JPH08157277A - 多孔質用材及びその製造方法 - Google Patents
多孔質用材及びその製造方法Info
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- JPH08157277A JPH08157277A JP6298218A JP29821894A JPH08157277A JP H08157277 A JPH08157277 A JP H08157277A JP 6298218 A JP6298218 A JP 6298218A JP 29821894 A JP29821894 A JP 29821894A JP H08157277 A JPH08157277 A JP H08157277A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
灰と共に用いて、アメニティ、園芸或は河川浄化用材等
として有用な多孔質用材を得ること。 【構成】 鋳物工場集塵ダストを単独で又は下水汚泥焼
却灰と混合して所定形状に成形した後、酸化性雰囲気中
450〜750℃の温度で仮焼し、次いで750〜10
00℃の温度で焼成する。
Description
方法、特に、鋳物工場集塵ダスト及び下水汚泥焼却灰等
を原料とし園芸用土や河川浄化用材として有用な多孔質
用材及びその製造方法に関するものである。
トは超微粉末であるため加湿した後、有償で埋立て処分
されているが、最近、再資源化の観点から、これを単独
であるいは粘土等の窯業原料と混合して焼成することが
考えられている。他方、下水汚泥の焼却により生じる焼
却灰については、下水汚泥焼却灰に下水汚泥の脱水ケー
キを添加して造粒し、これを1000〜1200℃で焼
成して軽量骨材を得る方法(特公昭61−14099号
公報)、下水道汚泥焼却灰とセラミック材料とを混合
し、所定形状に成形した後、1100〜1200℃で加
熱昇温して焼結させ、建材用セラミックスとして利用す
る方法(特開平2−129061号公報)などが提案され
ている。
場集塵ダストを単体で焼結させたものは、密度が高く発
泡性が低いため、軽量骨材として利用し難く、また、吸
水率が低く中心部が黒色を呈しているため園芸用土とし
て用いるにも不適当であり、用途が極めて限られるとい
う問題がある。また、集塵ダストを窯業原料と混合して
焼結させたものは、集塵ダストの利用率は最大でも50
%程度であり、窯業原料を多量に併用しなければならな
いという問題がある。他方、下水汚泥焼却灰を単独であ
るいはセラミック原料と混合して焼成したものは、路盤
材や増量材として有効利用されるようになってきてはい
るが、鋳物工場集塵ダストの場合と同様、窯業原料やセ
ラミック原料を多量に添加しなければならず、産業廃棄
物の利用度が低いのが現状である。
として圧縮強度、吸水率、pH値及び色調などがある
が、通常、10kgf以上の圧縮強度と15%以上の吸水
率を持つことが要求されるだけでなく、使用中に有害物
質が溶出しないことが必須条件である。しかしながら、
従来法では、これらの諸要件を十分に満たすものが得ら
れていないのが現状である。
高めるべくなされたもので、鋳物工場集塵ダストを単独
又は下水汚泥焼却灰と共に用いて、アメニティ、園芸或
は河川浄化用材等として有用な多孔質用材を得ることを
目的とするものである。本発明の他の目的は、そのよう
な多孔質用材を安価に製造する方法を得ることにある。
決するための手段として、鋳物工場集塵ダスト又は鋳物
工場集塵ダスト30〜100重量%と下水汚泥焼却灰7
0重量%以下との混合物の焼成体からなる多孔質用材で
あって、その吸水率を20%以上、圧縮強度を20Kgf
以上にするようにしたものである。。
単独で又は下水汚泥焼却灰と混合して所定形状に成形し
た後、酸化性雰囲気中450〜750℃の温度で仮焼
し、次いで750〜1000℃の温度で焼成することに
より製造することができる。
成分とし多量の粘土分と共に多量の炭素を含むため、通
常の焼成では成形体の表面の炭素は酸化されてCO、C
O2など酸化物として気化逸散するが、内部の炭素がそ
のまま残留して均質な焼結体を得ることができず、利用
ができなくなるが、焼成雰囲気の酸素分圧を10〜30
%に維持しつつ、450〜750℃の温度で仮焼する
と、直径30mm前後の成形体でも180分程度で内部の
炭素も酸化され、その後750〜1000℃の温度で焼
成すると、吸水率が高く機械的強度の強い焼結体とな
り、種々の用途に利用可能となる。
0%とするのは、これが10%未満では内部の炭素を酸
化させ、気化逸散させることができず、また、30%以
上では焼成に要する費用が高くなり、産業廃棄物の処理
には適さないからである。通常は、酸素補給源として空
気を用いるのがコスト的に有利である。
形体の強度を安定させると共に、外観の色調を整える為
に行われるが、焼成温度が750℃未満では強度の安定
及び色調の調整を十分に行うことができず、焼成温度が
高くなるほど強度は向上するが1000℃を超えると、
ガラス化が進み20%以上の吸水率を確保できず、また
経済的な操業ができなくなるので焼成温度は750〜1
000℃とするのが好適である。
灰を添加して成形し、これを仮焼及び焼成の二段階で熱
処理すると、下水汚泥焼却灰がSiO2、CaO、P2O
5を主成分とし、しかも、いわゆるイグロスを20〜4
0%も含むため、これが焼成時に気化、焼失することで
多孔性を高める作用をもたらす。下水汚泥焼却灰の添加
量を70%以下にしたのは、下水汚泥焼却灰は焼成品の
多孔性を高める作用がある反面、機械的強度を低下させ
る欠点があるため、その添加量が70%を超えると、成
形性及び多孔性は確保できるが20Kgf以上の圧縮強度
が得られなくなるからである。
ダスト及び下水汚泥焼却灰を、焼成助剤として硼酸、水
ガラス、長石及びゆう薬をそれぞれ用い、これらを表2
に示す割合で配合し、その混合物に20%の水を加えて
押出し造粒機で4mmφ×10mmの円筒状に造粒し、これ
らを50〜60℃で乾燥させた。乾燥粒子を450〜7
50℃にまで昇温し、酸素分圧を10%以上に維持しな
がら粒径に応じて30〜180分仮焼して粒子中の炭素
を酸化させ気化逸散させた。次いで、得られた仮焼粒子
を750〜1000℃で2〜5時間焼成し、焼結粒子を
得た。
pH及び色調など諸特性について測定した。その結果を
表3に示す。なお、圧縮強度の測定は島津製作所社製オ
ートグラフを用い、記録紙速度10mm/分、荷重速度1
0mm/分で直径方向に荷重をかけて、行い、色調につい
ては客観的に求める為マンセルNoでの対比を求めた。
また、凍結融解試験は、JIS A5209 陶磁器タ
イルの凍結融解試験法に基づいて試料20個をまとめて
5回反復して行った。
結果、カドミウム、シアン化合物、有機燐、鉛、六価ク
ロム、ひ素、総水銀、アルキル水銀、PCB、トリクロ
ロエチレンのいずれも検出されなかった。また、前記試
料の比表面積は約0.3m3/g、細孔の大きさが1〜5μm
であった。
0重量%、硼酸1重量%を混合し、これに18%の水を
加えて転動ミキサーに5分間かけて造粒し、500℃で
仮焼した後、950℃で2時間焼成し、これを2mmφの
篩いにかけて、その篩下を試料とした。この試料1kg
を内径40mmφ、長さ1020mm、厚さ2mmの筒に充填
し、その一端側を水槽につけて垂立させ、水槽に水を時
々補給しながら室内に放置したところ、円筒内の水位は
約1月で水槽の液面から約60cmの高さまで上昇した。
入れ、黄色い花の咲いたミヤコグサ10本を茎で切り取
り、これを鉢の深さの約半分まで差し込み、この鉢を皿
に入れて水の深さが10mmとなるように灌水し、肥料は
与えず皿に水を補給するだけで、その変化を観察したと
ころ、試験開始後、1週間経過した頃黄色い花の中に莢
が形成され、10日後にはほぼ花が落ちたが、莢が約1
0個成長していた。鉢から抜き取ってみると、切り口か
ら白い根が成長していた。さらに、10日経過すると、
鉢の周りに黒い種子が散在しており、莢は殆どなくなっ
ていた。このとき、茎及び葉は枯れることなく緑を保
ち、一葉には体長20mmの青虫が一匹ついており食い荒
らされていた。これらの結果から、本発明に係る多孔質
用材は園芸用土として適していることが判る。
によれば、鋳物工場集塵ダスト又は鋳物工場集塵ダスト
30〜100重量%と下水汚泥焼却灰70重量%以下か
らなる混合物を焼結して多孔質用材を得るようにしたの
で、産業廃棄物だけで園芸用土や河川浄化用材を得るこ
とができ、廃棄物の再利用を図り、省資源を実現するこ
とができる。しかも、圧縮強度が高く、吸水性に富むの
で、園芸用土として極めて有用であり、安価に製造する
ことができるなど、優れた効果が得られる。また、比表
面積が約0.3m3/gと著しく大きく、しかも、気孔率も
高いため、この用材を河川等に侵漬しておくと、内部に
吸着した酸素が水中に徐々に放出され、その酸素により
水中のBODを低下させる作用をもたらし、河川等の浄
化に寄与する。
Claims (6)
- 【請求項1】 鋳物工場集塵ダスト又は鋳物工場集塵ダ
スト30〜100重量%と下水汚泥焼却灰70重量%以
下との混合物の焼結体からなる多孔質用材。 - 【請求項2】 鋳物工場集塵ダストを単独で又は下水汚
泥焼却灰と混合して所定形状に成形した後、酸化性雰囲
気中450〜750℃の温度で仮焼し、次いで750〜
1000℃の温度で焼成することを特徴とする多孔質用
材の製造方法。 - 【請求項3】 鋳物工場集塵ダストに下水汚泥焼却灰を
添加し、鋳物工場集塵ダスト30〜100重量%、下水
汚泥焼却灰70重量%以下からなる混合物を調製した
後、成形することを特徴とする請求項2記載の多孔質用
材の製造方法。 - 【請求項4】 前記成形体を酸素含有率10%〜35%
の酸化性雰囲気中で仮焼する請求項1又は2に記載の方
法。 - 【請求項5】 前記原料粉末に焼成助剤を0.5〜5重
量%添加した後、成形する請求項2又は3記載の方法。 - 【請求項6】 仮焼及び焼成を連続的に行う請求項2〜
5のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29821894A JP3746312B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 多孔質用材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29821894A JP3746312B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 多孔質用材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08157277A true JPH08157277A (ja) | 1996-06-18 |
JP3746312B2 JP3746312B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=17856756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29821894A Expired - Lifetime JP3746312B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 多孔質用材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3746312B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000006313A1 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Brett David Reich | New products and methods using foundry dust |
JP2005126282A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Hiromitsu Habaguchi | 焼却灰の焼成焼結方法と該方法で得られる焼結物 |
CN112573900A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-30 | 南阳仁创再生资源有限公司 | 一种铸造除尘灰和污泥的再利用方法 |
-
1994
- 1994-12-01 JP JP29821894A patent/JP3746312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2000006313A1 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Brett David Reich | New products and methods using foundry dust |
JP2005126282A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Hiromitsu Habaguchi | 焼却灰の焼成焼結方法と該方法で得られる焼結物 |
CN112573900A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-30 | 南阳仁创再生资源有限公司 | 一种铸造除尘灰和污泥的再利用方法 |
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JP3746312B2 (ja) | 2006-02-15 |
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