JPH08229531A

JPH08229531A - 高含水産業廃棄物の固化方法

Info

Publication number: JPH08229531A
Application number: JP7039942A
Authority: JP
Inventors: Yukimitsu Yokoyama; 幸満横山; Shigeyoshi Imaizumi; 繁良今泉; Mitsuo Hanada; 光雄花田; Hiroyasu Ito; 裕恭伊東; Takeo Tazawa; 武雄田澤
Original assignee: Yoshizawa Lime Industry Co Ltd
Current assignee: Yoshizawa Lime Industry Co Ltd
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的簡単でかつ容易な手段により、高含水
産業廃棄物を急速に硬化し、取り扱いが容易な硬化体と
すると共に、その再資源化と無害化を図ることを目的と
する固化方法を提供すること。【構成】高含水産業廃棄物に焼石膏又は無水石膏から
選択される１種以上を添加して硬化することからなる高
含水産業廃棄物の固化方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高含水産業廃棄物の固
化方法に関するものであり、特に、焼石膏等の急結性を
利用して、急速に固化する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ヘドロ等の高含水産業廃棄物の発
生が多く、環境の汚染が問題となり、これが対策が必要
となっている。高含水産業廃棄物とされるものには種々
のものがあるが、生コンクリート工場におけるミキサー
の洗浄及び運搬車のドラムの洗浄などに伴って発生する
スラッジ水、戻りコンクリートや残コンから骨材を回収
した残りの懸濁水を脱水して得られる生コンクリートス
ラッジ、ヘドロ、各種工業の中和処理残泥、土木、建築
工事から発生する泥漿等の処理が問題となっている。

【０００３】そして、従来これらの高含水産業廃棄物の
処理は、埋め立てに利用したり、コンクリートで固めて
投棄したり、物によっては焼却したり、また廃棄物利用
の二次製品に供したり、単にそのまま投棄処分したり、
さらに処分保留のまま放置したりしているのが現状であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
高含水産業廃棄物には、有害成分が含まれていたり、悪
臭を放出するものもあるので、環境の汚染が問題とな
る。そして、上記の生コンクリートスラッジ等は、「産
業廃棄物の処理並びに清掃に関する法律」で示される産
業廃棄物の汚泥に属し、法の規制が厳しいのが現状であ
る。従って、特別な処理場を確保したり、遠距離の運搬
が必要であるなど、その処理経費がかさむものである。

【０００５】一方、これらの高含水産業廃棄物の中に
は、有効成分を含むものもあり、これを資源化して再利
用に供することができるものもある。そして、埋め立て
や投棄処分をするにしても、高含水物であるため、取扱
や運搬が容易ではないので、これらの廃棄物について
は、簡単な手段で固化することが望まれている。

【０００６】本発明は、高含水産業廃棄物の処理に関す
る上記の現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、比較的簡単でかつ容易な手段により、これらの廃棄
物を急速に硬化し、取り扱いが容易な硬化体とすると共
に、その再資源化と無害化を図ることができる産業廃棄
物の固化方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者等は、
高含水産業廃棄物を急速に硬化する方法について、研究
を重ねた結果、高含水産業廃棄物を、焼石膏等の急結性
を利用して硬化することに着目して、上記の課題を達成
することができた。

【０００８】本発明は上記の課題を解決する手段とし
て、高含水産業廃棄物に焼石膏又は無水石膏から選択さ
れる１種以上を添加して硬化することからなる高含水産
業廃棄物の固化方法と、高含水産業廃棄物に焼石膏又は
無水石膏から選択される１種以上と、生石灰、軽焼ドロ
マイト、水硬性セメントから選択される１種以上とを併
用して添加して硬化することからなる高含水産業廃棄物
の固化方法としたものである。

【０００９】本発明の処理対象となる高含水産業廃棄物
は、特に限定されるものではなく、無機質または有機質
からなる高含水産業廃棄物に適用することができるが、
具体的には、生コンクリート残渣、上下水道処理の沈澱
物、ヘドロ、家畜類糞尿の処理物、軟弱土質類等が対象
となる。そして、処理対象となる高含水産業廃棄物は、
スラリー状の高含水泥漿又はこれを脱水したフィルター
ケーキ状の高含水固形物等が対象となる。

【００１０】高含水産業廃棄物の１例として、最近特に
問題となっている生コンクリート工場から多量に発生す
る残存生コンクリートからなる廃棄物について説明す
る。生コンクリート工場では、残コンタンクの残存生コ
ンクリートから、一次篩により砂利を回収し、二次篩に
より砂を回収して、この砂利と砂は再び使用する。砂利
と砂を回収した残渣は、セメント類を主成分としたスラ
リー状のものであるが、これをフィルタープレスにかけ
て、セメント類からなるフィルターケーキと水とに分離
して、水は再び生コンクリート混練用に供する。

【００１１】そして、フィルタープレスで分離された生
コンクリートスラッジ、即ち、フィルターケーキの処理
が問題となる。もとより、廃棄物として少量の場合は、
フィルタープレスにかけないで、工場内に放置して、自
然硬化後に廃棄処理する。しかしながら、大量に廃棄物
が発生する場合は、放置することが不可能であり、本発
明の処理対象となる。

【００１２】本発明に係る高含水産業廃棄物の固化方法
は、その廃棄物を化学的な処理手段により急結して硬化
するものであり、その急結剤としては、焼石膏と無水石
膏を使用する。焼石膏としては、α型とβ型を使用する
ことができ、無水石膏としては、可溶性無水石膏である
III型と、硬化促進材を併用したII型の無水石膏を使用
することができる。また、これらの石膏類の他に、生石
灰、軽焼ドロマイト、水硬性セメント類を適宜添加して
併用することができる。

【００１３】焼石膏は、ＣａＳＯ₄・1/2Ｈ₂Ｏの化学式で
示されるものである。そして、天然２水石膏（ＣａＳＯ
₄・２Ｈ₂Ｏ）又は化学石膏（ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）を、１
２０〜１３０℃でカ焼して一次脱水することにより得ら
れるものであり、空気中でカ焼するとβ型となり、水溶
液中の加圧反応によりα型のものが得られる。

【００１４】また、無水石膏はＣａＳＯ₄の化学式で示
されるものである。この無水石膏は、焼石膏を１８０〜
２００℃で処理して二次脱水をすることにより、III型
の無水石膏（ＣａＳＯ₄）となり、さらに高温で処理す
るとII型の無水石膏に転移する。

【００１５】そして、焼石膏や無水石膏は、水と混練す
ると下記のような水和反応が起こり、約１０分間程度で
凝結開始して硬化し、圧縮強度が８０〜９０ｋｇ／ｃｍ
²の硬化体となる。ＣａＳＯ₄・1/2Ｈ₂Ｏ＋3/2Ｈ₂Ｏ→ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ（固化）ＣａＳＯ₄＋２Ｈ₂Ｏ →ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ（固化）

【００１６】本発明は、焼石膏や可溶性無水石膏の水和
凝結性を利用して、前記の生コンクリートのスラッジの
ような高含水産業廃棄物の固化を行うものである。即
ち、スラリー状の高含水泥漿又はこれを脱水したフィル
ターケーキ状の高含水固形物等からなる高含水産業廃棄
物に、焼石膏や可溶性無水石膏を添加混合することによ
り、これらの石膏は、高含水産業廃棄物中の水を急速に
吸収して水和反応を起こし、２水石膏となる際に、廃棄
物中の固形物と２水石膏とが固化して、硬化体を形成す
るものである。特に、焼石膏や無水石膏の硬化は、速硬
性や急結性が顕著であり、且つ上記の反応式のように吸
水性が大であるため、高含水産業廃棄物の固化が容易と
なる。次に、上記の焼石膏や可溶性無水石膏を添加混合
する際に、生石灰（ＣａＯ）、軽焼ドロマイト（ＣａＯ
・ＭｇＯ）、水硬性セメント類を適宜併用して添加する
ことができる。そして、ＣａＯやＣａＯ・ＭｇＯは、吸
水性と発熱性があり、この熱が硬化を促進する作用があ
る。また、水硬性セメントは、硬化後の安定性を助長す
る。そして、本発明により固化した硬化体は、取扱が容
易となり、作業性や防塵性が向上し、環境の保全に寄与
するものである。また、この硬化体は、地盤の改良、歩
道の路床、高速道路の路床、路盤などの各種の用途が期
待される。

【００１７】

【実施例】実施例に用いた生コンクリートスラッジの物
理的性質を以下に示す。初期含水比Ｗ（％）１３８.０比重Ｇ_S ２.６７液性限界Ｗ_L（％）９３.７塑性限界Ｗ_P（％）８１.７塑性指数ＩＰ１２.０ｐＨ１０.８２

【００１８】次に、生コンクリート工場において発生す
る上記のフィルターケーキに対して、焼石膏、焼石膏と
生石灰、焼石膏と軽焼ドロマイト、ポルトランドセメン
トをそれぞれ硬化材として混合して供試体とした。この
混合供試体は、直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの塩化ビニー
ルのパイプに充填して硬化せしめ、所定時間経過した後
に脱型して得られたものであり、これを一軸圧縮試験に
より耐圧試験を行った。この結果を表１、表２、表３、
表４に示すが、測定された一軸圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ
²）は、供試体３ケの平均値である。なお、各表におけ
る硬化材の添加量(％)は、フィルターケーキ中の固形分
の重量に対する割合である。また、各表中の×印は、フ
ィルターケーキと硬化材の混合供試体が固化しないた
め、耐圧試験が不可能な場合を示す。

【００１９】上記で使用した焼石膏について、室温２３
℃、水温１５℃で試験した成績は、次のとおりである。混水量：７６％凝結時間（分・秒）：流込時間７・３０、開始時間１１・
４５、表硬時間１４終結時間２６最高温度：３６.５℃、上昇温度：２１.５℃ 強度（ｋｇ／ｃｍ²）：ヌレ引張１２.４、ヌレ耐圧８
２.０

【００２０】

【表１】硬化材焼石膏

【００２１】

【表２】硬化材焼石膏と生石灰を１：１に混合した
もの

【００２２】

【表３】硬化材焼石膏と軽焼ドロマイトを１：１に
混合したもの

【００２３】

【表４】硬化材ポルトランドセメント

【００２４】各表に示す試験結果によれば、硬化材とし
て焼石膏単独、焼石膏と生石灰を混合したもの、焼石膏
と軽焼ドロマイトを混合したものをそれぞれ使用して硬
化させると、硬化が速く、特に焼石膏の硬化が著しい。
この焼石膏は、フィルターケーキ中の水分を吸収し、化
学反応によりＣａＳＯ₄・1/2Ｈ₂ＯがＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ
となる。このように焼石膏が水と反応する時、２水石膏
に再結晶して硬化が起こり、混合供試体の全体が固化す
るのである。また、この硬化体は、フィルターケーキの
主成分であるセメント成分と２水石膏、消石灰等からな
るものであり、通常の硬化成分でもある。そして、硬化
体の圧縮強度が２ｋｇｆ／ｃｍ²以上であれば、取り扱
いも容易となり、硬化体としての用途の拡大や脱臭効果
も期待することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、高含水産業廃棄物に焼
石膏等を添加して硬化することにより、その焼石膏等の
作用により、高含水産業廃棄物中の水を急速に吸収して
水和反応を起こし、２水石膏となる際に、廃棄物中の固
形物と２水石膏とが固化して、急速に硬化体を形成する
ことができる。また、焼石膏等に生石灰や軽焼ドロマイ
トを併用して添加することにより、その吸水性と発熱性
により硬化を促進することができ、水硬性セメント類を
併用して添加することにより、硬化後の安定性が助長さ
れる。さらに、本発明によれば、簡単な手段で高含水産
業廃棄物を固化することができ、硬化体は取扱が容易と
なり、作業性や防塵性が向上し、環境の保全に寄与する
ものである。また、この硬化体は、地盤の改良、歩道の
路床、高速道路の路床、路盤などの各種の用途が期待さ
れる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高含水産業廃棄物に焼石膏又は無水石膏
から選択される１種以上を添加して硬化することを特徴
とする高含水産業廃棄物の固化方法。
【請求項２】高含水産業廃棄物に焼石膏又は無水石膏
から選択される１種以上と、生石灰、軽焼ドロマイト、
水硬性セメントから選択される１種以上とを併用して添
加して硬化することを特徴とする高含水産業廃棄物の固
化方法。
【請求項３】焼石膏が、α型又はβ型であり、無水石
膏が、III型又はII型である請求項１又は２に記載の高
含水産業廃棄物の固化方法。
【請求項４】高含水産業廃棄物が、生コンクリート残
渣である請求項１又は２に記載の高含水産業廃棄物の固
化方法。
【請求項５】高含水産業廃棄物が、上下水道処理の沈
澱物、ヘドロ、家畜類糞尿の処理物、軟弱土質類である
請求項１又は２に記載の高含水産業廃棄物の固化方法。