JPH0739845A - ごみ焼却灰,下水汚泥焼却灰等からの再利用物の製造法 - Google Patents

ごみ焼却灰,下水汚泥焼却灰等からの再利用物の製造法

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JPH0739845A
JPH0739845A JP19217693A JP19217693A JPH0739845A JP H0739845 A JPH0739845 A JP H0739845A JP 19217693 A JP19217693 A JP 19217693A JP 19217693 A JP19217693 A JP 19217693A JP H0739845 A JPH0739845 A JP H0739845A
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refuse
ashes
incineration ash
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incineration
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Takeo Tsutsui
威雄 筒井
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設・土木工事に伴って発生する付着水分の
多い建設残土を、都市ゴミや産業廃棄物の焼却炉から発
生するごみ焼却灰を水分調整材として用いると共にセメ
ント等の固形化剤を加えて固化処理し、砂状物、又はバ
ラス状物とし、コンクリート骨材、埋め戻し材、路盤
材、保水材、土質改良材、サンドパイル用砂の代替材等
として利用するための再利用物を製造する。 【構成】 都市ゴミや産業廃棄物の焼却炉から発生する
ゴミ焼却灰と建設残土を加えた混合物を、pH11.0
〜11.5に調整するためにpH調整剤及び固形化剤を
添加する第1工程と、該pH調整剤添加混合物を混合す
る第2工程と、散水下で該混合物を造粒するかあるいは
製団又はプレス成形する第3工程と、次いで所定時間養
生する第4工程とを順次に行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみや産業廃棄物
の焼却炉から発生するごみ焼却灰、ごみ焼却炉飛灰、下
水汚泥焼却灰、石炭化力発電所等で発生する石炭灰、更
には建設・土木工事に伴って発生する建設残土等の廃棄
物を固化処理して砂状物、又はバラス状物とし、コンク
リート骨材、埋め戻し材、路盤材、保水材、土質改良
材、サンドパイル用砂の代替材等として利用するための
再利用物の製造法に関する。
【0002】
【従来技術】都市ごみは、都市化の拡大と大量消費時代
の到来によって発生量が増大し、減量化のために行なう
焼却に伴って焼却灰の大量に発生するようになってい
る。また産業廃棄物の発生量も増大し、同様に減量化の
ため焼却処理することに伴って焼却灰の量が増大してい
る。このような産業廃棄物中には、Cd,Pb,Zn,
Pd,As等の重金属酸化物が多く含まれている他、場
合によってはダイオキシン等の環境状好ましくない汚染
物が含まれている場合があり、焼却灰はセメントによる
固化処理をすることが望まれるが、実際にはそのような
処理をせずに埋め立て処分されることが多かった。
【0003】しかし我国においては1992年7月の廃
棄物処理法の改正により、新設焼却設備や既設設備にお
いて、溶融、セメント固化固形化、薬剤処理、
酸化後脱水処理のいずれかの処理を行なう設備の設置が
義務付けられ、大量焼却に伴う設備的な負担が増大する
傾向にある。
【0004】また下水汚泥も、都市化の進展や下水道設
備の普及に伴って増加し、発生量が増大してその処理負
担が大きくなってきている。このような汚泥は、一部造
粒よりして焼却して人工骨材とすることや、溶解炉で溶
融後、水冷して路盤用砂とすることが行なわれている
が、大部分はセメント固化処理及び固型化して溶融処理
後水冷処理し埋め立て廃棄したり、乾燥炉で乾燥し、最
終処分を行なっている。しかし近時においては最終埋め
立て処分地の確保が難しくなってきている。
【0005】建設残土は、建設・土木工事の発展,拡大
に伴い都市圏を中心に増大し、上記と同様に処分地の確
保が難しくなっている他、処分コストが高くなってその
負担が大きくなっている。また建設残土は、一般に含水
分が多く、脱水も容易でないため取り扱いに困るという
側面も指摘されている。
【0006】更に、石炭火力発電所等から発生する石炭
灰も、近時、同発電所の増加と共に大量化しているが、
現在の有効活用されているのは550〜600万t/年
という発生量でも半分以上は最終的に埋め立て処分され
ているのが現状であり、有効な処分法が求められている
が、それだけでなく、1997年頃に予想される100
0〜1100万t/年という大量の石炭灰の発生に対応
できる有効な対策も強く求められている。またこのよう
な石炭灰は、近時においてはNOxやSOxの規制強化
に伴って低温焼成される傾向にあるため、未燃Cが多く
含まれ、またF,CaOも多く含まれることになって、
セメント混和材としての利用も難しくなって、現状のま
までは一層埋め立て処分される割合が多くなってしまう
という問題も指摘される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、種々の
方面から発生する焼却灰や建設残土は、処分地の確保の
困難性などその処分に多くの問題があり、また廃棄コス
トも高くなっているという現状から、各廃棄物について
の適当な処分法が求められている。
【0008】本発明者は、このような現状に鑑みて検討
を重ね、重金属イオンなどを溶出する虞れのあるごみ焼
却灰等や、付着水分が多くベトベトして取扱が容易でな
い建設残土を、保水材、路盤材、土質改良材、流動性,
充填性の良いコンクリート骨材等として利用できるよう
にすることを目的として本発明をなしたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
の目的を達成するために上記特許請求の範囲の各請求項
に記載した本発明を完成した。
【0010】本発明の特徴の一つは、都市ごみや産業廃
棄物の焼却炉から発生するごみ焼却灰,下水汚泥焼却
灰,石炭灰のうちの少なくとも二種以上、及び必要に応
じこれに建設残土を加えた混合物をpH11.0〜1
1.5に調整するためにpH調整剤を添加する第1工程
と、該pH調整剤添加混合物を混合する第2工程と、散
水下で該混合物を造粒するかあるいは製団又はプレス成
形する第3工程と、次いで所定時間養生する第4工程と
を有する方法により、ごみ焼却灰等から再利用物を製造
するところにある。
【0011】上記のpH調整剤には、硫酸第1鉄,硫化
ソーダ,セメント,硫酸アルミ,炭酸ソーダ,石膏,水
酸化アルミ,塩化第1鉄,溶銑予備処理スラグ粉末,高
炉水滓粉末のうちから、適宜二種以上を選択して用いる
ことができる。
【0012】本発明は、上記第4工程に続き、造粒物あ
るいは製団又はプレス成型物を篩分けし、20mm以上
の篩上物を破砕して篩下物と混合する第5工程を行なう
ことも好ましい。
【0013】本発明の方法により製造された再利用物
は、コンクリート骨材、埋め戻し材、路盤材、保水材、
土質改良材などとして利用することができる。
【0014】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて更に説明す
る。
【0015】試験1 試験に供した各原料の化学分析値を下記表1に示し、こ
の各原料に対して行なった溶出試験の結果を下記表2に
示した。なお溶出試験は環境庁告示13号ロ(試験方
法)に準拠して行なった。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】以上の原料を、ごみ焼却灰,石炭灰,建設
残土は105〜110℃に保持した恒温乾燥器で24時
間以上乾燥し、建設残土についてのみ付着水分の測定を
行なった。
【0019】以上の原料、及びpH調整剤を下記表3
(その3〜その6)に示す割合で配合し、混合機で混合
した試料を、ペレタイザー(直径1.5mm,20rp
m)で散水しながら約5mmφ以下を主体に造粒した。
また同様に散水しながら混合した試料を団鉱機で製団
(長辺20mm×短辺20mm×厚さ12mm,410
mmφ×180mm、125kg/cm2 ×2・・・側
圧,4500kg/cm2)した。更に同様に散水しな
がら混合した試料を圧縮成型機で成型(縦10cm×横
10cm×厚み0.7cm、100kg/cm2 の圧縮
成型圧力)した。
【0020】これらを雨水の影響がないように屋内で2
4時間以上自然養生した後、屋外で自然養生し、約30
日後に、20mmの篩で篩分けオーバーサイズ(篩上)
のものはジョークラッシャーで約7mm以下に粗砕し
た。
【0021】その後、ペレットは約3mmφ(プレス成
型物及び団鉱も約3mm)のものにつき圧潰強度を測定
し、JIS A1104,1110に準拠して比重、吸
水率を測定し、その結果を合わせて下記表3に示した。
なお比較のために、ごみ焼却灰,ごみ焼却炉飛天,下水
汚泥焼却灰,石炭灰,建設残土の単独の場合(試験No1
〜5)についても同様の測定を行ない下記表3中に示し
た。
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】
【表6】
【0026】なお造粒は、パン型ペレタイザーで造粒す
るよりも、アイリッヒミキサー,オムニミキサー,ヘン
シェルミキサーで造粒した方が光強度のペレットになる
が、吸水率は低下するので、使用目的に応じて選択使用
することがよい。
【0027】試験2 普通コンクリート配合物と流動性、使用水の比較、コン
クリート強度(10mmφ×20cmピース)等の結果
を表7(その1およびその2)に示した。
【0028】なお使用した砂、砂利(砕石)の性状を表
4に示し、試作した滑材の粒度分布を表5,6に示し
た。
【0029】
【表7】
【0030】
【表8】
【0031】
【表9】
【0032】なお使用した砂、砂利、普通ポルトランド
セメントがJIS規格品の市販品、添加剤(マイテ
イ)、増粘剤(セルロース系)も市販品を使用した。
【0033】更に、高炉水滓の粉砕品(ブレーン値約4
500cm2 /g)も市販品を使用した。
【0034】これらをアイリッヒミキサーで表7に示す
配合割合で混練し、スランプ等を測定し、JISコンク
リート型枠に打ち込み、24時間後に脱型して水中で養
生し、コンクリートの強度を測定し、その結果を表7に
示した。
【0035】
【表10】
【0036】
【表11】
【0037】また試作滑材を環境庁告示方法で溶出試験
を行ない、溶出イオン濃度等を測定して結果を表8に示
した。なおこの表8中の試作Noは表3と同じである。
【0038】
【表12】
【0039】以上の如く、ごみ焼却灰、下水汚泥焼却
灰、石炭灰はほとんど可塑性がなく、吸水率も大きく、
セメントを配合して散水しながら造粒等を行なうと、造
粒は行なえるが、強度の発現は殆どなく、手で押しても
簡単につぶれる(破壊する)ことが分かる。
【0040】しかしセメント以外に硫酸第1鉄、塩化第
1鉄等を配合すると、Cr6+の溶出は防止できるが、強
度の増強には殆ど効果がない。
【0041】更にセメント以外に、硫酸アルミ、炭酸ソ
ーダ、塩化アルミ、石灰が不足する場合には石灰を配合
して造粒等すると、強度は大きくなるし、重金属等の溶
出も防止される。かつこれらの配合量を増加すると、更
に強度向上することが分かる。
【0042】そこで、吸水性を保持して、保水材として
使用する場合には、セメント、炭酸ソーダ、硫酸アルミ
等の配合量を少なくし、強度が必要で保水力を必要とし
ないコンクリート滑材等として使用する場合には、これ
らの配合量を増加することが良い。
【0043】なおコンクリート細骨材の一部をこれらの
造粒物と置き換え、増粘剤,減水剤等を使用すると流動
性,充填性の良い生コンクリートを製造することがで
き、保水力、強度を有するので、サンドパイルの砂の代
替材として軟弱土壌地帯の土質改良、路盤材として利用
できる。
【0044】以上の保水材、路盤材、土質改良材、流動
性,充填性の良いコンクリート骨材として特に好適に用
いられる代表的試験例は以下の通りである。
【0045】保水材:(表3の試験No1〜5) 路盤材:(表3の試験No17,20,25,28,2
9) 土質改良材:(表7) 流動性のよいコンクリート骨材:(表3の試験No3
1,37,38) 充填性のよいコンクリート骨材:(表3の試験No4
7,52,53,58)
【0046】
【発明の効果】本発明によれば、ごみ焼却炉、下水汚泥
焼却炉から発生し、重金属イオンなどを溶出したり、重
金属イオンの溶出は殆どないものの付着水分が多くてベ
トベトして取り扱いに困る建設残土、吸水力は大きいが
可塑性に乏しい石炭灰等、有効成分の度合いが少なく、
埋め立て処分地の確保が問題となっているこれらのもの
を、炭酸ソーダ,硫酸アルミ,セメント等を固化材とし
て使用し、造粒,製団,あるいはプレス成型することに
よって、重金属の溶出が防止され、保水材、路盤材、土
質改良材、流動性,充填性の良いコンクリート骨材等と
して利用できるという効果がある。
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 B09B 3/00 301 E 301 R

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 都市ごみや産業廃棄物の焼却炉から発生
    するごみ焼却灰,ごみ焼却炉飛天,下水汚泥焼却灰,石
    炭灰のうちの少なくとも二種以上、及び必要に応じこれ
    に建設残土を加えた混合物をpH11.0〜11.5に
    調整するためにpH調整剤を添加する第1工程と、該p
    H調整剤添加混合物を混合する第2工程と、散水下で該
    混合物を造粒するかあるいは製団又はプレス成形する第
    3工程と、次いで所定時間養生する第4工程とを有する
    ことを特徴とするごみ焼却灰,下水汚泥焼却灰等からの
    再利用物の製造法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、pH調整剤が、硫酸
    第1鉄,硫化ソーダ,セメント,硫酸アルミ,炭酸ソー
    ダ,石膏,水酸化アルミ,塩化第1鉄,溶銑予備処理ス
    ラグ粉末,高炉水滓粉末のうちから選択された二種以上
    からなることを特徴とするごみ焼却灰,下水汚泥焼却灰
    等からの再利用物の製造法。
  3. 【請求項3】 請求項1の第4工程に続き、造粒物ある
    いは製団又はプレス成型物を篩分けし、20mm以上の
    篩上物を破砕して篩下物と混合することを特徴とするご
    み焼却灰,下水汚泥焼却灰等からの再利用物の製造法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2の再利用物が、コンクリ
    ート骨材、埋め戻し材、路盤材、保水材、土質改良材の
    いずれかであることを特徴とするごみ焼却灰,下水汚泥
    焼却灰等からの再利用物の製造法。
JP19217693A 1993-08-03 1993-08-03 ごみ焼却灰,下水汚泥焼却灰等からの再利用物の製造法 Pending JPH0739845A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0829683A2 (en) 1996-09-12 1998-03-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Combustion system and operation control method thereof
JP2002255624A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Taiheiyo Cement Corp 硫黄組成物及びその製造方法
JP2003024915A (ja) * 2001-07-19 2003-01-28 Yokohama City 石灰系下水汚泥焼却灰使用の充填材およびその配合選定方法
JP2005336232A (ja) * 2004-05-24 2005-12-08 Shokudai Hanbai Kk 土壌固化処理剤
JP2008272598A (ja) * 2007-03-19 2008-11-13 Okayama Univ 廃棄物の処理方法
JP2011245404A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Central Res Inst Of Electric Power Ind 固化体の製造方法

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