり、フロー値が１２０ｍｍより
小さいと、流動性が低いため、ガスによる内部応力が発
生し、亀裂の原因となり、さらにポンプ圧送が困難とな
るため、埋め立て材等としての施工面から問題がある。
ここで、フロー値は、１５０〜２５０ｍｍであること
が、施工効率からさらに好ましい。
２０〜３５０ｍｍとなるように配合するのが良い。ここ
で、フロー値とは、混練物の流動性を表す指数で、日本
道路公団規格（ＪＨＳ Ａ ３１３−１９９２）によっ
て、シリンダー（内径８０ｍｍ、高さ８０ｍｍ）の上端
まで混練物を入れた後、シリンダーを鉛直に引き上げ、
混練物が広がって１分後に、最大と認められる方向の径
と、これと直角方向の径を測定し、その平均値（ｍｍ）
を言う。混合後のフロー値が１２０〜３５０ｍｍである
のが好ましい理由は、フロー値３５０ｍｍを越えると均
一分散に問題があり、フリージングが発生し均一な固化
体が得られないからであり、フロー値が１２０ｍｍより
小さいと、流動性が低いため、ガスによる内部応力が発
生し、亀裂の原因となり、さらにポンプ圧送が困難とな
るため、埋め立て材等としての施工面から問題がある。
ここで、フロー値は、１５０〜２５０ｍｍであること
が、施工効率からさらに好ましい。
【００１４】以上説明したように、本発明は、固化体の
膨張による亀裂を抑制しつつ、流動性を持たせることに
より、効率良く焼却灰を埋め立て材や盛土とし固化処理
する方法を提供するものである。
膨張による亀裂を抑制しつつ、流動性を持たせることに
より、効率良く焼却灰を埋め立て材や盛土とし固化処理
する方法を提供するものである。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の詳細を実施例により説明す
る。
る。
【００１６】（実施例１）カルシウムサルホアルミネー
トを５５〜６５重量％含有するクリンカー粉末４０重量
部と、ポルトランドセメントクリンカー粉末５０重量部
およびＩＩ型無水せっこう１０重量部の混合粉末から固
化材を構成した。
トを５５〜６５重量％含有するクリンカー粉末４０重量
部と、ポルトランドセメントクリンカー粉末５０重量部
およびＩＩ型無水せっこう１０重量部の混合粉末から固
化材を構成した。
【００１７】焼却灰に対して表−１の配合で固化材と水
を添加し混合後、混練物のフロー値と生密度（混練直後
の濕潤密度の測定を行った。さらに、内径５０ｍｍ、高
さ１００ｍｍの型枠に混練物を流し込み固化処理を行っ
た。脱型は、材令７日で行い、このとき測定した湿潤密
度と、先に測定した生密度から下記の式により、固化処
理体の内部に残留しているガスの量を計算した。
を添加し混合後、混練物のフロー値と生密度（混練直後
の濕潤密度の測定を行った。さらに、内径５０ｍｍ、高
さ１００ｍｍの型枠に混練物を流し込み固化処理を行っ
た。脱型は、材令７日で行い、このとき測定した湿潤密
度と、先に測定した生密度から下記の式により、固化処
理体の内部に残留しているガスの量を計算した。
【００１８】
【数１】
【００１９】固化処理体の一軸圧縮強度は、材令２８日
で測定した。さらに、比較例として、ポルトランドセメ
ントを固化材として使用した場合についても固化処理試
験を行った。
で測定した。さらに、比較例として、ポルトランドセメ
ントを固化材として使用した場合についても固化処理試
験を行った。
【００２０】
【表１】
【００２１】表−１の結果から明らかなように、本発明
による固化材によっても残留ガス量は、ゼロとならな
い。しかし、比較例から明らかなように、ポルトランド
セメントを固化材として使用した場合は、固化体の体積
の半分以上がガスによる空洞となっているのに対して、
実施例では残留ガス量は３割程度に減少しており、本発
明のガスの抑制効果は明らかである。したがって、本発
明による固化処理体の一軸圧縮強度は、１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ２以上と埋め立て材として十分な強度を確保すること
ができた。
による固化材によっても残留ガス量は、ゼロとならな
い。しかし、比較例から明らかなように、ポルトランド
セメントを固化材として使用した場合は、固化体の体積
の半分以上がガスによる空洞となっているのに対して、
実施例では残留ガス量は３割程度に減少しており、本発
明のガスの抑制効果は明らかである。したがって、本発
明による固化処理体の一軸圧縮強度は、１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ２以上と埋め立て材として十分な強度を確保すること
ができた。
【００２２】（実施例２】固化材の構成と配合は実施例
−１と同じにして、クエン酸の添加効果と固化材に対す
る添加量の影響を検討した結果を表−２に示した。
−１と同じにして、クエン酸の添加効果と固化材に対す
る添加量の影響を検討した結果を表−２に示した。
【００２３】
【表２】
【００２４】表−２の結果から明らかなように、クエン
酸添加によって、無添加の実施例−１と比較して残留ガ
ス量が少なく、発泡抑制効果が確認できた。しかし、比
較例から明らかなように、クエン酸の過添加は硬化遅延
を起こすため、埋め立て材の強度設計上好ましくない。
酸添加によって、無添加の実施例−１と比較して残留ガ
ス量が少なく、発泡抑制効果が確認できた。しかし、比
較例から明らかなように、クエン酸の過添加は硬化遅延
を起こすため、埋め立て材の強度設計上好ましくない。
【００２５】（実施例−３）カルシウムサルホアルミネ
ートを５５〜６５重量％含有するクリンカー粉末７重量
部とポルトランドセメントクリンカー粉末７５重量部お
よびＩＩ型無水せっこう１８重量部の混合粉末から固化
材を構成した。焼却灰に対して、固化材と水を実施例−
１のと同様に配合し、クエン酸の添加効果を検討し
た。その結果を表−３にまとめて示した。
ートを５５〜６５重量％含有するクリンカー粉末７重量
部とポルトランドセメントクリンカー粉末７５重量部お
よびＩＩ型無水せっこう１８重量部の混合粉末から固化
材を構成した。焼却灰に対して、固化材と水を実施例−
１のと同様に配合し、クエン酸の添加効果を検討し
た。その結果を表−３にまとめて示した。
【００２６】
【表３】
【００２７】表−３の結果から、カルシウムサルホアル
ミネートを５５〜６５重量％含有するクリンカー粉末を
減らして固化材を構成したときは、固化材単独では、ガ
スの発生を抑制することは困難で、本発明で開示してあ
るようにクエン酸を同時に添加することによって残留ガ
スを効果的に抑制できることが明らかとなった。しか
し、この場合も、添加量、固化材量に対して５重量％以
下とするのが良く、５重量％を越えて添加すると硬化遅
延により、固化できなくなった。
ミネートを５５〜６５重量％含有するクリンカー粉末を
減らして固化材を構成したときは、固化材単独では、ガ
スの発生を抑制することは困難で、本発明で開示してあ
るようにクエン酸を同時に添加することによって残留ガ
スを効果的に抑制できることが明らかとなった。しか
し、この場合も、添加量、固化材量に対して５重量％以
下とするのが良く、５重量％を越えて添加すると硬化遅
延により、固化できなくなった。
【００２８】
【発明の効果】本発明による焼却灰の固化処理方法によ
ると下記のような効果がある。
ると下記のような効果がある。
【００２９】 ガスの発生が抑制できるため、固化体
に亀裂が発生しにくくなり、焼却灰を埋め立て材等とし
て有効活用できる。
に亀裂が発生しにくくなり、焼却灰を埋め立て材等とし
て有効活用できる。
【００３０】 流動性があるためガスによる内部応力
が発生せず、さらにポンプ圧送により効率良く施工でき
る。
が発生せず、さらにポンプ圧送により効率良く施工でき
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】焼却灰に対して表−１の配合で固化材と水
を添加し混合後、混練物のフロー値と生密度（混練直後
の湿潤密度）の測定を行った。さらに、内径５０ｍｍ、
高さ１００ｍｍの型枠に混練物を流し込み固化処理を行
った。脱型は、材令７日で行い、このとき測定した湿潤
密度と、先に測定した生密度から下記の式により、固化
処理体の内部に残留しているガスの量を計算した。
を添加し混合後、混練物のフロー値と生密度（混練直後
の湿潤密度）の測定を行った。さらに、内径５０ｍｍ、
高さ１００ｍｍの型枠に混練物を流し込み固化処理を行
った。脱型は、材令７日で行い、このとき測定した湿潤
密度と、先に測定した生密度から下記の式により、固化
処理体の内部に残留しているガスの量を計算した。
Claims (1)
- 【請求項１】 焼却灰に対して、カルシウムサルホアル
ミネートを５５〜６５重量％含有するクリンカー粉末５
〜５０重量部と、ポルトランドセメントクリンカー粉末
４０〜８０重量部およびＩＩ型無水せっこう５〜２５重
量部の混合粉末から構成される固化材を１０〜４５重量
％と、必要に応じて、固化材量に対し５重量％以下のオ
キシカルボン酸およびその塩または遅延型混和剤を添加
し、さらに、適量の水を配合して混合後のフロー値を１
２０〜３５０ｍｍとしたものを養生固化することを特徴
とする焼却灰の固化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6132365A JP2976050B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 焼却灰の固化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6132365A JP2976050B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 焼却灰の固化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305827A true JPH07305827A (ja) | 1995-11-21 |
| JP2976050B2 JP2976050B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=15079672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6132365A Expired - Fee Related JP2976050B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 焼却灰の固化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976050B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104129966A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 河北凝盛环保科技有限公司 | 一种超高水速凝填海材料 |
| US9321681B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-04-26 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer compositions and method |
| US9624131B1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-18 | United States Gypsum Company | Freeze-thaw durable geopolymer compositions and methods for making same |
| US9656916B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-05-23 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP6132365A patent/JP2976050B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9321681B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-04-26 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer compositions and method |
| US9643888B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-05-09 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
| US9656916B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-05-23 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
| US9890082B2 (en) | 2012-04-27 | 2018-02-13 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
| US10221096B2 (en) | 2012-04-27 | 2019-03-05 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
| US10392307B2 (en) | 2012-04-27 | 2019-08-27 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
| US10597327B2 (en) | 2012-04-27 | 2020-03-24 | United States Gypsum Company | Dimensionally stable geopolymer composition and method |
| CN104129966A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 河北凝盛环保科技有限公司 | 一种超高水速凝填海材料 |
| CN104129966B (zh) * | 2014-07-21 | 2016-08-17 | 河北凝盛环保科技有限公司 | 一种超高水速凝填海材料 |
| US9624131B1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-18 | United States Gypsum Company | Freeze-thaw durable geopolymer compositions and methods for making same |
| US10308552B2 (en) | 2015-10-22 | 2019-06-04 | United States Gypsum Company | Freeze-thaw durable geopolymer compositions and methods for making same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2976050B2 (ja) | 1999-11-10 |
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