JPH09155314A - 石炭灰の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石炭焚ボイラから排出される石炭灰及び加圧
流動床ボイラから排出される酸化カルシウム含有石炭灰
の減容埋立処理方法に関する。 【解決手段】 （１）石炭焚ボイラから排出される石炭
灰を加圧成形機で粒径を１０〜６０ｍｍに圧密成形し、
該成形物をそのまゝあるいは該成形物と該成形物を破砕
して粒径を石炭灰の数十〜数百倍に調整したものとの混
合物を石炭灰及び水と混合したスラリーを埋立てる石炭
灰の処理方法及び（２）加圧流動床ボイラから排出され
るＣａＯを７重量％以上含有する石炭灰を加圧成形機で
粒径を１０〜６０ｍｍに圧密成形し、該成形物をそのま
ゝあるいは該成形物と該成形物を破砕して粒径を石炭灰
の数十〜数百倍に調整したものとの混合物を石炭焚ボイ
ラから排出される石炭灰及び水と混合したスラリーを埋
立てる石炭灰の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は石炭焚火力発電設備
の石炭焚ボイラから排出される石炭灰及び加圧流動床複
合発電設備の加圧流動床ボイラから排出される酸化カル
シウム含有石炭灰の減容埋立処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石炭焚火力発電設備の石炭焚ボイラから
排出される灰分としては、火炉の底に溜まる炉底灰（ク
リンカアッシュ）、燃焼経路に溜まるシンダーアッシ
ュ、電気集塵機に捕集されるフライアッシュの３種類が
あり、粒径はこの順に小さくなる。この内、クリンカア
ッシュ、シンダーアッシュは比較的発生量が少なく、路
盤材としての有効利用が図られているが、最も発生量の
多いフライアッシュについては、その特性を活かしてフ
ライアッシュセメント、セメント原料、道路路盤材、地
盤改良材、土木工事用、人工軽量骨材、建材ボード用等
に有効利用されているものの、全排出量の半分以上は埋
立て処分されている。

【０００３】埋立てに際しては管理型処分場に投棄する
ことが義務付けられており、輸送費用の削減を図るため
に、通常発生場所の近くに設置され、陸上部あるいは海
面投棄されている。埋立処分場の確保は年々困難になっ
ており、管理型処分場の建設コストもかなりの高額とな
る上に、陸上部の埋立では埋立て作業時の灰飛散防止対
策として、土砂と交互に盛土しながら転圧により締固め
る方式が採用されて、作業環境は改善されているが、土
砂投棄分だけ可処分量が削減されるので、埋立処分場の
使用期間がそれだけ短縮されることになる。

【０００４】そこで最近では臨海部に立地する石炭火力
発電所の大部分では、水中埋立て方式が採用されるよう
になってきた。水中埋立て方式としては、水流式、乾灰
式、打設式がある。しかし、灰の比重が土砂に比べて小
さいため、無計画に埋立てると密度が０．６〜１．０程
度の低密度地盤となり、地震時の液状化現象の危険性が
大きくなる。いずれにしても埋立て処分が可能な場所は
漸減しつつあり、新設火力発電所の設置計画の支障を来
す場合が多くなりつつあり、埋立て処分効率化のニーズ
は潜在的に高い状況にある。さらに石炭灰の減容処理法
としては、１５００℃以上の高温で溶融させて、冷却し
てスラグ化して埋立てる方法もあるが、高温で溶融させ
る処理コストが膨大になり、実用に供するには経済性に
難がある。

【０００５】一方、廃棄物の減量、廃棄コスト削減及び
環境保護の観点から、種々の有効再利用・資源化技術が
検討されているが、前述の種々の有効利用法も、その実
態は輸送・処理コストの負担と利用価値を対比すると、
輸送・処理コストの負担が上回る事例が殆どであり、必
ずしも有効利用されているとは言い難い状況にある。

【０００６】また、加圧流動床複合発電設備は加圧流動
床ボイラで石炭と石灰石を混合した燃料を加圧下で燃焼
させ、発生した蒸気で蒸気タービンを回して発電すると
共に、ボイラから出る排ガスでガスタービンを回して電
力を発生する複合発電設備である。ボイラ内の燃焼温度
が８５０℃前後と低いため、既存の火力発電に比べ、Ｓ
Ｏｘ、ＮＯｘの排出量を少なくできることと、熱効率が
４０〜４２％と高いのが特徴である。このため、各電力
会社においては電源の多様化、環境対策などに着目し
て、本発電設備の実用化へと推進中である。

【０００７】加圧流動床ボイラから排出される石炭灰に
はＣａＯ（生石灰）が７〜３０重量％含有されているた
めに、水に接触すると硬化する性質（自硬性）があり、
この自硬性を利用して路盤材などへの有効利用の研究が
実施され始めた段階である。しかし、排出された石炭灰
の全排出量が有効利用されることはなく、一部は必ず埋
立処分されるにもかかわらず、石炭灰の埋立処分技術は
前述したように未だ確立されていない。

【０００８】このような状況から、本発明者らは石炭焚
火力発電設備の石炭焚ボイラから排出される石炭灰及び
加圧流動床複合発電設備の加圧流動床ボイラから排出さ
れる酸化カルシウム含有石炭灰の処理に当たり、これら
の石炭灰を圧密成形し、この成形物あるいはこの成形物
を破砕したものを石炭灰と混合して埋立てることによ
り、埋立密度を向上させることができる陸上部への埋立
処理方法を開発し、先に出願した（特願平７−２３１１
４６号）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】石炭焚ボイラから発生
する廃棄物の内、最も発生量が多い石炭灰の処分につい
ては、その大半が埋立てられており、処分コストの低減
化技術は依然として潜在化している。埋立で現在採用さ
れている方式は高濃度スラリ方式（打設式）の埋立密度
は１．０ｔ／ｍ³ 以下であり、陸上部の転圧埋立方式で
は１．３ｔ／ｍ³以下である。しかも陸上部の転圧埋立
方式では、石炭灰の飛散防止対策として土砂を交互に盛
土するため、埋立可能量が半減し処分場の使用期間が短
くなる弊害がある。そのため、現状では埋立効率のよい
水中埋立法の高濃度スラリー方式（打設式）へと移行す
る傾向が強く、特にこの方式による埋立密度の高密度化
が強く望まれている。

【００１０】また、加圧流動床ボイラから排出されるＣ
ａＯ含有石炭灰の埋立ても管理型処分場に投棄すること
が義務付けられている。この石炭灰をスラリー状にして
埋立処分をしようとしても、この石炭灰スラリーは灰中
に多量に含有されるＣａＯが水と反応し直ちに固化物と
なるため、スラリーポンプでの埋立処分場への圧送が困
難となり、埋立処分できないという問題がある。

【００１１】本発明は上記技術水準に鑑み、石炭焚火力
発電設備の石炭焚ボイラから排出される石炭灰（フライ
アッシュ）及び加圧流動床複合発電設備の加圧流動床ボ
イラから排出されるＣａＯ混入石炭灰を使用して高密度
の水中埋立が可能な石炭灰の処理方法を提供しようとす
るものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために下記の構成を採るものである。

【００１３】（１）石炭焚ボイラから排出される石炭灰
を加圧成形機で粒径を１０〜６０ｍｍに圧密成形し、該
成形物をそのまゝあるいは該成形物と該成形物を破砕し
て粒径を石炭灰の数十〜数百倍に調整したものとの混合
物を石炭灰及び水と混合したスラリーを埋立てることを
特徴とする石炭灰の処理方法。

【００１４】（２）石炭焚ボイラから排出される石炭灰
に消石灰、石膏、粘土またはセメントのうちの少なくと
も１種を２〜１０重量％添加混合して加圧成形機で圧密
成形することを特徴とする前記（１）の石炭灰の処理方
法。

【００１５】（３）前記スラリーが前記成形物あるいは
該成形物と該成形物の破砕物との混合物を５０〜８０重
量％になるように石炭灰と混合した混合物に水を４０〜
６０重量％配合したスラリーであることを特徴とする前
記（１）又は（２）の石炭灰の処理方法。

【００１６】（４）加圧流動床ボイラから排出されるＣ
ａＯを７重量％以上含有する石炭灰を加圧成形機で粒径
を１０〜６０ｍｍに圧密成形し、該成形物をそのまゝあ
るいは該成形物と該成形物を破砕して粒径を該石炭灰の
数十〜数百倍に調整したものとの混合物を、石炭焚ボイ
ラから排出される石炭灰及び水と混合したスラリーを埋
立てることを特徴とするＣａＯ含有石炭灰の処理方法。

【００１７】（５）前記スラリーが前記成形物あるいは
該成形物と該成形物の破砕物との混合物を５０〜８０重
量％になるように、石炭焚ボイラから排出される石炭灰
と混合した混合物に水を４０〜６０重量％配合したスラ
リーであることを特徴とする前記（４）のＣａＯ含有石
炭灰の処理方法。

【００１８】（作用）上記（１）〜（３）の手段によ
り、石炭灰自体が圧密された成形物になり、成形物ある
いは該成形物と該成形物の破砕物との混合物を、石炭灰
及び水と混合したスラリーを埋立てることにより、埋立
地の地盤密度は石炭灰だけを埋立てる場合より大きくな
り、有効埋立量の増加効果が期待される。

【００１９】また、上記（４）及び（５）の手段によ
り、従来はＣａＯを多量に含有する石炭灰をスラリー原
料とした埋立処理は不可能であったものを、該石炭灰を
成形した圧密成形物あるいは該成形物と該成形物の破砕
物との混合物を石炭灰及び水と混合したスラリーを用い
ることにより、埋立処分を可能にしたものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例をあげ、本発
明の効果を明らかにする。

【００２１】（実施例１）本発明の石炭焚ボイラから排
出される石炭灰の処理法において、石炭灰から石炭灰
（フライアッシュ）成形物あるいはその破砕物を製造す
る工程の実施態様の一例を図１に示す。電気集塵機で捕
集された石炭焚ボイラから排出される石炭灰（フライア
ッシュ）サイロ１、添加剤サイロ２及び水タンク３か
ら、それぞれ所定量の原料が計量して受入れられ、原料
供給ライン４により混練機５に供給され十分攪拌混練さ
れる。添加剤としては、強度発現効果のある消石灰、石
膏、粘土、セメントなどの他、粘性を有する物質が適用
でき、添加量は２〜１０重量％が好ましい。添加水は成
形後の乾燥品の嵩密度を高めるためには少なくすべきで
あり、通常２〜８重量％添加される。

【００２２】次に、この混練物６は加圧成形機７に供給
され、２つのロール８が内回りで回転する間隙を、圧力
をかけながら通過させることにより任意の形状に成形さ
れる。スムースロールを使用するコンパクティングマシ
ンでは板状の成形物が得られ、アーモンド型、ピロー
型、レンズ型等のロールを使用するブリケッティングマ
シンではブリケット状の成形物が得られる。ロールの間
隙は数ｍｍに設定され、その隙間が狭くなるにつれて成
形性が困難になるが、ここではできるだけ圧密の成形物
とするために１．０ｍｍに設定し、ロール支持圧力は１
７０ｋｇ／ｃｍ²とした。このようにして得られた加圧
成形物９は養生設備１０にて強度を出すために風乾した
り、適切な湿分雰囲気下で任意の時間養生する。そして
板状の成形物の場合には一体成形品としての形状保持が
困難なため、解砕機１１にて、０．１ｍｍオーダーから
数ｍｍオーダーのサイズに破砕する。このサイズは原料
のフライアッシュの平均粒径の数十〜数百倍に相当して
おり、解砕機１１としては、ハンマークラッシャー、グ
ラニュレータ、ジョークラッシャー、ロールクラッシャ
ー等の各種型式の破砕機が適用できるが、ここではグラ
ニュレータを使用した。これに対して、ブリケット状の
成形物は１０〜６０ｍｍの任意のサイズに圧密成形でき
るので、そのままフライアッシュ成形物１６として利用
できる。この場合には解砕機１１を省略して、直接篩１
３に供給して、ブリケット状のフライアッシュ成形物１
６とそれ以外（１０ｍｍ以下）に篩い分ける。そして１
０ｍｍ以下の破砕物（Ａ）１５は原料供給ライン４に戻
されて、混合・再利用する。

【００２３】解砕機１１を通過した破砕物（Ｂ）１２は
篩１３で篩い分けられる。ここでは振動スクリーンを使
用して、スクリーン１３′の目開きを６．７ｍｍ、篩１
３は０．５ｍｍとし、所定サイズ（０．５〜６．７ｍ
ｍ）のフライアッシュ破砕物（Ｃ）１６を回収する。ス
クリーン１３′上に残った所定サイズより大きい破砕物
（Ｄ）１４は解砕機１１の前に戻されて再度破砕され
る。一方、篩１３を通過した所定サイズより小さい破砕
物（Ａ）１５は前述したように原料供給ライン４に戻さ
れて、混練機５で原料と一緒に混合、再利用される。以
上のようにして、フライアッシュを圧密成形した成形物
９あるいは破砕物（Ｃ）１６が取得できる。

【００２４】以下に消石灰を添加剤とした場合の実施態
様例について説明する。フライアッシュ原料は石炭焚火
力発電所の電気集塵機で捕集された平均粒径：１４μ
ｍ、ブレーン値：３，９５０ｃｍ² ／ｇの性状を有する
もので、消石灰は市販品を用いた。成形物の成形条件は
フライアッシュへの消石灰添加量を変化させると共に、
水分を５重量％添加して、図１の試験設備にて各ロール
サイズのフライアッシュ成形物９及びその破砕物（Ｃ）
１６を取得した。なお、無添加剤の成形物９は極めて脆
く、添加剤が必要であった。

【００２５】次に、フライアッシュにフライアッシュ成
形物９あるいは、フライアッシュ成形物９とその破砕物
（Ｃ）１６との混合比率を変えてよく混合した混合物
に、所定量の水を加えて十分撹拌したスラリーを充填密
度測定用試料とした。なお、フライアッシュ単味のもの
を比較試料とした。充填密度の測定はこれらのスラリー
を１リットル用ポリエチレン製メスシリンダ（寸法：直
径６３ｍｍ、高さ４００ｍｍ）に装填後、沈降物が安定
する６０分後の充填容積から充填密度を求めることによ
って行った。

【００２６】消石灰の添加量を変化させてスムース型
（成形寸法：厚さ約１ｍｍの破片）、アーモンド型（長
さ：２４ｍｍ、巾：１６ｍｍ）及びピロー型（長さ：３
２ｍｍ、巾：２８ｍｍ）にて圧密成型後、破砕して試作
した破砕物を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】また、表１の破砕物とフライアッシュとの
混合比率を変えた混合物に、水分量が５０重量％となる
ように水を加えたスラリーの充填密度を測定した。測定
結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】フライアッシュ単独での充填密度（水分５
０重量％を加えたもの）は０．９７ｇ／ｃｍ³ である
が、破砕物添加率の増加と共に増加して、添加率が６０
〜８０重量％で極大値１．１５ｇ／ｃｍ³ を示すことか
ら、圧密成形した破砕物の充填は充填密度の増加に効果
があることが分かる。なお、添加量、ロールの種類及び
破砕物寸法の差は殆どなく、いずれも添加率６０〜８０
重量％で極大値を示した。しかしながら、破砕物のみの
混合は充填密度の向上幅は小さく、埋立地盤の大幅な高
密度化は困難であることが分かる。

【００３１】次に、消石灰の添加量を変化させると共
に、アーモンド型の成形寸法（長さ：１０ｍｍ×巾：７
ｍｍ、２４ｍｍ×１６ｍｍ、６０ｍｍ×４０ｍｍ）を変
化させてフライアッシュ成形物を試作した成形物を表３
に示す。なお、表２の結果から成形物の嵩密度はロール
の種類に殆んど影響されないため、本試験ではピロー型
は割愛した。

【００３２】

【表３】

【００３３】表３の成形物とフライアッシュとの混合比
率を変えた混合物に、水分量が５０重量％となるように
水を加えたスラリーの充填密度を測定した。測定結果を
表４に示し、消石灰５重量％添加品（Ｎｏ．１８）を代
表例として充填密度と成形物含有率との関係を図２に示
す。

【００３４】

【表４】

【００３５】破砕物を添加した場合の充填密度測定結果
と同様に、成形物を添加した場合の充填密度は成形物添
加率の増加と共に増加して、添加率が６０重量％で極大
値約１．３ｇ／ｃｍ³ と著しく増大した。なお、成形物
添加率７０重量％では成形物が表面に露出し、測定不能
であった。これらの結果、圧密成形した成形物の充填は
破砕物に比べて充填密度の増加に著しい効果があり、埋
立密度の大幅な高密度化が可能であることが分かる。な
お、成形物寸法の差は充填密度にほとんど影響しなかっ
た。

【００３６】更に、消石灰５重量％を添加して圧密成形
した表３の成形物（Ｎｏ．１８）と、同成形物を解砕機
で破砕した表１の破砕物（Ｎｏ．６）及びフライアッシ
ュとを混合比率を変えて混合した３種混合物に、水分量
が５０重量％となるように水を加えたスラリーの充填密
度を測定した。測定結果を表５に示す。

【００３７】

【表５】

【００３８】表５より、成形物を７０重量％添加する
と、測定時に成形物が表面に露出して測定不能となるの
で、成形物は６０重量％までとし、フライアッシュと破
砕物の混合比率を変えてみたが、いずれも２種混合の場
合の充填密度とほゞ同等となった。この結果から、フラ
イアッシュ成形物の一部を破砕しないでも、スラリーに
して混合埋立てできるようになるので、破砕作業を軽減
する観点から有効になる。

【００３９】また、表５のＮｏ．３４の混合物を用いて
スラリー原料に対する適正水分添加量の影響を調べた結
果、水分４０重量％での充填密度は１．３６ｇ／ｃｍ³
と水分５０重量％の場合をやや上回るが、水分４０重量
％未満になると、スラリー原料の粘性が高くなるととも
に、スラリーポンプでの圧送が困難になる。一方、水分
６０重量％では１．２０ｇ／ｃｍ³ と水分増加に伴い、
その充填密度も低下してくる。したがって、適正水分量
は４０〜６０重量％の範囲であることがわかる。

【００４０】以上のように加圧成形機にて圧密成形した
成形物は、成形物あるいは成形物とその破砕物との混合
物の形で、フライアッシュに対して５０〜８０重量％添
加することにより充填密度を大きくする効果があるが、
成形物が多くなると充填物が表面に浮き出るので、成形
物のみあるいは成形物の割合が多い場合の添加量の好ま
しい範囲としては５０〜７０重量％である。また、フラ
イアッシュ成形物の強度を上げるためには添加剤の添加
が必要であり、添加量を増やすと成形物は強くなるが、
有価物の増量はその購入コスト増と埋立て対象品である
フライアッシュ量の実質減となることなどから考える
と、消石灰の添加量は２〜１０重量％とするのがよい
が、特に好ましくは４〜６重量％である。なお、後述す
る添加剤の石膏、粘土、セメントも消石灰と同等の添加
量が好ましい。

【００４１】（実施例２）以下に石膏を添加剤とした場
合の実施例について説明する。フライアッシュへの石膏
添加量を変化させると共に、水分５重量％を添加した混
練物を実施例１と同様にアーモンド型のフライアッシュ
成形物（成形寸法：長さ：２４ｍｍ、巾：１６ｍｍ）を
圧密成形した。石膏は湿式排煙脱硫装置からの副生石膏
を使用したが、成形物９の強度をより発現させるため
に、６０℃の飽和蒸気圧雰囲気の養生設備１０で３日間
養生させた。

【００４２】本試験では養生した成形物９及びその破砕
物（Ｃ）１６（寸法：０．５〜６．７ｍｍ）を用い、フ
ライアッシュとの混合比率を変えた混合物に、水分量が
５０重量％となるように水を加えたスラリーの充填密度
を測定した。２種及び３種混合の充填密度測定結果を表
６に示す。フライアッシュ単独での充填密度は０．９７
ｇ／ｃｍ³ であるが、フライアッシュに成形物あるいは
成形物とその破砕物を添加した２種混合及び３種混合の
充填密度は実施例１と同様に極大値が約１．３ｇ／ｃｍ
³ であった。このことから、圧密成形物の充填は充填密
度の増加に効果があることが分かる。なお、石膏添加量
を２〜１０重量％に変化させても充填密度には顕著な差
が見られない。

【００４３】

【表６】

【００４４】（実施例３）以下に粘土を添加剤とした場
合の実施例について説明する。フライアッシュへの粘土
添加量を変化させると共に、水分５重量％を添加した混
練物を実施例１と同様に、アーモンド型のフライアッシ
ュ成形物（成形寸法：長さ：２４ｍｍ、巾：１６ｍｍ）
を圧密成形した。本試験では成形物９及びその破砕物
（Ｃ）１６（寸法：０．５〜６．７ｍｍ）を用い、フラ
イアッシュとの混合比率を変えた混合物に、水分量が５
０重量％となるように水を加えたスラリーの充填密度を
測定した。２種及び３種混合の充填密度測定結果を表７
に示す。実施例２と同様な傾向にあり、圧密成形物の充
填は充填密度の増加に効果があることが分かる。

【００４５】

【表７】

【００４６】（実施例４）以下にセメントを添加剤した
場合の実施例について説明する。フライアッシュへのセ
メント添加量を変化させて、実施例３と同様に圧密成形
物を成形した。成形物９及びその破砕物（Ｃ）１６を用
い、フライアッシュとの混合比率を変えた混合物に、水
分量が５０重量％となるように水を加えたスラリーの充
填密度を測定した。２種及び３種混合の充填密度測定結
果を表７に示す。実施例２と同様な傾向にあり、圧密成
形物の充填は充填密度の増加に効果があることが分か
る。

【００４７】

【表８】

【００４８】（実施例５）加圧流動床ボイラから排出さ
れた代表的なＣａＯ含有石炭灰（以下、ＰＦＢＣ灰と呼
ぶ）２種類及び石炭焚ボイラの電気集塵機で捕集された
代表的な石炭灰（以下、フライアッシュと呼ぶ）の性状
分析結果を対比して表９に示す。

【００４９】

【表９】

【００５０】本発明の加圧流動床ボイラから排出される
ＰＦＢＣ灰の処理方法において、ＰＦＢＣ灰からＰＦＢ
Ｃ灰成形物あるいはその破砕物を製造する工程の実施態
様の１例を図３に示す。ＰＦＢＣ灰サイロ１及び水タン
ク２からそれぞれ所定量の原料が計量して受入れられ、
原料供給ライン３から混練機４に供給され、十分攪拌混
練される。ＰＦＢＣ灰にはＣａＯ化合物（ＣａＳＯ₄ 、
ＣａＣＯ₃ など）が多量に含有されているため、成形物
の強度発現用物質の添加は不要である。また、添加水は
成形後の成形物の嵩密度を高めるためには少なくすべき
であり、５重量％とした。

【００５１】次に混練物５は加圧成形機６に供給され、
２つのロール７が内回りで回転する間隙を、圧力をかけ
ながら通過させることにより、任意の形状に成形され
る。スムース型ロールを使用するコンパクティングマシ
ンでは板状の成形物が得られ、アーモンド型、ピロー型
などのロールを使用するブリケッティングマシンではブ
リケット状の成形物が得られる。ロールの間隙は数ｍｍ
に設定され、その隙間が狭くなるにつれて成形性が困難
になるが、ここでもできるだけ隙間を小さくするために
１．０ｍｍに設定し、ロール支持圧力は１７０ｋｇ／ｃ
ｍ² とした。このようにして得られた加圧成形物８は必
要に応じてベルトコンベヤ９にて次の解砕機１０に送ら
れる。板状の成形物の場合には一体成形品としての形状
保持が困難なため、解砕機１０にて、石炭灰の数十から
数百倍のサイズに破砕する。解砕機１０としては、ハン
マークラッシャー、グラニュレータ、ジョークラッシャ
ー、ロールクラッシャー等の各種型式の破砕機が適用で
きるが、ここではグラニュレータを使用した。これに対
して、ブリケット状の成形物は１０〜６０ｍｍの任意の
サイズに圧密成形できるので、そのまゝＰＦＢＣ灰成形
物８として利用できる。この場合には解砕機を省略し
て、直接篩１２に供給して、ブリケット状のＰＦＢＣ灰
成形物８とそれ以外（１０ｍｍ以下）に篩分ける。そし
て１０ｍｍ以下の破砕物（Ａ）１４は原料供給ライン３
に戻されて、混合・再利用する。

【００５２】また、解砕機１０を通過した破砕物（Ｂ）
１１は篩１２で分けられる。ここでは振動スクリーンを
使用して、スクリーン１２′の目開きを６．７ｍｍ、篩
１２は０．５ｍｍとし、所定サイズ（０．５〜６．７ｍ
ｍ）のＰＦＢＣ灰破砕物（Ｃ）１５を回収する。スクリ
ーン１２′上に残った所定サイズより大きい破砕物
（Ｄ）１３は解砕機１０の前に戻されて再度破砕され
る。一方、篩１２を通過した所定サイズより小さい破砕
物（Ａ）１４は原料供給ライン３に戻されて混練機４で
原料と一緒に混合、再利用される。以上のようにして、
ＰＦＢＣ灰を圧密成形した成形物８あるいは破砕物
（Ｃ）１５が取得できる。

【００５３】次に、上記方法にて圧密成形したＰＦＢＣ
灰Ａ，Ｂの成形物８及びその破砕物（Ｃ）１５を用い
て、フライアッシュにＰＦＢＣ灰成形物８あるいは破砕
物（Ｃ）１５の混合比率を変えて混合した混合物に、水
分量が５０重量％となるように水を加えたスラリーにつ
いて、実施例１において説明した方法によって充填密度
を測定した。

【００５４】ＰＦＢＣ灰Ａ及びＢにそれぞれ水５重量％
添加した混練物をアーモンド型（長さ：２４ｍｍ、巾：
１６ｍｍ）にて圧密成形後、破砕して試作した破砕物の
寸法はそれぞれ０．５〜６．７ｍｍであった。なお、表
２の充填密度測定結果から、フライアッシュ成形物の破
砕物を混合しても充填密度への効果が小さいことが分か
ったので、ＰＦＢＣ灰についてはスムース型、ピロー型
での成形物の破砕物については試験を省略した。アーモ
ンド型成形物の破砕物とフライアッシュとの混合比率を
変えたスラリーの充填密度を測定した。測定結果を表１
０に示す。

【００５５】

【表１０】

【００５６】フライアッシュ単独での充填密度（水分量
５０重量％に調整したもの）は０．９７ｇ／ｃｍ³ であ
るが、破砕物添加率の増加と共に増加して、添加率が６
０〜８０重量％で極大値約１．１８ｇ／ｃｍ³ を示すこ
とから、圧密成形した成形物の破砕物の充填は充填密度
の増加に効果があることが分かる。なお、ＣａＯ含有量
の差は殆んどない。しかしなが、破砕物のみの混合では
充填密度の向上幅は小さく、埋立地盤の大幅な高密度化
は困難であることが分かる。

【００５７】次に、ＰＦＢＣ灰Ｂを用いてアーモンド型
の成型寸法（長さ：１０ｍｍ×巾：７ｍｍ、２４ｍｍ×
１６ｍｍ、６０ｍｍ×４０ｍｍ）を変化させて試作した
ＰＦＢＣ灰成形物及びその成形物とフライアッシュとの
混合比率を変えてスラリーを調製し、スラリーの充填密
度を測定した。測定結果を表１１に示し、Ｎｏ．６３を
代表例として成形物添加率（成形物含有率）と充填密度
との関係を図４に示す。なお、表２、１０の結果から充
填密度はロール及びＰＦＢＣ灰の種類に殆んど影響され
ないことが分かっているため、本試験ではピロー型及び
ＰＦＢＣ灰Ａは割愛した。

【００５８】

【表１１】

【００５９】破砕物の充填密度測定結果（表１０）と同
様に成形物添加率の増加と共に増加して、添加率が６０
重量％で極大値約１．３０ｇ／ｃｍ³ を示す。なお、成
形物添加率７０重量％では成形物が表面に露出し、測定
不能であった。これらの結果、圧密成形した成形物の充
填は破砕物に比べて、充填密度の増加に著しい効果があ
ることが分かる。成形物寸法の差は充填密度に大きくは
影響しない。

【００６０】更に、ＰＦＢＣ灰Ｂを用いて圧密成形した
表１１の成形物（Ｎｏ．６３）と同成形物を解砕機で破
砕した表１０の破砕物（Ｎｏ．６１）及びフライアッシ
ュとを混合した３種混合物について、混合比率を変えて
スラリーを調製し充填密度を測定した。測定結果を表１
２に示す。

【００６１】

【表１２】

【００６２】成形物を７０重量％添加すると、測定時に
成形物が表面に露出して測定不能となるので、成形物は
６０重量％までとし、フライアッシュと破砕物の混合比
率を変えてみたが、Ｎｏ．７１、７４のものは２種混合
の場合の充填密度よりやや高密度となった。この結果、
ＰＦＢＣ灰成形物の一部を破砕しないでも、混合埋立て
できるようになるので、破砕作業を軽減する観点から有
効であることがわかる。

【００６３】以上のように加圧成形機にて圧密成形した
ＰＦＢＣ灰成形物あるいは該成形物と該成形物の破砕物
との混合物をフライアッシュに対して、５０〜８０重量
％添加することにより、スラリーの充填密度を大きくす
る効果があるが、成形物が多くなると、充填物が表面に
浮き出るので、成形物のみあるいは成形物の割合が多い
場合には５０〜７０重量％の添加が望ましい。また、成
形物寸法は１０〜６０ｍｍと変化させても、充填密度に
は顕著な影響を及ぼさないことも把握した。

【００６４】（実施例６）水中埋立法の高濃度スラリー
方式に準じた簡易埋立実験を以下の要領で実施した。フ
ライアッシュ及びＰＦＢＣ灰Ｂを埋立原料とし、図１及
び図３に示した加圧成形法によりアーモンド型の成形物
（寸法：長さ２４ｍｍ、巾１６ｍｍ）を多量に成形する
とともに、それらの破砕物（０．５〜６．７ｍｍ）を作
製し、これらを配合して供試原料とした。原料配合比は
いずれも成形物／破砕物／フライアッシュ＝６０／１０
／３０）とし、フライアッシュ及びＰＦＢＣ灰単味は比
較材とした。

【００６５】次に、所定配合原料を計量し、水分量は原
料と同量としてスラリー化装置に装入してスラリー原料
とした。調製したスラリー原料をスラリーピストンポン
プを用いて、水を上部まで張った容器（寸法：巾２００
０ｍｍ、長さ２０００ｍｍ、高さ２０００ｍｍ）の底部
から打設し、埋立実験を行った。その結果、フライアッ
シュ単味の場合の充填密度は０．８５〜１．１ｇ／ｃｍ
³ であるのに対して、フライアッシュ成形物及びその破
砕物を添加したものでは１．２８〜１．３５ｇ／ｃ
ｍ³ 、ＰＦＢＣ灰成形物及びその破砕物を添加したもの
では１．３０〜１．３８ｇ／ｃｍ³ となり、充填密度の
増加に著しい効果があることが分かる。なお、ＰＦＢＣ
灰単味ではスラリー化装置ないで固化し、埋立実験はで
きなかった。

【００６６】以上のように、加圧成形機で圧密成形した
フライアッシュ及びＰＦＢＣ灰成形物あるいは該成形物
と該成形物の破砕物との混合物をフライアッシュ及び水
と混合したスラリーは、高濃度スラリー埋立用の原料と
して利用できることを確認した。しかしながら、ＰＦＢ
Ｃ灰単味では埋立用スラリー原料として利用できないこ
とも確認した。

【００６７】

【発明の効果】

（１）本発明の石炭灰の処理方法は、既存の水中埋立方
法を経済正の面から改善したものである。本発明の採用
により、圧密成形品の埋立に伴う埋立密度の増加、可処
分量の増加による処分場の延命化及び埋立地盤強度の向
上などの効果がある。 （２）本発明の石炭灰の処理方法は、加圧流動床ボイラ
から排出されたＣａＯを多量に含有する石炭灰の埋立処
分を可能にしたものである。本発明の圧密成形品とフラ
イアッシュとの混合埋立てにより、埋立密度の増加によ
る処分場の延命化及び埋立地盤強度の向上などの効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるフライアッシュ圧密
成形物とその破砕物の製造フロー図。

【図２】フライアッシュに消石灰を加えて圧密成形した
成形物とフライアッシュとの混合スラリーの成形物含有
率と充填密度との関係を示すグラフ。

【図３】本発明の一実施例におけるＣａＯ含有フライア
ッシュ圧密成形物とその破砕物の製造フロー図。

【図４】ＣａＯ含有フライアッシュを圧密成形した成形
物とフライアッシュとの混合スラリーの成形物含有率と
充填密度との関係を示すグラフ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭焚ボイラから排出される石炭灰を加
   圧成形機で粒径を１０〜６０ｍｍに圧密成形し、該成形
   物をそのまゝあるいは該成形物と該成形物を破砕して粒
   径を石炭灰の数十〜数百倍に調整したものとの混合物を
   石炭灰及び水と混合したスラリーを埋立てることを特徴
   とする石炭灰の処理方法。
2. 【請求項２】 石炭焚ボイラから排出される石炭灰に消
   石灰、石膏、粘土またはセメントのうちの少なくとも１
   種を２〜１０重量％添加混合して加圧成形機で圧密成形
   することを特徴とする請求項１記載の石炭灰の処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記スラリーが前記成形物あるいは該成
   形物と該成形物の破砕物との混合物を５０〜８０重量％
   になるように石炭灰と混合した混合物に水を４０〜６０
   重量％配合したスラリーであることを特徴とする請求項
   １又は２記載の石炭灰の処理方法。
4. 【請求項４】 加圧流動床ボイラから排出されるＣａＯ
   を７重量％以上含有する石炭灰を加圧成形機で粒径を１
   ０〜６０ｍｍに圧密成形し、該成形物をそのまゝあるい
   は該成形物と該成形物を破砕して粒径を該石炭灰の数十
   〜数百倍に調整したものとの混合物を、石炭焚ボイラか
   ら排出される石炭灰及び水と混合したスラリーを埋立て
   ることを特徴とするＣａＯ含有石炭灰の処理方法。
5. 【請求項５】 前記スラリーが前記成形物あるいは該成
   形物と該成形物の破砕物との混合物を５０〜８０重量％
   になるように、石炭焚ボイラから排出される石炭灰と混
   合した混合物に水を４０〜６０重量％配合したスラリー
   であることを特徴とする請求項４記載のＣａＯ含有石炭
   灰の処理方法。