JPH08206626A

JPH08206626A - 燃えがらの固化処理方法

Info

Publication number: JPH08206626A
Application number: JP7021847A
Authority: JP
Inventors: Isao Inoue; 功井上; Akira Kojima; 昭小島; Shigeru Furukawa; 茂古川; Tamae Yanagisawa; 琳江柳沢
Original assignee: GUNMA KOGYO KOUTOU SENMON GATSUKOUCHIYOU; Inoue Kogyo Co Ltd
Current assignee: GUNMA KOGYO KOUTOU SENMON GATSUKOUCHIYOU; Cleanup Corp
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】コンクリ−トの代りに石こうを用い、燃えが
ら中に含まれる水分によって石こうとの水和反応を生じ
させ固化させることにより、設備的に簡略化でき、かつ
養生時間の短縮化を図ることを目的とする。【構成】水切り可能な貯蔵用ビットに保存された燃え
がらを振動コンベヤを介し磁気分離機と振動ふるいにか
けて大型不燃物と灰とに分離し、該分離された灰に脱水
処理を加えることなく、燃えがらに石こうを加えて混練
し石こうとの水和反応にて硬化させるようにした。この
場合、分離された灰は、燃えがらは大まかに水分を切っ
た程度で、その水分量が約３０％で固化可能にした。さ
らに加える石こうの量は、燃えがら１部に対し０.０８
〜０.１部とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃えがらの固化処理方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般廃棄物は、いわゆる焼却施設によっ
て燃焼される。生じた燃えがらは、水処理（浸出水）施
設のある管理型の処分場に埋立てて処分される。その際
燃えがらの埋立て形態は、有姿のままで良い事になって
いる。しかし、この状態で埋立てられた燃えがらは、風
による飛散、降雨による流出などの問題があり、埋め立
て場所の確保を困難にしている。これらの問題を解決す
るために、新たな処分方法が求められている。

【０００３】上記の問題点を解決するための従来の方法
は、燃えがらをコンクリ−トで固化する方法が一般的で
あった。しかし、埋立て可能な強度（一軸圧縮強度３〜
５kgf／cm²）を発生させるまでに２〜３日間の養生が必
要となり、それまでの保管場所の確保を必要とするとい
う問題をかかえている。養生期間を短縮するために早強
セメントを使用すること、コンクリ−トに急結剤などを
添加することが考えられるが、価格が高くなるので好ま
しくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来方法の
問題点を解決し、コンクリ−トの代りに石こうを用い、
燃えがら中に含まれる水分によって石こうとの水和反応
を生じさせ固化させることにより設備的に簡略化でき、
かつ養生時間の短縮化を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】水切り可能な貯蔵用ビッ
トに保存された燃えがらを振動コンベヤを介し磁気分離
機と振動ふるいに掛けて大型不燃物と灰とに分離し、該
分離された灰に脱水処理を加えることなく、燃えがらに
石こうを加えて混練し石こうとの水和反応にて硬化させ
るようにした。この場合、分離された灰は、大まかに水
分を切った程度で、その水分量が約３０％で固化可能に
した。さらに加える石こうの量は、燃えがら１部（重量
部）に対し０.０８〜０.１部とした。

【０００６】

【作用】大まかに水を切った程度（水分量約３０％）の
燃えがら１部（重量部）に、石こう（０.０８〜０.１０
部）を加え５分間混練すると、混練後の燃えがらは、早
ければ混練直後に、遅くとも１０分以内に硬化が始ま
り、１時間後には取扱可能となり、搬出も運搬も可能と
なる。また、混練後の燃えがらを成形機に入れ所定形状
に成形することもできる。かくして風による燃えがらの
飛散防止、降雨による流出防止などを図ることができ
る。

【０００７】固めた燃えがらと石こうとの硬化物は、管
理型の埋立て地に移動後、そのままの形態で埋立てても
よいし、また粒状に破壊し、再度それを埋立ててもよ
い。具体的には、水分量３０％の燃えがら１部(重量部)
に対し、０.０８〜０.１部(重量部)の石こうを添加した
混練物は、５〜１０分で実用的強度を有する硬化物にな
る。この燃えがらと石こうとの硬化物は、気中養生３日
後には嵩密度１.６ｇ／cm²、曲げ強度２.５〜２.９kgf
／cm²、圧縮強度１４kgf／cm²にまでなる。

【０００８】管理埋立地に埋設することが可能な燃えが
らは、鉛、クロムおよびカドミウムなどの有害重金属を
含むことは許されないが、万一混入していても燃えがら
を石こうで固めることにより有害金属類が溶け出すのを
防止できる。

【０００９】

【実施例】図１に示すフロ−チャ−トを参照して説明す
る。焼却場で生じた燃えがら１は、焼却施設より排出さ
れた状態では粒子が大小雑多である。生じた燃えがら１
は図１のフロ−チャ−トに示す如く、一旦水切り可能な
貯蔵用のビット２の中に保存される。そして必要に応じ
て振動コンベヤ３にかけられる。次に磁気分離機による
磁力選別４と振動ふるい５とにより粒子径５mm、１０mm
および５０mmの３種類に大別される。長さ５０mm程度の
大型不燃物６（例えば鉄、アルミニウム、石など）の塊
は水洗振動コンベヤ７で水洗され細い灰分を分離する。
水洗振動コンベヤ７を通った大型不燃物は再び磁力選別
８され、破砕機９で破砕し減容化し、水洗振動コンベヤ
１０でふるわれ鉄等の有価物１１は回収される。

【００１０】さて、振動ふるい５で粒子径５mm、１０mm
及び５０mmの３種類に分離され、長さ５０mm以上の大型
不燃物６が除かれた微細な灰１２は、前記水洗振動コン
ベヤ７と１０で洗われた微細な灰と合体されて水洗振動
コンベヤ１３で分離され、水切り１４されて本発明に係
る石こう処理１５される。一方水洗振動コンベヤ１３で
分離された大型燃えがらのうち磁力選別され、磁性を有
する燃えがらは前記大型不燃物６と合体される。磁性を
もたない燃えがらはセメントと混合し、インタ−ロッキ
ングブロック成型１９されてセメント２次製品の骨材と
してリサイクル利用される。

【００１１】残った粒子径が５mm程度の燃えがらは、従
来技術ではそのまま埋立てられる。しかし、本発明では
水分を含むままの燃えがらに対し、特別の脱水処理を加
えることなく、大まかに水を切った程度（水分量約３０
％）の燃えがら（図１の符号１４）１部（重量部）に、
石こう（０．００８〜０．１０部）（重量部）を加え５
分間混練する(図１の符号１５)。混練後の燃えがらは、
早ければ混練直後に、遅くとも１０分以内に硬化が始ま
り、１時間後には取扱可能となり、運搬も可能となる。
また、混練後の燃えがらを成形機に入れ(図１の符号１
６)、所定形状に成形することもできる。かくして風に
よる燃えがらの飛散防止、降雨による流出防止などを図
ることができる。

【００１２】固めた燃えがらと石こうとの硬化物は、管
理型の埋立て地に移動後、そのままの形態で埋立てても
よいし、また粒状に破壊し、再度それを埋立ててもよ
い。具体的には、水分量３０％の燃えがら１部(重量部)
に対し、０.０８〜０.１部(重量部)の石こうを添加した
混練物は、５〜１０分で実用的強度を有する硬化物にな
る。この燃えがらと石こうとの硬化物は、気中養生３日
後には嵩密度１.６ｇ／cm²、曲げ強度２.５〜２.９kgf
／cm²、圧縮強度１４kgf／cm²にまでなる。

【００１３】管理型埋立地に埋設することが可能な燃え
がらは、鉛、クロムおよびカドミウムなどの有害重金属
を含むことは許されない。しかし、万一混入していない
とはかぎらない。本発明の場合には、燃えがらを石こう
で固めるプロセスが含まれるので、これらの有害金属類
が、溶け出すのを防止できる。即ち石こう処理時のｐＨ
は、９〜１０であり、含有する重金属、特に鉛が溶け出
すことはない。

【００１４】因みに燃えがらと石こうとの硬化物につい
て溶出試験を行った。試験は、燃えがらと石こうとの硬
化物を粉砕し、その重量の１０倍容の水を加え、室温で
６時間しんとう機にかけ、左右３cmづつ移動させながら
しんとうした。６時間後、濾別した水溶液中の重金属
は、ＩＣＰで分析した結果、鉛、カドミウム、クロムな
どの重金属類の溶け出しはなかった。これらの結果か
ら、燃えがらと石こうとを硬化させることによる重金属
の溶け出しはないことが確認された。

【００１５】（試験例１）人口５０万人の都市清掃工場
から排出された燃えがらを用い、固化するのに必要な灰
中の水分量および添加する石こう量による、硬化物への
機械的強度への影響について検べた。燃えがら中の水分
量は、貯槽ピット中から引出した直後は、３５％程度で
ある。しかし、外界に放置し乾燥した場合には低下し、
その量は１０％程度にまでなる。そこで、水分調整を行
って６種類の燃えがらを用意し、石こうと硬化物を作製
した。使用した燃えがら中の水分量は、１０％、１５
％、２０％、２５％、３０％および３５％であった。

【００１６】水分調整した燃えがら(１kg、１バッチ分)
中に石こう（サンエス石膏、特級、緑)を加えた。石こ
う添加量は、燃えがら１部(重量部)に対し、０.０５
部、０.０８部および０.１０部とした。これらの混合物
を通常のモルタルミキサ−中で５分間混練し、型枠（４
cm×４cm×１６cmに）中に充填した。３日間放置後、脱
型し次の測定を行った。

【００１７】嵩密度は、化学天秤で求めた重量を、ノギ
スで測った体積で除すことにより算出した。曲げ強度
は、万能試験機（森製作所製、ＭＡ−１００）を使用
し、ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験）に準じ
て、供試体中央部に載荷し測定した。また、圧縮強度
は、曲げ強度測定後の供試体側面に加圧用治具（加圧面
４x４cm²）で荷重をかけ求めた。

【００１８】石こうで固めた燃えがらの配合、硬化時
間、硬化物の密度、曲げ強度および圧縮強度を、表１に
示す。石こう添加による硬化状況は、水分量によって影
響を受けた。水分量が３５％の場合には、３０分程度で
硬化した。それに対し、水分量が３０％の場合には１時
間で、また２０％および２５％の場合には５時間程度で
夫々硬化した。しかし、水分量が１０％あるいは１５％
では１日後に固まったものもあったが、全く硬化しない
ものもあった。このような硬化状況のちがいは、水分量
の多寡による混合の不均質さによるものであった。

【００１９】

【表１】

【００２０】硬化物の外観を見ると、水分量が３０％以
上の場合には、硬化物中には空隙がなく、均一状態であ
った。また、嵩密度も１.５〜１.６ｇ／cm³程度であっ
た。それに対し、水分量が１０％〜２５％の場合には、
空隙も多くあり、嵩密度も１.２〜１.３ｇ／cm⁹程度で
あった。また、中には脱型する際に崩れてしまうものも
あった。

【００２１】燃えがらと石こうとの硬化物の機械的強度
は、水分量３０％で石こうを０.０８部あるいは０.１０
部程度添加した場合に高くなり、曲げ強度で２.５〜２.
８kgf／cm²、圧縮強度で１４kgf／cm²を示した。当然の
ごとく０.１０部以上の石こうを加えれば機械的強度は
より高くなるが、経済性の点からは好ましくない。

【００２２】（試験例２）人口５０万人の都市清掃工場
から排出された燃えがらを用い石こうとの混練物の混合
初期時の流動性および作業性について検べた。水分量を
３０％とした燃えがら（０.５kg)に石こう(サンエス石
膏、特級、緑)を加えた。石こう添加量は、燃えがら１
部（重量部）に対し、０.０５部、０.０８部および０.
１０部とした。これらの混合物を通常のモルタルミキサ
−中で５分間混練後、所定量をフロ−コ−ンに取り、フ
ロ−試験器（ＪＩＳ）を用いてフロ−値を測定した。

【００２３】各配合におけるフロ−値を表２に示す。フ
ロ−値が８０〜９０程度になると、硬化が始まったこと
を示している。石こう添加量が０.０５部の場合には、
２５分後まではフロ−値は９０以上であり、やや流動性
を有していた。しかし、それ以上の時間が経過すると、
余分な水分が灰から分離していた。一方、石こう添加量
が０.０８部および０.１０部の場合には、１０分以内に
流動性はなくなった。言い換えれば、作業時間は１０分
以内であるといえる。以上の試験により、水分流出のな
い０.０８部ないしは０.１０部の石こう添加が好まし
く、それ以上の石こうの添加は、経済性の点から望まし
くないことがわかる。

【００２４】

【表２】

【００２５】（試験例３）人口５０万人の都市清掃工場
から排出された燃えがらを用い、石こうで固化した際の
硬化物の初期強度について検討した。使用した燃えがら
中の水分量は、実施例１から３０％とした。水分調整し
た燃えがら（１kg、１バッチ分）中に石こう（サンエス
石膏、特級、緑）を加えた。石こう添加量は、燃えがら
１部（重量部）に対し、０.０８部および０.１０部とし
た。これらの混合物を通常のモルタルミキサ−中で５分
間混練し、型枠（４cm×４cm×１６cmに）中に充填し
た。５時間および２４時間後に脱型し、すぐに次の測定
を行った。

【００２６】曲げ強度は、万能試験機（森製作所製、Ｍ
Ａ−１００）を使用し、ＪＩＳＲ５２０１（セメント
の物理試験）に準じて、供試体中央部に載荷し測定し
た。また、圧縮強度は、曲げ強度測定後の供試体側面に
加圧用治具（加圧面４×４cm²)で荷重をかけ求めた。燃
えがらと石こうとの硬化物の機械的強度を表３に示す。
燃えがらと石こうとの混練後、５時間における曲げ強度
は、０.２２〜０.２３kgf／cm²、圧縮強度は０.４０〜
０.５７kgf／cm²であった。さらに２４時間後の場合に
は、やや機械的強度は増加する傾向を示した。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【効果】水切り可能な貯蔵用ビットに保存してある燃え
がらを振動コンベヤを介し磁気分離機と振動ふるいに掛
けて大型不燃物と灰とに分離し、該分離された灰に脱水
処理を加えることなく、大まかに水を切った程度の燃え
がらに石こうを加えて混練し、石こうとの水和反応で短
時間で硬化させるようにした。この方法によれば、コン
クリ−トの代りに石こうを用い、燃えがら中に含まれる
水分によって石こうとの水和反応を生じさせて、固化さ
せることができ、別途、水を添加する必要がない利点が
ある。又燃えがらと石こうとの混合は、通常のモルタル
ミキサ−で可能であり設備的にも有利である。

【００２９】又混合物の固化速度は、燃えがら中の水分
量が３０％程度であるならば、石こうの添加は燃えが
ら、１部（重量部）に対して０.０５〜０.１０部（重量
部）であればよく、この程度の混合条件ならば、硬化は
１０分程度から始まり、１時間後には実用的な機械的強
度を保持するまでになるので、埋め立て場所あるいは保
管場所などへの運搬が容易となる。管理型埋立地に埋設
することが可能な燃えがらは、鉛、クロムおよびカドミ
ウムなどの有害重金属を含むことは許されない。しか
し、万一混入していたとしても燃えがらを石こうで固め
るので、これら有害金属類が溶出するのを防止でき極め
て安全である。このように燃えがらは、石こうとの混練
により短時間で処理できるので、燃えがらの固化処理を
容易かつ安全で経済的に行うことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を示すフロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１燃えがら２ビット３振動コンベヤ４磁力選別５振動ふるい６大型不燃物７水洗振動コンベヤ８磁力選別９破砕機 10 水洗振動コンベ
ヤ 11 有価物 12 灰 13 水洗振動コンベヤ 14 水切り 15 石こう処理 16 成型 17 埋立 18 磁力選別 19 インタ−ロッキングブロック成型 20 製品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柳沢琳江群馬県高崎市井野町385−８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水切り可能な貯蔵用ビットに保存された
燃えがらを、振動コンベヤを介し磁気分離機と振動ふる
いに掛けて、大型不燃物と灰とに分離し、該分離された
灰に脱水処理を加えることなく燃えがらに石こうを加え
て混練し、石こうとの水和反応にて混練物を硬化させる
ことを特徴とする燃えがらの固化処理方法。
【請求項２】分離された灰の水分が水を切った程度
で、その水分が約３０％である請求項１の燃えがらの固
化処理方法。
【請求項３】加える石こうの量が燃えがら１部（重量
部）に対し０.０８〜０.１部（重量部）である請求項１
又は請求項２の燃えがらの固化処理方法。