JPH09301755A

JPH09301755A - 鉱物繊維質廃材の処理剤及び処理方法

Info

Publication number: JPH09301755A
Application number: JP8141163A
Authority: JP
Inventors: Toshinao Sakai; 俊尚酒井
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】鉱物繊維質廃材を粉塵の発生なく簡易且つ大
量に処理でき、しかも高強度の建材を得ることのできる
鉱物繊維質廃材の処理剤及び処理方法を提供する。【解決手段】５〜４０重量％の無機酸及び／又は無機
酸塩と、９５〜６０重量％の水とを含有する処理剤であ
る。処理剤を鉱物繊維質廃材に添加し、均一に混練する
処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉱物繊維質廃材の
処理剤及び処理方法に係り、更に詳細には、ロックウー
ルやグラスウール等の廃材を粉砕し、骨剤化又は廃棄可
能な状態に処理できる鉱物繊維質廃材の処理剤及び処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ロックウール等の鉱物繊維は
断熱材等に利用されてきたが、近年の環境保護の見地か
ら、かかる鉱物繊維質廃材の廃棄処理やリサイクル処理
が種々検討されている。このような廃棄処理としては、
鉱物繊維質廃材をそのままで又は粉砕して埋め立てるこ
とが知られており、一方、リサイクル処理としては、鉱
物繊維質廃材を粉砕し、セメント等と混練し成形・乾燥
して、ブロックや煉瓦等の建材用の骨剤にすることが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
埋立処理においては、鉱物繊維質廃材の嵩がその重量の
割りに大きいため、輸送及び埋立効率が悪いという課題
があった。また、かかる廃材を粉砕して埋め立てる場合
には、その粉砕工程で多量の粉塵が発生し、環境衛生上
好ましくないという課題もあった。一方、骨剤化処理に
おいては、この廃材自体の流動性が殆ど無いため混練が
十分に行えず、そのまま使用すると、得られる建材の空
隙率が大きくなるため、加圧成形等の締め固め作業が必
要となり、ランニングコストが大きくなるという課題が
あった。また、廃材の嵩比重が小さいため大量に処理し
にくく、混練の前処理である粉砕工程では、上記同様に
多量の粉塵が発生する。

【０００４】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、鉱物繊維質廃材を粉塵の発生なく簡易且つ大量に処
理でき、しかも高強度の建材を得ることのできる鉱物繊
維質廃材の処理剤及び処理方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意検討を重ねた結果、腐食性を有する無機
酸などを用いることにより、上記目的が達成できること
を見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の
鉱物繊維質廃材の処理剤は、鉱物繊維質廃材を骨剤化又
は廃棄可能な状態にする処理剤において、５〜４０重量
％の無機酸及び／又は無機酸塩と、９５〜６０重量％の
水とを含有することを特徴とする。また、本発明の鉱物
繊維廃材の処理方法は、鉱物繊維質廃材を骨剤化又は廃
棄可能な状態に処理するに当たり、上述の処理剤を、鉱
物繊維質廃材に添加し、均一に混練することを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】本発明の処理剤は、無機酸及び／又は無機酸塩
を含有し、この無機酸及び／又は無機酸塩は、鉱物繊維
を腐食させ、鉱物繊維を適切な大きさに分解する機能を
有する。従って、埋立の際の輸送効率を向上でき、ま
た、埋立効率も向上できる。また、骨剤化処理する場合
には、混練を十分に行うことができ、脱泡を促進するこ
とができるので、得られた骨剤を使用すれば強度に優れ
た建材を得ることができる。

【０００７】また、上記無機酸及び／又は無機酸塩によ
り、鉱物繊維に特有の針状結晶を破壊することができ、
更に、本発明の処理剤は液状であるため湿式条件下で鉱
物繊維の粉砕を行うことができるため、粉塵の発生を抑
制することも可能である。なお、本発明の処理剤に酸化
性液体を含ませることにより、処理中に生ずる硫化水素
（Ｈ₂Ｓ）の発生を抑制することができ、作業環境を適
正に保つことが可能になる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の処理剤について詳
細に説明する。本発明の処理剤は、上述のように、５〜
４０重量％の無機酸及び／又は無機酸塩と、９５〜６０
重量％の水とを含有する。ここで、無機酸及び／又は無
機酸塩としては、酸化能を有するものであれば特に限定
されるものではないが、塩酸、硫酸、リン酸又はこれら
塩及びこれらの任意の混合物を挙げることができる。

【０００９】また、無機酸及び／又は無機酸塩の配合量
を上記範囲とした理由は、５重量％未満では、廃材の繊
維質を分解できず、４０重量％を超えると、過剰の無機
酸及び／又は無機酸塩によるゲル化が発生して嵩比重が
低下し、建材に用いる場合には強度低下を起こすことが
あるので好ましくない。なお、水としては、特に限定さ
れず、水道水やイオン交換水等の通常使用される水を用
いればよい。

【００１０】また、本発明の処理剤には、酸化性液体を
含ませることができ、これにより、処理中に発生する可
能性のあるＨ₂Ｓの発生を回避できる。このような酸化
性液体としては、過酸化水素、過塩素酸又は硝酸及びこ
れらの任意の混合物を例示できる。酸化性液体の配合量
は、酸化性液体の種類や上記無機酸及び／又は無機酸塩
の配合量などに応じて適宜変更することができるが、過
酸化水素の場合には、市販の３０％過酸化水素水を０．
５〜２０重量％とするのが好ましい。０．５重量％未満
では、Ｈ₂Ｓの発生を抑制できず、２０重量％を超える
と、廃材が膨張して処理が困難になることがあり、好ま
しくない。

【００１１】本発明の処理剤が対象とする鉱物繊維とし
ては、ロックウール及びグラスウールを挙げることがで
き、これら繊維を本発明の処理剤で処理することによ
り、無機酸のカルシウム塩、例えば、ＣａＣｌ₂、Ｃａ
ＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ及びＣａ₃（ＰＯ４）₂を生成させること
ができ、特にＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ（石膏）はコンクリー
ト製品の充填剤として有効に利用され得る。

【００１２】次に、本発明の処理方法について詳細に説
明する。本発明の処理方法では、鉱物繊維質廃材に上述
の処理剤を添加し、得られた混合物を均一に混練する。
この際、添加量は、処理に要する時間などによっても適
宜変更することができるが、代表的に、廃材１ｋｇに対
し、処理剤０．７〜１ｋｇである。処理剤の添加量が、
０．７ｋｇ未満では、十分な流動性が得られないため均
一な混練ができず、１ｋｇを超えると、処理済みの材料
をそのまま骨剤として使用する場合、過剰の無機酸及び
／又は無機塩によって、得られる建材の強度が低下し易
くなるので好ましくない。

【００１３】また、混練は、通常、常温下１０〜３０ｒ
ｐｍで２０〜６０分間行えば十分であるが、意図する処
理時間や得るべき骨剤の性能に応じて適宜混練条件を変
更することができる。なお、製造すべき骨剤の性能に応
じて、上記鉱物繊維質廃材以外にも、粗骨剤、細骨剤及
びその他の廃棄物等の充填剤を混入することも可能であ
り、これらを鉱物繊維質廃材とともに混練すればよい。

【００１４】本発明の処理方法では、上述のような添加
・混練を行った後、得られたスラリーをそのままで又は
乾燥させて使用することができ、これにより、ブロッ
ク、煉瓦及びタイル等の建材用の骨剤を得ることができ
る。また、上記スラリーにセメント又はセメント及び他
の骨材等を添加、混練した後、所定の形状に保持し、常
温で放置して乾燥させれば、当該形状を有するブロック
やタイル等を容易に得ることができる。このようにして
得られたブロック等は、骨剤である鉱物繊維が本発明の
処理剤によって適当な大きさに分解されており、空隙率
が７２〜８４％であるため、強度に優れ、代表的には、
一軸圧縮試験で１００〜５００ｋｇ／ｃｍ²の強度であ
り、４点曲げ強度が３０〜６０ｋｇ／ｃｍ²である。

【００１５】次に、本発明の処理剤及び処理方法の利点
について説明する。本発明の処理方法では、鉱物繊維が
適当な大きさに分解されるので、鉱物繊維質廃材の嵩が
著しく低減する。よって、埋立の場合の輸送効率が向上
するとともに、埋立に要する容積も少なく済み、埋立効
率を向上させることができる。また、本発明の処理剤の
添加により、廃材に流動性及び水密性が付与されるの
で、混練が容易になり、スラリーの脱泡も促進される。
従って、強度の良好な建材を得ることが可能になる。

【００１６】更に、本発明の処理剤は、鉱物繊維質廃材
の形状に左右されないので、例えば、断熱材としてのド
ーナツ形状を有する廃材についても、針金枠を除去しさ
えすれば、そのままの形状で処理可能である。従って、
従来法のように、乾燥及び粉砕を行う必要がなく、これ
ら乾燥及び粉砕工程を省略できる。更に建材への応用に
おいては、成形時の加圧を必要とせず、流し込みの後、
若干の振動を与えれば十分な強度を有する建材を得るこ
とができるので、ランニングコストの低減ができる。ま
た、本発明の処理剤は液状であるため湿式条件下で鉱物
繊維の粉砕を行うことができ、粉塵の発生を抑制するこ
とができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。（実施例１〜１３）硫酸や硫酸アルミニウムなどを表１
に示した配合で水に溶解し、各実施例の処理剤を得た。
次いで、得られた処理剤を表１に示す配合でロックウー
ル廃材と混練してペースト状にした後、所要に応じて細
骨剤を添加して十分に混合し、更にセメントを添加して
再度混練した。なお、各実施例において粉塵の発生は無
く、また、実施例１１〜１３ではＨ₂Ｓの発生も無かっ
た。得られた混練液を圧縮試験用充填容器及び曲げ試験
用充填容器に流し込み、振動を加えて充填状態が密にな
るようにし、適宜滲み出た水分を除去した。その後、室
内で４週間静置養生し、充填容器から離型して各実施例
につき２種類の試験体（圧縮試験用及び曲げ試験用）を
得た。

【００１８】得られた試験体を下記の条件で圧縮試験及
び曲げ試験に供し、得られた結果を表１に示した。な
お、試験装置としては、万能試験機（アムスラー油圧堅
型、（株）森試験機製作所製）を用い、各種強度として
３個の試験体による平均値を採用し、これを表１に示し
た。（１）圧縮試験充填容器：円柱形プラスチック製、４５×２９ｍｍφ、
２７．７２ｃｍ³ 試験条件：加圧面積・・・６．６ｃｍ³ 圧縮強度σ＝ｐ／ｓ但し、ｐは最大荷重（ｋｇ）、ｓは加圧面積（ｃｍ²）（２）曲げ試験充填容器：直方体形金属製、４０×１６０×４０ｍｍ、
２５６ｃｍ³ 試験条件：スパン・・・８ｃｍ曲げ強度σ＝ｐｌ／ｈｄ² 但し、ｐは最大荷重（ｋｇ）、ｌはスパン（ｃｍ）、ｈ
は試験体幅（ｃｍ）、ｄは試験体高さ（ｃｍ）

【００１９】（比較例１〜３）無機酸等を使用せず（比
較例２）、配合量を３重量％（比較例１）又は酸化性液
体の一種である過酸化水素１重量％（比較例３）とした
以外は、実施例１〜１２と同様の操作を繰り返し、得ら
れた結果を表１に示した。なお、比較例２では、粉塵が
大量に発生した。

【００２０】

【表１】

【００２１】［性状検査］（１）嵩比重の測定実施例１に示した処理剤及び配合で処理したロックウー
ル廃材、含水処理したロックウール廃材（比較例２に対
応）又は粉砕したロックウール廃材を、メスシリンダー
で所定容量毎に秤量して分取した。次いで、分取した各
試料の嵩比重を測定し、得られた結果を表２に示した。
表２から、含水処理により嵩比重は若干増大するが、本
発明に属する実施例１の処理剤で処理すると、嵩比重が
著しく増大することが分かる。

【００２２】

【表２】

【００２３】（２）Ｘ線回折実施例１に示した処理剤及び配合で処理し、乾燥して得
られた処理済み粉末、及び未処理のロックウール廃材の
乾燥粉末について、理学社製ＲＡＤ−Ｃシステムにより
Ｘ線回折分析を行った。得られたＸ線回折図をそれぞれ
図１及び図２に示す。図１及び図２から、処理済み粉末
では非晶質性が減少しており、また、石膏成分の生成も
確認された。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、腐食性を有する無機酸などを用いることとしたた
め、鉱物繊維質廃材を粉塵の発生なく簡易且つ大量に処
理でき、しかも高強度の建材を得ることのできる鉱物繊
維質廃材の処理剤及び処理方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理剤による処理済み廃材のＸ線回折
図である。

【図２】未処理廃材のＸ線回折図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉱物繊維質廃材を骨剤化又は廃棄可能な
状態にする処理剤において、５〜４０重量％の無機酸及
び／又は無機酸塩と、９５〜６０重量％の水とを含有す
ることを特徴とする鉱物質廃材の処理剤。
【請求項２】上記無機酸及び／又は無機酸塩が、塩
酸、硫酸、リン酸及びこれらの塩から成る群より選ばれ
た１又は２種以上のものであることを特徴とする請求項
１記載の鉱物質廃材の処理剤。
【請求項３】更に、酸化性液体を含有することを特徴
とする請求項１又は２記載の鉱物廃材の処理剤。
【請求項４】上記酸化性液体が、過酸化水素、過塩素
酸及び硝酸からなる群より選ばれた１又は２種以上のも
のであることを特徴とする請求項３記載の鉱物繊維廃材
の処理剤。
【請求項５】鉱物繊維質廃材を骨剤化又は廃棄可能な
状態に処理するに当たり、請求項１〜４のいずれか１つ
の項に記載の処理剤を、鉱物繊維質廃材に添加し、均一
に混練することを特徴とする鉱物繊維質廃材の処理方
法。