JPH0761851A - 汚泥スラグから不焼成タイルを製造する方法 - Google Patents
汚泥スラグから不焼成タイルを製造する方法Info
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- JPH0761851A JPH0761851A JP23565293A JP23565293A JPH0761851A JP H0761851 A JPH0761851 A JP H0761851A JP 23565293 A JP23565293 A JP 23565293A JP 23565293 A JP23565293 A JP 23565293A JP H0761851 A JPH0761851 A JP H0761851A
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- Japan
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- sludge
- calcium aluminate
- sewage sludge
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不焼成のタイルを能率よく製造することによ
り、大きな設備投資を必要とせず、またランニングのエ
ネルギーも必要としないで、汚泥を資源としてリサイク
ル使用するための方法を提供する。 【構成】 下水汚泥を溶融して得られる溶融スラグを骨
材の主成分とする材料を６０〜９０重量％、カルシュウ
ムアルミネートの１００メッシュ以下の粉末１０〜４０
重量％と無機質顔料０．１〜５．０重量％の混合物を水
にて混練して固化させる。 【効果】 下水汚泥の資源リサイクル有効利用を可能に
した。そしてプレス、焼成炉などの大形設備投資をする
ことなく、また成形焼成のためのエネルギーを使用する
ことなく、不焼成のタイルの製造を可能にした。さらに
従来方法の焼成タイルに比較して製造に要する時間の大
幅の低減ができた。
り、大きな設備投資を必要とせず、またランニングのエ
ネルギーも必要としないで、汚泥を資源としてリサイク
ル使用するための方法を提供する。 【構成】 下水汚泥を溶融して得られる溶融スラグを骨
材の主成分とする材料を６０〜９０重量％、カルシュウ
ムアルミネートの１００メッシュ以下の粉末１０〜４０
重量％と無機質顔料０．１〜５．０重量％の混合物を水
にて混練して固化させる。 【効果】 下水汚泥の資源リサイクル有効利用を可能に
した。そしてプレス、焼成炉などの大形設備投資をする
ことなく、また成形焼成のためのエネルギーを使用する
ことなく、不焼成のタイルの製造を可能にした。さらに
従来方法の焼成タイルに比較して製造に要する時間の大
幅の低減ができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】下水汚泥の埋め立て処分場の確保
のために汚泥を可能な限り減容して廃棄処分するために
汚泥を約１３５０℃の高温で溶融し、水冷して固め、溶
融スラグがつくられる。本発明は、この溶融スラグを資
源として有効利用することを可能にするにある。即ち、
カルシュウムアルミネートを結合剤とする水硬性による
固化方法を使用することにより焼成工程を省略した省エ
ネルギー製造方法であり、また、固化速度が早く製造能
率を上げることができ製造工程の短縮を可能にするもの
である。
のために汚泥を可能な限り減容して廃棄処分するために
汚泥を約１３５０℃の高温で溶融し、水冷して固め、溶
融スラグがつくられる。本発明は、この溶融スラグを資
源として有効利用することを可能にするにある。即ち、
カルシュウムアルミネートを結合剤とする水硬性による
固化方法を使用することにより焼成工程を省略した省エ
ネルギー製造方法であり、また、固化速度が早く製造能
率を上げることができ製造工程の短縮を可能にするもの
である。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥を有効利用するために、焼成ま
たは溶融の方法により減容した汚泥の灰またはスラグを
適当な粒度に調整し、バインダーと混練した後、高圧の
プレスで成形して、乾燥工程、焼成工程などの製造工程
を介して建設用資材の煉瓦、タイルを製造していた。こ
のために、高圧型のプレス、焼成炉を必要とし処理プラ
ントに投資する費用は莫大なものであるばかりでなく、
プレス、炉を稼働するためのエネルギー費用も非常に高
いものであった。したがって、汚泥を処理処分と資源の
有効利用を企画して、この莫大な投資金額とランニング
コストのために、容易に実行出来ない自治体が多いのが
実状であった。
たは溶融の方法により減容した汚泥の灰またはスラグを
適当な粒度に調整し、バインダーと混練した後、高圧の
プレスで成形して、乾燥工程、焼成工程などの製造工程
を介して建設用資材の煉瓦、タイルを製造していた。こ
のために、高圧型のプレス、焼成炉を必要とし処理プラ
ントに投資する費用は莫大なものであるばかりでなく、
プレス、炉を稼働するためのエネルギー費用も非常に高
いものであった。したがって、汚泥を処理処分と資源の
有効利用を企画して、この莫大な投資金額とランニング
コストのために、容易に実行出来ない自治体が多いのが
実状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、汚泥の溶融
スラグをカルシュウムアルミネートにて固化させ、不焼
成のタイルを能率よく製造することにより、大きな設備
投資を必要とせず、またランニングのエネルギーも必要
としないで、汚泥を資源としてリサイクル使用するため
の方法を提供することを目的とする。
スラグをカルシュウムアルミネートにて固化させ、不焼
成のタイルを能率よく製造することにより、大きな設備
投資を必要とせず、またランニングのエネルギーも必要
としないで、汚泥を資源としてリサイクル使用するため
の方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】下水汚泥を濃縮脱水し汚
泥溶融炉にて約１３５０℃溶融し、水で冷却して得られ
る溶融スラグは、ガラス状の破砕物として得られる。ス
ラグの成分は概略ＳｉＯ2 ４０−５０％、Ａｌ2Ｏ3 １
０−１５％、ＣａＯ ６−１０％、Ｐ2Ｏ5 １０−１５
％，Ｆｅ2Ｏ3 ７−１０％であり、塊状、細砂状、砂状
の破砕物の外観を呈している、この溶融スラグを骨材と
して粒度調整する。骨材の粒度構成として粒径１０m／m
−３m／mが５０〜６０％、３m／m以下が４０〜５０％が
無駄なく得られる方法で調整する。この粒度調整した骨
材にたいして、１００メッシュ以下に調整したカルシュ
ウムアルミネートを結合剤として、汚泥スラグを水硬性
の固化を行う方法で不焼成タイルを製造する。カルシュ
ウムアルミネートは主としてＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3、１２Ｃ
ａＯ・７Ａｌ2Ｏ3、およびＣａＯ・２Ａｌ2Ｏ3の鉱物組
成などにて構成されるＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系の化合物であ
り、水と反応して水和化合物を生成して硬化する。この
水和反応は、鉱物組成の比率や水とカルシュウムアルミ
ネート粉末の比率や養生条件、温度などによって左右さ
れる。工業的にはＣａＯ ４０〜５５％、Ａｌ2Ｏ3 ３５
〜４０％、その他成分ＳｉＯ2、Ｆｅ2Ｏ3など５〜２５
％は比較的に低コストで製造可能であり、水和硬化強度
が大きい。粉末度は好ましくは２００メッシュ以下が８
０％以上が安定した硬化反応が得られる。養生温度は２
０〜３０℃が安定した強度と硬化時間が得られる。強度
は１２時間後で４５０ｋｇ／ｃｍ2以上となることが好
ましい。本発明の方法は、汚泥スラグを粒度調整し骨材
として６０〜９０重量％、結合剤としてカルシュウムア
ルミネート４０〜１０重量％を混合し、水を添加して混
練し、型枠に鋳込み成形する。約１２時間から２４時間
型枠にて養生して、型枠より取り出してタイルが出来上
がる。したがって、プレス、焼成の工程が全く不要であ
る。カルシュウムアルミネートの使用量は４０％を超え
るとコストが高くなるのと、その割に強度が大きく変わ
らないためこの範囲以下を選定するが、骨材の細密充填
粒度構成などの粒度配合により結合剤は少なくすること
により安く製造できることができる。また、カルシュウ
ムアルミネート微粉末の水中での分散剤、減水剤を使用
することにより、より少ない結合剤の使用量で、満足で
きる強度を保持することが可能となる。カルシュウムア
ルミネートの下限を１０％としたのはタイルの強度が保
証範囲内に入るための使用量を意味している。
泥溶融炉にて約１３５０℃溶融し、水で冷却して得られ
る溶融スラグは、ガラス状の破砕物として得られる。ス
ラグの成分は概略ＳｉＯ2 ４０−５０％、Ａｌ2Ｏ3 １
０−１５％、ＣａＯ ６−１０％、Ｐ2Ｏ5 １０−１５
％，Ｆｅ2Ｏ3 ７−１０％であり、塊状、細砂状、砂状
の破砕物の外観を呈している、この溶融スラグを骨材と
して粒度調整する。骨材の粒度構成として粒径１０m／m
−３m／mが５０〜６０％、３m／m以下が４０〜５０％が
無駄なく得られる方法で調整する。この粒度調整した骨
材にたいして、１００メッシュ以下に調整したカルシュ
ウムアルミネートを結合剤として、汚泥スラグを水硬性
の固化を行う方法で不焼成タイルを製造する。カルシュ
ウムアルミネートは主としてＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3、１２Ｃ
ａＯ・７Ａｌ2Ｏ3、およびＣａＯ・２Ａｌ2Ｏ3の鉱物組
成などにて構成されるＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系の化合物であ
り、水と反応して水和化合物を生成して硬化する。この
水和反応は、鉱物組成の比率や水とカルシュウムアルミ
ネート粉末の比率や養生条件、温度などによって左右さ
れる。工業的にはＣａＯ ４０〜５５％、Ａｌ2Ｏ3 ３５
〜４０％、その他成分ＳｉＯ2、Ｆｅ2Ｏ3など５〜２５
％は比較的に低コストで製造可能であり、水和硬化強度
が大きい。粉末度は好ましくは２００メッシュ以下が８
０％以上が安定した硬化反応が得られる。養生温度は２
０〜３０℃が安定した強度と硬化時間が得られる。強度
は１２時間後で４５０ｋｇ／ｃｍ2以上となることが好
ましい。本発明の方法は、汚泥スラグを粒度調整し骨材
として６０〜９０重量％、結合剤としてカルシュウムア
ルミネート４０〜１０重量％を混合し、水を添加して混
練し、型枠に鋳込み成形する。約１２時間から２４時間
型枠にて養生して、型枠より取り出してタイルが出来上
がる。したがって、プレス、焼成の工程が全く不要であ
る。カルシュウムアルミネートの使用量は４０％を超え
るとコストが高くなるのと、その割に強度が大きく変わ
らないためこの範囲以下を選定するが、骨材の細密充填
粒度構成などの粒度配合により結合剤は少なくすること
により安く製造できることができる。また、カルシュウ
ムアルミネート微粉末の水中での分散剤、減水剤を使用
することにより、より少ない結合剤の使用量で、満足で
きる強度を保持することが可能となる。カルシュウムア
ルミネートの下限を１０％としたのはタイルの強度が保
証範囲内に入るための使用量を意味している。
【０００５】本発明は汚泥スラグから不焼成のタイルを
製造するために、無機系の顔料を使用することにより、
タイルとしての付加価値を高め、実用用途における広範
囲な応用の可能性を与えるものである。たとえば、赤褐
色系の顔料として、鉄酸化物、通称ベンガラ系を使用す
る。この添加量の選定を、０．１〜５．０％の範囲内で
選定することにより、数多くのカラー選定が可能であ
る。上限を５．０％としたのは顔料は一般的に数ミクロ
ンから１０数ミクロンと極微細な粉末であるため、これ
を超えると結合剤の結合強度を低下させることになり、
また添加による着色に大きな変化を与えないことによ
る。カラーは各種無機系の顔料を使用するのは、タイル
のウェザリング（風化）による変色に対して、より安定
したカラーが得られるためである。
製造するために、無機系の顔料を使用することにより、
タイルとしての付加価値を高め、実用用途における広範
囲な応用の可能性を与えるものである。たとえば、赤褐
色系の顔料として、鉄酸化物、通称ベンガラ系を使用す
る。この添加量の選定を、０．１〜５．０％の範囲内で
選定することにより、数多くのカラー選定が可能であ
る。上限を５．０％としたのは顔料は一般的に数ミクロ
ンから１０数ミクロンと極微細な粉末であるため、これ
を超えると結合剤の結合強度を低下させることになり、
また添加による着色に大きな変化を与えないことによ
る。カラーは各種無機系の顔料を使用するのは、タイル
のウェザリング（風化）による変色に対して、より安定
したカラーが得られるためである。
【０００６】
【実施例】 下水汚泥の溶融スラグ 粒度１０m/m〜３m/m ５５重量比 粒度３m/m以下 １５重量比 カルシュウムアルミネート(CaO 38％，Al2O3 50%) ３０重量比 ベンガラ 顔料（バイエル１６０Ｍ） ３重量比 水分 １３重量比 セメントミキサーにて混練し、１５０mm×１５０mm×１
５mm型枠に流し込み硬化させたタイルは圧縮強度６００
kg／cm2となり汚泥スラグを有効利用した不焼成タイル
として実用に供することが出来た。
５mm型枠に流し込み硬化させたタイルは圧縮強度６００
kg／cm2となり汚泥スラグを有効利用した不焼成タイル
として実用に供することが出来た。
【０００７】
（１）下水汚泥の資源リサイクル有効利用を可能にし
た。 （２）プレス、焼成炉などの大形設備投資をすることな
く、また成形焼成のためのエネルギーを使用することな
く、不焼成のタイルの製造を可能にした。 （３）従来方法の焼成タイルに比較して製造に要する時
間の大幅の低減ができた。
た。 （２）プレス、焼成炉などの大形設備投資をすることな
く、また成形焼成のためのエネルギーを使用することな
く、不焼成のタイルの製造を可能にした。 （３）従来方法の焼成タイルに比較して製造に要する時
間の大幅の低減ができた。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０４Ｂ 18/10 Ｚ //(Ｃ０４Ｂ 28/06 18:06 14:02） Ａ
Claims (1)
- 下水汚泥を溶融して得られる溶融スラグを骨材の主成分
とする材料を６０〜９０重量％、カルシュウムアルミネ
ートの１００メッシュ以下の粉末１０〜４０重量％と無
機質顔料０．１〜５．０重量％の混合物を水にて混練し
て固化してなる汚泥スラグから不焼成タイルを製造する
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23565293A JPH0761851A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 汚泥スラグから不焼成タイルを製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23565293A JPH0761851A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 汚泥スラグから不焼成タイルを製造する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0761851A true JPH0761851A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16989193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23565293A Pending JPH0761851A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 汚泥スラグから不焼成タイルを製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761851A (ja) |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP23565293A patent/JPH0761851A/ja active Pending
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