JPH08208290A - 可燃性廃棄物の処理方法および可燃性廃棄物を用いた道路構築材 - Google Patents

可燃性廃棄物の処理方法および可燃性廃棄物を用いた道路構築材

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JPH08208290A
JPH08208290A JP1020695A JP1020695A JPH08208290A JP H08208290 A JPH08208290 A JP H08208290A JP 1020695 A JP1020695 A JP 1020695A JP 1020695 A JP1020695 A JP 1020695A JP H08208290 A JPH08208290 A JP H08208290A
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JP
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sand
molten slag
slag
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road construction
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JP1020695A
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Yasuhiro Tamada
安廣 玉田
Toshiyuki Kataishi
俊幸 片石
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Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Original Assignee
Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd
Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可燃性廃棄物を土木材料の骨材として有効に
再利用する。 【構成】 可燃性廃棄物を燃焼して得られる熔融スラグ
Sを粉砕機2で粉砕処理した後、所定粗さのフルイ3
a、3b、3cにかけて通過させたものを熔融スラグ砂
S1、粉砕処理している際に発生する熔融スラグSの粉
塵を熔融スラグパウダーS2として得、砂および砕石の
混合材料に、骨材として熔融スラグ砂S1および熔融ス
ラグパウダーS2を適宜比率で混入し、アスファルト混
合材および路床安定材を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可燃性廃棄物の再利用
に係わり、この可燃性廃棄物の処理方法および可燃性廃
棄物を用いた道路構築材に関する。
【0002】
【従来の技術】可燃性廃棄物(ゴミ)を再利用する処理
方法として、その廃棄物を燃焼して最終的に熔融スラグ
とし、この熔融スラグを粗さ10mm程度のフルイに通
過させてインターロッキングを生産している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記インターロッキン
グは、土木材料の骨材としての擦り減り減量が60%を
超える状態で砕石の代用品としては十分満足を得られる
ものではなかった。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、可燃性廃棄物を土木材料の骨材として有効に再
利用できる可燃性廃棄物の処理方法および可燃性廃棄物
を用いた道路構築材を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、請求項1記載の可燃性廃棄
物の処理方法は、可燃性廃棄物を燃焼して得られる熔融
スラグを粉砕処理した後、所定粗さのフルイにかけて通
過させたものを熔融スラグ砂として得るとともに、前記
粉砕処理している際に発生する前記熔融スラグの粉塵を
熔融スラグパウダーとして得ることを特徴とする。請求
項2記載の可燃性廃棄物を用いた道路構築材は、砂およ
び砕石の混合材料に、骨材として前記熔融スラグ砂およ
び前記熔融スラグパウダーを適宜比率で混入してなるこ
とを特徴とする。請求項3記載の可燃性廃棄物を用いた
道路構築材は、請求項2記載の道路構築材において、前
記熔融スラグ砂を0〜40%、前記熔融スラグパウダー
を0〜10%の比率で前記混合材料に混入してなること
を特徴とする。請求項4記載の可燃性廃棄物を用いた道
路構築材は、前記熔融スラグパウダーを、生石灰やセメ
ント等の自硬化性材料に適宜比率で混入してなることを
特徴とする。請求項5記載の可燃性廃棄物を用いた道路
構築材は、前記自硬化性材料と前記熔融スラグパウダー
を略2:1の比率で混入してなることを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明の可燃性廃棄物の処理方法によれば、可
燃性廃棄物を燃焼して得られる熔融スラグを粉砕処理し
た後、所定粗さのフルイにかけて通過させたものを熔融
スラグ砂、粉砕処理している際に発生する熔融スラグの
粉塵を熔融スラグパウダーとして得ることもので、これ
らを舗装材の骨材として有効に再利用できる。
【0007】本発明の可燃性廃棄物を用いた道路構築材
によれば、前記熔融スラグを骨材とすることにより、通
常の骨材を用いたアスファルト混合物等の道路構築材と
同等の性状を発揮する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図1は
本発明の処理方法を適用した可燃性廃棄物の処理工程を
示している。この工程は、廃棄物を燃焼して得た多量の
熔融スラグSを、ベルトコンベヤ1で粉砕機2の中に投
入し、この粉砕機2で熔融スラグSを粉砕処理する。粉
砕機2としては、たとえばマイクロサイザーL−50
0、L−1000(ドニコインターナショナル社製)が
好適である。次に、粉砕機2によって粉砕された熔融ス
ラグSを、最大粒径通過目がJIS4.75mm、2.
36mm、1.18mmの3種類のフルイ3a、3b、
3cに粗い順にかけ、最終的にもっとも細かいフルイ3
cを通過した熔融スラグSを、熔融スラグ砂(以下単に
スラグ砂と略称)S1として得る。また、熔融スラグS
を粉砕機2により粉砕処理している際に発生する粉塵を
吸塵器4に通し、ここを通ったものを熔融スラグパウダ
ー(以下単にスラグパウダーと略称)S2として得る。
【0009】次いで、上記のようにして得られたスラグ
砂S1とスラグパウダーS2を骨材とした道路構築材お
よびそれを用いて道路を施工する例を、図2を参照して
説明する。
【0010】まず、砂および砕石の混合材料に、スラグ
砂を0〜40%、スラグパウダーを0〜10%の比率で
骨材として適宜比率で混入したものを、さらに、ストア
ス60/80に添加して密粒度アスファルトコンクリー
トとして得る。具体的な例としては、アスファルトプラ
ント5内において、細目砂9%、スラグ砂30%で混合
し、6号砕石38%と7号砕石18%を混合させた砕石
にスラグパウダー5%を混合し、さらに両者にストアス
60/80を添加して混合したものを、密粒度アスファ
ルトコンクリートAとして得る。
【0011】また、スラグパウダーS2を、生石灰やセ
メント等の自硬化性材料に適宜比率で混入し、路床安定
処理材Rを得る。具体的な例としては、生石灰あるいは
セメントとスラグパウダーを略2:1の比率で混入して
路床安定処理材Rを得る。
【0012】上記路床安定処理材Rは、道路を構築する
際のもっとも底部の安定材として敷設して好適であり、
上記密粒度アスファルトコンクリートAはもっとも表層
に敷設する舗装材として好適である。
【0013】上記スラグ砂S1およびスラグパウダーS
2の主成分は、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミ
ニウム(Al2O3)、酸化第二鉄(Fe2O3)、酸
化カルシウム(CaO)であり副成分は酸化マグネシウ
ム(MgO)、亜硫酸(SO3)である。砂は石灰系で
あり、軟弱地盤等の遮断層の砂(上記路床安定材)、ア
スファルトに混入する細骨材として使用できる。材質的
にストレートアスファルトとなじみがよく、材料自体が
剥離防止の役目を持ち、アスファルト合材として自然砂
の代わりに用いて施工した場合、アスファルトの動的安
定度が極めて高い。
【0014】次に、上記スラグ砂を舗装材料として使用
した場合のアスファルト混合物への添加量および添加後
の性状を確認し、スラグ砂利用の可能性を検討するため
に行った配合試験および各種試験等の室内試験結果を示
す。
【0015】1.試験概要 室内試験において対象とした混合物は、公共舗装など一
般に多く用いられている13mm密粒度アスファルト混
合物について検討を行った。 1)室内試験における各種試験項目 表1に室内試験の各種試験項目を示す。配合試験におい
ては、スラグ砂を粗目砂および砕砂の2種類について材
料の置き換えをすることとし、スラグ砂添加量を3種類
設定した。また、骨材の添加量を100%とした場合、
粗目砂、砕砂の添加量は30%の混合となる。
【0016】
【表1】
【0017】2.スラグ砂の性状 熔融スラグは、可燃物の焼却灰を再度高温処理した生成
された粒状のスラグで、このスラグを前記マイクロサイ
ザーに投入して粉砕処理して得られたものである。
【0018】マイクロサイザーでスラグ砂を製造するに
あたり、定数量のスラグからスラグ砂採取率として、1
回のマイクロサイザー運転においてフルイ通過率は20
%、未通過のスラグを再度マイクロサイザー運転にかけ
て粉砕し、砂としてのフルイ通過率40%、限界として
3度マイクロサイザー運転で粉砕することで90%のス
ラグ砂を採取し、5%の未通過金属と5%の吸塵器に吸
引されたものをスラグパウダーとして採取した。
【0019】1)スラグ砂を含めた使用材料の比重・吸
水率およびフルイ分け試験結果・安定性試験結果につい
て表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】表2によれば、スラグ砂の比重・フルイ分
け試験結果から比較物とした粗目砂および砕砂に比べか
さ比重等が大きく、逆に吸水率は低いことが確認され
た。また、成分分析結果では、主な成分として二酸化ケ
イ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、
酸化カルシウム(CaO)、酸化第二鉄(Fe2O3)
が84.4%と高い数値が確認された。
【0022】3.マーシャル配合試験は、13mm密粒
度アスファルトコンクリートを基本配合としスラグ砂の
添加量については、粗目砂と砕砂の2種類について置き
換えることとした。また、スラグ砂添加による耐水性
(剥離抵抗性)確認のために水侵マーシャル試験(残留
安定度試験)も併せて実施した。
【0023】1)4種類の13mm密粒度アスファルト
コンクリートに対するスラグ砂の添加量およびスラグ砂
添加後の混合物粒度を表3に示す。
【0024】
【表3】
【0025】4.ホイールトラッキング試験 スラグ砂添加アスファルト混合物各種の耐流動性の評価
はホイールトラッキング試験による動的安定度の設定を
比較検討するため実施した。密粒度アスファルトコンク
リート(13mm)およびスラグ砂添加化合物のアスフ
ァルト量は、配合試験により求めた最適アスファルト量
とし、スラグ砂添加量は中央値である20%について試
験を行った。他の試験条件は、舗装試験法便覧に準じて
行った。
【0026】5. 5ー1.マーシャル配合試験結果 (1)最適バインダー量(表4)
【0027】
【表4】
【0028】最適バインダー量は、スラグ砂添加量が増
加するにつれ減少する傾向を示した。この傾向は、製鋼
スラグも同様に見られる傾向であるが、砕砂や天然骨材
と比較して吸水率が若干低いためと考えられる。
【0029】(2)混合物の密度および空隙率 混合物の密度は、スラグ砂添加量の増加とともに上昇す
る傾向にある。しかし、空隙率はスラグ砂添加量が増加
しても一定値を確保しており基準値を満たしている(空
隙率基準値:3〜6%)。
【0030】(3)フロー値 フロー値は、各添加量とも同程度の値となっており、基
準値の20〜40(1/100cm)は満たしている。
【0031】(4)安定度 安定度は、スラグ砂添加量増加とともに低下傾向にある
が、基準値となっている500kgf以上は満たしてい
る。
【0032】(5)骨材間隙率および安定度/フロー値
(表5)
【0033】
【表5】
【0034】骨材間隙率については、耐流動対策として
最大粒径が13mmの時16%以上が望ましいとされて
いるが、スラグ砂添加量20%以上となると若干下回る
傾向にある。安定度/フロー値については、20〜50
が望ましいとされているが、全ての配合に対して基準値
の範囲内にある。
【0035】5ー2.残留安定度試験(表6)
【0036】
【表6】
【0037】各スラグ砂添加量テストピースとも、残留
安定度は舗装望ましいとされている75%以上を満足す
る。これらは、通常のアスファルト混合物に比べて残留
安定度が増加する傾向が見られる。また、試験後のマー
シャル供試体については剥離の現象は見られず、残留安
定度試験結果と併せてスラグ砂添加混合物は耐水性(剥
離抵抗性)に優れた混合物であることが確認された。
【0038】表6のように、残留安定度試験においてス
ラグ砂を添加した混合物が通常のアスファルト混合物に
比べて耐水性が向上する理由としては、スラグ砂の主成
分が二酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(A
l2O3)、酸化第二鉄(Fe2O3)、酸化カルシウ
ム(CaO)より構成されており、これらは、セメント
系の成分であり、一般的にアスファルト混合物の制作段
階で骨材の剥離防止対策として石粉(消石灰、セメント
等)が使用されており、スラグ砂自体が剥離防止の効果
を持った成分であることが証明される。また、一般の骨
材に適用される骨材の安定性試験においても同様にスラ
グ砂は十分規格を満足する結果が得られた。このことに
より粗骨材・細骨材の凍結融解等の耐久性を判断するも
のであり、スラグ砂添加混合物は、舗設後における路面
凍結に対しても安全なものと推察される。
【0039】5ー3.ホイールトラッキング試験結果
(表7)
【0040】
【表7】
【0041】ホイールトラッキング試験は、通常の密粒
度アスファルトコンクリート(13mm)とスラグ砂添
加混合物について実施した。アスファルト量は配合試験
における最適アスファルト量とした。これらのことか
ら、スラグ砂添加混合物は、通常混合物に比べて交通荷
重に対する抵抗性(耐流動性)が大きいことが確認され
る。
【0042】6.試験のまとめ 上記各種試験結果より、可燃性廃棄物を燃焼して得られ
た熔融スラグをアスファルト混合物として用いれば、ア
スファルト混合物と同等の性状であり、特に耐水性に優
れた混合物であることが確認された。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の可燃性廃
棄物の処理方法によれば、可燃性廃棄物を燃焼して得ら
れる熔融スラグを粉砕処理した後、所定粗さのフルイに
かけて通過させたものを熔融スラグ砂、粉砕処理してい
る際に発生する熔融スラグの粉塵を熔融スラグパウダー
として得ることもので、これらを舗装材の骨材として有
効に再利用できる。
【0044】本発明の可燃性廃棄物を用いた道路構築材
によれば、前記熔融スラグを骨材とすることにより、通
常の骨材を用いたアスファルト混合物等の道路構築材と
同等の性状を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の廃棄物処理方法の工程を示
す概略図である。
【図2】熔融スラグ砂を含む密粒度アスファルトコンク
リートおよび路床安定材を製造する工程および密粒度ア
スファルトコンクリートおよび路床安定材を用いた道路
の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1…ベルトコンベヤ、2…粉砕機、3a、3b、3c…
フルイ、4…吸塵器、5…アスファルトプラント、A…
アスファルトコンクリート、R…路床安定材、S…熔融
スラグ、S1…熔融スラグ砂、S2…スラグパウダー。
───────────────────────────────────────────────────── 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 28/02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可燃性廃棄物を燃焼して得られる熔融ス
    ラグを粉砕処理した後、所定粗さのフルイにかけて通過
    させたものを熔融スラグ砂として得るとともに、前記粉
    砕処理している際に発生する前記熔融スラグの粉塵を熔
    融スラグパウダーとして得ることを特徴とする可燃性廃
    棄物の処理方法。
  2. 【請求項2】 砂および砕石の混合材料に、骨材として
    前記熔融スラグ砂および前記熔融スラグパウダーを適宜
    比率で混入してなることを特徴とする可燃性廃棄物を用
    いた道路構築材。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記熔融スラグ砂を
    0〜40%、前記熔融スラグパウダーを0〜10%の比
    率で前記混合材料に混入してなることを特徴とする請求
    項2記載の可燃性廃棄物を用いた道路構築材。
  4. 【請求項4】 前記熔融スラグパウダーを、生石灰やセ
    メント等の自硬化性材料に適宜比率で混入してなること
    を特徴とする可燃性廃棄物を用いた道路構築材。
  5. 【請求項5】 前記自硬化性材料と前記熔融スラグパウ
    ダーを略2:1の比率で混入してなることを特徴とする
    請求項4記載の可燃性廃棄物を用いた道路構築材。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014013136A (ja) * 2012-06-06 2014-01-23 Morihei Sugimura 磁場熱分解炉
CN107675576A (zh) * 2017-09-05 2018-02-09 李子木 一种建筑垃圾的处理方法

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