JPH09156990A - 成形用複合材料、成形物及びその製造方法 - Google Patents

成形用複合材料、成形物及びその製造方法

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JPH09156990A
JPH09156990A JP31835495A JP31835495A JPH09156990A JP H09156990 A JPH09156990 A JP H09156990A JP 31835495 A JP31835495 A JP 31835495A JP 31835495 A JP31835495 A JP 31835495A JP H09156990 A JPH09156990 A JP H09156990A
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JP
Japan
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molten slag
thermoplastic resin
slag powder
molding
composite material
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Pending
Application number
JP31835495A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Takeuchi
英夫 竹内
Yoshio Saito
良夫 斉藤
Teruo Hashimoto
照雄 橋本
Hiroshi Murakami
浩 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebata Corp
Original Assignee
Ebata Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Sewage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下水処理施設から出る大量の汚泥及びゴミ処
分場から出る大量の可燃性廃棄物の利用拡大を図る。 【解決手段】 溶融スラグ粉体1と、熱可塑性樹脂2の
組み合わせを含む。溶融スラグ粉体1は、下水汚泥また
は可燃性廃棄物の少なくとも一種を出発物質として、そ
れを処理して得られたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形用複合材料、
成形物及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ゴミ処分場には毎日、大量の廃棄物が運
び込まれる。廃棄物は無機質系の廃棄物と、有機質系の
廃棄物とに区分される。それらのうち、有機質系の廃棄
物は、いままで、焼却されて焼却灰にされてきた。ま
た、下水道処理施設から大量に発生する汚泥は、約80
%が焼却され焼却灰にされてきた。
【0003】これらの焼却灰は、リサイクルしようとし
てもその特性から、例えば、路盤材、アスファルト用骨
材、透水性ブロック等の用途に限られていた。しかし、
このような限定された用途だけでは、ゴミ処分場及び下
水道処理施設から大量に排出される焼却灰を消費しきれ
ず、その多くが、最終処分場に埋め立てられているのが
現実である。
【0004】更に、これらの製品は、製造コストが高
く、採算が合わないといった問題も抱えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、下水
処理施設から出る大量の汚泥及びゴミ処分場から出る大
量の可燃性廃棄物の利用拡大に貢献できる成形用複合材
料及び成形物を提供することである。
【0006】本発明のもう一つの課題は、コストの安価
な成形用複合材料及び成形物を提供することである。
【0007】本発明の更にもう一つの課題は、任意の形
状に成形でき、用途範囲の広い成形用複合材料及び成形
物を提供することである。
【0008】本発明の更にもう一つの課題は、剛性が高
く、特性劣化を生じない成形物、特に従来のコンクリー
ト成形物の代替品として適した成形物を提供することで
ある。
【0009】本発明の更にもう一つの課題は、上記成形
物の製造に適した製造方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る成形用複合材料は、溶融スラグ粉体
と、熱可塑性樹脂材の組み合わせを含む。前記溶融スラ
グ粉体は、下水汚泥または可燃性廃棄物の少なくとも一
種を出発物質として、それを処理して得られる。
【0011】上述のように、本発明に係る成形用複合材
料は、溶融スラグ粉体と、熱可塑性樹脂材の組み合わせ
を含む。溶融スラグ粉体は、下水汚泥または可燃性廃棄
物の少なくとも一種を出発物質として、それを処理して
得られる。このため、下水処理施設から出る大量の汚泥
及びゴミ処分場から出る大量の可燃性廃棄物の利用拡大
に貢献できる。しかも、下水汚泥または可燃性廃棄物を
焼却して得られる焼却灰は、極めて安価に、かつ、大量
に入手できる。このため、コストの安価な成形用複合材
料が得られる。
【0012】溶融スラグ粉体と組み合わせて用いられる
熱可塑性樹脂材は、加熱によって軟化、溶融できる。し
たがって、任意の形状に成形でき、成形用に適した複合
材料が得られる。しかも、熱可塑性樹脂材と混ぜ合わせ
る溶融スラグ粉体の量は、成形物の用途に応じて調整で
きる。このため、用途範囲の広い成形物の製造に適した
複合材料が得られる。
【0013】本発明に係る成形物は、溶融スラグ粉体
と、熱可塑性樹脂材とを含む。前記溶融スラグ粉体は、
下水汚泥または可燃性廃棄物の少なくとも一種を出発物
質として、それを処理して得られる。前記無機質粉体及
び前記熱可塑性樹脂材は、混ざり合っている。
【0014】上述のように、本発明に係る成形物は、溶
融スラグ粉体と、熱可塑性樹脂材とを含む。したがっ
て、本発明に係る成形用複合材料と同じ長所を有する成
形物が得られる。
【0015】本発明に係る成形物において、溶融スラグ
粉体及び熱可塑性樹脂材は、混ざり合っている。この成
形物は、特性劣化を生じにくく、しかも、高い剛性を確
保できる。このため、従来のコンクリート成形物の代替
品として適した成形物を提供できる。
【0016】本発明に係る成形物の製造方法は、少なく
とも2つの工程を含む。第1の工程は、溶融スラグ粉体
及び熱可塑性樹脂材を混ぜ合わせる工程である。第2の
工程は、前記第1の工程の後、混ぜ合わされた前記溶融
スラグ粉体及び前記熱可塑性樹脂材を用いて成形する工
程である。
【0017】上述のように、本発明に係る成形物の製造
方法において、第1の工程では、溶融スラグ粉体及び熱
可塑性樹脂材を混ぜ合わせる。第2の工程では、第1の
工程において混ぜ合わされた溶融スラグ粉体及び熱可塑
性樹脂材を用いて成形する。この製造方法によれば、本
発明に係る成形物を容易に製造できる。
【0018】本発明の更に具体的な特徴及び利点は、図
面を参照して更に具体的に説明する。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は溶融スラグ粉体及び熱可塑
性樹脂材を示す図である。本発明に係る成形用複合材料
は、図1に示すように、溶融スラグ粉体1と、熱可塑性
樹脂材2の組み合わせを含む。溶融スラグ粉体1は、下
水汚泥または可燃性廃棄物の少なくとも一種を出発物質
として、それを処理して得られる。このため、下水処理
施設から出る大量の汚泥及びゴミ処分場から出る大量の
可燃性廃棄物の利用拡大に貢献できる。下水汚泥または
可燃性廃棄物を焼却して得られる焼却灰は、極めて安価
に、かつ、大量に入手できる。このため、コストの安価
な成形用複合材料が得られる。なお、上記出発物質から
得られる溶融スラグ粉体1は、ガラスや鉄などの無機物
質を含有する。溶融スラグ粉体1中に含まれる無機物質
の種類、含有比率等は、上記出発物質の種類によって変
化する。
【0020】溶融スラグ粉体1と組み合わせて用いられ
る熱可塑性樹脂材2は、加熱によって軟化、溶融でき
る。したがって、成形用に適した複合材料が得られる。
【0021】熱可塑性樹脂材2は、粒状またはフレーク
状のものを用いる他、廃棄された農業用PVCシート
や、工場などから出る熱可塑性樹脂廃棄物などを利用す
ることができる。このうち、粒状またはフレーク状の熱
可塑性樹脂材2は、樹脂メーカから容易に入手できる。
熱可塑性樹脂材2として、粒状またはフレーク状のもの
を用いた場合、図2に示すように、溶融スラグ粉体1及
び熱可塑性樹脂材2を混合して用いることができる。熱
可塑性樹脂材2と混ぜ合わせる溶融スラグ粉体1の量
は、得ようとする成形物に応じて調整できる。このた
め、用途範囲の広い成形物の製造に適した複合材料が得
られる。
【0022】熱可塑性樹脂材2として、廃棄された農業
用塩化ビニルシートや、工場などから出る熱可塑性樹脂
廃棄物などを用いた場合、コストが安価になる。
【0023】再生処理された熱可塑性樹脂材2が溶融ス
ラグ粉体1と併用される場合は、更に、コストの安価な
成形物が得られる。
【0024】成形用複合材料を構成する熱可塑性樹脂材
2は、好ましくは、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピ
レン樹脂(PP)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂(PET)、ポリスチレン樹脂(PS)、ABS樹
脂またはポリカーボネート樹脂(PC)等が用いられる。
【0025】溶融スラグ粉体1と熱可塑性樹脂材2との
混合比率は、成形物の使用目的によって異なる。本発明
にかかる成形物は、溶融スラグ粉体1の比率が高くなる
ほど、剛性が高くなるが、脆くなる。したがって、成形
物に要求される剛性及び脆性を確保できるように、溶融
スラグ粉体1と熱可塑性樹脂材2との混合比率を調整す
る必要がある。
【0026】図3は成形物の要部拡大断面図である。本
発明に係る成形物は、図3に示すように、溶融スラグ粉
体1と、熱可塑性樹脂材2とを含む。したがって、本発
明に係る成形用複合材料と同じ長所を有する成形物が得
られる。
【0027】本発明に係る成形物において、溶融スラグ
粉体1及び熱可塑性樹脂材2は、混ざり合っている。こ
の成形物は、溶融スラグ粉体1の混入によって熱可塑性
樹脂材2の剛性が低下したり特性劣化を生じることがな
い。この特徴のために、本発明によれば、従来のコンク
リート成形物の代替品として適した成形物を提供でき
る。これを仮に、熱可塑性樹脂材2の代わりにセメント
を用い、溶融スラグ粉体1を、セメントに混入してコン
クリートの骨材として使用した場合、セメントは塩基性
であるため、溶融スラグ粉体1に含まれるガラス(二酸
化ケイ素)が、徐々にセメントのアルカリに浸食されて
いく。このため、このようなコンクリートは、時間が経
過するにつれて強度が低下していく。本発明に係る成形
物においては、このような問題は発生しない。このた
め、溶融スラグ粉体1の混入によって、高剛性で特性劣
化を生じない成形物、特に従来のコンクリート成形物の
代替品として適した成形物を提供できる。
【0028】溶融スラグ粉体1及び熱可塑性樹脂2の材
質、種類等は、成形用複合材料の説明において既に説明
した通りである。
【0029】図4は本発明に係る成形物の一つの実施例
としてのマンホール、汚水桝等の排水桝を示す斜視図で
ある。図4に示す排水桝は、桝本体3の筒部31に、桝
本体3の内外へ通じる開口部32が形成されている。桝
本体3の内底面には開口部32に連なるインバート部3
3が設けられており、このインバート部33は、桝本体
3の開口部32に連通している。開口部32に接続され
た流入管(図示しない。)から桝本体3に流入した汚水
は、インバート部33を通り、開口部32から桝本体3
の外へ放流される。
【0030】従来の排水桝は、全体がコンクリートで形
成されていた。これに対し、図4に示す排水桝は、溶融
スラグ粉体及び熱可塑性樹脂材を用いている。このた
め、既に述べた通り、下水処理施設から出る大量の汚泥
及びゴミ処分場から出る大量の可燃性廃棄物の利用拡大
に貢献できること、コストの安価な成形用複合材料が得
られること、用途範囲の広い成形物の製造に適した複合
材料が得られること等の、溶融スラグ粉体を用いること
の利点と、成形が容易であること、溶融スラグ粉体の混
入によって特性劣化を生じないこと等の、熱可塑性樹脂
材を用いることの利点とを有している。しかも、極めて
軽量であり、製造及び設置作業時の作業員の負担が著し
く軽減されるという利点も有している。このため、図4
に示す排水桝は、従来のコンクリート製排水桝を充分に
置換し得る。
【0031】図5は本発明に係る成形物の製造方法を示
すフローチャート、図6は本発明に係る成形物の別の製
造方法を示すフローチャートである。図5に示す製造方
法に従う場合、第1の工程では、溶融スラグ粉体及び熱
可塑性樹脂材を混ぜ合わせる。第2の工程では、第1の
工程において混ぜ合わされた溶融スラグ粉体及び熱可塑
性樹脂材を用いて成形する。この製造方法によれば、本
発明に係る成形物を容易に製造できる。
【0032】図5の実施例において、第1の工程では、
溶融スラグ粉体及び熱可塑性樹脂材を混ぜ合わせて、成
形用複合材料を得る。第2の工程では、第1の工程の結
果得られた成形用複合材料を成形機に入れて、加熱し加
圧しながら成形する。
【0033】図6に示す製造方法は、図5に示した製造
方法と基本的には同じであるが、第1の工程において、
熱可塑性樹脂材を加熱して軟化させた後、溶融スラグ粉
体と熱可塑性樹脂材とを、ニーダー等の混練機に投入し
て加熱しながら混練する点で異なる。第2の工程では、
第1の工程において混ぜ合わされた溶融スラグ粉体及び
熱可塑性樹脂材を成形機に入れて、加熱し加圧しながら
成形する。
【0034】図7は溶融スラグ粉体の製造方法を示すフ
ローチャートである。このような技術は、既に知られて
おり、本実施例では、プラズマ式灰溶融システムを採用
している。図7に示すように、まず、下水汚泥または可
燃性廃棄物の少なくとも一種を出発物質とし、それを焼
却して焼却灰を得る。なお、焼却灰中の鉄分は、ガラス
分と明確に分離でき、容易に回収できるので、資源の有
効利用に貢献し得る。
【0035】次に、この焼却灰を超高温のプラズマガス
により溶融し、無機物を溶融スラグとして取り出す。こ
のとき、鉄分や有害重金属類は、スラグ化されガラス質
に密閉されているため、経年変化による溶出の心配はな
い。
【0036】最終的には、この溶融スラグを水中に投入
して冷却し、粉体になった溶融スラグ粉体を得る。こう
して回収された溶融スラグ粉体が、成形用複合材料及び
成形物の構成物質として使用される。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下のような効果が得られる。 (a)下水処理場から出る大量の汚泥及びゴミ処分場か
ら出る大量の可燃性廃棄物の利用拡大に貢献できる成形
用複合材料及び成形物を提供できる。 (b)コストの安価な成形用複合材料及び成形物を提供
できる。 (c)任意の形状に成形でき、用途範囲の広い成形用複
合材料及び成形物を提供できる。 (d)剛性が高く、特性劣化を生じない成形物、特に従
来のコンクリート成形物の代替品として適した成形物を
提供できる。 (e)上記成形物の製造に適した製造方法を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】溶融スラグ粉体及び熱可塑性樹脂材を示す図で
ある。
【図2】溶融スラグ粉体を熱可塑性樹脂材に混合してい
る工程を示す図である。
【図3】本発明に係る成形物の要部拡大断面図である。
【図4】本発明に係る成形物の一つの実施例としてのマ
ンホール、汚水桝等の排水桝を示す斜視図である。
【図5】本発明に係る成形物の製造方法を示すフローチ
ャートである。
【図6】本発明に係る成形物の別の製造方法を示すフロ
ーチャートである。
【図7】溶融スラグ粉体の製造方法を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
1 溶融スラグ粉体 2 熱可塑性樹脂材 3 成形物
───────────────────────────────────────────────────── 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 26/20 C04B 26/20 // C04B 111:00 (72)発明者 村上 浩 東京都葛飾区東金町1丁目38番2号 エバ タ株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融スラグ粉体と、熱可塑性樹脂材の組
    み合わせを含む成形用複合材料であって、 前記溶融スラグ粉体は、下水汚泥または可燃性廃棄物の
    少なくとも一種を出発物質として、それを処理して得ら
    れたものである成形用複合材料。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された成形用複合材料で
    あって、 前記熱可塑性樹脂材は、粒状またはフレーク状である成
    形用複合材料。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載された成形用複合材料で
    あって、 前記溶融スラグ粉体及び前記熱可塑性樹脂材は、混ざり
    合っている成形用複合材料。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載された成形用複合材料で
    あって、 前記熱可塑性樹脂材は、廃棄物から再生処理して得られ
    たものである成形用複合材料。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載された成形用複合材料で
    あって、 前記熱可塑性樹脂材は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピ
    レン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレー
    ト樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂またはポリカー
    ボネート樹脂の何れかでなる成形用複合材料。
  6. 【請求項6】 溶融スラグと、熱可塑性樹脂材とを含む
    成形物であって、 前記溶融スラグ粉体は、下水汚泥または可燃性廃棄物の
    少なくとも一種を出発物質として、それを処理して得ら
    れたものであり、 前記溶融スラグ及び前記熱可塑性樹脂材は、混ざり合っ
    ている成形物。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載された成形物であって、 前記熱可塑性樹脂材は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピ
    レン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレー
    ト樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂またはポリカー
    ボネート樹脂の何れかでなる成形物。
  8. 【請求項8】 成形物の製造方法であって、少なくとも
    2つの工程を含んでおり、 第1の工程は、溶融スラグ粉体及び熱可塑性樹脂材を混
    ぜ合わせる工程であり、 第2の工程は、前記第1の工程の後、混ぜ合わされた前
    記溶融スラグ粉体及び前記熱可塑性樹脂材を用いて成形
    する工程である成形物の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載された成形物の製造方法
    であって、 前記第2の工程は、前記第1の工程の結果得られた成形
    用複合材料を用いて、加熱し加圧しながら成形する工程
    である成形物の製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項8に記載された成形物の製造方
    法であって、 前記第1の工程は、前記熱可塑性樹脂材を加熱して軟化
    させた後、前記溶融スラグ粉体と前記熱可塑性樹脂材と
    を、加熱しながら混練する工程である成形物の製造方
    法。
JP31835495A 1995-12-06 1995-12-06 成形用複合材料、成形物及びその製造方法 Pending JPH09156990A (ja)

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